JP3888433B2

JP3888433B2 - Transmission output control circuit and method for communication apparatus

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Publication number: JP3888433B2
Application number: JP2001381740A
Authority: JP
Inventors: 明洋桐沢
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2001-12-14
Filing date: 2001-12-14
Publication date: 2007-03-07
Anticipated expiration: 2021-12-14
Also published as: JP2003188741A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は無線通信機の屋外装置の送信出力制御装置および送信出力制御方法に関し、特に送信回路と減衰量制御回路とを有し、送信回路は、インタフェースラインからIF送信信号を入力し、入力IF送信信号をマイクロ波帯に周波数変換して所定の出力まで増幅した後に、そのマイクロ波送信信号を可変減衰器に与えて送信電力を減衰させ、可変減衰器の出力を送信ドライバを経て送信し、前記減衰量制御回路は、減衰量制御信号を生成して前記可変減衰器による送信電力の減衰量を制御する送信出力制御回路、および送信出力制御回路を用いた送信出力制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の送受信装置、（屋外に設置する装置はODU（OUT DOOR UNIT屋外装置）とも呼ぶ）には、送信電力を一定に保つため、検波電圧からループアンプを通してアッテネータ（減衰器、以下ATTと称す）を制御するアナログループによるALC制御方式（自動レベル制御回路とも呼ぶ）が採用されていた。
【０００３】
図１３は送受信装置の従来例を示すブロック図である。
屋内装置とのインタフェース側であるIFL（インタフェースライン）には屋内にある通信装置とケーブルが接続されており、アンテナ側にはアンテナANTが接続されている。この通信装置の受信回路は、受信ドライバRX、増幅器１０b、ミキサ１１b、およびデマルチプレクサ１２を備え、信号は、アンテナANTからIFLに流れる。送信回路は、マルチプレクサ１２、ミキサ１１a、アンプ１０a、可変アッテネータ（ATT）９、増幅器１０、送信ドライバTXを備えた送信主回路と、送信回路のゲインを調整するために可変アッテネータ９に与える制御信号が生成される減衰量制御回路が帰還回路の形で設けられている。送信信号は、IFLからANTの方向に流れる。さらに、送受信装置は、送受信の通信モードを切り替えるためのデュプレクサ（DUP）１３を備えている。
通常、マルチプレクサとデマルチプレクサとは１つのユニットとして構成されている。図１３のMX/DMX１２はそのユニットである。
【０００４】
減衰量制御回路は、カプラ１７、検波器８、アナログアンプ１６、ローパスフィルタ（LPF）１８、V-I変換器１９を備えている。
【０００５】
送信出力は、一部をカプラ１７で分岐して検波器８で電圧に変換される。検波電圧はアナログアンプ１６で増幅され、低域フィルタ（LPF）１８によって平滑された後、その平滑された電圧はV-I変換器１９によって電流に変換されて、制御信号として可変アッテネータ９に入力される。
【０００６】
送信電力が高い場合には、検波電圧が大きくなり，ATT９に加わる電流が高くなるので、ゲインが絞られて、送信電力は下がる。逆に送信電力が低いと検波電圧が小さくなり、ATT９に加わる電流が低くなるので、ゲインが増加して送信電力は上がる。このようにして一定の送信電力が保たれている。送信回路の出力制御特性は、一巡ループゲインで決定される。
この従来の方式では、検波器８やATT９の特性のリニアリティが良くないと、ループゲインが一定でなくなり制御ループが不安定になるという問題点があった。
【０００７】
送受信装置のアナログループがもつ前掲の問題点を解決するために、図１３の送受信装置の検波電圧をA/D変換し、CPUを備えた制御盤でATTのゲインを制御する方式がある。
図１４は、このような送受信装置の一例で、自動レベル制御装置の要部を図１３の装置に関連付けて記述したブロック図である。図１４において、図１３と同一の参照番号をつけた部品は、図１３の対応部品と同一の機能を有する。
この装置においては、可変アッテネータ（ATT）９が制御信号値に対応した減衰率で、通過する無線変調信号を減衰させる。送信出力は、一部をカプラ１７で分岐して検波器８で電圧に変換される。検波電圧はA/D変換器３６によってディジタル信号に変換された後、制御回路（CONT）３３に入力される。制御回路３３はCPU３４とメモリ３５を備えている。メモリ３５は、A/D変換器３６の出力とATT９に与える制御信号との対応テーブルを保持している。CPU３４は、A/D変換器３６の出力信号を受信すると、メモリ３５にアクセスして前記対応テーブルを参照し、ATT９に与える制御信号値を表すディジタル信号を出力する。そのディジタル信号はD/A変換器３１によってアナログ信号に変換される。D/A変換器３１から出力されるアナログ電圧信号はV-I変換器１９によって電流に変換されて、制御信号として可変アッテネータ９に入力される。
【０００８】
図１４の送受信装置に類似した自動送信レベル制御装置が特開２０００−３４９７３８号公報に記載されている。
【０００９】
この装置においては、制御回路は、信号生成部により生成された無線変調信号（図３のIFLから入力された信号に該当する）の振幅値データと、メモリに保持されている所定のデータとを任意のタイミング毎に比較し、この比較した差分データの分布を求め、差分データの分布に基づき可変減衰器の減衰量を制御する制御信号を出力する。この差分データの最頻値に対応する補正値によって無線変調信号の補償を行う。この構成によれば、出力する無線変調信号の誤差分を、サンプル値が多く取とられた、誤差頻度の大きい補正値に従って長期的に補正する統計的制御になる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上記の図１４の自動送信レベル制御装置においても、公報に記載されている自動レベル制御装置においても、送信回路の出力を制御装置によってディジタル処理をするためにA/D変換を必要とし、さらに、制御装置の出力をATT９のアナログ制御信号に変換するためのD/A変換が必要である。しかし、A/D変換やD/A変換には分解能に限界があるので、きめ細かい制御ができないという問題点がある。
【００１１】
さらに、上記の自動送信レベル制御装置には次の問題がある。
一般に可変減衰器の減衰量を制御する制御量と、その制御量によって制御される制御減衰量との関係は、送信出力の広い範囲においては線形ではなく、曲線形になる。したがって、減衰量偏差を補償するように制御量を定めても、その制御量によって生成される制御減衰量が送信出力レベルによって異なるので、ある送信出力レベルでは高速な出力レベルの自動制御が達成されても、他の送信出力レベルでは適正な出力レベルの自動制御が達成されることが保証されない。
上記の公報に記載されている自動送信レベル制御装置においては、統計的に出現頻度が高い減衰量偏差を補償するように制御量を定めて、当該減衰量偏差が出現しないようにすることによって、設定された出力レベルへ収束する速度を速くすることが意図されているけれど、この方式は、統計データを集積する時間を必要とし、かつ、処理プログラムが複雑になって演算量が多くなるという問題があると考えられる。
【００１２】
本発明の第１の目的は、前掲のCPUを備えた制御装置を用いて、A/D変換やD/A変換における分解能の限界によってきめ細かい制御が阻害されることのない送信出力制御方法と送信出力制御装置を提供することにある。
本発明の第２の目的は、送信出力レベルの広い範囲において、設定された送信出力レベルへ急速に収束することができる送信出力制御方法と送信出力制御装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するたに、本発明の送信出力制御回路は、送信回路と減衰量制御回路とを有し、送信回路は、インタフェースラインからIF送信信号を入力し、入力IF送信信号をマイクロ波帯に周波数変換して所定の出力まで増幅した後に、そのマイクロ波送信信号を可変減衰器に与えて送信電力を減衰させ、可変減衰器の出力を送信ドライバを経て送信し、前記減衰量制御回路は、減衰量制御信号を生成して前記可変減衰器による送信電力の減衰量を制御する、送信出力制御回路に次の特徴を与えて構成されている。
【００１４】
減衰量制御が行われる減衰量の範囲を複数の区間に区分して、それぞれの減衰量区間毎に前記可変減衰器の通過電流値に対する減衰量の勾配の代表値を、前記可変減衰器の既知の減衰量・通過電流特性に従って予め定め、該代表値の逆数に所定の比例定数を乗算した量を、当該区間の減衰量の重みと定義するとき、
減衰量制御回路は、
送信ドライバの出力信号を分岐し、検波して検波信号を生成する送信電力検出手段と、
検波信号をA/D変換して送信電力値を生成し、該送信電力値に対応する減衰量を、設定されている送信電力値に対応する減衰量と比較して減衰量偏差を生成し、該減衰量偏差を補償するように定められた減衰量補正値を、現在の送信電力値に対応する減衰量に加算して更新された減衰量を演算する情報処理手段と、
更新された減衰量を前記減衰量区間毎に区切ってそれぞれの減衰量区間に配属させ、それぞれの区間毎の減衰量に前記重みを付けて加算して得られる重み付け加算量に比例するアナログ信号を生成して減衰量制御信号として出力するD/A変換手段と、
D/A変換手段の出力を、前記可変減衰器の制御に適合する電気信号に変換して、前記可変減衰器に供給する信号変換手段と
を備えている。
【００１５】
このように、更新された減衰量を前記減衰量区間毎に区切ってそれぞれの減衰量区間に配属させ、それぞれの区間毎の減衰量に前記重みを付けて加算することによって、可変減衰器の減衰量・電流特性曲線に適合した減衰量制御を行うことができる。
【００１６】
D/A変換手段は、それぞれの区間毎の減衰量をアナログ信号にD/A変換して前記区間毎の減衰量に該当するアナログ信号を生成し、前記区間毎の減衰量に該当するアナログ信号に前記重みを付けて加算して減衰量制御信号を生成するように構成することが望ましい。
【００１７】
D/A変換手段の具体的な実施態様として、複数の減衰量区間に対応する複数段のD/A変換器と加算回路を備え、該複数段のD/A変換器が、順次に更新された減衰量をカウントした後、それぞれのD/A変換器は、それぞれの計数値をアナログ信号に変換して区間毎の減衰量に該当するアナログ信号を生成し、
加算回路は、D/A変換器毎に生成されたアナログ信号に当該区間の重みを付けて加算し、その加算結果をD/A変換手段の出力として出力する、
ように構成することができる。
【００１８】
減衰量制御回路は、さらにゲイン切り替え回路を有することが望ましい。このゲイン切り替え回路は、送信電力が所定の閾値よりも大きいか、該閾値以下であるかに対応する切り替え信号に応じてゲインを切り替えて、送信電力検出手段の出力信号を増幅し、その増幅された信号を情報処理手段に出力する。
このように、送信電力の大小に応じて増幅器のゲインを切り替えることによって、送信出力制御回路のダイナミックレンジを拡大することができる。
【００１９】
ゲイン切り替え回路は、切り替え信号が、送信電力が所定の閾値よりも大きいことを示す第１の論理レベルであるときには導通状態にされ、送信電力が前記閾値以下であることを示す第２の論理レベルであるときには、遮断状態にされるトランジスタスイッチと、該トランジスタスイッチが遮断状態のときにはゲイン１の増幅を行い、該トランジスタスイッチが導通状態のときには１より小さいゲインで増幅を行う増幅回路とを有することができる。
【００２０】
ゲイン切り替え回路は、増幅回路の出力を対数増幅するログアンプリファイヤを備えることができる。このようにしてdBm単位で出力制御を行うことができる。
【００２１】
情報処理手段は、プロセッサユニットとメモリを有し、メモリは送信電力値に対する減衰量のテーブルを蓄積し、プロセッサユニットは、送信電力が設定された後、現在の送信電力を受信したとき、テーブルを参照して、現在の送信電力値に対応する減衰量を、設定されている送信電力値に対応する減衰量と比較して減衰量偏差を生成し、該減衰量偏差を補償するように定められた減衰量補正値を、現在の送信電力値に対応する減衰量に加算して、更新された減衰量を演算してD/A変換手段に送信するように構成することが望ましい。
【００２２】
情報処理手段は、設定された送信電力値を所定の閾値と比較して、切り替え信号をゲイン切り替え回路に供給し、送信電力値に対する減衰量のテーブルは切り替え信号の内容に対応して高送信電力用の第１のテーブルと低送信電力用の第２のテーブルとの２種類のテーブルを含み、該２種類のテーブルは、高送信電力用テーブルの所定の低送信電力領域と低送信電力用テーブルの所定の高送信電力領域とがオーバーラップしていることが望ましい。
【００２３】
情報処理手段は、ゲイン切り替え回路に送信した切り替え信号に対応して第１および第２のテーブルのうちの一方を参照して、更新された減衰量を演算してD/A変換手段に送信し、D/A変換手段から可変減衰器に送信された減衰量制御信号に対応して補正された送信電力値を、送信電力検出手段を介して受信し、受信した送信電力値から、前記テーブルを参照して、更新された減衰量を生成してD/A変換手段に送信する制御動作を繰り返す減衰量制御プログラムを有することができる。
【００２４】
減衰量制御プログラムは、送信電力の設定値に該当する減衰量に対する、現在の送信電力に該当する減衰量の減衰量偏差を大きさによって分類し、各部類に属する減衰量偏差には同一の補正値を設定し、かつ、大きな減衰量偏差が属する部類には大きな補正値を設定し、制御時には、減衰量偏差の大きさに応じて大きな補正値による補正から小さな補正値による補正に処理を進める手順を含んでいることが望ましい。
この手順を実行することによって、送信出力がその設定値に収束する速度を向上させることができる。
【００２５】
情報処理手段のメモリは、送信電力検出手段の出力の温度依存性を補償するために、各温度に対する送信電力の補正値を記述したテーブルを有することができる。
【００２６】
本発明の送信出力制御方法は、本発明の送信出力制御回路を用いた送信出力制御方法であって、次の処理手順を含んでいる。
減衰量制御が行われる減衰量の範囲を複数の区間に区分して、それぞれの減衰量区間毎に前記可変減衰器の通過電流値に対する減衰量の勾配の代表値を、前記可変減衰器の既知の減衰量・通過電流特性に従って予め定め、該代表値の逆数に所定の比例定数を乗算した量を、当該区間の減衰量の重みと定義し、
送信出力信号を分岐し、検波して検波信号を生成し、
前記検波信号をA/D変換して送信電力値を生成し、
該送信電力値に対応する減衰量を、設定されている送信電力値に対応する減衰量と比較して減衰量偏差を生成し、該減衰量偏差を補償するように定められた減衰量補正値を、現在の送信電力値に対応する減衰量に加算して更新された減衰量を演算し、
更新された減衰量を前記減衰量区間毎に区切ってそれぞれの減衰量区間に配属させ、
区間毎の減衰量に重みを付けて加算してその重み付け加算結果に比例するアナログ信号を生成して減衰量制御信号として出力する。
【００２７】
前掲の送信出力制御方法は、予め、生成された減衰量偏差を、その大きさによって予め分類し、同一の部類に属する減衰量偏差には同一の補正値を設定し、かつ、大きな減衰量偏差が属する部類には、大きな補正値を設定し、更新された減衰量を生成する処理は、減衰量偏差の大きさに応じて大きな補正値による補正から小さな補正値による補正に処理が進められる、手続きに従って実行され、
更新された減衰量を演算する処理過程は、
A/D変換によって生成された送信電力値を読み込む処理と、
読み込まれた送信電力に該当する減衰量を、設定された送信電力に該当する減衰量と比較して減衰量偏差を生成する処理と、
生成された減衰量偏差が、減衰量偏差の大きさによって予め分類された分類の、どの部類に属するかを定める処理と、
当該減衰量偏差が属する部類に対して予め定められた減衰量補正値を、前記読み込まれた送信電力に該当する減衰量に加算して更新された減衰量を生成する
処理を含み、
送信出力制御方法は、前記更新された減衰量を生成する処理によって更新された減衰量によって送信電力を制御し、その制御によって生成された送信電力値を読み込んで上記の更新された減衰量を生成する処理を繰り返す、
処理を含むことができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。以下の記述に引用される図面において、図１３および図１４と同一の参照番号が付けられている部品は、図１３および図１４の対応する部品と同一の機能を有する部品である。
【００２９】
図１は本発明の通信装置の一実施形態の全体を示すブロック図である。本実施形態の通信装置も、図１３、図１４の通信装置と同様にマイクロ波帯の通信装置であって、屋外に設置される屋外装置（ODU）である。図１のIFL側には屋内にある通信装置がケーブルを介して接続されており、ANT側にはアンテナが接続されている。アンテナにはディプレクサ１３が接続され、送信と受信が切り替えられる。
【００３０】
本実施形態の通信装置の受信回路は、図１３および図１４の受信回路と同一で、受信ドライバRX、増幅器１０b、ミキサ１１bを備えている。
受信ドライバRXによって受信されたマイクロ波帯信号は、増幅器１０bによって所定の電力レベルまで増幅された後、ミキサ１１bに入力される。ミキサ１１bは、局部発信器（ＬＯ）１４から出力される局部発信信号によってマイクロ波帯信号から中間周波信号を生成する。その中間周波信号は、MX/DMX１２によって多重分離された後、IFLを通って屋内装置に送られる。
【００３１】
本実施形態の通信装置の送信回路も送信電力を自動制御するための減衰量制御回路を備えている。送信回路の前向き回路は、図１３および図１４の送信回路の対応する回路と同一で、ミキサ１１a、アンプ１０、可変アッテネータATT９、アンプ１０aおよび送信ドライバTXを備え、IFLからANTの方向に信号が流れる。
【００３２】
IFLを介して屋内装置から送られた中間周波信号は、MX/DMX１２によって多重化される。ミキサ１１aは、局部発信回路１４によって生成された局部発信信号によって入力された中間周波信号を周波数変換してマイクロ波帯の送信信号を生成する。送信信号はアンプ１０で所定の電力レベルに増幅された後、可変アッテネータATT９に与えられる。
【００３３】
可変アッテネータATT９は、後述する減衰量制御回路によって生成された制御信号に応答して、入力信号を減衰して出力する。可変アッテネータATT９の出力は、アンプ１０aによって増幅された後、送信ドライバTXによってデュプレクサDUP１３を経由してアンテナANTから送信される。
【００３４】
減衰量制御回路は、カプラ１７，検波器８、ゲイン切り替え回路７、A/D変換器６、制御装置（CONT盤）３、D/A変換装置（D/A装置）２およびV/I変換器１を備えている。
【００３５】
送信出力は、その一部がカプラ１７で分岐され検波器８で電圧に変換され、ゲイン切り替え回路７とA/Dコンバータ６を介して制御回路である制御盤（CONT）３に接続されている。CONT盤３はCPU４とEEPROM５を搭載し、D/A変換装置２とV/I変換回路１を介してATT９に接続されている。本実施形態では、D/A装置２は、ATT９へ供給する減衰量制御信号の分解能を高くし、かつ、送信出力がその設定値へ収束する時間を短縮するために、後述するように、４段DA回路（D/A変換器を4段に接続した回路）として構成されている。
【００３６】
図２は、図１のゲイン切り替え回路７の回路図である。
この回路は、検波器８の出力が演算増幅回路６３の非反転入力端子に接続されている。演算増幅回路６３の反転入力端子は帰還抵抗６４を介して出力端子に接続されると共に、抵抗６５、MOS FET６２を介して接地されている。MOS FET６２のゲートには、入力バッファとしてCMOS FET６６が接続されている。また演算増幅回路６３の出力にはログアンプ６７（オプション）が接続されている。
【００３７】
この回路において、MOS FET６２はスイッチ素子として働き、そのスイッチ素子の切り替え信号は、CMOS FET６６から入力される。
MOS FET６２がオフのとき、演算増幅器６３と抵抗６４はボルテージフォロワ回路を構成する。したがって、この場合には検波器８の出力電圧がそのまま演算増幅器６３から出力される。MOS FET６２がオンのとき、演算増幅器６３と抵抗６４、６５は通常の増幅回路を構成する。したがって、検波器８の出力電圧は、抵抗６４および６５で定まる利得（本実施例では１より小さく設定されている）で出力される。このようにして、切り替え信号によって演算増幅器６２による増幅回路の利得を切り替えることができる。MOS FET６２の切り替えは、入力バッファ６６を介してCONT盤３により制御される。
送信電力制御をdBm単位で行う場合には、演算増幅器６３の出力は、ログアンプ６７に接続される。
【００３８】
図３は、ログアンプ６７が接続されているとき、ゲイン切り替え回路７の検波電圧と送信電力レベルの関係の一例を示す図である。図中、「LOW」と標識された曲線は、MOS FET６２がオフのときの特性曲線であり、「HIGH」と標識された曲線は、MOS FET６２がオンのときの特性曲線である。このようにして送信電力に対して減衰量制御回路の広いダイナミックレンジを得ることができる。
【００３９】
A/D変換器６はゲイン切り替え回路７の出力をA/D変換する。
CONT盤３は、CPU４とEEPROM５を備えた情報処理装置である。EEPROM５には、送信電力値（A/D変換器６の出力値、以下、A/D値と記す）に対する減衰量（D/A装置２の入力値、以下、D/A値と記す）のテーブルが蓄積されている。
【００４０】
