JP2008306370A - Transmission power sneaking prevention system in tdd radio transmission and reception device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、送信周波数と受信周波数とを同じ周波数とし、短時間周期で送信と受信とを交互に行なうようにしたTDD方式の無線送受信装置における送信電力廻り込み防止方式に関する。 The present invention relates to a transmission power wraparound prevention method in a TDD wireless transmission / reception apparatus in which a transmission frequency and a reception frequency are the same frequency, and transmission and reception are alternately performed in a short period.
携帯電話などの無線通信システムでは、無線装置装置間で行なわれる送・受信の複信方式として、使用周波数帯域を二分し、その一方の周波数帯域を一方の方向の通信に、他方の周波数帯域をこれとは逆方向の通信に夫々用いるようにしたFDD(Frequency Division Duplex:周波数分割複信)方式と、両方向の通信に同じ周波数帯域を使用し、その通信方向を周期的に交互に切り替えるようにしたTDD(Time Division Duplex:時分割複信)方式とがある。FDD方式の無線送受信装置では、送信周波数と受信周波数とが異なり、TDD方式の無線送受信装置では、送信周波数と受信周波数とが同じ周波数となっている。 In a wireless communication system such as a mobile phone, as a duplex method of transmission / reception performed between wireless device apparatuses, a used frequency band is divided into two, one frequency band is used for communication in one direction, and the other frequency band is used. The FDD (Frequency Division Duplex) method that is used for communication in the opposite direction and the same frequency band for communication in both directions are used, and the communication direction is switched alternately alternately. TDD (Time Division Duplex) method. In the FDD wireless transmission / reception apparatus, the transmission frequency and the reception frequency are different, and in the TDD wireless transmission / reception apparatus, the transmission frequency and the reception frequency are the same.
図6はFDD方式の無線送受信装置の要部を概略的に示すブロック構成図であって、1は送信系側の電力増幅器(PA)、2はアイソレータ、3は送受分波器(デュプレクサ)、4は送受信アンテナ、4aはアンテナ接続点、5はアイソレータ、6は受信系側の低雑音増幅器(LNA)である。 FIG. 6 is a block diagram schematically showing a main part of an FDD wireless transceiver, wherein 1 is a power amplifier (PA) on the transmission system side, 2 is an isolator, 3 is a transmission / reception duplexer (duplexer), 4 is a transmission / reception antenna, 4a is an antenna connection point, 5 is an isolator, and 6 is a low noise amplifier (LNA) on the reception system side.
同図において、送信系では、図示しない回路系で生成された無線周波帯の送信信号Txは、電力増幅器1で電力増幅された後、アイソレータ2を介して、サーキュレータなどの送受分波器3に供給される。送受分波器3は、アイソレータ2からの送信信号Txをアンテナ接続点4aでこの送受分波器3に接続されている送受信アンテナ4に供給し、この送受信アンテナ4から送信する。また、送受分波器3は、送受信アンテナ4からの受信信号を受信系に供給する。
In the figure, in the transmission system, a transmission signal Tx in a radio frequency band generated by a circuit system (not shown) is amplified by a
なお、アイソレータ2は、一方の方向の信号をそのまま通過させ、これとは逆方向の信号を減衰するものであって、電力増幅器1から供給される送信信号Txをそのまま送受分波器3に供給するが、例えば、送受分波器3で反射されるなどしてアイソレータ2に逆方向から供給される信号を減衰する。
The
送受信アンテナ4で受信された無線周波帯の受信信号Rxは、送信信号Txとは異なる周波数帯域の信号であり、送受分波器3から受信系のアイソレータ5に供給される。この受信信号Rxは、このアイソレータ5をそのまま通過して低雑音増幅器6に供給され、この低雑音増幅器6で増幅されて図示しない後続の受信回路系に供給される。アイソレータ5は、低雑音増幅器6などからの反射信号を減衰する。
The reception signal Rx in the radio frequency band received by the transmission /
かかるFDD方式を用いたシステムとしては、PDC(Personal Digital Celluler)やW−CDMA(Wideband Code Division Multiple Access:広帯域符号分割多重接続),CDMA2000などが知られている。 As systems using such an FDD system, PDC (Personal Digital Celluler), W-CDMA (Wideband Code Division Multiple Access), CDMA2000, and the like are known.
図7はTDD方式の無線送受信装置の要部を概略的に示すブロック構成図であって、7は切替スイッチ、8はBPF(Band Pass Filter:帯域通過フィルタ)であり、図6に対応する部分には同一符号をつけて重複する説明を省略する。 FIG. 7 is a block diagram schematically showing the main part of a TDD wireless transmission / reception device, where 7 is a changeover switch, 8 is a BPF (Band Pass Filter), and corresponds to FIG. Are given the same reference numerals, and redundant description is omitted.
