JP2009094721A - Polar modulation transmitter and radio communication equipment, and polar modulation transmission method - Google Patents

Polar modulation transmitter and radio communication equipment, and polar modulation transmission method Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress a rise of a case body temperature while maintaining antenna emission power equal to a transmitter of an orthogonal modulation system or larger with respect to the impedance fluctuation of an antenna. <P>SOLUTION: The polar modulation transmitter 100 is provided with a power amplifier 105 for separating an amplitude modulation component and a phase modulation component included in an input signal from the input signal to be transmitted and for performing power amplification of the amplitude modulation component and the phase modulation component in channels independent from each other, a current detection part 112 for detecting the current consumption of the power amplifier 105; an output power switch 108 capable of switching two or more kinds of the output power of the power amplifier 105; and a power-down control unit 113 for giving a prescribed power-down signal to the output power switch 108 when the magnitude of power consumption detected by the current detection part 112 exceeds a prescribed threshold. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、例えば携帯電話のような無線通信システムに利用可能なポーラ変調送信装置及び無線通信装置、並びにポーラ変調送信方法に関する。   The present invention relates to a polar modulation transmission apparatus and a radio communication apparatus that can be used in a radio communication system such as a mobile phone, and a polar modulation transmission method.

無線通信装置において、例えば携帯電話端末の場合、その送信に使用されるアンテナの近傍に人体やその他の導電体が存在する状態で使用される場合が多く、実際のアンテナ近傍の状態は、使用状況の変化に伴って頻繁に変化する。このような状況においては、アンテナのインピーダンスが大きく変動する。アンテナは、送信用の高周波電力増幅器の出力に負荷として接続されているので、アンテナのインピーダンスが変動すると高周波電力増幅器の出力負荷が変動することになり、送信特性の劣化が懸念される。具体的に劣化が想定される送信特性としては、隣接チャネル漏洩電力、変調精度などがある。   In a wireless communication device, for example, in the case of a mobile phone terminal, it is often used in the state where a human body or other conductor exists in the vicinity of the antenna used for the transmission. It changes frequently with changes. In such a situation, the impedance of the antenna varies greatly. Since the antenna is connected as a load to the output of the high-frequency power amplifier for transmission, when the impedance of the antenna varies, the output load of the high-frequency power amplifier varies, and there is a concern about deterioration of transmission characteristics. Specific transmission characteristics that are assumed to deteriorate include adjacent channel leakage power and modulation accuracy.

すなわち、無線通信装置としては、高周波電力増幅器の出力にインピーダンスの変動するアンテナが直接接続されているので、アンテナのインピーダンス変動に伴って高周波電力増幅器の出力信号に歪み(高調波成分)が発生し、送信特性に劣化が生じることになる。このような問題を解消する方法として、一般的には以下に説明するような2種類の方法のいずれかが従来より用いられている。   That is, as a wireless communication device, an antenna whose impedance varies is directly connected to the output of the high-frequency power amplifier, so that distortion (harmonic component) occurs in the output signal of the high-frequency power amplifier as the impedance of the antenna varies. As a result, the transmission characteristics are degraded. As a method for solving such a problem, generally, one of the two types of methods described below has been conventionally used.

1つ目の方法では、電力増幅器として線形性の高い線形電力増幅器を使用すると共に、アンテナと電力増幅器出力の間にアイソレータを挿入する。アイソレータを挿入することにより、アンテナのインピーダンスが変動しても、電力増幅器の出力負荷が変動しなくなるため、出力信号に歪みが発生するのを防止できる。   In the first method, a linear power amplifier having high linearity is used as the power amplifier, and an isolator is inserted between the antenna and the power amplifier output. By inserting an isolator, even if the impedance of the antenna fluctuates, the output load of the power amplifier does not fluctuate, so that distortion of the output signal can be prevented.

この方法では、低歪な線形電力増幅器を使用するため、QPSK(Quadrature Phase Shift Keying:4相位相シフトキーイング)やHPSK(Hybrid Phase Shift Keying)やQAM(Quadrature Amplitude modulation)などの線形変調信号を低歪で増幅することができる。しかし、挿入されたアイソレータによって生じる電力損失を補うために電力増幅器の出力電力を増加させる必要があり、消費電力が増加する。また、アイソレータを追加するため、装置の規模やコストが増大する。   Since this method uses a low-distortion linear power amplifier, linear modulation signals such as Quadrature Phase Shift Keying (QPSK), Hybrid Phase Shift Keying (HPSK), and Quadrature Amplitude Modulation (QAM) are reduced. Can be amplified by distortion. However, it is necessary to increase the output power of the power amplifier in order to compensate for the power loss caused by the inserted isolator, resulting in an increase in power consumption. Moreover, since an isolator is added, the scale and cost of the apparatus increase.

2つ目の方法では、電力増幅器として非線形電力増幅器を使用する。非線形電力増幅器は一般的に出力負荷の変動により歪が増大することはない(飽和状態で使用するのでインピーダンスの変化は波形に影響しない)ので、送信特性の劣化も生じない。しかし、非線形動作の電力増幅器を使用する場合には、FM(Frequency Modulation)やGMSK(Gaussian filtered Minimum Shift Keying)のように変調波形の包絡線のレベルが変化しない特定の変調信号の増幅のみに用途が限定される。振幅の変化する線形変調信号を増幅すると波形が変化するので、変調情報を正しく伝送することができない。   In the second method, a nonlinear power amplifier is used as the power amplifier. Nonlinear power amplifiers generally do not increase distortion due to fluctuations in output load (since they are used in a saturated state, impedance changes do not affect the waveform), so transmission characteristics do not deteriorate. However, when a non-linear operation power amplifier is used, it is used only for amplification of a specific modulation signal in which the level of the envelope of the modulation waveform does not change, such as FM (Frequency Modulation) and GMSK (Gaussian filtered Minimum Shift Keying). Is limited. When a linear modulation signal with varying amplitude is amplified, the waveform changes, and modulation information cannot be transmitted correctly.

一方、公知のポーラ変調(polar modulation)を採用する場合には、上記2つの方法の両方の利点が得られる。ポーラ変調を採用した送信装置においては、変調信号(入力信号)を位相情報と振幅情報とに分離し、定包絡線の位相情報を非線形電力増幅器に入力して増幅し、同時に例えば前記電力増幅器に供給される電源の電圧を前記振幅情報を用いて変調することで、位相情報と振幅情報とが合成された変調信号を前記電力増幅器の出力に得ることができる。具体的な動作について以下に説明する。   On the other hand, when the known polar modulation is employed, the advantages of both of the above two methods can be obtained. In a transmitter employing polar modulation, a modulation signal (input signal) is separated into phase information and amplitude information, and phase information of a constant envelope is input to a nonlinear power amplifier for amplification, and at the same time, for example, to the power amplifier By modulating the voltage of the supplied power supply using the amplitude information, a modulation signal in which phase information and amplitude information are combined can be obtained at the output of the power amplifier. A specific operation will be described below.

図7は従来のポーラ変調送信装置の構成例を示すブロック図である。この従来例のポーラ変調送信装置700は、I信号入力端子701と、Q信号入力端子702と、極座標変換部703と、位相変調部704と、電力増幅器705と、アンテナ706と、送信電力設定信号入力端子707と、乗算器709と、振幅変調部710と、電源入力端子711とを備えている。   FIG. 7 is a block diagram showing a configuration example of a conventional polar modulation transmission apparatus. The conventional polar modulation transmission apparatus 700 includes an I signal input terminal 701, a Q signal input terminal 702, a polar coordinate conversion unit 703, a phase modulation unit 704, a power amplifier 705, an antenna 706, and a transmission power setting signal. An input terminal 707, a multiplier 709, an amplitude modulation unit 710, and a power input terminal 711 are provided.

送信対象の信号であるベースバンドIQ信号のうち、I成分はI信号入力端子701に印加され、Q成分はQ信号入力端子702に印加される。したがって、このベースバンドIQ信号はI信号入力端子701、Q信号入力端子702を経由して極座標変換部703に入力される。   Of the baseband IQ signal that is the signal to be transmitted, the I component is applied to the I signal input terminal 701 and the Q component is applied to the Q signal input terminal 702. Therefore, the baseband IQ signal is input to the polar coordinate conversion unit 703 via the I signal input terminal 701 and the Q signal input terminal 702.

極座標変換部703は、I信号入力端子701、Q信号入力端子702から入力されたベースバンドIQ信号を極座標変換することにより、この信号に含まれている位相成分と振幅成分とをそれぞれ分離して取り出す。極座標変換部703によって前記ベースバンドIQ信号から分離抽出された信号のうち、位相成分の信号は位相変調部704に入力され、振幅成分の信号は乗算器709に入力される。   The polar coordinate conversion unit 703 performs polar coordinate conversion on the baseband IQ signal input from the I signal input terminal 701 and the Q signal input terminal 702, thereby separating the phase component and the amplitude component included in this signal, respectively. Take out. Of the signals separated and extracted from the baseband IQ signal by the polar coordinate conversion unit 703, the phase component signal is input to the phase modulation unit 704, and the amplitude component signal is input to the multiplier 709.

位相変調部704は、その内部で生成したキャリア信号を極座標変換部703から入力された位相成分の信号により位相変調し、その変調結果を電力増幅器705に出力する。一方、乗算器709は、極座標変換部103から入力された振幅成分の信号と、送信電力設定信号入力端子707から入力された送信電力を示す送信電力設定信号とを乗算し、その乗算結果を振幅変調部710に出力する。   The phase modulation unit 704 modulates the phase of the carrier signal generated therein using the phase component signal input from the polar coordinate conversion unit 703, and outputs the modulation result to the power amplifier 705. On the other hand, the multiplier 709 multiplies the amplitude component signal input from the polar coordinate conversion unit 103 by the transmission power setting signal indicating the transmission power input from the transmission power setting signal input terminal 707, and the multiplication result is amplitude. The data is output to the modulation unit 710.

振幅変調部710は、所定の直流電源から電源入力端子711を介して供給される電源電圧を、乗算器709の出力信号により振幅変調する。したがって、振幅変調された電源電圧が電力増幅器705の電源ラインに供給される。この電源電圧は、電力増幅器705の内部でドレイン電圧・コレクタ電圧等として使用される。   The amplitude modulation unit 710 amplitude-modulates the power supply voltage supplied from a predetermined DC power supply via the power input terminal 711 with the output signal of the multiplier 709. Therefore, the amplitude-modulated power supply voltage is supplied to the power supply line of the power amplifier 705. This power supply voltage is used as a drain voltage, a collector voltage, and the like inside the power amplifier 705.

