JP3928421B2 - 送信出力の制御装置及び制御方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バースト送信機における、送信出力の制御装置及び送信出力の制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年携帯電話端末の利用者が増大しているため、携帯電話システム等における周波数帯の利用効率はできるだけ高いほうが良い。携帯電話端末に使用されるバースト送信機においては、周波数帯の利用効率を高くするため、送信時の出力電力を滑らかに立ち上げ及び立ち下げをするランプ処理を行い、スペクトルの広帯域化を防いでいる。また、携帯電話システムには通信方式の異なる複数の無線システムが混在して用いられ、其々のシステムによって異なった変調方式が使用される。したがって、携帯電話端末も２つの変調方式を有したいわゆるデュアルモード端末などが用いられている。
【０００３】
図２０は、振幅変調方式（例えばＰＤＣ又はＣＤＭＡシステム等）と定包絡変調方式（例えばＧＳＭシステム等）を使用したデュアルモード型のバースト送信機の構成を表すブロック図である。この図の構成を説明する。Ｉ・Ｑ信号振幅制御部２００１は、ベースバンド信号用Ｄ／Ａコンバータ２００２を介して変調部２００３に接続され、変調部２００３は増幅手段であるパワーアンプ２００４に接続される。また、パワーアンプ２００４はアンテナ２００５に接続されると共に制御電圧信号用Ｄ／Ａコンバータ２００６を介して制御電圧信号選択部２００７と接続される。
【０００４】
Ｉ・Ｑ信号振幅制御部２００１は波形データ生成部２００８と乗算混合器２００９が接続された構成であり、波形データ生成部２００８はカウンタ２０１０、テーブル参照番号生成部２０１１及びランプ振幅波形データ保持メモリ２０１２が直列に接続された構成である。変調部２００３は、直交変調器２０１３と局所発振器２０１４が接続された構成である。制御電圧信号選択部２００７は、波形データ制御機能部２０１５にランプ振幅波形データ保持メモリ２０１６が接続された構成である。
【０００５】
次に、動作を図２０及び図２１に基づいて説明する。まず、無線ネットワークの基地局からの変調方式信号Ｓｍ（例えば、振幅変調方式の場合Ｓｍ＝０、定包絡変調の場合Ｓｍ＝１）により、振幅変調方式が選択された場合（Ｓｍ＝０）について説明する。デジタルベースバンド信号Ｉ、Ｑは、Ｉ・Ｑ信号振幅制御部２００１において、ランプ処理が施され、ランプ処理が施されたデジタルベースバンド信号Ｉ、Ｑは、ベースバンド信号用Ｄ／Ａコンバータ２００２でアナログ信号へ変換される。その出力振幅波形は図２１のアナログベースバンド信号Ｉａ、Ｑａとして示される。Ｉ・Ｑ信号振幅制御部２００１において施すランプ処理方法の詳細は後述する。
【０００６】
次に、ランプ処理されたアナログベースバンド信号Ｉａ、Ｑａは、変調部２００３内の、直交変調器２０１３において、局所発振器２０１４が出力する高周波信号と直交変調されることにより、送信用高周波信号へ変換される。局所発振器２０１４から出力される高周波信号の周波数は基地局から選択された振幅変調方式システムで使用される周波数である。送信用高周波信号はパワーアンプ２００４で増幅され、送信出力Ｐとしてアンテナ２００５から送信される。この時、制御電圧信号選択部２００７には、変調方式信号Ｓｍと、基地局から指定される送信電力のレベルを示す送信パワーレベル信号ＰＣＬ（０、１、…ｎ）が入力され、波形データ制御機能部２０１５により、変調方式信号Ｓｍ及び送信パワーレベル信号ＰＣＬに応じたデジタルデータがランプ振幅波形データ保持メモリ２０１６から制御電圧信号用Ｄ／Ａコンバータ２００６に送出される。また、制御電圧信号用Ｄ／Ａコンバータ２００６は、入力されたデジタルデータをアナログ信号に変換して、図２１に示す所定の定電圧のパワーアンプ制御電圧Ｖｃ（Ｖｃ０〜Ｖｃｎ）をパワーアンプ２００４に向けて送信中出力し続ける。その結果、バースト送信区間内に一定の電圧が出力される。
【０００７】
ここで、Ｉ・Ｑ信号振幅制御部２００１におけるランプ処理の動作を詳細に説明する。波形データ生成部２００８に入力される変調方式信号Ｓｍが、振幅変調方式である場合（Ｓｍ＝０）、波形データ生成部２００８は送信開始パルスが入力されると、クロックに基づいて作成されたカウンタ２０１０が作動する。カウンタ２０１０でカウントアップすると、テーブル参照番号生成部２０１１にて、ランプアップに使用するテーブル上のＩ・Ｑ振幅値ＶＰｉｑ［ｎ］を読み出すためのテーブル参照番号ｎが指定される。テーブル参照番号ｎが指定されると、ランプ振幅波形データ保持メモリ２０１２から、テーブル参照番号ｎに対応したＩ・Ｑ振幅値ＶＰｉｑ［ｎ］が読み出される。
【０００８】
図２２は振幅変調のときのランプ処理に使用するランプ振幅波形ＶＰｉｑをアナログ信号に変換したときの波形を示したものである。（ここで、ランプ振幅波形とは、ランプ処理を施すために必要となるデータの集まりをいい、特にベースバンド信号をランプ処理する場合のランプ振幅波形をＶｉｑで表す。またランプ振幅波形Ｖｉｑのうち、振幅変調の場合のランプ振幅波形をＶＰｉｑ、定包絡変調の場合のランプ振幅波形ＶＧｉｑで表す。）図２１に基いてランプ処理をした場合、ランプアップ部分は、ここで示すような波形ができる。ランプ振幅波形ＶＰｉｑを構成するＶＰｉｑ［ｎ］は、テーブル参照番号ｎに対応したＩ・Ｑ振幅値で、立ち上がりランプ処理に６つの値を設定している。
【０００９】
波形データ生成部２００８から出力されたＩ・Ｑ振幅値ＶＰｉｑ［ｎ］は、乗算混合器２００９でデジタルベースバンド信号Ｉ、Ｑと乗じられ、ランプ処理が施されたデジタルベースバンド信号Ｉ、Ｑになる。振幅変調方式の場合、デジタルベースバンド信号Ｉ、Ｑから送信出力Ｐまでは、非線形性があまり生じないので、波形データ生成部２００８から出力されるＩ・Ｑ振幅値ＶＰｉｑ［ｎ］は、ある固定のパターンを保持していれば良い。
【００１０】
次に、無線ネットワークの基地局からの変調方式信号Ｓｍによって、定包絡変調方式が選択された場合（Ｓｍ＝１）の動作について説明する。定包絡変調方式の場合、デジタルベースバンド信号Ｉ、Ｑから送信出力Ｐまでの間に非線形回路を用いることが多く、非線形性が生じる。そのため送信出力Ｐのランプ処理はＩ・Ｑ信号振幅制御部２００１でなく、パワーアンプ２００４を制御するための制御電圧信号Ｖｃを出力する制御電圧信号選択部２００７において行う。したがって、デジタルベースバンド信号Ｉ、Ｑは、Ｉ・Ｑ信号振幅制御部２００１においてランプ処理が行われずに出力される。Ｉ・Ｑ信号振幅制御部２００１から出力されたデジタルベースバンド信号Ｉ、Ｑは、ベースバンド信号用Ｄ／Ａコンバータ２００２によりアナログ信号に変換されて出力される。その出力振幅波形は図２１で、定包絡変調方式の場合の、アナログベースバンド信号Ｉａ、Ｑａとして示されるように、垂直な立ち上がり及び立ち下がりの、一定の振幅をもった波形が出力される。
【００１１】
アナログベースバンド信号Ｉａ、Ｑａは変調部２００３の直交変調器２０１３において、局所発振器２０１４からの高周波信号と直交変調され、送信用高周波信号へ変換される。局所発振器２０１４から出力される高周波信号の周波数は基地局から選択された定包絡変調方式システムで使用される周波数である。変調部２００３から出力される送信用高周波信号はパワーアンプ２００４で増幅され、送信出力Ｐとしてアンテナ２００５から送信される。この時、制御電圧信号選択部２００７には変調方式信号（Ｓｍ＝１）と送信パワーレベル信号ＰＣＬが入力されている。したがって、制御電圧信号選択部２００７は、波形データ制御機能部２０１５において、それらの信号に応じたランプ振幅波形を、ランプ振幅波形データ保持メモリ２０１６から読み出し、送信のタイミングを刻むクロックに同期させて、そのランプ振幅波形のデジタル制御電圧データを制御電圧信号用Ｄ／Ａコンバータ２００６に向けて出力する。制御電圧信号用Ｄ／Ａコンバータ２００６は、送信パワーレベル信号ＰＣＬに応じて入力されるデジタルデータから、図２１に示すような滑らかな立上がり及び滑らかな立下りのパワーアンプ２００４の制御電圧Ｖｃ（Ｖｃ０〜Ｖｃｎ）を生成する。また、制御電圧信号用Ｄ／Ａコンバータ２００６からパワーアンプ２００４の制御電圧Ｖｃが出力され、送信出力Ｐは滑らかに制御され、スペクトルの広帯域化が防がれる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来技術においては、定包絡変調方式が選択された場合、ランプ処理をパワーアンプ２００４の制御電圧Ｖｃを制御することで実現するものであった。この場合、パワーアンプ２００４の特性は無線機個別に異なるので、パワーアンプを制御するためのテーブルは初期設定できず、書き換え可能な記憶装置であるメモリ２０１６に保持しておくことになる。また、、定包絡変調方式のときは、送信パワーレベル信号ＰＣＬごとに制御電圧信号Ｖｃを変化させ、またそれぞれの制御電圧信号Ｖｃごとにランプ処理を施す必要があるので、送信パワーレベル信号ＰＣＬごとに制御電圧Ｖｃに対するランプ振幅波形を保持する必要が生じる。そのためランプ振幅波形データ保持メモリ２０１６には多量のデータを保持しなければならず、送信の度に制御電圧信号用Ｄ／Ａコンバータ２００６を制御する必要があるので、処理量及び消費電力も増大するという課題があった。
【００１３】
また、振幅変調のときと定包絡変調のときとで別々の場所でランプ処理をするために、変調方式ごとにランプ振幅波形データ保持メモリを用意し、処理をする必要が生じ、また消費電力も増大するという課題があった。
【００１４】
この発明は以上の課題を解決するためになされたもので、この発明の目的は、定包絡変調を使用するバースト送信機において、送信出力のランプ処理を行うためのメモリ量、処理量及び消費電力を削減することである。
この発明の第２の目的は、送信出力のスペクトルの広がりをより抑えるようにランプ処理することである。
この発明の第３の目的は、定包絡変調の場合に、送信出力の包絡線制御を、ベースバンド信号を制御することによって行うことにより、処理量及び消費電力を削減すると共に、スペクトルの広がりを抑えるようにしたものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明の送信出力制御装置は、定包絡変調方式のバースト送信機において、
ベースバンド信号の立上がり及び立下りの波形並びに立上がり終了から立下り開始までのバースト送信時間を可変に制御するＩ・Ｑ信号振幅制御部と、
このＩ・Ｑ信号振幅制御部で制御されたベースバンド信号を送信用高周波信号に変調する変調器と、
この変調器で変調された送信用高周波信号を増幅する増幅器と、
送信パワーレベル信号により決定される所定の定電圧を出力し、前記増幅器の出力を制御する制御電圧信号選択手段とを備えたものである。
【００１６】
本発明の送信出力制御装置は、定包絡変調方式及び振幅変調方式のデュアルモード型のバースト送信機において、
変調方式信号に応じてベースバンド信号の立上がり及び立下りの波形並びに立上がり終了から立下り開始までのバースト送信時間を可変に制御するＩ・Ｑ信号振幅制御部と、
このＩ・Ｑ信号振幅制御部で制御されたベースバンド信号を変調方式信号に応じた送信用高周波信号に変調する変調器と、
この変調器で変調された送信用高周波信号を増幅する増幅器と、
変調方式信号及び送信パワーレベル信号により決定される所定の定電圧を出力し、前記増幅器の出力を制御する制御電圧信号選択手段とを備えたものである。
【００１７】
本発明の送信出力制御装置は、Ｉ・Ｑ信号振幅制御部において、定包絡変調の場合に、送信パワーレベル信号に応じて、ベースバンド信号の立上がり及び立下りの波形並びに立上がり終了から立下り開始までのバースト送信時間を可変に制御するようにしたものである。
【００１８】
本発明の送信出力制御装置は、Ｉ・Ｑ信号振幅制御部において、振幅変調の場合は、ベースバンド信号の立上がり及び立下りの波形並びに立上がり終了から立下り開始までのバースト送信時間を固定に制御し、定包絡変調の場合は、送信パワーレベル信号に応じて、ベースバンド信号の立上がり及び立下りの波形並びに立上がり終了から立下り開始までの時間を可変に制御するようにしたものである。
【００１９】
本発明の送信出力制御装置は更に、増幅器の温度を測定する温度測定手段を備え、
Ｉ・Ｑ信号振幅制御部は、前記温度測定手段によって得られる温度信号に応じて、ベースバンド信号の立上がり及び立下りの波形並びに立上がり終了から立下り開始までのバースト送信時間を可変に制御するようにしたものである。
【００２０】
本発明の送信出力制御装置は更に、電源電圧を測定する電源電圧測定手段を備え、
Ｉ・Ｑ信号振幅制御部は、前記電源電圧測定手段によって得られる電源電圧信号に応じて、ベースバンド信号の立上がり及び立下りの波形並びに立上がり終了から立下り開始までのバースト送信時間を可変に制御するようにしたものである。
【００２１】
本発明の送信出力制御装置は、増幅器の非線形度を和らげる電気整合調整回路を、前記増幅器の前段または後段に接続したものである。
【００２２】
本発明の送信出力制御装置は、定包絡変調方式及び振幅変調方式のデュアルモード型のバースト送信機において、
変調方式信号に応じてベースバンド信号の立上がり及び立下りの波形並びに立上がり終了から立下り開始までのバースト送信時間を制御するＩ・Ｑ信号振幅制御部と、
このＩ・Ｑ信号振幅制御部で制御されたベースバンド信号を変調方式信号に応じた送信用高周波信号に変調する変調器と、
この変調器で変調された送信用高周波信号を増幅する増幅器と、
この増幅器から出力される送信出力を検出する検出器と、
この検出器からの信号に基いて前記送信出力が目標出力となるよう前記増幅器に制御電圧を出力すると共に、増幅器の送信出力が目標出力となった時の前記制御電圧と目標制御電圧との差に応じて、前記Ｉ・Ｑ信号振幅制御部におけるベースバンド信号の立上がり及び立下りの波形並びに立上がり終了から立下り開始までのバースト送信時間を変えるように制御する信号処理部とを備えたものである。
【００２３】
本発明は、定包絡変調方式のバースト送信機において、
送信時の出力電力の包絡線制御が、ベースバンド信号の立上がり及び立下りの波形並びに立上がり終了から立下り開始までのバースト送信時間を可変に制御することにより行なわれるようにした送信出力の制御方法である。
【００２４】
本発明は、定包絡変調方式及び振幅変調方式のデュアルモード型のバースト送信機において、
送信時の出力電力の包絡線制御が、変調方式に関係なく、ベースバンド信号の立上がり及び立下りの波形並びに立上がり終了から立下り開始までのバースト送信時間を可変に制御することにより行なわれるようにした送信出力の制御方法である。
【００２５】
本発明は、定包絡変調方式及び振幅変調方式のデュアルモード型のバースト送信機において、
送信時の出力電力の包絡線制御が、振幅変調の場合は、ベースバンド信号の立上がり及び立下りの波形並びに立上がり終了から立下り開始までのバースト送信時間を固定に制御し、定包絡変調の場合は、送信パワーレベル信号に応じて、ベースバンド信号の立上がり及び立下りの波形並びに立上がり終了から立下り開始までのバースト送信時間を可変に制御することにより行われるようにした、送信出力の制御方法である。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、添付した図面を参照して、この発明の実施の形態を説明する。
【００２７】
実施の形態１．
