JP2011228774A - Power control device and power control method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、無線送信装置に用いることで、低コスト・小面積化・低消費電力化が図れる電力増幅器の負荷制御回路および電力増幅器の電力制御方法に関するものである。 The present invention relates to a load control circuit for a power amplifier and a power control method for the power amplifier, which can be used in a wireless transmission device to achieve low cost, small area, and low power consumption.
無線送信装置に用いられている電力増幅器は、その出力の負荷インピーダンスの状態によって利得、歪み特性、消費電流が変化する。特に、携帯電話等の移動体通信端末に用いられる場合、移動体通信端末が様々な形態で扱われることもあり、アンテナの負荷変動に起因する負荷インピーダンスの変動が大きい(VSWR=3程度は変動する)。例えば、通話時に、機器本体を人体に近づけたり、あるいは金属の机の上で使用するといった場合、無線送信装置のアンテナが人体や金属板と容量結合することによってアンテナの負荷が変動し、その影響が、送信出力を増幅している電力増幅器の各種特性にも現れる。このため、移動体通信端末ではアイソレータのような負荷インピーダンスを安定させるデバイスが使用されている。しかしながら、アイソレータは回路規模が大きいため、携帯性を求められる移動体通信端末で使用するのは望ましくない。そこで、アイソレータを使用せずにアンテナの負荷変動の影響を抑える技術が提案されてきている。 The gain, distortion characteristics, and current consumption of the power amplifier used in the wireless transmission device vary depending on the load impedance state of the output. In particular, when used in a mobile communication terminal such as a mobile phone, the mobile communication terminal may be handled in various forms, and the load impedance variation due to antenna load variation is large (about VSWR = 3 varies). To do). For example, when a device is used close to the human body or used on a metal desk during a call, the antenna load fluctuates due to the capacitive coupling of the antenna of the wireless transmission device with the human body or metal plate, and the effect However, it also appears in various characteristics of the power amplifier that amplifies the transmission output. For this reason, devices that stabilize load impedance, such as isolators, are used in mobile communication terminals. However, since an isolator has a large circuit scale, it is not desirable to use it in a mobile communication terminal that requires portability. Therefore, a technique for suppressing the influence of the load variation of the antenna without using an isolator has been proposed.
特許文献1には、上述したアイソレータの代わりに制御可能な可変負荷を使用し、この可変負荷を出力電力や消費電流に基づいて制御することで、利得・歪み特性・消費電流が劣化しない負荷インピーダンスに安定させる技術が開示されている。 In Patent Document 1, a variable load that can be controlled is used instead of the above-described isolator, and the variable load is controlled on the basis of output power or current consumption. A technique for stabilizing the above is disclosed.
また、特許文献2には、電力増幅器のバイアス電圧と消費電流を検出し、消費電力を算出することで、バイアス電圧を変化させ、歪み特性の劣化を補正させることで、アイソレータを削減しても、電力増幅器の歪み特性を常に最適な状態にさせる技術が開示されている。 Japanese Patent Laid-Open No. 2004-228561 detects the bias voltage and current consumption of the power amplifier and calculates the power consumption, thereby changing the bias voltage and correcting the deterioration of the distortion characteristics, thereby reducing the isolator. A technique is disclosed in which the distortion characteristics of a power amplifier are always optimized.
前記従来の構成では、電力増幅器の負荷の変動に依存する特性(以下、負荷変動依存特性と呼ぶ)を可変負荷もしくは、バイアス電圧変化のいずれか一方のみの制御で吸収する。ここで、負荷依存特性としては、上述のような利得、歪み特性、消費電流が挙げられる。しかしながら、携帯電話等の移動体通信端末で想定されるアンテナの負荷は、非常に激しく変動する。そのため、アンテナの負荷変動が発生した際に、電力増幅器の効率変化および歪み変化を、可変負荷およびバイアス電圧変化のいずれかのみで充分に抑制することは困難である。 In the conventional configuration, a characteristic depending on the load variation of the power amplifier (hereinafter referred to as a load variation dependent characteristic) is absorbed by control of either a variable load or a bias voltage change. Here, the load dependent characteristics include the gain, distortion characteristics, and current consumption as described above. However, the antenna load assumed in mobile communication terminals such as mobile phones fluctuates extremely violently. Therefore, when an antenna load change occurs, it is difficult to sufficiently suppress the efficiency change and distortion change of the power amplifier only with either the variable load or the bias voltage change.