CPU４は、先ず、設定された送信電力に対して適正なA/D変換器６の入力が得られるように、ゲイン切り替え回路７のゲインを切り替える。そして、その切り替えられたゲインのもとで、A/D値の実際値に対応するD/A値（以下、D/A値の実際値と記す）と、当該設定されたA/D値に対応するD/A値（以下、D/A値の目標値と記す）とを比較し、D/A値の目標値に対するD/A値の実際値の偏差（以下、減衰量偏差と記す）を補償するように、D/A値を補正して、更新されたD/A値をD/A装置２へ出力する。D/A装置２は、その更新されたD/A値を後述する仕方でD/A変換してとして出力する。V-I変換器１はD/A変換器２の出力電圧値を電流値に変換して減衰量制御電流信号としてATT９に供給する。
【００４１】
図４は図１のD/A装置２の構成の詳細を示す回路図である。
このD/A装置２は、更新されたD/A値（ディジタル信号）をCONT盤３から入力して、ATT９の減衰量・電流特性に適合した減衰量制御信号（アナログ信号）を発生する装置である。したがって、通常のD/A変換装置のように、入力されたディジタル信号に比例したアナログ信号を出力するのではなく、入力D/A値と出力減衰量制御信号との間の関係が、ATT９の減衰量・電流特性曲線の減衰量と電流との関係に相似になるように、入力D/A値に対応する減衰量制御信号を出力する装置である。
【００４２】
通常、図１のATT９にはダイオードが使用され、流す電流に応じて減衰量が決まる。このときの電流と制御減衰量（制御される減衰量）の関係は図５の実線の曲線に示されている様な特性をもっているので、感度の高いところと低い所では数倍乃至１０倍もの差がある（図５の縦軸は対数目盛である）。したがって、感度の高い領域と低い領域とを、同一の制御減衰量対電流比を使用して制御をすると、制御に誤差を生じたり、不安定を生じたりする。
この問題を防止するために、本実施形態のD/A装置２においては、入力D/A値と出力減衰量制御信号との間の関係が、ATT９の減衰量・電流特性曲線の減衰量と電流との関係に相似になるように、入力D/A値に対応する減衰量制御信号を生成する。
【００４３】
本実施態様においては、ATT９の減衰量Ａを複数（ｎ）の小区間ΔＡ（ｊ）（ｊ＝１，２，・・・ｎ）に分割し、各区間ｊにおける減衰量ΔＡ（ｊ）に対応する電流値ΔＩ（ｊ）の和としてATT９の任意の減衰量Ａを発生する電流Ｉを生成する。すなわち、
Ｉ＝ΔＩ（１）＋ΔＩ（２）＋・・・・・＋ΔＩ（ｎ）
＝ΔＡ（１）cotθ₁＋ΔＡ（２）cotθ₂＋・・・ΔＡ（ｎ）cotθ_n
・・・・・・・・・・・・（１）式（１）のθ_jは、ATT９の減衰量・電流特性曲線の第ｊ区間における傾角である。すなわち、tanθ_j＝ΔＡ（ｊ）／ΔＩ（ｊ）である（図５参照）。
【００４４】
前記したように、D/A装置２は、入力D/A値αと出力減衰量制御信号βとの間の関係が、ATT９の減衰量・電流特性曲線の減衰量Ａと電流Ｉとの関係に相似になるように特性付けられている。したがって、
β＝Δβ（１）＋Δβ（２）＋・・・・・＋Δβ（ｎ）
＝Δα（１）cotθ₁＋Δα（２）cotθ₂＋・・・Δα（ｎ）cotθ_n
・・・・・・・・・・・・（２）式（２）の右辺は、次のようにして実現することができる。すなわち、
ATT９の減衰量Ａの各区間に対応するように、D/A装置２の入力D/A値（α）をｎ個の区間に区分し、各区間Δα（ｊ）を定める。各区間のΔα（ｊ）をゲインcotθ_jで増幅して全区間について加算する。
【００４５】
しかし、実際の装置で式（２）を実現する場合には、減衰量・電流特性曲線の１つの区間内においてもθの値は変化するので、例えば、当該区間におけるtanθの平均値、または、各区間について任意に設定された点におけるtanθによって当該区間ｊにおけるtanθ_jを代表させることができる。本明細書において、勾配の代表値とは、このように、各区間ｊにおいて代表しているtanθの値のことである。したがって、勾配の代表値が、当該区間の各点の実際の勾配と異なることに起因する誤差を少なくするためには、減衰量・電流特性曲線を区分するときに、勾配が一定のセグメントを１つの区間にとることが望ましい態様である。
【００４６】
本実施形態のD/A装置２においては、4個のD/A変換器（DA-1, DA-2, DA-3, DA-4）でなるD/Aコンバータ４０が設けられ、それぞれD/A変換器（DA-1, DA-2, DA-3, DA-4）は、抵抗41-44を介して演算増幅器４５に接続されている。これらの抵抗41-44と演算増幅器４５は周知の加算回路を構成している。したがって、演算増幅器４５は、D/A変換器（DA-1, DA-2, DA-3, DA-4）の出力電圧を、抵抗41-44の抵抗値Ｒ₄₁、Ｒ₄₂、Ｒ₄₃、Ｒ₄₄の逆数に比例したゲインで増幅して、その和を出力する。すなわち、演算増幅器４５は、D/A変換器（DA-1, DA-2, DA-3, DA-4）の出力電圧に、それぞれＲ₄₁、Ｒ₄₂、Ｒ₄₃、Ｒ₄₄の逆数に比例した重み付けをして、その和を出力する。
【００４７】
このD/A装置２は、式（２）と次のように対応付けられている。
図５の減衰量・電流特性曲線が4区間に区分され、その区分に対応してD/A変換器（DA-1, DA-2, DA-3, DA-4）の各々にD/A値αの各区分Δα（ｊ）（ｊ＝１，２，３，４）が入力される。また、Ｒ₄₁、Ｒ₄₂、Ｒ₄₃、Ｒ₄₄は、それらの逆数がそれぞれ式（２）のcotθ₁、cotθ₂、cotθ₃、cotθ₄に比例するように（したがって、Ｒ₄₁、Ｒ₄₂、Ｒ₄₃、Ｒ₄₄がそれぞれtanθ₁、tanθ₂、tanθ₃、tanθ₄に比例するように）定められている。したがって、演算増幅器４５は、D/A値αに対応する減衰量制御信号βに比例した信号を出力する。
【００４８】
更新されたD/A値は、CONT盤３から、次のようにして４つのD/A変換器（DA-1, DA-2, DA-3, DA-4）に入力される。
例えば、４つのD/A変換器（DA-1, DA-2, DA-3, DA-4）がいずれも8ビットのD/A変換器である場合には、DA-1から順次に数値２５６毎に区切ってD/A値αが入力される。例えば、CONT盤３から出力されるD/A値が５５０を示している場合には、DA-1には数値２５５がカウントされる。次に、DA-2にも数値２５５がカウントされる。残りの数値４０はDA-3にカウントされる。
したがって、D/A変換器（DA-1, DA-2）は数値２５５に該当するアナログ信号を出力し、D/A変換器DA-3は、数値４０に該当するアナログ信号を出力する。
このように、D/A値は、小さい値から大きい値に順次にDA-1, DA-2, DA-3, DA-4に割り当てられる。このようにしてCONT盤からのデータをDA1から順次に使用する
次に、本発明の実施形態の動作について、図面を参照して詳細説明する。
本実施形態の無線通信装置では、図１の左側のIFL（interface line）からIF信号が入力され、マイクロ波帯に周波数変換され、所定の出力まで増幅されてANTから出力される。本装置では送信出力のレベルを一定に保つ様に減衰量制御回路を備えたALC回路を具えている。また外部装置からCONT盤への通信信号による指令で、任意の送信レベルを設定することができる。
【００４９】
送信電力の一部はカプラ１７で分岐され検波器８で電圧に変換される。この電圧は図２の演算増幅器６３にて増幅される。この演算増幅器６３は、MOS FET６２がオンの状態か、オフの状態かによってゲインを切り替えることができる。送信出力のレベルが高くなればダイオードの検波電圧は高くなるが、あまり高すぎるとA/Dコンバータの使用電圧上限に達してしまう。送信出力のレベルが低くなればダイオードの検波電圧は低くなるが、あまり低すぎるとA/Dの分解能以下の電圧になりノイズの影響を受けやすくなる。そこで高い送信出力の場合には、MOS FET６２をオンにして演算増幅回路のゲインを低下させる。また、低い送信出力の場合にはMOS FETをオフにして演算増幅回路のゲインを増加させる。この時、MOS FET６２は、CMOSゲート６６を介してCONT盤３により切り替え制御される。このときの検波電圧と出力レベルの関係が図３に示されている。このようにして広いダイナミックレンジを得ることができる。
【００５０】
CONT盤３は検波電圧のA/D値に応じてD/A装置（図１の）２を制御する。このときCONT盤３のCPUは、EEPROM５のデータを基に制御を行う。例えば、送信出力値（A/D値）を１０dBmにセットした場合において、EEPROM５には３００と記載されているときには、CONT盤３のCPUは、検波電圧のA/D変換値が３００になるようにD/A装置２を制御する（D/A装置２のD/A変換器DA-1, DA-2, DA-3, DA-4に適切な数値を与える）。
【００５１】
図６は本発明の送信出力制御回路を用いた送信出力の制御アルゴリズムの一実施例を示すフロー図である。
制御アルゴリズムは、予め、生成された減衰量偏差を、その大きさによって予め分類し、同一の部類に属する減衰量偏差には同一の補正値を設定し、かつ、大きな減衰量偏差が属する部類には、大きな補正値を設定し、更新された減衰量を生成する処理は、減衰量偏差の大きさに応じて大きな補正値による補正から小さな補正値による補正に処理が進められる、手続きに従って実行される。
【００５２】
先ず、カプラ１７を介して検波器８によって送信出力を検波して電圧値を検出し、当該電圧値のA/D変換後のディジタル値を読み込む(ステップＳ８１）。次に設定されている基準値と比較して(ステップＳ８２）、加算値（現在のD/A値に加算すべき値）のカテゴリを確認し(ステップＳ８３）、加算すべき単位数値を選出する(ステップＳ８４）。選出した加算値を前回のD/A値に加算し、電流値に変換してその電流値によりATTを制御する(ステップＳ８５）。この間、制御が進行するにしたがって、大きな加算値の加算（加算値＝±６４）から小さな加算値（加算値＝±１）の加算へ、加算値の選択単位毎にステップＳ８１乃至Ｓ８５が繰り返される。
【００５３】
例えば、上記のように送信出力値を１０dBmにセットした場合において、EEPROM５には３００と記載されており、しかしA/D変換値が１５０の時には、目標値から１００以上の差があるので、６４だけD/A値が加算される。A/D値が３０５ならば、目標値＋５なので１だけD/A値が減少されることを５回繰り返し最終的には目標値３００丁度か，３００±１に収束される。ここでD/A装置２へ与える加算値を６４から１に変化させているのは、高速に収束させるためであり、最後に１ビットずつ動かすのは±１の誤差で収束させるためである。
図７は、この収束の様子を示す図で、縦軸は減衰量、横軸は時間である。初期状態から急速に所望出力に収束し、１ビットずつの振動モードに変わっている様子が示されている。
【００５４】
本実施形態の通信装置では−１０dBmから＋１５dBmの任意の送信出力レベルにセットできるとして、EEPROM５のテーブルにはその数だけ容量が確保されている。また、テーブルは、ライン切り替え回路７の演算増幅器６３のゲインに応じて２通り準備し、一部をオーバーラップさせている。これは外部装置からの出力レベルの制御指令に対して、不連続な部分をなくし、連続的にスムーズに制御するためと、温度や周波数による補正がある場合の制御目標データを算出するためである。
【００５５】
図８には、約５dBm〜０dBmの範囲で重なっている２つのテーブルの例が示されている。+６dBm以上に設定されるときは、TABLE１を使用し、-１dBm以下に設定する時はTABLE２を使用する。+５〜０dBmの時はTABLE１を優先的に使用するけれど、例えば前回の設定値が-１dBmで今回は０dBmの様なケースではTABLE２を引き続き使用する。またTABLE１を使用する場合には図２の演算増幅回路６３のゲインを「HIGH」に設定し、TABLE２を使用する場合は「LOW」に設定する様にCONT盤３はMOS FET６２をオン・オフ制御する。
【００５６】
図１のATT９は通常ダイオードが使用され、流す電流に応じて減衰量が決まる。ここでATT９の減衰量・電流特性曲線を４分割し、DA-１〜DA-４に割り当てる。図４の回路にて、DA-１〜DA-４の出力は演算増幅器４５による加算回路によって合成される。このとき、抵抗４１〜４４により重みづけされる。このときの加算回路への各入力信号に対するゲインを、図５の該当する区間における勾配（tanθ）の逆数になるように抵抗４１〜４４の値を選定する。このようにして、CONT盤からのデータをDA-1から順次使用する。たとえばDA-１〜DA-４が８ビットD/A変換器のとき、データ（制御値）は、DA-1が０から２５５までカウントし、次にDA-1の計数値を２５５に保ったままDA-2を０から２５５までカウントし、次にDA-2、DA-1の計数値を２５５に保ったままDA-3を０から２５５までカウントし、最後にDA-3、DA-2、DA-1の計数値を２５５に保ったままDA-4を０から２５５までカウントする。演算増幅器４５の出力は電圧出力であるので、演算増幅器４５の出力は、図１の電流−電圧変換回路（V-I変換）１で電流に変換され、減衰量がD/A装置２の出力電圧に応じて決定される。その結果、図９の様なD/A制御値に対し、ほぼリニアなATT制御が得られる。このような仕組みによってD/A制御（D/A変換器に制御量に該当する数値を与えてそれをD/A変換してアナログ制御を行う）することにより、送信出力のレベルを一定に保つことができる。
【００５７】
上記の実施形態においては、図２の回路にログアンプ６７が設けられている。ログアンプ６７の使用は任意で、これを使用しなくても本発明を実施することができる。しかし、検波電圧は送信電力に応じて概ね指数関数的に増加するので、ログアンプで直線化することにより、更にダイナミックレンジを拡大することができる。この場合には、図１に示されているEEPROM５に書き込まれている内容を変更するだけで、その他の回路構成は全くそのまま使用することができる。
【００５８】
さらにEEPROM５のデータの他の実施例としてEEPROM５のデータに温度、周波数に応じて補正値を加減算することにより、送信出力の温度特性、並び周波数特性の補正が可能になる。この場合には、温度は温度センサを用いてCPU４で読み取り、周波数は局部発信器１４（図１参照）の設定情報をもとにCPU４が判断する。さらに温度特性補正に関しては図１０に示されているように温度と出力レベルのマトリクスを使用して補正する。マトリクステーブルはEEPROM５の別な番地に書き込んでおく。
【００５９】
図１１は、検波器の出力レベル対温度曲線の送信出力依存性を示す図である。図１１から分かるように、検波器出力の出力レベル対温度曲線は送信出力により微妙に変化する。上記のマトリクステーブルは、図１１に示されている出力レベル対温度曲線の送信出力依存特性を補うのが目的である。図１０のマトリクスは、送信出力は５dBmおき、温度は２０℃おきとして記述され、中間値は数値を補間して使用される。これにより広い温度範囲と広い送信出力範囲において極めて高精度な制御が可能となる。
【００６０】
最後に、本発明の送信出力制御方法は、本発明の送信出力制御回路を用いて実施され、次の手順で実行される。（図１２参照）
減衰量制御が行われる減衰量の範囲を複数の区間に区分して、それぞれの減衰量区間毎に前記可変減衰器の通過電流値に対する減衰量の勾配の代表値を、前記可変減衰器の既知の減衰量・通過電流特性に従って予め定め、該代表値の逆数に所定の比例定数を乗算した量を、当該区間の減衰量の重みと定義し（ステップＳ１）、送信出力信号を分岐し、検波して検波信号を生成し（ステップＳ２）、送信の有無を判断し（ステップＳ３）、送信が無ければ終了する。送信がある場合には、検波信号をA/D変換して送信電力値を生成し（ステップＳ４）、該送信電力値に対応する減衰量を、設定されている送信電力値に対応する減衰量と比較して減衰量偏差を生成して、該減衰量偏差を補償するように減衰量補正値を演算し減衰量補正値を現在の送信電力値に対応する減衰量に加算して更新された減衰量を演算する（ステップＳ５）。
【００６１】
次に、更新された減衰量を減衰量区間毎に区切ってそれぞれの減衰量区間に配属させ（ステップＳ６）、
前記区間毎の減衰量に重みを付けて加算してその重み付け加算結果に比例するアナログ信号を生成して減衰量制御信号として出力し（ステップＳ７）、減衰量制御信号によってATTを制御する（ステップＳ８）。ステップＳ２からステップＳ８までの処理は、送信期間中、実行する。
【００６２】
これらのステップは減衰量制御プログラムとしてCONT盤３に保持されている。
【００６３】
【発明の効果】
以上説明したように，本発明の無線通信装置の送信出力装置は、次の効果を有する。
１）送信出力の検波電圧のゲインを切り替えることにより、広いダイナミックレンジを持つことができる。
２）可変減衰器の減衰量対電流値特性曲線を勾配がほぼ一定の複数区間に分割し、それぞれの区間に属する減衰量を制御するために、各区間に１つのD/A変換器を割り当て、減衰量の補正値に該当するディジタル減衰データを当該区間のD/A変換器でアナログ減衰データに変換し、各D/A変換器によるアナログ減衰データに、前記減衰量対電流値特性曲線の当該区間における勾配の逆数を重み付けして加算し、その加算結果に比例した制御電流によって可変減衰器を制御することにより、高速で設定値に収束する安定した制御をすることができる。
３）D/A装置の各D/A変換器の制御感度がほぼ一定になるので、送信出力の低い領域から高い領域まで、前記複数のD/A変換器の１ビットあたりの減衰量、すなわち、減衰量の分解能がほぼ同等になる。その結果、１ビットの制御誤差による送信出力の変動が最小限に押さえられる。
４）送信出力の設定値に該当する減衰量対する減衰量偏差を、大きさによって分類し、各部類に属する減衰量偏差には同一の補正値を設定し、かつ、大きな減衰量偏差が属する部類には、大きな補正値を設定し、制御時に、偏差に応じて大きな補正値による補正から小さな補正値による補正に処理を進めることによって、設定値までの送信出力の引き込みを高速に達成することができ、収束点において送信出力を安定に引き込むことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の無線通信装置の一実施形態の全体を示すブロック図である。
【図２】図１のゲイン切り替え回路の詳細図である。
【図３】ゲイン切り替え回路の検波電圧と出力レベルの関係の一例を示す図である。
【図４】図１のD/A装置２の構成の詳細を示す回路図である。
【図５】減衰器の制御減衰量・電流値特性曲線を示す図である。
【図６】本発明の送信出力制御回路を用いた送信出力の制御アルゴリズムの一実施例を示すフロー図である。
【図７】減衰量の収束の様子を示す図で、初期状態から急速に所望出力に収束し、１ビットずつの振動モードに変わっている様子を示す図である。
【図８】約５dBm〜０dBmの範囲で重なっている２つのテーブルの例を示す図である。
【図９】本発明の装置によって得られる、D/A制御値に対してほぼリニアな制御減衰量を示す図である。
【図１０】送信出力の温度特性補正用の、温度と出力レベルのマトリクスの一実施例を示す図である。
【図１１】検波器の出力レベル対温度曲線の送信出力依存性を示す図である。
【図１２】本発明の送信出力制御方法を説明する処理フロー図である。
【図１３】送受信装置の従来例を示すブロック図である。
【図１４】送受信装置の他の従来例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１電圧/電流変換器（V/I変換器）
２ D/A装置
３制御盤（CONT盤）
４ CPU
５ EEPROM
６ A/D変換器
７ゲイン切り替え回路
８検波器
９ ATT
１０、１０a、１０b アンプ
１１a，１１b ミキサ
１２ MX/DMX
１３デュプレックサ
１４局部発信器
１７カプラ
IFL インタフェースライン
ANT アンテナ
RX 受信ドライバ
TX 送信ドライバ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a transmission output control device and a transmission output control method for an outdoor device of a wireless communication device, and in particular, includes a transmission circuit and an attenuation control circuit. The transmission circuit inputs an IF transmission signal from an interface line, After frequency-converting the transmission signal to the microwave band and amplifying it to a predetermined output, the microwave transmission signal is given to the variable attenuator to attenuate the transmission power, and the output of the variable attenuator is transmitted through the transmission driver, The attenuation amount control circuit relates to a transmission output control circuit that generates an attenuation amount control signal and controls an attenuation amount of transmission power by the variable attenuator, and a transmission output control method using the transmission output control circuit.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, this type of transmitter / receiver (also referred to as an outdoor unit, ODU (outdoor unit installed outdoors)) uses an attenuator (attenuator, ATT) from the detected voltage through a loop amplifier to keep the transmission power constant. An ALC control method (also called an automatic level control circuit) using an analog loop that controls the control was used.
