JP3728591B2 - 無線送信装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、送信パワーの制御範囲が広く、その制御範囲内で送信パワーを、指令された値に正確に且つ円滑に制御して送信を行うことができる無線送信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
無線通信方式に於いては、割当てられた周波数を用いて時間的には連続して通信する連続通信方式と、割当てられたタイムスロット等により時間的には断続して通信するバースト通信方式とに大別することができる。例えば、移動無線通信方式に於けるＰＤＣ（Ｐersonal Ｄigital Ｃellular ）方式や、Ｗ−ＣＤＭＡ（Ｗideband −Ｃode Ｄivision Ｍultiple Ａccess ）方式等は、連続通信方式に相当し、又ＰＨＳ（Ｐersonal Ｈandyphone Ｓystem ）方式等は、バースト通信方式に相当する。
【０００３】
このような移動無線通信システムに於いては、基地局に対して複数の移動局が送信するものであるから、基地局に対して近距離の移動局からの受信レベルは、遠距離の移動局からの受信レベルに比較して著しく大きくなる。そこで、基地局の受信レベル判定により、近距離の移動局に対して送信パワーを小さくし、遠距離の移動局に対しては、送信パワーを大きくするように、送信パワー制御指令を送出する方式が知られている。
【０００４】
従って、移動局の無線送信装置としては、指令値に従った送信パワーとなるように制御する構成を設けることになる。そこで、送信信号のレベルをアッテネータにより例えば４ｄＢ間隔のステップ状に制御し、且つ混合器に加える局部発振信号を可変利得増幅器により制御して、送信パワーを制御する構成が知られている（例えば、特開平８−３０７１８２号公報参照）。又送信信号を増幅する２段の増幅器と、利得制御増幅器とを設け、２段の増幅器にそれぞれバイパススイッチを設けてオン，オフ制御することにより、ステップ状に送信パワーを制御し、又利得制御増幅器により送信パワーを細かく制御する構成が知られている。（例えば、特開平１０−１５０４２９号公報参照）。
【０００５】
又送信信号を可変利得増幅器とアッテネータとを介して送信し、アッテネータによりステップ状に送信パワーを制御し、可変利得増幅器により連続的に送信パワーを制御する無線送信装置が知られている（例えば、特開平１１−５５１３１号公報参照）。又アンテナとダミー負荷とを切替えるスイッチを設け、ダミー負荷に切替えて、電波を送出することなく、所定の送信パワーが得られるか否かを試験する無線送信装置が知られている（例えば、特開２０００−３６７６７号公報参照）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
送信パワーの制御範囲、即ち、ダイナミックレンジが広い無線送信装置に於いては、１個の可変利得増幅器のみで指令された値に送信パワーを制御することは困難である。特に最低送信パワー近傍のＳ／Ｎを所望の値に維持することが容易ではない。そこで、ステップ状に切替えるアッテネータと、連続的に制御する可変利得増幅器とを組み合わせた構成が前述の従来例のように提案されている。このように、複数のゲイン制御手段を用いると、各ゲイン制御手段の温度特性や周波数特性の相違による誤差分が累積されて、高精度な送信パワーの制御が困難となる。又ゲインをステップ状に切替えた時に、送信パワーもステップ状に変化し、干渉等の悪影響を及ぼす問題がある。
本発明は、指令された値の送信パワーとなるように高精度に制御し、且つ滑らかな制御特性が得られるようにすることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の無線送信装置は、図１を参照して説明すると、ゲインをステップ状に切替えると共に切替過程に於いて連続的にゲインを制御可能としたアッテネータ９等のステップゲイン制御部と、このステップゲイン制御部による少なくともゲインの切替えを行うまでの間を連続的にゲインを制御可能とした可変利得増幅器１３等の連続ゲイン制御部と、ステップゲイン制御部のゲインと制御電圧との関係を格納した第１のテーブルと、連続ゲイン制御部のゲインと制御電圧との関係を格納した第２のテーブルと、ステップゲイン制御部のゲイン切替過程の制御電圧時間プロファイルを格納した第３のテーブルと、ステップゲイン制御部のゲイン切替過程に於ける連続ゲイン制御部の制御電圧時間プロファイルを格納した第４のテーブルとを含むメモリ２３と、指令された送信パワーに従って、第１〜第４のテーブルを参照してステップゲイン制御部の制御電圧と連続ゲイン制御部の制御電圧を出力して送信パワーの制御を行う制御処理部２２とを備えている。
【０００８】
又前記制御処理部２２は、送信信号をアンテナ１から終端部３に切替えて終端させてテストを行うテスト制御処理部を含み、このテスト制御処理部は、テスト信号送信制御を行うと共に、ステップゲイン制御部と連続ゲイン制御部とのゲインを制御して、測定した送信パワーと制御電圧との関係を前記メモリ２３に第５，第６のテーブルとして格納し、且つステップゲイン制御部によるゲインのステップ状の切替過程に於ける制御電圧時間プロファイルを前記メモリ２３に第７，第８のテーブルとして格納する制御処理構成を備えることができる。
【０００９】
又前記メモリ２３は、測定した送信中の送信パワーを格納する領域と、ステップゲイン制御部と連続ゲイン制御部とによるゲイン制御に伴う送信信号の位相変化量を格納した領域と、ステップゲイン制御部と連続ゲイン制御部との間の送信信号の遅延時間を格納した領域とを備え、制御処理部２２は、ゲイン制御時にメモリから位相変化量を読出して位相変化を抑制するように送信信号の位相を制御し、メモリに格納された遅延時間を基にステップゲイン制御部と連続ゲイン制御部とのゲイン制御に時間差をもたせる制御を行う構成を備えることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施の形態の説明図であり、１はアンテナ、２は切替スイッチ、３は終端部、４はデュプレクサ、５は方向性結合器、６はアイソレータ、７は電力増幅器、８は送信周波数の信号を通過させるバンドパスフィルタ、９はステップゲイン制御部の一例のアッテネータ、１０は周波数変換された送信信号を通過させるバンドパスフィルタ、１１はアップコンバータ、１２は中間周波信号のバンドパスフィルタ、１３は連続ゲイン制御部の一例の可変利得増幅器、１４は加算部、１５は高周波局部発振器、１６は中間周波局部発振器、１７，１８は位相制御回路、１９，２０は変調器、２１は移相器、２２は制御処理部、２３はメモリ、２４はパワー検出部、２５は温度検出部、２６は送受話器，テンキー，表示部等を含む入出力部、２７は受信部を示す。
【００１１】
又ａは切替スイッチ制御信号、ｂは温度検出信号、ｃはパワー検出信号、ｄ，ｅはゲイン制御信号、ｆは位相制御信号、Ｉ，ＩＸとＱ，ＱＸとはそれぞれ位相反転し、且つ直交した送信信号を示す。なお、受信部２７は、高周波増幅器，復調器等を含む既に知られている各種の構成を適用することができるものであり、本発明とは直接的な関係がないので詳細な構成及び説明を省略する。
【００１２】
又制御処理部２２は、入出力インタフェース部，プロセッサ，プログラムメモリ等によって構成され、プログラムに従ったプロセッサに於ける処理により各部が制御され、又送受信信号のベースバンド処理等も行うものである。従って、入出力部２６の送信データは、制御処理部２２によって処理されて、Ｉ，ＩＸ，Ｑ，ＱＸの送信信号として位相制御回路１７，１８に加えられ、ゲイン制御時に、位相制御信号ｆによってそれぞれの位相が制御される。なお、通常の送信時には、固定の位相として変調器１９，２０に入力される。この変調器１９，２０と加算部１４とにより直交変調器が構成され、直交変調された中間周波数の送信信号が可変利得増幅器１３に入力される。
【００１３】
この送信信号は、バンドパスフィルタ１２と、アップコンバータ１１と、バンドパスフィルタ１０と、アッテネータ９と、バンドパスフィルタ８と、電力増幅器７と、アイソレータ６と、方向性結合器５と、デュプレクサ４と、切替スイッチ２とを介して、アンテナ１から送信される。又パワー検出部２４は、方向性結合器５により送信信号の一部を分岐して、送信パワーを検出し、そのパワー検出信号ｃを制御処理部２２に入力する。又温度検出部２５は、装置内温度等の周囲の温度を検出し、その温度検出信号ｂを制御処理部２２に入力する。
【００１４】
アッテネータ９と、可変利得増幅器１３とは、制御処理部２２からのゲイン制御信号ｄ，ｅによってゲインが制御される。なお、アッテネータ９は、既に知られている高周波用のアッテネータを適用できるものであり、例えば、ダイオードと抵抗等とによって構成することができるものである。そして、ゲイン制御信号ｄによって、ステップ状に切替えられると共に、その切替過程では連続的にゲインが制御される。又可変利得増幅器１３は、所定の範囲に於いてゲイン制御信号ｅによって連続的にゲインが制御される。
【００１５】
又メモリ２３に、ゲイン制御信号ｄ，ｅと、アッテネータ９のゲインと可変利得増幅器１３のゲインとの関係をテーブル化して格納し、制御処理部２２は、そのテーブルを参照して、ゲイン制御を行うものであり、アッテネータ９（ステップゲイン制御部）のゲインと制御電圧との関係を格納した第１のテーブルと、可変利得増幅器１３（連続ゲイン制御部）のゲインと制御電圧との関係を格納した第２のテーブルと、アッテネータ９（ステップゲイン制御部）のゲイン切替過程の制御電圧時間プロファイルを格納した第３のテーブルと、アッテネータ９（ステップゲイン制御部）のゲイン切替過程に於ける利得可変増幅器１３（連続ゲイン制御部）の制御電圧時間プロファイルを格納した第４のテーブルとを備えている。なお、パワー検出部２４により検出した送信パワーを格納する領域，温度検出部２５により検出した温度検出信号ｂに従ってゲイン補正等を行うデータを格納した領域，位相制御回路１７，１８に対する位相制御信号ｆに関するデータを格納した領域等を備えている。
【００１６】
