JP3649579B2 - 高周波出力レベル補正回路 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線通信機の出力パワーを制御する高周波出力レベル補正回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の無線機出力パワー制御回路では、出力する高周波信号を高周波検波回路で検波し、検波した高周波信号を整流回路で整流した後、A/Dコンバータでデジタル値に変換し、このデジタル値に変換した信号を基準値として、高周波出力レベルの補正を行っている。
【0003】
図3は、従来例のブロック図である。図3において、1は電波を送出するアンテナ、2は上記アンテナ1に出力される電力を検出する検波部、3は高周波信号を必要な送信電力量まで増幅する送信パワーアンプ、4は送信電力量を調整するための可変レベル調整機、5は上記検波回路2と該検波回路2で検波された高周波信号を整流する後段の整流回路6との整合を取る整合回路である。
【0004】
7は上記整流回路6によってDC電圧化されたアナログ信号をデジタル信号に変換するA/Dコンバータ、8は基準出力値におけるデジタル変換された値を格納する基準レベル記憶部、9は上記基準レベル記憶部8の基準値と上記A/Dコンバータ7によりA/D変換された値とを比較して制御値を決定する比較器、10は上記比較器9より出力される制御値のデジタルデータをアナログDC電圧に変換し、上記可変レベル調整器4を制御するD/Aコンバータである。
【0005】
従って、送信パワーアンプ3より出力される送信出力パワーを検波回路2で検波し、整流回路6で整流した後、A/Dコンバータ7でデジタル信号に変換し、比較器9によって、基準レベル記憶部9にあらかじめ記憶しておいた基準値との比較を行う。そして、基準値とA/Dコンバータ7の出力とのレベルの大小を判断し、その値をD/Aコンバータ10でアナログ信号に変換した後、可変レベル調整器4のレベルを調整して、送信パワーアンプ3から出力される送信電力量が所定の値になるように調整している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
一般的に使用されている無線機器は、周波数を1波で使用することはほとんどなく、多くの周波数を効率良く使用するようになっており、特に、セルラーにおいては、数百、数千の周波数が用意されている。従って、使用できる周波数帯域が広帯域となるため、周波数帯域の上限周波数と下限周波数では、アンテナ出力で同じ出力パワーレベルであっても検波回路の周波数特性等により、A/Dコンバータで読み取る値は異なってしまうため、周波数によっては異なる出力パワーレベルに調整されるという問題があった。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記従来の問題を解決するため、請求項1の発明は所定の送信出力を導出する送信出力手段と、該送信出力手段の出力信号を検波する検波回路と、該検波手段の出力を整流する整流手段と、基準の送信出力に対する上記整流手段の出力を記憶する基準レベル記憶手段と、上記送信出力手段の出力信号に対する上記整流手段の出力と上記基準レベル記憶手段の出力を比較する比較手段と、該比較手段の出力に基づき上記送信出力手段の出力レベルを調整する可変レベル調整手段とを備えた高周波出力レベル補正回路において、送信レベルを調整する複数の周波数f1、f2・・・、fnが存するとき、1つめの周波数f1に対する上記整流手段の出力信号を基準レベルとして記憶する上記基準レベル記憶手段と、上記周波数f2、・・・、fnでの上記周波数f1での上記整流手段の出力レベルに対する上記整流手段の出力レベルの差分を変動データとして予め記憶し、この記憶した変動データを随時読み出すことが可能な差分レベル記憶手段と上記送信出力手段の出力信号に対する上記整流手段の出力を上記差分レベル記憶手段に記憶した使用周波数による変動データで補正し、上記整流手段の補正した出力信号を上記比較手段に供給する補正手段と、
を設け、上記比較手段で上記補正手段により補正した出力信号を上記基準レベル記憶手段の出力と比較するようにしたことを特徴とする。
【0010】
