JP2766230B2 - 受信増幅装置 - Google Patents
受信増幅装置Info
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- Control Of Amplification And Gain Control (AREA)
- Superheterodyne Receivers (AREA)
- Noise Elimination (AREA)
- Circuits Of Receivers In General (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は受信増幅装置に関
し、特に移動通信システムの基地局用の受信増幅装置に
関する。
し、特に移動通信システムの基地局用の受信増幅装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、移動通信システムの基地局の受信
増幅装置は、受信電界が強いときでも弱いときでも、受
信状態に関係なく最大負荷状態に相当する動作条件で動
作させている。
増幅装置は、受信電界が強いときでも弱いときでも、受
信状態に関係なく最大負荷状態に相当する動作条件で動
作させている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の受信増幅装置で
は、常に最大負荷状態で動作させているので、消費電力
が大きくなるばかりでなく、増幅素子の発熱によって温
度上昇し、増幅装置全体の信頼性が劣化するという問題
点を有している。
は、常に最大負荷状態で動作させているので、消費電力
が大きくなるばかりでなく、増幅素子の発熱によって温
度上昇し、増幅装置全体の信頼性が劣化するという問題
点を有している。
【０００４】本発明の目的は、装置の低消費電力化を図
り、装置の発熱を抑えて信頼性を高めることができる受
信増幅装置を提供することにある。
り、装置の発熱を抑えて信頼性を高めることができる受
信増幅装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の受信増幅装置
は、受信電界レベルに応じて高周波増幅素子のバイアス
電流を制御することにより、全体としての利得を一定に
維持しつつ相互変調歪を許容値内に抑えて低消費電力を
実現する。具体的には、バイアス電流に応じて相互変調
歪および利得が変化する高周波増幅素子を有し第１のバ
イアス電流を印加されて受信信号を増幅する前段増幅手
段と、バイアス電流に応じて相互変調歪および利得が変
化する高周波増幅素子を有し第２のバイアス電流を印加
されて前記前段増幅手段の出力信号を増幅する後段増幅
手段と、前記受信信号の受信電界レベルを検出する受信
電界検出手段と、バイアス制御部の指示により前記第１
および第２のバイアス電流を発生するバイアス電流発生
手段と、前記前段および後段増幅手段の全体としての利
得を一定に維持しつつ相互変調歪を許容値内に抑えて低
消費電力を実現できる前記第１および第２のバイアス電
流の最適値を受信電界レベルに対応して予め記憶してい
るバイアス記憶手段と、前記受信電界検出手段が検出し
た受信電界レベルに応じて前記バイアス記憶手段から該
当するバイアス電流値を読出し前記第１および第２のバ
イアス電流発生手段を制御するバイアス制御部とを備え
る。
は、受信電界レベルに応じて高周波増幅素子のバイアス
電流を制御することにより、全体としての利得を一定に
維持しつつ相互変調歪を許容値内に抑えて低消費電力を
実現する。具体的には、バイアス電流に応じて相互変調
歪および利得が変化する高周波増幅素子を有し第１のバ
イアス電流を印加されて受信信号を増幅する前段増幅手
段と、バイアス電流に応じて相互変調歪および利得が変
化する高周波増幅素子を有し第２のバイアス電流を印加
されて前記前段増幅手段の出力信号を増幅する後段増幅
手段と、前記受信信号の受信電界レベルを検出する受信
電界検出手段と、バイアス制御部の指示により前記第１
および第２のバイアス電流を発生するバイアス電流発生
手段と、前記前段および後段増幅手段の全体としての利
得を一定に維持しつつ相互変調歪を許容値内に抑えて低
消費電力を実現できる前記第１および第２のバイアス電
流の最適値を受信電界レベルに対応して予め記憶してい
るバイアス記憶手段と、前記受信電界検出手段が検出し
た受信電界レベルに応じて前記バイアス記憶手段から該
当するバイアス電流値を読出し前記第１および第２のバ
イアス電流発生手段を制御するバイアス制御部とを備え
る。
【０００６】
【発明の実施の形態】次に本発明について図面を参照し
て説明する。