従来の課題を解決するため、本発明に係る電力制御装置は、電力を増幅させる電力増幅器と、電力増幅器の負荷を変化させることのできる可変負荷部と、電力増幅器に対する入力電力および出力電力から、電力増幅器の利得を算出する利得算出部と、電力増幅器が消費している電流を特定する電流特定部と、利得算出部によって算出された利得と電流特定部によって特定された電流とから電力増幅器の負荷を求め、可変負荷部の負荷を調整することで、電力増幅器の負荷特性を基準負荷の負荷特性へ近づける負荷設定部と、負荷設定部による調整の後、電力増幅器の負荷特性と基準負荷の負荷特性との差が所定値より大きい場合、電力増幅器の電源電圧を調整して、電源電圧の調整後の電力増幅器の負荷の特性と、電源電圧の調整前の基準負荷の特性との差を所定値以下に抑える電源電圧設定部とを備える。 In order to solve the conventional problems, a power control apparatus according to the present invention includes a power amplifier that amplifies power, a variable load unit that can change a load of the power amplifier, and input power and output power to the power amplifier, The gain calculation unit for calculating the gain of the power amplifier, the current specifying unit for specifying the current consumed by the power amplifier, the gain calculated by the gain calculating unit and the current specified by the current specifying unit By determining the load and adjusting the load of the variable load unit, the load setting unit that brings the load characteristic of the power amplifier closer to the load characteristic of the reference load, and after adjustment by the load setting unit, the load characteristic of the power amplifier and the reference load If the difference from the load characteristics is larger than the specified value, adjust the power amplifier power supply voltage to adjust the power amplifier load characteristics after adjusting the power supply voltage and the reference negative before adjusting the power supply voltage. The difference between the characteristic and a power supply voltage setting unit suppressed below a predetermined value.
この構成によれば、本発明に係る電力制御装置は、電力増幅器の負荷を基準負荷に近づけた上で、電源電圧を調整して電力増幅器の負荷を基準負荷に更に近づける。そのため、アイソレータを用いなくとも電力増幅器の特性変動を高精度に吸収できる。また、可変負荷の調整の後で電源電圧の調整を行うので、電源電圧の調整幅を抑えることができ、電力制御装置の耐圧特性を高めずとも、電力増幅器の特性変動を吸収できる。 According to this configuration, the power control device according to the present invention brings the load of the power amplifier closer to the reference load and then adjusts the power supply voltage to further bring the load of the power amplifier closer to the reference load. Therefore, it is possible to absorb the characteristic fluctuation of the power amplifier with high accuracy without using an isolator. In addition, since the power supply voltage is adjusted after adjusting the variable load, the adjustment range of the power supply voltage can be suppressed, and the characteristic fluctuation of the power amplifier can be absorbed without increasing the withstand voltage characteristic of the power control device.