同図において、TDD方式の無線送受信装置では、無線周波帯の送信信号Txと受信信号Rxとで同じ周波数帯域を利用するものであるから、送信と受信とが所定の周期で切り替えられるものであり、このために、送信系と受信系とに交互に切り替えられる切替スイッチ7が設けられている。この切替スイッチ7はTDDコントロール信号SCによって切替制御され、送信期間では、送信系側に閉じてアイソレータ2からの送信信号Txを通し、BPF8を介して送受信アンテナ4から送信させる。また、受信期間では、切替スイッチ7は受信系側に閉じ、送受信アンテナ4で受信されてBPF8で帯域制限された受信信号Rxを受信系でのアイソレータ5に供給する。アイソレータ5を通過した受信信号Rxは、低雑音増幅器6で増幅された後、図示しない後続の受信回路系に供給される。
In the figure, since the TDD wireless transmission / reception apparatus uses the same frequency band for the transmission signal Tx and the reception signal Rx in the radio frequency band, transmission and reception can be switched at a predetermined cycle. For this purpose, a
かかるTDD方式を用いたシステムとしては、PHS(Personal Handy-phone System)などが知られている。 A PHS (Personal Handy-phone System) is known as a system using such a TDD system.
ところで、近年、携帯電話に代表されるように、無線を利用したシステムが日常不可欠になっており、システムとしては、いかに高速データ伝送を効率的(周波数利用効率)に実現するかがキーワードとなっている。このような背景で、モバイル通信の分野では、携帯電話を例にすると、次表に示すように、システムが移行している。
今後、無線部ローバンドアクセスの実現として最も注目されているのが、WiMAXである。 In the future, WiMAX will receive the most attention as a wireless unit low-band access.
ところで、TDD方式による無線送受信装置では、図7に示すように、無線部に切替スイッチ7が設けられて構成が採られることが一般的である。かかる切替スイッチ7は、TDDコントロール信号Scによって切り替え制御されるものであり、通常FET(Field Effect Transistor:電界効果トランジスタ)やダイオードなどのデバイスで構成されるものであって、かかるデバイスが持つ非線形特性により、歪みが発生し、送信信号Txには、特に、高出力時、品質劣化が生ずる。また、切替スイッチ7として、機械式の切替スイッチも考えられるが、機械式の切替スイッチには寿命があり、常時切り替えを必要とするTDD方式を用いたシステムでは、信頼性の点から適したものではない。
By the way, as shown in FIG. 7, a radio transmission / reception apparatus using the TDD method generally employs a configuration in which a
これに対し、TDD方式による無線送受信装置において、かかる切替スイッチの代わりに、サーキュレータを用いたものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。 On the other hand, in a wireless transmission / reception apparatus using the TDD method, a device using a circulator instead of such a changeover switch has been proposed (for example, see Patent Document 1).
図8はかかる特許文献1に記載のTDD方式の無線送受信装置の要部を概略的に示すブロック構成図であって、かかる特許文献1に記載の無線送受信装置の要部を概略的に示すブロック構成図であって、9はサーキュレータであり、前出図面に対応する部分には同一符号をつけて重複する説明を省略する。
FIG. 8 is a block diagram schematically showing the main part of the TDD wireless transmitter / receiver described in
同図において、かかるTDD方式の無線送受信装置では、送受信アンテナ4はサーキュレータ9にアンテナ接続点4aを介して接続されており、これにより、送信系と受信系とが振り分けられる。
In this figure, in such a TDD type radio transmitting / receiving apparatus, the transmitting / receiving
即ち、即ち、送信期間では、電力増幅器1で電力増幅された無線周波帯の送信信号Txが、送信系側の端子Tからサーキュレータ9に入力される。サーキュレータ9では、供給された送信信号Txをそのまま通してアンテナ側の入出力端子Aから送受信アンテナ4に供給し、この送受信アンテナ4から送信させる。受信期間では、送受信アンテナ4で受信された無線周波帯の受信信号Rxが入出力端子Aからサーキュレータ9に入力され、受信系側の出力端子Rから出力されて直接信系の低雑音増幅器6に供給される。