て説明する。
【０００７】図１は本発明の一実施形態を示すブロック
図である。アンテナ１および帯域フィルタ２を介して受
信した入力信号Ｓ１を、増幅部３，４，５により増幅し
て出力信号Ｓ２としている。
図である。アンテナ１および帯域フィルタ２を介して受
信した入力信号Ｓ１を、増幅部３，４，５により増幅し
て出力信号Ｓ２としている。
【０００８】増幅部３，４，５は、バイアス電流Ｉ１，
Ｉ２，Ｉ３がそれぞれ印加されて動作する高周波増幅素
子を有して構成されている。ここで、終段の増幅部５で
は、信号レベルが大きくなり相互変調歪が発生し易いの
で、相互変調歪の少ない大出力用の増幅素子を使用す
る。増幅部４には、バイアス電流に応じて利得が制御で
きる増幅素子を使用する。初段の増幅部３には、固定さ
れたバイアス電流により低雑音増幅動作する増幅素子を
使用する。
Ｉ２，Ｉ３がそれぞれ印加されて動作する高周波増幅素
子を有して構成されている。ここで、終段の増幅部５で
は、信号レベルが大きくなり相互変調歪が発生し易いの
で、相互変調歪の少ない大出力用の増幅素子を使用す
る。増幅部４には、バイアス電流に応じて利得が制御で
きる増幅素子を使用する。初段の増幅部３には、固定さ
れたバイアス電流により低雑音増幅動作する増幅素子を
使用する。
【０００９】ところで、高周波増幅素子の利得および相
互変調歪は、高周波増幅素子に印加するバイアス電流に
よって変化する。一般に、バイアス電流を増加させるこ
とにより利得が増加し、相互変調歪が低減する。
互変調歪は、高周波増幅素子に印加するバイアス電流に
よって変化する。一般に、バイアス電流を増加させるこ
とにより利得が増加し、相互変調歪が低減する。
【００１０】例えば、終段の増幅部５の利得および相互
変調歪が、図２（ａ）に示すように、バイアス電流Ｉ３
に応じて変化するものする。受信電界が強くなれば信号
レベルが大きくなり、相互変調歪（破線）は増大する。
一方、バイアス電流が増加すればダイナミックレンジが
拡がり、相互変調歪は低減する。なお、前段の増幅部４
では、信号レベルが小さいので、相互変調歪は無視でき
る。
変調歪が、図２（ａ）に示すように、バイアス電流Ｉ３
に応じて変化するものする。受信電界が強くなれば信号
レベルが大きくなり、相互変調歪（破線）は増大する。
一方、バイアス電流が増加すればダイナミックレンジが
拡がり、相互変調歪は低減する。なお、前段の増幅部４
では、信号レベルが小さいので、相互変調歪は無視でき
る。
【００１１】ここで、受信電界が強いときは相互変調歪
の低減を主眼として、終段の増幅部５のバイアス電流Ｉ
３を増大させ、相互変調歪が許容値以上に発生しないよ
うに設定する。そして、バイアス電流Ｉ３の増大による
増幅部５の利得増加分に対しては、前段の増幅部４のバ
イアス電流Ｉ２を低減させて利得を下げることにより、
全体としての利得を一定に維持できる。
の低減を主眼として、終段の増幅部５のバイアス電流Ｉ
３を増大させ、相互変調歪が許容値以上に発生しないよ
うに設定する。そして、バイアス電流Ｉ３の増大による
増幅部５の利得増加分に対しては、前段の増幅部４のバ
イアス電流Ｉ２を低減させて利得を下げることにより、
全体としての利得を一定に維持できる。
【００１２】受信電界が弱いときは消費電力の低減を主
眼として、消費電力の大きな終段の増幅部５のバイアス
電流Ｉ３を低減させる。この場合、相互変調歪が許容値
以上に発生しない範囲とする。そして、バイアス電流Ｉ
３の低減による増幅部５の利得低下分は、前段の増幅部
４のバイアス電流Ｉ２を増加させて利得を上げることに
より、全体としての利得を一定に維持できる。なお、バ
イアス電流Ｉ３はバイアス電流Ｉ２よりも大きいので、
消費電力はバイアス電流Ｉ３によって左右される。
眼として、消費電力の大きな終段の増幅部５のバイアス
電流Ｉ３を低減させる。この場合、相互変調歪が許容値
以上に発生しない範囲とする。そして、バイアス電流Ｉ
３の低減による増幅部５の利得低下分は、前段の増幅部
４のバイアス電流Ｉ２を増加させて利得を上げることに
より、全体としての利得を一定に維持できる。なお、バ
イアス電流Ｉ３はバイアス電流Ｉ２よりも大きいので、
消費電力はバイアス電流Ｉ３によって左右される。
【００１３】さて、受信電界レベルに応じてバイアス電
流を設定するために、受信電界検出部６と、バイアス記
憶部７と、バイアス制御部８と、バイアス発生部９，１
０とを設けている。
流を設定するために、受信電界検出部６と、バイアス記
憶部７と、バイアス制御部８と、バイアス発生部９，１
０とを設けている。
【００１４】受信電界検出部６は、入力信号Ｓ１のレベ
ルを検出して受信電界レベルを示すデータＤ１を出力す
