JP2020188371A - Detection circuit, wireless transmission circuit, detection method, and detection program - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、検波回路、無線送信回路、検波方法及び検波プログラムに関する。 The present disclosure relates to a detection circuit, a radio transmission circuit, a detection method and a detection program.
無線通信装置において、送信回路の高周波信号(以下、ＲＦ（Radio Frequency）信号と称して記載する)を正確に制御するためには、ＲＦ信号レベルの変化を正確に検波する必要がある。このＲＦ信号を検波する場合、交流信号を直流信号に半波整流するダイオードを用いた検波回路が用いられる。ＲＦ信号を扱う無線通信装置の性能を向上させるためには装置出力を検波している検波回路のダイナミックレンジを拡大する必要がある。しかし、検波回路のダイナミックレンジの下限は、検波回路に含まれる検波ダイオードの順方向電圧Ｖｆに依存し、検波回路のダイナミックレンジの上限は逆方向耐圧に依存する。そのため、検波回路のダイナミックレンジは、検波ダイオードの製造プロセスで決まってしまう。したがって、検波ダイオードの特性を改善し、検波回路のダイナミックレンジを変更することは容易ではない。 In a wireless communication device, in order to accurately control a high frequency signal of a transmission circuit (hereinafter, referred to as an RF (Radio Frequency) signal), it is necessary to accurately detect a change in the RF signal level. When detecting this RF signal, a detection circuit using a diode that half-wave rectifies an AC signal into a DC signal is used. In order to improve the performance of the wireless communication device that handles RF signals, it is necessary to expand the dynamic range of the detection circuit that detects the device output. However, the lower limit of the dynamic range of the detection circuit depends on the forward voltage Vf of the detection diode included in the detection circuit, and the upper limit of the dynamic range of the detection circuit depends on the reverse withstand voltage. Therefore, the dynamic range of the detection circuit is determined by the manufacturing process of the detection diode. Therefore, it is not easy to improve the characteristics of the detection diode and change the dynamic range of the detection circuit.
これに関連して、検波回路のダイナミックレンジを拡大する技術が検討されている（例えば、特許文献１）。特許文献１には、２つの検波器を用いて、ＬＯ（local oscillator）リーク信号の検波電圧と、ＲＦ信号の検波電圧とを検出し、２つの検波電圧を用いて装置出力の制御を行うことが開示されている。
In connection with this, a technique for expanding the dynamic range of the detection circuit has been studied (for example, Patent Document 1). In
しかしながら、特許文献１に開示された技術は、複数の検波器（検波回路）を用いて制御を行うことから無線通信装置の回路規模が大きくなってしまう。
However, since the technique disclosed in
本開示の目的は、上述した課題を鑑み、回路規模が大きくなることを抑制しつつ、ダイナミックレンジを拡大可能な検波回路、無線送信回路、検波方法及び検波プログラムを提供することにある。 An object of the present disclosure is to provide a detection circuit, a radio transmission circuit, a detection method, and a detection program capable of expanding the dynamic range while suppressing an increase in the circuit scale in view of the above-mentioned problems.
本開示にかかる検波回路は、
ＲＦ（Radio Frequency）信号を増幅する増幅器のドレイン電流の電流値を取得する取得部と、
前記電流値に基づいて、前記増幅器により出力された出力信号に基づく検波信号を減衰するか否かを決定する制御部と、
前記検波信号を減衰すると決定された場合、前記検波信号を減衰する第１の減衰器と、
前記第１の減衰器から出力された検波信号を検波し、検波電圧を出力する検波ダイオードと、を備え、
前記制御部は、前記電流値と、前記検波電圧とに基づいて、前記出力信号の信号レベルを決定する。
The detection circuit according to the present disclosure is
An acquisition unit that acquires the current value of the drain current of the amplifier that amplifies the RF (Radio Frequency) signal, and
A control unit that determines whether or not to attenuate the detection signal based on the output signal output by the amplifier based on the current value.
When it is determined to attenuate the detection signal, a first attenuator that attenuates the detection signal and
A detection diode that detects the detection signal output from the first attenuator and outputs the detection voltage is provided.
The control unit determines the signal level of the output signal based on the current value and the detection voltage.