[0003]
FIG. 13 is a block diagram showing a conventional example of a transmission / reception apparatus.
An indoor communication device and a cable are connected to an IFL (interface line) which is an interface side with the indoor device, and an antenna ANT is connected to the antenna side. The reception circuit of this communication apparatus includes a reception driver RX, an amplifier 10b, a mixer 11b, and a demultiplexer 12, and a signal flows from the antenna ANT to the IFL. The transmission circuit includes a transmission main circuit including a multiplexer 12, a mixer 11a, an amplifier 10a, a variable attenuator (ATT) 9, an amplifier 10, and a transmission driver TX, and a control signal supplied to the variable attenuator 9 to adjust the gain of the transmission circuit. Is provided in the form of a feedback circuit. The transmission signal flows from IFL to ANT. Further, the transmission / reception apparatus includes a duplexer (DUP) 13 for switching a transmission / reception communication mode.
Usually, the multiplexer and the demultiplexer are configured as one unit. MX / DMX 12 in FIG. 13 is the unit.
[0004]
The attenuation control circuit includes a coupler 17, a detector 8, an analog amplifier 16, a low-pass filter (LPF) 18, and a V-I converter 19.
[0005]
A part of the transmission output is branched by the coupler 17 and converted into a voltage by the detector 8. The detected voltage is amplified by an analog amplifier 16 and smoothed by a low-pass filter (LPF) 18, and then the smoothed voltage is converted into a current by a VI converter 19 and input to the variable attenuator 9 as a control signal. .
[0006]
When the transmission power is high, the detection voltage increases, and the current applied to the ATT 9 increases, so that the gain is reduced and the transmission power decreases. Conversely, when the transmission power is low, the detection voltage decreases and the current applied to the ATT 9 decreases, so that the gain increases and the transmission power increases. In this way, constant transmission power is maintained. The output control characteristic of the transmission circuit is determined by the one-round loop gain.
In this conventional system, if the linearity of the characteristics of the detector 8 and the ATT 9 is not good, there is a problem that the loop gain is not constant and the control loop becomes unstable.
[0007]
In order to solve the above-mentioned problems of the analog loop of the transmission / reception device, there is a method of A / D converting the detection voltage of the transmission / reception device of FIG.
FIG. 14 is an example of such a transmission / reception device, and is a block diagram in which the main part of the automatic level control device is described in association with the device of FIG. 14, parts having the same reference numerals as those in FIG. 13 have the same functions as the corresponding parts in FIG.
In this apparatus, a variable attenuator (ATT) 9 attenuates a radio modulation signal passing therethrough at an attenuation rate corresponding to a control signal value. A part of the transmission output is branched by the coupler 17 and converted into a voltage by the detector 8. The detected voltage is converted into a digital signal by the A / D converter 36 and then input to the control circuit (CONT) 33. The control circuit 33 includes a CPU 34 and a memory 35. The memory 35 holds a correspondence table between the output of the A / D converter 36 and the control signal given to the ATT 9. When the CPU 34 receives the output signal of the A / D converter 36, the CPU 34 accesses the memory 35, refers to the correspondence table, and outputs a digital signal representing a control signal value to be given to the ATT 9. The digital signal is converted into an analog signal by the D / A converter 31. The analog voltage signal output from the D / A converter 31 is converted into a current by the V-I converter 19 and input to the variable attenuator 9 as a control signal.
[0008]
An automatic transmission level control apparatus similar to the transmission / reception apparatus of FIG. 14 is described in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-349738.
[0009]
In this apparatus, the control circuit receives the amplitude value data of the radio modulated signal (corresponding to the signal input from the IFL in FIG. 3) generated by the signal generation unit and the predetermined data held in the memory. Comparison is made at each arbitrary timing, the distribution of the compared difference data is obtained, and a control signal for controlling the attenuation amount of the variable attenuator is output based on the distribution of the difference data. The wireless modulation signal is compensated with a correction value corresponding to the mode value of the difference data. According to this configuration, statistical control is performed in which an error in the output radio modulation signal is corrected over a long period according to a correction value with a large error frequency, in which many sample values are taken.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
In the automatic transmission level control device of FIG. 14 described above and the automatic level control device described in the publication, A / D conversion is required to digitally process the output of the transmission circuit by the control device. D / A conversion is required to convert the output of the control device into an analog control signal of ATT9. However, since A / D conversion and D / A conversion have limited resolution, there is a problem that fine control is not possible.
[0011]
Furthermore, the automatic transmission level control apparatus has the following problems.
In general, the relationship between the control amount for controlling the attenuation amount of the variable attenuator and the control attenuation amount controlled by the control amount is not linear but curved in the wide range of transmission output. Therefore, even if the control amount is determined so as to compensate for the attenuation amount deviation, since the control attenuation amount generated by the control amount varies depending on the transmission output level, high-speed automatic control of the output level is achieved at a certain transmission output level. However, it is not guaranteed that automatic control of an appropriate output level is achieved at other transmission output levels.
In the automatic transmission level control device described in the above publication, by setting a control amount so as to compensate for a statistically high attenuation deviation, so that the attenuation deviation does not appear, Although it is intended to increase the speed of convergence to the set output level, this method requires time to accumulate statistical data, and the processing program becomes complicated and the amount of computation increases. It is thought that there is.
[0012]
A first object of the present invention is to provide a transmission output control method and a transmission using a control device including the above-mentioned CPU so that fine control is not hindered by a resolution limit in A / D conversion or D / A conversion. To provide an output control device.
A second object of the present invention is to provide a transmission output control method and a transmission output control apparatus capable of rapidly converging to a set transmission output level in a wide range of transmission output levels.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the transmission output control circuit of the present invention has a transmission circuit and an attenuation control circuit. The transmission circuit inputs an IF transmission signal from the interface line, and converts the input IF transmission signal into a micro signal. After frequency conversion to a waveband and amplification to a predetermined output, the microwave transmission signal is given to a variable attenuator to attenuate the transmission power, and the output of the variable attenuator is transmitted through a transmission driver to control the attenuation amount. The circuit is configured by giving the following characteristics to a transmission output control circuit that generates an attenuation control signal and controls the attenuation of transmission power by the variable attenuator.
[0014]
Attenuation range in which attenuation control is performed is divided into a plurality of sections, and a representative value of the gradient of the attenuation with respect to the passing current value of the variable attenuator for each attenuation section is known for the variable attenuator. When the amount obtained by predetermining according to the attenuation amount / passing current characteristics of the above and multiplying the reciprocal of the representative value by a predetermined proportional constant is defined as the weight of the attenuation amount in the section,
The attenuation control circuit
A transmission power detection means for branching the output signal of the transmission driver and detecting and generating a detection signal;
A / D conversion is performed on the detection signal to generate a transmission power value, an attenuation amount corresponding to the transmission power value is compared with an attenuation amount corresponding to the set transmission power value, and an attenuation amount deviation is generated, Information processing means for calculating an updated attenuation by adding an attenuation correction value determined to compensate for the attenuation deviation to an attenuation corresponding to the current transmission power value;