図２はシステムのスペック説明図であり、最大送信パワーＰMAX 〔ｄＢｍ〕と、最小送信パワーＰMIN 〔ｄＢｍ〕と、パワーステップサイズΔ〔ｄＢ〕と、ステップ誤差ｘ，ｘ’〔ｄＢ〕と、収束時間ｓ〔μｓ〕とを示す。なお、最大送信パワーＰMAX と最小送信パワーＰMIN との例えば中間値をＹ、現在送信パワーをＰとして、ＰMAX −Ｙ＜Ｐ＜ＰMIN の状態に於ける送信パワーＰを切替えるパワーステップサイズΔに対するステップ誤差をｘとし、又Ｐ＜ＰMAX −Ｙの状態に於ける送信パワーＰを切替えるパワーステップサイズΔに対するステップ誤差をｘ’としており、このステップ誤差はｘ＜ｘ’の関係とする。即ち、送信パワーが小さい時のパワーステップサイズΔに対する誤差は緩和されている。
【００１７】
このシステムのスペックに従って、パワー検出部２４は、ＰMAX −ΔからＰMIN −Ｙ−Δ〔ｄＢｍ〕の間で、ステップ誤差ｘ〔ｄＢ〕に比較して充分に小さい誤差で送信パワーを検出できる構成とする。又アッテネータ９は、理想的な状態で、ＧRFMIN とＧRFMAX ＝ＧRF＋Ｙとの二つの状態に遷移させる構成とする。なお、実際には、ＧRF〔ｄＢ〕より低いゲイン及びＧRF＋Ｙ〔ｄＢ〕より高いゲインとすることも可能な構成とする。
【００１８】
又可変利得増幅器１３は、理想的な状態でＧIFMIN 〔ｄＢ〕からＧIFMAX 〔ｄＢ〕の間でゲインを変化させる。なお、実際には、ＧIFMIN 〔ｄＢ〕より低いゲイン及びＧIFMAX 〔ｄＢ〕より高いゲインに制御可能な構成とする。この場合、無線送信装置としてのダイナミックレンジは、ＧRFMAX −ＧRFMIN ＋ＧIFMAX −ＧIFMIN であり、所望の送信パワーのダイナミックレンジＰMAX −ＰMIN より大きい構成となる。
【００１９】
図３は送信パワーとゲイン制御との説明図であり、状態１〜４について示すものであり、ローパワー時の状態、即ち、送信パワーをＰMIN 〜ＰMAX −Ｙの範囲で制御する時を状態１とし、ＲＦＡＴＴのゲイン、即ち、アッテネータ９のゲインをＧRFMIN 、ＩＦアンプのゲイン、即ち、可変利得増幅器１３のゲインをＧIFMIN 〜ＧIFMAX の範囲で制御する。又送信パワーを切替ポイントより上げる時、即ち、送信パワーをＰMAX −ＹからＰMAX −Ｙ＋Δに上げる時を状態２とし、ＲＦＡＴＴ（アッテネータ９）のゲインをＧRFMIN からＧRFMAX に切替え、ＩＦアンプ（可変利得増幅器１３）のゲインをＧIFMAX からＧIFMAX −Ｙ＋Δに切替える。
【００２０】
又送信パワーを切替ポイントより下げる時、即ち、送信パワーをＰMAX −ＹからＰMAX −Ｙ−Δに下げる時を状態３とし、ＲＦＡＴＴ（アッテネータ９）のゲインをＧRFMAX からＧRFMIN に切替え、ＩＦアンプ（可変利得増幅器１３）のゲインをＧIFMAX −ＹからＧIFMAX −Δに切替える。又ハイパワー時の状態、即ち、送信パワーをＰMAX −Ｙ〜ＰMAX の範囲で制御する時を状態４とし、ＲＦＡＴＴ（アッテネータ９）のゲインをＧRFMAX に、ＩＦアンプ（可変利得増幅器１３）のゲインをＧIFMAX −Ｙ〜ＧIFMAX の範囲で制御する。
【００２１】
制御処理部２２は、現在の送信パワーをパワー検出部２４からのパワー検出信号ｃによって判定し、受信部２７を介した指令値又は入出力部２６からの指令値等の指令された値の送信パワーが状態１〜４の何れに相当するかを判定して、アッテネータ９に対するゲイン制御信号ｄと、可変利得増幅器１３に対するゲイン制御信号ｅとを、メモリ２３に形成したゲインと制御信号との関係の第１，第２のテーブルを参照して出力するものである。この場合、状態３又は状態４に於けるゲインの切替えの過程に於いて、全体のゲインが円滑に切替えられるように、切替時間過程に於けるゲイン制御信号ｄ，ｅについてメモリ２３に格納した第３，第４のテーブルを参照して出力するものである。
【００２２】
図４は本発明の実施の形態の制御処理部とメモリとの説明図であり、制御処理部２２は、送信信号処理部４１と、ゲイン制御処理部４２と、テスト制御処理部４３と、受信信号処理部４４とを含む構成を有する場合を示し、又メモリ２３は、第１〜第４のテーブル５１〜５４を含む構成を有する場合を示す。
【００２３】
制御処理部２２の送信信号処理部４１は、入出力部２６からの送信信号を、Ｉ，ＩＸ，Ｑ，ＱＸ信号として直交変調手段に入力するように処理するものであり、又ゲイン制御処理部４２は、パワー検出部２４からのパワー検出信号ｃと、温度検出部２５からの温度検出信号ｂ等を入力し、メモリ２３の各テーブルを参照して、ゲイン制御信号ｄ，ｅを生成して出力する。
【００２４】
又テスト制御処理部４３は、後述のテスト時に切替スイッチ２を終端部３側に切替える切替スイッチ制御信号ａを出力し、ゲイン制御処理部４２との間でテスト結果を求めてメモリ２３の図示を省略した領域に格納する。又受信信号処理部４４は、受信部２７からの信号を処理するものである。
【００２５】
又メモリ２３の第１のテーブル５１は、ステップゲイン制御部、即ち、ステップ状にゲインを切替えるアッテネータ９のゲインＧRFと制御電圧Ｖ１との関係を格納したものである。又第２のテーブル５２は、連続ゲイン制御部、即ち、連続的にゲインを制御できる可変利得増幅器１３のゲインＧIFと制御電圧Ｖ２との関係を格納したものである。又第３のテーブル５３は、図３に示す状態２又は状態３に於けるアッテネータ９に対する収束時間ｓ内の時間ｔと制御電圧Ｖ１との関係の時間プロファイルを格納したものである。又第４のテーブル５４は、図３に示す状態２又は状態３に於ける可変利得増幅器１３に対する収束時間ｓ内の時間ｔと制御電圧Ｖ２との関係の時間プロファイルを格納したものである。なお、第３のテーブル５３は、時間ｔとゲインＧRFとの関係として格納することも可能であり、同様に、第４のテーブル５４も、時間ｔとゲインＧIFとの関係として格納することも可能である。この場合、ゲインＧRF，ＧIFについて第１，第２のテーブルを参照して制御電圧を求めることになる。
【００２６】
図５及び図６はゲイン制御過程の説明図であり、図５の（Ａ）は、状態２に於けるアッテネータ９のゲインＧRFと、可変利得増幅器１３のゲインＧIFとの収束時間ｓ内のサンプリング時刻ｔ＝０〜ｓ’〔μｓ〕毎のプロファイルを示す。即ち、スペックの収束時間ｓ〔μｓ〕より短い時間内のサンプリング時刻毎のゲインＧRFとゲインＧIFとを示す。又（Ｂ）は、状態に２に於けるゲイン制御による送信パワーの時間プロファイルを示す。即ち、送信パワーを切替ポイントより上げる状態２に於いて、アッテネータ９のゲインＧRFを、ＧRFMIN からＧRFMAX に切替える過程でサンプリング時刻毎に順次上昇させると共に、可変利得増幅器１３のゲインＧIFを、ＧIFMAX からＧIFMAX −Ｙ＋Δに切替える過程で、サンプリング時刻毎に順次減少させる。
【００２７】
その時、ゲイン制御開始の時刻をｔ＝０、ゲイン制御完了の時刻をｔ＝ｓ’、ｔ＝０〜ｓ’の間のサンプリング数をＮ＋１、サンプリング時刻をｔi （ｉ＝０〜Ｎ）とすると、
の関係となるように、アッテネータ９と可変利得増幅器１３とのゲインを制御する。この場合の図５の（Ａ）に示す時間プロファイルに従った時刻ｔ＝０〜ｓ’にわたるそれぞれのゲイン制御信号（制御電圧）を、第３，第４のテーブル５３，５４に格納しておくものである。
【００２８】
それによって、図５の（Ｂ）に示すように、ゲイン制御開始時刻ｔ＝０からゲイン制御完了時刻ｔ＝ｓ’までの間の送信パワーは、ＰMAX −ＹからパワーステップサイズΔ〔ｄＢ〕だけ大きくしたＰMAX −Ｙ＋Δに直線状に制御することができる。即ち、アッテネータ９のゲインを切替えて送信パワーを上昇させる時に、このアッテネータ９のゲインＧRFと、可変利得増幅器１３のゲインＧIFとを、サンプリング時刻ｔ毎に逆方向に制御し、収束時間ｓ内で指令された送信パワーＰMAX −Ｙ＋Δに直線状に上昇させることができる。
【００２９】
又図６の（Ａ）はアッテネータ９のゲインＧRFと、可変利得増幅器１３のゲインＧIFとの状態３の場合の時間プロファイルを示し、（Ｂ）は送信パワーを減少させる時の時間プロファイルを示す。即ち、送信パワーを切替ポイントより下げる状態３に於いて、アッテネータ９のゲインＧRFを、ＧRFMAX からＧRFMIN に下げる過程（減衰量を増加する過程）で、可変利得増幅器１３のゲインＧIFをＧIFMAX −ＹからＧIFMAX −Δに制御するものである。
【００３０】
この場合も、アッテネータ９のゲイン制御と可変利得増幅器１３のゲイン制御とによる変化分を打ち消しながら、パワーステップサイズΔ〔ｄＢ〕分だけ送信パワーを減少させるものであり、ゲイン制御開始の時刻をｔ＝０、ゲイン制御完了の時刻をｔ＝ｓ”、ｔ＝０〜ｓ”の間のサンプリング数をＮ＋１、サンプリング時刻ｔi （ｉ＝０〜Ｎ）とすると、
の関係となるように、アッテネータ９と可変利得増幅器１３とのゲインを制御する。この場合の図６の（Ａ）に示す時間プロファイルに従った時刻ｔ＝０〜ｓ”にわたるそれぞれのゲイン制御信号を、第３，第４のテーブル５３，５４に格納しておくものである。
【００３１】
それによって、図６の（Ｂ）に示すように、ゲイン制御開始時刻ｔ＝０からゲイン制御完了時刻ｔ＝ｓ”までの間の送信パワーはＰMAX −ＹからＰMAX −Ｙ−Δに直線状に減少するように制御することができる。即ち、アッテネータ９のゲインを切替えて送信パワーを減少させる時に、このアッテネータ９のゲインと、可変利得増幅器１３のゲインとを、サンプリング時刻毎に逆方向に制御させて、送信パワーの変化をほぼ直線状に変化させ、収束時間ｓ内で指令された送信パワーＰMAX −Ｙ＋Δに円滑に切替えることができる。
【００３２】
又前述の状態２，３に於けるゲイン制御に於いて、アッテネータ９と可変利得増幅器１３との間の送信信号の遅延時間をｔdelay （この遅延時間は設計段階で既知となるが、送信開始前に測定することも可能）とすると、この遅延時間を考慮して、制御処理部２２のゲイン制御処理部４２は、可変利得増幅器１３に対するサンプリング時刻ｔ＝０〜ｓ’又はｔ＝０〜ｓ”に於けるｉ番目のゲイン制御信号ｅをｔ＝ｔi 〔μｓ〕に出力した時、アッテネータ９に対するｉ番目のゲイン制御信号ｄをｔ＝ｉ＋ｔdelay 〔μｓ〕に出力する。
【００３３】