本開示にかかる無線送信回路は、
上記検波回路と、
前記増幅器と、
前記出力信号の信号レベルを満たすように、前記増幅器に入力される前記ＲＦ信号の信号レベルを調整する第２の減衰器と、を備える。
The wireless transmission circuit according to the present disclosure is
With the above detection circuit
With the amplifier
It includes a second attenuator that adjusts the signal level of the RF signal input to the amplifier so as to satisfy the signal level of the output signal.
本開示にかかる検波方法は、
ＲＦ（Radio Frequency）信号を増幅する増幅器のドレイン電流の電流値を取得することと、
前記電流値に基づいて、前記増幅器により出力された出力信号に基づく検波信号を減衰するか否かを決定することと、
前記電流値と、前記検波信号を減衰すると決定された場合に前記検波信号を減衰する第１の減衰器から出力された検波信号を検波し出力された検波電圧とに基づいて、前記出力信号の信号レベルを決定することと、を含む。
The detection method according to the present disclosure is
Obtaining the current value of the drain current of the amplifier that amplifies the RF (Radio Frequency) signal,
Determining whether or not to attenuate the detection signal based on the output signal output by the amplifier based on the current value.
The output signal of the output signal is based on the current value and the detection voltage output by detecting the detection signal output from the first attenuator that attenuates the detection signal when it is determined to attenuate the detection signal. Including determining the signal level.
本開示にかかる検波プログラムは、
ＲＦ（Radio Frequency）信号を増幅する増幅器のドレイン電流の電流値を取得することと、
前記電流値に基づいて、前記増幅器により出力された出力信号に基づく検波信号を減衰するか否かを決定することと、
前記電流値と、前記検波信号を減衰すると決定された場合に前記検波信号を減衰する第１の減衰器から出力された検波信号を検波し出力された検波電圧とに基づいて、前記出力信号の信号レベルを決定することと、をコンピュータに実行させる検波プログラムである。
The detection program related to this disclosure is
Obtaining the current value of the drain current of the amplifier that amplifies the RF (Radio Frequency) signal,
Determining whether or not to attenuate the detection signal based on the output signal output by the amplifier based on the current value.
The output signal of the output signal is based on the current value and the detection voltage output by detecting the detection signal output from the first attenuator that attenuates the detection signal when it is determined to attenuate the detection signal. It is a detection program that determines the signal level and causes a computer to execute.
本開示によれば、回路規模が大きくなることを抑制しつつ、ダイナミックレンジを拡大可能な検波回路、無線送信回路、検波方法及び検波プログラムを提供することができる。 According to the present disclosure, it is possible to provide a detection circuit, a wireless transmission circuit, a detection method, and a detection program capable of expanding the dynamic range while suppressing an increase in the circuit scale.