That is, in the transmission period, the transmission signal Tx in the radio frequency band amplified by the
ここで、送信期間では、TDDコントロール信号Scが“H”(または“L”)となって、電力増幅器1が動作(オン)状態に、低雑音増幅器6が非動作(オフ)状態に夫々設定され、受信期間では、TDDコントロール信号Scが“L”(または“H”)となって、逆に電力増幅器1が非動作(オフ)状態に、低雑音増幅器6が動作(オン)状態に夫々設定される。
Here, in the transmission period, the TDD control signal Sc is set to “H” (or “L”), and the
また、切替スイッチが無線周波帯の送信信号Txの信号線上にないので、送信信号Txでの切替スイッチによる歪みも防止することができる。
ところで、上記の特許文献1に記載のTDD方式の無線送受信装置では、送信系と受信系との振り分けがサーキュレータで行なわれ、かつ送信系の電力増幅器1と低雑音増幅器6とが送信期間と受信期間とに合わせてオン/オフ制御されるものであるから、送信信号の経路に切替スイッチを設ける必要がなく、このため、切替スイッチによる歪みが生ずることがなく、高送信出力向きであるという利点がある。
By the way, in the TDD wireless transceiver described in
ところで、増幅器の電源ラインでは、その増幅器に供給する電源電圧を安定化するために、コンデンサなどの容量性の電気部品が使用されるが(以下、コンデンサとして説明する)、送信信号Txを高電力に増幅する電力増幅器1では、電源電圧の高電圧となり、これに伴ってコンデンサも静電容量の大きいものが使用される。このように静電容量が大きいコンデンサを使用すると、送・受信期間に応じて電源をオン/オフ制御するときの電源ラインの時定数が大きくなり、電力増幅器1での高速なオン/オフ制御をすることができなくなる。
By the way, in order to stabilize the power supply voltage supplied to the amplifier in the power supply line of the amplifier, a capacitive electric component such as a capacitor is used (hereinafter described as a capacitor). In the
このため、送信期間が終了しても、電力増幅器1に印加される電源電圧(バイアス)は、電源がオフされたにもかかわらず、上記の時定数に応じて期間(以下、この期間をバイアス延長期間という)減衰するようにして継続することになり、このため、電力増幅器1はこのバイアス延長期間オン状態を継続することになり、このバイアス延長期間電力増幅器1に入力されるノイズが増幅されて電力増幅器1から出力されることになる。このバイアス延長期間は、上記コンデンサの静電容量が大きいほど長くなり、送信期間に続くガード期間を越えて受信期間に達するものとなる。
For this reason, even if the transmission period ends, the power supply voltage (bias) applied to the
送信期間終了後のこのバイアス延長期間に電力増幅器1から出力されるノイズはサーキュレータ9に供給されることになるが、このときのノイズは電力増幅器で増幅されて受信信号に対して比較的高い電力となっており、電力増幅器1の電源ラインでのコンデンサの静電容量が大きく、このバイアス延長期間が次の受信期間まで続く場合、このノイズがサーキュレータ9で受信系側に反射されて受信信号Rxに混入すると、この受信信号Rxの品質が劣化してしまうことになる。
The noise output from the
このことからすると、電力増幅器1の電源ラインでは、あまり大きな静電容量のコンデンサを装備できないことになるが、これによると、この電力増幅器1のバイアスが不安定になるという問題がある。
From this, the power line of the
本発明の目的は、かかる問題を解消し、送信信号を安定に電力増幅することができて、かつ受信期間での送信系から受信系へのノイズの廻り込みを防止することができるようにしたTDD方式の無線送受信装置における送信電力廻り込み防止方式を提供することにある。 An object of the present invention is to solve such problems, to stably amplify the power of a transmission signal, and to prevent noise from wrapping from the transmission system to the reception system during the reception period. An object of the present invention is to provide a transmission power wraparound prevention method in a TDD wireless transmission / reception apparatus.