電力増幅器705は、非線形モード(飽和状態)で動作しているので、電力増幅器705から出力される信号の電力は、電力増幅器705に供給される電源電圧の大きさに比例する。そのため、電力増幅器705から出力される信号は、I信号入力端子701、Q信号入力端子702に入力されたベースバンドIQ信号に従って位相変調及び振幅変調され、更にその信号電力は、送信電力設定信号入力端子707から入力された送信電力設定信号に応じて定まる。   Since the power amplifier 705 operates in a non-linear mode (saturated state), the power of the signal output from the power amplifier 705 is proportional to the magnitude of the power supply voltage supplied to the power amplifier 705. Therefore, the signal output from the power amplifier 705 is phase-modulated and amplitude-modulated according to the baseband IQ signal input to the I signal input terminal 701 and the Q signal input terminal 702, and the signal power is further input to the transmission power setting signal input. It is determined according to the transmission power setting signal input from the terminal 707.

このように、電力増幅器705は、包絡線のレベルに変化が生じない位相変調信号のみを増幅し、同時に供給される電源電圧の制御によって振幅変調が行われるので、非線形電力増幅器を使用しながら、線形変調信号を出力することができる。このとき、電力増幅器705は常に飽和動作しているため電力効率は高く、振幅変調も行えるため、線形変調方式、非線形変調方式を問わずに送信出力を得ることができる。また、電力増幅器705が出力負荷変動に強い非線形動作であるため、アンテナ706のインピーダンスが変化しても送信特性が劣化することはない。   In this way, the power amplifier 705 amplifies only the phase modulation signal that does not change the envelope level, and amplitude modulation is performed by controlling the power supply voltage supplied at the same time. A linear modulation signal can be output. At this time, since the power amplifier 705 is always operating in saturation, the power efficiency is high and amplitude modulation can be performed, so that a transmission output can be obtained regardless of the linear modulation method or the non-linear modulation method. In addition, since the power amplifier 705 is a non-linear operation that is resistant to output load fluctuations, transmission characteristics do not deteriorate even if the impedance of the antenna 706 changes.

なお、例えば従来技術である特許文献1においては、送信に用いるアンテナのインピーダンス変動の影響を低減するために、複数のアンテナを設けてこれらを選択的に使用すると共に、送信増幅器に流れ込む電流の大きさを検出し、この電流に基づいて最適なアンテナを自動的に選択することが開示されている。
特開2001−102844号公報
For example, in Patent Document 1 which is a prior art, in order to reduce the influence of impedance fluctuations of antennas used for transmission, a plurality of antennas are provided and selectively used, and the current flowing into the transmission amplifier is large. It is disclosed that the optimum antenna is automatically selected based on this current.
JP 2001-102844 A

しかしながら、ポーラ変調送信装置においては、電力増幅器の出力に負荷として接続されるアンテナのインピーダンスが変化した場合、すなわち負荷変動が生じた場合に、電力増幅器の動作効率が低下する。その結果、電力増幅器内部の電力損失が増大するため発熱量が大きくなり、装置の筐体温度も上昇する。そして、過度な筐体温度上昇が装置の故障につながるおそれがある。   However, in the polar modulation transmission apparatus, when the impedance of an antenna connected as a load to the output of the power amplifier changes, that is, when a load change occurs, the operating efficiency of the power amplifier is lowered. As a result, the power loss inside the power amplifier increases, so the amount of heat generation increases and the casing temperature of the apparatus also rises. And an excessive housing temperature rise may lead to a failure of the apparatus.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、直交変調方式の送信装置と同等以上のアンテナ放射電力を保ちながら、筐体温度上昇を抑制することが可能なポーラ変調送信装置及び無線通信装置、並びにポーラ変調送信方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and a polar modulation transmission apparatus and a radio communication apparatus capable of suppressing an increase in casing temperature while maintaining an antenna radiation power equivalent to or higher than that of a transmission apparatus using an orthogonal modulation method An object is to provide a polar modulation transmission method.

本発明のポーラ変調送信装置は、送信対象の入力信号に含まれる振幅変調成分と位相変調成分とを分離して電力増幅する電力増幅器を備えるポーラ変調送信装置であって、前記電力増幅器の消費電流を検出する電流検出部と、前記電力増幅器の出力電力の大きさを2種類以上に切り替え可能な出力電力切り替え部と、前記電流検出部が検出した消費電流の大きさが所定の閾値を超えている場合に、所定のパワーダウン信号を前記出力電力切り替え部に与えるパワーダウン制御部と、を備えるものである。
これにより、消費電流の大きさが所定の閾値を超えている場合に、所定のパワーダウン信号を出力して電力増幅器の出力電力を切り替えることによって、直交変調方式の送信装置と同等以上のアンテナ放射電力を保ちながら、筐体温度上昇を抑制することが可能となる。
The polar modulation transmission apparatus of the present invention is a polar modulation transmission apparatus including a power amplifier that amplifies power by separating an amplitude modulation component and a phase modulation component included in an input signal to be transmitted, and consumes current of the power amplifier A current detection unit that detects the output power, an output power switching unit that can switch the output power of the power amplifier between two or more types, and the current consumption detected by the current detection unit exceeds a predetermined threshold And a power-down control unit that provides a predetermined power-down signal to the output power switching unit.
As a result, when the amount of current consumption exceeds a predetermined threshold value, a predetermined power-down signal is output and the output power of the power amplifier is switched. It is possible to suppress an increase in the casing temperature while maintaining power.

また、本発明は、上記のポーラ変調送信装置であって、前記パワーダウン制御部は、予め定めた第1の閾値及び第2の閾値をそれぞれ保持し、前記電力増幅器の出力電力が所定量の通常状態の時に前記電流検出部が検出した消費電流の大きさが前記第1の閾値を超えると、前記出力電力を前記通常状態よりも小さいパワーダウン状態に切り替え、前記電力増幅器の出力電力が前記パワーダウン状態の時に前記電流検出部が検出した消費電流の大きさが前記第2の閾値以下になると、前記パワーダウン状態を解除するものを含む。
これにより、電力増幅器の消費電流の大きさに応じて、所定の通常状態とパワーダウン状態とに切り替えることが可能となる。
The present invention is the polar modulation transmission apparatus described above, wherein the power-down control unit holds a predetermined first threshold value and a second threshold value, respectively, and the output power of the power amplifier is a predetermined amount. When the magnitude of the consumption current detected by the current detection unit in the normal state exceeds the first threshold, the output power is switched to a power-down state smaller than the normal state, and the output power of the power amplifier is It includes a device that cancels the power-down state when the current consumption detected by the current detection unit in the power-down state is less than or equal to the second threshold value.
As a result, it is possible to switch between a predetermined normal state and a power-down state in accordance with the amount of current consumed by the power amplifier.

また、本発明は、上記のポーラ変調送信装置であって、前記パワーダウン制御部は、周期的に発生するタイミング信号に同期して、所定のタイミングが到来する度に、前記出力電力切り替え部に与えるパワーダウン信号を解除した後、前記電流検出部が検出した消費電流の大きさを把握し、前記消費電流の大きさが前記所定の閾値を超えている場合には、前記電力増幅器の出力電力を所定量の通常状態よりも小さいパワーダウン状態に定め、前記消費電流の大きさが前記閾値以下の場合には前記電力増幅器の出力電力を前記通常状態に定めるものを含む。
これにより、電力増幅器の消費電流の大きさに応じて、所定の通常状態とパワーダウン状態とに切り替えることが可能となる。また、常にパワーダウンを解除した状態で消費電流の大きさを検出するので、複数の閾値を用いる必要がなくなり、出荷時の調整工程を削減し、製造コストを低減することが可能である。
Further, the present invention is the polar modulation transmission apparatus described above, wherein the power-down control unit is connected to the output power switching unit every time a predetermined timing arrives in synchronization with a periodically generated timing signal. After canceling the power-down signal to be applied, the magnitude of the consumption current detected by the current detection unit is grasped, and when the magnitude of the consumption current exceeds the predetermined threshold, the output power of the power amplifier Is set to a power-down state that is smaller than a predetermined amount of the normal state, and the output power of the power amplifier is set to the normal state when the magnitude of the consumption current is equal to or less than the threshold value.
As a result, it is possible to switch between a predetermined normal state and a power-down state in accordance with the amount of current consumed by the power amplifier. In addition, since the magnitude of the current consumption is detected in a state where the power-down is always canceled, it is not necessary to use a plurality of threshold values, and it is possible to reduce the adjustment process at the time of shipment and to reduce the manufacturing cost.

また、本発明は、上記のポーラ変調送信装置であって、前記パワーダウン制御部は、前記電力増幅器の動作周波数、変調方式、及び通信システムモードのうちの少なくとも1つが異なる状態を表す複数の動作条件のそれぞれに適合する複数種類の閾値を保持し、前記動作条件を指定する入力信号に応じて、保持している複数種類の閾値の中から選択した1組の閾値を使用して制御を実行するものを含む。
これにより、電力増幅器の動作周波数や、変調方式、通信システムモード毎の最適なパワーダウン制御が行われ、常に送信電力の低減量を最小限に抑えることが可能となり、通信品質の劣化を抑えることができる。
Further, the present invention is the polar modulation transmission apparatus described above, wherein the power down control unit includes a plurality of operations representing a state in which at least one of an operating frequency, a modulation method, and a communication system mode of the power amplifier is different. Holds multiple types of threshold values that match each of the conditions, and executes control using a set of threshold values selected from the held types of threshold values according to the input signal that specifies the operating conditions Including what to do.
As a result, optimal power-down control is performed for each power amplifier operating frequency, modulation method, and communication system mode, and the amount of reduction in transmission power can be kept to a minimum and communication quality degradation is suppressed. Can do.

