JP3326150B2 - 無線通信装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は無線通信装置に関
し、さらに詳しくは、信号値が段階的に変化する電力調
整信号によって送信手段による送信電力を調整する無線
通信装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】無線通信装置で送信を行う場合に、送信
手段による送信電力を調整するために、ＡＰＣ（Automa
tic Power Control）と呼ばれる機能あるいは手段を用
いることが一般に行われている。これは、送信手段から
実際に送信している送信電力を検知し、その検知結果を
あらかじめ定めてある設定値と比較して、比較結果を送
信電力調整手段（送信パワーモジュールの電力調整端子
等）にフィードバックすることにより実現している。

【０００３】近年は、無線通信装置の制御もＣＰＵによ
りディジタル的に行われるため、上述したＡＰＣもＣＰ
Ｕを介して実行されている。すなわち、ＣＰＵからの電
力調整信号を前述した送信電力調整手段に供給するよう
にしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ＣＰＵから
の電力調整信号は、ＣＰＵ内でディジタルデータをＤ／
Ａ変換したものであるため、電力調整信号の信号値は段
階的に変化するものになる。このため、送信電力の出力
調整の際の電力調整信号の信号値の変化に伴って、送信
する電波に変調がかかる現象が発生し、その変調は結果
的に不要なものであり、好ましくない。そのため、電力
調整信号をコンデンサなどの平滑手段で平滑し、平滑さ
れた電力調整信号を送信電力調整に供給する必要が生じ
る。

【０００５】ところが、間欠的に送信を行う無線通信装
置の場合、送信開始と共に電力調整信号をＣＰＵが生成
すると（図３（ａ））、放電しきった状態のコンデン
サに充電するために、電力調整信号の立ち上がりが鈍く
なる（図３（ｂ））。この結果、送信電力調整手段に
印加される電力調整信号の立ち上がりが遅れる状態にな
り、送信手段からの送信電力も一瞬遅れて規定値に達す
る状態になる。これが、送信開始時の頭切れを招くこと
になり、結果的に受信する側が頭切れの信号を受けて完
全な受信が得られないという問題が生じることになる
（図３（ｃ））。

【０００６】本発明は以上の問題点に鑑みてなされたも
のであって、信号値が段階的に変化する電力調整信号に
よって送信手段による送信電力を調整する際に、電力調
整信号によって送信する電波に変調がかかることがな
く、電力調整信号を平滑することに起因する立ち上がり
の遅れがない状態で送信電力の出力調整が可能な無線通
信装置を実現することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】すなわち、前記した課題
を解決する本発明は、以下の通りである。 （１）請求項１に記載の発明の無線通信装置は、送信手
段により間欠的に送信を行う無線通信装置であって、前
記送信手段による送信電力を調整する送信電力調整手段
と、送信電力を制御するために信号値が段階的に変化す
る電力調整信号を生成する制御手段と、前記電力調整信
号を平滑する平滑手段と、前記平滑手段で平滑された電
力調整信号を受けて送信電力調整手段に伝達する伝達手
段と、を備え、前記制御手段は、送信を停止している期
間にも前記電力調整信号を生成しており、送信を行う期
間に伝達制御信号を生成し、前記伝達手段は、前記伝達
制御信号を受けて前記平滑された電力調整信号を送信電
力調整手段に伝達する、ことを特徴とする。

【０００８】この発明の無線通信装置では、送信を停止
している期間にも電力調整信号を生成しているため、平
滑手段は電力調整信号によって常に充電された状態にあ
る。そして、送信を行う期間に伝達制御信号を生成する
ため、伝達手段は、伝達制御信号によって動作状態にな
り、平滑された電力調整信号を送信電力調整手段に伝達
する。

【０００９】この結果、信号値が段階的に変化する電力
調整信号によって送信手段による送信電力を調整する際
に、電力調整信号によって送信する電波に不要な変調が
かかることがなく、電力調整信号を平滑することに起因
する立ち上がりの遅れがない状態で送信電力の出力調整
が可能な無線通信装置を実現できる。

【００１０】（２）請求項２に記載の発明の無線通信装
置は、上記発明に対し、さらに、前記伝達手段が、前記
平滑された電力調整信号を入力端子に受ける第一の増幅
素子と、前記第一の増幅素子の出力を入力端子に受け、
前記伝達制御信号を電力供給端子に受け、出力信号を前
記送信電力調整手段に対して出力する第二の増幅素子
と、により構成されていることを特徴とする。