An analog signal proportional to a weighted addition amount obtained by dividing the updated attenuation amount into the respective attenuation amount intervals and assigning them to the respective attenuation amount intervals and adding the weights to the attenuation amounts of the respective intervals. D / A conversion means for generating and outputting as an attenuation control signal,
Signal conversion means for converting the output of the D / A conversion means into an electric signal suitable for control of the variable attenuator and supplying the electric signal to the variable attenuator;
It has.
[0015]
As described above, the attenuation amount of the variable attenuator is obtained by dividing the updated attenuation amount for each attenuation amount interval and assigning the updated attenuation amount to each attenuation amount interval and adding the weight to the attenuation amount for each interval. Attenuation control suitable for the quantity / current characteristic curve can be performed.
[0016]
The D / A conversion means D / A converts the attenuation amount for each section into an analog signal to generate an analog signal corresponding to the attenuation amount for each section, and the analog signal corresponding to the attenuation amount for each section It is desirable that the attenuation control signal is generated by adding the weights to and adding them.
[0017]
As a specific embodiment of the D / A conversion means, a plurality of stages of D / A converters corresponding to a plurality of attenuation intervals and an adder circuit are provided, and the plurality of stages of D / A converters are sequentially updated. After counting the amount of attenuation, each D / A converter converts each count value to an analog signal to generate an analog signal corresponding to the amount of attenuation for each section,
The addition circuit adds the weight of the section to the analog signal generated for each D / A converter and adds the result, and outputs the addition result as an output of the D / A conversion means.
It can be constituted as follows.
[0018]
It is desirable that the attenuation control circuit further includes a gain switching circuit. The gain switching circuit amplifies the output signal of the transmission power detection means by switching the gain according to a switching signal corresponding to whether the transmission power is greater than or less than a predetermined threshold, and the amplified signal is amplified. The received signal is output to the information processing means.
Thus, the dynamic range of the transmission output control circuit can be expanded by switching the gain of the amplifier according to the magnitude of the transmission power.
[0019]
The gain switching circuit is turned on when the switching signal is at the first logic level indicating that the transmission power is greater than a predetermined threshold, and the second logic level indicating that the transmission power is equal to or less than the threshold. A transistor switch that is turned off, and an amplification circuit that performs amplification of gain 1 when the transistor switch is turned off and performs amplification with a gain smaller than 1 when the transistor switch is turned on. Can do.
[0020]
The gain switching circuit can include a log amplifier that logarithmically amplifies the output of the amplifier circuit. In this way, output control can be performed in dBm units.
[0021]
The information processing means has a processor unit and a memory, and the memory accumulates a table of attenuation amounts with respect to the transmission power value, and the processor unit stores the table when the current transmission power is received after the transmission power is set. Referring to the attenuation amount corresponding to the current transmission power value, the attenuation amount corresponding to the set transmission power value is generated to generate an attenuation amount deviation, and the attenuation amount deviation is compensated. It is desirable to add the attenuation correction value to the attenuation corresponding to the current transmission power value, calculate the updated attenuation, and transmit it to the D / A conversion means.
[0022]
The information processing means compares the set transmission power value with a predetermined threshold value and supplies the switching signal to the gain switching circuit, and the attenuation amount table for the transmission power value has a high transmission power corresponding to the content of the switching signal. Including two types of tables, a first table for low transmission power and a second table for low transmission power, the two types of tables being a predetermined low transmission power region and a table for low transmission power of the table for high transmission power It is desirable that the predetermined high transmission power region overlap.
[0023]
The information processing means refers to one of the first and second tables corresponding to the switching signal transmitted to the gain switching circuit, calculates the updated attenuation, and transmits it to the D / A conversion means. The transmission power value corrected in accordance with the attenuation control signal transmitted from the D / A conversion means to the variable attenuator is received via the transmission power detection means, and the table is obtained from the received transmission power value. Referring to, it is possible to have an attenuation amount control program that repeats a control operation for generating an updated attenuation amount and transmitting it to the D / A conversion means.
[0024]
The attenuation amount control program classifies the attenuation amount deviation of the attenuation amount corresponding to the current transmission power with respect to the attenuation amount corresponding to the set value of the transmission power according to the size, and the same correction is applied to the attenuation amount deviation belonging to each category. A large correction value is set for a category to which a large attenuation deviation belongs, and at the time of control, the process proceeds from correction with a large correction value to correction with a small correction value according to the magnitude of the attenuation deviation. It is desirable to include procedures.
By executing this procedure, the speed at which the transmission output converges to the set value can be improved.
[0025]
The memory of the information processing means can have a table describing transmission power correction values for each temperature in order to compensate for the temperature dependence of the output of the transmission power detection means.
[0026]
The transmission output control method of the present invention is a transmission output control method using the transmission output control circuit of the present invention, and includes the following processing procedure.
Attenuation range in which attenuation control is performed is divided into a plurality of sections, and a representative value of the gradient of the attenuation with respect to the passing current value of the variable attenuator for each attenuation section is known for the variable attenuator. The amount obtained by predetermining according to the attenuation amount / passing current characteristics and multiplying the reciprocal of the representative value by a predetermined proportional constant is defined as the weight of the attenuation amount in the section,
The transmission output signal is branched and detected to generate a detection signal,
A / D conversion of the detection signal to generate a transmission power value,
Attenuation amount correction value determined to generate an attenuation amount deviation by comparing the attenuation amount corresponding to the transmission power value with an attenuation amount corresponding to the set transmission power value, and to compensate for the attenuation amount deviation. Is added to the attenuation corresponding to the current transmission power value to calculate the updated attenuation,
The updated attenuation amount is divided for each attenuation interval and assigned to each attenuation interval,
An attenuation signal for each section is weighted and added to generate an analog signal proportional to the weighted addition result and output as an attenuation control signal.
[0027]
In the transmission output control method described above, the generated attenuation amount deviation is classified in advance according to the magnitude, the same correction value is set for the attenuation amount deviation belonging to the same category, and the large attenuation amount deviation is set. The process of setting a large correction value for the category to which the value belongs and generating the updated attenuation amount proceeds from the correction with the large correction value to the correction with the small correction value according to the magnitude of the attenuation amount deviation. Executed according to the procedure,
The process of calculating the updated attenuation is
Processing to read the transmission power value generated by A / D conversion;
A process of generating an attenuation deviation by comparing the attenuation corresponding to the read transmission power with the attenuation corresponding to the set transmission power;
A process for determining which category of the classification that the generated attenuation deviation is classified in advance according to the magnitude of the attenuation deviation;
An updated attenuation amount is generated by adding a predetermined attenuation correction value for the category to which the attenuation deviation belongs to the attenuation amount corresponding to the read transmission power.
Including processing,
The transmission output control method controls transmission power by the attenuation amount updated by the process of generating the updated attenuation amount, and reads the transmission power value generated by the control to generate the updated attenuation amount. Repeat the process to