以下、図面を参照しつつ、実施形態について説明する。なお、実施形態において、同一の要素には、同一の符号を付し、重複する説明は省略される。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. In the embodiment, the same elements are designated by the same reference numerals, and duplicate description is omitted.
（実施の形態１）
図１を用いて、実施の形態１にかかる検波回路２００の構成例について説明する。図１は、実施の形態１にかかる検波回路の構成例を示す構成図であり、検波回路２００を含む無線送信回路３００の一部の構成例を示す図である。無線送信回路３００は、増幅器３０１を含み、増幅器３０１は、ＲＦ信号を増幅して出力信号を出力する。検波回路２００は、増幅器３０１から出力されるＲＦ信号（出力信号）を検波し、出力信号の信号レベルを調整する検波回路である。
(Embodiment 1)
A configuration example of the
検波回路２００は、取得部２０１と、制御部２０２と、減衰器２０３と、検波ダイオード２０４とを備える。
取得部２０１は、増幅器３０１のドレイン電流の電流値を取得する。
The
The
制御部２０２は、取得部２０１が取得した電流値に基づいて、増幅器３０１により出力された出力信号に基づく検波信号を減衰するか否かを決定する。検波信号は、増幅器３０１により出力され、検波回路２００に含まれる減衰器２０３に入力される信号である。
The
また、制御部２０２は、取得部２０１が取得した電流値と、後述する検波ダイオード２０４が出力した検波電圧とに基づいて、増幅器３０１により出力される出力信号の信号レベルを決定する。
Further, the
減衰器２０３は、制御部２０２が検波信号を減衰すると決定した場合、検波信号を減衰する。
検波ダイオード２０４は、減衰器２０３から出力された検波信号を検波し、検波電圧を出力する。
The
The
制御部２０２は、取得部２０１が取得した電流値に基づいて、減衰器２０３に検波信号を減衰させるか否かを決定し、減衰器２０３は、制御部２０２の決定内容に応じて検波信号を減衰する。検波信号が減衰された場合、検波ダイオード２０４が出力する検波電圧も減衰され、検波ダイオード２０４が検知可能な出力信号の信号レベルの範囲が拡大する。すなわち、実施の形態１にかかる検波回路２００によれば、検波ダイオード２０４が検知可能な出力信号のダイナミックレンジを拡大することが可能となる。
The
また、実施の形態１にかかる検波回路２００は、１つの検波回路で構成されており、上述した関連技術のように回路規模が大きくなることを抑制可能である。したがって、実施の形態１にかかる検波回路２００によれば、回路規模が大きくなってしまうことを抑制しつつ、ダイナミックレンジを拡大することが可能となる。
Further, the
（実施の形態２）
続いて、実施の形態２について説明する。実施の形態２は、実施の形態１を具体的にした実施の形態である。図２を用いて、実施の形態２にかかる無線送信回路１００について説明する。図２は、実施の形態２にかかる無線送信回路の構成例を示す構成図である。
(Embodiment 2)
Subsequently, the second embodiment will be described. The second embodiment is an embodiment that embodies the first embodiment. The
無線送信回路１００は、入力ポート１と、局部発振器２と、ミキサ３と、増幅器４と、減衰器５と、増幅器６と、出力ポート７と、検波回路５０とを備える。
入力ポート１は、中間周波数信号であるＩＦ（Intermediate Frequency）信号が入力されるポートである。
The
The
局部発振器２は、局部発振信号（ＬＯ信号）を出力し、ミキサ３に入力する。
ミキサ３は、イメージキャンセルミキサであり、入力ポート１に入力されたＩＦ信号と、局部発振器２から出力されたＬＯ信号とを合成し、ＲＦ信号を出力する。
増幅器４は、ドライバーアンプであり、ミキサ３から出力されたＲＦ信号を増幅して減衰器５に出力する。
The
The mixer 3 is an image canceling mixer, which synthesizes the IF signal input to the
The amplifier 4 is a driver amplifier, and amplifies the RF signal output from the mixer 3 and outputs the RF signal to the
減衰器５は、可変型アッテネータであり、増幅器４から出力されたＲＦ信号の信号レベルを調整して、増幅器４から出力されるＲＦ信号（出力信号）の信号レベルを所望する信号レベルに設定する。減衰器５は、後述する制御部１８が決定した出力信号の信号レベルを満たすように、後述する増幅器６に入力されるＲＦ信号の信号レベルを調整する。
The
増幅器６は、パワーアンプであり、減衰器５から出力されたＲＦ信号を増幅して、増幅されたＲＦ信号を出力信号として出力する。
出力ポート７は、増幅器６から出力された出力信号を出力するポートである。
The amplifier 6 is a power amplifier, amplifies the RF signal output from the
The output port 7 is a port that outputs an output signal output from the amplifier 6.