上記目的を達成するために、本発明は、電力増幅された送信信号をサーキュレータを介して送受信アンテナから送信し、該送受信アンテナで受信された受信信号を該サーキュレータを介して受信系の低雑音増幅器に供給するようにしたTDD方式の無線送受信装置であって、入力信号として、送信期間にのみ送信信号が入力され、該入力信号を2つに分配する分配手段と、送信期間では、該分配手段でからの第1,第2の信号としての該送信信号から分配された第1,第2の分配送信信号を同振幅,同位相の信号にし、該送信期間以外の期間では、該分配手段からの第1,第2の信号を同振幅、逆位相の信号にする位相調整手段と、該位相調整手段からの第1,第2の信号を夫々増幅する第1,第2の電力増幅手段と、該第1,第2の電力増幅手段から出力する該第1,第2の信号を合成処理する合成手段とを備え、該合成手段は、該送信期間では、該第1,第2の電力増幅手段からの該第1,第2の分配送信信号を加算処理し、該送信期間以外の期間では、該第1,第2の電力増幅手段からの該第1,第2の信号を互いに相殺処理することを特徴とする。 To achieve the above object, the present invention transmits a power-amplified transmission signal from a transmission / reception antenna via a circulator, and receives a reception signal received by the transmission / reception antenna via the circulator. A TDD wireless transmission / reception apparatus that is supplied to a transmitter, wherein a transmission signal is input as an input signal only during a transmission period and the input signal is divided into two, and in the transmission period, the distribution means The first and second distributed transmission signals distributed from the transmission signals as the first and second signals are set to the same amplitude and phase signals, and from the distribution means in periods other than the transmission period Phase adjusting means for making the first and second signals of the same amplitude and opposite phase, and first and second power amplifying means for amplifying the first and second signals from the phase adjusting means, respectively. , The first and second power increases Synthesizing means for synthesizing the first and second signals output from the means, and the synthesizing means is configured to combine the first and second power amplifying means from the first and second power amplifying means during the transmission period. The distributed transmission signals are added, and the first and second signals from the first and second power amplifying means are canceled out in a period other than the transmission period.
また、本発明は、前記送信期間では、前記第1,第2の電力増幅手段に動作状態とするためのバイアス制御し、前記送信期間以外の期間では、前記第1,第2の電力増幅手段に非動作状態とするためのバイアス制御する手段を設けたことを特徴とする。 In the present invention, the first and second power amplifying units are bias-controlled to be in an operating state during the transmission period, and the first and second power amplifying units are used during a period other than the transmission period. The apparatus is characterized in that a means for bias control is provided in order to make it non-operating.
本発明によると、大電力送信のために、電力増幅手段の電源ラインに大きい静電容量の電気部品を使用しても、送信期間以外の期間では、増幅されたノイズが相殺されてサーキュレータでのノイズの受信系側への廻り込みをなくすことができ、受信期間での受信信号の品質低下を防止することができるし、電力増幅手段の電源ラインに大きい静電容量の電気部品を使用することができることから、送信期間での送信信号を安定して電力増幅することができる。 According to the present invention, even if an electric component with a large capacitance is used for the power line of the power amplification means for high power transmission, the amplified noise is canceled in the period other than the transmission period, and the circulator Noise can be prevented from wrapping around the receiving system, the quality of the received signal can be prevented from deteriorating during the reception period, and electrical components with large capacitance must be used for the power line of the power amplification means. Therefore, it is possible to stably amplify the power of the transmission signal in the transmission period.
また、本発明によると、送信期間に上記の電力増幅手段を動作状態になるように制御するものであるから、サーキュレータでの送信系側からのノイズの受信系側への廻り込みをなくしながら、消費電力の低減を実現できる。 Further, according to the present invention, since the power amplification means is controlled so as to be in an operating state during the transmission period, while eliminating the wraparound of noise from the transmission system side to the reception system side in the circulator, Reduction of power consumption can be realized.
以下、本発明の実施形態を図面により説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は本発明によるTDD方式の無線送受信装置における送信電力廻り込み防止方式の第1の実施形態の要部を示すブロック構成図であって、1a,1bは電力増幅器(PA)、10は入力端子、11は方向性結合器、12はプリアンプ、13は分配器、14は遅延回路、15は可変移相器、16は合成器、17は検波器、18は比較器であり、前出図面に対応する部分には同一符号をつけて重複する説明を省略する。
FIG. 1 is a block diagram showing a main part of a first embodiment of a transmission power wraparound prevention method in a TDD wireless transceiver according to the present invention, wherein 1a and 1b are power amplifiers (PA), and 10 is an input.
図2はTDD方式のタイミングと図1における要部の信号波形とを示す図である。 FIG. 2 is a diagram showing the timing of the TDD system and the signal waveform of the main part in FIG.
図2(a)に示すように、TDD方式では、送信期間と受信期間とが所定のデータ長ずつ交互に設定され、また、送信期間と受信期間との間にμsecオーダーの非常に短いガード期間が設けられている。 As shown in FIG. 2A, in the TDD scheme, a transmission period and a reception period are alternately set for each predetermined data length, and a very short guard period of the order of μsec between the transmission period and the reception period. Is provided.