る。バイアス記憶部７は、例えば、図２（ｂ）に示すよ
うに、相互変調歪を許容値内に抑えて低消費電力を実現
できる増幅部４，５のバイアス電流Ｉ２，Ｉ３の最適値
Ｄ２，Ｄ３を受信電界レベルに対応して予め記憶してい
る。
ルを検出して受信電界レベルを示すデータＤ１を出力す
る。バイアス記憶部７は、例えば、図２（ｂ）に示すよ
うに、相互変調歪を許容値内に抑えて低消費電力を実現
できる増幅部４，５のバイアス電流Ｉ２，Ｉ３の最適値
Ｄ２，Ｄ３を受信電界レベルに対応して予め記憶してい
る。
【００１５】バイアス制御部８は、受信電界レベルを示
すデータＤ１を受けてバイアス記憶部７から該当する最
適バイアス電流値Ｄ２，Ｄ３をそれぞれ読出して、バイ
アス発生部９，１０へそれぞれ送出する。バイアス発生
部９，１０は、最適バイアス電流値Ｄ２，Ｄ３に基づき
バイアス電流Ｉ２，Ｉ３をそれぞれ発生し、増幅部４，
５へそれぞれ供給する。
すデータＤ１を受けてバイアス記憶部７から該当する最
適バイアス電流値Ｄ２，Ｄ３をそれぞれ読出して、バイ
アス発生部９，１０へそれぞれ送出する。バイアス発生
部９，１０は、最適バイアス電流値Ｄ２，Ｄ３に基づき
バイアス電流Ｉ２，Ｉ３をそれぞれ発生し、増幅部４，
５へそれぞれ供給する。
【００１６】いま、受信電界が強いとき（横軸上のＢ
点）は、相互変調歪が許容値内になる増幅部５の最適バ
イアス電流値を３ｐ（ｐの３倍）〔ｍＡ〕とし、増幅部
４の最適バイアス電流値をｐ〔ｍＡ〕としている。ま
た、このときの増幅部４の利得はｇ〔ｄＢ〕、増幅部５
の利得は（ｇ＋３）〔ｄＢ〕とする。
点）は、相互変調歪が許容値内になる増幅部５の最適バ
イアス電流値を３ｐ（ｐの３倍）〔ｍＡ〕とし、増幅部
４の最適バイアス電流値をｐ〔ｍＡ〕としている。ま
た、このときの増幅部４の利得はｇ〔ｄＢ〕、増幅部５
の利得は（ｇ＋３）〔ｄＢ〕とする。
【００１７】受信電界が弱いとき（横軸上のＡ点）に
は、増幅部５のバイアス電流をα〔ｍＡ〕だけ減少させ
て（３ｐ−α）〔ｍＡ〕としても、相互変調歪は許容値
内に抑えることができる。このとき、増幅部５の利得が
β〔ｄＢ〕だけ減少して（ｇ＋３−β）〔ｄＢ〕となる
ので、増幅部４の利得がβ〔ｄＢ〕だけ増加して（ｇ＋
β）〔ｄＢ〕になるように、増幅部４のバイアス電流を
γ〔ｍＡ〕だけ増加させて（ｐ＋γ）〔ｍＡ〕とする。
は、増幅部５のバイアス電流をα〔ｍＡ〕だけ減少させ
て（３ｐ−α）〔ｍＡ〕としても、相互変調歪は許容値
内に抑えることができる。このとき、増幅部５の利得が
β〔ｄＢ〕だけ減少して（ｇ＋３−β）〔ｄＢ〕となる
ので、増幅部４の利得がβ〔ｄＢ〕だけ増加して（ｇ＋
β）〔ｄＢ〕になるように、増幅部４のバイアス電流を
γ〔ｍＡ〕だけ増加させて（ｐ＋γ）〔ｍＡ〕とする。
【００１８】従って、受信電界が強いときの増幅部４，
５のバイアス電流の合計はｐ＋３ｐ＝４ｐ〔ｍＡ〕とな
り、利得の合計は、ｇ＋（ｇ＋３）＝２ｇ＋３〔ｄＢ〕
となる。
５のバイアス電流の合計はｐ＋３ｐ＝４ｐ〔ｍＡ〕とな
り、利得の合計は、ｇ＋（ｇ＋３）＝２ｇ＋３〔ｄＢ〕
となる。
【００１９】また、受信電界が弱いときの増幅部４，５
のバイアス電流の合計は、（３ｐ−α）＋（ｐ＋γ）＝
４ｐ−（α−γ）〔ｍＡ〕となる。利得の合計は、（ｇ
＋３−β）＋（ｇ＋β）＝２ｇ＋３〔ｄＢ〕となり、受
信電界が強いときと同じ利得である。
のバイアス電流の合計は、（３ｐ−α）＋（ｐ＋γ）＝
４ｐ−（α−γ）〔ｍＡ〕となる。利得の合計は、（ｇ
＋３−β）＋（ｇ＋β）＝２ｇ＋３〔ｄＢ〕となり、受
信電界が強いときと同じ利得である。
【００２０】このように制御することにより、受信電界
が弱いときの合計電流は４ｐ−（α−γ）〔ｍＡ〕とな
るので、受信電界が強いときのよりも（α−γ）〔ｍ
Ａ〕だけ減少する。ここで、終段の増幅部５のバイアス
電流値の方が増幅部４のバイアス電流値よりも大きいの
でα＞γであり、増幅部５のバイアス電流を低減するこ
とが装置の消費電力の低減に大きく寄与することにな
る。
が弱いときの合計電流は４ｐ−（α−γ）〔ｍＡ〕とな
るので、受信電界が強いときのよりも（α−γ）〔ｍ
Ａ〕だけ減少する。ここで、終段の増幅部５のバイアス
電流値の方が増幅部４のバイアス電流値よりも大きいの
でα＞γであり、増幅部５のバイアス電流を低減するこ
とが装置の消費電力の低減に大きく寄与することにな
る。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、受
信電界に応じて増幅部のバイアス電流を適切に制御する
ことにより、相互変調歪を許容値内に抑えて装置の消費
電力を低減でき、更に装置の発熱を抑えて信頼度を向上