以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(実施の形態)
図1は本発明の実施の形態に関わる負荷制御回路および電力制御回路の概略構成を示すブロック図である。本実施の負荷制御回路および電力制御回路は、入力電力検出用の方向性結合器10と、出力電力検出用の方向性結合器20と、入力電力の検波回路30と出力電力の検波回路50と、電力増幅器の可変負荷回路40と、入出力電力と検出電流から負荷を特定する制御部60と、電力増幅器の特性を保存しておくメモリ70と、昇降圧型DC/DCコンバータ90と、消費電流検出部80とを備えて構成される。
(Embodiment)
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a load control circuit and a power control circuit according to an embodiment of the present invention. The load control circuit and the power control circuit of the present embodiment include a
電力増幅器100への入力電力は、方向性結合器10で検出され、検波回路30で電圧変換される。そして電圧変換された電力は、入出力電力と検出電流から負荷を特定する制御部60に入力され、A/D変換される。電力増幅器100からの出力電力は、方向性結合器20で検出され、検波回路50で電圧変換される。そして電圧変換された電力は、制御部60に入力され、A/D変換される。制御部60は、利得算出部61において、これら入力電力と出力電力から、電力増幅器100の電力利得(以下、単に利得とも呼ぶ)を特定する。
Input power to the
消費電流検出部80は電力増幅器100で消費される電流を検出する。電流値の特定は具体的には、消費電流検出部80により検出された電圧値が、制御部60内の消費電流変換部62においてデジタル変換された後、V/I変換されることによって実施される。
The consumption
次に、電力増幅器の特性を保存しておくメモリ70について説明する。電力増幅器100は、図2および図5に示すとおり、出力負荷により、電流、利得、歪みが変動する特性を有している。この負荷変動依存特性を、図4に示すような、インピーダンス毎の特性として、メモリに保存しておく。本実施の形態では、図4に示すとおり、この特性を表(以下、負荷依存表と呼ぶ)の形で保存している。ここで、図4中のI※※、G※※、A※※(※※はそれぞれ、表中の各数字を示す)はそれぞれ、インピーダンス毎の電流、利得、歪みであり、電源電圧依存性を含め保存したものである。なお、メモリに保存されるインピーダンス毎の特性は、電力増幅器の単体特性として、自動測定にて容易に測定することができる。また、図4中のR※※とX※※はインピーダンスの実部と虚部を表す。
Next, the
負荷特定部63は、上記、電力利得の検出部と消費電流の検出部と電力増幅器の特性を保存しておくメモリ70とを用いて、現在の消費電流と電力に対応する電力増幅器100の負荷を特定する。以下、具体的な、負荷の特定手法について説明する。消費電流検出部(80および62)により、検出された電流値が300mAであったとする。また、電力利得の検出部(10および20および30および50および61)により検出された電力利得が27dBであったとする。この、電流値と利得値を用い、図4に示した負荷依存特性表からI※※とG※※の組が300mAと27dBに最も近いセルを探す。そして、見つかったセルに対応するR軸とX軸の値を確認することで、現在の消費電流と電力に対応する負荷であるインピーダンスの実部Rと虚部Xを特定する。
The
上記特定した負荷と、あらかじめ記憶しておいた基準負荷とを用いて、負荷調整を行う。ここで、基準負荷とは、量産工程における検査で特性の検査に用いる負荷である。本実施の形態では、測定器等による50Ω負荷が接続された場合に電流と歪みが最適となるように予め設定された負荷を基準負荷とする。基準負荷が図2における負荷Aであったとし、負荷特定部63によって特定された負荷が負荷Bであったとする。負荷AのインピーダンスがR1+jX1、負荷BのインピーダンスがR2+jX2であったとすると、R1がR2へ近づき、X1がX2へ近づくように電力増幅器の可変負荷回路40を動作させる。より具体的には、例えば、可変負荷回路をvariable−capacitorで構成した場合、容量性負荷を変動させ、負荷Cとなるように調整する。この際に、可変負荷回路で位相がどの程度変化するかを事前にメモリに保存しておく。なお、図2において負荷Bから負荷Cを経由する矢印は、可変負荷回路40によって容量性負荷を変化させた場合における負荷の変動を示す。すなわち、容量性負荷のみを変動させる場合、負荷はこの矢印の線上から移動することが出来ない。ここで、本実施の形態では、変動する負荷のうち、基準負荷の負荷Aに最も近い負荷Cを選択している。なお、負荷Cの選択は、負荷特定部63が、負荷依存特性表から、I※※、G※※、A※※が、基準負荷に最も近いセルを探すことによって行われる。その結果、このセルに対応するインピーダンスの実部R3と虚部X3が求められる。そして、可変負荷回路40を動作させることで、電力増幅器のインピーダンスの実部をR3に虚部をX3に設定することによって、電力増幅器の負荷を基準負荷Aに近い負荷(負荷C)に設定することができる。
Load adjustment is performed using the specified load and the reference load stored in advance. Here, the reference load is a load used for characteristic inspection in an inspection in a mass production process. In this embodiment, when a 50Ω load by a measuring instrument or the like is connected, a load set in advance so that the current and distortion are optimal is used as the reference load. Assume that the reference load is the load A in FIG. 2, and the load specified by the