また、本発明は、上記のポーラ変調送信装置であって、前記出力電力切り替え部は、前記電力増幅器の出力電力の目標値を定める電力指定値と、前記パワーダウン制御部が出力するパワーダウン信号とを加算した加算結果を出力する加算器を有し、前記振幅変調成分と前記加算器の出力とを乗算した結果に基づいた変調信号を生成する振幅変調部を備えるものを含む。
これにより、通常状態の出力電力を定める電力指定値(例えば定数)を基準として、パワーダウン信号に相当する低減量を加算(又は減算)した結果と振幅変調成分とを乗算した結果に基づいて、電力増幅器の出力信号の振幅(電力)が決定される。このため、出力電力の低減量を容易に調整可能となる。
Further, the present invention is the polar modulation transmission apparatus described above, wherein the output power switching unit includes a power designation value that defines a target value of output power of the power amplifier, and a power down signal output by the power down control unit Including an amplitude modulator that generates a modulation signal based on a result of multiplying the amplitude modulation component by the output of the adder.
Thereby, based on the result of multiplying the result of adding (or subtracting) the reduction amount corresponding to the power-down signal and the amplitude modulation component based on the power designation value (for example, a constant) that determines the output power in the normal state, The amplitude (power) of the output signal of the power amplifier is determined. For this reason, the amount of reduction in output power can be easily adjusted.

また、本発明は、上記いずれかに記載のポーラ変調送信装置を備えた無線通信装置を提供する。   The present invention also provides a wireless communication device including any one of the polar modulation transmission devices described above.

本発明のポーラ変調送信方法は、送信対象の入力信号に含まれる振幅変調成分と位相変調成分とを分離して電力増幅する電力増幅器を備えるポーラ変調送信装置を制御するためのポーラ変調送信方法であって、前記電力増幅器の消費電流を検出する電流検出ステップと、前記電力増幅器の出力電力の大きさを2種類以上に切り替え可能な出力電力切り替えステップと、前記検出した消費電流の大きさが所定の閾値を超えている場合に、所定のパワーダウン信号を発生して前記出力電力の切り換えを制御するパワーダウン制御ステップと、を有するものである。   The polar modulation transmission method of the present invention is a polar modulation transmission method for controlling a polar modulation transmission apparatus including a power amplifier that separates an amplitude modulation component and a phase modulation component contained in an input signal to be transmitted and amplifies the power. A current detection step for detecting a current consumption of the power amplifier, an output power switching step for switching the output power of the power amplifier between two or more types, and a magnitude of the detected current consumption being predetermined. A power-down control step of generating a predetermined power-down signal and controlling the switching of the output power when the threshold value of the power-off threshold is exceeded.

また、本発明は、上記のポーラ変調送信方法であって、前記パワーダウン制御ステップでは、予め定めた第1の閾値及び第2の閾値をそれぞれ保持し、前記電力増幅器の出力電力が所定量の通常状態の時に検出した消費電流の大きさが前記第1の閾値を超えると、前記出力電力を前記通常状態よりも小さいパワーダウン状態に切り替え、前記電力増幅器の出力電力が前記パワーダウン状態の時に検出した消費電流の大きさが前記第2の閾値以下になると、前記パワーダウン状態を解除するものを含む。   Further, the present invention is the polar modulation transmission method described above, wherein in the power-down control step, a predetermined first threshold value and a second threshold value are respectively held, and the output power of the power amplifier is a predetermined amount. When the magnitude of the current consumption detected in the normal state exceeds the first threshold, the output power is switched to a power-down state smaller than the normal state, and the output power of the power amplifier is in the power-down state When the detected current consumption is equal to or smaller than the second threshold, the power-down state is canceled.

また、本発明は、上記のポーラ変調送信方法であって、前記パワーダウン制御ステップでは、周期的に発生するタイミング信号に同期して、所定のタイミングが到来する度に、前記パワーダウン信号を解除した後、消費電流の大きさを把握し、前記消費電流の大きさが前記所定の閾値を超えている場合には、前記電力増幅器の出力電力を所定量の通常状態よりも小さいパワーダウン状態に定め、前記消費電流の大きさが前記閾値以下の場合には前記電力増幅器の出力電力を前記通常状態に定めるものを含む。   Further, the present invention is the polar modulation transmission method described above, wherein, in the power down control step, the power down signal is canceled every time a predetermined timing arrives in synchronization with a periodically generated timing signal. After that, the magnitude of the current consumption is grasped, and when the magnitude of the current consumption exceeds the predetermined threshold, the output power of the power amplifier is set to a power down state smaller than a predetermined amount of the normal state. And determining that the output power of the power amplifier is in the normal state when the magnitude of the current consumption is equal to or less than the threshold value.

また、本発明は、上記のポーラ変調送信方法であって、前記パワーダウン制御ステップでは、前記電力増幅器の動作周波数、変調方式、及び通信システムモードのうちの少なくとも1つが異なる状態を表す複数の動作条件のそれぞれに適合する複数種類の閾値を保持し、前記動作条件を指定する入力信号に応じて、保持している複数種類の閾値の中から選択した1組の閾値を使用して制御を実行するものを含む。   The present invention is the polar modulation transmission method described above, wherein in the power-down control step, a plurality of operations representing a state in which at least one of an operating frequency, a modulation method, and a communication system mode of the power amplifier is different. Holds multiple types of threshold values that match each of the conditions, and executes control using a set of threshold values selected from the held types of threshold values according to the input signal that specifies the operating conditions Including what to do.

本発明によれば、直交変調方式の送信装置と同等以上のアンテナ放射電力を保ちながら、筐体温度上昇を抑制することが可能なポーラ変調送信装置及び無線通信装置、並びにポーラ変調送信方法を提供できる。   According to the present invention, there are provided a polar modulation transmission apparatus, a radio communication apparatus, and a polar modulation transmission method capable of suppressing an increase in casing temperature while maintaining an antenna radiation power equal to or higher than that of an orthogonal modulation transmission apparatus. it can.

(第1の実施形態)
図1は本発明の第1の実施形態に係るポーラ変調送信装置の構成を示すブロック図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a polar modulation transmission apparatus according to the first embodiment of the present invention.

第1の実施形態のポーラ変調送信装置100は、I信号入力端子101と、Q信号入力端子102と、極座標変換部103と、位相変調部104と、電力増幅器105と、アンテナ106と、送信電力設定信号入力端子107と、加算器108と、乗算器109と、振幅変調部110と、電源入力端子111と、電流検出部112と、パワーダウン制御部113と、パワーダウン解除閾値格納部114と、パワーダウン閾値格納部115と、パワーダウン値格納部116とを備えている。   A polar modulation transmission apparatus 100 according to the first embodiment includes an I signal input terminal 101, a Q signal input terminal 102, a polar coordinate conversion unit 103, a phase modulation unit 104, a power amplifier 105, an antenna 106, and transmission power. Setting signal input terminal 107, adder 108, multiplier 109, amplitude modulation unit 110, power input terminal 111, current detection unit 112, power-down control unit 113, and power-down release threshold storage unit 114 , A power-down threshold value storage unit 115 and a power-down value storage unit 116 are provided.

送信対象の信号であるベースバンドIQ信号のうち、I成分はI信号入力端子101に印加され、Q成分はQ信号入力端子102に印加される。したがって、このベースバンドIQ信号はI信号入力端子101、Q信号入力端子102を経由して極座標変換部103に入力される。   Of the baseband IQ signal that is the signal to be transmitted, the I component is applied to the I signal input terminal 101 and the Q component is applied to the Q signal input terminal 102. Therefore, the baseband IQ signal is input to the polar coordinate conversion unit 103 via the I signal input terminal 101 and the Q signal input terminal 102.

極座標変換部103は、I信号入力端子101、Q信号入力端子102から入力されたベースバンドIQ信号を極座標変換することにより、この信号に含まれている位相成分と振幅成分とをそれぞれ分離して取り出す。極座標変換部103によって前記ベースバンドIQ信号から分離抽出された信号のうち、位相成分の信号は位相変調部104に入力され、振幅成分の信号は乗算器109に入力される。   The polar coordinate conversion unit 103 performs polar coordinate conversion on the baseband IQ signal input from the I signal input terminal 101 and the Q signal input terminal 102 to separate the phase component and the amplitude component included in this signal, respectively. Take out. Of the signals separated and extracted from the baseband IQ signal by the polar coordinate conversion unit 103, the phase component signal is input to the phase modulation unit 104, and the amplitude component signal is input to the multiplier 109.

位相変調部104は、その内部に存在するキャリア発振部(図示せず)で生成したキャリア信号を、極座標変換部103から入力された位相成分の信号により位相変調し、その変調結果を電力増幅器105に出力する。   The phase modulation unit 104 modulates the phase of the carrier signal generated by a carrier oscillation unit (not shown) existing therein using the phase component signal input from the polar coordinate conversion unit 103, and the modulation result is converted into the power amplifier 105. Output to.

一方、乗算器109は、極座標変換部103から入力された振幅成分の信号と、加算器108の出力とを乗算し、その乗算結果を振幅変調部110に出力する。送信電力設定信号入力端子107には、通常の状態における送信電力の目標値に相当する送信電力設定信号(すなわち設定値)が入力される。加算器108は、出力電力切り替え部の機能を実現するもので、送信電力設定信号入力端子107より入力された前記送信電力設定信号の値から、パワーダウン制御部113が出力するパワーダウン値(通常の状態では0)を減算した結果を、乗算器109に入力する。そして、乗算器109の出力、すなわち極座標変換部103から出力される振幅成分の信号と加算器108の出力とを乗算した結果が振幅変調部110に入力される。   On the other hand, the multiplier 109 multiplies the amplitude component signal input from the polar coordinate conversion unit 103 by the output of the adder 108 and outputs the multiplication result to the amplitude modulation unit 110. A transmission power setting signal (that is, a setting value) corresponding to a target value of transmission power in a normal state is input to the transmission power setting signal input terminal 107. The adder 108 realizes the function of the output power switching unit, and the power down value (normally output from the power down control unit 113 based on the value of the transmission power setting signal input from the transmission power setting signal input terminal 107) In this state, the result of subtracting 0) is input to the multiplier 109. Then, the output of the multiplier 109, that is, the result of multiplying the amplitude component signal output from the polar coordinate conversion unit 103 and the output of the adder 108 is input to the amplitude modulation unit 110.

振幅変調部110は、所定の直流電源から電源入力端子111を介して供給される電源電圧を、乗算器109の出力信号により振幅変調する。したがって、振幅変調された電源電圧が電力増幅器105の電源ラインに供給される。この電源電圧は、電力増幅器105の内部でドレイン電圧・コレクタ電圧等として使用される。   The amplitude modulation unit 110 amplitude-modulates the power supply voltage supplied from a predetermined DC power supply via the power supply input terminal 111 with the output signal of the multiplier 109. Therefore, the amplitude-modulated power supply voltage is supplied to the power supply line of the power amplifier 105. This power supply voltage is used as a drain voltage, a collector voltage, and the like inside the power amplifier 105.