できるという効果を有している。
信電界に応じて増幅部のバイアス電流を適切に制御する
ことにより、相互変調歪を許容値内に抑えて装置の消費
電力を低減でき、更に装置の発熱を抑えて信頼度を向上
できるという効果を有している。
【図１】本発明の一実施形態を示すブロック図である。
【図２】図１に示した受信増幅装置の動作を説明するた
めの図であり、（ａ）は増幅部５のバイアス電流に対す
る利得および相互変調歪の特性を示し、（ｂ）は相互変
調歪を許容値内に抑えて低消費電力を実現する最適バイ
アス電流値Ｄ２，Ｄ３を示している。
めの図であり、（ａ）は増幅部５のバイアス電流に対す
る利得および相互変調歪の特性を示し、（ｂ）は相互変
調歪を許容値内に抑えて低消費電力を実現する最適バイ
アス電流値Ｄ２，Ｄ３を示している。
３，４，５ 増幅部 ６ 受信電界検出部 ７ バイアス記憶部 ８ バイアス制御部 ９，１０ バイアス発生部 Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３ バイアス電流 Ｓ１ 入力信号
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｂ 7/26 Ｈ０４Ｂ 7/26 Ｃ
Claims (1)
- 【請求項１】 バイアス電流に応じて相互変調歪および
利得が変化する高周波増幅素子を有し第１のバイアス電
流を印加されて受信信号を増幅する前段増幅手段と、バ
イアス電流に応じて相互変調歪および利得が変化する高
周波増幅素子を有し第２のバイアス電流を印加されて前
記前段増幅手段の出力信号を増幅する後段増幅手段と、
前記受信信号の受信電界レベルを検出する受信電界検出
手段と、バイアス制御部の指示により前記第１および第
２のバイアス電流を発生するバイアス電流発生手段と、
前記前段および後段増幅手段の全体としての利得を一定
に維持しつつ相互変調歪を許容値内に抑えて低消費電力
を実現できる前記第１および第２のバイアス電流の最適
値を受信電界レベルに対応して予め記憶しているバイア
ス記憶手段と、前記受信電界検出手段が検出した受信電
界レベルに応じて前記バイアス記憶手段から該当するバ
イアス電流値を読出し前記第１および第２のバイアス電
流発生手段を制御するバイアス制御部とを備えることを
特徴とする受信増幅装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7263994A JP2766230B2 (ja) | 1995-10-12 | 1995-10-12 | 受信増幅装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7263994A JP2766230B2 (ja) | 1995-10-12 | 1995-10-12 | 受信増幅装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09107299A JPH09107299A (ja) | 1997-04-22 |
| JP2766230B2 true JP2766230B2 (ja) | 1998-06-18 |
Family
ID=17397075
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7263994A Expired - Fee Related JP2766230B2 (ja) | 1995-10-12 | 1995-10-12 | 受信増幅装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2766230B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7835718B2 (en) | 2006-12-06 | 2010-11-16 | Panasonic Corporation | Semiconductor circuit for wireless receiving provided with controller circuit for controlling bias current |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4150101B2 (ja) | 1998-04-10 | 2008-09-17 | 富士通株式会社 | 無線受信装置 |
| US6782062B1 (en) * | 2000-03-29 | 2004-08-24 | Sony Corporation | Low power and high linearity receivers with reactively biased front ends |