図１は、この実施の形態１の振幅変調方式と定包絡変調方式とのデュアルモード（例えばＰＤＣ方式とＧＳＭ方式）のバースト送信機を示すブロック図である。図１において、ベースバンド信号用Ｄ／Ａコンバータ２００２、変調部２００３、パワーアンプ２００４、アンテナ２００５、制御電圧信号用Ｄ／Ａコンバータ２００６、及び乗算混合器２００９は従来の技術において説明したものと同じである。また、１０１は波形データ生成部１０３と乗算混合器２００９からなるＩ・Ｑ信号振幅制御部であり、波形データ生成部１０３はカウンタ１０４とテーブル参照番号生成部１０５と、ランプ振幅波形データ保持メモリ１０６とを備えている。また波形データ生成部１０３には変調方式信号Ｓｍ、クロック信号及び送信開始パルスが入力されている。
【００２８】
このＩ・Ｑ信号振幅制御部１０１はいずれの変調方式を使用する場合もＩ・Ｑ信号振幅制御部でランプ処理するために、変調方式に応じてベースバンド信号の立上がり及び立下りの波形並びに立上がり終了から立下り開始までの有効データ送信区間Ｔｂを変化させる機能を備えている点で、従来のＩ・Ｑ信号振幅制御部２００１と異なる。なお、有効データ送信区間Ｔｂについて、詳細は後述する。また、１０２は送信中、入力される変調方式信号Ｓｍ及び送信パワーレベル信号ＰＣＬに基き、パワーアンプ２００４の制御電圧Ｖｃのデジタルデータを出力する制御電圧信号選択部であって、不揮発性メモリ等を備えている。制御電圧信号選択部１０２は、不揮発性メモリにデジタル制御電圧データを格納しておき、これを読み出す方法で実現可能である。この場合、制御電圧信号Ｖｃをランプ処理する必要がないため、ランプ処理に要するデジタル電圧データ群を格納する場所を削減している点で、従来例と異なる。また、制御電圧信号選択部１０２は、プロセッサを使用する方法によっても実現可能である。
【００２９】
次に、動作について説明する。デジタルベースバンド信号Ｉ、Ｑは、Ｉ・Ｑ信号振幅制御部１０１において、無線ネットワークの基地局が送信する変調方式信号Ｓｍ（例として、振幅変調時Ｓｍ＝０、定包絡変調時Ｓｍ＝１）に基き、滑らかに立ち上がるランプアップ、滑らかに立ち下がるランプダウンの振幅処理が施された波形になるようにランプ処理が施され、ランプ処理されたデジタルベースバンド信号Ｉ、Ｑは、ベースバンド信号用Ｄ／Ａコンバータ２００２でアナログ信号へ変換される。変換されたアナログベースバンド信号Ｉａ、Ｑａは、変調部２００３内の、直交変調器２０１３において、局所発振器２０１４が出力する高周波信号と直交変調されることにより、送信用高周波信号へ変換される。局所発振器２０１４から出力される高周波信号の周波数は基地局から選択された変調方式システムで使用される周波数である。送信用高周波信号はパワーアンプ２００４で増幅され、送信出力Ｐとしてアンテナ２００５から送信される。この時、制御電圧信号選択部１０２には、変調方式信号Ｓｍと、送信パワーレベル信号ＰＣＬが入力され、制御電圧信号選択部１０２により送信パワーレベル信号ＰＣＬに応じたデジタル制御電圧データが制御電圧信号用Ｄ／Ａコンバータ２００６に送出される。制御電圧信号用Ｄ／Ａコンバータ２００６はデジタル制御電圧データをアナログ信号に変換して出力し、出力されたアナログ信号は制御電圧信号Ｖｃとしてパワーアンプ２００４を制御する。
【００３０】
図２はＩ・Ｑ信号振幅制御部１０１においてランプ処理され、アナログ信号に変換されたアナログベースバンド信号の振幅波形を表す図である。ランプ処理が施されなかったアナログベースバンド信号Ｉａ、Ｑａの波形は、垂直な立上がり及び立下りをする方形波となる。しかし、ランプ処理が施されたアナログベースバンド信号Ｉａ、Ｑａの場合は、時間をかけて滑らかな立上がり及び立ち下がりをする波形になるように修正されている。ここで、立上がりに要する時間をランプアップ時間Ｔａ、立上がり終了から立下り開始までの時間を有効データ送信時間Ｔｂ、及び立下りに要する時間をランプダウン時間Ｔｃとしている。有効データ送信区間Ｔｂは、十分な高さで、一定の電圧である結果、有効にデータを送ることが出来る区間であり、この区間がこの発明のバースト送信機のバースト送信時間である。また、バースト送信時間は、変調方式によって定められているバースト送信時間の値とほぼ一致している必要がある。バースト送信時間は、例えば、振幅変調方式であるＰＤＣシステムの場合約６．６ｍｓｅｃ（フルレート時）、定包絡変調方式であるＧＳＭシステムの場合約５７７μｓｅｃ（フルレート時）と定められている。
【００３１】
そのため、変調方式によって、有効データ送信区間Ｔｂも異なるようにしなければならない。有効データ送信区間Ｔｂは、アナログベースバンド信号Ｉａ、ＱａのＩ・Ｑ振幅値Ｖｉｑ［ｎ］が規定の電圧に達している時間が該当する。また、規定の電圧に達している時間が長くなるとスペクトルが広がるので、規定の電圧に達している時間が必要以上に長くならないようにしなければならない。そこで、本発明ではＩ・Ｑ信号振幅制御部１０１に変調方式に応じて有効データ送信区間Ｔｂを可変とする機能を備えている。
【００３２】
図３は、デジタルベースバンド信号Ｉ、Ｑをランプ処理する場合の信号のタイミングを表した図で、振幅変調方式の場合と、定包絡変調方式の場合を比較するために、振幅変調及び定包絡変調方式の場合のアップダウン開始波形Ｓｐ及びＳｇ、テーブル参照番号ｎｐ及びｎｇ、並びにＩ・Ｑ振幅値ＶＰｉｑ［ｎ］及びＶＧｉｑ［ｎ］が示されている。
【００３３】
まず、波形データ生成部１０３に入力される変調方式信号Ｓｍが振幅変調方式である場合（Ｓｍ＝０）の、Ｉ・Ｑ信号振幅制御部１０１の動作を説明する。波形データ生成部１０３に送信開始パルスが入力されると、送信開始パルスに反応してカウンタ１０４の値Ｔがカウントアップし、予め設定しておいた、デジタルベースバンド信号Ｉ、Ｑの立上がり時刻（図で例示した限りではＴ＝９の時）になると、アップダウン開始パルスＳｐが立上がる。アップダウン開始パルスＳｐの立上がりのタイミングに併せて、テーブル参照番号生成部１０５にて振幅変調のときに使用するテーブルが指定され、そのテーブル上のＩ・Ｑ振幅値ＶＰｉｑ［ｎ］を読み出すためのテーブル参照番号ｎｐが指定される。
【００３４】
この時テーブルに保持されているＩ・Ｑ振幅値ＶＰｉｑ［ｎ］を決定する方法については後述する。そのテーブル参照番号ｎｐは振幅変調に使用するのに適当な個数（図示の場合、５個）指定され、その後アップダウン開始パルスＳｐの立下りまでテーブル参照番号ｎｐを固定し、アップダウン開始パルスＳｐの立下りのタイミングに併せて再び適当な個数のテーブル参照番号ｎｐが指定される。この実施の形態では、保持するＩ・Ｑ振幅値ＶＰｉｑ［ｎ］の数を節約するために、ランプアップで使用するＩ・Ｑ振幅値ＶＰｉｑ［ｎ］をランプダウンに利用している。テーブル参照番号ｎｐが図示するように、０〜５まで変化するとき、Ｉ・Ｑ振幅値ＶＰｉｑ［０］〜ＶＰｉｑ［５］がランプ振幅波形データ保持メモリ１０６から読み出され、また、テーブル参照番号ｎｐが図示するように、５〜０まで変化するとき、Ｉ・Ｑ振幅値ＶＰｉｑ［５］〜ＶＰｉｑ［０］がランプ振幅波形データ保持メモリ１０６から読み出される。波形データ生成部１０３から出力されたＩ・Ｑ振幅値ＶＰｉｑ［ｎ］は、乗算混合器２００９でデジタルベースバンド信号Ｉ、Ｑと乗じられ、ランプ処理が施されたデジタルベースバンド信号Ｉ、Ｑになる。
【００３５】
次に、波形データ生成部１０３に入力される変調方式信号Ｓｍが定包絡変調方式の場合（Ｓｍ＝１）における、Ｉ・Ｑ信号振幅制御部１０１の動作を図３に基いて詳細に説明する。波形データ生成部１０３は送信開始パルスが入力されると、クロックに基づいて作成されたカウンタ１０４が作動する。カウンタ１０４でカウントアップし、予め設定しておいたデジタルベースバンド信号Ｉ、Ｑの立ち上がり時刻（図ではＴ＝９の時）になると、アップダウン開始パルスＳｇが立ちあがる。アップダウン開始パルスＳｇの立ち上がりのタイミングに併せてテーブル参照番号生成部１０５にて、定包絡変調のときに使用するテーブルが指定され、そのテーブル上にあるＩ・Ｑ振幅値ＶＧｉｑ［ｎ］を読み出すために使用するテーブル参照番号ｎｇが指定される。
【００３６】
テーブル参照番号ｎｇは定包絡変調に使用するのに適当な個数（図示の場合は７個）が指定され、その後アップダウン開始パルスＳｇが立ち下がるまで参照番号ｎｇを固定し、アップダウン開始パルスＳｇの立下りのタイミングに併せて再び適当な個数のテーブル参照番号ｎｇが指定される。この実施の形態では、ランプアップとランプダウンに同じＩ・Ｑ振幅値ＶＧｉｑ［ｎ］を使用する。テーブル参照番号ｎｇが図示するように０から７まで変化するとき、Ｉ・Ｑ振幅値ＶＧｉｑ［０］〜ＶＧｉｑ［７］がランプ振幅波形データ保持メモリ１０６から読み出され、また、テーブル参照番号ｎｇが図示するように、７から０まで変化するとき、Ｉ・Ｑ振幅値ＶＧｉｑ［７］〜ＶＧｉｑ［０］がランプ振幅波形データ保持メモリ１０６から読み出される。
【００３７】
Ｉ・Ｑ振幅値Ｖｉｑ［ｎ］はテーブル参照番号ｎに対応しており、Ｉ・Ｑ振幅値ＶＰｉｑ［ｎ］は立ち上がりのランプ処理に６つの値を、Ｉ・Ｑ振幅値ＶＧｉｑ［ｎ］は立ち上がりのランプ処理に８つの値を設定している。定包絡変調を使用する場合は、設定した値の個数（Ｖｉｑ［ｎ］の個数）が振幅変調方式を使用する場合と比べて増加している。また、定包絡変調のアップダウン開始パルスＳｇの長さは、振幅変調のアップダウン開始パルスＳｐの長さと比べて短くなっている。その結果、ランプアップ区間Ｔａ及びランプダウン区間Ｔｃの長さが増加し、有効データ送信区間Ｔｂは短くなる。このように、ｎの個数を変えることによって、有効データ送信区間Ｔｂを変化させることができる。
【００３８】
図４は、ランプ振幅波形データ保持メモリ１０６に変調方式ごとに保持され、ランプ振幅波形Ｖｉｑがアナログ信号に変換された場合の振幅波形をそれぞれ示したもので、図３に基いてランプ処理をした場合、ランプアップ部分は、ここで示すような振幅波形ができる。この図において、振幅変調方式において使用するランプ振幅波形は、Ｉ・Ｑ振幅値ＶＰｉｑ［０］〜ＶＰｉｑ［５］からなるＶＰｉｑ５で表され、定包絡変調方式において使用するランプ振幅波形はＩ・Ｑ振幅値ＶＧｉｑ［０］〜ＶＧｉｑ［７］からなるＶＧｉｑ７で表されている。
【００３９】
次に、この実施の形態で保持するＩ・Ｑ振幅値Ｖｉｑ［ｎ］の数値を決定する方法について、算式を用いて説明する。
【００４０】
以上の算式によって得られる値にそれぞれテーブル参照番号ｎを付与してランプ振幅波形データ保持メモリ１０６に保持しておくことで、テーブル参照番号ｎを選択でき、上述したＩ・Ｑ信号振幅制御部１０１の動作が可能になる。
【００４１】
図５には、上段に上述のように振幅変調方式及び定包絡変調方式により、Ｉ・Ｑ振幅制御部１０１でランプ処理が施されたアナログベースバンド信号Ｉａ、Ｑａの振幅波形を示している。
【００４２】
次に変調方式信号及び送信パワーレベル信号ＰＣＬにより、制御電圧信号選択部１０２で制御される制御電圧Ｖｃについて、図５の下段に基いて説明する。制御電圧信号選択部１０２は、振幅変調方式又は定包絡変調方式のいずれの場合にも、送信パワーレベル信号ＰＣＬが高ければ（ＰＣＬ＝ｎ）、送信出力Ｐは小さくて良いので、制御電圧Ｖｃも小さな定電圧となっている。また、送信パワーレベル信号ＰＣＬが小さければ（ＰＣＬ＝０）、送信出力Ｐは大きくなければならないので、制御電圧Ｖｃ０の値は大きな定電圧となる。制御電圧信号用Ｄ／Ａコンバータ２００６は、入力されるデジタル制御電圧データをアナログ信号である制御電圧Ｖｃに変換して、送信中、定電圧を出力する。しかし、定包絡変調方式で使用される、パワーアンプ２００４の制御電圧Ｖｃは、振幅変調方式において必要とされるものと比べて、システム上の理由で高くなっている。ここでは制御電圧Ｖｃ０が大きいと、送信出力Ｐが大きくなるとしているが、これは送信パワーアンプ２００４の特性に依存しており、制御電圧Ｖｃ０が小さいと、送信出力Ｐが大きくなるケースもありうる。
【００４３】
図５において、振幅変調方式及び定包絡変調方式のどちらの場合であっても、パワーアンプ２００４の制御電圧Ｖｃは所定の定電圧の値を示している。そのため、本発明では制御電圧信号選択部１０２を簡単な構成にすることを実現した。
【００４４】
以上のように、この実施の形態１によれば、変調方式（振幅変調方式、定包絡変調方式）によらず、デジタルベースバンド信号Ｉ、Ｑをランプ処理することによって送信出力のランプ処理を実現しているので、パワーアンプ２００４の制御電圧Ｖｃに対して行うランプ処理が不要になる。その結果、送信パワーレベル信号ＰＣＬごとに制御電圧Ｖｃに対するランプ振幅波形を保持するようなメモリが不要となるとともに、毎送信前の処理が不要になり、処理量及び消費電力を削減できる。
【００４５】
実施の形態２．
図６は、実施の形態２の振幅変調方式と定包絡変調方式とのデュアルモード（例えばＰＤＣ方式とＧＳＭ方式）のバースト送信機のブロック図である。図６において、６０１は波形データ生成部６０２と乗算混合器２００９からなるＩ・Ｑ信号振幅制御部で、波形データ生成部６０２はカウンタ６０３、テーブル参照番号生成部６０４、ランプ振幅波形データ保持メモリ６０５から構成されている。また、波形データ生成部６０２に送信パワーレベル信号ＰＣＬが入力されることによって、デジタルベースバンドバンド信号Ｉ、Ｑから送信出力Ｐまでの間に生じる非線形度を考慮し、スペクトルの広がりを抑えようとする点で実施の形態１と異なる。ランプ振幅波形データ保持メモリ６０５には、図８に示すように、送信パワーレベル信号ＰＣＬに応じてベースバンド信号の立ち上がり時間Ｔａ、立下り時間Ｔｃが設定されている。それに伴い、テーブル参照番号生成部６０４はテーブル参照番号生成部１０５と比べ、多様な条件に基づき処理を行なうことになる。その他の構成は実施の形態１と同じなので説明を省略する。
【００４６】
実施の形態２における動作を説明する。実施の形態２において、振幅変調方式が使用される場合には実施の形態１の動作と同様、デジタルベースバンド信号Ｉ、Ｑは、Ｉ・Ｑ信号振幅制御部６０１においてランプ処理が施され、ランプ処理が施されたデジタルベースバンド信号Ｉ、Ｑはベースバンド信号用Ｄ／Ａコンバータ２００２でアナログベースバンド信号Ｉａ、Ｑａへ変換される。次に、アナログベースバンド信号Ｉａ、Ｑａは、変調部２００３内の、直交変調器２０１３において、局所発振器２０１４が出力する高周波信号と直交変調されることにより、送信用高周波信号へ変換される。局所発振器２０１４から出力される高周波信号の周波数は基地局から選択された振幅変調方式システムで使用される周波数である。送信用高周波信号はパワーアンプ２００４で増幅されて、送信出力Ｐとしてアンテナ２００５から送信される。この時、制御電圧信号選択部１０２には、変調方式信号Ｓｍ（Ｓｍ＝０）と、送信パワーレベル信号ＰＣＬが入力され、変調方式信号Ｓｍ及び送信パワーレベル信号ＰＣＬに応じたデジタル制御電圧データが制御電圧信号用Ｄ／Ａコンバータ２００６に送出される。制御電圧信号用Ｄ／Ａコンバータ２００６はデジタル制御電圧データをアナログ信号に変換して出力し、出力されたアナログ信号は制御電圧Ｖｃとして、パワーアンプ２００４を制御する。
【００４７】
次に、定包絡変調方式が使用される場合における動作を説明する。図７は、送信出力Ｐのランプ処理がデジタルベースバンド信号Ｉ、Ｑをランプ処理することによって実現した場合に、アナログベースバンド信号Ｉａ、Ｑａと送信出力Ｐの線形性及びスペクトルの広がりを表したものである。パワーアンプ２００４が線形領域で動作しているときには、図７の左欄に示すようにスペクトルの広がりは生じない。しかし、パワーアンプ２００４が非線形領域で動作する場合（例えば、高送信出力時）には、Ｉ・Ｑ信号振幅制御部６０１による波形が固定のパターンであると、図７の中央欄に示すように送信出力Ｐのランプアップ、ランプダウンが滑らかに変化せず、スペクトルの広帯域化が生じてしまう。この実施形態では、デジタルベースバンド信号Ｉ、Ｑをランプ処理することによって、送信出力Ｐの包絡線のランプ処理を実現する場合に生じるこの問題を解決することを目的とする。
【００４８】