電力増幅器105は非線形モード(飽和状態)で動作しているので、電力増幅器105から出力される信号の電力は、電力増幅器105に供給される電源電圧の大きさに比例する。そのため、電力増幅器105から出力される信号は、I信号入力端子101、Q信号入力端子102に入力されたベースバンドIQ信号に従って位相変調及び振幅変調され、更にその信号電力は、送信電力設定信号入力端子107から入力された送信電力設定信号に応じて定まる。   Since the power amplifier 105 operates in a non-linear mode (saturated state), the power of the signal output from the power amplifier 105 is proportional to the magnitude of the power supply voltage supplied to the power amplifier 105. Therefore, the signal output from the power amplifier 105 is phase-modulated and amplitude-modulated according to the baseband IQ signal input to the I signal input terminal 101 and the Q signal input terminal 102, and the signal power is further input to the transmission power setting signal input. It is determined according to the transmission power setting signal input from the terminal 107.

また、パワーダウン制御部113が出力するパワーダウン値を制御することにより、振幅変調部110における変調の振幅を切り替えて電力増幅器105から出力される信号の電力を切り替えることができる。すなわち、通常の状態とは異なる特定の状況においては、送信電力設定信号入力端子107から入力される送信電力設定信号に比べて送信電力を低減することができる。   In addition, by controlling the power-down value output by the power-down control unit 113, the power of the signal output from the power amplifier 105 can be switched by switching the modulation amplitude in the amplitude modulation unit 110. That is, in a specific situation different from the normal state, the transmission power can be reduced compared to the transmission power setting signal input from the transmission power setting signal input terminal 107.

具体的には、アンテナ106近傍の状態が変化し、アンテナ106のインピーダンス変動(負荷変動)が生じると、電力増幅器105の動作効率が低下し、電力増幅器105の発熱量が増大するので装置の筐体等の温度が異常に上昇する可能性がある。このような異常な温度上昇を抑制するために、パワーダウン制御部113が自動的に送信電力の制御を行う。   Specifically, when the state near the antenna 106 changes and impedance variation (load variation) of the antenna 106 occurs, the operating efficiency of the power amplifier 105 decreases, and the amount of heat generated by the power amplifier 105 increases. The body temperature may rise abnormally. In order to suppress such an abnormal temperature rise, the power-down control unit 113 automatically controls transmission power.

電力増幅器105の動作効率が低下しているかどうかを調べるために、本実施形態では電源入力端子111から振幅変調部110を経由して電力増幅器105の電源ラインに流れる消費電流の大きさを電流検出部112で検出している。すなわち、アンテナ106のインピーダンス変動(負荷変動)によって生じる電力増幅器105の動作効率や発熱量の変化と消費電流との間には大きな相関が認められるので、電力増幅器105の発熱の状態を調べるために消費電流の大きさを調べる。   In order to investigate whether or not the operating efficiency of the power amplifier 105 is lowered, in the present embodiment, the current detection is performed based on the magnitude of the consumption current flowing from the power input terminal 111 to the power line of the power amplifier 105 via the amplitude modulation unit 110. This is detected by the unit 112. That is, since there is a large correlation between the operating efficiency of the power amplifier 105 and the change in the amount of heat generated due to the impedance variation (load variation) of the antenna 106 and the consumption current, in order to investigate the heat generation state of the power amplifier 105 Check the current consumption.

実際には、パワーダウン制御部113は、通常の状態においては電流検出部112が検出した消費電流の大きさをパワーダウン閾値格納部115が保持しているパワーダウン閾値(第1の閾値:定数)と比較することにより、通常の状態からパワーダウン状態に遷移するかどうかを識別する。また、パワーダウン状態においては、消費電流の大きさをパワーダウン解除閾値格納部114が保持しているパワーダウン解除閾値(第2の閾値:定数)と比較することにより、パワーダウン状態から通常の状態に遷移するかどうかを識別する。パワーダウン状態に遷移するときには、パワーダウン制御部113はパワーダウン値格納部116が保持しているパワーダウン値(定数)を出力し、これを加算器108に入力する。パワーダウン状態から通常の状態に遷移するときには、加算器108に入力するパワーダウン値を0に切り替える。   Actually, the power-down control unit 113 has a power-down threshold value (first threshold value: constant) held by the power-down threshold value storage unit 115 in the normal state. ) To identify whether or not to transition from the normal state to the power-down state. Further, in the power-down state, by comparing the magnitude of the current consumption with the power-down cancellation threshold (second threshold: constant) held by the power-down cancellation threshold storage unit 114, Identifies whether to transition to the state. When transitioning to the power-down state, the power-down control unit 113 outputs the power-down value (constant) held by the power-down value storage unit 116 and inputs this to the adder 108. When transitioning from the power-down state to the normal state, the power-down value input to the adder 108 is switched to zero.

図2は図1に示したポーラ変調送信装置100の動作特性を示すグラフである。この図2を参照しながら第1の実施形態のポーラ変調送信装置100の動作特性の具体例について説明する。   FIG. 2 is a graph showing operating characteristics of the polar modulation transmission apparatus 100 shown in FIG. A specific example of the operating characteristics of the polar modulation transmission apparatus 100 according to the first embodiment will be described with reference to FIG.

図2において、本実施形態のポーラ変調送信装置の特性201が上側に示されており、従来の送信装置の特性220が下側に示されている。従来の送信装置については、一般的な直交変調方式を用いた送信装置を想定すると共に、電力増幅器とアンテナとの間にアイソレータが挿入されたものを想定している。   In FIG. 2, the characteristic 201 of the polar modulation transmission apparatus of this embodiment is shown on the upper side, and the characteristic 220 of the conventional transmission apparatus is shown on the lower side. As for the conventional transmission apparatus, a transmission apparatus using a general quadrature modulation scheme is assumed, and an apparatus in which an isolator is inserted between a power amplifier and an antenna is assumed.

なお、アンテナのインピーダンスが変動すると、送信装置の出力回路とアンテナとの間にインピーダンスの不整合が生じ、その結果、アンテナから放射されずに戻る反射波が生じ定在波が発生する。したがって、アンテナのインピーダンス変動の状態を表すために、図2においてはVSWR(定在波比:Voltage Standing Wave Ratio)を用いて特性を示してある。   When the impedance of the antenna fluctuates, impedance mismatch occurs between the output circuit of the transmission device and the antenna, and as a result, a reflected wave that returns without being emitted from the antenna is generated, and a standing wave is generated. Therefore, in order to represent the state of impedance variation of the antenna, the characteristics are shown in FIG. 2 using VSWR (Voltage Standing Wave Ratio).

すなわち、図2の上側に示す特性201は、電力増幅器105の消費電流とアンテナ106のVSWR特性との関係を示している。また、図2の下側に示す特性220は、従来例の送信装置のアンテナロス(アイソレータとアンテナの不整合により生じるロス)とアンテナVSWR特性との関係を示している。図2に示した各特性及びパラメータの詳細については次の通りである。
202:送信電力24dBm設定(通常送信時)の電力増幅器105の消費電流対アンテナ106のVSWR特性
203:送信電力24dBm設定(パワーダウン時)の電力増幅器105の消費電流対アンテナ106のVSWR特性
204:送信電力22dBm設定(通常送信時)の電力増幅器105の消費電流対アンテナ106のVSWR特性
205:送信電力22dBm設定(パワーダウン時)の電力増幅器105の消費電流対アンテナ106のVSWR特性
206:送信電力20dBm設定(通常送信時)の電力増幅器105の消費電流対アンテナ106のVSWR特性
207:パワーダウン閾値(送信電力24dBm時)
208:パワーダウン解除閾値(送信電力24dBm時)
209:パワーダウン閾値(送信電力22dBm時)
210:パワーダウン解除閾値(送信電力22dBm時)
That is, the characteristic 201 shown on the upper side of FIG. 2 shows the relationship between the current consumption of the power amplifier 105 and the VSWR characteristic of the antenna 106. Further, a characteristic 220 shown on the lower side of FIG. 2 indicates a relationship between the antenna loss (loss caused by mismatch between the isolator and the antenna) of the conventional transmission apparatus and the antenna VSWR characteristic. Details of each characteristic and parameter shown in FIG. 2 are as follows.
202: Current consumption of power amplifier 105 with transmission power set to 24 dBm (during normal transmission) vs. VSWR characteristic of antenna 106 203: Current consumption of power amplifier 105 with transmission power set to 24 dBm (during power down) vs. VSWR characteristic of antenna 106 Current consumption of power amplifier 105 vs. VSWR characteristic of antenna 106 at transmission power 22 dBm setting (during normal transmission) 205: Current consumption of power amplifier 105 vs. VSWR characteristic of antenna 106 at transmission power 22 dBm setting (during power down) 206: Transmission power Current consumption of power amplifier 105 at 20 dBm setting (during normal transmission) vs. VSWR characteristic of antenna 106 207: Power-down threshold (when transmission power is 24 dBm)
208: Power-down release threshold (when transmission power is 24 dBm)
209: Power-down threshold (when transmission power is 22 dBm)
210: Power-down release threshold (when transmission power is 22 dBm)

また、図2に示すように、ポーラ変調送信装置100が24dBm送信時にパワーダウン状態に遷移する時(b)−(b′)のアンテナVSWRはX1であり、従来例の送信装置においてはアンテナVSWRがX1の時のアンテナロス211がY1になっている。また、ポーラ変調送信装置100が22dBm送信時にパワーダウン状態に遷移する時のアンテナVSWRはX2であり、従来例の送信装置においてはアンテナVSWRがX2の時のアンテナロス212がY2になっている。   Further, as shown in FIG. 2, when the polar modulation transmission apparatus 100 transits to the power-down state at the time of 24 dBm transmission, the antenna VSWR of (b)-(b ′) is X1, and in the conventional transmission apparatus, the antenna VSWR When X is X1, the antenna loss 211 is Y1. Further, the antenna VSWR when the polar modulation transmission apparatus 100 transitions to the power-down state during 22 dBm transmission is X2, and in the conventional transmission apparatus, the antenna loss 212 when the antenna VSWR is X2 is Y2.

ポーラ変調送信装置100が通常状態からパワーダウン状態に遷移する時の出力電力の低減量は、従来例の送信装置におけるアンテナロス(Y1,Y2)と同等か又はそれよりも小さくなるように定めてある。   The amount of reduction in output power when the polar modulation transmission apparatus 100 transitions from the normal state to the power-down state is determined to be equal to or smaller than the antenna loss (Y1, Y2) in the conventional transmission apparatus. is there.