この場合の遅延時間ｔdelay に従ってゲイン制御信号が読出されるように第３，第４のメモリ５３，５４に格納するか、又は同一のサンプリング時刻対応のゲイン制御信号を読出して、アッテネータ９に対するゲイン制御信号ｄを、遅延回路によって時間ｔdelay だけ遅延させる構成とすることも可能である。このような構成により、内部遅延が存在する時のゲイン制御過程に於ける送信パワーを直線状に変化させることができる。
【００３４】
又前述の状態２，３に於けるゲイン制御に於いて、アッテネータ９と可変利得増幅器１３との特性に対応して送信信号に位相変化が生じることがある。そこで、ゲイン制御を行う場合の位相の変化量を測定し、その変化量又はその逆数をメモリ２３に記憶しておき、前述の状態２，３に於けるｔ＝０〜ｓ’又はｔ＝０〜ｓ”のゲイン制御過程で、このメモリ２３に記憶した位相の変化量又はその逆数を読出して位相制御信号ｆを生成し、位相制御回路１７，１８に加えて送信信号の位相変化を抑制するように制御する。
【００３５】
又周囲温度により各部の特性が変化することにより、送信パワーも変化することがある。そこで、メモリ２３に、温度対応の補正値を格納しておき、温度検出部２５からの温度検出信号を基に、制御処理部２２は、アッテネータ９のゲイン制御信号ｄ及び可変利得増幅器１３のゲイン制御信号ｅを補正して出力することができる。
【００３６】
図７は本発明の実施の形態のフローチャートであり、所定時間間隔をスロットとし、前スロットの送信パワーＰが、Ｐ＜ＰMAX −Ｙか、Ｐ＝ＰMAX −Ｙか、Ｐ＞ＰMAX −Ｙかを判定し（ａ１）、Ｐ＜ＰMAX −Ｙの場合は、ローパワー時の状態１の送信パワー制御とする（ａ５）。又Ｐ＞ＰMAX −Ｙの場合は、ハイパワー時の状態４の送信パワー制御とする（ａ８）。
【００３７】
又Ｐ＝ＰMAX −Ｙの場合は、前スロットの状態に於いて状態１か又は状態４かを判定し（ａ２）、状態１であった場合は、次スロットで送信パワーを切替ポイントより上昇させるか否かを判定し、上昇させない場合は、状態１を継続するように送信パワーを制御する（ａ５）。又次スロットで送信パワーを切替ポイントより上昇させる場合は、状態２の送信パワー制御を行う（ａ６）。即ち、送信パワーをＰMAX −ＹからＰMAX −Ｙ＋Δに上昇させる過程で、メモリ２３に形成した第３，第４のテーブル５３，５４を参照して、アッテネータ９のゲインをＧRFMIN からＧRFMAX にサンプリング時刻毎に上昇させ、可変利得増幅器１３のゲインをＧIFMAX からＧIFMAX −Ｙ＋Δにサンプリング時刻毎に減少させる。
【００３８】
又前述のステップ（ａ２）に於いて、前スロットの状態が状態４の場合、次スロットで送信パワーを切替ポイントより減少させるか否かを判定し（ａ４）、減少させない場合は、状態４の送信パワー制御を継続する（ａ６）。又送信パワーを切替ポイントより減少させる場合は、状態３の送信パワー制御を行う（ａ７）。即ち、送信パワーをＰMAX −ＹからＰMAX −Ｙ−Δに減少させる過程で、メモリに形成した第３，第４のテーブルを参照して、アッテネータ９のゲインをＧRFMAX からＧRFMIN にサンプリング時刻毎に減少させ、可変利得増幅器１３のゲインをＧIFMAX −ＹからＧIFMAX −Δにサンプリング時刻毎に上昇させる。
【００３９】
そして、送信パワーＰをＲＡＭ（メモリ２３）に保存（ａ９）のステップに於いて、パワー検出部２４により検出したパワー検出信号ｃを制御処理部２２に入力し、制御処理部２２は、メモリ２３の所定の領域に現スロット送信パワーとして格納する。そして、ステップ（ａ１）に於いて、このメモリ２３から前スロットの送信パワーとして読出すことになる。
【００４０】
又送信パワーの制御に於いて、周囲の温度や各部の周波数特性等により、同一のゲイン制御信号でも装置対応に異なる送信パワーとなる場合がある。そこで、送信電波を送出することなく、送信パワーとゲイン制御信号との関係を求めるテストを行う。即ち、制御処理部２２から切替スイッチ制御信号ａを出力して、切替スイッチ２をアンテナ１側から無反射特性の終端部３側に切替える。
【００４１】
そして、制御処理部２２から実際の通信に於けるフォーマットに従って、Ｉ，Ｑ信号構成のテスト信号を送出する。このテスト信号はメモリ２３に格納しておいて、そのテスト信号を読出す構成とすることができる。図４に於いては、制御処理部２２のテスト制御処理部４３から切替スイッチ制御信号ａを出力し、メモリ２３に格納したテスト信号を読出して送出し、ゲイン制御処理部４２を制御して、可変利得増幅器１３にゲイン制御信号ｅを送出し、且つアッテネータ９にゲイン制御信号ｄを送出する。又制御処理部２２のゲイン制御処理部４２に、パワー検出部２４により送信パワーを検出したバー検出信号ｃを入力し、温度検出部２５により周囲温度等を検出して、その温度検出信号ｂを入力する。
【００４２】
先ず、可変利得増幅器１３のゲインと制御電圧との関係を測定する。アッテネータ９のゲインがＧRFMAX になる制御電圧Ｖ１MAX を第１のメモリ５１から読出して、アッテネータ９を制御する。アッテネータ９のゲインに誤差が含まれている可能性があるから、この場合のゲインをＧRFMAX ’とする。この状態で、可変利得増幅器１３の制御電圧を変更して送信パワーの変化を検出する。
【００４３】
パワー検出部２４によって検出した送信パワーがＰMAX −Ｙ−Δ，ＰMAX −Ｙ，ＰMAX −Ｙ＋Δ，ＰMAX −Ｙ＋２Δ，・・・ＰMAX になる時の可変利得増幅器１３のゲインをＧIFMAX ’−Ｙ−Δ，ＧIFMAX ’−Ｙ，ＧIFMAX ’−Ｙ＋Δ，ＧIFMAX ’−Ｙ＋２Δ，・・・ＧIFMAX ’とし、送信パワーに対する制御電圧をメモリ２３に格納する。
【００４４】
次に、可変利得増幅器１３の制御電圧を送信パワーがＰMAX に達する値とし、アッテネータ９のゲインがＧRFMIN になる制御電圧Ｖ２MIN を第２のメモリ５２から読出して、アッテネータ９のゲイン制御信号ｄを生成し、アッテネータ９のゲインを制御する。
【００４５】
そして、パワー検出部２４によるパワー検出信号ｃによって、送信パワーがＰMAX −Ｙになるように、アッテネータ９の制御電圧を調整する。この時のアッテネータ９のゲインに誤差が含まれていることの意味でＧRDMIN ’とする。そして、送信パワーがＰMAX −Ｙ−Δ，ＰMAX −Ｙ，ＰMAX −Ｙ＋Δ，ＰMAX −Ｙ＋２Δ，・・・ＰMAX となった時のアッテネータ９のゲインをＧRFMIN ’−Δ，ＧRFMIN ’−Ｙ，ＧRFMIN ’−Ｙ＋Δ，ＧRFMIN ’−Ｙ＋２Δ，・・・ＧRFMAX ’とし、この時の送信パワーに対する制御電圧をメモリ２３に格納する。
【００４６】
このテスト結果により、前述のアッテネータ９と可変利得増幅器１３とのゲインと制御電圧との関係に変更が生じる。それにより、状態２，状態３に於ける切替えの制御の時間プロファイルに変更が生じることになる。そこで、テスト信号による送信パワーの制御を行い、前述の状態２，状態３の動作を行わせ、新たな制御の時間プロファイルを作成する。この場合のアッテネータ９の制御電圧をＶRFMIN ，ＶRFMAX （ＧRFMIN ’，ＧRFMAX ’に対応）、可変利得増幅器１３の制御電圧をＶ0 ，・・・Ｖb （アッテネータ９のゲインがＧRFMAX ’の時の送信パワーＰMAX −Ｙ−Δ，ＰMAX −Ｙ，ＰMAX −Ｙ＋Δ，ＰMAX −Ｙ＋２Δ，・・・ＰMAX に対応、なお、制御電圧Ｖ0 の時の送信パワーＰMAX −Ｙ−Δ，制御電圧Ｖb の時の送信パワーＰMAX ）とする。
【００４７】
そして、状態２の制御を高精度で行う為の準備をする。即ち、アッテネータ９のゲインをＧRFMAX ’に設定する。そして、可変利得増幅器１３の制御電圧をＶb からＶ2 までＮ分割して、ｔ＝０〜ｓ’の時間で変化させる。この時の送信パワー時間プロファイルを測定する。例えば、図８の（Ａ）に示すように、送信パワー〔ｄＢｍ〕はＰMAX からＰMAX −Ｙ＋Δに減少するから、可変利得増幅器１３のゲインの減少特性が判る。そこで、アッテネータ９のゲインをＧRFMIN ’からＧRFMAX ’までの間を、可変利得増幅器１３のゲイン変化特性を補正して、送信パワー〔ｄＢｍ〕が図８の（Ｂ）に示すように、ＰMAX −ＹからＰMAX −Ｙ＋Δに直線的に上昇させる制御を行う。
【００４８】
この時の可変利得増幅器１３のゲインを遷移させる時の送信パワーをＰIF（ｔ）とし、ｔi （ｉ＝０〜Ｎ）に於けるアッテネータ９のゲインＧRF（ｔi ）は、
ＧRF（ｔi ）＝ＧRFMIN −（ＰIF（ｔ）−ＰMAX ）＋Δ／Ｎ×ｉ …（３）
によってｔ＝０〜ｓ’間で増加させる。前述のアッテネータ９のゲイン遷移過程に於いて測定した制御電圧の時間プロファイルをメモリ２３にテーブルとして格納する。
【００４９】
次に状態３の制御を高精度で行う為の準備をする。即ち、アッテネータ９のゲインをＧRFMAX ’に設定する。そして、可変利得増幅器１３の制御電圧をＶ1 からＶb-1 までをＮ分割してｔ＝０〜ｓ”の間で変化させる。この時の送信パワーの時間プロファイルを測定する。この時の送信パワー〔ｄＢｍ〕は、例えば、図９の（Ａ）に示すように、ＰMAX −ＹからＰMAX −Δに上昇させる。これは可変利得増幅器１３のゲインの増加特性を示すものとなる。そして、アッテネータ９のゲインをＧRFMAX ’からＧRFMIN ’までの間で、可変利得増幅器１３のゲインの変化を打ち消すようにゲインを減少し、送信パワー〔ｄＢｍ〕がＰMAX −ＹからＰMAX −Ｙ−Δまで直線状に減少するように制御する。即ち、
によって、ｔ＝０〜ｓ”の間の制御を行い、この制御電圧の時間プロファイルをメモリ２３にテーブルとして格納する。
【００５０】
従って、メモリ２３には、例えば、図１０に示す内容が格納される。即ち、メモリ領域０にパワー検出部２４により検出した現スロット送信パワーを格納し、メモリ領域１にＲＦＡＴＴ（アッテネータ９）のゲインと制御電圧の関係のテーブル、即ち、第１のテーブル５１を格納し、メモリ領域２にＩＦアンプ（可変利得増幅器１３）のゲインと制御電圧の関係のテーブル、即ち、第２のテーブル５２を格納する。
【００５１】
又メモリ領域３に状態２の時のＲＦＡＴＴ（アッテネータ９）の制御電圧時間プロファイルを格納し、メモリ領域５に状態３の時のＲＦＡＴＴ（アッテネータ９）の制御電圧時間プロファイルを格納する。このメモリ領域３，５は、図４の第３のテーブル５３に対応する。又メモリ領域４に状態２の時のＩＦアンプ（可変利得増幅器１３）の制御電圧時間プロファイルを格納し、メモリ領域６に状態３の時のＩＦアンプ（可変利得増幅器１３）の制御電圧時間プロファイルを格納する。このメモリ領域４，６は、図４の第４のテーブル５４に対応する。
