JP3007054B2 - 線形電力増幅器を使用するシステムにおける各チャネル別の出力電力測定及び高周波出力安定化回路 - Google Patents

線形電力増幅器を使用するシステムにおける各チャネル別の出力電力測定及び高周波出力安定化回路

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    • H04B2001/0416Circuits with power amplifiers having gain or transmission power control

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、線形増幅器を使用
するシステムにおける各チャネル別の出力電力測定及び
RF(高周波)出力安定化回路に係り、特に線形電力増
幅器を使用するシステムで多数個の通路を1個の通路に
減らして各チャネル別の出力を測定し、RF(高周波)
端から発生した出力変化を安定化するための各チャネル
別の出力電力測定及び高周波出力安定化回路に関する。
【0002】
【従来の技術とその課題】一般に、線形電力増幅器を使
用するシステムでは、線形電力増幅器の前端で信号を結
合するために、最終出力から各チャネル別の出力電力を
測定し難く、隣接チャネルの一部電力が測定しようとす
るチャネルの電力に含まれる場合には正確にチャネル別
の出力電力を測定し難く、それだけでなく、その隣接チ
ャネル電力が一定に保持される電力でなく常時変わる電
力であるため、測定チャネルのみの電力を測定すること
は一層難しかった。
【0003】なお、n+1個のチャネルが存在する基地
局の場合、n+1個の測定通路が必要であり且つそれに
よる電圧制御発信器VCOと位相固定回路PLLなどが
n+1個だけ必要であったから費用が増加し、熱や各高
周波素子の特性によって高周波出力電力が変わるという
問題点があった。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明はかかる問題点を
解決するためのもので、帯域フィルタを使用して隣接チ
ャネルの電力を除去することにより、所望の測定チャネ
ルの電力を正確に測定することができ、感知部でその測
定値を直流化してその直流値を元の貯蔵値と比較して誤
差の無いようにループを回すことにより、所望の高周波
出力安定化を図ることができ、n+1個の測定通路を1
個に減らして測定することにより費用が少なくかかり、
周波数上向ボードの2番目のローカル信号を用いてVC
OとPLLICなどを不要にし、それだけでなく、1個
の測定通路を使用することにより通路間の測定誤差を減
らすことができ、高周波制御ボードと周波数上向ボード
の障碍による余分のために切り替える時にも無理なく動
作し、線形電力増幅器の障碍時にも補償可能であり、別
の制御ボード無しで全ての制御を可能にし得ることを特
徴とする。
【0005】即ち、本発明は、既存の方向性結合器とR
FIA(高周波インタフェースアセンブリ)に機能をさ
らに付加し、混合器、n+1:1スイッチ、帯域フィル
タ、感知回路部、EEPROMなどを利用することによ
り、正確にチャネル別の出力電力を測定して高周波出力
電力を補償し、より安定で正確な高周波出力を保障し得
るように改善した技術であって、本発明は線形電力増幅
器が用いられるどんなシステムにも適用することがで
き、特に広帯域チャネルの通信の場合にはさらに効果が
ある。
【0006】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して詳細に
説明する。
【0007】図1は本発明のブロック図であり、各チャ
ネルが高周波制御ボード及び周波数上向ボードから構成
されたチャネル部10と、各チャネル信号を結合してア
ンテナへ出力する基地局出力部20と、前記チャネル部
10のチャネル別の出力信号を測定して、高周波端から
発生した出力変化を安定化するための出力安定部30と
から構成される。
【0008】前記チャネル部10は出力安定部30のR
FIA(高周波インタフェースアセンブリ)36から情
報を受けた高周波制御ボードが各周波数上向ボードの利
得を調節し得るように構成され、前記基地局出力部20
はチャネル部10の周波数上向ボード出力信号が混合さ
れて線形電力増幅器1の入力端に入ると、前記線形電力
増幅器1からの出力信号を送信フィルタ2でフィルタリ
ングした後、方向性結合器3で結合して高周波信号にし
てアンテナへ出力される。
【0009】前記出力安定部30は、チャネル部10の
周波数上向ボードから出てくるローカル信号の一つをス