図3は図1に示したポーラ変調送信装置100の動作例を示すタイムチャートである。図3においては、電力増幅器105の通常送信時の消費電流301と、パワーダウン時の電力増幅器105の消費電流302の変化と、パワーダウン閾値303及びパワーダウン解除閾値304とが示されている。   FIG. 3 is a time chart showing an operation example of the polar modulation transmission apparatus 100 shown in FIG. In FIG. 3, a current consumption 301 during normal transmission of the power amplifier 105, a change in the current consumption 302 of the power amplifier 105 during power down, a power down threshold 303 and a power down cancellation threshold 304 are shown.

また図3において、消費電流301、302については、実際にパワーダウン及びパワーダウン解除処理が行われた場合の波形が太い実線で表され、それ以外の波形の部分は細い実線で表されている。この例では、図3中に示す負荷変動区間305において、通常状態からパワーダウン状態への遷移、並びにパワーダウン状態から通常状態への遷移を行う場合(太い実線で示す状態)を想定している。   In FIG. 3, for the current consumptions 301 and 302, the waveforms when the power-down and power-down cancel processing are actually performed are represented by thick solid lines, and the other waveform portions are represented by thin solid lines. . In this example, it is assumed that a transition from the normal state to the power-down state and a transition from the power-down state to the normal state (state indicated by a thick solid line) are performed in the load fluctuation section 305 shown in FIG. .

本実施形態のポーラ変調送信装置100においては、送信電力設定信号入力端子107に入力する送信電力設定信号を切り替えることにより、通常動作時の出力電力も図2に示すように可変(24dBm,22dBm)にすることができる。   In the polar modulation transmission apparatus 100 of the present embodiment, the output power during normal operation is variable (24 dBm, 22 dBm) by switching the transmission power setting signal input to the transmission power setting signal input terminal 107 as shown in FIG. Can be.

通常動作時の出力電力が変化すると、パワーダウン制御部113におけるパワーダウン制御及びパワーダウン解除制御で用いる閾値やパワーダウン値も変更する必要がある。そこで、パワーダウン閾値格納部115及びパワーダウン解除閾値格納部114にはそれぞれ複数の閾値(図2に示す207〜210に相当)が予め格納してあり、パワーダウン値格納部116にも複数のパワーダウン値が格納してある。パワーダウン制御部113は、送信電力設定信号入力端子107に入力された送信電力設定信号の値に応じて適切な閾値やパワーダウン値を選択する。したがって、適切な条件で通常状態からパワーダウン状態に遷移したり、パワーダウン状態を解除することができ、パワーダウン状態での出力電力の低減量(パワーダウン値に相当する)についても適切に決定できる。   When the output power during normal operation changes, it is necessary to change the threshold and power down value used in the power down control and the power down release control in the power down control unit 113. Therefore, a plurality of threshold values (corresponding to 207 to 210 shown in FIG. 2) are stored in advance in the power-down threshold storage unit 115 and the power-down release threshold storage unit 114, respectively. The power-down value is stored. The power down control unit 113 selects an appropriate threshold or power down value according to the value of the transmission power setting signal input to the transmission power setting signal input terminal 107. Therefore, it is possible to transition from the normal state to the power-down state under an appropriate condition, or to cancel the power-down state, and appropriately determine the amount of output power reduction (corresponding to the power-down value) in the power-down state. it can.

実際には、送信電力24dBm時のパワーダウン値は、同等の条件における従来の送信装置のアンテナロス(図2に示すY1)より小さい値に定め、送信電力22dBm時のパワーダウン値は、同等の条件における従来の送信装置のアンテナロス(図2に示すY2)より小さい値に定めてある。したがって、パワーダウン状態においても、ポーラ変調送信装置100は従来の送信装置よりも大きな送信出力を実現できる。   Actually, the power-down value when the transmission power is 24 dBm is set to a value smaller than the antenna loss (Y1 shown in FIG. 2) of the conventional transmission device under the same conditions, and the power-down value when the transmission power is 22 dBm is the same. It is set to a value smaller than the antenna loss (Y2 shown in FIG. 2) of the conventional transmitter in the condition. Therefore, even in the power-down state, the polar modulation transmission apparatus 100 can realize a larger transmission output than the conventional transmission apparatus.

次に、本実施形態のポーラ変調送信装置100の具体的な動作について、24dBm送信時を例に図2、図3を用いて時系列で説明する。なお、図2、図3に示した(a)、(b)、(b′)、(c)、(c′)、(d)は、各々同時刻での動作状況を示している。この例ではアンテナのVSWRがVSWR=1からX1(>1)まで変化し、再びVSWR=1に戻った状況を説明する。   Next, a specific operation of the polar modulation transmission apparatus 100 of the present embodiment will be described in time series using FIG. 2 and FIG. 3 by taking 24 dBm transmission as an example. 2 and 3, (a), (b), (b '), (c), (c'), and (d) each show the operation status at the same time. In this example, a situation will be described in which the VSWR of the antenna changes from VSWR = 1 to X1 (> 1) and returns to VSWR = 1 again.

(a)〜(b):送信中に負荷変動によりVSWRが高くなると、電力増幅器105の消費電流は特性202に従って増加する。
(b)〜(b′):電力増幅器105の消費電流がパワーダウン閾値207を超えると、パワーダウン処理が実行され、パワーダウン値格納部116が保持しているパワーダウン値(Y1相当以下)だけ送信電力を低減する。
(b′)〜(c):負荷変動が小さくなりVSWRが小さくなると、電力増幅器105の消費電流は特性203に従って減少する。
(c)〜(c′):電力増幅器105の消費電流がパワーダウン解除閾値208を下回ると、パワーダウン解除処理が実行され、通常送信に復帰する。
(c′)〜(d):負荷変動が収まり初期状態(a)に戻る。
(A) to (b): When VSWR increases due to load fluctuation during transmission, the current consumption of the power amplifier 105 increases according to the characteristic 202.
(B) to (b ′): When the current consumption of the power amplifier 105 exceeds the power-down threshold value 207, a power-down process is executed and the power-down value held by the power-down value storage unit 116 (Y1 or less) Only reduce the transmission power.
(B ′) to (c): When the load fluctuation is reduced and the VSWR is reduced, the current consumption of the power amplifier 105 decreases according to the characteristic 203.
(C) to (c ′): When the current consumption of the power amplifier 105 falls below the power-down cancellation threshold 208, the power-down cancellation processing is executed, and normal transmission is resumed.
(C ′) to (d): Load fluctuation is settled and the initial state (a) is restored.

このように、本実施形態では、電力増幅器105の消費電流を検出することで負荷変動をモニタし、設定された閾値を超えた場合にパワーダウン制御部113によって送信電力を低減することにより電力増幅器105での発熱量を抑える。また、送信電力の低減量は従来の直交変調方式でのアンテナインピーダンス変化によるアンテナロス(=電力増幅器出力電力−アンテナ放射電力)よりも小さい値に設定する。これにより、直交変調方式の送信装置と同等以上のアンテナ放射電力を保ちながら、筐体温度上昇を低減することができる。   As described above, in the present embodiment, the load fluctuation is monitored by detecting the current consumption of the power amplifier 105, and when the set threshold value is exceeded, the transmission power is reduced by the power down control unit 113, thereby reducing the power amplifier. The amount of heat generated at 105 is suppressed. Further, the amount of transmission power reduction is set to a value smaller than the antenna loss (= power amplifier output power−antenna radiation power) due to the antenna impedance change in the conventional orthogonal modulation method. Accordingly, it is possible to reduce the casing temperature rise while maintaining the antenna radiation power equal to or higher than that of the orthogonal modulation transmission device.

上述したように、第1の実施形態によれば、アンテナのインピーダンス変動に伴って電力増幅器105内部の発熱量が大きくなった場合に、パワーダウン信号を出力することにより、電力増幅器105の出力電力を切り替えて発熱量を低減することができる。アンテナのインピーダンスが変動して電力増幅器内部の発熱量が大きくなる場合には、電力増幅器105が消費する電流が通常よりも増大することが判明している。そこで、電力増幅器105の消費電流を検出し、その大きさを閾値と比較することにより、大きな発熱が生じているか否かを識別できるので、発熱が大きい場合にパワーダウン制御部113がパワーダウン信号を出力して電力増幅器105の出力電力を減らせば、発熱量も低減される。   As described above, according to the first embodiment, the output power of the power amplifier 105 is output by outputting a power-down signal when the amount of heat generated in the power amplifier 105 increases with the impedance fluctuation of the antenna. The amount of heat generated can be reduced by switching between the two. It has been found that when the antenna impedance fluctuates and the amount of heat generated inside the power amplifier increases, the current consumed by the power amplifier 105 increases more than usual. Therefore, by detecting the current consumption of the power amplifier 105 and comparing the magnitude with a threshold value, it is possible to identify whether or not a large amount of heat is generated. Therefore, when the heat generation is large, the power-down control unit 113 outputs a power-down signal. To reduce the output power of the power amplifier 105, the amount of heat generated can be reduced.

ここで、電力増幅器の出力とアンテナとの間にアイソレータが挿入された状態で使用される従来の直交変調方式の送信装置と比べて同等以上のアンテナ放射電力を保つためには、パワーダウン信号を出力することによって制御する送信電力の低減量を次のように定めればよい。すなわち、送信電力の低減量を、アンテナインピーダンス変化に伴う直交変調方式でのアンテナロス(=電力増幅器出力電力−アンテナ放射電力)よりも小さい値に設定する。これにより、直交変調方式の送信装置と同等以上のアンテナ放射電力を保ちながら、筐体温度上昇を低減することができる。   Here, in order to keep the antenna radiated power equal to or higher than that of a conventional orthogonal modulation transmission device used with an isolator inserted between the output of the power amplifier and the antenna, a power down signal is used. What is necessary is just to determine the reduction amount of the transmission power controlled by outputting as follows. That is, the reduction amount of the transmission power is set to a value smaller than the antenna loss (= power amplifier output power−antenna radiation power) in the orthogonal modulation method accompanying the antenna impedance change. Accordingly, it is possible to reduce the casing temperature rise while maintaining the antenna radiation power equal to or higher than that of the orthogonal modulation transmission device.