しかしながら、図2に示す通り、可変負荷を負荷Cに調整した状態においても、歪み特性は−36dBcである。これは、基準負荷の−42dBcに到達していない。このため、本実施の形態では、昇降圧型DC/DCコンバータ9が、電力増幅器2の電源電圧を変えることで、歪み特性を基準負荷の特性(基準状態)に近づける。図3は各電源電圧と各負荷との間の特性(電源電圧依存特性)を表したグラフである。図3から分かるとおり、電源電圧を上げることで、負荷Cの歪みを、電源電圧が低い場合の負荷Aの歪みに近づけることができる。図3において、電力増幅器の可変負荷回路40により、負荷Cに調整した状態で、電源電圧を初期設定状態の3.3Vから4.0Vに上昇させることで、所望(基準状態)の歪み特性が確保される。なお、電源電圧をどれだけ上昇させるべきかの判断は、設定部64が行い、電源電圧を上昇させる処理は昇降圧型DC/DCコンバータ90によって行われる。ここで、図3に示したグラフの情報は、電力増幅器の単体特性として予め取得が可能であり、メモリ70に保存されている、図4に示す負荷依存表の電源電圧毎の数値より算出することが可能である。
However, as shown in FIG. 2, even when the variable load is adjusted to the load C, the distortion characteristic is −36 dBc. This does not reach the reference load of −42 dBc. For this reason, in this embodiment, the step-up / step-down DC /
なお、負荷Cの歪み特性が負荷Aに充分に近い場合、可変負荷回路40による負荷の調整だけでも十分に基準状態に近い結果が得られる場合がある。このような場合には、電源電圧の調整は行わず、次回の負荷調整を行うタイミングまで、現状を維持する。
When the distortion characteristic of the load C is sufficiently close to the load A, a result that is sufficiently close to the reference state may be obtained only by adjusting the load by the
図6は、この一連の動作をフローチャートとして表したものである。以下、図6について説明する。 FIG. 6 is a flowchart showing this series of operations. Hereinafter, FIG. 6 will be described.
一定の時間間隔ごとに負荷調整の処理が開始(ステップS100)される。すると、方向性結合器10および方向性結合器20がそれぞれ電力増幅器の入力電力と出力電力を検出し、検波器30と検波器50がそれぞれ入力電力と出力電力を電圧変換し、制御部60が電圧変換された入力電力と電圧変換された出力電力とから電力利得を計算する(S101)。また、消費電流検出部80が、電力増幅器の消費電流を検出する(S102)。なお、ステップS101とステップS102の処理はどちらが先でも構わないし、並行して行っても良い。
Load adjustment processing is started at regular time intervals (step S100). Then, the
続いて、制御部60内の負荷特定部63が、メモリ70に保存されている負荷依存表から、ステップS101で得られた電力利得と、ステップS102で得られた消費電流に対応するセルを探し、見つかったセルから電力増幅器の負荷を特定する(S103)。
Subsequently, the
そして、制御部60内の設定部64が、可変負荷回路40を動作させ、電力増幅器の負荷を基準負荷(負荷A)に近づける(S104)。すなわち、負荷特定部63が、負荷特性表を元に、基準負荷Aに最も近い特性を持つ負荷Cを特定し、設定部64が可変負荷回路40を動作させることで電力増幅部の負荷を負荷Cに設定する。
Then, the setting
続いて、制御部60は、負荷Cが基準負荷Aに充分近い特性を持っているかを評価する(S105)。この評価は、例えば、負荷Cと基準負荷Aとの間で、利得と歪み特性それぞれの差が所定の範囲内に収まっているか否かを判断することによって行う。すなわち、制御部60は、差が所定の範囲内に収まっていれば、所望特性を満たしていると判定し、そうでなければ所望特性を満たしていないと判断する。 Subsequently, the control unit 60 evaluates whether the load C has characteristics sufficiently close to the reference load A (S105). This evaluation is performed, for example, by determining whether or not the difference between the gain and distortion characteristics is within a predetermined range between the load C and the reference load A. That is, the control unit 60 determines that the desired characteristic is satisfied if the difference is within a predetermined range, and otherwise determines that the desired characteristic is not satisfied.
