JP2009246422A - 送信機およびその電力制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】アンテナ端からの出力電力を温度に対して常に一定に保つ。
【解決手段】発振器１０から出力される信号を電力増幅し、方向結合器１２を介してアンテナ１５に出力すると共に、方向結合器１２の信号をフィードバックして発振器１０から出力される信号のレベルを制御する送信機であって、方向結合器１２からのフィードバック経路にサーミスタを含むπ型の減衰器１３を備え、減衰器１３は、一端と他端間に第１のサーミスタと、一端と接地間に第２のサーミスタと、他端と接地間に第３のサーミスタと、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、送信機およびその電力制御方法に係り、特に、温度変化に対する送信電力の補正を可能とする送信機およびその電力制御方法に係る。

携帯端末等の送信回路では、送信電力を方向性結合器によって分割し、分割した電力を検出器のダイナミックレンジに適したレベルに減衰器によって減衰させ、検出器に電力を検出させるように構成される。ここで、減衰器には固定抵抗を使用している。固定抵抗による減衰器では、温度変化に対する送信電力の補正を、発振器出力電圧に固定的にオフセットをかけて、ある一定温度範囲について行うため、温度変化に追従した精細な補正をかけることができない。

ところで携帯端末の送信回路では、温度によって送信波の電力が容易に変化する。このため温度変化を検出する回路を送信制御回路内に組み込み、かつある温度範囲に対して一定の補正値をかける方法が望まれる。

このような温度補償技術に関し、特許文献１には、検波回路による出力の変動に応じて、出力電力基準電圧信号を変動させる温度補償回路の付加により、温度変動の激しい環境下で送信機の出力電力を一定化させる送信機の電力増幅器が開示されている。この電力増幅器は、上記の手段に更に方向性結合器と検波回路の間に、検波回路の温度特性を打ち消す温度補償減衰器を付加することにより、送信機の出力電力をより一定化させている。また、温度補償減衰器としては、サーミスタを用いたπ型減衰器が開示されている。

また、特許文献２において、２つの増幅器の間に、抵抗減衰器を設け、この抵抗減衰器が複数の抵抗器とサーミスタとにより構成されたπ型減衰器である温度補償形増幅回路が開示されている。具体的なπ型減衰器の構成として、一端と接地間に第１の抵抗器と、他端と接地間に第２の抵抗器と、一端と他端間にサーミスタと第３の抵抗器との並列回路を備える構成が記載されている。

特開平１０−１７３４５４号公報 特開平８−１２５４５１号公報

以下の分析は本発明において与えられる。

特許文献１には、温度補償減衰器としては、π型減衰器の抵抗をサーミスタ等の温度特性を持ったものに組み合わせて構成することが記載されている。しかし、より具体的な減衰器の回路構成に関する開示はない。これに対し、特許文献２には、π型減衰器の構成が具体的に示されている。

特許文献２のπ型減衰器は、一端と他端間にサーミスタと第３の抵抗器の並列回路が接続されている。すなわち、温度変化に対する減衰量の制御は、１個のサーミスタによってなされている。このため温度変化に対する減衰量の制御が極めて限定されてしまうこととなる。さらに、減衰値を精細に制御することができない。このため、特許文献２に示されるπ型減衰器を送信波電力のフィードバック回路に組み込むことでは、アンテナ端からの出力電力を温度に対して常に一定に保つことが難しい。

したがって、本発明の目的は、アンテナ端からの出力電力を温度に対して常に一定に保つように、π型減衰器の温度変化に対する減衰量の制御が容易な送信機及びその電力制御方法を提供することにある。

本発明の１つのアスペクト（側面）に係る送信機は、発振器から出力される信号を電力増幅し、方向結合器を介してアンテナに出力すると共に、方向結合器の信号をフィードバックして発振器から出力される信号のレベルを制御する送信機であって、方向結合器からのフィードバック経路にサーミスタを含むπ型減衰器を備える。このπ型減衰器は、一端と他端間に第１のサーミスタと、一端と接地間に第２のサーミスタと、他端と接地間に第３のサーミスタと、を備える。