また、電力増幅器105の消費電流の変化、すなわちアンテナのインピーダンス変化に応じて、パワーダウン閾値を超えて発熱量が過大な状態になると電力増幅器の出力電力を通常状態からパワーダウン状態に切り替え、パワーダウン解除閾値より下がって発熱量が小さい状態に復帰すると電力増幅器の出力電力をパワーダウン状態から通常状態に切り替えることができる。このときの状態の切り替えの条件については、2つの閾値により自由に決定できる。   Further, in response to a change in the current consumption of the power amplifier 105, that is, a change in the impedance of the antenna, when the amount of heat generation exceeds the power down threshold and the amount of heat generation becomes excessive, the output power of the power amplifier is switched from the normal state to the power down state. When returning to a state where the amount of heat generation is low after falling below the down release threshold, the output power of the power amplifier can be switched from the power down state to the normal state. The condition for switching the state at this time can be freely determined by two threshold values.

また、送信電力設定信号入力端子107に入力される通常状態の出力電力を定める電力指定値(送信電力設定信号)を基準として、パワーダウン信号に相当する低減量を加算(又は減算)した結果と振幅変調成分とを乗算した結果に基づき、振幅変調部110で変調信号が生成されて電力増幅器105が駆動される。この場合、振幅変調部110に入力される前記乗算結果に基づいて電力増幅器105の出力信号の振幅(電力)が決定されるため、出力電力の低減量を容易に調整できる。   Also, the result of adding (or subtracting) a reduction amount corresponding to the power-down signal with reference to a power designation value (transmission power setting signal) that defines the output power in the normal state input to the transmission power setting signal input terminal 107 Based on the result of multiplication by the amplitude modulation component, the amplitude modulation unit 110 generates a modulation signal and drives the power amplifier 105. In this case, since the amplitude (power) of the output signal of the power amplifier 105 is determined based on the multiplication result input to the amplitude modulation unit 110, the reduction amount of the output power can be easily adjusted.

(第2の実施形態)
図4は本発明の第2の実施形態に係るポーラ変調送信装置の構成を示すブロック図である。第2の実施形態は第1の実施形態の変形例であり、第1の実施形態と対応する要素は同一の符号を付けて示してある。
(Second Embodiment)
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a polar modulation transmission apparatus according to the second embodiment of the present invention. The second embodiment is a modification of the first embodiment, and elements corresponding to those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals.

第2の実施形態のポーラ変調送信装置400は、I信号入力端子101と、Q信号入力端子102と、極座標変換部103と、位相変調部104と、電力増幅器105と、アンテナ106と、送信電力設定信号入力端子107と、加算器108と、乗算器109と、振幅変調部110と、電源入力端子111と、電流検出部112と、パワーダウン制御部413と、パワーダウン閾値格納部415と、パワーダウン値格納部416と、パワーダウン制御タイミング信号入力端子401とを備えている。   A polar modulation transmission apparatus 400 according to the second embodiment includes an I signal input terminal 101, a Q signal input terminal 102, a polar coordinate conversion unit 103, a phase modulation unit 104, a power amplifier 105, an antenna 106, and transmission power. A setting signal input terminal 107, an adder 108, a multiplier 109, an amplitude modulation unit 110, a power input terminal 111, a current detection unit 112, a power down control unit 413, a power down threshold storage unit 415, A power-down value storage unit 416 and a power-down control timing signal input terminal 401 are provided.

すなわち、第1の実施形態と対比すると、パワーダウン解除閾値格納部114が省略され、代わりにパワーダウン制御タイミング信号入力端子401が設けられた点が異なっている。また、パワーダウン制御部413の動作が変更されている。動作の詳細については後で説明する。   That is, as compared with the first embodiment, the power down cancellation threshold value storage unit 114 is omitted, and a power down control timing signal input terminal 401 is provided instead. In addition, the operation of the power-down control unit 413 is changed. Details of the operation will be described later.

図5は図4に示したポーラ変調送信装置400の動作例を示すタイムチャートである。図5においては、電力増幅器105の通常送信時の消費電流301と、パワーダウン時の電力増幅器105の消費電流302の変化と、パワーダウン閾値303と、パワーダウン制御開始タイミング501〜503と、パワーダウン制御周期504とが示されている。また図5において、消費電流301、302については、実際にパワーダウン及びパワーダウン解除処理が行われた場合の波形が太い実線で表され、それ以外の波形の部分は細い実線で表されている。   FIG. 5 is a time chart showing an operation example of the polar modulation transmission apparatus 400 shown in FIG. In FIG. 5, the current consumption 301 during normal transmission of the power amplifier 105, the change in the current consumption 302 of the power amplifier 105 during power down, the power down threshold 303, the power down control start timings 501 to 503, and the power A down control period 504 is shown. In FIG. 5, for the current consumptions 301 and 302, the waveforms when the power-down and power-down cancel processing are actually performed are represented by thick solid lines, and the other waveform portions are represented by thin solid lines. .

この例では、図5中に示す負荷変動区間305において、通常状態からパワーダウン状態への遷移、並びにパワーダウン状態から通常状態への遷移を行う場合(太い実線で示す状態)を想定している。また、負荷変動区間305中のパワーダウン制御開始タイミング503の近傍の詳細が拡大波形510として示されている。また、拡大波形510中に示すように、パワーダウン解除区間505が設けられている。   In this example, it is assumed that a transition from the normal state to the power-down state and a transition from the power-down state to the normal state (state indicated by a thick solid line) are performed in the load fluctuation section 305 shown in FIG. . Further, details in the vicinity of the power-down control start timing 503 in the load fluctuation section 305 are shown as an enlarged waveform 510. Further, as shown in the enlarged waveform 510, a power-down cancellation section 505 is provided.

図4に示した第2の実施形態のポーラ変調送信装置400の基本的な動作については第1の実施形態と同様であるので、ポーラ変調送信装置400の特有の特徴的な動作についてのみ以下に説明する。   Since the basic operation of the polar modulation transmission apparatus 400 according to the second embodiment shown in FIG. 4 is the same as that of the first embodiment, only the characteristic operation of the polar modulation transmission apparatus 400 will be described below. explain.

ポーラ変調送信装置400のパワーダウン制御タイミング信号入力端子401には、一定の周期(図5に示したパワーダウン制御周期504、又はその半周期に相当する)で周期的にレベルが変化するパルス信号がパワーダウン制御タイミング信号として印加される。   A pulse signal whose level changes periodically at a constant cycle (corresponding to the power-down control cycle 504 shown in FIG. 5 or a half cycle thereof) is input to the power-down control timing signal input terminal 401 of the polar modulation transmitter 400. Is applied as a power-down control timing signal.

したがって、パワーダウン制御部413は、このパワーダウン制御タイミング信号のレベル変化から定期的に現れるパワーダウン制御開始タイミング501〜503をそれぞれ認識し、これらのタイミングに同期して定期的に制御を行う。   Therefore, the power-down control unit 413 recognizes the power-down control start timings 501 to 503 that periodically appear from the level change of the power-down control timing signal, and performs control periodically in synchronization with these timings.

このとき、パワーダウン制御部413は、パワーダウン制御周期504毎に現れるパワーダウン制御開始タイミング(501〜503)のそれぞれに同期して、次に説明する処理を行う。   At this time, the power-down control unit 413 performs processing described below in synchronization with each of the power-down control start timings (501 to 503) appearing at each power-down control cycle 504.

すなわち、まずパワーダウンを解除し(通常送信時はそのままの状態を維持)、次に電流検出部112から出力される消費電流の検出値(モニタ値)を取得し、消費電流の検出値とパワーダウン閾値格納部415に保持されているパワーダウン閾値とを比較し、その比較結果に応じてパワーダウン処理またはパワーダウン解除処理を行う。つまり、消費電流の検出値がパワーダウン閾値を超えていればパワーダウン値格納部416が保持しているパワーダウン値を加算器108に与えてパワーダウン状態に遷移し、消費電流の検出値がパワーダウン閾値以下であればパワーダウンを解除して通常状態に遷移する。   That is, power down is first canceled (maintains the same state during normal transmission), then a current consumption detection value (monitor value) output from the current detection unit 112 is obtained, and the current consumption detection value and power The power-down threshold stored in the down-threshold storage unit 415 is compared, and a power-down process or a power-down cancellation process is performed according to the comparison result. That is, if the detected current consumption value exceeds the power-down threshold, the power-down value stored in the power-down value storage unit 416 is applied to the adder 108 to transition to the power-down state, and the detected current consumption value is If it is less than or equal to the power-down threshold, the power-down is canceled and the normal state is entered.

いずれにしても、パワーダウン制御部413が各パワーダウン制御開始タイミング(501〜503)に同期して処理を行う際には、図5に示すパワーダウン解除区間505のように、一定の区間だけパワーダウンを解除し、その状態で消費電流の検出を行う。そのため、通常状態からパワーダウン状態に遷移するかどうかを識別する際の閾値と、パワーダウン状態から通常状態に遷移するかどうかを識別する際の閾値とを共通にすることができ、第1の実施形態のようなパワーダウン解除閾値格納部114は不要になる。   In any case, when the power-down control unit 413 performs processing in synchronization with each power-down control start timing (501 to 503), only a certain section, such as the power-down cancellation section 505 shown in FIG. Cancel power down and detect current consumption in that state. Therefore, the threshold value for identifying whether or not to transition from the normal state to the power-down state and the threshold value for identifying whether or not to transition from the power-down state to the normal state can be made common. The power-down cancellation threshold storage unit 114 as in the embodiment is not necessary.

これにより、第2の実施形態では、出荷時の調整工程を削減し、製造コストを低減することができる。また、パワーダウン解除区間は全体の送信時間に対して十分短いので、筐体温度上昇に与える影響は少ない。   Thereby, in 2nd Embodiment, the adjustment process at the time of shipment can be reduced, and manufacturing cost can be reduced. Further, since the power-down cancellation period is sufficiently short with respect to the entire transmission time, the influence on the casing temperature rise is small.

なお、実際のパワーダウン解除区間505については、無線通信システムの送信電力制御最小区間(例:W−CDMA(Release99)であれば1slot=667μs単位)の整数倍とするのが望ましい。   Note that the actual power-down cancellation interval 505 is desirably an integral multiple of the transmission power control minimum interval of the wireless communication system (eg, 1 slot = 667 μs in the case of W-CDMA (Release 99)).