【００５２】
又メモリ領域７に状態２の時の送信部トータルの位相変化量、メモリ領域８に状態３の時の送信部トータルの位相変化量をそれぞれ格納し、制御処理部２２は、状態２又は状態３に対応した位相変化量を読出して、位相制御回路１７，１８に加える位相制御信号ｆを生成する。又メモリ領域９にＩＦアンプ（可変利得増幅器１３）からＲＦＡＴＴ（アッテネータ９）までの時間遅延量を格納し、制御処理部２２は、状態２又は状態３に於けるゲイン制御信号ｄ，ｅのタイミングを制御する。
【００５３】
又メモリ領域１０にテスト信号を格納する。即ち、前述の切替スイッチ２を終端部３側に切替えてテストする場合のテスト信号を格納する。又メモリ領域１１〜１６には、前述のテストによって得られた結果を基に、第５〜第８のテーブルを格納するものであり、メモリ領域１１に、ＲＦＡＴＴ（アッテネータ９）の修正されたゲインと制御電圧の関係のテーブル、即ち、第５のテーブルを格納し、メモリ領域１２に、ＩＦアンプ（可変利得増幅器１３）の修正されたゲインと制御電圧の関係テーブル、即ち、第６のテーブルを格納する。
【００５４】
又メモリ領域１３に、送信前に計算した状態２の時のＲＦＡＴＴ（アッテネータ９）の制御電圧時間プロファイルを格納し、メモリ領域１４に、送信前に計算した状態２の時のＩＦアンプ（可変利得増幅器１３）の制御電圧時間プロファイルを格納し、メモリ領域１５に、送信前に計算した状態３の時のＲＦＡＴＴ（アッテネータ９）の制御電圧時間プロファイルを格納し、メモリ領域１６に、送信前に計算した状態３の時のＩＦアンプ（可変利得増幅器１３）の制御電圧時間プロファイルを格納し、メモリ領域１３，１５を第７のテーブル、メモリ領域１４，１６を第８のテーブルとする。
【００５５】
前述のテストにより、第５〜第８のテーブルをメモリ２３に格納することができる。そして、テスト終了により、制御処理部２２は、切替スイッチ制御信号ａを切替スイッチ２に加えて、終端部３側からアンテナ１側に切替えさせ、送信処理を開始する。そして、送信パワーがＰMIN 〜ＰMAX −２Ｙ−Δの間は、メモリ領域１〜６の第１〜第４のテーブルを用いて送信制御し、送信パワーがＰMAX −２ＹからＰMAX の間は、メモリ領域１１〜１６の第５〜第８のテーブルを用いて送信制御する。この送信パワーがＰMAX に近い状態に於ける誤差ｘ’（＞ｘ）を、±ｘ〔ｄＢ〕以下とすることができるから、送信パワーの制御範囲を拡大することが可能となる。
【００５６】
本発明は前述の各実施の形態にのみ限定されるものではなく、種々付加変更することができるものであり、例えば、アッテネータ９等のステップゲイン制御部の切替ステップ数は、２段階の場合を示すが、更に多数の段階の切替えを可能とした構成とすることも可能である。又アッテネータ９等のステップゲイン制御部をアンテナ１側に配置した場合を示すが、可変利得増幅器１３等の連続ゲイン制御部をアンテナ１側に配置し、アッテネータ９等のステップゲイン制御部を制御処理部２２側に配置することも可能である。
【００５７】
（付記１）データを連続的に送信する無線送信装置に於いて、ゲインをステップ状に切替えると共に切替過程に於いて連続的にゲインを制御可能としたステップゲイン制御部と、該ステップゲイン制御部による少なくともゲインの切替えを行うまでの間を連続的にゲインを制御可能とした連続ゲイン制御部と、前記ステップゲイン制御部のゲインと制御電圧との関係を格納した第１のテーブルと、前記連続ゲイン制御部のゲインと制御電圧との関係を格納した第２のテーブルと、前記ステップゲイン制御部のゲイン切替過程の制御電圧時間プロファイルを格納した第３のテーブルと、前記ステップゲイン制御部のゲイン切替過程に於ける前記連続ゲイン制御部の制御電圧時間プロファイルを格納した第４のテーブルとを含むメモリと、指令された送信パワーに従って、前記第１〜第４のテーブルを参照して前記ステップゲイン制御部の制御電圧と前記連続ゲイン制御部の制御電圧を出力して送信パワーの制御を行う制御処理部とを備えたことを特徴とする無線送信装置。
（付記２）前記制御処理部は、送信パワーの制御状態を、切替ポイントより低いローパワー時の状態１と、送信パワーを前記切替ポイントより上げる時の状態２と、送信パワーを前記切替ポイントより下げる時の状態３と、前記切替ポイントより高いハイパワー時の状態４として、前記状態１に於いて、前記ステップゲイン制御部のゲインを最小に制御し、前記連続ゲイン制御部のゲインを最小から最大までの範囲で制御し、前記状態４に於いて、前記ステップゲイン制御部のゲインを最大に制御し、前記連続ゲイン制御部のゲインを最小から最大までの範囲に制御し、前記状態２及び前記状態３に於いて、前記メモリの第３及び第４のテーブルを参照して前記ステップゲイン制御部及び前記連続ゲイン制御部のゲインを制御する構成を備えたことを特徴とする付記１記載の無線送信装置。
（付記３）前記メモリの第３及び第４のテーブルは、前記状態２及び前記状態３のゲイン切替過程に於ける送信パワーが直線状に変化するように、前記ステップゲイン制御部の制御電圧時間プロファイル及び前記連続ゲイン制御部の制御電圧時間プロファイルを格納したことを特徴とする付記１又は２記載の無線送信装置。
【００５８】
（付記４）前記制御処理部は、送信信号をアンテナから終端部に切替えて終端させてテストを行うテスト制御処理部を含み、該テスト制御処理部は、テスト信号送信制御を行うと共に、前記ステップゲイン制御部と連続ゲイン制御部とのゲインを制御して、測定した送信パワーと制御電圧との関係を前記メモリに第５，第６のテーブルとして格納し、且つ前記ステップゲイン制御部によるゲインのステップ状の切替過程に於ける制御電圧時間プロファイルを前記メモリに第７，第８のテーブルとして格納する制御処理構成を備えたことを特徴とする付記１記載の無線送信装置。
（付記５）前記メモリは、測定した送信中の送信パワーを格納する領域と、前記ステップゲイン制御部と前記連続ゲイン制御部とによるゲイン制御に伴う送信信号の位相変化量を格納した領域とを備え、前記制御処理部は、前記状態２及び状態３に於けるゲイン制御時に前記メモリに格納された前記位相変化量に抑制するように送信信号の位相を制御する構成を備えたことを特徴とする付記１乃至３記載の無線送信装置。
（付記６）前記メモリは、前記ステップゲイン制御部と前記連続ゲイン制御部との間の遅延時間を格納した領域を備え、前記制御処理部は、前記メモリに格納された遅延時間を基に前記ステップゲイン制御部と前記連続ゲイン制御部とのゲイン制御に時間差をもたせる制御を行う構成を備えたことを特徴とする付記１乃至３記載の無線送信装置。
（付記７）前記制御処理部は、温度検出部による周囲温度の検出信号を基に、前記ステップゲイン制御部及び前記連続ゲイン制御部のゲイン制御信号を補正する構成を備えたことを特徴とする付記１乃至３記載の無線送信装置。
【００５９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、アッテネータ９等のステップゲイン制御部と、可変利得増幅器１３等の連続ゲイン制御部と、制御処理部２２と、メモリ２３とを含み、このメモリ２３には、ステップゲイン制御部のゲインと制御電圧との関係を格納した第１のテーブルと、連続ゲイン制御部のゲインと制御電圧との関係を格納した第２のテーブルと、ステップゲイン制御部のゲイン切替過程の制御電圧時間プロファイルを格納した第３のテーブルと、ステップゲイン制御部のゲイン切替過程に於ける前記連続ゲイン制御部の制御電圧時間プロファイルを格納した第４のテーブルとを形成し、ステップゲイン制御部と連続ゲイン制御部とにより送信パワーの制御範囲を拡大し、且つステップゲイン制御部によるゲインをステップ状に切替える過程で、制御処理部２２は、第３，第４のテーブルを参照して、送信パワーが連続的に変化するように円滑に、且つ高精度に制御することができる利点がある。
【００６０】
又テスト時にアンテナ１側から終端部３側に切替えて電波が送出されないようにして、テスト信号の送信を行い、その時の送信パワーとゲインとの関係及びステップゲイン制御部のゲイン切替過程に於けるステップゲイン制御部と連続ゲイン制御部との制御電圧時間プロファイルを、メモリ２３の第５〜第８のテーブルとして形成し、送信パワーを増大した時のゲイン制御に用いることにより、制御誤差を低減することができる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の説明図である。
【図２】システムのスペック説明図である。
【図３】送信パワーとゲイン制御との説明図である。
【図４】本発明の実施の形態の制御処理部とメモリとの説明図である。
【図５】ゲイン制御過程の説明図である。
【図６】ゲイン制御過程の説明図である。
【図７】本発明の実施の形態のフローチャートである。
【図８】状態２のテスト時の送信パワーの説明図である。
【図９】状態３のテスト時の送信パワーの説明図である。
【図１０】メモリの記憶内容の説明図である。
【符号の説明】
１ アンテナ
２ 切替スイッチ
３ 終端部
４ デュプレクサ
５ 方向性結合器
６ アンソレータ
７ 電力増幅器
８ バンドパスフィルタ
９ アッテネータ
１１ アップコンバータ
１３ 可変利得増幅器
１７，１８ 位相制御回路
１９，２０ 変調器
２２ 制御処理部
２３ メモリ
２４ パワー検出部
２５ 温度検出部
２６ 入出力部
２７ 受信部
【発明の属する技術分野】
本発明は、送信パワーの制御範囲が広く、その制御範囲内で送信パワーを、指令された値に正確に且つ円滑に制御して送信を行うことができる無線送信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
無線通信方式に於いては、割当てられた周波数を用いて時間的には連続して通信する連続通信方式と、割当てられたタイムスロット等により時間的には断続して通信するバースト通信方式とに大別することができる。例えば、移動無線通信方式に於けるＰＤＣ（Ｐersonal Ｄigital Ｃellular ）方式や、Ｗ−ＣＤＭＡ（Ｗideband −Ｃode Ｄivision Ｍultiple Ａccess ）方式等は、連続通信方式に相当し、又ＰＨＳ（Ｐersonal Ｈandyphone Ｓystem ）方式等は、バースト通信方式に相当する。