図1において、送信期間では、図2(b)に示すように、入力端子10から送信信号Txが入力され、ガード期間及び受信期間では、入力端子10から送信信号Txが入力されない。
In FIG. 1, as shown in FIG. 2B, the transmission signal Tx is input from the
入力端子10から入力された送信信号Txは、方向性結合器11を介して常時動作状態にあるプリアンプ12に供給され、そこで増幅されて分配器13に供給される。この分配器13は、例えば、3dBカプラからなるものであって、同振幅で位相が90゜異なる2つの送信信号Tx1,Tx2に分配する(以下、これらを分配送信信号という)。一方の分配送信信号Tx1は、遅延回路14で所定の遅延量遅延された後、常時電源電圧が印加(バイアス)されて動作状態にある電力増幅器1aで電力増幅されて合成器16に供給され、他方の分配送信信号Tx2は、分配送信信号Tx1に対して90゜位相シフトされているものであって、可変移相器15で位相シフトされた後、常時バイアスされて動作状態にある電力増幅器1bで電力増幅されて合成器16に供給される。この合成器16は、例えば、3dBカプラからなるものであって、これら分配送信信号Tx1,Tx2を合成する。合成器16でこれら分配送信信号Tx1,Tx2が合成されて得られた送信信号Txは、送信系側の入力端子Tからサーキュレータ9を通り、BPF8で帯域制限されて送受信アンテナ4から送信される。
The transmission signal Tx input from the
また、受信期間(図2(a))では、送受信アンテナ4で受信された受信信号Rxが、BPF8を介してサーキュレータ9に入力され、受信系側の出力端子Rから出力されて低雑音増幅器6に供給される。
In the reception period (FIG. 2 (a)), the reception signal Rx received by the transmission /
ここで、送信期間では、方向性結合器11で送信信号Txの一部が分離される。この送信信号Txからの分離信号は送信レベル検出器17に供給されてそのレベルが検出され、その検出結果が送信レベル検出電圧VTとして出力される。この送信レベル検出電圧VTは比較器18に供給され、図2(b)に示すように、所定の閾値LTと比較されて、送信信号Txの期間、従って、送信期間でレベル“1”となり、それ以外の期間でレベル“0”となる位相シフト制御信号φ(図2(c))が生成される。
Here, in the transmission period, a part of the transmission signal Tx is separated by the
可変移相器15は、この位相シフト制御信号φによって分配送信信号Tx2の位相が制御されるが、位相シフト制御信号φがレベル“1”の送信期間では、位相シフト量を0゜とする0゜シフト状態に設定され、位相シフト制御信号φがレベル“0”の送信期間以外の期間では、0゜シフト状態に対して分配送信信号Tx2を90゜位相シフトする90゜シフト状態に設定される。これにより、送信期間では、分配送信信号Tx2が0゜シフト状態の可変移相器15で0゜位相シフトされ、送信期間以外の期間では、分配送信信号Tx2と同様の周波数帯域の信号(ここでは、ノイズ)が可変移相器15で0゜シフト状態のときよりも90゜位相シフトされることになる。
In the
一方、遅延回路14は、可変移相器15と等しい損失量を有し、かつ0゜シフト状態にある可変移相器15の位相シフト量に等しい遅延量を有する。
On the other hand, the
このように、遅延回路14と可変移相器15とは、これらから出力される信号の位相関係を送信期間とそれ以外の期間とに応じて調整する位相調整手段を形成している。
As described above, the
これにより、送信期間では、遅延回路14から出力される分配送信信号Tx1と可変移相器15から出力される分配送信信号Tx2とは、同位相,同振幅であり、送信期間以外の期間では、遅延回路14と可変移相器15とからは、同振幅で位相が180゜異なる信号(これは、分配送信信号Tx2の周波数帯域内のノイズ)が出力されることになる。
Thus, in the transmission period, the distributed transmission signal Tx 1 output from the
なお、分配器13と電力増幅器1a,1bと合成器16とは並列増幅器を構成するものであり、この第1の実施形態は、かかる並列増幅器に可変移相器15と遅延回路14とを設けたものである。
The
電力増幅器1a,1bは常時バイアスされた状態にあるため、送信期間以外の期間では、電力増幅器1a,1bに入力されたノイズが増幅されて出力される。かかるノイズが送信信号Txの周波数帯域外のものであるときには、BPF8によって除去することができるし、また、これがサーキュレータ9で反射されて受信側に廻り込んでも、受信系に設けられているフィルタ(図示せず)で除去することができる。
Since the
また、送信期間以外の期間に電力増幅器1a,1bに入力されるノイズが送信信号Txの周波数帯域内のものであるときには、電力増幅器1aから出力されるノイズと電力増幅器1bから出力されるノイズとは、同振幅で互いに逆位相の関係にあるから、合成器16によって互いにキャンセルし合って除去されることになる。
Further, when the noise input to the
このようにして、電力増幅器1a,1bが常時動作状態にあっても、送信期間以外の期間において、サーキュレータ9での送信系側から受信側へのノイズの廻り込みを防止することができて、受信信号を高品質に維持することができるし、また、電力増幅器1a,1bが常時動作状態に保持されることにより、電力増幅器1a,1bの電源ラインに大容量のコンデンサを使用してバイアスの安定化を図ることもでき、大電力の安定した送信信号を送信することが可能となる。
In this way, even when the
図3は本発明によるTDD方式の無線送受信装置における送信電力廻り込み防止方式の第2の実施形態の要部を示すブロック構成図であって、19はバイアス制御部であり、図1に対応する部分には同一符号をつけて重複する説明を省略する。 FIG. 3 is a block diagram showing the main part of a second embodiment of the transmission power wraparound prevention method in the TDD wireless transmitter / receiver according to the present invention, and 19 is a bias controller, corresponding to FIG. The same reference numerals are given to the portions, and overlapping description is omitted.