Processing can be included.
[0028]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings referred to in the following description, parts having the same reference numerals as those in FIGS. 13 and 14 are parts having the same functions as the corresponding parts in FIGS. 13 and 14.
[0029]
FIG. 1 is a block diagram showing the entirety of an embodiment of a communication apparatus of the present invention. The communication apparatus of this embodiment is also a microwave band communication apparatus similar to the communication apparatus of FIGS. 13 and 14, and is an outdoor apparatus (ODU) installed outdoors. In FIG. 1, an indoor communication device is connected to the IFL side via a cable, and an antenna is connected to the ANT side. A diplexer 13 is connected to the antenna to switch between transmission and reception.
[0030]
The receiving circuit of the communication apparatus of this embodiment is the same as the receiving circuit of FIGS. 13 and 14, and includes a receiving driver RX, an amplifier 10b, and a mixer 11b.
The microwave band signal received by the reception driver RX is amplified to a predetermined power level by the amplifier 10b and then input to the mixer 11b. The mixer 11 b generates an intermediate frequency signal from the microwave band signal by the local transmission signal output from the local oscillator (LO) 14. The intermediate frequency signal is demultiplexed by the MX / DMX 12 and then sent to the indoor device through the IFL.
[0031]
The transmission circuit of the communication apparatus of this embodiment also includes an attenuation amount control circuit for automatically controlling transmission power. The forward circuit of the transmission circuit is the same as the corresponding circuit of the transmission circuit of FIGS. 13 and 14, and includes a mixer 11a, an amplifier 10, a variable attenuator ATT9, an amplifier 10a, and a transmission driver TX. Flowing.
[0032]
The intermediate frequency signal sent from the indoor device via the IFL is multiplexed by the MX / DMX 12. The mixer 11a frequency-converts the intermediate frequency signal input by the local transmission signal generated by the local transmission circuit 14, and generates a microwave band transmission signal. The transmission signal is amplified to a predetermined power level by the amplifier 10 and then given to the variable attenuator ATT9.
[0033]
The variable attenuator ATT9 attenuates and outputs the input signal in response to a control signal generated by an attenuation amount control circuit described later. The output of the variable attenuator ATT9 is amplified by the amplifier 10a and then transmitted from the antenna ANT via the duplexer DUP13 by the transmission driver TX.
[0034]
The attenuation control circuit includes a coupler 17, a detector 8, a gain switching circuit 7, an A / D converter 6, a control device (CONT board) 3, a D / A conversion device (D / A device) 2, and a V / I conversion. 1 is provided.
[0035]
A part of the transmission output is branched by a coupler 17 and converted into a voltage by a detector 8 and connected to a control panel (CONT) 3 as a control circuit via a gain switching circuit 7 and an A / D converter 6. . The CONT board 3 includes a CPU 4 and an EEPROM 5 and is connected to the ATT 9 via the D / A converter 2 and the V / I converter circuit 1. In the present embodiment, the D / A device 2 increases the resolution of the attenuation control signal supplied to the ATT 9 and reduces the time for the transmission output to converge to the set value, as described later, It is configured as a stage DA circuit (a circuit in which D / A converters are connected in four stages).
[0036]
FIG. 2 is a circuit diagram of the gain switching circuit 7 of FIG.
In this circuit, the output of the detector 8 is connected to the non-inverting input terminal of the operational amplifier circuit 63. The inverting input terminal of the operational amplifier 63 is connected to the output terminal via the feedback resistor 64 and grounded via the resistor 65 and the MOS FET 62. A CMOS FET 66 is connected to the gate of the MOS FET 62 as an input buffer. A log amplifier 67 (option) is connected to the output of the operational amplifier circuit 63.
[0037]
In this circuit, the MOS FET 62 functions as a switch element, and a switching signal for the switch element is input from the CMOS FET 66.
When the MOS FET 62 is off, the operational amplifier 63 and the resistor 64 constitute a voltage follower circuit. Therefore, in this case, the output voltage of the detector 8 is output from the operational amplifier 63 as it is. When the MOS FET 62 is on, the operational amplifier 63 and the resistors 64 and 65 constitute a normal amplifier circuit. Therefore, the output voltage of the detector 8 is output with a gain determined by the resistors 64 and 65 (set to be smaller than 1 in this embodiment). In this way, the gain of the amplifier circuit by the operational amplifier 62 can be switched by the switching signal. Switching of the MOS FET 62 is controlled by the CONT board 3 via the input buffer 66.
When transmission power control is performed in dBm units, the output of the operational amplifier 63 is connected to the log amplifier 67.
[0038]
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the relationship between the detection voltage of the gain switching circuit 7 and the transmission power level when the log amplifier 67 is connected. In the figure, a curve labeled “LOW” is a characteristic curve when the MOS FET 62 is off, and a curve labeled “HIGH” is a characteristic curve when the MOS FET 62 is on. In this way, a wide dynamic range of the attenuation control circuit can be obtained with respect to the transmission power.
[0039]
The A / D converter 6 A / D converts the output of the gain switching circuit 7.
The CONT board 3 is an information processing apparatus including a CPU 4 and an EEPROM 5. The EEPROM 5 stores the attenuation amount (the input value of the D / A device 2, hereinafter referred to as the D / A value) relative to the transmission power value (the output value of the A / D converter 6, hereinafter referred to as the A / D value). The table is accumulated.
[0040]
First, the CPU 4 switches the gain of the gain switching circuit 7 so that the input of the A / D converter 6 appropriate for the set transmission power can be obtained. Under the switched gain, the D / A value corresponding to the actual value of the A / D value (hereinafter referred to as the actual value of the D / A value) and the set A / D value are Compared with the corresponding D / A value (hereinafter referred to as the target value of D / A value), the deviation of the actual value of D / A value from the target value of D / A value (hereinafter referred to as attenuation deviation) The D / A value is corrected so as to compensate, and the updated D / A value is output to the D / A device 2. The D / A device 2 outputs the updated D / A value after D / A conversion in a manner described later. The V-I converter 1 converts the output voltage value of the D / A converter 2 into a current value and supplies it to the ATT 9 as an attenuation control current signal.
[0041]
FIG. 4 is a circuit diagram showing details of the configuration of the D / A device 2 of FIG.
The D / A device 2 is a device that inputs an updated D / A value (digital signal) from the CONT board 3 and generates an attenuation control signal (analog signal) that conforms to the attenuation / current characteristics of the ATT 9. It is. Therefore, instead of outputting an analog signal proportional to the input digital signal as in a normal D / A converter, the relationship between the input D / A value and the output attenuation amount control signal is This device outputs an attenuation control signal corresponding to the input D / A value so as to be similar to the relationship between the attenuation and current of the attenuation / current characteristic curve.
[0042]
Normally, a diode is used for the ATT 9 in FIG. 1, and the amount of attenuation is determined according to the flowing current. Since the relationship between the current and the controlled attenuation amount (controlled attenuation amount) at this time has characteristics as shown by the solid curve in FIG. 5, it is several to ten times as high and low in sensitivity. There is a difference (the vertical axis in FIG. 5 is a logarithmic scale). Therefore, if the high sensitivity region and the low sensitivity region are controlled using the same control attenuation amount to current ratio, an error or instability occurs in the control.
In order to prevent this problem, in the D / A device 2 of the present embodiment, the relationship between the input D / A value and the output attenuation amount control signal is the attenuation amount of the attenuation / current characteristic curve of the ATT 9. An attenuation control signal corresponding to the input D / A value is generated so as to be similar to the relationship with the current.
[0043]
In this embodiment, the attenuation amount A of the ATT 9 is divided into a plurality (n) of small sections ΔA (j) (j = 1, 2,... N), and the attenuation amount ΔA (j) in each section j is obtained. A current I that generates an arbitrary attenuation A of the ATT 9 is generated as the sum of the corresponding current values ΔI (j). That is,
I = ΔI (1) + ΔI (2) +... + ΔI (n)
= ΔA (1) cotθ₁+ ΔA (2) cotθ₂+ ... ΔA (n) cotθ_n
・・・・・・・・・・・・ (1) θ in equation (1)_jIs the inclination angle in the jth section of the attenuation / current characteristic curve of ATT9. That is, tanθ_j= ΔA (j) / ΔI (j) (see FIG. 5).
[0044]