イッチして出力するn+1:1スイッチ31と、スイッ
チされたローカル信号と出力部20の方向性結合器3で
結合された高周波信号を混合して下向の信号である中間
周波数信号を出力する混合器(MIXER) 32と、前記混合
器32から送られた中間周波数信号のうち、所望のチャ
ネルだけフィルタリングする帯域フィルタ33と、前記
帯域フィルタ33の出力を直流化する感知部34と、前
記感知部34に連結され、貯蔵した全体電力対比直流値
を高周波インタフェースアセンブリ36へ提供するEE
PROM35と、前記感知部34の測定値とEEPRO
M35に貯蔵された貯蔵値とを比較してその誤差を高周
波制御ボードに与える高周波インタフェースアセンブリ
(RF INTERFACE ASSENBLY) 36とから構成される。
【0010】次に、このように構成された出力安定部3
0を図2の出力波形を参考としてチャネル部10及び基
地局出力部20に連結して説明する。
【0011】各n+1個(余分R含む)の周波数上向ボ
ードの2番目のローカル信号をn+1:1スイッチ31
の入力とし、スイッチ制御は高周波インタフェースアセ
ンブリ36ボードで周期的に制御するが、この制御周期
はそれぞれの高周波RF制御ボードによって周波数上向
ボードの利得が調節された後、線形電力増幅器の出力を
測定し、その誤差を補償した後再び出力を測定して、E
EPROM35に貯蔵された貯蔵値と測定値が同一であ
れば、次のスイッチノードでスイッチし得るように高周
波インタフェースアセンブリ36ボードで制御される。
【0012】このスイッチされた信号(図2のb)を混
合器32のローカルポートに印加し、基地局出力部20
の方向性結合器3で結合された高周波信号(図2のa)
を混合器32の高周波ポートに印加する。
【0013】前記混合器32から出てきた中間周波数信
号(図2のc)は接続されたローカル信号と高周波信号
によって周波数下向して帯域フィルタ33の中心周波数
に該当する一つのチャネルとその他にn−1個のチャネ
ルが存在し、前記中間周波数信号は帯域フィルタ33を
経ながら測定しようとするチャネルの全体電力の一部
(全体電力に対して相対的な電力に対する直流値のみを
求めてマッチングさせて貯蔵させればよいので、全体電
力の一部を測定する必要はない。)のみがフィルタリン
グされるので、もし隣接チャネルが一番近く(CDMA
(コード分割多重接続方式)では1. 23MHZであ
る)存在するとしても、隣接チャネルの電力はフィルタ
の帯域の外にあるので電力測定ができず、図2の(d)
のように所望するチャネルの電力のみが出て来、この信
号(図2のd)を感知回路部34で高周波ショートキー
ダイオードによって感知した後、それを再び直流に作っ
て高周波インタフェースアセンブリ36に送る。
【0014】前記高周波インタフェースアセンブリ36
はセットアップ時に貯蔵されたEEPROM35の値と
前記感知回路部34の直流値とを比較してその誤差をn
+1:1スイッチ31で制御されたチャネルと同一のチ
ャネルの高周波制御ボードに伝達し、前記高周波インタ
フェースアセンブリ36から直流誤差を受けたチャネル
部10の高周波制御ボードは既存の周波数上向ボードに
存在するPINダイオード直流バイアス値を変化させて
その誤差だけ周波数上向ボードの利得を制御し、その制
御された利得によって変化された出力を再び測定して、
EEPROM35の貯蔵値と測定値が同一になったかを
確認し、同一であれば、スイッチを次のノードで制御し
て次のチャネルに対して測定し、もしEEPROM35
の貯蔵値と測定値が異なると、もう一度ループを回しな
がら前記2つの値が同一になるまで引き続き繰り返す。
【0015】ここで、この出力安定部30ボードの高周
波インタフェースアセンブリ36がEEPEROM35
の貯蔵値を読み取ることにより、直流値だけ見れば出力
電力を分かることができるように、出力安定部30ボー
ドの装着前に線形電力増幅器1に信号発生器を使用して
実際ローカル信号を与えて、感知回路部34の直流出力
値と方向性結合器3の出力電力値に対して出力電力:直
流(DC)電圧値をマッチングさせてEEPROM35
に貯蔵しておく。
【0016】なお、周波数上向ボードや高周波制御ボー
ドの障碍時に余分(REDUNDANCY) に切り替えられると、
高周波インタフェースアセンブリ36がその状況を知っ
ているので、n+1:1スイッチ31のチャネルRノー
ドでスイッチし得るように高周波インタフェースアセン
ブリ36が制御するので、余分(REDUNDANCY)に対する通
路も提供され、線形電力増幅器1における障碍時に余分
に代替する場合、線形電力増幅器1の利得変化が少し生