図4はTDD方式のタイミングと図3における要部の信号波形とを示す図であって、図2に対応する信号には同一符号をつけて重複する説明を省略する。をつけている。 FIG. 4 is a diagram showing the timing of the TDD system and the signal waveform of the main part in FIG. 3. The same reference numerals are assigned to the signals corresponding to those in FIG. Is attached.
図3において、この第2の実施形態は、図1に示した第1の実施形態に対し、プリアンプ12と電力増幅器1a,1bを動作状態と非動作状態との状態切り替えを可能とし、かつこのための手段として、バイアス制御部19を設けたものである。これ以外の構成部分については、その動作も含めて、図1に示す第1の実施形態と同様であるので、特に必要でない限り、説明を省略する。
In FIG. 3, the second embodiment enables the
送信期間(図4(a))では、送信信号Txからの分離信号は送信レベル検出器17からの送信信号Txの分離信号の送信レベル検出電圧VTは、比較器18に供給されるとともに、バイアス制御部19にも供給される。
In the transmission period (FIG. 4A), the separation signal from the transmission signal Tx is supplied to the
比較器18では、第1の実施形態と同様、位相シフト制御信号φ(図4(c))が生成されるとともに、送信期間にレベル“1”となり、それ以外の期間レベル“0”となるオン・オフ制御信号S1(図4(d))とが生成される。
In the
プリアンプ12は、その状態がオン・オフ制御信号S1に応じて制御されるものであって、オン・オフ制御信号S1がレベル“1”のとき(送信期間であるとき)、送信信号Txを増幅する動作状態に設定され、オン・オフ制御信号S1がレベル“0”のとき(送信期間以外の期間であるとき)、増幅動作をしない非動作状態に設定される。
また、バイアス制御部19では、送信レベル検出器17からの送信レベル検出電圧VTから電力増幅器1a,1bのバイアス制御信号S2が生成される。このバイアス制御信号S2は、図4(e)に示すように、送信期間の開始時点よりも所定時間T1だけ早めに電力増幅器1a,1bのバイアスをオンし、送信期間の終了時点で電力増幅器1a,1bのバイアスをオフにするものである。
The
ここで、図示しないが、電力増幅器1a,1bの電源ラインには、これらに印加される電源電圧を安定化するために、静電容量が大きいコンデンサが用いられているが、このため、先に説明したように、電力増幅器1a,1bのオン,オフの時定数が大きくなり、バイアスの立上り,立ち下がり特性が緩やかなものとなる。
Although not shown in the figure, a capacitor having a large electrostatic capacity is used for the power supply lines of the
そこで、かかる特性を見越してバイアス制御信号S2の立上り時点を送信期間の開始時点よりも所定時間T1だけ早めにするものであって、これにより、図4(f)に示すように、電力増幅器1a,1bのバイアスは送信期間の開始時点よりも時間T1だけ早めに立ち上がり始めて、送信期間の開始時点では、電力増幅器1a,1bのバイアスが安定した状態となるようにする。
Therefore, in anticipation of such characteristics, the rising point of the bias control signal S 2 is advanced by a predetermined time T 1 from the starting point of the transmission period. As a result, as shown in FIG.