この場合、スペクトルの広帯域化は送信出力Ｐの波形のバースト送信区間Ｔｂが長くなったことに起因している。よって、その対策として、Ｉ・Ｑ信号振幅制御部６０１の波形データ生成部６０２では、送信パワーレベル信号ＰＣＬに応じて定包絡変調のときに使用するランプ振幅波形ＶＧｉｑを複数生成している。すなわち、図８に示すように高送信パワー時（ＰＣＬ＝０の場合）には、アナログベースバンド信号Ｉａ、Ｑａのランプアップ時間Ｔａ、ランプダウン時間Ｔｃがより長い値であるランプ振幅波形ＶＧｉｑ１５を選択し、バースト送信時間Ｔｂを短く調整する。逆に、低送信パワー時（ＰＣＬ＝３の場合）には、ランプアップ時間Ｔａ、ランプダウン時間Ｔｃが短い値であるランプ振幅波形ＶＧｉｑ５を選択し、バースト送信時間Ｔｂを長く調整する。図８は、本実施の形態の場合に、ランプ振幅波形データ保持メモリ６０５に保持すべきランプ振幅波形ＶＧｉｑを、送信パワーレベル信号ＰＣＬごとのＴａ、Ｔｂ及びＴｃの数値と共に表したものであり、図９は、図８において記載されたランプ振幅波形ＶＧｉｑをアナログ波形として示したものである。
【００４９】
図８及び図９に従えば、送信パワーレベル信号ＰＣＬに応じて、ランプアップ区間Ｔａが最も短いランプ振幅波形ＶＧｉｑ５から、最も長いランプ振幅波形ＶＧｉｑ１５まで、４段階の時間の組み合わせを準備し、アナログ信号に変換したとき、図９のような波形となるランプ振幅波形ＶＧｉｑから、変調方式信号Ｓｍ、送信パワーレベル信号ＰＣＬをもとにして最適なランプ振幅波形ＶＧｉｑを選択し、デジタルベースバンド信号Ｉ、Ｑに掛け合わせる。この時、ランプダウンの処理には、ランプアップにおいてｉ番目に使用するＩ・Ｑ振幅値ＶＧｉｑ［ｎ］である、ＶＧｉｑｕｐ［ｉ］を反対の順番に使用するので、ランプ振幅波形データ保持メモリ６０５にはランプアップに使用するＩ・Ｑ振幅値［ｎ］だけ保持すれば良い。
【００５０】
図９の波形上の点、ＶＧｉｑ［ｎ］の個数は、送信パワーレベル信号ＰＣＬごとに異なる。使用するＶＧｉｑ［ｎ］の個数が増加すればするほどランプアップ時間Ｔａは増加し、その立上がりは滑らかになる。制御電圧Ｖｃが高いと、デジタルベースバンド信号Ｉ、Ｑと送信出力Ｐの関係における非線形度が強まるので、送信パワーレベル信号ＰＣＬが低い場合（ＰＣＬ＝０）には、バースト送信機内での非線形度は強くなる。そのためランプアップに使用するランプ振幅波形ＶＧｉｑは、非線形度が強くなれば、より緩やかな波形を生成するものを選択することになる。よって、送信パワーレベル信号ＰＣＬが低いとき（ＰＣＬ＝０）は、パワーアンプの送信出力Ｐは高いので、保持したランプ振幅波形ＶＧｉｑから、ランプアップ区間が長いランプ振幅波形ＶＧｉｑ１５が選択され、送信パワーレベル信号ＰＣＬが高い場合（ＰＣＬ＝３）は、パワーアンプの送信出力Ｐは低いので、あまり非線形性がない場合に使用するランプ振幅波形ＶＧｉｑ５が選択される。
【００５１】
以上のように、この実施の形態２による方法によれば、定包絡変調方式のときに、送信パワーレベル信号ＰＣＬごとに、最適なＩ・Ｑ振幅制御を行うことにより、パワーアンプ２００４が非線形な領域で動作する時も、図７の右欄に示すようにスペクトルの広帯域化を簡単に防ぐことが可能となる。
【００５２】
実施の形態３．
実施の形態３の構成は実施の形態２と同じであるが、ランプ振幅波形データ保持メモリ６０５において、ランプアップとランプダウンで使用するＩ・Ｑ振幅値Ｖｉｑ［ｎ］をそれぞれ独立に保持する点で実施の形態２と異なる。図１０は、横軸に時間、縦軸にＩ・Ｑ振幅をとったもので、この発明で使用するＩ・Ｑ信号振幅制御部によって得られるアナログベースバンド信号Ｉａ、Ｑａの波形である。図１０に示すように送信出力の波形は、時間軸に対象なものでなく、波形が膨らむ様にランプアップし、波形が削り取られるようにランプダウンされている。このように振幅波形を制御することによりスペクトルの広域化を抑制できるとされている。そのため、実施の形態２よりも実施の形態３のほうがよりスペクトルの広域化を抑制したランプ処理が可能となる。
【００５３】
実施の形態３における動作を説明する。実施の形態３において、振幅変調方式が使用される場合には実施の形態２の動作と同様、デジタルベースバンド信号Ｉ、Ｑは、Ｉ・Ｑ信号振幅制御部６０１において、ランプ処理が施され、ベースバンド信号用Ｄ／Ａコンバータ２００２でアナログ信号へ変換される。ただし、このときランプアップ、及びランプダウンに使用するＩ・Ｑ振幅値ＶＰｉｑ［ｎ］は、ランプ振幅波形データ保持メモリ６０５において、それぞれ独立に保持される。その他の動作は実施の形態２と同じなので説明を省略する。
【００５４】
次に、定包絡変調方式が使用された場合における動作を説明する。デジタルベースバンド信号Ｉ、Ｑは、Ｉ・Ｑ信号振幅制御部６０１において、ランプ処理が施され、ベースバンド信号用Ｄ／Ａコンバータ２００２でアナログ信号へ変換される。ただし、このときランプアップ、及びランプダウンに使用するＩ・Ｑ振幅値ＶＧｉｑ［ｎ］は、送信パワーレベル信号ＰＣＬごとにランプ振幅波形データ保持メモリ６０５において、それぞれ独立に保持される。その他の動作は実施の形態２と同じなので説明を省略する。
【００５５】
以上のように、実施の形態３によれば、パワーアンプ２００４が非線形な領域で動作するときも、スペクトルの広がりをより良く抑えることができる。
【００５６】
実施の形態４．
図１１は、この実施の形態４の振幅変調方式と定包絡変調方式とのデュアルモード（例えばＰＤＣ方式とＧＳＭ方式）のバースト送信機を示すものである。図１１において、１１０６はパワーアンプ２００４の周囲温度を検出する温度検出回路で、パワーアンプ２００４に近接配置され、温度によって抵抗値が変化するサーミスタ１１０７とこのサーミスタ１１０７に直列接続された抵抗１１０８と、サーミスタ１１０７と抵抗１１０８との接続点に接続された温度測定用Ａ／Ｄコンバータ１１０９とで構成されている。
【００５７】
１１０１はＩ・Ｑ信号振幅制御部で、波形データ生成部１１０２と乗算混合器２００９からなる。本実施の波形データ生成部１１０２は実施の形態２と同様にカウンタ１１０３、テーブル参照番号生成部１１０４、ランプ振幅波形データ保持メモリ１１０５から構成されている。また、波形データ生成部１１０２へは、変調方式信号Ｓｍ及び送信パワーレベル信号ＰＣＬ以外に温度検出回路１１０６からの温度情報が入力されている。ランプ振幅波形データ保持メモリ１１０５には、変調方式信号Ｓｍ、送信パワーレベル信号ＰＣＬ及び温度情報に応じてベースバンド信号の立ち上がり時間Ｔａ、立下り時間Ｔｃを選択できるように、複数のランプ振幅波形ＶＧｉｑが保持されている。それに伴い波形データ生成部１１０２内のテーブル参照番号生成部１１０４は、テーブル参照番号生成部６０４と比べ、多様な条件に基づき処理を行なうことになっている。なお、図１１で示す温度検出回路１１０６は温度測定用Ａ／Ｄコンバータ１１０９の後段にＣＰＵなどのプロセッサ等を接続すれば、温度のデジタル情報を数回測定したものを平均化などの処理をした後に、波形データ生成部１１０２へ入力することも可能である。その他の構成は図６に示す実施の形態２と同じにつき説明を省略する。
【００５８】
次に動作について説明する。
送信時パワーアンプ２００４は高出力で動作するために、長時間送信を行うと発熱する。また、無線送信機の使用環境によっても温度が変動する。このような場合、パワーアンプ２００４の温度特性により歪特性も変化し、送信出力Ｐのランプアップ、ランプダウンが緩やかにならずに、スペクトルの広帯域化が生じる。そのためパワーアンプ２００４の温度を考慮した動作をする必要がある。
【００５９】
まず、温度検出回路１１０６の動作であるが、一定電圧に制御された電源電圧をサーミスタ１１０７と抵抗１１０８で分割し、出力される電圧値を温度検出用Ａ／Ｄコンバータ１１０９でデジタルデータに変換して、波形データ生成部１１０２へ入力することで温度検出が実現される。
【００６０】
次にＩ・Ｑ信号振幅制御部１１０１の動作について説明する。この実施の形態では、温度検出回路１１０６からの温度情報をもとにランプ処理が施されたアナログベースバンド信号Ｉａ、Ｑａの波形として、最適なものとなるようにランプ振幅波形Ｖｉｑを選択する。その結果、送信出力Ｐの包絡線が滑らかになり、スペクトルの広帯域化を防ぐことが可能となる。図１２は定包絡変調の場合に、送信パワーレベル信号ＰＣＬ＝２のとき、温度情報に基いて選ぶランプ振幅波形ＶＧｉｑを、Ｔａ、Ｔｂ及びＴｃの数値と共に示した図である。図において、保持するランプ振幅波形ＶＧｉｑは、送信パワーレベル信号ＰＣＬによって４段階に分割するのに加え、それぞれの段階を温度情報によって３段階に分割するので、計１２段階のランプ振幅波形ＶＧｉｑを保持することになる。温度が高い場合はパワーアンプ２００４の非線形性が強くなるので、立ち上がり及び立下りの波形が滑らかになるように、温度が低い時に比べ立ち上がり時間Ｔａ及び立下り時間Ｔｃを長くしてスペクトルの広がりを防いでいる。また、ここでは定包絡変調の場合の図を示したが、温度による歪みは振幅変調の場合も起きる現象であるので、振幅変調の場合も温度情報によって段階的にデジタルベースバンド信号Ｉ、Ｑをランプ処理することが望ましい。振幅変調のときは、送信パワーレベル信号ＰＣＬに関係なく固定のランプ処理であって良いので、温度情報によって３段階にランプ処理するとすれば、３段階にランプ振幅波形ＶＰｉｑを保持することになる。それ以外の動作は実施の形態２と同じなので説明を省略する。
【００６１】
実施の形態５．
図１３は、この実施の形態５の振幅変調方式と定包絡変調方式とのデュアルモード（例えばＰＤＣ方式とＧＳＭ方式）のバースト送信機を示すものである。図１３において、１３０６は電源電圧である電池の電圧を検出する電源電圧検出回路で、電源電池１３０７と電源電圧用Ａ／Ｄコンバータ１３０８からなる。１３０１はＩ・Ｑ信号振幅制御部で波形データ生成部１３０２と乗算混合器２００９からなる。波形データ生成部１３０２は実施の形態２と同様にカウンタ１３０３とテーブル参照番号生成部１３０４、ランプ振幅波形データ保持メモリ１３０５から構成されていて、波形データ生成部１３０２へは、変調方式信号Ｓｍ及び送信パワーレベル信号ＰＣＬ以外に、電源電圧検出回路１３０６からの電源電圧情報が入力されている。ランプ振幅波形データ保持メモリ１３０５には変調方式信号Ｓｍ、送信パワーレベル信号ＰＣＬ及び電源電圧情報に応じてアナログベースバンド信号Ｉａ、Ｑａの立ち上がり時間Ｔａ、立下り時間Ｔｃを選択できるように、複数のランプ振幅波形Ｖｉｑが保持されている。それに伴い波形データ生成部１３０２内のテーブル参照番号生成部１３０４は、テーブル参照番号生成部６０４と比べ、多様な条件に基づき処理を行なうことになっている。なお、図１３に示す電源電圧検出回路１３０６は、電源電圧のデジタル情報をＣＰＵなどのプロセッサで平均化などの処理をした後に、波形データ生成部１３０２へ入力することも可能である。その他の構成は図６に示す実施の形態２と同じなので説明を省略する。
【００６２】
次に動作について説明する。
電池駆動型の無線機では、送信出力Ｐを効率良く出力するため、パワーアンプ２００４の電源は電池から直接供給されることが多い。電池電圧は蓄えられている電気の残量により大きく変動する。この場合、パワーアンプの電源電圧特性により歪特性も変化し、送信出力Ｐの波形は緩やかにならず、スペクトルの広帯域化が生じる。そのため、電源電圧情報を考慮した動作をさせることが必要である。
【００６３】
まず、電源電圧検出回路１３０６について説明する。電源電圧検出は、電池１３０７のアナログ電圧値を電源電圧用Ａ／Ｄコンバータ１３０７でデジタルデータに変換することで実現する。ここで検出された信号を波形データ生成部１３０２に入力する。電源電圧検出回路１３０６からの電圧情報をもとに、最適なランプ振幅波形Ｖｉｑを選択することにより、送信出力Ｐの波形が緩やかになり、スペクトルの広帯域化を防ぐことが可能となる。図１４に例として定包絡変調の場合であって、送信パワーレベル信号ＰＣＬ＝２のときに、電源電圧情報に基いて選ぶランプ振幅波形ＶＧｉｑを示す。図において、保持するランプ振幅波形ＶＧｉｑは、送信パワーレベル信号ＰＣＬによって４段階に分割するのに加え、それぞれ電源電圧情報によって３段階に分割されるので、計１２段階のランプ振幅波形ＶＧｉｑを保持することになる。また、ここでは定包絡変調の場合の図を示したが、電池電圧を用いたバースト送信機を使用すれば、振幅変調の場合もこのような歪みは同様に起こるので、振幅変調の場合にも電源電圧情報によって段階的にベースバンド信号をランプ処理することが望ましい。振幅変調のときは送信パワーレベル信号ＰＣＬに関係無くランプ処理は固定であって良いので、電源電圧情報によって３段階にランプ処理するのであれば、３段階にランプ振幅波形ＶＰｉｑを保持することになる。
なお、それ以外の動作は図６で示す実施の形態２と同じであるので説明は省略する。
【００６４】
実施の形態６．
図１５は、この実施の形態６の振幅変調方式と定包絡変調方式とのデュアルモード（例えばＰＤＣ方式とＧＳＭ方式）のバースト送信機を示すブロック図である。図において１５０１はパワーアンプ２００４の前段部に接続され、振幅変調方式及び定包絡変調におけるバースト送信機内の非線形度が強まったときに、それを修正する電気整合調整回路である。この電気整合調整回路１５０１は図１６に具体的回路が示されているように、変調方式信号Ｓｍと送信パワーレベル信号ＰＣＬとを入力して選択信号を生成する選択信号生成部１６０１、コイル１６０２とコンデンサ１６０４の並列回路及びコイルとコンデンサを選択信号で切り替えるスイッチ１６０３から構成されている。このとき、選択信号の生成は、ＣＰＵなどのプロセッサでも実現可能である。なお、図面ではパワーアンプ２００４の前段部に電気整合調整回路１５０１が接続されているが、これの接続位置はパワーアンプ２００４の後段部であっても良い。その他の構成は図１に示す実施の形態１と同じ構成なので説明を省略する。
【００６５】
次に、動作について説明する。デジタルベースバンド信号Ｉ、Ｑは、Ｉ・Ｑ信号振幅制御部１０１において、ランプ処理が施され、ベースバンド信号用Ｄ／Ａコンバータ２００２でアナログ信号へ変換される。次に、アナログ信号に変換されたアナログベースバンド信号Ｉａ、Ｑａは、変調部２００３内の直交変調器２０１３において、局所発振器２０１４が出力する高周波信号と直交変調されることにより、送信用高周波信号へ変換される。局所発振器２０１４から出力される高周波信号の周波数は基地局が送出する変調方式信号Ｓｍに基く変調方式システムで使用される周波数である。変調部２００３において変調された送信用高周波信号は、パワーアンプ２００４に入力される前に電気整合調整回路１５０１に入力される。変調方式によらず、高出力で送信する結果非線形性が生じる場合がある。そのため、非線形の生じる送信出力Ｐを予め調べ、歪んだ結果期待する値になるよう、調整しておく。予め調整された送信用高周波信号は、パワーアンプ２００４で増幅され、送信出力Ｐとしてアンテナ２００５から送信される。この時、制御電圧信号選択部１０２には、変調方式信号Ｓｍと、送信パワーレベル信号ＰＣＬが入力され、送信パワーレベル信号ＰＣＬに応じたデジタルデータが制御電圧信号用Ｄ／Ａコンバータ２００６に送出される。制御電圧信号用Ｄ／Ａコンバータ２００６はデジタルデータをアナログ信号に変換し、パワーアンプ制御電圧Ｖｃとしてパワーアンプ２００４を制御する。
【００６６】
次に、電気整合調整回路１５０１の動作の詳細を説明する。電気整合調整回路１５０１は、電気整合調整回路１５０１内の選択信号生成部１６０１で、変調方式信号Ｓｍと送信パワーレベル信号ＰＣＬに基いて、電気整合調整回路１５０１の選択信号を生成する。選択信号の生成の基準は図１７に示している。送信出力Ｐが高い場合に、パワーアンプ２００４は非線形性が増大し、送信出力Ｐの波形が緩やかにならず、スペクトルが広がるため、送信出力Ｐが高い場合（送信パワーレベル信号ＰＣＬが小さい場合）に１を出力、低い場合に０を出力する。図１７は、振幅変調方式と定包絡変調方式によって送信パワーレベル信号ＰＣＬの分割数が異なる場合でも、その半分でもって送信パワ―レベル信号ＰＣＬの大小を決定し、小さければ１、大きければ０を出力することにしている。