検波回路５０は、方向性結合器８と、抵抗９と、ＯＰＮ（Open）スタブ１０と、減衰器１１と、コンデンサ１２と、検波ダイオード１３と、ＯＰＮ（Open）スタブ１４と、コンデンサ１５と、コイル１６と、取得部１７と、制御部１８とを備える。
The
ここで、図３及び図４を用いて、実施の形態２にかかる検波回路５０の構成例について説明する。図３及び図４は、実施の形態２にかかる検波回路の構成例を説明するための図である。
Here, a configuration example of the
図３は、検波回路５０に含まれる検波ダイオード１３が検知する検波電圧と、出力信号（検波信号）の信号レベルとの関係を示す図である。図３の横軸は、検波ダイオード１３に入力される出力信号（検波信号）の信号レベルを示す軸であり、縦軸は、検波ダイオード１３が出力する検波電圧を示す軸である。
FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the detection voltage detected by the
無線送信回路１００を含む無線送信装置の出力が最大になる場合、検波ダイオード１３へ入力される検波信号は最大の信号レベルとなる。この際、検波ダイオード１３への入力レベルの上限値は検波ダイオード１３の逆方向耐圧により制限されており、上限値以上にＲＦ信号を入力すると検波ダイオード１３の故障原因となる。検波ダイオード１３の検波電圧のダイナミックレンジの上限値をＶ＿ｍａｘとし、下限値をＶ＿ｍｉｎとし、それぞれに対応する出力信号の信号レベルをそれぞれＰ１＿ｍａｘ、Ｐ＿ｍｉｎとする。
When the output of the wireless transmission device including the
Ｖ＿ｍｉｎ以下の領域では検波電圧が非線形特性となり、検波ダイオード１３は、正確に信号の信号レベルを検波できない。また、Ｖ＿ｍａｘ以上の場合、検波ダイオード１３の耐圧破壊領域に差し掛かっており、過入力となることから信号を入力することが不可能なため検波不可領域となる。そのため、検波ダイオード１３が検知できる出力信号（検波信号）は、Ｐ＿ｍｉｎからＰ１＿ｍａｘまでに制限される。つまり、検波ダイオード１３のダイナミックレンジは制限される。
In the region of V_min or less, the detection voltage has a non-linear characteristic, and the
そこで、本実施の形態にかかる検波回路５０は、検波ダイオード１３のダイナミックレンジを拡大するために、制御部１８と、減衰器１１とを含む構成とする。そして、制御部１８は、減衰器１１を制御することにより、検波ダイオード１３に入力される検波信号の信号レベルを調整し、検波ダイオード１３が検知できる出力信号（検波信号）のダイナミックレンジを拡大する。
Therefore, the
ここで、制御部１８は、検波ダイオード１３が検知する検波電圧を用いて減衰器１１の制御を行うことが考えられる。しかし、制御部１８が検波電圧を用いて減衰器１１を制御する場合、検波ダイオード１３が出力する検波電圧が変動してしまうことから、正確な制御が行われないデッドロック状態に陥るリスクがある。そのため、制御部１８は、検波電圧を用いた場合、減衰器１１の制御を正確に行うことができない可能性がある。そこで、本実施の形態にかかる検波回路５０では、制御部１８は、無線送信回路１００の出力側に最も近い位置に配置されるパワーアンプである増幅器６の特性を利用して減衰器１１の制御を行う。
Here, it is conceivable that the
図４は、パワーアンプである増幅器６の入力レベルと出力レベルとの関係、及び入力レベルとドレイン電流との関係を示す図である。横軸は、増幅器６に入力されるＲＦ信号の入力レベルを示す軸であり、縦軸は、増幅器６から出力されるＲＦ信号の出力レベルを示す軸である。また、縦軸は、増幅器６のドレイン電流の大きさを示す軸でもある。図４において、実線は、増幅器６の入力レベルと出力レベルとの関係を示し、点線は、増幅器６の入力レベルとドレイン電流の関係を示す。 FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the input level and the output level of the amplifier 6, which is a power amplifier, and the relationship between the input level and the drain current. The horizontal axis is an axis showing the input level of the RF signal input to the amplifier 6, and the vertical axis is the axis showing the output level of the RF signal output from the amplifier 6. The vertical axis is also an axis indicating the magnitude of the drain current of the amplifier 6. In FIG. 4, the solid line shows the relationship between the input level and the output level of the amplifier 6, and the dotted line shows the relationship between the input level and the drain current of the amplifier 6.