そして、所望特性が満たされていなければ(S106)電源電圧の調整を行う。一方、所望特性が満たされていれば(S107)次回の負荷調整のタイミングまで、現状を保持する。 If the desired characteristics are not satisfied (S106), the power supply voltage is adjusted. On the other hand, if the desired characteristics are satisfied (S107), the current state is maintained until the next load adjustment timing.
電源電圧の調整を行う場合(S108)、昇降圧型DC/DCコンバータ90が、設定部64からの指示に従って、電源電圧を上昇させる。
When adjusting the power supply voltage (S108), the step-up / step-down DC /
そして、電源電圧を上昇させた場合は、上昇後の電源電圧をメモリ70に記録し、次回の負荷調整のタイミングを待つ(S109)。
When the power supply voltage is increased, the increased power supply voltage is recorded in the
なお、S107およびS109の後、負荷調整が繰り返し行われるのは、負荷変動が常時発生しているためである。すなわち、本実施の形態では、所定の時間間隔ごとに上述した処理が繰り返される。 The reason why load adjustment is repeatedly performed after S107 and S109 is that load fluctuations are constantly occurring. That is, in the present embodiment, the above-described process is repeated at predetermined time intervals.
なお、上記の実施の形態では、インピーダンスごとの電流、利得、歪みを負荷特性表の形で保存していたが、これに限られるものではない。インピーダンスごとの電流、利得、歪みを保存および検索できるデータ構造であれば、他のデータ構造であっても構わない。 In the above embodiment, the current, gain, and distortion for each impedance are stored in the form of a load characteristic table. However, the present invention is not limited to this. Any other data structure may be used as long as it can store and retrieve current, gain, and distortion for each impedance.
上記の様な電力増幅器の負荷変動時の特性変動の改善を従来の手法を用いて実現しようとした場合、特許文献1においては、可変負荷による特性改善手法であり、負荷Cの状態までしか改善しない。特許文献2においては、図3における負荷Bから電源電圧を上げ、特性確保することになるが、電源電圧を4.3V程度まで上げる必要があり、電力増幅器2の耐圧特性に課題が発生する可能性がある。これの回避方法としては、図2,図5の電力増幅器の負荷依存特性の変化を緩やかにする方法が考えられるが、電力増幅器の基準負荷での効率低下を発生してしまう。また、特許文献1および特許文献2の技術の単純な組み合わせでは、可変負荷制御時とバイアス電圧変化制御時のおのおのにおいて、負荷検出を実施する必要があり、1回の補正に時間がかかってしまう。 When the conventional method is used to improve the characteristic fluctuation at the time of load fluctuation of the power amplifier as described above, Patent Document 1 is a characteristic improvement technique using a variable load and improves only to the state of the load C. do not do. In Patent Document 2, the power supply voltage is increased from the load B in FIG. 3 to ensure the characteristics. However, it is necessary to increase the power supply voltage to about 4.3 V, which may cause a problem in the withstand voltage characteristics of the power amplifier 2. There is sex. As a method of avoiding this, a method of gradual change in the load dependent characteristics of the power amplifiers in FIGS. 2 and 5 can be considered, but a reduction in efficiency at the reference load of the power amplifier occurs. Further, in the simple combination of the techniques of Patent Document 1 and Patent Document 2, it is necessary to perform load detection in each of the variable load control and the bias voltage change control, and one correction takes time. .