As described above, in the D / A device 2, the relationship between the input D / A value α and the output attenuation control signal β is the relationship between the attenuation A of the attenuation / current characteristic curve of the ATT 9 and the current I. It is characterized to be similar to. Therefore,
β = Δβ (1) + Δβ (2) +... + Δβ (n)
= Δα (1) cotθ₁+ Δα (2) cotθ₂+ ... Δα (n) cotθ_n
... (2) The right side of equation (2) can be realized as follows. That is,
The input D / A value (α) of the D / A device 2 is divided into n sections so as to correspond to each section of the attenuation amount A of the ATT 9, and each section Δα (j) is determined. Δα (j) of each section is gain cotθ_jAmplify and add for all intervals.
[0045]
However, when the expression (2) is realized with an actual apparatus, the value of θ changes even within one section of the attenuation / current characteristic curve. For example, the average value of tanθ in the section, or Tanθ in the section j by tanθ at an arbitrarily set point for each section_jCan be represented. In this specification, the representative value of the gradient is the value of tanθ that is representative in each section j as described above. Therefore, in order to reduce an error caused by the representative value of the gradient being different from the actual gradient of each point in the section, when segmenting the attenuation / current characteristic curve, a segment having a constant gradient is set to 1. It is a desirable mode to take two sections.
[0046]
In the D / A device 2 of the present embodiment, a D / A converter 40 including four D / A converters (DA-1, DA-2, DA-3, DA-4) is provided, The / A converters (DA-1, DA-2, DA-3, DA-4) are connected to the operational amplifier 45 through resistors 41-44. These resistors 41-44 and the operational amplifier 45 constitute a known adding circuit. Therefore, the operational amplifier 45 uses the output voltage of the D / A converter (DA-1, DA-2, DA-3, DA-4) as the resistance value R of the resistor 41-44.₄₁, R₄₂, R₄₃, R₄₄Amplified with a gain proportional to the reciprocal of and outputs the sum. That is, the operational amplifier 45 applies R to the output voltage of the D / A converter (DA-1, DA-2, DA-3, DA-4).₄₁, R₄₂, R₄₃, R₄₄The weight is proportional to the reciprocal of and the sum is output.
[0047]
The D / A device 2 is associated with Expression (2) as follows.
The attenuation / current characteristic curve in Fig. 5 is divided into 4 sections, and D / A is assigned to each D / A converter (DA-1, DA-2, DA-3, DA-4) according to the section. Each section Δα (j) (j = 1, 2, 3, 4) of the value α is input. R₄₁, R₄₂, R₄₃, R₄₄Are the reciprocal numbers of cotθ in equation (2), respectively.₁, Cotθ₂, Cotθ_Three, Cotθ_Four(And thus R₄₁, R₄₂, R₄₃, R₄₄Are each tanθ₁, Tanθ₂, Tanθ_Three, Tanθ_FourTo be proportional). Therefore, the operational amplifier 45 outputs a signal proportional to the attenuation control signal β corresponding to the D / A value α.
[0048]
The updated D / A value is input from the CONT board 3 to the four D / A converters (DA-1, DA-2, DA-3, DA-4) as follows.
For example, if all four D / A converters (DA-1, DA-2, DA-3, DA-4) are 8-bit D / A converters, numerical values are sequentially from DA-1. The D / A value α is input by dividing every 256. For example, when the D / A value output from the CONT board 3 indicates 550, the numerical value 255 is counted in DA-1. Next, the numerical value 255 is also counted in DA-2. The remaining number 40 is counted as DA-3.
Therefore, the D / A converter (DA-1, DA-2) outputs an analog signal corresponding to the numerical value 255, and the D / A converter DA-3 outputs an analog signal corresponding to the numerical value 40.
In this way, the D / A values are sequentially assigned to DA-1, DA-2, DA-3, DA-4 from a small value to a large value. In this way, data from the CONT board is used sequentially from DA1.
Next, the operation of the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
In the wireless communication apparatus of the present embodiment, an IF signal is input from an IFL (interface line) on the left side of FIG. 1, frequency-converted to a microwave band, amplified to a predetermined output, and output from an ANT. This device is equipped with an ALC circuit with an attenuation control circuit to keep the transmission output level constant. An arbitrary transmission level can be set by a command from a communication signal from an external device to the CONT board.
[0049]
A part of the transmission power is branched by the coupler 17 and converted into a voltage by the detector 8. This voltage is amplified by the operational amplifier 63 of FIG. The operational amplifier 63 can switch the gain depending on whether the MOS FET 62 is on or off. The detection voltage of the diode increases if the level of the transmission output increases, but if it is too high, the upper limit of the voltage used for the A / D converter is reached. If the transmission output level is low, the diode detection voltage is low, but if it is too low, the voltage is below the A / D resolution and is susceptible to noise. Therefore, in the case of a high transmission output, the MOS FET 62 is turned on to reduce the gain of the operational amplifier circuit. In the case of a low transmission output, the MOS FET is turned off to increase the gain of the operational amplifier circuit. At this time, the MOS FET 62 is switched and controlled by the CONT board 3 via the CMOS gate 66. The relationship between the detection voltage and the output level at this time is shown in FIG. In this way, a wide dynamic range can be obtained.
[0050]
The CONT board 3 controls the D / A device (in FIG. 1) 2 according to the A / D value of the detection voltage. At this time, the CPU of the CONT board 3 performs control based on the data in the EEPROM 5. For example, when the transmission output value (A / D value) is set to 10 dBm and the EEPROM 5 is described as 300, the CPU of the CONT panel 3 causes the A / D conversion value of the detection voltage to be 300. The D / A device 2 is controlled (appropriate numerical values are given to the D / A converters DA-1, DA-2, DA-3, DA-4 of the D / A device 2).
[0051]
FIG. 6 is a flowchart showing one embodiment of a transmission output control algorithm using the transmission output control circuit of the present invention.
The control algorithm classifies the generated attenuation amount deviation in advance according to the magnitude thereof, sets the same correction value for the attenuation amount deviation belonging to the same category, and assigns the same to the category to which the large attenuation amount deviation belongs. The process of setting a large correction value and generating an updated attenuation amount is executed according to a procedure in which the process proceeds from correction with a large correction value to correction with a small correction value according to the magnitude of the attenuation deviation. The
[0052]
First, the transmission output is detected by the detector 8 through the coupler 17 to detect a voltage value, and a digital value after A / D conversion of the voltage value is read (step S81). Next, it compares with the set reference value (step S82), confirms the category of the added value (value to be added to the current D / A value) (step S83), and selects the unit numerical value to be added. (Step S84). The selected addition value is added to the previous D / A value, converted into a current value, and ATT is controlled by the current value (step S85). During this time, as control proceeds, steps S81 to S85 are repeated for each selected unit of addition value from addition of a large addition value (addition value = ± 64) to addition of a small addition value (addition value = ± 1). .
[0053]
For example, when the transmission output value is set to 10 dBm as described above, the EEPROM 5 describes 300, but when the A / D conversion value is 150, there is a difference of 100 or more from the target value. Only D / A values are added. If the A / D value is 305, since the target value is +5, the D / A value is decreased by 1 five times and finally converges to the target value of 300 or 300 ± 1. Here, the reason why the added value given to the D / A device 2 is changed from 64 to 1 is to converge at high speed, and the reason why the bit is moved bit by bit at the end is to converge with an error of ± 1.
FIG. 7 is a diagram showing the state of convergence, in which the vertical axis represents the amount of attenuation and the horizontal axis represents time. It is shown that the desired output is rapidly converged from the initial state and changed to the vibration mode of 1 bit.
[0054]
In the communication apparatus of this embodiment, it is possible to set an arbitrary transmission output level from −10 dBm to +15 dBm, and the capacity of that number is secured in the table of the EEPROM 5. Two tables are prepared in accordance with the gain of the operational amplifier 63 of the line switching circuit 7 and are partially overlapped. This is to eliminate the discontinuous portion with respect to the output level control command from the external device, to control continuously and smoothly, and to calculate control target data when there is correction by temperature and frequency. .
[0055]
FIG. 8 shows an example of two tables overlapping in the range of about 5 dBm to 0 dBm. When set to +6 dBm or more, use TABLE1, and when set to -1 dBm or less, use TABLE2. When +5 to 0 dBm, TABLE1 is preferentially used. However, for example, when the previous set value is -1 dBm and this time is 0 dBm, TABLE2 is continuously used. When using TABLE1, the CONT board 3 controls the MOS FET 62 on / off so that the gain of the operational amplifier 63 in FIG. 2 is set to “HIGH” and when using TABLE2, the gain is set to “LOW”. To do.
[0056]