上述したように、第2の実施形態によれば、電力増幅器105の消費電流の変化、すなわちアンテナのインピーダンス変化に応じて、発熱量が過大な状態になると電力増幅器の出力電力を通常状態からパワーダウン状態に切り替え、発熱量が小さい状態に復帰すると電力増幅器の出力電力をパワーダウン状態から通常状態に切り替えることができる。また、常にパワーダウンを解除した状態で消費電流の大きさを検出するので、複数の閾値を用いる必要がなくなり、装置の出荷時の調整工程を削減し、製造コストを低減することができる。   As described above, according to the second embodiment, the output power of the power amplifier is changed from the normal state to the power state when the amount of heat generation becomes excessive according to the change in the current consumption of the power amplifier 105, that is, the change in the impedance of the antenna. When switching to the down state and returning to a state where the amount of heat generation is small, the output power of the power amplifier can be switched from the power down state to the normal state. In addition, since the magnitude of the current consumption is detected in a state where the power-down is always canceled, it is not necessary to use a plurality of threshold values, and the adjustment process at the time of shipment of the apparatus can be reduced and the manufacturing cost can be reduced.

(第3の実施形態)
図6は本発明の第3の実施形態に係るポーラ変調送信装置の構成を示すブロック図である。第3の実施形態は第1の実施形態の変形例であり、第1の実施形態と対応する要素は同一の符号を付けて示してある。
(Third embodiment)
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a polar modulation transmission apparatus according to the third embodiment of the present invention. The third embodiment is a modification of the first embodiment, and elements corresponding to the first embodiment are denoted by the same reference numerals.

第3の実施形態のポーラ変調送信装置600は、I信号入力端子101と、Q信号入力端子102と、極座標変換部103と、位相変調部104と、電力増幅器105と、アンテナ106と、送信電力設定信号入力端子107と、加算器108と、乗算器109と、振幅変調部110と、電源入力端子111と、電流検出部112と、パワーダウン制御部613と、パワーダウン解除閾値格納部614と、パワーダウン閾値格納部615と、パワーダウン値格納部616と、動作条件信号入力端子601とを備えている。   A polar modulation transmission apparatus 600 according to the third embodiment includes an I signal input terminal 101, a Q signal input terminal 102, a polar coordinate conversion unit 103, a phase modulation unit 104, a power amplifier 105, an antenna 106, and transmission power. Setting signal input terminal 107, adder 108, multiplier 109, amplitude modulation unit 110, power input terminal 111, current detection unit 112, power-down control unit 613, and power-down release threshold storage unit 614 A power-down threshold storage unit 615, a power-down value storage unit 616, and an operation condition signal input terminal 601.

図6に示した第3の実施形態のポーラ変調送信装置600の基本的な動作については第1の実施形態と同様であるので、ポーラ変調送信装置600の特有の特徴的な動作についてのみ以下に説明する。   Since the basic operation of the polar modulation transmission apparatus 600 of the third embodiment shown in FIG. 6 is the same as that of the first embodiment, only the characteristic operation of the polar modulation transmission apparatus 600 will be described below. explain.

ここで、ポーラ変調送信装置600に設けられた動作条件信号入力端子601に入力される信号については、電力増幅器の動作周波数や、変調方式、通信システムモード等の少なくとも1つの違いを表す動作条件信号が入力されることを想定している。   Here, with respect to the signal input to the operation condition signal input terminal 601 provided in the polar modulation transmission apparatus 600, an operation condition signal representing at least one difference between the operation frequency of the power amplifier, the modulation method, the communication system mode, and the like. Is assumed to be entered.

すなわち、このポーラ変調送信装置600が実際に使用される用途や環境の違いによって、電力増幅器の動作周波数や、変調方式、通信システムモード等の動作条件が変化するが、動作条件が変化すると最適な閾値やパワーダウン値も変化する。そこで、図6に示したパワーダウン解除閾値格納部614、パワーダウン閾値格納部615、パワーダウン値格納部616には、それぞれの動作条件適した複数組の閾値やパワーダウン値が予め格納してある。   That is, the operating conditions of the power amplifier, the modulation method, the communication system mode, and the like change depending on the application and environment in which the polar modulation transmitter 600 is actually used. The threshold and power down value also change. Therefore, in the power-down cancellation threshold storage unit 614, the power-down threshold storage unit 615, and the power-down value storage unit 616 shown in FIG. is there.

そして、パワーダウン解除閾値格納部614は、動作条件信号入力端子601に入力された動作条件信号に応じて最適なパワーダウン解除閾値を選択し、このパワーダウン解除閾値をパワーダウン制御部613に与える。同様に、パワーダウン閾値格納部615は、入力された動作条件信号に応じて最適なパワーダウン閾値を選択し、このパワーダウン閾値をパワーダウン制御部613に与える。また、パワーダウン値格納部616は、入力された動作条件信号に応じて最適なパワーダウン値を選択し、このパワーダウン値をパワーダウン制御部613に与える。そして、パワーダウン制御部613がこれらの入力値に応じて出力するパワーダウン値を制御することで、送信電力の制御を行う。   Then, the power-down cancellation threshold storage unit 614 selects an optimal power-down cancellation threshold according to the operation condition signal input to the operation condition signal input terminal 601, and provides this power-down cancellation threshold to the power-down control unit 613. . Similarly, the power-down threshold storage unit 615 selects an optimal power-down threshold according to the input operation condition signal, and gives this power-down threshold to the power-down control unit 613. In addition, the power-down value storage unit 616 selects an optimal power-down value according to the input operation condition signal, and gives this power-down value to the power-down control unit 613. And the power-down control part 613 controls transmission power by controlling the power-down value output according to these input values.

したがって、第3の実施形態のポーラ変調送信装置600においては、電力増幅器の動作周波数や、変調方式、通信システムモード毎の実際の動作条件に適合する最適なパラメータを用いてパワーダウン制御が行われるので、常に送信電力の低減量を最小限に抑えることが可能となり、通信品質の劣化を抑えることができる。   Therefore, in the polar modulation transmission apparatus 600 of the third embodiment, power down control is performed using optimum parameters that match the operating frequency of the power amplifier, the modulation method, and the actual operating conditions for each communication system mode. Therefore, it is possible to always minimize the amount of reduction in transmission power, and to suppress deterioration in communication quality.

なお、上述した第1〜第3のいずれの実施形態においても、加算器や乗算器のような様々な電気回路を構成要素として用いる場合を想定しているが、マイクロプロセッサ及びメモリのようなハードウェアと、これを動作させて所定の処理を行うソフトウェアとの組み合わせにより、同様の制御機能を実現することも可能であるのは言うまでもない。   In any of the first to third embodiments described above, it is assumed that various electric circuits such as an adder and a multiplier are used as components, but hardware such as a microprocessor and a memory is used. Needless to say, a similar control function can be realized by combining the software and software that operates the software and performs predetermined processing.

また、上記第1〜第3の実施形態のポーラ変調送信装置を種々の無線通信装置に適用し、本実施形態のポーラ変調送信装置を備えた無線通信装置を構成可能である。この場合、上記実施形態と同様に、アンテナのインピーダンス変動に伴う異常な発熱を抑制し、筐体温度の上昇を抑制できる。例えば、携帯電話端末のように小型で携帯して用いられ無線送信機能と無線受信機能とを備える移動可能な無線通信装置に本実施形態のポーラ変調送信装置を搭載することにより、アンテナ近傍の状態の変化に伴ってインピーダンスが変動しても、筐体温度の上昇を抑制できる。また、アイソレータを挿入する必要がないので、電力消費の増大も抑制できる。特に、携帯電話端末のようにアンテナの近傍に人体やその他の導電体等が存在し、それらの状態が変化するような環境で使用される場合に、アンテナのインピーダンスが変動しても発熱による筐体等の温度上昇を抑制できるので、安全性を高めるのに役立つ。   Further, the polar modulation transmission apparatus of the first to third embodiments can be applied to various wireless communication apparatuses, and a wireless communication apparatus provided with the polar modulation transmission apparatus of the present embodiment can be configured. In this case, similarly to the above-described embodiment, abnormal heat generation due to the impedance variation of the antenna can be suppressed, and an increase in the housing temperature can be suppressed. For example, by mounting the polar modulation transmission device of the present embodiment on a mobile wireless communication device that is small and portable, and has a wireless transmission function and a wireless reception function, such as a mobile phone terminal, the state near the antenna Even if the impedance fluctuates in accordance with the change, the rise in the housing temperature can be suppressed. Moreover, since it is not necessary to insert an isolator, an increase in power consumption can be suppressed. In particular, when there is a human body or other conductor near the antenna, such as a mobile phone terminal, and it is used in an environment where the state of the antenna changes, the housing that generates heat even if the impedance of the antenna fluctuates. Because it can suppress the temperature rise of the body, etc., it helps to increase safety.

なお、本発明は上記の実施形態において示されたものに限定されるものではなく、明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者が変更、応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。   It should be noted that the present invention is not limited to those shown in the above-described embodiments, and those skilled in the art can also make changes and applications based on the description in the specification and well-known techniques. Yes, included in the scope of protection.

本発明は、直交変調方式の送信装置と同等以上のアンテナ放射電力を保ちながら、筐体温度上昇を抑制することが可能となる効果を有し、携帯電話のような無線通信システムに利用可能なポーラ変調送信装置及び無線通信装置、並びにポーラ変調送信方法等として有用である。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention has an effect of suppressing an increase in casing temperature while maintaining an antenna radiation power equivalent to or higher than that of a quadrature modulation transmitter, and can be used in a wireless communication system such as a mobile phone. It is useful as a polar modulation transmission apparatus, a radio communication apparatus, a polar modulation transmission method, and the like.