【０００３】
このような移動無線通信システムに於いては、基地局に対して複数の移動局が送信するものであるから、基地局に対して近距離の移動局からの受信レベルは、遠距離の移動局からの受信レベルに比較して著しく大きくなる。そこで、基地局の受信レベル判定により、近距離の移動局に対して送信パワーを小さくし、遠距離の移動局に対しては、送信パワーを大きくするように、送信パワー制御指令を送出する方式が知られている。
【０００４】
従って、移動局の無線送信装置としては、指令値に従った送信パワーとなるように制御する構成を設けることになる。そこで、送信信号のレベルをアッテネータにより例えば４ｄＢ間隔のステップ状に制御し、且つ混合器に加える局部発振信号を可変利得増幅器により制御して、送信パワーを制御する構成が知られている（例えば、特開平８−３０７１８２号公報参照）。又送信信号を増幅する２段の増幅器と、利得制御増幅器とを設け、２段の増幅器にそれぞれバイパススイッチを設けてオン，オフ制御することにより、ステップ状に送信パワーを制御し、又利得制御増幅器により送信パワーを細かく制御する構成が知られている。（例えば、特開平１０−１５０４２９号公報参照）。
【０００５】
又送信信号を可変利得増幅器とアッテネータとを介して送信し、アッテネータによりステップ状に送信パワーを制御し、可変利得増幅器により連続的に送信パワーを制御する無線送信装置が知られている（例えば、特開平１１−５５１３１号公報参照）。又アンテナとダミー負荷とを切替えるスイッチを設け、ダミー負荷に切替えて、電波を送出することなく、所定の送信パワーが得られるか否かを試験する無線送信装置が知られている（例えば、特開２０００−３６７６７号公報参照）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
送信パワーの制御範囲、即ち、ダイナミックレンジが広い無線送信装置に於いては、１個の可変利得増幅器のみで指令された値に送信パワーを制御することは困難である。特に最低送信パワー近傍のＳ／Ｎを所望の値に維持することが容易ではない。そこで、ステップ状に切替えるアッテネータと、連続的に制御する可変利得増幅器とを組み合わせた構成が前述の従来例のように提案されている。このように、複数のゲイン制御手段を用いると、各ゲイン制御手段の温度特性や周波数特性の相違による誤差分が累積されて、高精度な送信パワーの制御が困難となる。又ゲインをステップ状に切替えた時に、送信パワーもステップ状に変化し、干渉等の悪影響を及ぼす問題がある。
本発明は、指令された値の送信パワーとなるように高精度に制御し、且つ滑らかな制御特性が得られるようにすることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の無線送信装置は、図１を参照して説明すると、ゲインをステップ状に切替えると共に切替過程に於いて連続的にゲインを制御可能としたアッテネータ９等のステップゲイン制御部と、このステップゲイン制御部による少なくともゲインの切替えを行うまでの間を連続的にゲインを制御可能とした可変利得増幅器１３等の連続ゲイン制御部と、ステップゲイン制御部のゲインと制御電圧との関係を格納した第１のテーブルと、連続ゲイン制御部のゲインと制御電圧との関係を格納した第２のテーブルと、ステップゲイン制御部のゲイン切替過程の制御電圧時間プロファイルを格納した第３のテーブルと、ステップゲイン制御部のゲイン切替過程に於ける連続ゲイン制御部の制御電圧時間プロファイルを格納した第４のテーブルとを含むメモリ２３と、指令された送信パワーに従って、第１〜第４のテーブルを参照してステップゲイン制御部の制御電圧と連続ゲイン制御部の制御電圧を出力して送信パワーの制御を行う制御処理部２２とを備えている。
【０００８】
又前記制御処理部２２は、送信信号をアンテナ１から終端部３に切替えて終端させてテストを行うテスト制御処理部を含み、このテスト制御処理部は、テスト信号送信制御を行うと共に、ステップゲイン制御部と連続ゲイン制御部とのゲインを制御して、測定した送信パワーと制御電圧との関係を前記メモリ２３に第５，第６のテーブルとして格納し、且つステップゲイン制御部によるゲインのステップ状の切替過程に於ける制御電圧時間プロファイルを前記メモリ２３に第７，第８のテーブルとして格納する制御処理構成を備えることができる。
【０００９】
又前記メモリ２３は、測定した送信中の送信パワーを格納する領域と、ステップゲイン制御部と連続ゲイン制御部とによるゲイン制御に伴う送信信号の位相変化量を格納した領域と、ステップゲイン制御部と連続ゲイン制御部との間の送信信号の遅延時間を格納した領域とを備え、制御処理部２２は、ゲイン制御時にメモリから位相変化量を読出して位相変化を抑制するように送信信号の位相を制御し、メモリに格納された遅延時間を基にステップゲイン制御部と連続ゲイン制御部とのゲイン制御に時間差をもたせる制御を行う構成を備えることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施の形態の説明図であり、１はアンテナ、２は切替スイッチ、３は終端部、４はデュプレクサ、５は方向性結合器、６はアイソレータ、７は電力増幅器、８は送信周波数の信号を通過させるバンドパスフィルタ、９はステップゲイン制御部の一例のアッテネータ、１０は周波数変換された送信信号を通過させるバンドパスフィルタ、１１はアップコンバータ、１２は中間周波信号のバンドパスフィルタ、１３は連続ゲイン制御部の一例の可変利得増幅器、１４は加算部、１５は高周波局部発振器、１６は中間周波局部発振器、１７，１８は位相制御回路、１９，２０は変調器、２１は移相器、２２は制御処理部、２３はメモリ、２４はパワー検出部、２５は温度検出部、２６は送受話器，テンキー，表示部等を含む入出力部、２７は受信部を示す。
【００１１】
又ａは切替スイッチ制御信号、ｂは温度検出信号、ｃはパワー検出信号、ｄ，ｅはゲイン制御信号、ｆは位相制御信号、Ｉ，ＩＸとＱ，ＱＸとはそれぞれ位相反転し、且つ直交した送信信号を示す。なお、受信部２７は、高周波増幅器，復調器等を含む既に知られている各種の構成を適用することができるものであり、本発明とは直接的な関係がないので詳細な構成及び説明を省略する。
【００１２】
又制御処理部２２は、入出力インタフェース部，プロセッサ，プログラムメモリ等によって構成され、プログラムに従ったプロセッサに於ける処理により各部が制御され、又送受信信号のベースバンド処理等も行うものである。従って、入出力部２６の送信データは、制御処理部２２によって処理されて、Ｉ，ＩＸ，Ｑ，ＱＸの送信信号として位相制御回路１７，１８に加えられ、ゲイン制御時に、位相制御信号ｆによってそれぞれの位相が制御される。なお、通常の送信時には、固定の位相として変調器１９，２０に入力される。この変調器１９，２０と加算部１４とにより直交変調器が構成され、直交変調された中間周波数の送信信号が可変利得増幅器１３に入力される。
【００１３】
この送信信号は、バンドパスフィルタ１２と、アップコンバータ１１と、バンドパスフィルタ１０と、アッテネータ９と、バンドパスフィルタ８と、電力増幅器７と、アイソレータ６と、方向性結合器５と、デュプレクサ４と、切替スイッチ２とを介して、アンテナ１から送信される。又パワー検出部２４は、方向性結合器５により送信信号の一部を分岐して、送信パワーを検出し、そのパワー検出信号ｃを制御処理部２２に入力する。又温度検出部２５は、装置内温度等の周囲の温度を検出し、その温度検出信号ｂを制御処理部２２に入力する。
【００１４】
アッテネータ９と、可変利得増幅器１３とは、制御処理部２２からのゲイン制御信号ｄ，ｅによってゲインが制御される。なお、アッテネータ９は、既に知られている高周波用のアッテネータを適用できるものであり、例えば、ダイオードと抵抗等とによって構成することができるものである。そして、ゲイン制御信号ｄによって、ステップ状に切替えられると共に、その切替過程では連続的にゲインが制御される。又可変利得増幅器１３は、所定の範囲に於いてゲイン制御信号ｅによって連続的にゲインが制御される。
【００１５】
又メモリ２３に、ゲイン制御信号ｄ，ｅと、アッテネータ９のゲインと可変利得増幅器１３のゲインとの関係をテーブル化して格納し、制御処理部２２は、そのテーブルを参照して、ゲイン制御を行うものであり、アッテネータ９（ステップゲイン制御部）のゲインと制御電圧との関係を格納した第１のテーブルと、可変利得増幅器１３（連続ゲイン制御部）のゲインと制御電圧との関係を格納した第２のテーブルと、アッテネータ９（ステップゲイン制御部）のゲイン切替過程の制御電圧時間プロファイルを格納した第３のテーブルと、アッテネータ９（ステップゲイン制御部）のゲイン切替過程に於ける利得可変増幅器１３（連続ゲイン制御部）の制御電圧時間プロファイルを格納した第４のテーブルとを備えている。なお、パワー検出部２４により検出した送信パワーを格納する領域，温度検出部２５により検出した温度検出信号ｂに従ってゲイン補正等を行うデータを格納した領域，位相制御回路１７，１８に対する位相制御信号ｆに関するデータを格納した領域等を備えている。
【００１６】
図２はシステムのスペック説明図であり、最大送信パワーＰMAX 〔ｄＢｍ〕と、最小送信パワーＰMIN 〔ｄＢｍ〕と、パワーステップサイズΔ〔ｄＢ〕と、ステップ誤差ｘ，ｘ’〔ｄＢ〕と、収束時間ｓ〔μｓ〕とを示す。なお、最大送信パワーＰMAX と最小送信パワーＰMIN との例えば中間値をＹ、現在送信パワーをＰとして、ＰMAX −Ｙ＜Ｐ＜ＰMIN の状態に於ける送信パワーＰを切替えるパワーステップサイズΔに対するステップ誤差をｘとし、又Ｐ＜ＰMAX −Ｙの状態に於ける送信パワーＰを切替えるパワーステップサイズΔに対するステップ誤差をｘ’としており、このステップ誤差はｘ＜ｘ’の関係とする。即ち、送信パワーが小さい時のパワーステップサイズΔに対する誤差は緩和されている。
【００１７】
このシステムのスペックに従って、パワー検出部２４は、ＰMAX −ΔからＰMIN −Ｙ−Δ〔ｄＢｍ〕の間で、ステップ誤差ｘ〔ｄＢ〕に比較して充分に小さい誤差で送信パワーを検出できる構成とする。又アッテネータ９は、理想的な状態で、ＧRFMIN とＧRFMAX ＝ＧRF＋Ｙとの二つの状態に遷移させる構成とする。なお、実際には、ＧRF〔ｄＢ〕より低いゲイン及びＧRF＋Ｙ〔ｄＢ〕より高いゲインとすることも可能な構成とする。