じるが、この場合にも各チャネル別に利得変化するの
で、その変化を前記説明したようにループを回して制御
すると、同様に出力を安定化させることができる。
【0017】即ち、本発明の実際運用上の制御順序をも
う一度整理してみれば、次に示す通りである。
【0018】まず、BSM(基地局管理部:BASE STATI
ON MANAGEMENT)4で高周波インタフェースアセンブリ3
6に送信出力に対する情報を与え、高周波インタフェー
スアセンブリ36は高周波制御ボードにその情報を与え
て周波数上向ボードの利得を制御し、その周波数上向ボ
ードの出力が線形電力増幅器1の入力端に入った後アン
テナを通じて送出されながら方向性結合器3で結合され
た高周波信号は、混合器32の高周波ポートへ入力され
るとともに、各n個の周波数上向ボードではローカル信
号が出てきてn+1:1スイッチ31でスイッチされて
混合器32のローカルポートに入力される。この際、混
合器32から出てきた中間周波数信号が帯域フィルタ3
3によって所望のチャネルだけフィルタリングされ、感
知部34で直流化されて高周波インタフェースアセンブ
リ36に与えられると、前記高周波インタフェースアセ
ンブリ36は基地局管理部34から与えられた出力情報
に該当する直流値、即ちEEPROM35の貯蔵値と測
定された直流値との誤差を計算して高周波制御ボードに
伝達し、その誤差だけ周波数上向ボード利得を変化させ
て再びそのチャネルの電力を測定し、誤差があれば引き
続きループを回し、誤差が無ければ次のチャネルにスイ
ッチする。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように、本発明はBSM
(基地局管理部)4が所望の高周波送出電力を正確に送
出するようにし、高周波端で変わる出力電力の変化を最
小化し得る効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のブロック図である。
【図2】(a)〜(d)は本発明の動作過程中の部分信
号図である。
【符号の説明】
1 線形電力増幅器 2 送信フィルタ 3 方向性結合器 4 基地局管理部(BSM) 10 チャネル部 20 基地局出力部 30 出力安定部 31 スイッチ 32 混合器(MIXER) 33 帯域フィルタ 34 感知部(sensing) 35 EEPROM 36 高周波インタフェースアセンプリ a 結合された高周波信号 b スイッチされたローカル信号 c 混合された中間周波数信号 d フィルタ通過信号

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 各チャネルが高周波(RF)制御ボード
    及び周波数上向ボードから構成されたチャネル部と、前
    記チャネル部を通じた各チャネル信号を結合してアンテ
    ナへ出力する基地局出力部と、前記チャネル部のチャネ
    ル別出力信号の直流値を測定してこれを既に貯蔵された
    直流値と比較して誤差に対する補償をして高周波制御ボ
    ードに印加する出力安定部と具備することを特徴とする
    線形電力増幅器を使用するシステムにおける各チャネル
    別の出力電力測定及び高周波出力安定化回路。
  2. 【請求項2】 前記出力安定部は、前記チャネル部の各
    周波数上向ボードから出てくる各ローカル信号のうちの
    一つを出力するスイッチと、前記基地局出力部の方向性
    結合器で結合された高周波信号と前記スイッチから出力
    されたローカル信号を混合する混合器(MIXER)と、前
    記混合器の出力を入力とし、隣接チャネルによる電力影
    響を除去することにより、所望する測定チャネルの電力
    を正確に測定し得るように構成された帯域フィルタと、
    前記帯域フィルタの出力を感知して直流化する感知部
    と、前記感知部に連結され、全体電力対比直流値を貯蔵
    して置いて高周波インタフェースアセンブリ(RFI
    A)に提供するためのEEPROMと、前記感知部の測
    定値とEEPROMに貯蔵された貯蔵値を比較し、その
    間の誤差を前記チャネル部の高周波制御ボードに印加し
    て周波数上向ボードを制御するようにする高周波インタ
    フェースアセンブリ(RFIA)とから構成されるこ
    を特徴とする線形電力増幅器を使用するシステムにおけ
    る各チャネル別の出力電力測定及び高周波出力安定化回
    路。
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