そこで、本発明の一態様に係る電力制御装置は、電力を増幅させる電力増幅器と、電力増幅器の負荷を変化させることのできる可変負荷部と、電力増幅器に対する入力電力および出力電力から、電力増幅器の利得を算出する利得算出部と、電力増幅器が消費している電流を特定する電流特定部と、利得算出部によって算出された利得と電流特定部によって特定された電流とから電力増幅器の負荷を求め、可変負荷部の負荷を調整することで、電力増幅器の負荷特性を基準負荷の負荷特性へ近づける負荷設定部と、負荷設定部による調整の後、電力増幅器の負荷特性と基準負荷の負荷特性との差が所定値より大きい場合、電力増幅器の電源電圧を調整して、電源電圧の調整後の電力増幅器の負荷の特性と、電源電圧の調整前の基準負荷の特性との差を所定値以下に抑える電源電圧設定部とを備える。 Therefore, a power control apparatus according to an aspect of the present invention includes a power amplifier that amplifies power, a variable load unit that can change a load of the power amplifier, and an input power and an output power of the power amplifier. The gain calculation unit for calculating the gain, the current specifying unit for specifying the current consumed by the power amplifier, the gain calculated by the gain calculating unit and the current specified by the current specifying unit are used to determine the load of the power amplifier. The load setting unit that adjusts the load of the variable load unit to bring the load characteristic of the power amplifier closer to the load characteristic of the reference load, and after the adjustment by the load setting unit, the load characteristic of the power amplifier and the load characteristic of the reference load If the difference is larger than the predetermined value, the power amplifier power supply voltage is adjusted, the power amplifier load characteristics after the power supply voltage adjustment, and the reference load characteristics before the power supply voltage adjustment And a power supply voltage setting unit to reduce a difference below a predetermined value.
すなわち、本発明にかかる電力制御装置は、可変負荷の調整によって、電力増幅器の負荷を基準負荷に近づけた上で、電源電圧の調整によってこの負荷を更に基準負荷に近づける。そのため、アイソレータを用いなくとも電力増幅器の特性変動を高精度に吸収できる。また、可変負荷の調整の後で電源電圧の調整を行うので、電源電圧の調整幅を抑えることができ、電力制御装置の耐圧特性を高めずとも、電力増幅器の特性変動を吸収できる。 That is, the power control apparatus according to the present invention brings the load of the power amplifier closer to the reference load by adjusting the variable load, and further brings the load closer to the reference load by adjusting the power supply voltage. Therefore, it is possible to absorb the characteristic fluctuation of the power amplifier with high accuracy without using an isolator. In addition, since the power supply voltage is adjusted after adjusting the variable load, the adjustment range of the power supply voltage can be suppressed, and the characteristic fluctuation of the power amplifier can be absorbed without increasing the withstand voltage characteristic of the power control device.
また、本発明の一態様に係る電力制御装置は、電源電圧設定部は、負荷設定部による調整の結果、電力増幅器の負荷特性と基準負荷の負荷特性との差が所定値以下に収まった場合、電源電圧の調整を行わない。 Further, in the power control device according to one aspect of the present invention, when the power supply voltage setting unit is adjusted by the load setting unit, the difference between the load characteristic of the power amplifier and the load characteristic of the reference load falls within a predetermined value or less. Do not adjust the power supply voltage.
これにより、電力調整の処理を省略することが出来るので、制御を高速化することができる。 As a result, the power adjustment process can be omitted, and the control can be speeded up.
また、本発明の一態様に係る電力制御装置は、負荷設定部は、電力増幅器の負荷ごとに電力増幅器の利得と電流とを対応付けた情報である負荷特性情報を予め保存しており、算出部によって算出された利得と検出部によって検出された電流とに対応する負荷を、電力増幅器の負荷とする。 In the power control apparatus according to one aspect of the present invention, the load setting unit stores in advance load characteristic information that is information that associates the gain and current of the power amplifier for each load of the power amplifier, and calculates A load corresponding to the gain calculated by the unit and the current detected by the detection unit is set as a load of the power amplifier.