The ATT 9 in FIG. 1 normally uses a diode, and the amount of attenuation is determined according to the current flowing. Here, the attenuation / current characteristic curve of ATT9 is divided into four and assigned to DA-1 to DA-4. In the circuit of FIG. 4, the outputs of DA-1 to DA-4 are synthesized by an adder circuit by an operational amplifier 45. At this time, the resistors 41 to 44 are weighted. The values of the resistors 41 to 44 are selected so that the gain for each input signal to the adder circuit at this time is the reciprocal of the gradient (tan θ) in the corresponding section of FIG. In this way, data from the CONT board is used sequentially from DA-1. For example, when DA-1 to DA-4 are 8-bit D / A converters, DA-1 counts from 0 to 255, and then the count value of DA-1 is kept at 255. DA-2 is counted from 0 to 255, DA-3 is counted from 0 to 255 while the count values of DA-2 and DA-1 are kept at 255, and finally DA-3 and DA-2 are counted. DA-4 is counted from 0 to 255 while keeping the count value of DA-1 at 255. Since the output of the operational amplifier 45 is a voltage output, the output of the operational amplifier 45 is converted into a current by the current-voltage conversion circuit (VI conversion) 1 of FIG. 1, and the attenuation amount becomes the output voltage of the D / A device 2. Will be decided accordingly. As a result, a substantially linear ATT control can be obtained with respect to the D / A control value as shown in FIG. Using this mechanism, D / A control (giving a D / A converter a numerical value that corresponds to the controlled variable and D / A converting it to perform analog control) keeps the transmission output level constant. be able to.
[0057]
In the above embodiment, the log amplifier 67 is provided in the circuit of FIG. The use of the log amplifier 67 is optional, and the present invention can be implemented without using it. However, since the detection voltage increases approximately exponentially according to the transmission power, the dynamic range can be further expanded by linearizing with a log amplifier. In this case, the other circuit configuration can be used as it is by simply changing the contents written in the EEPROM 5 shown in FIG.
[0058]
Further, as another embodiment of the data of the EEPROM 5, by adding / subtracting correction values to / from the data of the EEPROM 5 according to the temperature and frequency, it becomes possible to correct the temperature characteristics and the frequency characteristics of the transmission output. In this case, the temperature is read by the CPU 4 using a temperature sensor, and the frequency is determined by the CPU 4 based on the setting information of the local transmitter 14 (see FIG. 1). Further, the temperature characteristic is corrected using a matrix of temperature and output level as shown in FIG. The matrix table is written in another address of the EEPROM 5.
[0059]
FIG. 11 is a diagram showing the transmission output dependence of the detector output level vs. temperature curve. As can be seen from FIG. 11, the output level vs. temperature curve of the detector output slightly changes depending on the transmission output. The purpose of the matrix table is to supplement the transmission output dependence characteristic of the output level vs. temperature curve shown in FIG. In the matrix of FIG. 10, the transmission output is described every 5 dBm, the temperature is described every 20 ° C., and intermediate values are used by interpolating numerical values. As a result, extremely high-precision control is possible in a wide temperature range and a wide transmission output range.
[0060]
Finally, the transmission output control method of the present invention is implemented using the transmission output control circuit of the present invention, and is executed by the following procedure. (See Figure 12)
Attenuation range in which attenuation control is performed is divided into a plurality of sections, and a representative value of the gradient of the attenuation with respect to the passing current value of the variable attenuator for each attenuation section is known for the variable attenuator. The amount obtained by multiplying the inverse of the representative value by a predetermined proportionality constant is defined as the weight of attenuation in the section (step S1), and the transmission output signal is branched and detected. Then, a detection signal is generated (step S2), the presence / absence of transmission is determined (step S3), and the process ends if there is no transmission. If there is transmission, the detection signal is A / D converted to generate a transmission power value (step S4), and the attenuation corresponding to the transmission power value is set to the attenuation corresponding to the set transmission power value. Attenuation amount deviation is generated in comparison with the above, and an attenuation amount correction value is calculated so as to compensate for the attenuation amount deviation, and the attenuation amount correction value is added to the attenuation amount corresponding to the current transmission power value and updated. Attenuation amount is calculated (step S5).
[0061]
Next, the updated attenuation amount is divided for each attenuation interval and assigned to each attenuation interval (step S6).
A weight is added to the attenuation amount for each section, an analog signal proportional to the weighted addition result is generated and output as an attenuation control signal (step S7), and the ATT is controlled by the attenuation control signal (step S7). S8). The processing from step S2 to step S8 is executed during the transmission period.
[0062]
These steps are held in the CONT board 3 as an attenuation control program.
[0063]
【The invention's effect】
As described above, the transmission output device of the wireless communication device of the present invention has the following effects.
1) A wide dynamic range can be obtained by switching the gain of the detection voltage of the transmission output.
2) Divide the variable attenuator vs. current value characteristic curve into multiple sections with almost constant slope, and assign one D / A converter to each section to control the amount of attenuation belonging to each section. The digital attenuation data corresponding to the correction value of the attenuation is converted into analog attenuation data by the D / A converter in the corresponding section, and the analog attenuation data by each D / A converter is converted into the attenuation vs. current value characteristic curve. By controlling the variable attenuator with a control current proportional to the addition result by weighting and adding the reciprocal of the gradient in the section, stable control that converges to the set value at high speed can be performed.
3) Since the control sensitivity of each D / A converter of the D / A device is almost constant, the attenuation per bit of the plurality of D / A converters from the low to high transmission output areas, that is, The resolution of the attenuation amount is almost equal. As a result, transmission output fluctuations due to 1-bit control errors are minimized.
4) Attenuation deviation with respect to the attenuation corresponding to the set value of the transmission output is classified by size, the same correction value is set for the attenuation deviation belonging to each category, and a category to which a large attenuation deviation belongs. For example, by setting a large correction value and proceeding from correction with a large correction value to correction with a small correction value in accordance with the deviation at the time of control, the transmission output can be drawn up to the set value at high speed. The transmission output can be stably drawn at the convergence point.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing the entirety of an embodiment of a wireless communication apparatus of the present invention.
FIG. 2 is a detailed diagram of the gain switching circuit of FIG. 1;
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a relationship between a detection voltage and an output level of a gain switching circuit.
4 is a circuit diagram showing details of the configuration of the D / A device 2 of FIG. 1. FIG.
FIG. 5 is a diagram showing a control attenuation amount / current value characteristic curve of an attenuator;
FIG. 6 is a flowchart showing one embodiment of a transmission output control algorithm using the transmission output control circuit of the present invention.
FIG. 7 is a diagram showing how the attenuation amount converges, and is a diagram showing a state in which the desired output is rapidly converged from the initial state and the vibration mode is changed bit by bit.
FIG. 8 is a diagram showing an example of two tables overlapping in a range of about 5 dBm to 0 dBm.
FIG. 9 is a diagram showing a control attenuation amount substantially linear with respect to a D / A control value obtained by the apparatus of the present invention.
FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a temperature and output level matrix for correcting a temperature characteristic of a transmission output.
FIG. 11 is a diagram showing the transmission output dependency of the output level vs. temperature curve of the detector.
FIG. 12 is a processing flow diagram illustrating a transmission output control method according to the present invention.
FIG. 13 is a block diagram illustrating a conventional example of a transmission / reception device.
FIG. 14 is a block diagram illustrating another conventional example of a transmission / reception device.
[Explanation of symbols]
1 Voltage / current converter (V / I converter)
2 D / A equipment
3 Control panel (CONT panel)
4 CPU
5 EEPROM
6 A / D converter
7 Gain switching circuit
8 Detector
9 ATT
10, 10a, 10b amplifier
11a, 11b mixer
12 MX / DMX
13 Duplexer
14 Local transmitter
17 coupler
IFL interface line
ANT antenna
RX receive driver
TX transmission driver