また、請求項2の発明は所定の送信出力を導出する送信出力手段と、該送信出力手段の出力信号を検波する検波回路と、該検波手段の出力を整流する整流手段と、基準の送信出力に対する上記整流手段の出力を記憶する基準レベル記憶手段と、上記送信出力手段の出力信号に対する上記整流手段の出力と上記基準レベル記憶手段の出力を比較する比較手段と、該比較手段の出力に基づき上記送信出力手段の出力レベルを調整する可変レベル調整手段とを備えた高周波出力レベル補正回路において、使用周波数を複数の周波数帯域に群分けし、群分けした周波数帯域ごとの代表周波数における整流出力を上記周波数帯域ごとの各基準電圧として記憶する上記基準レベル記憶手段と、群分けした周波数帯域ごとに帯域内の周波数における上記整流手段の出力信号の当該周波数帯域内の代表周波数における上記整流手段の出力に対する変動データを補正値として、予め記憶する差分レベル記憶手段と、上記送信出力手段の出力信号に対する上記整流手段の出力を、上記差分レベル記憶手段より読み出した、使用周波数が属する上記周波数帯域の代表周波数における変動データで補正する補正手段とを設け、該補正手段で補正した上記整流手段の出力を、上記比較手段で上記基準レベル記憶手段に記憶されている、その周波数帯域の基準電圧と比較するようにしたことを特徴とする。
【0011】
また、請求項3の発明は請求項2の高周波出力レベル補正回路において、上記差分レベル記憶手段に記憶された各周波数帯域毎の代表周波数における変動データより、送信する各周波数の変動データを予測し補間する補間手段を設け、上記補正手段により、上記差分レベル記憶手段より導出する各送信周波数における補間した変動データで上記整流手段の出力の補正を行わせるようにしたことを特徴とする。
【0016】
(作用)
請求項1の発明によると、予め複数の周波数の同じ出力パワーレベルにおける整流手段の値を1周波数毎に記憶させ、その差を補正値として差分レベル記憶手段に記憶しておく。実動作時には、送信出力信号の検波し、整流した値を読み込み、読み込まれた値に対し、使用する周波数に応じて上記差分レベル記憶手段に格納されている補正値を補正手段によって加減した後、比較手段によって出力パワーレベルを制御する。
【0017】
請求項2の発明によると、予め複数の周波数の同じ出力パワーレベルにおける検波、整流した整流手段の値を群分けした周波数帯域毎の代表周波数について記憶させ、その差を補正値として差分レベル記憶部に記憶しておく。実動作時には、送信出力の検波し、整流した値を読み込み、読み込まれた値に対し、使用する周波数帯域に応じて格納されている補正値を補正手段によって加減した後、比較手段によって出力パワーレベルを制御し、出力レベルを所定の値に保つようにする。
【0018】
請求項3の発明によると、予め送信出力の複数の周波数の同じ出力パワーレベルにおける整流手段の出力値を群分けした周波数帯域ごとの代表周波数について差分レベル記憶手段に記憶させ、そのデータを使って補間手段により、各周波数の補正値を予測、補間して差分レベル記憶部に記憶しておく。
【0019】
実動作時には、送信出力の検波し、整流した値を読み込み、読み込まれた値に対し、使用する周波数に応じて差分レベル記憶部に格納されている補正値を補正手段によって加減し、その補正した信号を、比較手段に導き、該比較手段で基準レベル記憶手段に予め記憶された基準レベルと比較し、この比較出力により可変レベル調整手段で送信出力のパワーレベルを所定の値に制御する。
【0034】
【発明の実施の形態】
(実施形態1)
図1は本発明の実施形態3のブロック図である。図1において、従来例に対応する部分には同一符号を付し、説明を省略する。図1に示す本発明の実施形態1は図3に示す従来例に比べ、周波数による補正値を格納する差分レベル記憶部13をA/Dコンバータ7の後段に設け、該A/Dコンバータ7の出力を上記差分レベル記憶部13に記憶されたデータで補正する補正部13を設けて、比較器9へ入力する出力信号レベルの周波数による補正処理を行うようにしており、他の構成は図3に示す従来例と同一である。
【0035】
次に図1の動作を説明する。まず、実動作前の調整段階において、1つめの周波数(f1)で、アンテナ1の送出レベルが必要電力に一定となるように可変レベル調整器4を調整する。その時、検波回路2で検波された検波出力信号aを整合回路5を通じて整流回路6に入力し、DCアナログ信号に変換された信号をA/Dコンバータ7でデジタル値に変換し、基準レベル記憶部8に格納する。次に2つめの周波数(f2)において、同様の動作を行い、基準レベル記憶部8に格納すると同時に前記f1での値との差分のデータを差分レベル記憶部13に格納する。これを使用する全ての周波数(fn)について行う。調整レベルが複数ある場合は、f1におけるレベルのみ、基準レベル記憶部8に格納する動作を繰り返す。その結果、基準レベル記憶部8には周波数f1でのレベルのみが記憶され、差分レベル記憶部13には、f1、f2、・・・、fnの各々におけるf1との差分が記憶される。ただし、f1に関しては、差分が0である。
【0036】
実動作では、基準レベル記憶部8、および、差分レベル記憶部13は、書き込み不可、読みだし専用となり、基準レベル記憶部8は、比較器9における基準値として、差分レベル記憶部13は、A/Dコンバータ7の出力値を補正部14において補正するデータとして動作する。