これにより、基準負荷の負荷特性に近い負荷を高速に調べることができる。 Thereby, a load close to the load characteristic of the reference load can be examined at high speed.
また、本発明の一態様に係る電力制御装置は、負荷特性情報は、電力増幅器の負荷ごとに電力増幅器の利得と電流と歪みとを対応付けた情報であり、負荷設定部は、負荷特性情報のうちから基準負荷の利得と歪みに最も近い利得と歪みに対応する負荷を特定し、電力増幅器の負荷を特定した負荷に合わせるよう可変負荷部の負荷を調整することで、電力増幅器の負荷特性を基準負荷の負荷特性に近づける。 In the power control apparatus according to one aspect of the present invention, the load characteristic information is information in which the gain, current, and distortion of the power amplifier are associated with each load of the power amplifier, and the load setting unit includes the load characteristic information By specifying the load corresponding to the gain and distortion closest to the gain and distortion of the reference load, and adjusting the load of the variable load unit to match the load of the power amplifier with the specified load, the load characteristics of the power amplifier To the load characteristics of the reference load.
これにより、負荷調整を高速に行うことが出来る。すなわち、負荷特性情報は予め保存されているので、可変負荷の調整後の新しい負荷特性を調べる必要がなく、負荷検出の処理の回数を少なくすることができる。 Thereby, load adjustment can be performed at high speed. That is, since the load characteristic information is stored in advance, it is not necessary to check a new load characteristic after adjusting the variable load, and the number of load detection processes can be reduced.
また、本発明の一態様に係る電力制御装置は、電力増幅器は、アンテナの送信出力を増幅する。 In the power control device according to one embodiment of the present invention, the power amplifier amplifies the transmission output of the antenna.
これにより、アンテナの負荷変動の影響を、上述した電力制御装置の処理によって高精度に抑えることができる。 Thereby, the influence of the load fluctuation | variation of an antenna can be suppressed with high precision by the process of the power control apparatus mentioned above.
本発明は、電力増幅器を持つ機器全般に適用することができる。特に電力増幅器の負荷変動が激しい移動体通信端末等の無線送信装置を備える機器で有用である。 The present invention can be applied to all devices having a power amplifier. In particular, it is useful in a device including a wireless transmission device such as a mobile communication terminal in which the load fluctuation of the power amplifier is severe.
10 入力電力検出用の方向性結合器
20 出力電力検出用の方向性結合器
30 入力電力の検波回路
40 電力増幅器の可変負荷回路
50 出力電力の検波回路
60 入出力電力と検出電流から負荷を特定する制御部
61 利得算出部
62 消費電流値変換部
63 負荷特定部
64 可変負荷及び電圧の設定部
70 電力増幅器の特性を保存しておくメモリ
80 消費電流検出部
90 昇降圧型DC/DCコンバータ
100 電力増幅器
110 アンテナ共用器
120 アンテナ
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記電力増幅器の負荷を変化させることのできる可変負荷部と、
前記電力増幅器に対する入力電力および出力電力から、前記電力増幅器の利得を算出する利得算出部と、
前記電力増幅器が消費している電流を特定する電流特定部と、
前記利得算出部によって算出された利得と前記電流特定部によって特定された電流とから前記電力増幅器の負荷を求め、前記可変負荷部の負荷を調整することで、前記電力増幅器の負荷特性を基準負荷の負荷特性へ近づける負荷設定部と、
前記負荷設定部による調整の後、前記電力増幅器の負荷特性と前記基準負荷の負荷特性との差が所定値より大きい場合、前記電力増幅器の電源電圧を調整して、前記電源電圧の調整後の前記電力増幅器の負荷の特性と、前記電源電圧の調整前の前記基準負荷の特性との差を前記所定値以下に抑える電源電圧設定部と
を備える電力制御装置。 A power amplifier for amplifying power;
A variable load unit capable of changing a load of the power amplifier;
A gain calculation unit for calculating a gain of the power amplifier from input power and output power to the power amplifier;
A current specifying unit for specifying the current consumed by the power amplifier;
The load of the power amplifier is obtained from the gain calculated by the gain calculating unit and the current specified by the current specifying unit, and the load of the variable load unit is adjusted to obtain the load characteristic of the power amplifier as a reference load. A load setting unit that approaches the load characteristics of
After the adjustment by the load setting unit, when the difference between the load characteristic of the power amplifier and the load characteristic of the reference load is larger than a predetermined value, the power supply voltage of the power amplifier is adjusted to adjust the power supply voltage after the adjustment. A power control apparatus comprising: a power supply voltage setting unit configured to suppress a difference between a load characteristic of the power amplifier and a characteristic of the reference load before adjustment of the power supply voltage to the predetermined value or less.