【００１１】この発明の無線通信装置では、送信を停止
している期間にも電力調整信号を生成していて、平滑さ
れた電力調整信号を受ける第一の増幅素子は動作状態に
ある。そして、この第一の増幅素子の出力を受ける第二
の増幅素子は、送信時にのみ伝達制御信号を受けて動作
状態になる。このため、送信時には、電力調整信号を平
滑することに起因する立ち上がりの遅れがない状態で送
信電力の出力調整が可能な無線通信装置を実現できる。

【００１２】この結果、信号値が段階的に変化する電力
調整信号によって送信手段による送信電力を調整する際
に、電力調整信号によって送信する電波に不要な変調が
かかることがなく、電力調整信号を平滑することに起因
する立ち上がりの遅れがない状態で送信電力の出力調整
が可能な無線通信装置を実現できる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態例を詳細に説明する。図１は本発明の実施の形
態の無線通信装置の電気的構成例を示すブロック図であ
る。なお、この図１では、本実施の形態例の特徴部分に
関連する部分のみを示しており、無線通信装置で周知な
部分については一部省略している。

【００１４】図１において、１００は無線通信装置の動
作を制御する制御手段としてのマイコンである。このマ
イコン１００は、送受信の周波数（チャネル）の制御
（ＰＬＬ制御）、送受信の切替制御、送信電力の出力調
整制御、表示部（図示せず）の表示制御などの各種の制
御を実行する。

【００１５】１１０は送受信切替のためのＰＴＴ（Push
to talk）スイッチの状態により、送受信を切り替える
ための制御を行う送受信切替部である。１２０は送信電
力の検波結果を受けてディジタルデータに変換するＡ／
Ｄ変換器である。１３０は送信電力の検波結果のディジ
タルデータを受けて、所定の基準値と比較することで、
送信電力の出力調整（ＡＰＣ）のためのディジタルデー
タを生成する演算部である。１４０は演算部１３０から
の送信電力調整のためのディジタルデータをＡ／Ｄ変換
してアナログＡＰＣ信号を生成するＡ／Ｄ変換器であ
る。１５０は送信制御信号ＴｘＢを生成するＴｘＢ生成
部である。なお、この送信制御信号ＴｘＢは、ＰＴＴス
イッチ５０１が送信側に操作された後であって、ＰＬＬ
がロックした直後にアクティブにされる。

【００１６】２００は各種設定データが格納されている
メモリであり、上述した送信電力の出力調整のための基
準値なども格納されている。３００は送信および受信を
行うアンテナ、４００は受信手段である。受信手段４０
０には周波数変換部、復調部、低周波増幅部などが含ま
れている。

【００１７】５００は後述する送信手段である。５０１
は送受信切替の操作がなされるＰＴＴ（Push to talk）
スイッチであり、スイッチの状態はマイコン１００によ
り検出される。

【００１８】５１０はマイコン１００からのＰＬＬデー
タと図示しないマイクからの低周波信号を受けて所定の
周波数で変調を行って高周波信号を生成する変調・ＰＬ
Ｌ部である。５２０は変調・ＰＬＬ部５１０からの高周
波信号を受けて、所定の電力まで増幅する送信パワーモ
ジュールであり、電力調整端子（ＡＰＣ）に印加される
電流の大きさにより送信電力を調整する機能（送信電力
調整手段）を備えている。

【００１９】５３０はマイコン１００からの送信期間を
示す送信制御信号ＴｘＢを受けて、電源＋Ｂからの電圧
を所定の電圧に変換して送信期間に出力するスイッチン
グ素子である。５４０は送信パワーモジュール５２０か
ら出力される送信電力の一部を検波して直流電圧に変換
し、送信電力調整のための検波電圧をマイコン１００に
印加する検波部である。

【００２０】５５０はマイコンからのアナログＡＰＣ信
号を増幅するオペアンプである。このオペアンプで増幅
されたアナログＡＰＣ信号は、抵抗５６０とコンデンサ
５７０で構成される平滑回路（平滑手段）において、段
階的に変化する波形が平滑される。

【００２１】５８０は平滑されたアナログＡＰＣ信号
（平滑化アナログＡＰＣ信号）を増幅する１段目の増幅
素子、５９０は増幅された平滑化アナログＡＰＣ信号を
さらに増幅する２段目の増幅素子である。

【００２２】ここで、２段目の増幅素子５９０は、スイ
ッチング素子５３０からの送信期間だけ増幅用の電力供
給されている。すなわち、このスイッチング素子５３０
からの送信期間だけの電力供給が、請求項に記載したと
ころの伝達制御信号を構成している。この結果、送信期
間だけ、増幅素子５９０で２段目の増幅された平滑化ア
ナログＡＰＣ信号が、送信パワーモジュール５２０の電
力調整端子に印加される。