【００６７】
次に、選択信号によって選択する電気整合調整回路１５０１の例として、送信出力Ｐが高い時、線路に誘導性リアクタンスを付加することにより、非線形性が減少する場合には、選択信号＝１で、コイル１６０２側をスイッチ１６０３で選択する。一方、送信出力Ｐが低い時、線路に容量性リアクタンスを付加することにより、非線形性が減少する場合には、選択信号＝０で、コンデンサ１６０４側を選択する。
【００６８】
送信出力Ｐは送信パワーレベル信号ＰＣＬによって定まるので、以上のように、Ｉ・Ｑ振幅制御を行うと同時に、変調方式信号Ｓｍと、送信パワーレベル信号ＰＣＬに応じて、パワーアンプ２００４に接続された電気整合調整回路１５０１を制御することで、、パワーアンプ２００４の非線形性を減少させ、送信出力Ｐの波形を緩やかにし、スペクトルの広帯域化を防ぐことが可能となる。なお、この実施の形態６は図１に示す実施の形態１に適用した例を説明したが、図６、図１１、図１３に示す実施の形態に適用しても同様の効果を得られる。
【００６９】
実施の形態７．
図１８は、この実施の形態７の振幅変調方式と定包絡変調方式とのデュアルモード（例えばＰＤＣ方式とＧＳＭ方式）のバースト送信機を示すブロック図である。図１８において、１８０７は送信出力Ｐを直流電圧に変換する検波回路で、送信出力Ｐの一部はダイオード１８０９に入力され、ダイオード１８０９と抵抗１８１０の接続部が検波回路１８０７の出力となるように構成されている。１８０８は検波回路１８０７の出力をデジタルデータに変換する検波回路用Ａ／Ｄコンバータで、検波回路用Ａ／Ｄコンバータ１８０８の出力は、信号処理部のプロセッサ１８０２に入力される。プロセッサ１８０２はパワーアンプ２００４の入出力の非線形度を、送信パワーレベル信号ＰＣＬ、制御電圧信号Ｖｃ及び検波回路１８０７の出力から算出し、算出された非線形度情報をＩ・Ｑ信号振幅制御部１８０１に向けて送出し、かつデジタル制御電圧データを制御電圧信号用Ｄ／Ａコンバータ２００６に送出する。なお、図１８ではパワーアンプ２００４の入出力の非線形度を算出する機能と、制御電圧信号の選択を行う機能を１箇所で行ったが、これらの機能は独立して設けてもよい。また、プロセッサ１８０２にＣＰＵ等を用いれば、非線形度を数回測定し、平均化した後に演算結果を出力することも可能である。
【００７０】
Ｉ・Ｑ信号振幅制御部１８０１は、波形データ生成部１８０３と乗算混合器２００９からなる。本実施の波形データ生成部１８０３は実施の形態２と同様にカウンタ１８０４、テーブル参照番号生成部１８０５、ランプ振幅波形データ保持メモリ１８０６から構成されている。この波形データ生成部１８０３には、変調方式信号Ｓｍ及び送信パワーレベル信号ＰＣＬ以外にプロセッサ１８０２によって算出された非線形度が入力されている。ランプ振幅波形データ保持メモリ１８０６には非線形度に応じてベースバンド信号の立ち上がり時間Ｔａ、立下り時間Ｔｃが設定されている。それに伴い波形データ生成部１８０３内のテーブル参照番号生成部１８０５は、テーブル参照番号生成部６０４と比べ、多様な条件に基づき処理を行なうことになっている。その他の構成は図６に示す実施の形態２と同じにつき説明を省略する。
【００７１】
次に動作について説明する。送信開始時に、無線システム（例えば基地局）から指定された変調方式信号Ｓｍ及び送信パワーレベル信号ＰＣＬをもとにプロセッサ１８０２内で、あらかじめ準備している目標とする送信出力Ｐに対応したデジタル制御電圧データを制御電圧信号用Ｄ／Ａコンバータ２００６に出力し、制御電圧信号用Ｄ／Ａコンバータ２００６はデジタルデータをアナログ信号に変換し、制御電圧Ｖｃとしてパワーアンプ２００４を制御する。
【００７２】
送信開始時のデジタルベースバンド信号Ｉ、Ｑのランプ処理には、変調方式信号Ｓｍ及び送信パワーレベル信号ＰＣＬに対応したランプ振幅波形Ｖｉｑを使用する。送信開始後、送信出力Ｐは、検波回路１８０７において直流電圧へ変換され、検波信号用Ａ／Ｄコンバータ１８０８によってデジタルデータに変換され、プロセッサ１８０２へ入力される。
【００７３】
プロセッサ１８０２内では、検波された送信出力Ｐが目標とする送信出力Ｐと一致するようにパワーアンプ２００４の制御電圧Ｖｃを調整するフィードバック制御が行われ、最終的に目標とする送信出力Ｐに達することになる。
【００７４】
さらに、プロセッサ１８０２内では、送信出力Ｐごとにあらかじめ準備していた（送信初期時の）パワーアンプ２００４の制御電圧値Ｖｃｉと最終的に目標とする送信出力Ｐに達したときの制御電圧値Ｖｃｆとの差分△Ｖ
△Ｖ＝Ｖｃｆ−Ｖｃｉ
を算出する。そして、例えばパワーアンプ２００４への制御電圧Ｖｃが高い場合に、送信出力Ｐも高くなるという関係がある場合に、ΔＶがプラスになった時には、パワーアンプ２００４が飽和状態に近く、非線形度が大きいと判断する。非線形度が大きい場合は、Ｉ・Ｑ信号振幅制御部１８０１において波形の立ち上がり及び立下りの緩やかさをより強めるランプ処理を行うように、プロセッサ１８０２から波形データ生成部１８０３へ信号を出力し、デジタルベースバンド信号Ｉ、Ｑが制御される。図１９に例として、ΔＶ（＝非線形度）に対応したランプ振幅波形ＶＧｉｑを示す。図では定包絡変調の場合を示したが、振幅変調の場合であっても、振幅変調の時に生じる増幅器の非線形性を考慮し、ランプ振幅波形ＶＰｉｑを保持しておいても良い。なお、その他の動作については図６で示す実施の形態２のときと同じであるので省略する。
【００７５】
以上のように、送信出力Ｐを検波し、フィードバックすることにより、パワーアンプ２００４の非線形度が定量的に把握され、送信出力Ｐの波形が最適に制御されることになり、送信時のスペクトルの広帯域化を防ぐことが可能になる。
【００７６】
なお、実施の形態１から７は、デュアルモードのバースト送信機について説明したが、定包絡変調方式にのみ対応したものであっても同様の効果を得ることが出来る。
【００７７】
実施の形態８．
また、実施の形態１から７で説明したバースト送信機が移動機であり、無線ネットワークの振幅変調を使用するセルから定包絡変調を使用するセルに移動するときや、定包絡変調を使用するセルから振幅変調を使用するセルに移動するときに、変調方式を変更するようなものに使用される。
【００７８】
【発明の効果】
本発明によれば、定包絡変調のバースト送信機において、ベースバンド信号の立上がり及び立下りの波形並びに立上がり終了から立下り開始までのバースト送信時間を可変に制御するようにしたので、パワーアンプの制御電圧に対して行うランプ処理が不必要となり、メモリ量、処理量又は消費電力を削減し、かつ、送信出力の大きさを原因とする送信時のスペクトルの広がりを抑えた定包絡変調のバースト送信機を実現することが可能となる。
【００７９】
本発明によれば、振幅変調及び定包絡変調を使用したデュアル型のバースト送信機において、いずれの変調方式のときもベースバンド信号を制御することで送信出力の包絡線を制御することにし、また、バースト送信時間を可変としたので、送信出力をランプ処理するための制御装置は、変調方式ごとに別々に設ける必要がなくなり、メモリ量、処理量又は消費電力を削減し、かつ、バースト送信時間を原因とする送信時のスペクトルの広がりを抑えることが可能となる。
【００８０】
本発明によれば、振幅変調及び定包絡変調のときに送信出力のランプ処理をベースバンド信号の制御を行うことによって実現すると共に、定包絡変調のときに送信パワーレベル信号に応じてベースバンド信号を制御するようにしたので、振幅変調及び定包絡変調を使用するバースト送信機の送信出力の包絡線を制御するためのメモリ量、処理量又は消費電力を削減し、かつ、定包絡変調のときに送信出力を原因とするスペクトルの広がりを抑えることが可能となる。
【００８１】
本発明によれば、振幅変調のときはランプ処理においてバースト送信時間を固定し、定包絡変調のときはランプ処理においてバースト送信時間を可変としたので、振幅変調及び定包絡変調を使用したバースト送信機の送信出力を制御するためのメモリ量、処理量又は消費電力を削減し、かつ、送信出力の大きさを原因とする送信時のスペクトルの広がりを抑制することができる。
【００８２】
本発明によれば、増幅器の温度を測定する手段を備え、この手段によって得られる温度情報をもとにランプ処理をすることにしたので、増幅器の温度を原因とする送信時のスペクトルの広がりを抑制することができる。
【００８３】
本発明によれば、電源電圧の大きさを測定する手段を備え、この手段によって得られる電源電圧情報をもとにランプ処理することにしたので、電源電圧の大きさを原因とする送信時のスペクトルの広がりを抑制することができる。
【００８４】
本発明によれば、増幅器の非線形性を和らげる電気整合調整回路を設けることにしたので、増幅器の非線形性を原因とする送信時のスペクトルの広がりを抑制することができる。
【００８５】
本発明によれば、増幅器の送信出力を検出し、それをフィードバックすることによって、増幅器の非線形度を推定し、それをもとにベースバンド信号のランプ処理をするようにしたので、増幅器の非線形性を原因とする送信時のスペクトルの広がりを抑制できる。
【００８６】
本発明によれば、定包絡変調方式を使用するバースト送信機において、ベースバンド信号の立ち上がり、及び立下りの波形並びに立ち上がり終了から立下り開始までのバースト送信時間を可変に制御することによって、送信出力の包絡線を制御するようにしたので、前記バースト送信機の送信出力をランプ処理するために要するメモリ量、処理量、又は消費電力を削減し、かつ、送信時のスペクトルの広がりも抑えることが可能となる。
【００８７】
本発明によれば、定包絡変調方式及び振幅変調方式を使用したデュアルバンド型のバースト送信機において、ベースバンド信号の立ち上がり及び立下り並びに立ち上がり終了から立下り開始までのバースト送信時間を、変調方式に関係無く可変に制御することによって、送信出力の包絡線制御を行うようにしたので、前記バースト送信機の送信出力をランプ処理するために要するメモリ量、処理量、又は消費電力を削減し、かつ、送信時のスペクトルの広がりも抑えることが可能になる。
【００８８】
本発明によれば,定包絡変調方式及び振幅変調方式を使用したデュアルバンド型のバースト送信機において、ベースバンド信号の立ち上がり及び立下り並びに立ち上がり終了から立下り開始までのバースト送信時間を、振幅変調方式を使用する時は固定に制御し、定包絡変調方式を使用する時は可変に制御することによって、送信出力の包絡線制御を行うようにしたので、前記バースト送信機の送信出力をランプ処理するために要するメモリ量、処理量、又は消費電力を削減し、かつ、送信時のスペクトルの広がりも抑えることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１によるバースト送信機の機能ブロック図。
【図２】 ランプ処理が施されたアナログベースバンド信号の振幅波形を示した図。
【図３】 この発明の実施の形態１における波形データ生成部の動作を示した図。
【図４】 この発明の実施の形態１におけるＩ・Ｑ信号振幅制御部で選択するランプ振幅波形をアナログ波形として表した図。
【図５】 この発明で使用されるアナログベースバンド信号の振幅波形とパワーアンプの制御電圧を示した図。
【図６】 この発明の実施の形態２におけるバースト送信機の機能ブロック図。
【図７】 パワーアンプの線形領域及び非線形領域におけるアナログベースバンド信号の振幅波形、パワーアンプの出力電力（送信出力）波形、及びそのスペクトルの関係を示した図。
【図８】 この発明の実施の形態２で使用される送信パワーレベル信号とランプ振幅波形データ保持メモリで保持しておくランプ振幅波形の関係を示す図。
【図９】 この発明の実施の形態２で使用されるランプ振幅波形をアナログ波形として表した図。
【図１０】 この発明の実施の形態３で使用されるＩ・Ｑ信号振幅制御部で得られるアナログベースバンド信号の振幅波形を示した図。
【図１１】 この発明の実施の形態４におけるバースト送信機の機能ブロック図。
【図１２】 この発明の実施の形態４で保持しておくランプ振幅波形と、送信パワーレベル信号と増幅器温度の関係を示した図。
【図１３】 この発明の実施の形態５におけるバースト送信機の機能ブロック図。
【図１４】 この発明の実施の形態５で保持しておくランプ振幅波形と、送信パワーレベル信号と電源電圧との関係を示した図。
【図１５】 この発明の実施の形態６におけるバースト送信機の機能ブロック図。
【図１６】 この発明の実施の形態６において使用される電気整合調整回路の機能ブロック図。
【図１７】 この発明の実施の形態６において、変調方式信号と送信パワーレベル信号とで決定される、回路選択信号を示す図。
【図１８】 この発明の実施の形態７におけるバースト送信機の機能ブロック図。
【図１９】 この発明の実施の形態７で保持しておくランプ振幅波形と増幅器非線形度の関係を示した図。
【図２０】 従来のバースト送信機の機能ブロック図。
【図２１】 従来の、Ｉ・Ｑ信号振幅制御部でランプ処理が施されたアナログベースバンド信号の振幅波形と、パワーアンプの制御電圧を示した図。
【図２２】 従来のＩ・Ｑ信号振幅制御部で選択するランプ振幅波形をアナログ信号として示した図。
【符号の説明】
１０１、６０１、１１０１、１３０１、１８０１：Ｉ・Ｑ信号振幅制御部
１０２：制御電圧信号選択部
１１０６：温度検出回路
１３０６：電源電圧検出回路
１５０１：電気整合調整回路
１８０２：プロセッサ
１８０７：検波回路
２００３：変調部
２００４：パワーアンプ
【発明の属する技術分野】
本発明は、バースト送信機における、送信出力の制御装置及び送信出力の制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年携帯電話端末の利用者が増大しているため、携帯電話システム等における周波数帯の利用効率はできるだけ高いほうが良い。携帯電話端末に使用されるバースト送信機においては、周波数帯の利用効率を高くするため、送信時の出力電力を滑らかに立ち上げ及び立ち下げをするランプ処理を行い、スペクトルの広帯域化を防いでいる。また、携帯電話システムには通信方式の異なる複数の無線システムが混在して用いられ、其々のシステムによって異なった変調方式が使用される。したがって、携帯電話端末も２つの変調方式を有したいわゆるデュアルモード端末などが用いられている。
【０００３】
図２０は、振幅変調方式（例えばＰＤＣ又はＣＤＭＡシステム等）と定包絡変調方式（例えばＧＳＭシステム等）を使用したデュアルモード型のバースト送信機の構成を表すブロック図である。この図の構成を説明する。Ｉ・Ｑ信号振幅制御部２００１は、ベースバンド信号用Ｄ／Ａコンバータ２００２を介して変調部２００３に接続され、変調部２００３は増幅手段であるパワーアンプ２００４に接続される。また、パワーアンプ２００４はアンテナ２００５に接続されると共に制御電圧信号用Ｄ／Ａコンバータ２００６を介して制御電圧信号選択部２００７と接続される。
【０００４】
Ｉ・Ｑ信号振幅制御部２００１は波形データ生成部２００８と乗算混合器２００９が接続された構成であり、波形データ生成部２００８はカウンタ２０１０、テーブル参照番号生成部２０１１及びランプ振幅波形データ保持メモリ２０１２が直列に接続された構成である。変調部２００３は、直交変調器２０１３と局所発振器２０１４が接続された構成である。制御電圧信号選択部２００７は、波形データ制御機能部２０１５にランプ振幅波形データ保持メモリ２０１６が接続された構成である。