請求項1記載の電力制御装置。 The power supply voltage setting unit does not adjust the power supply voltage when a difference between a load characteristic of the power amplifier and a load characteristic of the reference load falls below a predetermined value as a result of adjustment by the load setting unit. Item 2. The power control apparatus according to Item 1.
請求項1記載の電力制御装置。 The load setting unit stores in advance load characteristic information, which is information in which the gain and current of the power amplifier are associated with each load of the power amplifier, and the gain calculated by the calculation unit and the detection unit The power control apparatus according to claim 1, wherein a load corresponding to the current detected by the power amplifier is a load of the power amplifier.
前記負荷設定部は、前記負荷特性情報のうちから前記基準負荷の利得と歪みに最も近い利得と歪みに対応する負荷を特定し、前記電力増幅器の負荷を前記特定した負荷に合わせるよう前記可変負荷部の負荷を調整することで、前記電力増幅器の負荷特性を前記基準負荷の負荷特性に近づける
請求項3記載の電力制御装置。 The load characteristic information is information that associates the gain, current, and distortion of the power amplifier for each load of the power amplifier,
The load setting unit identifies a load corresponding to the gain and distortion closest to the gain and distortion of the reference load from the load characteristic information, and adjusts the load of the power amplifier to the identified load. The power control device according to claim 3, wherein the load characteristic of the power amplifier is brought close to the load characteristic of the reference load by adjusting a load of the unit.
前記電力増幅器に対する入力電力および出力電力から、前記電力増幅器の利得を算出する利得算出ステップと、
前記電力増幅器が消費している電流を特定する電流特定ステップと、
前記利得算出ステップにて算出された利得と前記電流特定ステップにて特定された電流とから前記電力増幅器の負荷を求め、前記可変負荷部の負荷を調整することで、前記電力増幅器の負荷特性を基準負荷の負荷特性へ近づける設定ステップと、
前記設定ステップによる調整の後、前記電力増幅器の負荷特性と前記基準負荷の負荷特性との差が所定値より大きい場合、前記電力増幅器の電源電圧を調整して、前記電源電圧の調整後の前記電力増幅器の負荷の特性と、前記電源電圧の調整前の前記基準負荷の特性との差を前記所定値以下に抑える電源電圧設定ステップと
を有する電力制御方法。 A power control method by a power control device comprising a power amplifier for amplifying power and a variable load unit capable of changing a load of the power amplifier,
A gain calculating step of calculating a gain of the power amplifier from input power and output power to the power amplifier;
A current identifying step for identifying a current consumed by the power amplifier;
By obtaining the load of the power amplifier from the gain calculated in the gain calculating step and the current specified in the current specifying step, and adjusting the load of the variable load unit, the load characteristic of the power amplifier is obtained. A setting step to bring it closer to the load characteristics of the reference load;
After the adjustment by the setting step, when the difference between the load characteristic of the power amplifier and the load characteristic of the reference load is larger than a predetermined value, the power voltage of the power amplifier is adjusted to adjust the power voltage after the adjustment. A power control method comprising: a power supply voltage setting step of suppressing a difference between a load characteristic of a power amplifier and a characteristic of the reference load before adjustment of the power supply voltage to be equal to or less than the predetermined value.
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