【００１８】
又可変利得増幅器１３は、理想的な状態でＧIFMIN 〔ｄＢ〕からＧIFMAX 〔ｄＢ〕の間でゲインを変化させる。なお、実際には、ＧIFMIN 〔ｄＢ〕より低いゲイン及びＧIFMAX 〔ｄＢ〕より高いゲインに制御可能な構成とする。この場合、無線送信装置としてのダイナミックレンジは、ＧRFMAX −ＧRFMIN ＋ＧIFMAX −ＧIFMIN であり、所望の送信パワーのダイナミックレンジＰMAX −ＰMIN より大きい構成となる。
【００１９】
図３は送信パワーとゲイン制御との説明図であり、状態１〜４について示すものであり、ローパワー時の状態、即ち、送信パワーをＰMIN 〜ＰMAX −Ｙの範囲で制御する時を状態１とし、ＲＦＡＴＴのゲイン、即ち、アッテネータ９のゲインをＧRFMIN 、ＩＦアンプのゲイン、即ち、可変利得増幅器１３のゲインをＧIFMIN 〜ＧIFMAX の範囲で制御する。又送信パワーを切替ポイントより上げる時、即ち、送信パワーをＰMAX −ＹからＰMAX −Ｙ＋Δに上げる時を状態２とし、ＲＦＡＴＴ（アッテネータ９）のゲインをＧRFMIN からＧRFMAX に切替え、ＩＦアンプ（可変利得増幅器１３）のゲインをＧIFMAX からＧIFMAX −Ｙ＋Δに切替える。
【００２０】
又送信パワーを切替ポイントより下げる時、即ち、送信パワーをＰMAX −ＹからＰMAX −Ｙ−Δに下げる時を状態３とし、ＲＦＡＴＴ（アッテネータ９）のゲインをＧRFMAX からＧRFMIN に切替え、ＩＦアンプ（可変利得増幅器１３）のゲインをＧIFMAX −ＹからＧIFMAX −Δに切替える。又ハイパワー時の状態、即ち、送信パワーをＰMAX −Ｙ〜ＰMAX の範囲で制御する時を状態４とし、ＲＦＡＴＴ（アッテネータ９）のゲインをＧRFMAX に、ＩＦアンプ（可変利得増幅器１３）のゲインをＧIFMAX −Ｙ〜ＧIFMAX の範囲で制御する。
【００２１】
制御処理部２２は、現在の送信パワーをパワー検出部２４からのパワー検出信号ｃによって判定し、受信部２７を介した指令値又は入出力部２６からの指令値等の指令された値の送信パワーが状態１〜４の何れに相当するかを判定して、アッテネータ９に対するゲイン制御信号ｄと、可変利得増幅器１３に対するゲイン制御信号ｅとを、メモリ２３に形成したゲインと制御信号との関係の第１，第２のテーブルを参照して出力するものである。この場合、状態３又は状態４に於けるゲインの切替えの過程に於いて、全体のゲインが円滑に切替えられるように、切替時間過程に於けるゲイン制御信号ｄ，ｅについてメモリ２３に格納した第３，第４のテーブルを参照して出力するものである。
【００２２】
図４は本発明の実施の形態の制御処理部とメモリとの説明図であり、制御処理部２２は、送信信号処理部４１と、ゲイン制御処理部４２と、テスト制御処理部４３と、受信信号処理部４４とを含む構成を有する場合を示し、又メモリ２３は、第１〜第４のテーブル５１〜５４を含む構成を有する場合を示す。
【００２３】
制御処理部２２の送信信号処理部４１は、入出力部２６からの送信信号を、Ｉ，ＩＸ，Ｑ，ＱＸ信号として直交変調手段に入力するように処理するものであり、又ゲイン制御処理部４２は、パワー検出部２４からのパワー検出信号ｃと、温度検出部２５からの温度検出信号ｂ等を入力し、メモリ２３の各テーブルを参照して、ゲイン制御信号ｄ，ｅを生成して出力する。
【００２４】
又テスト制御処理部４３は、後述のテスト時に切替スイッチ２を終端部３側に切替える切替スイッチ制御信号ａを出力し、ゲイン制御処理部４２との間でテスト結果を求めてメモリ２３の図示を省略した領域に格納する。又受信信号処理部４４は、受信部２７からの信号を処理するものである。
【００２５】
又メモリ２３の第１のテーブル５１は、ステップゲイン制御部、即ち、ステップ状にゲインを切替えるアッテネータ９のゲインＧRFと制御電圧Ｖ１との関係を格納したものである。又第２のテーブル５２は、連続ゲイン制御部、即ち、連続的にゲインを制御できる可変利得増幅器１３のゲインＧIFと制御電圧Ｖ２との関係を格納したものである。又第３のテーブル５３は、図３に示す状態２又は状態３に於けるアッテネータ９に対する収束時間ｓ内の時間ｔと制御電圧Ｖ１との関係の時間プロファイルを格納したものである。又第４のテーブル５４は、図３に示す状態２又は状態３に於ける可変利得増幅器１３に対する収束時間ｓ内の時間ｔと制御電圧Ｖ２との関係の時間プロファイルを格納したものである。なお、第３のテーブル５３は、時間ｔとゲインＧRFとの関係として格納することも可能であり、同様に、第４のテーブル５４も、時間ｔとゲインＧIFとの関係として格納することも可能である。この場合、ゲインＧRF，ＧIFについて第１，第２のテーブルを参照して制御電圧を求めることになる。
【００２６】
図５及び図６はゲイン制御過程の説明図であり、図５の（Ａ）は、状態２に於けるアッテネータ９のゲインＧRFと、可変利得増幅器１３のゲインＧIFとの収束時間ｓ内のサンプリング時刻ｔ＝０〜ｓ’〔μｓ〕毎のプロファイルを示す。即ち、スペックの収束時間ｓ〔μｓ〕より短い時間内のサンプリング時刻毎のゲインＧRFとゲインＧIFとを示す。又（Ｂ）は、状態に２に於けるゲイン制御による送信パワーの時間プロファイルを示す。即ち、送信パワーを切替ポイントより上げる状態２に於いて、アッテネータ９のゲインＧRFを、ＧRFMIN からＧRFMAX に切替える過程でサンプリング時刻毎に順次上昇させると共に、可変利得増幅器１３のゲインＧIFを、ＧIFMAX からＧIFMAX −Ｙ＋Δに切替える過程で、サンプリング時刻毎に順次減少させる。
【００２７】
その時、ゲイン制御開始の時刻をｔ＝０、ゲイン制御完了の時刻をｔ＝ｓ’、ｔ＝０〜ｓ’の間のサンプリング数をＮ＋１、サンプリング時刻をｔi （ｉ＝０〜Ｎ）とすると、
【００２８】
それによって、図５の（Ｂ）に示すように、ゲイン制御開始時刻ｔ＝０からゲイン制御完了時刻ｔ＝ｓ’までの間の送信パワーは、ＰMAX −ＹからパワーステップサイズΔ〔ｄＢ〕だけ大きくしたＰMAX −Ｙ＋Δに直線状に制御することができる。即ち、アッテネータ９のゲインを切替えて送信パワーを上昇させる時に、このアッテネータ９のゲインＧRFと、可変利得増幅器１３のゲインＧIFとを、サンプリング時刻ｔ毎に逆方向に制御し、収束時間ｓ内で指令された送信パワーＰMAX −Ｙ＋Δに直線状に上昇させることができる。
【００２９】
又図６の（Ａ）はアッテネータ９のゲインＧRFと、可変利得増幅器１３のゲインＧIFとの状態３の場合の時間プロファイルを示し、（Ｂ）は送信パワーを減少させる時の時間プロファイルを示す。即ち、送信パワーを切替ポイントより下げる状態３に於いて、アッテネータ９のゲインＧRFを、ＧRFMAX からＧRFMIN に下げる過程（減衰量を増加する過程）で、可変利得増幅器１３のゲインＧIFをＧIFMAX −ＹからＧIFMAX −Δに制御するものである。
【００３０】
この場合も、アッテネータ９のゲイン制御と可変利得増幅器１３のゲイン制御とによる変化分を打ち消しながら、パワーステップサイズΔ〔ｄＢ〕分だけ送信パワーを減少させるものであり、ゲイン制御開始の時刻をｔ＝０、ゲイン制御完了の時刻をｔ＝ｓ”、ｔ＝０〜ｓ”の間のサンプリング数をＮ＋１、サンプリング時刻ｔi （ｉ＝０〜Ｎ）とすると、
【００３１】
それによって、図６の（Ｂ）に示すように、ゲイン制御開始時刻ｔ＝０からゲイン制御完了時刻ｔ＝ｓ”までの間の送信パワーはＰMAX −ＹからＰMAX −Ｙ−Δに直線状に減少するように制御することができる。即ち、アッテネータ９のゲインを切替えて送信パワーを減少させる時に、このアッテネータ９のゲインと、可変利得増幅器１３のゲインとを、サンプリング時刻毎に逆方向に制御させて、送信パワーの変化をほぼ直線状に変化させ、収束時間ｓ内で指令された送信パワーＰMAX −Ｙ＋Δに円滑に切替えることができる。
【００３２】
又前述の状態２，３に於けるゲイン制御に於いて、アッテネータ９と可変利得増幅器１３との間の送信信号の遅延時間をｔdelay （この遅延時間は設計段階で既知となるが、送信開始前に測定することも可能）とすると、この遅延時間を考慮して、制御処理部２２のゲイン制御処理部４２は、可変利得増幅器１３に対するサンプリング時刻ｔ＝０〜ｓ’又はｔ＝０〜ｓ”に於けるｉ番目のゲイン制御信号ｅをｔ＝ｔi 〔μｓ〕に出力した時、アッテネータ９に対するｉ番目のゲイン制御信号ｄをｔ＝ｉ＋ｔdelay 〔μｓ〕に出力する。
【００３３】
この場合の遅延時間ｔdelay に従ってゲイン制御信号が読出されるように第３，第４のメモリ５３，５４に格納するか、又は同一のサンプリング時刻対応のゲイン制御信号を読出して、アッテネータ９に対するゲイン制御信号ｄを、遅延回路によって時間ｔdelay だけ遅延させる構成とすることも可能である。このような構成により、内部遅延が存在する時のゲイン制御過程に於ける送信パワーを直線状に変化させることができる。
【００３４】
又前述の状態２，３に於けるゲイン制御に於いて、アッテネータ９と可変利得増幅器１３との特性に対応して送信信号に位相変化が生じることがある。そこで、ゲイン制御を行う場合の位相の変化量を測定し、その変化量又はその逆数をメモリ２３に記憶しておき、前述の状態２，３に於けるｔ＝０〜ｓ’又はｔ＝０〜ｓ”のゲイン制御過程で、このメモリ２３に記憶した位相の変化量又はその逆数を読出して位相制御信号ｆを生成し、位相制御回路１７，１８に加えて送信信号の位相変化を抑制するように制御する。
【００３５】
又周囲温度により各部の特性が変化することにより、送信パワーも変化することがある。そこで、メモリ２３に、温度対応の補正値を格納しておき、温度検出部２５からの温度検出信号を基に、制御処理部２２は、アッテネータ９のゲイン制御信号ｄ及び可変利得増幅器１３のゲイン制御信号ｅを補正して出力することができる。
【００３６】
図７は本発明の実施の形態のフローチャートであり、所定時間間隔をスロットとし、前スロットの送信パワーＰが、Ｐ＜ＰMAX −Ｙか、Ｐ＝ＰMAX −Ｙか、Ｐ＞ＰMAX −Ｙかを判定し（ａ１）、Ｐ＜ＰMAX −Ｙの場合は、ローパワー時の状態１の送信パワー制御とする（ａ５）。又Ｐ＞ＰMAX −Ｙの場合は、ハイパワー時の状態４の送信パワー制御とする（ａ８）。