なお、かかる時間T1のバイアス延長期間の開始時点、即ち、バイアス制御信号S2の立ち上がり時点は、例えば、バイアス制御部19が送信レベル検出電圧VTから送信信号Txの終端(即ち、送信期間の終了時点)を検出しており、この検出された終了時点から次の送信期間の開始時点よりも時間T1だけ早めの時点となるまでを、この終了時点からクロックをカウントするなどして、時間計測することにより、求めることができる。
Note that, for example, the
また、バイアス制御信号S2の立ち下がり時点は送信期間の終了時点と一致するようにしており、このため、電源ラインのコンデンサによる時定数回路の作用により、電力増幅器1a,1bのバイアスは送信期間の終了時点から緩やかに減少していき、受信期間の開始部分を含む期間T2電力増幅器1a,1bがバイアスされた状態を継続する。
Further, the falling time point of the bias control signal S 2 coincides with the end point of the transmission period. For this reason, the bias of the
このように、送信期間の前後の受信期間にも達する期間(即ち、バイアス延長期間)でも、電力増幅器1a,1bはバイアスされた状態にあるため、このバイアス延長期間では、電力増幅器1a,1bに入力されたノイズが増幅されて出力される。
As described above, since the
しかし、この第2の実施形態においても、かかるノイズが送信信号Txの周波数帯域外のものであるときには、BPF8によって除去することができるし、また、これがサーキュレータ9で反射されて受信側に廻り込んでも、受信系に設けられているフィルタ(図示せず)で除去することができる。
However, also in this second embodiment, when such noise is outside the frequency band of the transmission signal Tx, it can be removed by the
また、バイアス延長期間に電力増幅器1a,1bに入力されるノイズが送信信号Txの周波数帯域内のものであるときには、電力増幅器1aから出力されるノイズと電力増幅器1bから出力されるノイズとは、同振幅で互いに逆位相の関係にあるから、合成器16によって互いにキャンセルし合って除去されることになる。
When the noise input to the
このようにして、この第2の実施形態においても、上記第1の実施形態と同様、送信期間以外の期間に電力増幅器1a,1bに入力されるノイズを送信系で取り除き、受信期間において、サーキュレータ9でのそのノイズの受信系への廻り込みをなくして、受信信号の品質劣化を防止することができ、また、これら電力増幅器1a,1bの電源ラインに大容量のコンデンサを用いて、大電力増幅であっても、これらに印加される電源電圧を安定化して、安定した送信が可能となるが、さらに、これら電力増幅器1a,1bを送信期間で動作状態とし、送信期間以外の期間では、非動作状態にするものであるから、消費電力の低減も実現できる。
In this way, in the second embodiment as well, as in the first embodiment, noise input to the
図5は図3に示す第2の実施形態での位相シフト制御信号φやオン・オフ制御信号S1,バイアス制御信号S2の生成手段の他の具体例を示すブロック構成図であって、20はADC(Analog-to-Digital Converter:アナログ/デジタル変換器)、21はMPU(MicroProcessing Unit:マイクロプロセッシングユニット)、22はメモリ、23はカウンタ、24はクロック発生器であり、前出図面に対応する部分には同一符号をつけて重複する説明を省略する。 FIG. 5 is a block diagram showing another specific example of the means for generating the phase shift control signal φ, the on / off control signal S 1 , and the bias control signal S 2 in the second embodiment shown in FIG. 20 is an ADC (Analog-to-Digital Converter), 21 is an MPU (MicroProcessing Unit), 22 is a memory, 23 is a counter, and 24 is a clock generator. Corresponding portions are denoted by the same reference numerals and redundant description is omitted.
図3では、位相シフト制御信号φやオン・オフ制御信号S1,バイアス制御信号S2を生成する専用の比較器18やバイアス制御部19を用いたものであるが、図5に示す具体例では、無線送受信装置に設けられているMPUを用いてこれらの制御信号を生成するものである。
In FIG. 3, the
図5において、送信レベル検出器17から出力される送信信号Txのレベルを表わす送信レベル検出電圧VTは、ADC20でデジタルデータに変換された後、MPU21に供給される。MPU21は、この送信レベル検出電圧VTをもとに、位相シフト制御信号φやオン・オフ制御信号S1,バイアス制御信号S2を生成して出力する。
In FIG. 5, the transmission level detection voltage V T representing the level of the transmission signal Tx output from the
メモリ22には、位相シフト制御信号φやオン・オフ制御信号S1を生成するための閾値LT(図4),バイアス制御信号S2を生成するための各種閾値(送信信号Txの終了時点を検出するための閾値やバイアス制御信号S2の開始時点を決めるための時間の閾値)などが格納されており、MPU21がこれら閾値を用いて演算処理することにより、上記の位相シフト制御信号φやオン・オフ制御信号S1,バイアス制御信号S2が生成される。
The
カウンタ23とクロック発生器24とは、図4(e)に示すバイアス制御信号S2の立ち上がりタイミングを決定するのに用いるものであって、MPU21は、送信レベル検出電圧VTから送信信号Txの終了時点(送信期間の終了時点)を検出すると、このタイミングをバイアス制御信号S2の立ち下がり時点とするとともに、カウンタ23にカウント開始の指令を送る。これにより、カウンタ23はクロック発生器24からのクロックCKのカウントを値0から開始し、その順次のカウント値をMPU21に送る。MPU21は、このカウント値を常時監視し、このカウント値がバイアス制御信号S2を立ち上がらせる時点(即ち、図4(e)に示す次の送信期間の開始時点よりも時間T1だけ進んだ時点)に該当する値となったことを検出すると、バイアス制御信号S2を立ち上げるとともに、カウンタ23の動作を停止させる。
The
なお、メモリ26には、上記の各閾値が異なる値で設定されたテーブルや温度に応じた値のデータブルが格納されており、操作者の操作に応じて閾値を適宜変更することができるし、また、MPU21は、図示しない温度センサによる装置内の検出温度に応じて閾値を補正することができる。