【0037】
周波数f1では、アンテナ1に調整した送出レベルがでるとA/Dコンバータ7から補正部14にデータが入り、差分レベル記憶部13から周波数f1に応じた補正データが補正部14に入力される。この場合、補正値は0である。補正部14で補正されたデータ(f1の場合は補正されない)は、比較器9に入る値と基準レベル記憶部8から比較器9に入る基準値と比較され、この値が一致するようにD/Aコンバータ10に対しデータを送出し、D/Aコンバータ10は、可変レベル調整器4の減衰量を決定する。周波数がf2、f3、・・・・、fnと変更されても基準レベル記憶部8からはf1での基準データが比較器9へ与えられるだけであるが、差分レベル記憶部13からのデータ(f1での基準データとの差分)がそれぞれ補正部14に供給されるため、常に正確な出力レベル調整が可能となる。
【0038】
次に、上記図1において、異なる動作例を説明する。まず、使用される周波数帯域をn個に帯域分割しておく。実動作前の調整段階において、1つめの周波数帯域(B1)の中の1つ周波数(中心周波数が望ましい)において、アンテナ1の送出レベルが必要電力に一定となるように可変レベル調整器4を調整する。
【0039】
その時、検波回路2で検波された高周波信号aを整合回路5を通じて整流回路6に入力し、DCアナログ信号に変換された信号をA/Dコンバータ7でデジタル値に変換し、基準レベル記憶部8に格納する。次に2つめの周波数帯域(B2)において同様の動作を行い、基準レベル記憶部8に格納すると同時に前記周波数帯域B1での値との差分のデータを差分レベル記憶部13に格納する。これを使用する全ての周波数帯域(Bn)について行う。調整レベルが複数ある場合は、1つの周波数帯域B1におけるレベルのみ、基準レベル記憶部8に格納する動作を繰り返す。
【0040】
実動作では、基準レベル記憶部8、および、差分レベル記憶部13は、書き込み不可、読み出し専用となり、基準レベル記憶部8は、比較器9における基準値として、差分レベル記憶部13は、A/Dコンバータ7の値を補正部14において補正するデータとして動作する。
【0041】
周波数帯域B1の中のある周波数f1では、アンテナ1に調整した送出レベルが出るとA/Dコンバータ7から補正部14にデータが入り、差分レベル記憶部13から周波数帯域B1に応じた補正データが補正部14に入力される。補正部14で補正されたデータは、比較器9に入る値と基準レベル記憶部8から比較器9に入る基準値と比較され、この値が一致するようにD/Aコンバータ10に対しデータを送出し、D/Aコンバータ10は、可変レベル調整器4の減衰量を決定する。
【0042】
選択される周波数が同一の周波数帯域内であれば、差分レベル記憶部13から送出されるデータは同一データが送出される。選択される周波数が別の帯域の周波数であれば、差分レベル記憶部13からのデータは、その帯域に応じたデータが送出され、各周波数帯域B2、B3、・・・・、Bnと変更されれば差分レベル記憶部13からそれぞれのデータが補正部14に供給される。
【0043】
(実施形態2)
図2は本発明の実施形態2のブロック図である。図2において、図1に示す本発明の実施形態1に対応する部分には同一符号を付し説明を省略する。図2に示す本発明の実施形態2は、図1に示す実施形態1に比べ各周波数ポイントによる差分レベルを予測・補間する補完部15を設けており、他の構成は、図1に示す本発明の実施形態1と同一である。
【0044】
次に図2の動作を説明する。まず、使用される周波数帯域をn個に帯域分割しておく。実動作前の調整段階において、1つめの周波数帯域(B1)の中の1つの周波数(中心周波数が望ましい)において、アンテナ1の送出レベルが必要電力に一定となるように、可変レベル調整器4を調整する。
【0045】
その時、検波回路2で検波された検波出力信号aを整合回路5を通じて整流回路6に入力し、DCアナログ信号に変換された信号をA/Dコンバータ7でデジタル値に変換し、基準レベル記憶部8に格納する。次に2つめの周波数帯域(B2)において同様の動作を行い、基準レベル記憶部8に格納すると同時に前記周波数帯域B1での値との差分のデータを補間部15に取り込み、それぞれ1つ1つの周波数に対しての予測をたてて補間し、差分レベル記憶部13に格納する。これを使用する全てに周波数帯域(Bn)について行い、全ての使用周波数に対して補正値を予測しておく。
【0046】
調整レベルが複数ある場合は、前記周波数帯域B1におけるレベルのみ、基準レベル記憶部8に格納する動作を行う。実動作では、図1に示す本発明の実施形態1の動作と同様の動作を行う。
【0047】
【発明の効果】