【００２３】以下、図２のタイムチャートも参照して動
作説明を行う。図２において、（ａ）は送信制御信号Ｔ
ｘＢ、（ｂ）はマイコン１００内部でのＡＰＣデータの
内容、（ｃ）はマイコン１００から出力されるアナログ
ＡＰＣ信号、（ｄ）はコンデンサ５７０で平滑された平
滑化アナログＡＰＣ信号、（ｅ）は増幅素子５８０で１
段目増幅されたアナログＡＰＣ信号、（ｆ）は増幅素子
５９０でさらに２段目増幅されたアナログＡＰＣ信号、
（ｇ）は送信出力（送信電力）を示している。

【００２４】受信期間（非送信期間）はＰＴＴスイッチ
５０１がオフされており、ＴｘＢ生成部１５０は送信制
御信号ＴｘＢをＨレベル（非アクティブ）にしている
（図２（ａ））。

【００２５】この受信時において、演算部１３０は所定
の電力を出力しているのと略等しいＡＰＣデータから予
め設定された固定値（非稼働時のデータ）を生成してお
り（図２（ｂ））、Ａ／Ｄ変換器１４０は演算部１３
０からＡＰＣデータをＡ／Ｄ変換してアナログＡＰＣ信
号（非稼働時の信号）を生成している（図２（ｃ）
）。この非稼働時のデータおよび非稼働時の信号は所
定の送信電力調整の際と略同一レベルのデータあるいは
信号である。このため、コンデンサ５７０は充電状態に
なっており（図２（ｄ））、第１段目の増幅素子５８
０からは増幅された平滑化アナログＡＰＣ信号が出力さ
れている（図２（ｅ））。

【００２６】なお、非稼働時のデータおよび非稼働時の
信号は、法定最大出力を超えてはならず、それよりわず
かに小さな値に設定される。

【００２７】このとき、ＴｘＢがＨレベル（非アクティ
ブ）のため、スイッチング素子５３０からの電力供給が
停止されていて、増幅素子５９０から非動作状態にな
る。したがって、平滑化アナログＡＰＣ信号は送信パワ
ーモジュール５２０に印加されることはない（図２
（ｆ））。

【００２８】そして、あるタイミングでＰＴＴスイッチ
５０１がオンされ、ＰＬＬのロックが完了した後に、Ｔ
ｘＢ生成部１５０は送信制御信号ＴｘＢをＬレベル（ア
クティブ）にする（図２（ａ））。

【００２９】この送信期間において、演算部１３０は、
前述した非稼働時のデータから検波部５４０で検波され
た信号を基準値と比較して得た本来のＡＰＣデータ（稼
働時のデータ）に切り替える（図２（ｂ））。これに
より、Ａ／Ｄ変換器１４０は演算部１３０からの本来の
ＡＰＣデータをＡ／Ｄ変換してアナログＡＰＣ信号を生
成する（図２（ｃ））。なお、非稼働時のデータと本
来のＡＰＣデータとは略同一なレベルに設定しているた
め、大きなレベルの変動は生じない。

【００３０】そして、すでに充電状態になっていた平滑
回路のコンデンサ５７０には、ひきつづき本来のアナロ
グＡＰＣ信号が供給され（図２（ｄ））、第１段目の
増幅素子５８０からは増幅された本来の平滑化アナログ
ＡＰＣ信号が出力される（図２（ｅ））。

【００３１】そして、送信期間には送信制御信号ＴｘＢ
がＬレベル（アクティブ）に変化するため、スイッチン
グ素子５３０からの電力供給が実行されていて、増幅素
子５９０から動作状態になる。したがって、増幅素子５
９０により２段目増幅された平滑化アナログＡＰＣ信号
が、送信パワーモジュール５２０に印加される（図２
（ｆ）’）。

【００３２】このとき送信パワーモジュール５２０に印
加される平滑化アナログＡＰＣ信号は、信号波形が急峻
で立ち上がってほぼそのまま直線上に所定の出力レベル
まで伸びており、立ち上がりが鈍い状態になっておら
ず、また、立ち上がりのタイミングが送信制御信号Ｔｘ
Ｂに対して殆どゼロと言っていいほどにタイムラグがな
く同期しているので、送信パワーモジュール５２０から
の送信電力も瞬時に規定の電力に達する（図２（ｇ）
）。そして、これ以後は、通常のＡＰＣが実行され
る。

