JP3591792B2 - 無線通信機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は無線通信機の高周波電力増幅（終段）回路に用いられる電力増幅（終段）素子の保護に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
無線通信機の高周波電力増幅回路の電力増幅素子においては、入力電力と出力電力の差が内部損失となり、これが熱となって素子全体を暖める。これを処置しないまま放置すると、半導体素子内部の接合部の温度が上がりすぎて、最後には半導体が破壊される。それを防ぐため、ある程度以上の大きさの電力増幅素子には、その発熱量に応じた大きさの放熱器が取り付けられるのが普通である。また、それでも発熱量が放熱量より大きくて温度が上昇する時は、冷却用のファンが取り付けられ、強制的に冷却されることもある。
【０００３】
しかし、何らかの故障で設計放熱値以上に発熱したり、ファンが停止したりすると、熱暴走を起こして電力増幅素子が壊れることがあった。その対策として従来より幾つかの方法が提案されていた。例えば、実公平６−２３０６７号公報に開示されるように、温度を検出する感温素子を電力増幅素子のケースに密着させ、その検出温度に応じて冷却ファンを回したり、前段の励振電力を小さく出力電力を下げ発熱量を小さくしたりして出力増幅素子を保護する保護回路があった。また、特公平７−３８５９４号公報や特開平６−８５７１１号公報の無線通信機においても、感温素子を用いて電力増幅素子の発熱状態を感知し、出力増幅素子を保護していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、手軽に使えて小さく安価な感温素子、例えばサーミスタは温度特性が安定していないので、電力増幅素子を熱破壊から保護する保護回路の動作点の調整が大変難しく、誤動作も多かった。かといって、精度・安定度の高い感温素子を用いれば、コストが高くつくという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記の問題点にかんがみて提案されたもので、微調整が不要で、確実に動作し、しかも安価な電力増幅部の保護回路を備えた無線通信機を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１の無線通信機は、電源電圧に応じて送信出力が増減する無線通信機において、電源電圧に応じた規制時間データを出力する電圧検出設定手段と、連続して送信される時間が規制時間データに対応する規制時間を越えたとき制御信号を出力する計測手段と、制御信号が入力されたとき所定の保護時間送信出力を低減させる保護手段とを備えた。
【０００７】
また、請求項２の無線通信機は、
請求項１に記載の無線通信機に、
受信中の時間を計測するタイマーが付加されているとともに、
前記計測手段は、送信中に瞬間的に送信解除されて受信中になってからの時間が、前記タイマーに設定された休止時間を経過すればリセットされ、経過しなければリセットされずに計測が継続されるように構成されている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の無線通信機の実施例を、図面に基づいて、詳細に説明する。
【００１０】
以下に本発明の無線通信機の実施例を、図面に基づいて、詳細に説明する。
（実施例１）
図１は本発明にかかる無線通信機の実施例１のブロック図、図２は図１の無線通信機のフローチャートである。
無線通信機１１は，電力増幅部１２と、送信時に押す送信スイッチ１４とを備えている。
更に、取り付けた電池の電圧をステップＳ１１，Ｓ１２で４Ｖ以下、４Ｖから１３Ｖ，１３Ｖ以上の３段階に分けて判別し、その電圧データを出力する電圧検出回路１８と、前記電圧データに応じて送信規制をする時間を決定し規制時間データとして出力する規制時間設定回路１５と、電力増幅部１２の連続送信時間が送信規制をする時間を越えたとき制御信号を出力するタイマー回路１６と、制御信号が入力されたとき電力増幅部１２へのドライブ電力をしぼって所定の保護時間送信出力を低減して電力増幅（終段）素子を保護する終段保護回路１７とを備えている。
また、送信出力低減中にフルパワーで送信する必要が生じたときに使うためのキャンセルキー１３を備えるとともに、前記終段保護回路１７は、制御信号が入力されて送信出力を低減させている状態で、前記キャンセルキー１３が押されたときには、低減させていた送信出力を一時的に元の大きさに戻し、設定された許容時間が経過すればで再び送信出力を低減させて送信継続するように構成されている。
【００１１】
なお、図１のブロック図においては、動作を説明しやすいように各処理手段を独立した回路として表したが、実際はＣＰＵとメモリーとでソフトウェアで処理される。ここで、電圧検出回路１８と規制時間設定回路１５が電圧検出設定手段に、タイマー回路１６が計測手段に、終段保護回路１７が保護手段に、それぞれ対応している。
【００１２】
前記無線通信機１１の電力増幅部１２には電池電圧がそのまま入力されるので、取り付ける電池の電圧によって送信出力が変化する。例えば、大出力用の１３．８Ｖの電池９ａを取り付ければ送信出力は１０Ｗに、中出力用の９Ｖの電池９ｂを取り付ければ７Ｗに、小出力用の３Ｖの電池９ｃを取り付ければ２Ｗになる。無線通信機１１においては、出力設定スイッチによって、上記の送信出力より小さくすることも可能である。