一般的に無線送信回路の出力から見て最も手前にある増幅器６をパワーアンプといい、増幅器が装置出力の最大値を決定している。パワーアンプに限らず、Ａ級動作時の一般的な増幅器は、出力レベルが上がり飽和領域に近づくにつれてドレイン電流値も上昇する特性を有する。図４に示すように、パワーアンプである増幅器６がＡ級動作する場合、入力レベルが低い領域ではドレイン電流の値はバイアスセット値のまま一定であり、入力レベルが飽和領域に近づくにつれてドレイン電流が大きく変動する特性となる。そこで、本実施の形態にかかる検波回路５０では、制御部１８は、この特性を利用して、検波回路５０を含む送信装置出力が上限値に近づいて、パワーアンプのドレイン電流が一定の値を超えた場合に、減衰器１１に検波信号を減衰させるように制御を行う。
Generally, the amplifier 6 in the foreground when viewed from the output of the wireless transmission circuit is called a power amplifier, and the amplifier determines the maximum value of the device output. Not limited to power amplifiers, general amplifiers during class A operation have the characteristic that the drain current value also increases as the output level rises and approaches the saturation region. As shown in FIG. 4, when the amplifier 6 which is a power amplifier operates in class A, the drain current value remains constant in the region where the input level is low, and the drain current remains constant as the input level approaches the saturation region. Is a characteristic that fluctuates greatly. Therefore, in the
具体的には、制御部１８は、ドレイン電流がセットバイアス（バイアスセット値）であるＩ＿ＡＴＴから振れ込み始めた場合、減衰器１１に検波信号を減衰させるように制御する。ドレイン電流がセットバイアスであるＩ＿ＡＴＴから振れ込み始めるときの信号レベルをＰ＿ＡＴＴとすると、制御部１８は、検波ダイオード１３にＰ＿ＡＴＴを超過する検波信号が入力される場合、減衰器１１により検波信号を減衰させるように制御する。このようにして、制御部１８は、検波電圧を用いずに、パワーアンプである増幅器６のドレイン電流の電流値により減衰器１１の制御を行い、正確な制御ができないデッドロック状態に陥ることを回避する。
Specifically, the
図２に戻り、検波回路５０の各構成について説明する。
方向性結合器８は、カプラであり、増幅器６から出力された出力信号から検波対象の検波信号を取り出す。換言すると、方向性結合器８は、増幅器６により出力された出力信号に基づく検波信号を取り出して、取り出した検波信号を減衰器１１に入力する。
Returning to FIG. 2, each configuration of the
The
抵抗９は、検波回路５０の終端抵抗であり、ＯＰＮスタブ１０は、方向性結合器８から取り出された検波信号を短絡するためのスタブである。
The resistor 9 is a terminating resistor of the
減衰器１１は、可変型アッテネータであり、検波ダイオード１３に入力される検波信号の信号レベルを可変にする。減衰器１１は、制御部１８が決定した決定内容に応じて検波信号を減衰する。減衰器１１は、非動作状態であるＯＦＦ状態で起動し、制御部１８が検波信号を減衰させることを決定した場合、動作状態であるＯＮ状態に遷移し、検波信号を減衰させる。
The
コンデンサ１２は、検波回路５０に入力される検波信号の直流成分を遮断する。
検波ダイオード１３は、交流信号を直流信号に半波整流するダイオードであり、検波信号を検波して検波電圧を出力する。
The
The
ＯＰＮスタブ１４は、検波ダイオード１３から出力される検波信号を短絡するためのスタブである。
コンデンサ１５は、検波ダイオード１３から出力される検波信号の直流成分を遮断するための接地コンデンサである。
コイル１６は、検波ダイオード１３から出力される信号の直流成分を通過させ、交流成分を阻止する。
The
The
The
取得部１７は、増幅器６のドレイン電流をモニターし、増幅器６のドレイン電流の電流値を検出（取得）して、制御部１８に検出した電流値を出力する。なお、取得部１７は、モニター回路のようにハードウェアにより構成されてもよいし、ソフトウェアにより構成されてもよい。
The
制御部１８は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）とメモリとを備えるように構成される。メモリは、例えば揮発性メモリ及び不揮発性メモリの組み合わせによって構成され、制御部１８により実行される、１以上の命令を含むソフトウェア（コンピュータプログラム）などを格納するために使用される。制御部１８は、メモリからプログラムを読み出して実行することにより動作を行う。