Note that the memory 26 stores a table in which each of the above threshold values is set to a different value and a table of values corresponding to the temperature, and the threshold value can be appropriately changed according to the operation of the operator. In addition, the
このようにして、MPU21を用いて位相シフト制御信号φやオン・オフ制御信号S1,バイアス制御信号S2を生成することができ、これらのための専用の回路を用いる必要がない。
In this way, the
なお、図1に示す第1の実施形態においても、図5に示す構成でもって位相シフト制御信号φすることができるが、この場合には、カウンタ23やクロック発生器24を用いる必要がない。
In the first embodiment shown in FIG. 1 as well, the phase shift control signal φ can be obtained with the configuration shown in FIG. 5, but in this case, it is not necessary to use the
1a,1b 電力増幅器
4 送受信アンテナ
6 低雑音増幅器
8 BPF
9 サーキュレータ
10 入力端子
11 方向性結合器
12 プリアンプ
13 分配器
14 遅延回路
15 可変移相器
16 合成器
17 検波器
18 比較器
19 バイアス制御部
20 ADC
21 MPU
22 メモリ
23 カウンタ
24 クロック発生器
1a,
DESCRIPTION OF
21 MPU
22
Claims (2)
入力信号として、送信期間にのみ送信信号が入力され、該入力信号を2つに分配する分配手段と、
送信期間では、該分配手段からの第1,第2の信号としての該送信信号から分配された第1,第2の分配送信信号を同振幅,同位相の信号にし、該送信期間以外の期間では、該分配手段からの第1,第2の信号を同振幅、逆位相の信号にする位相調整手段と、
該位相調整手段からの第1,第2の信号を夫々増幅する第1,第2の電力増幅手段と、
該第1,第2の電力増幅手段から出力する該第1,第2の信号を合成処理する合成手段と
を備え、
該合成手段は、該送信期間では、該第1,第2の電力増幅手段からの該第1,第2の分配送信信号を加算処理し、該送信期間以外の期間では、該第1,第2の電力増幅手段からの該第1,第2の信号を互いに相殺処理することを特徴とするTDD方式の無線送受信装置における送信電力廻り込み防止方式。 A TDD radio transmitter / receiver configured to transmit a power-amplified transmission signal from a transmission / reception antenna via a circulator and supply a reception signal received by the transmission / reception antenna to a low-noise amplifier of a reception system via the circulator In
A distribution means for inputting a transmission signal only during a transmission period as an input signal, and distributing the input signal into two;
In the transmission period, the first and second distributed transmission signals distributed from the transmission signal as the first and second signals from the distribution unit are made signals of the same amplitude and phase, and periods other than the transmission period Then, the phase adjusting means for converting the first and second signals from the distributing means into signals of the same amplitude and opposite phase,
First and second power amplifying means for amplifying the first and second signals from the phase adjusting means, respectively;
Combining means for combining the first and second signals output from the first and second power amplifying means;
The combining means adds the first and second distributed transmission signals from the first and second power amplifying means during the transmission period, and the first and second distribution transmission signals during periods other than the transmission period. A transmission power wraparound prevention method in a TDD wireless transmission / reception apparatus, wherein the first and second signals from the two power amplification means cancel each other.
前記送信期間では、前記第1,第2の電力増幅手段に動作状態とするためのバイアス制御し、前記送信期間以外の期間では、前記第1,第2の電力増幅手段に非動作状態とするためのバイアス制御する手段を設けたことを特徴とするTDD方式の無線送受信装置における送信電力廻り込み防止方式。 In claim 1,
In the transmission period, the first and second power amplifying units are biased to be in an operating state, and in periods other than the transmitting period, the first and second power amplifying units are inoperative. A transmission power wraparound prevention method in a TDD wireless transmission / reception apparatus, characterized in that means for bias control is provided.
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