【０００５】
次に、動作を図２０及び図２１に基づいて説明する。まず、無線ネットワークの基地局からの変調方式信号Ｓｍ（例えば、振幅変調方式の場合Ｓｍ＝０、定包絡変調の場合Ｓｍ＝１）により、振幅変調方式が選択された場合（Ｓｍ＝０）について説明する。デジタルベースバンド信号Ｉ、Ｑは、Ｉ・Ｑ信号振幅制御部２００１において、ランプ処理が施され、ランプ処理が施されたデジタルベースバンド信号Ｉ、Ｑは、ベースバンド信号用Ｄ／Ａコンバータ２００２でアナログ信号へ変換される。その出力振幅波形は図２１のアナログベースバンド信号Ｉａ、Ｑａとして示される。Ｉ・Ｑ信号振幅制御部２００１において施すランプ処理方法の詳細は後述する。
【０００６】
次に、ランプ処理されたアナログベースバンド信号Ｉａ、Ｑａは、変調部２００３内の、直交変調器２０１３において、局所発振器２０１４が出力する高周波信号と直交変調されることにより、送信用高周波信号へ変換される。局所発振器２０１４から出力される高周波信号の周波数は基地局から選択された振幅変調方式システムで使用される周波数である。送信用高周波信号はパワーアンプ２００４で増幅され、送信出力Ｐとしてアンテナ２００５から送信される。この時、制御電圧信号選択部２００７には、変調方式信号Ｓｍと、基地局から指定される送信電力のレベルを示す送信パワーレベル信号ＰＣＬ（０、１、…ｎ）が入力され、波形データ制御機能部２０１５により、変調方式信号Ｓｍ及び送信パワーレベル信号ＰＣＬに応じたデジタルデータがランプ振幅波形データ保持メモリ２０１６から制御電圧信号用Ｄ／Ａコンバータ２００６に送出される。また、制御電圧信号用Ｄ／Ａコンバータ２００６は、入力されたデジタルデータをアナログ信号に変換して、図２１に示す所定の定電圧のパワーアンプ制御電圧Ｖｃ（Ｖｃ０〜Ｖｃｎ）をパワーアンプ２００４に向けて送信中出力し続ける。その結果、バースト送信区間内に一定の電圧が出力される。
【０００７】
ここで、Ｉ・Ｑ信号振幅制御部２００１におけるランプ処理の動作を詳細に説明する。波形データ生成部２００８に入力される変調方式信号Ｓｍが、振幅変調方式である場合（Ｓｍ＝０）、波形データ生成部２００８は送信開始パルスが入力されると、クロックに基づいて作成されたカウンタ２０１０が作動する。カウンタ２０１０でカウントアップすると、テーブル参照番号生成部２０１１にて、ランプアップに使用するテーブル上のＩ・Ｑ振幅値ＶＰｉｑ［ｎ］を読み出すためのテーブル参照番号ｎが指定される。テーブル参照番号ｎが指定されると、ランプ振幅波形データ保持メモリ２０１２から、テーブル参照番号ｎに対応したＩ・Ｑ振幅値ＶＰｉｑ［ｎ］が読み出される。
【０００８】
図２２は振幅変調のときのランプ処理に使用するランプ振幅波形ＶＰｉｑをアナログ信号に変換したときの波形を示したものである。（ここで、ランプ振幅波形とは、ランプ処理を施すために必要となるデータの集まりをいい、特にベースバンド信号をランプ処理する場合のランプ振幅波形をＶｉｑで表す。またランプ振幅波形Ｖｉｑのうち、振幅変調の場合のランプ振幅波形をＶＰｉｑ、定包絡変調の場合のランプ振幅波形ＶＧｉｑで表す。）図２１に基いてランプ処理をした場合、ランプアップ部分は、ここで示すような波形ができる。ランプ振幅波形ＶＰｉｑを構成するＶＰｉｑ［ｎ］は、テーブル参照番号ｎに対応したＩ・Ｑ振幅値で、立ち上がりランプ処理に６つの値を設定している。
【０００９】
波形データ生成部２００８から出力されたＩ・Ｑ振幅値ＶＰｉｑ［ｎ］は、乗算混合器２００９でデジタルベースバンド信号Ｉ、Ｑと乗じられ、ランプ処理が施されたデジタルベースバンド信号Ｉ、Ｑになる。振幅変調方式の場合、デジタルベースバンド信号Ｉ、Ｑから送信出力Ｐまでは、非線形性があまり生じないので、波形データ生成部２００８から出力されるＩ・Ｑ振幅値ＶＰｉｑ［ｎ］は、ある固定のパターンを保持していれば良い。
【００１０】
次に、無線ネットワークの基地局からの変調方式信号Ｓｍによって、定包絡変調方式が選択された場合（Ｓｍ＝１）の動作について説明する。定包絡変調方式の場合、デジタルベースバンド信号Ｉ、Ｑから送信出力Ｐまでの間に非線形回路を用いることが多く、非線形性が生じる。そのため送信出力Ｐのランプ処理はＩ・Ｑ信号振幅制御部２００１でなく、パワーアンプ２００４を制御するための制御電圧信号Ｖｃを出力する制御電圧信号選択部２００７において行う。したがって、デジタルベースバンド信号Ｉ、Ｑは、Ｉ・Ｑ信号振幅制御部２００１においてランプ処理が行われずに出力される。Ｉ・Ｑ信号振幅制御部２００１から出力されたデジタルベースバンド信号Ｉ、Ｑは、ベースバンド信号用Ｄ／Ａコンバータ２００２によりアナログ信号に変換されて出力される。その出力振幅波形は図２１で、定包絡変調方式の場合の、アナログベースバンド信号Ｉａ、Ｑａとして示されるように、垂直な立ち上がり及び立ち下がりの、一定の振幅をもった波形が出力される。
【００１１】
アナログベースバンド信号Ｉａ、Ｑａは変調部２００３の直交変調器２０１３において、局所発振器２０１４からの高周波信号と直交変調され、送信用高周波信号へ変換される。局所発振器２０１４から出力される高周波信号の周波数は基地局から選択された定包絡変調方式システムで使用される周波数である。変調部２００３から出力される送信用高周波信号はパワーアンプ２００４で増幅され、送信出力Ｐとしてアンテナ２００５から送信される。この時、制御電圧信号選択部２００７には変調方式信号（Ｓｍ＝１）と送信パワーレベル信号ＰＣＬが入力されている。したがって、制御電圧信号選択部２００７は、波形データ制御機能部２０１５において、それらの信号に応じたランプ振幅波形を、ランプ振幅波形データ保持メモリ２０１６から読み出し、送信のタイミングを刻むクロックに同期させて、そのランプ振幅波形のデジタル制御電圧データを制御電圧信号用Ｄ／Ａコンバータ２００６に向けて出力する。制御電圧信号用Ｄ／Ａコンバータ２００６は、送信パワーレベル信号ＰＣＬに応じて入力されるデジタルデータから、図２１に示すような滑らかな立上がり及び滑らかな立下りのパワーアンプ２００４の制御電圧Ｖｃ（Ｖｃ０〜Ｖｃｎ）を生成する。また、制御電圧信号用Ｄ／Ａコンバータ２００６からパワーアンプ２００４の制御電圧Ｖｃが出力され、送信出力Ｐは滑らかに制御され、スペクトルの広帯域化が防がれる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来技術においては、定包絡変調方式が選択された場合、ランプ処理をパワーアンプ２００４の制御電圧Ｖｃを制御することで実現するものであった。この場合、パワーアンプ２００４の特性は無線機個別に異なるので、パワーアンプを制御するためのテーブルは初期設定できず、書き換え可能な記憶装置であるメモリ２０１６に保持しておくことになる。また、、定包絡変調方式のときは、送信パワーレベル信号ＰＣＬごとに制御電圧信号Ｖｃを変化させ、またそれぞれの制御電圧信号Ｖｃごとにランプ処理を施す必要があるので、送信パワーレベル信号ＰＣＬごとに制御電圧Ｖｃに対するランプ振幅波形を保持する必要が生じる。そのためランプ振幅波形データ保持メモリ２０１６には多量のデータを保持しなければならず、送信の度に制御電圧信号用Ｄ／Ａコンバータ２００６を制御する必要があるので、処理量及び消費電力も増大するという課題があった。
【００１３】
また、振幅変調のときと定包絡変調のときとで別々の場所でランプ処理をするために、変調方式ごとにランプ振幅波形データ保持メモリを用意し、処理をする必要が生じ、また消費電力も増大するという課題があった。
【００１４】
この発明は以上の課題を解決するためになされたもので、この発明の目的は、定包絡変調を使用するバースト送信機において、送信出力のランプ処理を行うためのメモリ量、処理量及び消費電力を削減することである。
この発明の第２の目的は、送信出力のスペクトルの広がりをより抑えるようにランプ処理することである。
この発明の第３の目的は、定包絡変調の場合に、送信出力の包絡線制御を、ベースバンド信号を制御することによって行うことにより、処理量及び消費電力を削減すると共に、スペクトルの広がりを抑えるようにしたものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明の送信出力制御装置は、定包絡変調方式のバースト送信機において、
ベースバンド信号の立上がり及び立下りの波形並びに立上がり終了から立下り開始までのバースト送信時間を可変に制御するＩ・Ｑ信号振幅制御部と、
このＩ・Ｑ信号振幅制御部で制御されたベースバンド信号を送信用高周波信号に変調する変調器と、
この変調器で変調された送信用高周波信号を増幅する増幅器と、
送信パワーレベル信号により決定される所定の定電圧を出力し、前記増幅器の出力を制御する制御電圧信号選択手段とを備えたものである。
【００１６】
本発明の送信出力制御装置は、定包絡変調方式及び振幅変調方式のデュアルモード型のバースト送信機において、
変調方式信号に応じてベースバンド信号の立上がり及び立下りの波形並びに立上がり終了から立下り開始までのバースト送信時間を可変に制御するＩ・Ｑ信号振幅制御部と、
このＩ・Ｑ信号振幅制御部で制御されたベースバンド信号を変調方式信号に応じた送信用高周波信号に変調する変調器と、
この変調器で変調された送信用高周波信号を増幅する増幅器と、
変調方式信号及び送信パワーレベル信号により決定される所定の定電圧を出力し、前記増幅器の出力を制御する制御電圧信号選択手段とを備えたものである。
【００１７】
本発明の送信出力制御装置は、Ｉ・Ｑ信号振幅制御部において、定包絡変調の場合に、送信パワーレベル信号に応じて、ベースバンド信号の立上がり及び立下りの波形並びに立上がり終了から立下り開始までのバースト送信時間を可変に制御するようにしたものである。
【００１８】
本発明の送信出力制御装置は、Ｉ・Ｑ信号振幅制御部において、振幅変調の場合は、ベースバンド信号の立上がり及び立下りの波形並びに立上がり終了から立下り開始までのバースト送信時間を固定に制御し、定包絡変調の場合は、送信パワーレベル信号に応じて、ベースバンド信号の立上がり及び立下りの波形並びに立上がり終了から立下り開始までの時間を可変に制御するようにしたものである。
【００１９】
本発明の送信出力制御装置は更に、増幅器の温度を測定する温度測定手段を備え、
Ｉ・Ｑ信号振幅制御部は、前記温度測定手段によって得られる温度信号に応じて、ベースバンド信号の立上がり及び立下りの波形並びに立上がり終了から立下り開始までのバースト送信時間を可変に制御するようにしたものである。
【００２０】
本発明の送信出力制御装置は更に、電源電圧を測定する電源電圧測定手段を備え、
Ｉ・Ｑ信号振幅制御部は、前記電源電圧測定手段によって得られる電源電圧信号に応じて、ベースバンド信号の立上がり及び立下りの波形並びに立上がり終了から立下り開始までのバースト送信時間を可変に制御するようにしたものである。
【００２１】
本発明の送信出力制御装置は、増幅器の非線形度を和らげる電気整合調整回路を、前記増幅器の前段または後段に接続したものである。
【００２２】
本発明の送信出力制御装置は、定包絡変調方式及び振幅変調方式のデュアルモード型のバースト送信機において、
変調方式信号に応じてベースバンド信号の立上がり及び立下りの波形並びに立上がり終了から立下り開始までのバースト送信時間を制御するＩ・Ｑ信号振幅制御部と、
このＩ・Ｑ信号振幅制御部で制御されたベースバンド信号を変調方式信号に応じた送信用高周波信号に変調する変調器と、
この変調器で変調された送信用高周波信号を増幅する増幅器と、
この増幅器から出力される送信出力を検出する検出器と、
この検出器からの信号に基いて前記送信出力が目標出力となるよう前記増幅器に制御電圧を出力すると共に、増幅器の送信出力が目標出力となった時の前記制御電圧と目標制御電圧との差に応じて、前記Ｉ・Ｑ信号振幅制御部におけるベースバンド信号の立上がり及び立下りの波形並びに立上がり終了から立下り開始までのバースト送信時間を変えるように制御する信号処理部とを備えたものである。
【００２３】
本発明は、定包絡変調方式のバースト送信機において、
送信時の出力電力の包絡線制御が、ベースバンド信号の立上がり及び立下りの波形並びに立上がり終了から立下り開始までのバースト送信時間を可変に制御することにより行なわれるようにした送信出力の制御方法である。
【００２４】
本発明は、定包絡変調方式及び振幅変調方式のデュアルモード型のバースト送信機において、
送信時の出力電力の包絡線制御が、変調方式に関係なく、ベースバンド信号の立上がり及び立下りの波形並びに立上がり終了から立下り開始までのバースト送信時間を可変に制御することにより行なわれるようにした送信出力の制御方法である。
【００２５】
本発明は、定包絡変調方式及び振幅変調方式のデュアルモード型のバースト送信機において、
送信時の出力電力の包絡線制御が、振幅変調の場合は、ベースバンド信号の立上がり及び立下りの波形並びに立上がり終了から立下り開始までのバースト送信時間を固定に制御し、定包絡変調の場合は、送信パワーレベル信号に応じて、ベースバンド信号の立上がり及び立下りの波形並びに立上がり終了から立下り開始までのバースト送信時間を可変に制御することにより行われるようにした、送信出力の制御方法である。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、添付した図面を参照して、この発明の実施の形態を説明する。
【００２７】
実施の形態１．
図１は、この実施の形態１の振幅変調方式と定包絡変調方式とのデュアルモード（例えばＰＤＣ方式とＧＳＭ方式）のバースト送信機を示すブロック図である。図１において、ベースバンド信号用Ｄ／Ａコンバータ２００２、変調部２００３、パワーアンプ２００４、アンテナ２００５、制御電圧信号用Ｄ／Ａコンバータ２００６、及び乗算混合器２００９は従来の技術において説明したものと同じである。また、１０１は波形データ生成部１０３と乗算混合器２００９からなるＩ・Ｑ信号振幅制御部であり、波形データ生成部１０３はカウンタ１０４とテーブル参照番号生成部１０５と、ランプ振幅波形データ保持メモリ１０６とを備えている。また波形データ生成部１０３には変調方式信号Ｓｍ、クロック信号及び送信開始パルスが入力されている。
【００２８】
このＩ・Ｑ信号振幅制御部１０１はいずれの変調方式を使用する場合もＩ・Ｑ信号振幅制御部でランプ処理するために、変調方式に応じてベースバンド信号の立上がり及び立下りの波形並びに立上がり終了から立下り開始までの有効データ送信区間Ｔｂを変化させる機能を備えている点で、従来のＩ・Ｑ信号振幅制御部２００１と異なる。なお、有効データ送信区間Ｔｂについて、詳細は後述する。また、１０２は送信中、入力される変調方式信号Ｓｍ及び送信パワーレベル信号ＰＣＬに基き、パワーアンプ２００４の制御電圧Ｖｃのデジタルデータを出力する制御電圧信号選択部であって、不揮発性メモリ等を備えている。制御電圧信号選択部１０２は、不揮発性メモリにデジタル制御電圧データを格納しておき、これを読み出す方法で実現可能である。この場合、制御電圧信号Ｖｃをランプ処理する必要がないため、ランプ処理に要するデジタル電圧データ群を格納する場所を削減している点で、従来例と異なる。また、制御電圧信号選択部１０２は、プロセッサを使用する方法によっても実現可能である。
【００２９】