The
また、取得部１７がソフトウェアにより構成される場合、制御部１８は、メモリからプログラムを読み出して実行することにより取得部１７の動作を行う。なお、制御部１８は、例えば、マイクロプロセッサ又はＭＰＵ(Micro Processor Unit)などであってもよく、複数のプロセッサを含んでもよい。
When the
制御部１８は、検波ダイオード１３が出力した検波電圧を取得する。また、制御部１８は、取得部１７が取得した、増幅器６のドレイン電流の電流値に基づいて、減衰器１１に検波信号を減衰させるか否かを決定し、決定内容に基づいて、減衰器１１を制御する。制御部１８は、取得部１７が取得した電流値が所定値を超える場合、減衰器１１を非動作状態であるＯＦＦ状態から動作状態であるＯＮ状態に遷移させ、減衰器１１に検波信号を減衰させる。所定値は、増幅器６のドレイン電流の電流値がバイアスセット値であるＩ＿ＡＴＴから上昇し始める値である。
The
ここで、図５を用いて、制御部１８が減衰器１１を制御したときの、検波ダイオード１３が出力する検波電圧と、検波ダイオード１３に入力される出力信号（検波信号）との関係について説明する。図５は、制御部が減衰器を制御したときの、検波ダイオードが出力する検波電圧と、出力信号との関係を示す図である。
Here, with reference to FIG. 5, the relationship between the detection voltage output by the
制御部１８は、増幅器６のドレイン電流の電流値がＩ＿ＡＴＴを超過しない場合、減衰器１１をＯＦＦ状態のままとする。つまり、検波ダイオード１３に入力される出力信号（検波信号）がＰ＿ＡＴＴ以内である場合、制御部１８は、制御を行わずに減衰器１１をＯＦＦ状態とする。
The
また、制御部１８は、増幅器６のドレイン電流の電流値がＩ＿ＡＴＴを超過する場合、減衰器１１をＯＦＦ状態からＯＮ状態に遷移させる。つまり、検波ダイオード１３に入力される出力信号（検波信号）がＰ＿ＡＴＴを超過する場合、制御部１８は、減衰器１１をＯＦＦ状態からＯＮ状態に遷移させ、減衰器１１により検波信号を減衰させる。検波信号が減衰されると、検波電圧もＰ＿ＡＴＴに対応するＶ＿ＡＴＴから減衰され、減衰器１１の減衰量に対応するＶ１だけ減衰される。
Further, when the current value of the drain current of the amplifier 6 exceeds I_ATT, the
減衰器１１がＯＮ状態の場合の検波電圧のダイナミックレンジの上限値Ｖ＿ｍａｘに対応する出力信号の信号レベルをＰ２＿ｍａｘとする。制御部１８が減衰器１１をＯＮ状態に遷移させることにより、検波ダイオード１３は、Ｐ１＿ｍａｘからＰ２＿ｍａｘまでの出力信号（検波信号）をさらに検知可能とすることができる。つまり、制御部１８が減衰器１１を制御することにより、検波ダイオード１３が検知できる出力信号（検波信号）のダイナミックレンジをＰ＿ｍｉｎ〜Ｐ１＿ｍａｘからＰ＿ｍｉｎ〜Ｐ２＿ｍａｘまで拡大することができる。
The signal level of the output signal corresponding to the upper limit value V_max of the dynamic range of the detection voltage when the
ここで、検波電圧がＶ１〜Ｖ＿ＡＴＴの場合、出力信号の信号レベルがＰ＿ｍｉｎ〜Ｐ＿ＡＴＴの値であるのか、Ｐ＿ＡＴＴ〜Ｐ１＿ｍａｘの値であるのかが判断できなくなってしまう。そこで、制御部１８は、取得部１７が取得した電流値と、検波ダイオード１３が出力した検波電圧とに基づいて、増幅器６から出力される出力信号の信号レベルを決定する。
Here, when the detection voltage is V1 to V_ATT, it becomes impossible to determine whether the signal level of the output signal is a value of P_min to P_ATT or a value of P_ATT to P1_max. Therefore, the
具体的には、制御部１８は、取得部１７が取得した電流値から減衰器１１の状態を判断することができるため、制御部１８は、減衰器１１の状態と、検波電圧とに基づいて、増幅器６から出力される出力信号の信号レベルを決定する。制御部１８は、減衰器１１が動作状態（ＯＮ状態）である場合、減衰器１１の減衰量と、検波電圧とに基づいて、増幅器６から出力される出力信号の信号レベルを決定する。つまり、制御部１８は、減衰器１１の減衰量に対応した検波電圧の減衰量を考慮して、取得した検波電圧を用いて、増幅器６から出力される出力信号の信号レベルを決定する。
Specifically, since the
図２に戻り説明を続ける。制御部１８は、出力信号の信号レベルを決定すると、決定した出力信号の信号レベルを満たすように、減衰器５を制御し、増幅器６に入力されるＲＦ信号の信号レベルを調整する。
Return to FIG. 2 and continue the explanation. When the signal level of the output signal is determined, the