【００３７】
又Ｐ＝ＰMAX −Ｙの場合は、前スロットの状態に於いて状態１か又は状態４かを判定し（ａ２）、状態１であった場合は、次スロットで送信パワーを切替ポイントより上昇させるか否かを判定し、上昇させない場合は、状態１を継続するように送信パワーを制御する（ａ５）。又次スロットで送信パワーを切替ポイントより上昇させる場合は、状態２の送信パワー制御を行う（ａ６）。即ち、送信パワーをＰMAX −ＹからＰMAX −Ｙ＋Δに上昇させる過程で、メモリ２３に形成した第３，第４のテーブル５３，５４を参照して、アッテネータ９のゲインをＧRFMIN からＧRFMAX にサンプリング時刻毎に上昇させ、可変利得増幅器１３のゲインをＧIFMAX からＧIFMAX −Ｙ＋Δにサンプリング時刻毎に減少させる。
【００３８】
又前述のステップ（ａ２）に於いて、前スロットの状態が状態４の場合、次スロットで送信パワーを切替ポイントより減少させるか否かを判定し（ａ４）、減少させない場合は、状態４の送信パワー制御を継続する（ａ６）。又送信パワーを切替ポイントより減少させる場合は、状態３の送信パワー制御を行う（ａ７）。即ち、送信パワーをＰMAX −ＹからＰMAX −Ｙ−Δに減少させる過程で、メモリに形成した第３，第４のテーブルを参照して、アッテネータ９のゲインをＧRFMAX からＧRFMIN にサンプリング時刻毎に減少させ、可変利得増幅器１３のゲインをＧIFMAX −ＹからＧIFMAX −Δにサンプリング時刻毎に上昇させる。
【００３９】
そして、送信パワーＰをＲＡＭ（メモリ２３）に保存（ａ９）のステップに於いて、パワー検出部２４により検出したパワー検出信号ｃを制御処理部２２に入力し、制御処理部２２は、メモリ２３の所定の領域に現スロット送信パワーとして格納する。そして、ステップ（ａ１）に於いて、このメモリ２３から前スロットの送信パワーとして読出すことになる。
【００４０】
又送信パワーの制御に於いて、周囲の温度や各部の周波数特性等により、同一のゲイン制御信号でも装置対応に異なる送信パワーとなる場合がある。そこで、送信電波を送出することなく、送信パワーとゲイン制御信号との関係を求めるテストを行う。即ち、制御処理部２２から切替スイッチ制御信号ａを出力して、切替スイッチ２をアンテナ１側から無反射特性の終端部３側に切替える。
【００４１】
そして、制御処理部２２から実際の通信に於けるフォーマットに従って、Ｉ，Ｑ信号構成のテスト信号を送出する。このテスト信号はメモリ２３に格納しておいて、そのテスト信号を読出す構成とすることができる。図４に於いては、制御処理部２２のテスト制御処理部４３から切替スイッチ制御信号ａを出力し、メモリ２３に格納したテスト信号を読出して送出し、ゲイン制御処理部４２を制御して、可変利得増幅器１３にゲイン制御信号ｅを送出し、且つアッテネータ９にゲイン制御信号ｄを送出する。又制御処理部２２のゲイン制御処理部４２に、パワー検出部２４により送信パワーを検出したバー検出信号ｃを入力し、温度検出部２５により周囲温度等を検出して、その温度検出信号ｂを入力する。
【００４２】
先ず、可変利得増幅器１３のゲインと制御電圧との関係を測定する。アッテネータ９のゲインがＧRFMAX になる制御電圧Ｖ１MAX を第１のメモリ５１から読出して、アッテネータ９を制御する。アッテネータ９のゲインに誤差が含まれている可能性があるから、この場合のゲインをＧRFMAX ’とする。この状態で、可変利得増幅器１３の制御電圧を変更して送信パワーの変化を検出する。
【００４３】
パワー検出部２４によって検出した送信パワーがＰMAX −Ｙ−Δ，ＰMAX −Ｙ，ＰMAX −Ｙ＋Δ，ＰMAX −Ｙ＋２Δ，・・・ＰMAX になる時の可変利得増幅器１３のゲインをＧIFMAX ’−Ｙ−Δ，ＧIFMAX ’−Ｙ，ＧIFMAX ’−Ｙ＋Δ，ＧIFMAX ’−Ｙ＋２Δ，・・・ＧIFMAX ’とし、送信パワーに対する制御電圧をメモリ２３に格納する。
【００４４】
次に、可変利得増幅器１３の制御電圧を送信パワーがＰMAX に達する値とし、アッテネータ９のゲインがＧRFMIN になる制御電圧Ｖ２MIN を第２のメモリ５２から読出して、アッテネータ９のゲイン制御信号ｄを生成し、アッテネータ９のゲインを制御する。
【００４５】
そして、パワー検出部２４によるパワー検出信号ｃによって、送信パワーがＰMAX −Ｙになるように、アッテネータ９の制御電圧を調整する。この時のアッテネータ９のゲインに誤差が含まれていることの意味でＧRDMIN ’とする。そして、送信パワーがＰMAX −Ｙ−Δ，ＰMAX −Ｙ，ＰMAX −Ｙ＋Δ，ＰMAX −Ｙ＋２Δ，・・・ＰMAX となった時のアッテネータ９のゲインをＧRFMIN ’−Δ，ＧRFMIN ’−Ｙ，ＧRFMIN ’−Ｙ＋Δ，ＧRFMIN ’−Ｙ＋２Δ，・・・ＧRFMAX ’とし、この時の送信パワーに対する制御電圧をメモリ２３に格納する。
【００４６】
このテスト結果により、前述のアッテネータ９と可変利得増幅器１３とのゲインと制御電圧との関係に変更が生じる。それにより、状態２，状態３に於ける切替えの制御の時間プロファイルに変更が生じることになる。そこで、テスト信号による送信パワーの制御を行い、前述の状態２，状態３の動作を行わせ、新たな制御の時間プロファイルを作成する。この場合のアッテネータ９の制御電圧をＶRFMIN ，ＶRFMAX （ＧRFMIN ’，ＧRFMAX ’に対応）、可変利得増幅器１３の制御電圧をＶ0 ，・・・Ｖb （アッテネータ９のゲインがＧRFMAX ’の時の送信パワーＰMAX −Ｙ−Δ，ＰMAX −Ｙ，ＰMAX −Ｙ＋Δ，ＰMAX −Ｙ＋２Δ，・・・ＰMAX に対応、なお、制御電圧Ｖ0 の時の送信パワーＰMAX −Ｙ−Δ，制御電圧Ｖb の時の送信パワーＰMAX ）とする。
【００４７】
そして、状態２の制御を高精度で行う為の準備をする。即ち、アッテネータ９のゲインをＧRFMAX ’に設定する。そして、可変利得増幅器１３の制御電圧をＶb からＶ2 までＮ分割して、ｔ＝０〜ｓ’の時間で変化させる。この時の送信パワー時間プロファイルを測定する。例えば、図８の（Ａ）に示すように、送信パワー〔ｄＢｍ〕はＰMAX からＰMAX −Ｙ＋Δに減少するから、可変利得増幅器１３のゲインの減少特性が判る。そこで、アッテネータ９のゲインをＧRFMIN ’からＧRFMAX ’までの間を、可変利得増幅器１３のゲイン変化特性を補正して、送信パワー〔ｄＢｍ〕が図８の（Ｂ）に示すように、ＰMAX −ＹからＰMAX −Ｙ＋Δに直線的に上昇させる制御を行う。
【００４８】
この時の可変利得増幅器１３のゲインを遷移させる時の送信パワーをＰIF（ｔ）とし、ｔi （ｉ＝０〜Ｎ）に於けるアッテネータ９のゲインＧRF（ｔi ）は、
ＧRF（ｔi ）＝ＧRFMIN −（ＰIF（ｔ）−ＰMAX ）＋Δ／Ｎ×ｉ …（３）
によってｔ＝０〜ｓ’間で増加させる。前述のアッテネータ９のゲイン遷移過程に於いて測定した制御電圧の時間プロファイルをメモリ２３にテーブルとして格納する。
【００４９】
次に状態３の制御を高精度で行う為の準備をする。即ち、アッテネータ９のゲインをＧRFMAX ’に設定する。そして、可変利得増幅器１３の制御電圧をＶ1 からＶb-1 までをＮ分割してｔ＝０〜ｓ”の間で変化させる。この時の送信パワーの時間プロファイルを測定する。この時の送信パワー〔ｄＢｍ〕は、例えば、図９の（Ａ）に示すように、ＰMAX −ＹからＰMAX −Δに上昇させる。これは可変利得増幅器１３のゲインの増加特性を示すものとなる。そして、アッテネータ９のゲインをＧRFMAX ’からＧRFMIN ’までの間で、可変利得増幅器１３のゲインの変化を打ち消すようにゲインを減少し、送信パワー〔ｄＢｍ〕がＰMAX −ＹからＰMAX −Ｙ−Δまで直線状に減少するように制御する。即ち、
【００５０】
従って、メモリ２３には、例えば、図１０に示す内容が格納される。即ち、メモリ領域０にパワー検出部２４により検出した現スロット送信パワーを格納し、メモリ領域１にＲＦＡＴＴ（アッテネータ９）のゲインと制御電圧の関係のテーブル、即ち、第１のテーブル５１を格納し、メモリ領域２にＩＦアンプ（可変利得増幅器１３）のゲインと制御電圧の関係のテーブル、即ち、第２のテーブル５２を格納する。
【００５１】
又メモリ領域３に状態２の時のＲＦＡＴＴ（アッテネータ９）の制御電圧時間プロファイルを格納し、メモリ領域５に状態３の時のＲＦＡＴＴ（アッテネータ９）の制御電圧時間プロファイルを格納する。このメモリ領域３，５は、図４の第３のテーブル５３に対応する。又メモリ領域４に状態２の時のＩＦアンプ（可変利得増幅器１３）の制御電圧時間プロファイルを格納し、メモリ領域６に状態３の時のＩＦアンプ（可変利得増幅器１３）の制御電圧時間プロファイルを格納する。このメモリ領域４，６は、図４の第４のテーブル５４に対応する。
【００５２】
又メモリ領域７に状態２の時の送信部トータルの位相変化量、メモリ領域８に状態３の時の送信部トータルの位相変化量をそれぞれ格納し、制御処理部２２は、状態２又は状態３に対応した位相変化量を読出して、位相制御回路１７，１８に加える位相制御信号ｆを生成する。又メモリ領域９にＩＦアンプ（可変利得増幅器１３）からＲＦＡＴＴ（アッテネータ９）までの時間遅延量を格納し、制御処理部２２は、状態２又は状態３に於けるゲイン制御信号ｄ，ｅのタイミングを制御する。
【００５３】
又メモリ領域１０にテスト信号を格納する。即ち、前述の切替スイッチ２を終端部３側に切替えてテストする場合のテスト信号を格納する。又メモリ領域１１〜１６には、前述のテストによって得られた結果を基に、第５〜第８のテーブルを格納するものであり、メモリ領域１１に、ＲＦＡＴＴ（アッテネータ９）の修正されたゲインと制御電圧の関係のテーブル、即ち、第５のテーブルを格納し、メモリ領域１２に、ＩＦアンプ（可変利得増幅器１３）の修正されたゲインと制御電圧の関係テーブル、即ち、第６のテーブルを格納する。
【００５４】
又メモリ領域１３に、送信前に計算した状態２の時のＲＦＡＴＴ（アッテネータ９）の制御電圧時間プロファイルを格納し、メモリ領域１４に、送信前に計算した状態２の時のＩＦアンプ（可変利得増幅器１３）の制御電圧時間プロファイルを格納し、メモリ領域１５に、送信前に計算した状態３の時のＲＦＡＴＴ（アッテネータ９）の制御電圧時間プロファイルを格納し、メモリ領域１６に、送信前に計算した状態３の時のＩＦアンプ（可変利得増幅器１３）の制御電圧時間プロファイルを格納し、メモリ領域１３，１５を第７のテーブル、メモリ領域１４，１６を第８のテーブルとする。