本発明の送信機において、π型減衰器は、送信機の温度上昇に伴って減衰量がより増大するように構成されることが好ましい。

本発明の送信機において、第２および第３のサーミスタの抵抗値は、負の温度係数を有し、第１のサーミスタの抵抗値は、正の温度係数を有することが好ましい。

本発明の携帯端末装置において、上記の送信機を含んでいることが好ましい。

本発明の他のアスペクト（側面）に係る送信機における電力制御方法は、発振器から出力される信号を電力増幅し、方向結合器を介してアンテナに出力すると共に、方向結合器の信号をフィードバックして発振器から出力される信号のレベルを制御し、方向結合器からのフィードバック経路にサーミスタを含むπ型減衰器を備え、π型減衰器は、一端と他端間に第１のサーミスタと、一端と接地間に第２のサーミスタと、他端と接地間に第３のサーミスタと、を備える送信機における電力制御方法である。この方法は、発振器から出力される信号を電力増幅するステップと、電力増幅された信号を方向結合器からフィードバックするステップと、フィードバックされた信号をπ型減衰器で減衰させるステップと、π型減衰器で減衰された信号レベルを検知するステップと、検知された信号レベルに応じて発振器から出力される信号のレベルを制御するステップと、を含む。

本発明によれば、３つのサーミスタを含むπ型減衰器を構成し、送信波電力のフィードバック経路に組み込むことで、アンテナ端からの出力電力を温度に対して一定に保つことができる。

本発明の実施形態に係る送信機は、温度変化に対して減衰量の変動する減衰器を電力フィードバック経路に設置することで、温度に対する送信電力の揺らぎを自動的に補正するものである。より具体的には、増幅器から出力されたのち方向性結合器によって分割された電力を発振器回路へ導く電力フィードバック経路に、温度変化に対して減衰量が変動するπ型減衰器を設け、温度変化に対する送信電力の揺らぎを自動的に補正するものである。π型減衰器は、一端と他端間に第１のサーミスタと、一端と接地間に第２のサーミスタと、他端と接地間に第３のサーミスタとを備えて構成される。

以下、実施例に即し、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の実施例に係る送信機の構成を示すブロック図である。図１において、送信機は、発振器１０、増幅器１１、方向性結合器１２、減衰器１３、検出器１４、アンテナ１５を備える。発振器１０は、送信データをアナログ信号へ変換した信号を出力する。増幅器１１は、発振器１０から出力された信号の電力を増幅する。増幅された送信信号は、方向性結合器１２を介してアンテナ１５へと出力される。方向性結合器１２は、送信信号の一部を分岐させ、分岐された信号は、減衰器１３を介して検出器１４へと入力される。検出器１４によって検出されたフィードバック電力により、発振器１０から発せられる送信信号の電力値が決められる。なお、減衰器１３は、後述するように温度によって減衰量が可変とされる減衰器である。

次に、送信機の動作について説明する。図２は、本発明の実施例に係る送信機における電力制御方法を示すフローチャートである。ステップＳ１０において、発振器１０は、送信信号を出力する。ステップＳ１１において、増幅器１１は、発振器１０の出力信号を電力増幅する。ステップＳ１２において、方向性結合器１２は、増幅器１１によって増幅された送信信号を、方向性結合器１２を通過する際に減衰器１３へと分割出力する。ステップＳ１３において、減衰器１３は、温度によってその減衰量を制御して検出器１４に出力する。ステップＳ１４において、検出器１４は、減衰器１３によって減衰した電力を検出し、その電力に応じて発振器１０は送信波の電力を制御し、温度によってアンテナ端に提供される電力を制御する（ステップＳ１５）。