本発明は以上のような構成であるので、携帯電話等の多チャンネルの送信機のように、使用周波数帯域の広い送信機においても、周波数による送信出力レベルの変動を抑制することができ、安定した送信を行わせることができる。また、予め、使用する複数の周波数の同じ出力パワーレベルにおける送信出力の検波、整流した値の差信号を補正値として差分レベル記憶部に記憶するようにしているので、すべての周波数における基準レベルを記憶するのと同じ効果があるが、差分レベルを記憶することにより記憶メモリのの記憶容量を軽減することができる。
【0048】
また、群分けした周波数帯域毎の代表周波数について上記と同様の処理を行わせ、その差を補正値として差分レベル記憶部に記憶させるようにすると、補正の解像度は若干粗くなるが、補正値テーブルの作成時間を大幅に短縮することができる。また、あらかじめ複数の周波数の同じ出力パワーレベルにおけるA/Dコンバータの値を群分けした周波数帯域毎の代表周波数について記憶させ、そのデータを使って各周波数の補正値を予測、補間して差分レベル記憶部に記憶するようにすると、補間を行わない場合に比べて、補正の解像度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態のブロック構成図。
【図2】本発明の第2の実施形態に関する出力−周波数特性図。
【図3】従来例のブロック構成図。
【符号の説明】
1 アンテナ
2 検波回路
3 送信パワーアンプ
4 可変レベル調整器
5 整合回路
6 整流回路
7 A/Dコンバータ
8 基準レベル記憶部
9 比較器
13 差分レベル記憶部
14 補正部
15 補間部
Claims (3)
- 所定の送信出力を導出する送信出力手段と、該送信出力手段の出力信号を検波する検波回路と、該検波手段の出力を整流する整流手段と、基準の送信出力に対する上記整流手段の出力を記憶する基準レベル記憶手段と、上記送信出力手段の出力信号に対する上記整流手段の出力と上記基準レベル記憶手段の出力を比較する比較手段と、該比較手段の出力に基づき上記送信出力手段の出力レベルを調整する可変レベル調整手段とを備えた高周波出力レベル補正回路において、
送信レベルを調整する複数の周波数f1、f2・・・、fnが存するとき、1つめの周波数f1に対する上記整流手段の出力信号を基準レベルとして記憶する上記基準レベル記憶手段と、
上記周波数f2、・・・、fnでの上記周波数f1での上記整流手段の出力レベルに対する上記整流手段の出力レベルの差分を変動データとして予め記憶し、この記憶した変動データを随時読み出すことが可能な差分レベル記憶手段と
上記送信出力手段の出力信号に対する上記整流手段の出力を上記差分レベル記憶手段に記憶した使用周波数による変動データで補正し、上記整流手段の補正した出力信号を上記比較手段に供給する補正手段と、
を設け、上記比較手段で上記補正手段により補正した出力信号を上記基準レベル記憶手段の出力と比較するようにしたことを特徴とする高周波出力レベル補正回路。 - 所定の送信出力を導出する送信出力手段と、該送信出力手段の出力信号を検波する検波回路と、該検波手段の出力を整流する整流手段と、基準の送信出力に対する上記整流手段の出力を記憶する基準レベル記憶手段と、上記送信出力手段の出力信号に対する上記整流手段の出力と上記基準レベル記憶手段の出力を比較する比較手段と、該比較手段の出力に基づき上記送信出力手段の出力レベルを調整する可変レベル調整手段とを備えた高周波出力レベル補正回路において、
使用周波数を複数の周波数帯域に群分けし、群分けした周波数帯域ごとの代表周波数における整流出力を上記周波数帯域ごとの各基準電圧として記憶する上記基準レベル記憶手段と、
群分けした周波数帯域ごとに帯域内の周波数における上記整流手段の出力信号の当該周波数帯域内の代表周波数における上記整流手段の出力に対する変動データを補正値として、予め記憶する差分レベル記憶手段と、
上記送信出力手段の出力信号に対する上記整流手段の出力を、上記差分レベル記憶手段より読み出した、使用周波数が属する上記周波数帯域の代表周波数における変動データで補正する補正手段とを設け、
該補正手段で補正した上記整流手段の出力を、上記比較手段で上記基準レベル記憶手段に記憶されている、その周波数帯域の基準電圧と比較するようにしたことを特徴とする高周波出力レベル補正回路。 - 上記差分レベル記憶手段に記憶された各周波数帯域毎の代表周波数における変動データより、送信する各周波数の変動データを予測し補間する補間回路を設け、上記補正手段により、上記差分レベル記憶手段より導出する各送信周波数における補間した変動データで上記整流手段の補正を行わせるようにしたことを特徴とする請求項2に記載の高周波出力レベル補正回路。
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