【００３３】以上のように、この実施の形態例の無線通
信装置では、送信を停止している期間（受信期間）にも
マイコン１００がＡＰＣ信号を生成しているため、コン
デンサ５７０はＡＰＣ信号によって常に充電された状態
にある。そして、本実施の形態例で新たに採用した送信
制御信号ＴｘＢをマイコン１００で生成するようにし
て、送信期間に送信制御信号ＴｘＢを生成する（アクテ
ィブにする）ため、伝達手段を構成する増幅素子は、送
信制御信号ＴｘＢによって動作状態になり、平滑化ＡＰ
Ｃ信号を送信パワーモジュール５２０に印加している。
この結果、信号値が段階的に変化するマイコン１００か
らのＡＰＣ信号によって、送信電力を調整する際に、Ａ
ＰＣ信号によって送信する電波に不要な変調がかかるこ
とがなく、かつ、ＡＰＣ信号を平滑することに起因する
立ち上がり等による送信出力の遅れがない状態で送信電
力の出力調整が可能な無線通信装置を実現できるように
なる。

【００３４】本件出願の発明者らの実験によれば、ＰＴ
Ｔスイッチ５０１を操作して送信パワーモジュール５２
０の送信出力がアンテナ３００を介して出力されるまで
の時間差は、従来は送信電力が規定のレベルに達するま
で５０ミリ秒程度の時間がかかっていたものが、本実施
の形態例によれば２０ミリ秒程度に短縮できる効果が確
認された。

【００３５】なお、上述した実施の形態例では、伝達手
段を構成する増幅素子を２段にしたが、これを１段ある
いは３段以上にしてもよい。

【００３６】また、送信期間以外で生成している非稼働
時のデータとしてのＡＰＣデータは、コンデンサ５７０
を充電状態に保てるだけの最低限のレベルに設定するこ
とも可能である。

【００３７】また、以上の実施の形態例の説明では、送
信手段と受信手段とを含む無線通信装置の場合を例にし
たが、受信手段を有さずに、間欠的に送信だけを行うセ
パレート型の無線通信装置においても適用することがで
きる。

【００３８】また、送信パワーモジュール５２０での送
信電力を複数段階（ハイパワー、ローパワーなど）に切
り替えることが可能な装置の場合には、上述したマイコ
ン１００での非稼働時のデータを送信電力に合わせて設
定すればよい。

【００３９】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、間欠的に送信を行う通信において、送信を停止
している期間にも電力調整信号を生成しているため、平
滑手段は電力調整信号によって常に充電された状態にあ
る。そして、送信を行う期間に伝達制御信号を生成する
ため、伝達手段は、伝達制御信号によって動作状態にな
り、平滑化された電力調整信号を送信電力調整手段に伝
達する。

【００４０】この結果、信号値が段階的に変化する電力
調整信号によって送信手段による送信電力を調整する際
に、電力調整信号によって送信する電波に不要な変調が
かかることがなく、電力調整信号を平滑することに起因
する立ち上がり等による送信出力の遅れがない状態で送
信電力の出力調整が可能な無線通信装置を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態例の無線通信装置の電気的
な構成を示す機能ブロック図である。

【図２】本発明の実施の形態例の無線通信装置の動作状
態を示すタイムチャートである。

【図３】従来装置の動作状態を示すタイムチャートであ
る。

【符号の説明】

１００ マイコン（制御手段） １１０ 送受信切替部 １２０ Ａ／Ｄ変換器 １３０ 演算部 １４０ Ｄ／Ａ変換器 ２００ メモリ ３００ アンテナ ４００ 受信手段 ５００ 送信手段 ５０１ ＰＴＴスイッチ ５１０ 変調・ＰＬＬ部 ５２０ 送信パワーモジュール（送信電力調整手段） ５３０ スイッチング素子（伝達手段） ５４０ 検波部 ５５０ オペアンプ ５６０ 抵抗（平滑手段） ５７０ コンデンサ（平滑手段） ５８０ 増幅素子（伝達手段） ５９０ 増幅素子（伝達手段）

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 送信手段により間欠的に送信を行う無線
   通信装置であって、 前記送信手段による送信電力を調整する送信電力調整手
   段と、 送信電力を制御するために信号値が段階的に変化する電
   力調整信号を生成する制御手段と、 前記電力調整信号を平滑する平滑手段と、 前記平滑手段で平滑された電力調整信号を受けて送信電
   力調整手段に伝達する伝達手段と、を備え、 前記制御手段は、送信を停止している期間にも前記電力
   調整信号を生成しており、送信を行う期間に伝達制御信
   号を生成し、 かつ、前記伝達手段は、前記伝達制御信号を受けて前記
   平滑された電力調整信号を送信電力調整手段に伝達す
   る、ことを特徴とする無線通信装置。
2. 【請求項２】 前記伝達手段は、 前記平滑された電力調整信号を入力端子に受ける第一の
   増幅素子と、 前記第一の増幅素子の出力を入力端子に受け、前記伝達
   制御信号を電力供給端子に受け、出力信号を前記送信電
   力調整手段に対して出力する第二の増幅素子と、により
   構成されていることを特徴とする請求項１記載の無線通
   信装置。