次に、動作について説明する。デジタルベースバンド信号Ｉ、Ｑは、Ｉ・Ｑ信号振幅制御部１０１において、無線ネットワークの基地局が送信する変調方式信号Ｓｍ（例として、振幅変調時Ｓｍ＝０、定包絡変調時Ｓｍ＝１）に基き、滑らかに立ち上がるランプアップ、滑らかに立ち下がるランプダウンの振幅処理が施された波形になるようにランプ処理が施され、ランプ処理されたデジタルベースバンド信号Ｉ、Ｑは、ベースバンド信号用Ｄ／Ａコンバータ２００２でアナログ信号へ変換される。変換されたアナログベースバンド信号Ｉａ、Ｑａは、変調部２００３内の、直交変調器２０１３において、局所発振器２０１４が出力する高周波信号と直交変調されることにより、送信用高周波信号へ変換される。局所発振器２０１４から出力される高周波信号の周波数は基地局から選択された変調方式システムで使用される周波数である。送信用高周波信号はパワーアンプ２００４で増幅され、送信出力Ｐとしてアンテナ２００５から送信される。この時、制御電圧信号選択部１０２には、変調方式信号Ｓｍと、送信パワーレベル信号ＰＣＬが入力され、制御電圧信号選択部１０２により送信パワーレベル信号ＰＣＬに応じたデジタル制御電圧データが制御電圧信号用Ｄ／Ａコンバータ２００６に送出される。制御電圧信号用Ｄ／Ａコンバータ２００６はデジタル制御電圧データをアナログ信号に変換して出力し、出力されたアナログ信号は制御電圧信号Ｖｃとしてパワーアンプ２００４を制御する。
【００３０】
図２はＩ・Ｑ信号振幅制御部１０１においてランプ処理され、アナログ信号に変換されたアナログベースバンド信号の振幅波形を表す図である。ランプ処理が施されなかったアナログベースバンド信号Ｉａ、Ｑａの波形は、垂直な立上がり及び立下りをする方形波となる。しかし、ランプ処理が施されたアナログベースバンド信号Ｉａ、Ｑａの場合は、時間をかけて滑らかな立上がり及び立ち下がりをする波形になるように修正されている。ここで、立上がりに要する時間をランプアップ時間Ｔａ、立上がり終了から立下り開始までの時間を有効データ送信時間Ｔｂ、及び立下りに要する時間をランプダウン時間Ｔｃとしている。有効データ送信区間Ｔｂは、十分な高さで、一定の電圧である結果、有効にデータを送ることが出来る区間であり、この区間がこの発明のバースト送信機のバースト送信時間である。また、バースト送信時間は、変調方式によって定められているバースト送信時間の値とほぼ一致している必要がある。バースト送信時間は、例えば、振幅変調方式であるＰＤＣシステムの場合約６．６ｍｓｅｃ（フルレート時）、定包絡変調方式であるＧＳＭシステムの場合約５７７μｓｅｃ（フルレート時）と定められている。
【００３１】
そのため、変調方式によって、有効データ送信区間Ｔｂも異なるようにしなければならない。有効データ送信区間Ｔｂは、アナログベースバンド信号Ｉａ、ＱａのＩ・Ｑ振幅値Ｖｉｑ［ｎ］が規定の電圧に達している時間が該当する。また、規定の電圧に達している時間が長くなるとスペクトルが広がるので、規定の電圧に達している時間が必要以上に長くならないようにしなければならない。そこで、本発明ではＩ・Ｑ信号振幅制御部１０１に変調方式に応じて有効データ送信区間Ｔｂを可変とする機能を備えている。
【００３２】
図３は、デジタルベースバンド信号Ｉ、Ｑをランプ処理する場合の信号のタイミングを表した図で、振幅変調方式の場合と、定包絡変調方式の場合を比較するために、振幅変調及び定包絡変調方式の場合のアップダウン開始波形Ｓｐ及びＳｇ、テーブル参照番号ｎｐ及びｎｇ、並びにＩ・Ｑ振幅値ＶＰｉｑ［ｎ］及びＶＧｉｑ［ｎ］が示されている。
【００３３】
まず、波形データ生成部１０３に入力される変調方式信号Ｓｍが振幅変調方式である場合（Ｓｍ＝０）の、Ｉ・Ｑ信号振幅制御部１０１の動作を説明する。波形データ生成部１０３に送信開始パルスが入力されると、送信開始パルスに反応してカウンタ１０４の値Ｔがカウントアップし、予め設定しておいた、デジタルベースバンド信号Ｉ、Ｑの立上がり時刻（図で例示した限りではＴ＝９の時）になると、アップダウン開始パルスＳｐが立上がる。アップダウン開始パルスＳｐの立上がりのタイミングに併せて、テーブル参照番号生成部１０５にて振幅変調のときに使用するテーブルが指定され、そのテーブル上のＩ・Ｑ振幅値ＶＰｉｑ［ｎ］を読み出すためのテーブル参照番号ｎｐが指定される。
【００３４】
この時テーブルに保持されているＩ・Ｑ振幅値ＶＰｉｑ［ｎ］を決定する方法については後述する。そのテーブル参照番号ｎｐは振幅変調に使用するのに適当な個数（図示の場合、５個）指定され、その後アップダウン開始パルスＳｐの立下りまでテーブル参照番号ｎｐを固定し、アップダウン開始パルスＳｐの立下りのタイミングに併せて再び適当な個数のテーブル参照番号ｎｐが指定される。この実施の形態では、保持するＩ・Ｑ振幅値ＶＰｉｑ［ｎ］の数を節約するために、ランプアップで使用するＩ・Ｑ振幅値ＶＰｉｑ［ｎ］をランプダウンに利用している。テーブル参照番号ｎｐが図示するように、０〜５まで変化するとき、Ｉ・Ｑ振幅値ＶＰｉｑ［０］〜ＶＰｉｑ［５］がランプ振幅波形データ保持メモリ１０６から読み出され、また、テーブル参照番号ｎｐが図示するように、５〜０まで変化するとき、Ｉ・Ｑ振幅値ＶＰｉｑ［５］〜ＶＰｉｑ［０］がランプ振幅波形データ保持メモリ１０６から読み出される。波形データ生成部１０３から出力されたＩ・Ｑ振幅値ＶＰｉｑ［ｎ］は、乗算混合器２００９でデジタルベースバンド信号Ｉ、Ｑと乗じられ、ランプ処理が施されたデジタルベースバンド信号Ｉ、Ｑになる。
【００３５】
次に、波形データ生成部１０３に入力される変調方式信号Ｓｍが定包絡変調方式の場合（Ｓｍ＝１）における、Ｉ・Ｑ信号振幅制御部１０１の動作を図３に基いて詳細に説明する。波形データ生成部１０３は送信開始パルスが入力されると、クロックに基づいて作成されたカウンタ１０４が作動する。カウンタ１０４でカウントアップし、予め設定しておいたデジタルベースバンド信号Ｉ、Ｑの立ち上がり時刻（図ではＴ＝９の時）になると、アップダウン開始パルスＳｇが立ちあがる。アップダウン開始パルスＳｇの立ち上がりのタイミングに併せてテーブル参照番号生成部１０５にて、定包絡変調のときに使用するテーブルが指定され、そのテーブル上にあるＩ・Ｑ振幅値ＶＧｉｑ［ｎ］を読み出すために使用するテーブル参照番号ｎｇが指定される。
【００３６】
テーブル参照番号ｎｇは定包絡変調に使用するのに適当な個数（図示の場合は７個）が指定され、その後アップダウン開始パルスＳｇが立ち下がるまで参照番号ｎｇを固定し、アップダウン開始パルスＳｇの立下りのタイミングに併せて再び適当な個数のテーブル参照番号ｎｇが指定される。この実施の形態では、ランプアップとランプダウンに同じＩ・Ｑ振幅値ＶＧｉｑ［ｎ］を使用する。テーブル参照番号ｎｇが図示するように０から７まで変化するとき、Ｉ・Ｑ振幅値ＶＧｉｑ［０］〜ＶＧｉｑ［７］がランプ振幅波形データ保持メモリ１０６から読み出され、また、テーブル参照番号ｎｇが図示するように、７から０まで変化するとき、Ｉ・Ｑ振幅値ＶＧｉｑ［７］〜ＶＧｉｑ［０］がランプ振幅波形データ保持メモリ１０６から読み出される。
【００３７】
Ｉ・Ｑ振幅値Ｖｉｑ［ｎ］はテーブル参照番号ｎに対応しており、Ｉ・Ｑ振幅値ＶＰｉｑ［ｎ］は立ち上がりのランプ処理に６つの値を、Ｉ・Ｑ振幅値ＶＧｉｑ［ｎ］は立ち上がりのランプ処理に８つの値を設定している。定包絡変調を使用する場合は、設定した値の個数（Ｖｉｑ［ｎ］の個数）が振幅変調方式を使用する場合と比べて増加している。また、定包絡変調のアップダウン開始パルスＳｇの長さは、振幅変調のアップダウン開始パルスＳｐの長さと比べて短くなっている。その結果、ランプアップ区間Ｔａ及びランプダウン区間Ｔｃの長さが増加し、有効データ送信区間Ｔｂは短くなる。このように、ｎの個数を変えることによって、有効データ送信区間Ｔｂを変化させることができる。
【００３８】
図４は、ランプ振幅波形データ保持メモリ１０６に変調方式ごとに保持され、ランプ振幅波形Ｖｉｑがアナログ信号に変換された場合の振幅波形をそれぞれ示したもので、図３に基いてランプ処理をした場合、ランプアップ部分は、ここで示すような振幅波形ができる。この図において、振幅変調方式において使用するランプ振幅波形は、Ｉ・Ｑ振幅値ＶＰｉｑ［０］〜ＶＰｉｑ［５］からなるＶＰｉｑ５で表され、定包絡変調方式において使用するランプ振幅波形はＩ・Ｑ振幅値ＶＧｉｑ［０］〜ＶＧｉｑ［７］からなるＶＧｉｑ７で表されている。
【００３９】
次に、この実施の形態で保持するＩ・Ｑ振幅値Ｖｉｑ［ｎ］の数値を決定する方法について、算式を用いて説明する。
以上の算式によって得られる値にそれぞれテーブル参照番号ｎを付与してランプ振幅波形データ保持メモリ１０６に保持しておくことで、テーブル参照番号ｎを選択でき、上述したＩ・Ｑ信号振幅制御部１０１の動作が可能になる。
【００４１】
図５には、上段に上述のように振幅変調方式及び定包絡変調方式により、Ｉ・Ｑ振幅制御部１０１でランプ処理が施されたアナログベースバンド信号Ｉａ、Ｑａの振幅波形を示している。
【００４２】
次に変調方式信号及び送信パワーレベル信号ＰＣＬにより、制御電圧信号選択部１０２で制御される制御電圧Ｖｃについて、図５の下段に基いて説明する。制御電圧信号選択部１０２は、振幅変調方式又は定包絡変調方式のいずれの場合にも、送信パワーレベル信号ＰＣＬが高ければ（ＰＣＬ＝ｎ）、送信出力Ｐは小さくて良いので、制御電圧Ｖｃも小さな定電圧となっている。また、送信パワーレベル信号ＰＣＬが小さければ（ＰＣＬ＝０）、送信出力Ｐは大きくなければならないので、制御電圧Ｖｃ０の値は大きな定電圧となる。制御電圧信号用Ｄ／Ａコンバータ２００６は、入力されるデジタル制御電圧データをアナログ信号である制御電圧Ｖｃに変換して、送信中、定電圧を出力する。しかし、定包絡変調方式で使用される、パワーアンプ２００４の制御電圧Ｖｃは、振幅変調方式において必要とされるものと比べて、システム上の理由で高くなっている。ここでは制御電圧Ｖｃ０が大きいと、送信出力Ｐが大きくなるとしているが、これは送信パワーアンプ２００４の特性に依存しており、制御電圧Ｖｃ０が小さいと、送信出力Ｐが大きくなるケースもありうる。
【００４３】
図５において、振幅変調方式及び定包絡変調方式のどちらの場合であっても、パワーアンプ２００４の制御電圧Ｖｃは所定の定電圧の値を示している。そのため、本発明では制御電圧信号選択部１０２を簡単な構成にすることを実現した。
【００４４】
以上のように、この実施の形態１によれば、変調方式（振幅変調方式、定包絡変調方式）によらず、デジタルベースバンド信号Ｉ、Ｑをランプ処理することによって送信出力のランプ処理を実現しているので、パワーアンプ２００４の制御電圧Ｖｃに対して行うランプ処理が不要になる。その結果、送信パワーレベル信号ＰＣＬごとに制御電圧Ｖｃに対するランプ振幅波形を保持するようなメモリが不要となるとともに、毎送信前の処理が不要になり、処理量及び消費電力を削減できる。
【００４５】
実施の形態２．
図６は、実施の形態２の振幅変調方式と定包絡変調方式とのデュアルモード（例えばＰＤＣ方式とＧＳＭ方式）のバースト送信機のブロック図である。図６において、６０１は波形データ生成部６０２と乗算混合器２００９からなるＩ・Ｑ信号振幅制御部で、波形データ生成部６０２はカウンタ６０３、テーブル参照番号生成部６０４、ランプ振幅波形データ保持メモリ６０５から構成されている。また、波形データ生成部６０２に送信パワーレベル信号ＰＣＬが入力されることによって、デジタルベースバンドバンド信号Ｉ、Ｑから送信出力Ｐまでの間に生じる非線形度を考慮し、スペクトルの広がりを抑えようとする点で実施の形態１と異なる。ランプ振幅波形データ保持メモリ６０５には、図８に示すように、送信パワーレベル信号ＰＣＬに応じてベースバンド信号の立ち上がり時間Ｔａ、立下り時間Ｔｃが設定されている。それに伴い、テーブル参照番号生成部６０４はテーブル参照番号生成部１０５と比べ、多様な条件に基づき処理を行なうことになる。その他の構成は実施の形態１と同じなので説明を省略する。
【００４６】
実施の形態２における動作を説明する。実施の形態２において、振幅変調方式が使用される場合には実施の形態１の動作と同様、デジタルベースバンド信号Ｉ、Ｑは、Ｉ・Ｑ信号振幅制御部６０１においてランプ処理が施され、ランプ処理が施されたデジタルベースバンド信号Ｉ、Ｑはベースバンド信号用Ｄ／Ａコンバータ２００２でアナログベースバンド信号Ｉａ、Ｑａへ変換される。次に、アナログベースバンド信号Ｉａ、Ｑａは、変調部２００３内の、直交変調器２０１３において、局所発振器２０１４が出力する高周波信号と直交変調されることにより、送信用高周波信号へ変換される。局所発振器２０１４から出力される高周波信号の周波数は基地局から選択された振幅変調方式システムで使用される周波数である。送信用高周波信号はパワーアンプ２００４で増幅されて、送信出力Ｐとしてアンテナ２００５から送信される。この時、制御電圧信号選択部１０２には、変調方式信号Ｓｍ（Ｓｍ＝０）と、送信パワーレベル信号ＰＣＬが入力され、変調方式信号Ｓｍ及び送信パワーレベル信号ＰＣＬに応じたデジタル制御電圧データが制御電圧信号用Ｄ／Ａコンバータ２００６に送出される。制御電圧信号用Ｄ／Ａコンバータ２００６はデジタル制御電圧データをアナログ信号に変換して出力し、出力されたアナログ信号は制御電圧Ｖｃとして、パワーアンプ２００４を制御する。
【００４７】
次に、定包絡変調方式が使用される場合における動作を説明する。図７は、送信出力Ｐのランプ処理がデジタルベースバンド信号Ｉ、Ｑをランプ処理することによって実現した場合に、アナログベースバンド信号Ｉａ、Ｑａと送信出力Ｐの線形性及びスペクトルの広がりを表したものである。パワーアンプ２００４が線形領域で動作しているときには、図７の左欄に示すようにスペクトルの広がりは生じない。しかし、パワーアンプ２００４が非線形領域で動作する場合（例えば、高送信出力時）には、Ｉ・Ｑ信号振幅制御部６０１による波形が固定のパターンであると、図７の中央欄に示すように送信出力Ｐのランプアップ、ランプダウンが滑らかに変化せず、スペクトルの広帯域化が生じてしまう。この実施形態では、デジタルベースバンド信号Ｉ、Ｑをランプ処理することによって、送信出力Ｐの包絡線のランプ処理を実現する場合に生じるこの問題を解決することを目的とする。
【００４８】
この場合、スペクトルの広帯域化は送信出力Ｐの波形のバースト送信区間Ｔｂが長くなったことに起因している。よって、その対策として、Ｉ・Ｑ信号振幅制御部６０１の波形データ生成部６０２では、送信パワーレベル信号ＰＣＬに応じて定包絡変調のときに使用するランプ振幅波形ＶＧｉｑを複数生成している。すなわち、図８に示すように高送信パワー時（ＰＣＬ＝０の場合）には、アナログベースバンド信号Ｉａ、Ｑａのランプアップ時間Ｔａ、ランプダウン時間Ｔｃがより長い値であるランプ振幅波形ＶＧｉｑ１５を選択し、バースト送信時間Ｔｂを短く調整する。逆に、低送信パワー時（ＰＣＬ＝３の場合）には、ランプアップ時間Ｔａ、ランプダウン時間Ｔｃが短い値であるランプ振幅波形ＶＧｉｑ５を選択し、バースト送信時間Ｔｂを長く調整する。図８は、本実施の形態の場合に、ランプ振幅波形データ保持メモリ６０５に保持すべきランプ振幅波形ＶＧｉｑを、送信パワーレベル信号ＰＣＬごとのＴａ、Ｔｂ及びＴｃの数値と共に表したものであり、図９は、図８において記載されたランプ振幅波形ＶＧｉｑをアナログ波形として示したものである。
【００４９】
図８及び図９に従えば、送信パワーレベル信号ＰＣＬに応じて、ランプアップ区間Ｔａが最も短いランプ振幅波形ＶＧｉｑ５から、最も長いランプ振幅波形ＶＧｉｑ１５まで、４段階の時間の組み合わせを準備し、アナログ信号に変換したとき、図９のような波形となるランプ振幅波形ＶＧｉｑから、変調方式信号Ｓｍ、送信パワーレベル信号ＰＣＬをもとにして最適なランプ振幅波形ＶＧｉｑを選択し、デジタルベースバンド信号Ｉ、Ｑに掛け合わせる。この時、ランプダウンの処理には、ランプアップにおいてｉ番目に使用するＩ・Ｑ振幅値ＶＧｉｑ［ｎ］である、ＶＧｉｑｕｐ［ｉ］を反対の順番に使用するので、ランプ振幅波形データ保持メモリ６０５にはランプアップに使用するＩ・Ｑ振幅値［ｎ］だけ保持すれば良い。
【００５０】