【００５５】
前述のテストにより、第５〜第８のテーブルをメモリ２３に格納することができる。そして、テスト終了により、制御処理部２２は、切替スイッチ制御信号ａを切替スイッチ２に加えて、終端部３側からアンテナ１側に切替えさせ、送信処理を開始する。そして、送信パワーがＰMIN 〜ＰMAX −２Ｙ−Δの間は、メモリ領域１〜６の第１〜第４のテーブルを用いて送信制御し、送信パワーがＰMAX −２ＹからＰMAX の間は、メモリ領域１１〜１６の第５〜第８のテーブルを用いて送信制御する。この送信パワーがＰMAX に近い状態に於ける誤差ｘ’（＞ｘ）を、±ｘ〔ｄＢ〕以下とすることができるから、送信パワーの制御範囲を拡大することが可能となる。
【００５６】
本発明は前述の各実施の形態にのみ限定されるものではなく、種々付加変更することができるものであり、例えば、アッテネータ９等のステップゲイン制御部の切替ステップ数は、２段階の場合を示すが、更に多数の段階の切替えを可能とした構成とすることも可能である。又アッテネータ９等のステップゲイン制御部をアンテナ１側に配置した場合を示すが、可変利得増幅器１３等の連続ゲイン制御部をアンテナ１側に配置し、アッテネータ９等のステップゲイン制御部を制御処理部２２側に配置することも可能である。
【００５７】
（付記１）データを連続的に送信する無線送信装置に於いて、ゲインをステップ状に切替えると共に切替過程に於いて連続的にゲインを制御可能としたステップゲイン制御部と、該ステップゲイン制御部による少なくともゲインの切替えを行うまでの間を連続的にゲインを制御可能とした連続ゲイン制御部と、前記ステップゲイン制御部のゲインと制御電圧との関係を格納した第１のテーブルと、前記連続ゲイン制御部のゲインと制御電圧との関係を格納した第２のテーブルと、前記ステップゲイン制御部のゲイン切替過程の制御電圧時間プロファイルを格納した第３のテーブルと、前記ステップゲイン制御部のゲイン切替過程に於ける前記連続ゲイン制御部の制御電圧時間プロファイルを格納した第４のテーブルとを含むメモリと、指令された送信パワーに従って、前記第１〜第４のテーブルを参照して前記ステップゲイン制御部の制御電圧と前記連続ゲイン制御部の制御電圧を出力して送信パワーの制御を行う制御処理部とを備えたことを特徴とする無線送信装置。
（付記２）前記制御処理部は、送信パワーの制御状態を、切替ポイントより低いローパワー時の状態１と、送信パワーを前記切替ポイントより上げる時の状態２と、送信パワーを前記切替ポイントより下げる時の状態３と、前記切替ポイントより高いハイパワー時の状態４として、前記状態１に於いて、前記ステップゲイン制御部のゲインを最小に制御し、前記連続ゲイン制御部のゲインを最小から最大までの範囲で制御し、前記状態４に於いて、前記ステップゲイン制御部のゲインを最大に制御し、前記連続ゲイン制御部のゲインを最小から最大までの範囲に制御し、前記状態２及び前記状態３に於いて、前記メモリの第３及び第４のテーブルを参照して前記ステップゲイン制御部及び前記連続ゲイン制御部のゲインを制御する構成を備えたことを特徴とする付記１記載の無線送信装置。
（付記３）前記メモリの第３及び第４のテーブルは、前記状態２及び前記状態３のゲイン切替過程に於ける送信パワーが直線状に変化するように、前記ステップゲイン制御部の制御電圧時間プロファイル及び前記連続ゲイン制御部の制御電圧時間プロファイルを格納したことを特徴とする付記１又は２記載の無線送信装置。
【００５８】
（付記４）前記制御処理部は、送信信号をアンテナから終端部に切替えて終端させてテストを行うテスト制御処理部を含み、該テスト制御処理部は、テスト信号送信制御を行うと共に、前記ステップゲイン制御部と連続ゲイン制御部とのゲインを制御して、測定した送信パワーと制御電圧との関係を前記メモリに第５，第６のテーブルとして格納し、且つ前記ステップゲイン制御部によるゲインのステップ状の切替過程に於ける制御電圧時間プロファイルを前記メモリに第７，第８のテーブルとして格納する制御処理構成を備えたことを特徴とする付記１記載の無線送信装置。
（付記５）前記メモリは、測定した送信中の送信パワーを格納する領域と、前記ステップゲイン制御部と前記連続ゲイン制御部とによるゲイン制御に伴う送信信号の位相変化量を格納した領域とを備え、前記制御処理部は、前記状態２及び状態３に於けるゲイン制御時に前記メモリに格納された前記位相変化量に抑制するように送信信号の位相を制御する構成を備えたことを特徴とする付記１乃至３記載の無線送信装置。
（付記６）前記メモリは、前記ステップゲイン制御部と前記連続ゲイン制御部との間の遅延時間を格納した領域を備え、前記制御処理部は、前記メモリに格納された遅延時間を基に前記ステップゲイン制御部と前記連続ゲイン制御部とのゲイン制御に時間差をもたせる制御を行う構成を備えたことを特徴とする付記１乃至３記載の無線送信装置。
（付記７）前記制御処理部は、温度検出部による周囲温度の検出信号を基に、前記ステップゲイン制御部及び前記連続ゲイン制御部のゲイン制御信号を補正する構成を備えたことを特徴とする付記１乃至３記載の無線送信装置。
【００５９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、アッテネータ９等のステップゲイン制御部と、可変利得増幅器１３等の連続ゲイン制御部と、制御処理部２２と、メモリ２３とを含み、このメモリ２３には、ステップゲイン制御部のゲインと制御電圧との関係を格納した第１のテーブルと、連続ゲイン制御部のゲインと制御電圧との関係を格納した第２のテーブルと、ステップゲイン制御部のゲイン切替過程の制御電圧時間プロファイルを格納した第３のテーブルと、ステップゲイン制御部のゲイン切替過程に於ける前記連続ゲイン制御部の制御電圧時間プロファイルを格納した第４のテーブルとを形成し、ステップゲイン制御部と連続ゲイン制御部とにより送信パワーの制御範囲を拡大し、且つステップゲイン制御部によるゲインをステップ状に切替える過程で、制御処理部２２は、第３，第４のテーブルを参照して、送信パワーが連続的に変化するように円滑に、且つ高精度に制御することができる利点がある。
【００６０】
又テスト時にアンテナ１側から終端部３側に切替えて電波が送出されないようにして、テスト信号の送信を行い、その時の送信パワーとゲインとの関係及びステップゲイン制御部のゲイン切替過程に於けるステップゲイン制御部と連続ゲイン制御部との制御電圧時間プロファイルを、メモリ２３の第５〜第８のテーブルとして形成し、送信パワーを増大した時のゲイン制御に用いることにより、制御誤差を低減することができる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の説明図である。
【図２】システムのスペック説明図である。
【図３】送信パワーとゲイン制御との説明図である。
【図４】本発明の実施の形態の制御処理部とメモリとの説明図である。
【図５】ゲイン制御過程の説明図である。
【図６】ゲイン制御過程の説明図である。
【図７】本発明の実施の形態のフローチャートである。
【図８】状態２のテスト時の送信パワーの説明図である。
【図９】状態３のテスト時の送信パワーの説明図である。
【図１０】メモリの記憶内容の説明図である。
【符号の説明】
１ アンテナ
２ 切替スイッチ
３ 終端部
４ デュプレクサ
５ 方向性結合器
６ アンソレータ
７ 電力増幅器
８ バンドパスフィルタ
９ アッテネータ
１１ アップコンバータ
１３ 可変利得増幅器
１７，１８ 位相制御回路
１９，２０ 変調器
２２ 制御処理部
２３ メモリ
２４ パワー検出部
２５ 温度検出部
２６ 入出力部
２７ 受信部
Claims (3)
- データを連続的に送信する無線送信装置に於いて、
ゲインをステップ状に切替えると共に切替過程に於いて連続的にゲインを制御可能としたステップゲイン制御部と、
該ステップゲイン制御部による少なくともゲインの切替えを行うまでの間を連続的にゲインを制御可能とした連続ゲイン制御部と、
前記ステップゲイン制御部のゲインと制御電圧との関係を格納した第１のテーブルと、前記連続ゲイン制御部のゲインと制御電圧との関係を格納した第２のテーブルと、前記ステップゲイン制御部のゲイン切替過程の制御電圧時間プロファイルを格納した第３のテーブルと、前記ステップゲイン制御部のゲイン切替過程に於ける前記連続ゲイン制御部の制御電圧時間プロファイルを格納した第４のテーブルとを含むメモリと、
指令された送信パワーに従って、前記第１〜第４のテーブルを参照して前記ステップゲイン制御部の制御電圧と前記連続ゲイン制御部の制御電圧を出力して送信パワーの制御を行う制御処理部と
を備えたことを特徴とする無線送信装置。 - 前記制御処理部は、送信信号をアンテナから終端部に切替えて終端させてテストを行うテスト制御処理部を含み、該テスト制御処理部は、テスト信号送信制御を行うと共に、前記ステップゲイン制御部と連続ゲイン制御部とのゲインを制御して、測定した送信パワーと制御電圧との関係を前記メモリに第５，第６のテーブルとして格納し、且つ前記ステップゲイン制御部によるゲインのステップ状の切替過程に於ける制御電圧時間プロファイルを前記メモリに第７，第８のテーブルとして格納する制御処理構成を備えたことを特徴とする請求項１記載の無線送信装置。
- 前記メモリは、測定した送信中の送信パワーを格納する領域と、前記ステップゲイン制御部と前記連続ゲイン制御部とによるゲイン制御に伴う送信信号の位相変化量を格納した領域と、前記ステップゲイン制御部と前記連続ゲイン制御部との間の送信信号の遅延時間を格納した領域とを備え、前記制御処理部は、ゲイン制御時に前記メモリに格納された位相変化量を基に位相変化を抑制するように送信信号の位相を制御し、前記メモリに格納された遅延時間を基に前記ステップゲイン制御部と前記連続ゲイン制御部とのゲイン制御に時間差をもたせる制御を行う構成を備えたことを特徴とする請求項１又は２記載の無線送信装置。
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