ここで、減衰器１３は、図３に示すようにサーミスタ２０、２１、２２によって構成されるπ型減衰器である。すなわち、減衰器１３は、一端と他端間にサーミスタ２０と、一端と接地間にサーミスタ２１と、他端と接地間にサーミスタ２２と、を備える。

各サーミスタは、抵抗値に関して、図４に示すような温度特性を持っているものとする。すなわち、サーミスタ２０の抵抗値は正の温度係数を有し、サーミスタ２１、２２の抵抗値は負の温度係数を有する。温度変化に対する各サーミスタの抵抗値の変化によって、減衰器１３における減衰量は、図５に示すように高温時は高い減衰量となり、低温時は低い減衰量となる。したがって、検出器１４に入る電力は、高温時には常温より低い電力となり、低温時には常温より高い電力となる。このような動作に伴って検出器１４は、低電力の場合には発振器１０の出力を高く保ち、高電力の場合には発振器１０の出力を低く保つように発振器１０を制御する。この結果、高温では電力が低下し、低温では電力が上昇するように送信機が構成され、温度変化に対して常に一定のアンテナ出力を保つことができる。

なお、前述の特許文献等の各開示を、本書に引用をもって繰り込むものとする。本発明の全開示（請求の範囲を含む）の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態ないし実施例の変更・調整が可能である。また、本発明の請求の範囲の枠内において種々の開示要素の多様な組み合わせないし選択が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。

本発明の実施例に係る送信機の構成を示すブロック図である。 本発明の実施例に係る送信機の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施例に係る減衰器の回路である。 本発明の実施例に係る減衰器におけるサーミスタの温度特性を示す図である。 本発明の実施例に係る減衰器の温度変化に対する減衰特性を示す図である。

符号の説明

１０ 発振器
１１ 増幅器
１２ 方向性結合器
１３ 減衰器
１４ 検出器
１５ アンテナ
２０、２１、２２ サーミスタ

Claims (6)

1. 発振器から出力される信号を電力増幅し、方向結合器を介してアンテナに出力すると共に、方向結合器の信号をフィードバックして発振器から出力される信号のレベルを制御する送信機であって、
   前記方向結合器からのフィードバック経路にサーミスタを含むπ型減衰器を備え、
   前記π型減衰器は、
   一端と他端間に第１のサーミスタと、
   一端と接地間に第２のサーミスタと、
   他端と接地間に第３のサーミスタと、
   を備えることを特徴とする送信機。
2. 前記π型減衰器は、送信機の温度上昇に伴って減衰量がより増大するように構成されることを特徴とする請求項１記載の送信機。
3. 前記第２および第３のサーミスタの抵抗値は、負の温度係数を有し、前記第１のサーミスタの抵抗値は、正の温度係数を有することを特徴とする請求項１または２記載の送信機。
4. 請求項１乃至３のいずれか一に記載の送信機を含む携帯端末装置。
5. 発振器から出力される信号を電力増幅し、方向結合器を介してアンテナに出力すると共に、方向結合器の信号をフィードバックして発振器から出力される信号のレベルを制御し、方向結合器からのフィードバック経路にサーミスタを含むπ型減衰器を備え、π型減衰器は、一端と他端間に第１のサーミスタと、一端と接地間に第２のサーミスタと、他端と接地間に第３のサーミスタと、を備える送信機における電力制御方法であって、
   前記発振器から出力される信号を電力増幅するステップと、
   前記電力増幅された信号を前記方向結合器からフィードバックするステップと、
   前記フィードバックされた信号を前記π型減衰器で減衰させるステップと、
   前記π型減衰器で減衰された信号レベルを検知するステップと、
   前記検知された信号レベルに応じて前記発振器から出力される信号のレベルを制御するステップと、
   を含むことを特徴とする電力制御方法。
6. 前記π型減衰器で減衰させるステップにおいて、送信機の温度上昇に伴って減衰量がより増大することを特徴とする請求項５記載の電力制御方法。

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