図９の波形上の点、ＶＧｉｑ［ｎ］の個数は、送信パワーレベル信号ＰＣＬごとに異なる。使用するＶＧｉｑ［ｎ］の個数が増加すればするほどランプアップ時間Ｔａは増加し、その立上がりは滑らかになる。制御電圧Ｖｃが高いと、デジタルベースバンド信号Ｉ、Ｑと送信出力Ｐの関係における非線形度が強まるので、送信パワーレベル信号ＰＣＬが低い場合（ＰＣＬ＝０）には、バースト送信機内での非線形度は強くなる。そのためランプアップに使用するランプ振幅波形ＶＧｉｑは、非線形度が強くなれば、より緩やかな波形を生成するものを選択することになる。よって、送信パワーレベル信号ＰＣＬが低いとき（ＰＣＬ＝０）は、パワーアンプの送信出力Ｐは高いので、保持したランプ振幅波形ＶＧｉｑから、ランプアップ区間が長いランプ振幅波形ＶＧｉｑ１５が選択され、送信パワーレベル信号ＰＣＬが高い場合（ＰＣＬ＝３）は、パワーアンプの送信出力Ｐは低いので、あまり非線形性がない場合に使用するランプ振幅波形ＶＧｉｑ５が選択される。
【００５１】
以上のように、この実施の形態２による方法によれば、定包絡変調方式のときに、送信パワーレベル信号ＰＣＬごとに、最適なＩ・Ｑ振幅制御を行うことにより、パワーアンプ２００４が非線形な領域で動作する時も、図７の右欄に示すようにスペクトルの広帯域化を簡単に防ぐことが可能となる。
【００５２】
実施の形態３．
実施の形態３の構成は実施の形態２と同じであるが、ランプ振幅波形データ保持メモリ６０５において、ランプアップとランプダウンで使用するＩ・Ｑ振幅値Ｖｉｑ［ｎ］をそれぞれ独立に保持する点で実施の形態２と異なる。図１０は、横軸に時間、縦軸にＩ・Ｑ振幅をとったもので、この発明で使用するＩ・Ｑ信号振幅制御部によって得られるアナログベースバンド信号Ｉａ、Ｑａの波形である。図１０に示すように送信出力の波形は、時間軸に対象なものでなく、波形が膨らむ様にランプアップし、波形が削り取られるようにランプダウンされている。このように振幅波形を制御することによりスペクトルの広域化を抑制できるとされている。そのため、実施の形態２よりも実施の形態３のほうがよりスペクトルの広域化を抑制したランプ処理が可能となる。
【００５３】
実施の形態３における動作を説明する。実施の形態３において、振幅変調方式が使用される場合には実施の形態２の動作と同様、デジタルベースバンド信号Ｉ、Ｑは、Ｉ・Ｑ信号振幅制御部６０１において、ランプ処理が施され、ベースバンド信号用Ｄ／Ａコンバータ２００２でアナログ信号へ変換される。ただし、このときランプアップ、及びランプダウンに使用するＩ・Ｑ振幅値ＶＰｉｑ［ｎ］は、ランプ振幅波形データ保持メモリ６０５において、それぞれ独立に保持される。その他の動作は実施の形態２と同じなので説明を省略する。
【００５４】
次に、定包絡変調方式が使用された場合における動作を説明する。デジタルベースバンド信号Ｉ、Ｑは、Ｉ・Ｑ信号振幅制御部６０１において、ランプ処理が施され、ベースバンド信号用Ｄ／Ａコンバータ２００２でアナログ信号へ変換される。ただし、このときランプアップ、及びランプダウンに使用するＩ・Ｑ振幅値ＶＧｉｑ［ｎ］は、送信パワーレベル信号ＰＣＬごとにランプ振幅波形データ保持メモリ６０５において、それぞれ独立に保持される。その他の動作は実施の形態２と同じなので説明を省略する。
【００５５】
以上のように、実施の形態３によれば、パワーアンプ２００４が非線形な領域で動作するときも、スペクトルの広がりをより良く抑えることができる。
【００５６】
実施の形態４．
図１１は、この実施の形態４の振幅変調方式と定包絡変調方式とのデュアルモード（例えばＰＤＣ方式とＧＳＭ方式）のバースト送信機を示すものである。図１１において、１１０６はパワーアンプ２００４の周囲温度を検出する温度検出回路で、パワーアンプ２００４に近接配置され、温度によって抵抗値が変化するサーミスタ１１０７とこのサーミスタ１１０７に直列接続された抵抗１１０８と、サーミスタ１１０７と抵抗１１０８との接続点に接続された温度測定用Ａ／Ｄコンバータ１１０９とで構成されている。
【００５７】
１１０１はＩ・Ｑ信号振幅制御部で、波形データ生成部１１０２と乗算混合器２００９からなる。本実施の波形データ生成部１１０２は実施の形態２と同様にカウンタ１１０３、テーブル参照番号生成部１１０４、ランプ振幅波形データ保持メモリ１１０５から構成されている。また、波形データ生成部１１０２へは、変調方式信号Ｓｍ及び送信パワーレベル信号ＰＣＬ以外に温度検出回路１１０６からの温度情報が入力されている。ランプ振幅波形データ保持メモリ１１０５には、変調方式信号Ｓｍ、送信パワーレベル信号ＰＣＬ及び温度情報に応じてベースバンド信号の立ち上がり時間Ｔａ、立下り時間Ｔｃを選択できるように、複数のランプ振幅波形ＶＧｉｑが保持されている。それに伴い波形データ生成部１１０２内のテーブル参照番号生成部１１０４は、テーブル参照番号生成部６０４と比べ、多様な条件に基づき処理を行なうことになっている。なお、図１１で示す温度検出回路１１０６は温度測定用Ａ／Ｄコンバータ１１０９の後段にＣＰＵなどのプロセッサ等を接続すれば、温度のデジタル情報を数回測定したものを平均化などの処理をした後に、波形データ生成部１１０２へ入力することも可能である。その他の構成は図６に示す実施の形態２と同じにつき説明を省略する。
【００５８】
次に動作について説明する。
送信時パワーアンプ２００４は高出力で動作するために、長時間送信を行うと発熱する。また、無線送信機の使用環境によっても温度が変動する。このような場合、パワーアンプ２００４の温度特性により歪特性も変化し、送信出力Ｐのランプアップ、ランプダウンが緩やかにならずに、スペクトルの広帯域化が生じる。そのためパワーアンプ２００４の温度を考慮した動作をする必要がある。
【００５９】
まず、温度検出回路１１０６の動作であるが、一定電圧に制御された電源電圧をサーミスタ１１０７と抵抗１１０８で分割し、出力される電圧値を温度検出用Ａ／Ｄコンバータ１１０９でデジタルデータに変換して、波形データ生成部１１０２へ入力することで温度検出が実現される。
【００６０】
次にＩ・Ｑ信号振幅制御部１１０１の動作について説明する。この実施の形態では、温度検出回路１１０６からの温度情報をもとにランプ処理が施されたアナログベースバンド信号Ｉａ、Ｑａの波形として、最適なものとなるようにランプ振幅波形Ｖｉｑを選択する。その結果、送信出力Ｐの包絡線が滑らかになり、スペクトルの広帯域化を防ぐことが可能となる。図１２は定包絡変調の場合に、送信パワーレベル信号ＰＣＬ＝２のとき、温度情報に基いて選ぶランプ振幅波形ＶＧｉｑを、Ｔａ、Ｔｂ及びＴｃの数値と共に示した図である。図において、保持するランプ振幅波形ＶＧｉｑは、送信パワーレベル信号ＰＣＬによって４段階に分割するのに加え、それぞれの段階を温度情報によって３段階に分割するので、計１２段階のランプ振幅波形ＶＧｉｑを保持することになる。温度が高い場合はパワーアンプ２００４の非線形性が強くなるので、立ち上がり及び立下りの波形が滑らかになるように、温度が低い時に比べ立ち上がり時間Ｔａ及び立下り時間Ｔｃを長くしてスペクトルの広がりを防いでいる。また、ここでは定包絡変調の場合の図を示したが、温度による歪みは振幅変調の場合も起きる現象であるので、振幅変調の場合も温度情報によって段階的にデジタルベースバンド信号Ｉ、Ｑをランプ処理することが望ましい。振幅変調のときは、送信パワーレベル信号ＰＣＬに関係なく固定のランプ処理であって良いので、温度情報によって３段階にランプ処理するとすれば、３段階にランプ振幅波形ＶＰｉｑを保持することになる。それ以外の動作は実施の形態２と同じなので説明を省略する。
【００６１】
実施の形態５．
図１３は、この実施の形態５の振幅変調方式と定包絡変調方式とのデュアルモード（例えばＰＤＣ方式とＧＳＭ方式）のバースト送信機を示すものである。図１３において、１３０６は電源電圧である電池の電圧を検出する電源電圧検出回路で、電源電池１３０７と電源電圧用Ａ／Ｄコンバータ１３０８からなる。１３０１はＩ・Ｑ信号振幅制御部で波形データ生成部１３０２と乗算混合器２００９からなる。波形データ生成部１３０２は実施の形態２と同様にカウンタ１３０３とテーブル参照番号生成部１３０４、ランプ振幅波形データ保持メモリ１３０５から構成されていて、波形データ生成部１３０２へは、変調方式信号Ｓｍ及び送信パワーレベル信号ＰＣＬ以外に、電源電圧検出回路１３０６からの電源電圧情報が入力されている。ランプ振幅波形データ保持メモリ１３０５には変調方式信号Ｓｍ、送信パワーレベル信号ＰＣＬ及び電源電圧情報に応じてアナログベースバンド信号Ｉａ、Ｑａの立ち上がり時間Ｔａ、立下り時間Ｔｃを選択できるように、複数のランプ振幅波形Ｖｉｑが保持されている。それに伴い波形データ生成部１３０２内のテーブル参照番号生成部１３０４は、テーブル参照番号生成部６０４と比べ、多様な条件に基づき処理を行なうことになっている。なお、図１３に示す電源電圧検出回路１３０６は、電源電圧のデジタル情報をＣＰＵなどのプロセッサで平均化などの処理をした後に、波形データ生成部１３０２へ入力することも可能である。その他の構成は図６に示す実施の形態２と同じなので説明を省略する。
【００６２】
次に動作について説明する。
電池駆動型の無線機では、送信出力Ｐを効率良く出力するため、パワーアンプ２００４の電源は電池から直接供給されることが多い。電池電圧は蓄えられている電気の残量により大きく変動する。この場合、パワーアンプの電源電圧特性により歪特性も変化し、送信出力Ｐの波形は緩やかにならず、スペクトルの広帯域化が生じる。そのため、電源電圧情報を考慮した動作をさせることが必要である。
【００６３】
まず、電源電圧検出回路１３０６について説明する。電源電圧検出は、電池１３０７のアナログ電圧値を電源電圧用Ａ／Ｄコンバータ１３０７でデジタルデータに変換することで実現する。ここで検出された信号を波形データ生成部１３０２に入力する。電源電圧検出回路１３０６からの電圧情報をもとに、最適なランプ振幅波形Ｖｉｑを選択することにより、送信出力Ｐの波形が緩やかになり、スペクトルの広帯域化を防ぐことが可能となる。図１４に例として定包絡変調の場合であって、送信パワーレベル信号ＰＣＬ＝２のときに、電源電圧情報に基いて選ぶランプ振幅波形ＶＧｉｑを示す。図において、保持するランプ振幅波形ＶＧｉｑは、送信パワーレベル信号ＰＣＬによって４段階に分割するのに加え、それぞれ電源電圧情報によって３段階に分割されるので、計１２段階のランプ振幅波形ＶＧｉｑを保持することになる。また、ここでは定包絡変調の場合の図を示したが、電池電圧を用いたバースト送信機を使用すれば、振幅変調の場合もこのような歪みは同様に起こるので、振幅変調の場合にも電源電圧情報によって段階的にベースバンド信号をランプ処理することが望ましい。振幅変調のときは送信パワーレベル信号ＰＣＬに関係無くランプ処理は固定であって良いので、電源電圧情報によって３段階にランプ処理するのであれば、３段階にランプ振幅波形ＶＰｉｑを保持することになる。
なお、それ以外の動作は図６で示す実施の形態２と同じであるので説明は省略する。
【００６４】
実施の形態６．
図１５は、この実施の形態６の振幅変調方式と定包絡変調方式とのデュアルモード（例えばＰＤＣ方式とＧＳＭ方式）のバースト送信機を示すブロック図である。図において１５０１はパワーアンプ２００４の前段部に接続され、振幅変調方式及び定包絡変調におけるバースト送信機内の非線形度が強まったときに、それを修正する電気整合調整回路である。この電気整合調整回路１５０１は図１６に具体的回路が示されているように、変調方式信号Ｓｍと送信パワーレベル信号ＰＣＬとを入力して選択信号を生成する選択信号生成部１６０１、コイル１６０２とコンデンサ１６０４の並列回路及びコイルとコンデンサを選択信号で切り替えるスイッチ１６０３から構成されている。このとき、選択信号の生成は、ＣＰＵなどのプロセッサでも実現可能である。なお、図面ではパワーアンプ２００４の前段部に電気整合調整回路１５０１が接続されているが、これの接続位置はパワーアンプ２００４の後段部であっても良い。その他の構成は図１に示す実施の形態１と同じ構成なので説明を省略する。
【００６５】
次に、動作について説明する。デジタルベースバンド信号Ｉ、Ｑは、Ｉ・Ｑ信号振幅制御部１０１において、ランプ処理が施され、ベースバンド信号用Ｄ／Ａコンバータ２００２でアナログ信号へ変換される。次に、アナログ信号に変換されたアナログベースバンド信号Ｉａ、Ｑａは、変調部２００３内の直交変調器２０１３において、局所発振器２０１４が出力する高周波信号と直交変調されることにより、送信用高周波信号へ変換される。局所発振器２０１４から出力される高周波信号の周波数は基地局が送出する変調方式信号Ｓｍに基く変調方式システムで使用される周波数である。変調部２００３において変調された送信用高周波信号は、パワーアンプ２００４に入力される前に電気整合調整回路１５０１に入力される。変調方式によらず、高出力で送信する結果非線形性が生じる場合がある。そのため、非線形の生じる送信出力Ｐを予め調べ、歪んだ結果期待する値になるよう、調整しておく。予め調整された送信用高周波信号は、パワーアンプ２００４で増幅され、送信出力Ｐとしてアンテナ２００５から送信される。この時、制御電圧信号選択部１０２には、変調方式信号Ｓｍと、送信パワーレベル信号ＰＣＬが入力され、送信パワーレベル信号ＰＣＬに応じたデジタルデータが制御電圧信号用Ｄ／Ａコンバータ２００６に送出される。制御電圧信号用Ｄ／Ａコンバータ２００６はデジタルデータをアナログ信号に変換し、パワーアンプ制御電圧Ｖｃとしてパワーアンプ２００４を制御する。
【００６６】
次に、電気整合調整回路１５０１の動作の詳細を説明する。電気整合調整回路１５０１は、電気整合調整回路１５０１内の選択信号生成部１６０１で、変調方式信号Ｓｍと送信パワーレベル信号ＰＣＬに基いて、電気整合調整回路１５０１の選択信号を生成する。選択信号の生成の基準は図１７に示している。送信出力Ｐが高い場合に、パワーアンプ２００４は非線形性が増大し、送信出力Ｐの波形が緩やかにならず、スペクトルが広がるため、送信出力Ｐが高い場合（送信パワーレベル信号ＰＣＬが小さい場合）に１を出力、低い場合に０を出力する。図１７は、振幅変調方式と定包絡変調方式によって送信パワーレベル信号ＰＣＬの分割数が異なる場合でも、その半分でもって送信パワ―レベル信号ＰＣＬの大小を決定し、小さければ１、大きければ０を出力することにしている。
【００６７】
次に、選択信号によって選択する電気整合調整回路１５０１の例として、送信出力Ｐが高い時、線路に誘導性リアクタンスを付加することにより、非線形性が減少する場合には、選択信号＝１で、コイル１６０２側をスイッチ１６０３で選択する。一方、送信出力Ｐが低い時、線路に容量性リアクタンスを付加することにより、非線形性が減少する場合には、選択信号＝０で、コンデンサ１６０４側を選択する。
【００６８】
送信出力Ｐは送信パワーレベル信号ＰＣＬによって定まるので、以上のように、Ｉ・Ｑ振幅制御を行うと同時に、変調方式信号Ｓｍと、送信パワーレベル信号ＰＣＬに応じて、パワーアンプ２００４に接続された電気整合調整回路１５０１を制御することで、、パワーアンプ２００４の非線形性を減少させ、送信出力Ｐの波形を緩やかにし、スペクトルの広帯域化を防ぐことが可能となる。なお、この実施の形態６は図１に示す実施の形態１に適用した例を説明したが、図６、図１１、図１３に示す実施の形態に適用しても同様の効果を得られる。
【００６９】
実施の形態７．