次に、図６を用いて、実施の形態２にかかる検波回路５０の動作例について説明する。図６は、実施の形態２にかかる検波回路の動作例を示すフローチャートである。
Next, an operation example of the
取得部１７は、パワーアンプである増幅器６のドレイン電流の電流値を取得する（ステップＳ１）。取得部１７は、増幅器６のドレイン電流をモニターし、ドレイン電流の電流値を取得し、取得した電流値を制御部１８に出力する。
The
制御部１８は、増幅器６のドレイン電流の電流値がＩ＿ＡＴＴを超過するか否かを判定する（ステップＳ２）。Ｉ＿ＡＴＴは、増幅器６のドレイン電流のセットバイアス値である。換言すると、制御部１８は、増幅器６のドレイン電流がセットバイアス値から振れ込み始めているか否かを判定する。
The
増幅器６のドレイン電流の電流値がＩ＿ＡＴＴを超過する場合（ステップＳ２のＹＥＳ）、制御部１８は、減衰器１１をＯＦＦ状態からＯＮ状態に遷移させる（ステップＳ３）。制御部１８は、増幅器６により出力された出力信号から取り出された検波信号を減衰器１１に減衰させる。
When the current value of the drain current of the amplifier 6 exceeds I_ATT (YES in step S2), the
一方、増幅器６のドレイン電流の電流値がＩ＿ＡＴＴを超過しない場合（ステップＳ２のＮＯ）、ステップＳ４に進む。 On the other hand, if the current value of the drain current of the amplifier 6 does not exceed I_ATT (NO in step S2), the process proceeds to step S4.
検波ダイオード１３は、減衰器１１から出力された出力信号（検波信号）を検波し、検波電圧を出力する（ステップＳ４）。制御部１８は、検波ダイオード１３から出力された検波電圧を取得する。
The
制御部１８は、減衰器１１の状態と、検波電圧とに基づき、出力信号の信号レベルを調整する（ステップＳ５）。制御部１８は、増幅器６のドレイン電流の電流値に基づいて減衰器１１がＯＮ状態であるのか、ＯＦＦ状態であるのかを判断することができる。そのため、制御部１８は、減衰器１１がＯＮ状態であるのか、ＯＦＦ状態であるのかと、検波電圧とに基づいて、出力信号の信号レベルを決定する。制御部１８は、決定した出力信号の信号レベルに基づいて、減衰器５を制御する。制御部１８は、決定した出力信号の信号レベルを満たすように、減衰器５を制御して、増幅器６に入力されるＲＦ信号の信号レベルを調整する。
The
以上説明したように、制御部１８は、増幅器６のドレイン電流の電流値がＩ＿ＡＴＴを超過する場合、減衰器１１の状態をＯＦＦ状態からＯＮ状態に遷移させる。減衰器１１は、ＯＮ状態となった場合、検波信号を減衰する。図５に示したように、制御部１８の制御により、検波ダイオード１３が検知可能な検波信号の信号レベルの範囲は、Ｐ＿ｍｉｎ〜Ｐ１＿ｍａｘから、Ｐ＿ｍｉｎ〜Ｐ２＿ｍａｘまで拡大される。すなわち、実施の形態２にかかる検波回路５０によれば、検知可能な検波信号の信号レベルの範囲（ダイナミックレンジ）を拡大することが可能となる。
As described above, the
さらに、実施の形態２にかかる無線送信回路１００は、１つの検波回路５０を用いており、関連技術のように複数の検波回路を必要としない。そのため、実施の形態２にかかる検波回路５０を用いることにより、無線送信回路（無線通信装置）の回路規模が大きくなることを抑制することが可能となる。したがって、実施の形態２にかかる検波回路５０によれば、回路規模が大きくなることを抑制しつつ、ダイナミックレンジを拡大することができる。
Further, the
また、実施の形態２にかかる検波回路５０は、検波ダイオード１３が出力する検波電圧を用いずに、パワーアンプである増幅器６のドレイン電流の電流値を用いて、減衰器１１の制御を行う。上述したように、検波ダイオード１３が出力する検波電圧を用いた場合、検波回路５０が正常に動作しないデッドロック状態に陥るリスクがある。これに対して、実施の形態２にかかる検波回路５０は、パワーアンプである増幅器６のドレイン電流の電流値を用いて、減衰器１１の制御を行うことから、正常に減衰器１１の制御を可能とする。すなわち、実施の形態２にかかる検波回路５０によれば、正常に動作しないデッドロック状態（異常状態）に陥るリスクを回避して、広いダイナミックレンジで検波電圧を検出することが可能となる。
Further, the
なお、本開示は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。また、本開示は、それぞれの実施の形態を適宜組み合わせて実施されてもよい。 The present disclosure is not limited to the above embodiment, and can be appropriately modified without departing from the spirit. Further, the present disclosure may be carried out by appropriately combining the respective embodiments.