Claims

A transmission circuit and an attenuation control circuit. The transmission circuit receives an IF transmission signal from the interface line, converts the frequency of the input IF transmission signal to a microwave band, amplifies it to a predetermined output, and then transmits the microwave. A transmission signal is applied to a variable attenuator to attenuate transmission power, and an output of the variable attenuator is transmitted through a transmission driver. The attenuation amount control circuit generates an attenuation amount control signal to transmit the transmission power by the variable attenuator. In the transmission output control circuit that controls the attenuation amount of
Attenuation range in which attenuation control is performed is divided into a plurality of sections, and a representative value of the gradient of the attenuation with respect to the passing current value of the variable attenuator for each attenuation section is known for the variable attenuator. When the amount obtained by multiplying the inverse of the representative value by a predetermined proportional constant is defined as the attenuation weight / passing current characteristic of
The attenuation control circuit includes:
A transmission power detection means for branching the output signal of the transmission driver and detecting and generating a detection signal;
The detection signal is A / D converted to generate a transmission power value, and the attenuation corresponding to the transmission power value is compared with the attenuation corresponding to the set transmission power value to generate an attenuation deviation. An information processing means for calculating an updated attenuation amount by adding an attenuation amount correction value determined to compensate for the attenuation amount deviation to an attenuation amount corresponding to the current transmission power value; Attenuation amount is divided into each attenuation amount section and assigned to each attenuation amount section, and an analog signal proportional to the weighted addition amount obtained by adding the weight to the attenuation amount for each section is generated, D / A conversion means for outputting as an attenuation control signal,
Signal conversion means for converting the output of the D / A conversion means into an electrical signal suitable for control of the variable attenuator and supplying the electric signal to the variable attenuator;
A transmission output control circuit for a communication device.

The D / A conversion means D / A converts the attenuation amount for each section into an analog signal to generate an analog signal corresponding to the attenuation amount for each section, and the analog signal corresponding to the attenuation amount for each section The transmission control circuit according to claim 1, wherein an attenuation amount control signal is generated by adding the weight to the signal.

The D / A conversion means includes a plurality of stages of D / A converters corresponding to the plurality of attenuation intervals and an adder circuit, and the plurality of stages of D / A converters sequentially calculate the updated attenuation amounts. After counting, each D / A converter converts each count value into an analog signal to generate an analog signal corresponding to the attenuation amount for each section,
The adding circuit adds the weight of the section to the analog signal generated for each D / A converter and adds the result, and outputs the addition result as an output of the D / A converting means.
The transmission output control circuit according to claim 2.

The attenuation amount control circuit further includes a gain switching circuit, and the gain switching circuit switches the gain according to a switching signal corresponding to whether the transmission power is greater than or less than a predetermined threshold, 4. The transmission output control circuit according to claim 3, wherein the output signal of the transmission power detection means is amplified and the amplified signal is output to the information processing means.

The gain switching circuit
When the switching signal is at a first logic level indicating that the transmission power is greater than a predetermined threshold, the switching signal is turned on. When the switching signal is at a second logic level indicating that the transmission power is equal to or less than the threshold, the switching signal is cut off. 5. The transistor switch according to claim 4, further comprising: a transistor switch to be in a state; and an amplification circuit that performs amplification with a gain of 1 when the transistor switch is in a cut-off state and performs amplification with a gain of less than 1 when the transistor switch is in a conductive state. Transmission output control circuit.

The transmission output control circuit according to claim 5, wherein the gain switching circuit includes a log amplifier that logarithmically amplifies the output of the amplifier circuit.

The information processing means has a processor unit and a memory, and the memory stores a table of attenuation amounts with respect to the transmission power value. When the processor unit receives the current transmission power after the transmission power is set, the table Referring to FIG. 4, the attenuation amount corresponding to the current transmission power value is compared with the attenuation amount corresponding to the set transmission power value to generate an attenuation amount deviation, and the attenuation amount deviation is compensated. 5. The transmission output control according to claim 4, wherein the attenuation amount correction value thus obtained is added to the attenuation amount corresponding to the current transmission power value, and the updated attenuation amount is calculated and transmitted to the D / A conversion means. circuit.

The information processing means compares the set transmission power value with a predetermined threshold value and supplies the switching signal to the gain switching circuit, and the attenuation amount table for the transmission power value has a high transmission power corresponding to the content of the switching signal. Including two types of tables, a first table for low transmission power and a second table for low transmission power, the two types of tables being a predetermined low transmission power region and a table for low transmission power of the table for high transmission power The transmission output control circuit according to claim 7, wherein the predetermined high transmission power region overlaps.

The information processing means refers to one of the first and second tables corresponding to the switching signal transmitted to the gain switching circuit, calculates the updated attenuation, and transmits it to the D / A conversion means. The transmission power value corrected in accordance with the attenuation control signal transmitted from the D / A conversion means to the variable attenuator is received via the transmission power detection means, and the table is obtained from the received transmission power value. 9. The transmission output control circuit according to claim 8, further comprising an attenuation amount control program that repeats a control operation of generating and transmitting an updated attenuation amount to the D / A conversion means.

The attenuation amount control program classifies the attenuation amount deviation of the attenuation amount corresponding to the current transmission power with respect to the attenuation amount corresponding to the set value of the transmission power according to the size, and the same amount of attenuation deviation belonging to the same category A correction value is set, and a large correction value is set for a category to which a large attenuation deviation belongs, and at the time of control, processing from a correction with a large correction value to a correction with a small correction value is performed according to the magnitude of the attenuation deviation. The transmission output control circuit according to claim 9, comprising a procedure to proceed.

8. The transmission power control circuit according to claim 7, wherein the memory of the information processing means has a table describing a correction value of the transmission power for each temperature in order to compensate for the temperature dependence of the output of the transmission power detection means.

A transmission circuit and an attenuation control circuit. The transmission circuit receives an IF transmission signal from the interface line, converts the frequency of the input IF transmission signal to a microwave band, amplifies it to a predetermined output, and then transmits the microwave. A transmission signal is applied to a variable attenuator to attenuate transmission power, and an output of the variable attenuator is transmitted through a transmission driver. The attenuation amount control circuit generates an attenuation amount control signal to transmit the transmission power by the variable attenuator. In the transmission output control method in the transmission output control circuit for controlling the attenuation amount, the attenuation range in which the attenuation control is performed is divided into a plurality of sections, and the variable attenuator passes through each attenuation section. A representative value of the slope of the attenuation with respect to the current value is determined in advance according to the known attenuation / passing current characteristics of the variable attenuator, and an amount obtained by multiplying the inverse of the representative value by a predetermined proportionality constant is reduced. Defined as the weight of decay,
The transmission output signal is branched and detected to generate a detection signal,
A / D conversion of the detection signal to generate a transmission power value,
Attenuation amount correction value determined to generate an attenuation amount deviation by comparing the attenuation amount corresponding to the transmission power value with an attenuation amount corresponding to the set transmission power value, and to compensate for the attenuation amount deviation. Is added to the attenuation corresponding to the current transmission power value to calculate the updated attenuation,
Divide the updated attenuation amount for each attenuation interval and assign to each attenuation interval,
A transmission output of a communication apparatus, comprising: a processing step of adding an attenuation amount for each section with a weight, generating an analog signal proportional to the weighted addition result, and outputting the analog signal as an attenuation control signal Control method.

In the transmission output control method, the generated attenuation deviation is classified in advance according to the magnitude, the same correction value is set for the attenuation deviation belonging to the same category, and a large attenuation deviation belongs. For the category, a large correction value is set, and the process of generating the updated attenuation amount proceeds from the correction with the large correction value to the correction with the small correction value according to the magnitude of the attenuation amount deviation. Executed,
The process of calculating the updated attenuation is
Processing to read the transmission power value generated by A / D conversion;
A process of comparing the attenuation corresponding to the read transmission power with the attenuation corresponding to the set transmission power to generate an attenuation deviation;
A process for determining to which class the classification of the generated attenuation deviation belongs in advance classified according to the magnitude of the attenuation deviation;
Including a process of generating an updated attenuation amount by adding a predetermined attenuation amount correction value for the category to which the attenuation amount deviation belongs to an attenuation amount corresponding to the read transmission power,
The transmission output control method controls transmission power by the attenuation amount updated by the process of generating the updated attenuation amount, and reads the transmission power value generated by the control to generate the updated attenuation amount. Repeat the process to
The transmission power control method according to claim 12, further comprising a process.