図１８は、この実施の形態７の振幅変調方式と定包絡変調方式とのデュアルモード（例えばＰＤＣ方式とＧＳＭ方式）のバースト送信機を示すブロック図である。図１８において、１８０７は送信出力Ｐを直流電圧に変換する検波回路で、送信出力Ｐの一部はダイオード１８０９に入力され、ダイオード１８０９と抵抗１８１０の接続部が検波回路１８０７の出力となるように構成されている。１８０８は検波回路１８０７の出力をデジタルデータに変換する検波回路用Ａ／Ｄコンバータで、検波回路用Ａ／Ｄコンバータ１８０８の出力は、信号処理部のプロセッサ１８０２に入力される。プロセッサ１８０２はパワーアンプ２００４の入出力の非線形度を、送信パワーレベル信号ＰＣＬ、制御電圧信号Ｖｃ及び検波回路１８０７の出力から算出し、算出された非線形度情報をＩ・Ｑ信号振幅制御部１８０１に向けて送出し、かつデジタル制御電圧データを制御電圧信号用Ｄ／Ａコンバータ２００６に送出する。なお、図１８ではパワーアンプ２００４の入出力の非線形度を算出する機能と、制御電圧信号の選択を行う機能を１箇所で行ったが、これらの機能は独立して設けてもよい。また、プロセッサ１８０２にＣＰＵ等を用いれば、非線形度を数回測定し、平均化した後に演算結果を出力することも可能である。
【００７０】
Ｉ・Ｑ信号振幅制御部１８０１は、波形データ生成部１８０３と乗算混合器２００９からなる。本実施の波形データ生成部１８０３は実施の形態２と同様にカウンタ１８０４、テーブル参照番号生成部１８０５、ランプ振幅波形データ保持メモリ１８０６から構成されている。この波形データ生成部１８０３には、変調方式信号Ｓｍ及び送信パワーレベル信号ＰＣＬ以外にプロセッサ１８０２によって算出された非線形度が入力されている。ランプ振幅波形データ保持メモリ１８０６には非線形度に応じてベースバンド信号の立ち上がり時間Ｔａ、立下り時間Ｔｃが設定されている。それに伴い波形データ生成部１８０３内のテーブル参照番号生成部１８０５は、テーブル参照番号生成部６０４と比べ、多様な条件に基づき処理を行なうことになっている。その他の構成は図６に示す実施の形態２と同じにつき説明を省略する。
【００７１】
次に動作について説明する。送信開始時に、無線システム（例えば基地局）から指定された変調方式信号Ｓｍ及び送信パワーレベル信号ＰＣＬをもとにプロセッサ１８０２内で、あらかじめ準備している目標とする送信出力Ｐに対応したデジタル制御電圧データを制御電圧信号用Ｄ／Ａコンバータ２００６に出力し、制御電圧信号用Ｄ／Ａコンバータ２００６はデジタルデータをアナログ信号に変換し、制御電圧Ｖｃとしてパワーアンプ２００４を制御する。
【００７２】
送信開始時のデジタルベースバンド信号Ｉ、Ｑのランプ処理には、変調方式信号Ｓｍ及び送信パワーレベル信号ＰＣＬに対応したランプ振幅波形Ｖｉｑを使用する。送信開始後、送信出力Ｐは、検波回路１８０７において直流電圧へ変換され、検波信号用Ａ／Ｄコンバータ１８０８によってデジタルデータに変換され、プロセッサ１８０２へ入力される。
【００７３】
プロセッサ１８０２内では、検波された送信出力Ｐが目標とする送信出力Ｐと一致するようにパワーアンプ２００４の制御電圧Ｖｃを調整するフィードバック制御が行われ、最終的に目標とする送信出力Ｐに達することになる。
【００７４】
さらに、プロセッサ１８０２内では、送信出力Ｐごとにあらかじめ準備していた（送信初期時の）パワーアンプ２００４の制御電圧値Ｖｃｉと最終的に目標とする送信出力Ｐに達したときの制御電圧値Ｖｃｆとの差分△Ｖ
△Ｖ＝Ｖｃｆ−Ｖｃｉ
を算出する。そして、例えばパワーアンプ２００４への制御電圧Ｖｃが高い場合に、送信出力Ｐも高くなるという関係がある場合に、ΔＶがプラスになった時には、パワーアンプ２００４が飽和状態に近く、非線形度が大きいと判断する。非線形度が大きい場合は、Ｉ・Ｑ信号振幅制御部１８０１において波形の立ち上がり及び立下りの緩やかさをより強めるランプ処理を行うように、プロセッサ１８０２から波形データ生成部１８０３へ信号を出力し、デジタルベースバンド信号Ｉ、Ｑが制御される。図１９に例として、ΔＶ（＝非線形度）に対応したランプ振幅波形ＶＧｉｑを示す。図では定包絡変調の場合を示したが、振幅変調の場合であっても、振幅変調の時に生じる増幅器の非線形性を考慮し、ランプ振幅波形ＶＰｉｑを保持しておいても良い。なお、その他の動作については図６で示す実施の形態２のときと同じであるので省略する。
【００７５】
以上のように、送信出力Ｐを検波し、フィードバックすることにより、パワーアンプ２００４の非線形度が定量的に把握され、送信出力Ｐの波形が最適に制御されることになり、送信時のスペクトルの広帯域化を防ぐことが可能になる。
【００７６】
なお、実施の形態１から７は、デュアルモードのバースト送信機について説明したが、定包絡変調方式にのみ対応したものであっても同様の効果を得ることが出来る。
【００７７】
実施の形態８．
また、実施の形態１から７で説明したバースト送信機が移動機であり、無線ネットワークの振幅変調を使用するセルから定包絡変調を使用するセルに移動するときや、定包絡変調を使用するセルから振幅変調を使用するセルに移動するときに、変調方式を変更するようなものに使用される。
【００７８】
【発明の効果】
本発明によれば、定包絡変調のバースト送信機において、ベースバンド信号の立上がり及び立下りの波形並びに立上がり終了から立下り開始までのバースト送信時間を可変に制御するようにしたので、パワーアンプの制御電圧に対して行うランプ処理が不必要となり、メモリ量、処理量又は消費電力を削減し、かつ、送信出力の大きさを原因とする送信時のスペクトルの広がりを抑えた定包絡変調のバースト送信機を実現することが可能となる。
【００７９】
本発明によれば、振幅変調及び定包絡変調を使用したデュアル型のバースト送信機において、いずれの変調方式のときもベースバンド信号を制御することで送信出力の包絡線を制御することにし、また、バースト送信時間を可変としたので、送信出力をランプ処理するための制御装置は、変調方式ごとに別々に設ける必要がなくなり、メモリ量、処理量又は消費電力を削減し、かつ、バースト送信時間を原因とする送信時のスペクトルの広がりを抑えることが可能となる。
【００８０】
本発明によれば、振幅変調及び定包絡変調のときに送信出力のランプ処理をベースバンド信号の制御を行うことによって実現すると共に、定包絡変調のときに送信パワーレベル信号に応じてベースバンド信号を制御するようにしたので、振幅変調及び定包絡変調を使用するバースト送信機の送信出力の包絡線を制御するためのメモリ量、処理量又は消費電力を削減し、かつ、定包絡変調のときに送信出力を原因とするスペクトルの広がりを抑えることが可能となる。
【００８１】
本発明によれば、振幅変調のときはランプ処理においてバースト送信時間を固定し、定包絡変調のときはランプ処理においてバースト送信時間を可変としたので、振幅変調及び定包絡変調を使用したバースト送信機の送信出力を制御するためのメモリ量、処理量又は消費電力を削減し、かつ、送信出力の大きさを原因とする送信時のスペクトルの広がりを抑制することができる。
【００８２】
本発明によれば、増幅器の温度を測定する手段を備え、この手段によって得られる温度情報をもとにランプ処理をすることにしたので、増幅器の温度を原因とする送信時のスペクトルの広がりを抑制することができる。
【００８３】
本発明によれば、電源電圧の大きさを測定する手段を備え、この手段によって得られる電源電圧情報をもとにランプ処理することにしたので、電源電圧の大きさを原因とする送信時のスペクトルの広がりを抑制することができる。
【００８４】
本発明によれば、増幅器の非線形性を和らげる電気整合調整回路を設けることにしたので、増幅器の非線形性を原因とする送信時のスペクトルの広がりを抑制することができる。
【００８５】
本発明によれば、増幅器の送信出力を検出し、それをフィードバックすることによって、増幅器の非線形度を推定し、それをもとにベースバンド信号のランプ処理をするようにしたので、増幅器の非線形性を原因とする送信時のスペクトルの広がりを抑制できる。
【００８６】
本発明によれば、定包絡変調方式を使用するバースト送信機において、ベースバンド信号の立ち上がり、及び立下りの波形並びに立ち上がり終了から立下り開始までのバースト送信時間を可変に制御することによって、送信出力の包絡線を制御するようにしたので、前記バースト送信機の送信出力をランプ処理するために要するメモリ量、処理量、又は消費電力を削減し、かつ、送信時のスペクトルの広がりも抑えることが可能となる。
【００８７】
本発明によれば、定包絡変調方式及び振幅変調方式を使用したデュアルバンド型のバースト送信機において、ベースバンド信号の立ち上がり及び立下り並びに立ち上がり終了から立下り開始までのバースト送信時間を、変調方式に関係無く可変に制御することによって、送信出力の包絡線制御を行うようにしたので、前記バースト送信機の送信出力をランプ処理するために要するメモリ量、処理量、又は消費電力を削減し、かつ、送信時のスペクトルの広がりも抑えることが可能になる。
【００８８】
本発明によれば,定包絡変調方式及び振幅変調方式を使用したデュアルバンド型のバースト送信機において、ベースバンド信号の立ち上がり及び立下り並びに立ち上がり終了から立下り開始までのバースト送信時間を、振幅変調方式を使用する時は固定に制御し、定包絡変調方式を使用する時は可変に制御することによって、送信出力の包絡線制御を行うようにしたので、前記バースト送信機の送信出力をランプ処理するために要するメモリ量、処理量、又は消費電力を削減し、かつ、送信時のスペクトルの広がりも抑えることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１によるバースト送信機の機能ブロック図。
【図２】 ランプ処理が施されたアナログベースバンド信号の振幅波形を示した図。
【図３】 この発明の実施の形態１における波形データ生成部の動作を示した図。
【図４】 この発明の実施の形態１におけるＩ・Ｑ信号振幅制御部で選択するランプ振幅波形をアナログ波形として表した図。
【図５】 この発明で使用されるアナログベースバンド信号の振幅波形とパワーアンプの制御電圧を示した図。
【図６】 この発明の実施の形態２におけるバースト送信機の機能ブロック図。
【図７】 パワーアンプの線形領域及び非線形領域におけるアナログベースバンド信号の振幅波形、パワーアンプの出力電力（送信出力）波形、及びそのスペクトルの関係を示した図。
【図８】 この発明の実施の形態２で使用される送信パワーレベル信号とランプ振幅波形データ保持メモリで保持しておくランプ振幅波形の関係を示す図。
【図９】 この発明の実施の形態２で使用されるランプ振幅波形をアナログ波形として表した図。
【図１０】 この発明の実施の形態３で使用されるＩ・Ｑ信号振幅制御部で得られるアナログベースバンド信号の振幅波形を示した図。
【図１１】 この発明の実施の形態４におけるバースト送信機の機能ブロック図。
【図１２】 この発明の実施の形態４で保持しておくランプ振幅波形と、送信パワーレベル信号と増幅器温度の関係を示した図。
【図１３】 この発明の実施の形態５におけるバースト送信機の機能ブロック図。
【図１４】 この発明の実施の形態５で保持しておくランプ振幅波形と、送信パワーレベル信号と電源電圧との関係を示した図。
【図１５】 この発明の実施の形態６におけるバースト送信機の機能ブロック図。
【図１６】 この発明の実施の形態６において使用される電気整合調整回路の機能ブロック図。
【図１７】 この発明の実施の形態６において、変調方式信号と送信パワーレベル信号とで決定される、回路選択信号を示す図。
【図１８】 この発明の実施の形態７におけるバースト送信機の機能ブロック図。
【図１９】 この発明の実施の形態７で保持しておくランプ振幅波形と増幅器非線形度の関係を示した図。
【図２０】 従来のバースト送信機の機能ブロック図。
【図２１】 従来の、Ｉ・Ｑ信号振幅制御部でランプ処理が施されたアナログベースバンド信号の振幅波形と、パワーアンプの制御電圧を示した図。
【図２２】 従来のＩ・Ｑ信号振幅制御部で選択するランプ振幅波形をアナログ信号として示した図。
【符号の説明】
１０１、６０１、１１０１、１３０１、１８０１：Ｉ・Ｑ信号振幅制御部
１０２：制御電圧信号選択部
１１０６：温度検出回路
１３０６：電源電圧検出回路
１５０１：電気整合調整回路
１８０２：プロセッサ
１８０７：検波回路
２００３：変調部
２００４：パワーアンプ
Claims (8)
- 定包絡変調方式及び振幅変調方式のデュアルモード型のバースト送信機において、
変調方式信号に応じてベースバンド信号の立上がり及び立下りの波形並びに立上がり終了から立下り開始までのバースト送信時間を可変に制御するＩ・Ｑ信号振幅制御部と、
このＩ・Ｑ信号振幅制御部で制御されたベースバンド信号を変調方式信号に応じた高周波信号に変調する変調器と、
この変調器で変調された高周波信号を増幅する増幅器と、
変調方式信号及び送信パワーレベル信号により決定される所定の定電圧を出力し、前記増幅器の出力を制御する制御電圧信号選択手段とを備えた送信出力の制御装置。 - Ｉ・Ｑ信号振幅制御部は、定包絡変調の場合は、送信パワーレベル信号に応じて、ベースバンド信号の立上がり及び立下りの波形並びに立上がり終了から立下り開始までのバースト送信時間を可変に制御するようにした請求項１記載の送信出力の制御装置。
- Ｉ・Ｑ信号振幅制御部は、振幅変調の場合は、ベースバンド信号の立上がり及び立下りの波形並びに立上がり終了から立下り開始までのバースト送信時間を固定に制御し、定包絡変調の場合は、送信パワーレベル信号に応じて、ベースバンド信号の立上がり及び立下りの波形並びに前記バースト送信時間を可変に制御するようにした請求項１記載の送信出力の制御装置。
- 増幅器の温度を測定する温度測定手段を備え、
Ｉ・Ｑ信号振幅制御部は、前記温度測定手段によって得られる温度信号に応じて、ベースバンド信号の立上がり及び立下りの波形並びに立上がり終了から立下り開始までのバースト送信時間を可変に制御するようにした請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載の送信出力の制御装置。 - 電源電圧を測定する電源電圧測定手段を備え、
Ｉ・Ｑ信号振幅制御部は、前記電源電圧測定手段によって得られる電源電圧信号に応じて、ベースバンド信号の立上がり及び立下りの波形並びに立上がり終了から立下り開始までのバースト送信時間を可変に制御するようにした請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載の送信出力の制御装置。 - 定包絡変調方式及び振幅変調方式のデュアルモード型のバースト送信機において、
変調方式信号に応じてベースバンド信号の立上がり及び立下りの波形並びに立上がり終了から立下り開始までのバースト送信時間を制御するＩ・Ｑ信号振幅制御部と、
このＩ・Ｑ信号振幅制御部で制御されたベースバンド信号を変調方式信号に応じた高周波信号に変調する変調器と、
この変調器で変調された高周波信号を増幅する増幅器と、
この増幅器から出力される送信出力を検出する検出器と、
この検出器からの信号に基いて前記送信出力が目標出力となるよう前記増幅器に制御電圧を出力すると共に、前記送信出力が目標出力となった時の前記制御電圧と目標制御電圧との差に応じて、前記Ｉ・Ｑ信号振幅制御部におけるベースバンド信号の立上がり及び立下りの波形並びに立上がり終了から立下り開始までのバースト送信時間を変えるように制御する信号処理部とを備えた送信出力の制御装置。 - 定包絡変調方式及び振幅変調方式のデュアルモード型のバースト送信機において、
送信出力の包絡線制御が、変調方式に関係なく、ベースバンド信号の立上がり及び立下りの波形並びに立上がり終了から立下り開始までのバースト送信時間を可変に制御することにより行なわれるようにした送信出力の制御方法。 - 送信出力の包絡線制御が、振幅変調の場合は、ベースバンド信号の立上がり及び立下りの波形並びに立上がり終了から立下り開始までのバースト送信時間を固定に制御し、定包絡変調の場合は、送信パワーレベル信号に応じて、ベースバンド信号の立上がり及び立下りの波形並びに立上がり終了から立下り開始までのバースト送信時間を可変に制御することにより行われるようにした請求項７記載の送信出力の制御方法。
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