| US6668028B1 (en) * | 2000-03-29 | 2003-12-23 | Sony Corporation | Low-power CDMA receiver |
| US6625238B2 (en) | 2000-03-29 | 2003-09-23 | Sony Corporation | Low power and high linearity receivers with reactively biased front ends |
| DE10066103C2 (de) * | 2000-06-06 | 2003-09-18 | Fraunhofer Ges Forschung | Sende/Empfangsschaltung |
| WO2002003543A1 (fr) * | 2000-06-30 | 2002-01-10 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Amplificateur haute frequence |
| WO2002003544A1 (fr) | 2000-06-30 | 2002-01-10 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Amplificateur haute frequence |
| US6687491B2 (en) | 2002-01-18 | 2004-02-03 | Sony Corporation | Direct conversion of low power high linearity receiver |
| WO2004091110A1 (ja) * | 2003-04-07 | 2004-10-21 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | 送受信機及び受信機 |
| KR20050098137A (ko) * | 2004-04-06 | 2005-10-11 | 엘지전자 주식회사 | 전력 증폭기 |
| JP2007043444A (ja) | 2005-08-03 | 2007-02-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体集積回路 |
| JP2009194699A (ja) * | 2008-02-15 | 2009-08-27 | Dx Antenna Co Ltd | 高周波増幅器 |
| JP5921394B2 (ja) * | 2012-09-10 | 2016-05-24 | 三菱電機株式会社 | 飽和増幅回路 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62281529A (ja) * | 1986-05-30 | 1987-12-07 | Hitachi Ltd | 移動無線受信方式 |
| JPH0758933B2 (ja) * | 1988-09-28 | 1995-06-21 | 富士通株式会社 | 無線受信機 |
| JP2943822B2 (ja) * | 1991-08-01 | 1999-08-30 | 国際電気株式会社 | 無線機の動作電圧制御回路 |
| JP2892218B2 (ja) * | 1992-06-05 | 1999-05-17 | 富士通株式会社 | 携帯電話 |
-
1995
- 1995-10-12 JP JP7263994A patent/JP2766230B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7835718B2 (en) | 2006-12-06 | 2010-11-16 | Panasonic Corporation | Semiconductor circuit for wireless receiving provided with controller circuit for controlling bias current |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09107299A (ja) | 1997-04-22 |
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Legal Events
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