１ 入力ポート
２ 局部発振器
３ ミキサ
４、６、３０１ 増幅器
５、１１、２０３ 減衰器
７ 出力ポート
８ 方向性結合器
９ 抵抗
１０、１４ ＯＰＮスタブ
１２、１５ コンデンサ
１３、２０４ 検波ダイオード
１６ コイル
１７、２０１ 取得部
１８、２０２ 制御部
５０、２００ 検波回路
１００、３００ 無線送信回路
1
Claims (9)
前記電流値に基づいて、前記増幅器により出力された出力信号に基づく検波信号を減衰するか否かを決定する制御部と、
前記検波信号を減衰すると決定された場合、前記検波信号を減衰する第１の減衰器と、
前記第１の減衰器から出力された検波信号を検波し、検波電圧を出力する検波ダイオードと、を備え、
前記制御部は、前記電流値と、前記検波電圧とに基づいて、前記出力信号の信号レベルを決定する、検波回路。 An acquisition unit that acquires the current value of the drain current of the amplifier that amplifies the RF (Radio Frequency) signal, and
A control unit that determines whether or not to attenuate the detection signal based on the output signal output by the amplifier based on the current value.
When it is determined to attenuate the detection signal, a first attenuator that attenuates the detection signal and
A detection diode that detects the detection signal output from the first attenuator and outputs the detection voltage is provided.
The control unit is a detection circuit that determines a signal level of the output signal based on the current value and the detection voltage.
前記増幅器と、
前記出力信号の信号レベルを満たすように、前記増幅器に入力される前記ＲＦ信号の信号レベルを調整する第２の減衰器と、を備える無線送信回路。 The detection circuit according to any one of claims 1 to 6,
With the amplifier
A radio transmission circuit comprising a second attenuator that adjusts the signal level of the RF signal input to the amplifier so as to satisfy the signal level of the output signal.
前記電流値に基づいて、前記増幅器により出力された出力信号に基づく検波信号を減衰するか否かを決定することと、
前記電流値と、前記検波信号を減衰すると決定された場合に前記検波信号を減衰する第１の減衰器から出力された検波信号を検波し出力された検波電圧とに基づいて、前記出力信号の信号レベルを決定することと、を含む検波方法。 Obtaining the current value of the drain current of the amplifier that amplifies the RF (Radio Frequency) signal,
Determining whether or not to attenuate the detection signal based on the output signal output by the amplifier based on the current value.
The output signal of the output signal is based on the current value and the detection voltage output by detecting the detection signal output from the first attenuator that attenuates the detection signal when it is determined to attenuate the detection signal. Detection methods, including determining the signal level.
前記電流値に基づいて、前記増幅器により出力された出力信号に基づく検波信号を減衰するか否かを決定することと、
前記電流値と、前記検波信号を減衰すると決定された場合に前記検波信号を減衰する第１の減衰器から出力された検波信号を検波し出力された検波電圧とに基づいて、前記出力信号の信号レベルを決定することと、をコンピュータに実行させる検波プログラム。 Obtaining the current value of the drain current of the amplifier that amplifies the RF (Radio Frequency) signal,
Determining whether or not to attenuate the detection signal based on the output signal output by the amplifier based on the current value.
The output signal of the output signal is based on the current value and the detection voltage output by detecting the detection signal output from the first attenuator that attenuates the detection signal when it is determined to attenuate the detection signal. A detection program that lets a computer perform the determination of signal levels.
Priority Applications (1)
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| JP2019091976A JP2020188371A (en) | 2019-05-15 | 2019-05-15 | Detection circuit, wireless transmission circuit, detection method, and detection program |
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