【００１３】
次に、図２のフローチャートに基づいて終段保護動作の説明をする。先ず、無線通信機１１に上記の３つの電池のいずれかを取り付ける。電圧検出回路１８は、取り付けた電池の電圧をステップＳ１１，Ｓ１２で４Ｖ以下、４Ｖから１３Ｖ，１３Ｖ以上の３段階に分けて判別し、その電圧データを規制時間設定回路１５に出力する。もちろん、電圧検出回路１８の代わりにコンパレータを用い、電圧に応じて連続的に変化したデータを出力してもよい。規制時間設定回路１５からは、その電圧データに対応する規制時間がステップＳ１３，Ｓ１４，Ｓ１５で設定され、タイマー回路１６に出力される。ステップＳ１６では送信スイッチ１４がチェックされる。送信スイッチ１４が押され、送信状態であれば、ステップＳ１７でタイマー回路１６が送信時間をチェックする。送信時間が規制時間より小さいときは、ステップＳ１６とＳ１７とを周回チェックする。
【００１４】
ステップＳ１６で送信中でない（受信中）と判断されたときは、ステップＳ１８で休止時間が設定される。休止時間とは、瞬間的な送信解除によって規制時間がリセットされるのを防止するためのもので、その休止時間（約２，３秒間）は既にタイマー１９内で設定されている。この時間経過と送信状態とをステップＳ１９，Ｓ２０でチェックする。休止時間中に送信されれば、ステップＳ１６に戻り、規制時間の残り時間経過がチェックされる。また、送信停止が休止時間を経過すれば、規制時間はリセットされ、図２の終段保護動作は終了する。
【００１５】
送信時間が規制時間を経過すれば、タイマー回路１６から制御信号が終段保護回路１７に向けて出力され、ステップＳ２１で終段保護回路１７が動作して電力増幅部１２の送信出力を低下させる。続いて、ステップＳ２２で熱くなった電力増幅部１２を保護するための保護時間が設定される。この値も既に設定されている。ステップＳ２３ではフラグを０とし、強制的にステップＳ２４からステップＳ２５に進める。ステップＳ２５ではキャンセルキー１３が押されたかチェックする。キャンセルキー１３は、終段保護回路１７が動作して送信出力低下中に緊急事態が起こり、どうしてもフルパワーで送信する必要が生じたときに使うものである。このキャンセルキー１３が押されていたら、ステップＳ２６で送信出力が一時的に元の大きさになる。しかし、この状態を続ければ電力増幅部１２が熱で破壊されるおそれがあるので、それを防ぐためステップＳ２７で許容時間が設定される。この許容時間は定数である。そして、タイマー１９内で許容時間経過がチェックされる（ステップＳ２８）。許容時間が経過すればステップＳ２９で再び送信出力が低下する。そして、ステップＳ３０でフラグを１とし、ステップＳ２４に戻される。そして、ステップＳ２４からステップＳ３１に送られ、保護時間の経過がチェックされる。ステップＳ２５でキャンセルキー１３が押されていなかった場合にもステップＳ３１に送られ、保護時間の経過がチェックされる。ステップＳ３１では保護時間が経過すれば、ステップＳ３２で送信出力が元の大きさに戻り、終段保護動作が終了する。また、保護時間がまだ経過していなければ、ステップＳ２４に戻され、出力低下の状態が続く。
【００１６】
上記の実施例では、いずれも電池を電源とする携帯用無線通信機で説明したが、商用電源を用いた、例えば送信出力が１００Ｗ以上あるような据え置き型無線通信機の終段保護にも用いることができる。また、電圧ではなく電池容量によって、送信出力が指定されるような無線通信機においては、取り付ける電池に突起を設け、無線通信機本体のスイッチを切り換えて終段保護の規制時間を切り換えるようにしてもよい。また、プラス・マイナスの電極とは別の送信出力検出電極を設け、その検出電圧によって規制時間を切り換えるようにしてもよい。
【００１７】
【発明の効果】
本発明に係る無線通信機は、電源電圧に応じて設定された規制時間を基に、保護手段を動作させるので、高周波電力増幅（終段）素子の保護を開始する動作点の微調整の必要がなく、確実に動作し、しかも感温素子が不要なので経済的である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る無線通信機の実施例１のブロック図である。
【図２】図１の無線通信機の終段保護動作のフローチャートである。
【符号の説明】
１１ 無線通信機
１２ 電力増幅部
１４ 送信スイッチ
１５ 規制時間設定回路、電圧検出設定手段
１６ タイマー回路、計測手段
１７ 終段保護回路、保護手段
１８ 電圧検出回路、電圧検出設定手段
１９ タイマー

Claims (2)

1. 電源電圧に応じて送信出力が増減する無線通信機において、
   電源電圧に応じた規制時間データを出力する電圧検出設定手段と、
   連続して送信される時間が規制時間データに対応する規制時間を越えたとき制御信号を出力する計測手段と、
   制御信号が入力されたとき所定の保護時間送信出力を低減させる保護手段と、
   を備えていることを特徴とする無線通信機。
2. 請求項１に記載の無線通信機に、
   受信中の時間を計測するタイマーが付加されているとともに、
   前記計測手段は、送信中に瞬間的に送信解除されて受信中になってからの時間が、前記タイマーに設定された休止時間を経過すればリセットされ、経過しなければリセットされずに計測が継続されるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の無線通信機。