本発明の第1の実施形態に係るポーラ変調送信装置の構成を示すブロック図The block diagram which shows the structure of the polar modulation transmission apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 第1の実施形態のポーラ変調送信装置の動作特性を示すグラフThe graph which shows the operating characteristic of the polar modulation transmission apparatus of 1st Embodiment 第1の実施形態のポーラ変調送信装置の動作例を示すタイムチャートTime chart showing an operation example of the polar modulation transmission apparatus of the first embodiment 本発明の第2の実施形態に係るポーラ変調送信装置の構成を示すブロック図The block diagram which shows the structure of the polar modulation transmission apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 第2の実施形態のポーラ変調送信装置の動作例を示すタイムチャートTime chart showing an operation example of the polar modulation transmission apparatus of the second embodiment 本発明の第3の実施形態に係るポーラ変調送信装置の構成を示すブロック図The block diagram which shows the structure of the polar modulation transmission apparatus which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 従来のポーラ変調送信装置の構成例を示すブロック図Block diagram showing a configuration example of a conventional polar modulation transmitter

符号の説明Explanation of symbols

100 ポーラ変調送信装置
101 I信号入力端子
102 Q信号入力端子
103 極座標変換部
104 位相変調部
105 電力増幅器
106 アンテナ
107 送信電力設定信号入力端子
108 加算器
109 乗算器
110 振幅変調部
111 電源入力端子
112 電流検出部
113 パワーダウン制御部
114 パワーダウン解除閾値格納部
115 パワーダウン閾値格納部
116 パワーダウン値格納部
400 ポーラ変調送信装置
401 パワーダウン制御タイミング信号入力端子
413 パワーダウン制御部
415 パワーダウン閾値格納部
416 パワーダウン値格納部
600 ポーラ変調送信装置
601 動作条件信号入力端子
613 パワーダウン制御部
614 パワーダウン解除閾値格納部
615 パワーダウン閾値格納部
616 パワーダウン値格納部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Polar modulation transmission apparatus 101 I signal input terminal 102 Q signal input terminal 103 Polar coordinate conversion part 104 Phase modulation part 105 Power amplifier 106 Antenna 107 Transmission power setting signal input terminal 108 Adder 109 Multiplier 110 Amplitude modulation part 111 Power input terminal 112 Current detection unit 113 Power down control unit 114 Power down release threshold storage unit 115 Power down threshold storage unit 116 Power down value storage unit 400 Polar modulation transmitter 401 Power down control timing signal input terminal 413 Power down control unit 415 Power down threshold storage Unit 416 power down value storage unit 600 polar modulation transmitter 601 operation condition signal input terminal 613 power down control unit 614 power down release threshold storage unit 615 power down threshold storage unit 616 Wardown value storage

Claims (10)

送信対象の入力信号に含まれる振幅変調成分と位相変調成分とを分離して電力増幅する電力増幅器を備えるポーラ変調送信装置であって、
前記電力増幅器の消費電流を検出する電流検出部と、
前記電力増幅器の出力電力の大きさを2種類以上に切り替え可能な出力電力切り替え部と、
前記電流検出部が検出した消費電流の大きさが所定の閾値を超えている場合に、所定のパワーダウン信号を前記出力電力切り替え部に与えるパワーダウン制御部と、
を備えるポーラ変調送信装置。
A polar modulation transmission apparatus comprising a power amplifier that separates an amplitude modulation component and a phase modulation component contained in an input signal to be transmitted and amplifies the power,
A current detection unit for detecting current consumption of the power amplifier;
An output power switching unit capable of switching the magnitude of the output power of the power amplifier between two or more types;
A power-down control unit that provides a predetermined power-down signal to the output power switching unit when the magnitude of the consumption current detected by the current detection unit exceeds a predetermined threshold;
A polar modulation transmitter.
請求項1に記載のポーラ変調送信装置であって、
前記パワーダウン制御部は、予め定めた第1の閾値及び第2の閾値をそれぞれ保持し、前記電力増幅器の出力電力が所定量の通常状態の時に前記電流検出部が検出した消費電流の大きさが前記第1の閾値を超えると、前記出力電力を前記通常状態よりも小さいパワーダウン状態に切り替え、前記電力増幅器の出力電力が前記パワーダウン状態の時に前記電流検出部が検出した消費電流の大きさが前記第2の閾値以下になると、前記パワーダウン状態を解除するポーラ変調送信装置。
The polar modulation transmission apparatus according to claim 1,
The power down control unit holds a predetermined first threshold value and a second threshold value, respectively, and the magnitude of the consumption current detected by the current detection unit when the output power of the power amplifier is in a normal state of a predetermined amount. Exceeds the first threshold, the output power is switched to a power-down state smaller than the normal state, and the current consumption detected by the current detector when the output power of the power amplifier is in the power-down state is large. A polar modulation transmitter that cancels the power-down state when the power falls below the second threshold.
請求項1に記載のポーラ変調送信装置であって、
前記パワーダウン制御部は、周期的に発生するタイミング信号に同期して、所定のタイミングが到来する度に、前記出力電力切り替え部に与えるパワーダウン信号を解除した後、前記電流検出部が検出した消費電流の大きさを把握し、前記消費電流の大きさが前記所定の閾値を超えている場合には、前記電力増幅器の出力電力を所定量の通常状態よりも小さいパワーダウン状態に定め、前記消費電流の大きさが前記閾値以下の場合には前記電力増幅器の出力電力を前記通常状態に定めるポーラ変調送信装置。
The polar modulation transmission apparatus according to claim 1,
The power-down control unit detects the current detection unit after releasing the power-down signal given to the output power switching unit every time a predetermined timing arrives in synchronization with a periodically generated timing signal Ascertaining the magnitude of the current consumption, if the magnitude of the current consumption exceeds the predetermined threshold, the output power of the power amplifier is set to a power-down state smaller than the normal state of a predetermined amount, A polar modulation transmitter that determines the output power of the power amplifier in the normal state when the magnitude of current consumption is equal to or less than the threshold value.
請求項1〜3のいずれか1項に記載のポーラ変調送信装置であって、
前記パワーダウン制御部は、前記電力増幅器の動作周波数、変調方式、及び通信システムモードのうちの少なくとも1つが異なる状態を表す複数の動作条件のそれぞれに適合する複数種類の閾値を保持し、前記動作条件を指定する入力信号に応じて、保持している複数種類の閾値の中から選択した1組の閾値を使用して制御を実行するポーラ変調送信装置。
The polar modulation transmission apparatus according to any one of claims 1 to 3,
The power-down control unit holds a plurality of types of thresholds adapted to each of a plurality of operating conditions representing a state in which at least one of an operating frequency, a modulation method, and a communication system mode of the power amplifier is different, and the operation A polar modulation transmission apparatus that performs control using a set of threshold values selected from a plurality of types of threshold values held in accordance with an input signal that specifies a condition.
請求項1に記載のポーラ変調送信装置であって、
前記出力電力切り替え部は、前記電力増幅器の出力電力の目標値を定める電力指定値と、前記パワーダウン制御部が出力するパワーダウン信号とを加算した加算結果を出力する加算器を有し、
前記振幅変調成分と前記加算器の出力とを乗算した結果に基づいた変調信号を生成する振幅変調部を備えるポーラ変調送信装置。
The polar modulation transmission apparatus according to claim 1,
The output power switching unit includes an adder that outputs an addition result obtained by adding a power specified value that defines a target value of output power of the power amplifier and a power down signal output by the power down control unit,
A polar modulation transmission apparatus including an amplitude modulation unit that generates a modulation signal based on a result obtained by multiplying the amplitude modulation component by the output of the adder.
請求項1〜5のいずれか1項に記載のポーラ変調送信装置を備えた無線通信装置。   A wireless communication apparatus comprising the polar modulation transmission apparatus according to claim 1. 送信対象の入力信号に含まれる振幅変調成分と位相変調成分とを分離して電力増幅する電力増幅器を備えるポーラ変調送信装置を制御するためのポーラ変調送信方法であって、
前記電力増幅器の消費電流を検出する電流検出ステップと、
前記電力増幅器の出力電力の大きさを2種類以上に切り替え可能な出力電力切り替えステップと、
前記検出した消費電流の大きさが所定の閾値を超えている場合に、所定のパワーダウン信号を発生して前記出力電力の切り換えを制御するパワーダウン制御ステップと、
を有するポーラ変調送信方法。
A polar modulation transmission method for controlling a polar modulation transmission apparatus including a power amplifier that separates an amplitude modulation component and a phase modulation component contained in an input signal to be transmitted and amplifies the power,
A current detection step of detecting current consumption of the power amplifier;
An output power switching step capable of switching the output power of the power amplifier between two or more types;
A power-down control step of generating a predetermined power-down signal to control switching of the output power when the detected current consumption exceeds a predetermined threshold; and
A polar modulation transmission method.
請求項7に記載のポーラ変調送信方法であって、
前記パワーダウン制御ステップでは、予め定めた第1の閾値及び第2の閾値をそれぞれ保持し、前記電力増幅器の出力電力が所定量の通常状態の時に検出した消費電流の大きさが前記第1の閾値を超えると、前記出力電力を前記通常状態よりも小さいパワーダウン状態に切り替え、前記電力増幅器の出力電力が前記パワーダウン状態の時に検出した消費電流の大きさが前記第2の閾値以下になると、前記パワーダウン状態を解除するポーラ変調送信方法。
The polar modulation transmission method according to claim 7,
In the power-down control step, a predetermined first threshold value and a second threshold value are respectively held, and the magnitude of the consumed current detected when the output power of the power amplifier is in a normal state of a predetermined amount is the first threshold value. When the threshold value is exceeded, the output power is switched to a power-down state smaller than the normal state, and the amount of current consumption detected when the output power of the power amplifier is in the power-down state is less than or equal to the second threshold value. A polar modulation transmission method for canceling the power-down state.
請求項7に記載のポーラ変調送信方法であって、
前記パワーダウン制御ステップでは、周期的に発生するタイミング信号に同期して、所定のタイミングが到来する度に、前記パワーダウン信号を解除した後、消費電流の大きさを把握し、前記消費電流の大きさが前記所定の閾値を超えている場合には、前記電力増幅器の出力電力を所定量の通常状態よりも小さいパワーダウン状態に定め、前記消費電流の大きさが前記閾値以下の場合には前記電力増幅器の出力電力を前記通常状態に定めるポーラ変調送信方法。
The polar modulation transmission method according to claim 7,
In the power-down control step, every time a predetermined timing arrives in synchronization with the periodically generated timing signal, the power-down signal is canceled, and then the magnitude of the current consumption is determined. When the magnitude exceeds the predetermined threshold, the output power of the power amplifier is set to a power-down state smaller than a predetermined amount of the normal state, and when the current consumption is equal to or smaller than the threshold A polar modulation transmission method for determining output power of the power amplifier in the normal state.
請求項7〜9のいずれか1項に記載のポーラ変調送信方法であって、
前記パワーダウン制御ステップでは、前記電力増幅器の動作周波数、変調方式、及び通信システムモードのうちの少なくとも1つが異なる状態を表す複数の動作条件のそれぞれに適合する複数種類の閾値を保持し、前記動作条件を指定する入力信号に応じて、保持している複数種類の閾値の中から選択した1組の閾値を使用して制御を実行するポーラ変調送信方法。
The polar modulation transmission method according to any one of claims 7 to 9,
In the power-down control step, a plurality of types of threshold values that are adapted to each of a plurality of operating conditions in which at least one of an operating frequency, a modulation scheme, and a communication system mode of the power amplifier are different are held, and the operation A polar modulation transmission method in which control is executed using a set of threshold values selected from a plurality of types of threshold values held in accordance with an input signal for specifying a condition.
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