JP3937397B2 - 送信電力検波回路のオフセット補償機能を有する通信機器 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、送信電力検波回路のオフセット補償機能を有する通信機器に関する。Ｗ−ＣＤＭＡ（Wide band Code Division Multiple Access；広帯域符号分割多元接続）方式の通信システムでは、同一周波数を多数のユーザー通信機器で共有する符号拡散伝送方式が採用されている。
【０００２】
このような通信システムにおいては、同一周波数の通信信号間の干渉を防ぐために、各通信機器は必要最小限の送信電力で送信し、不要な送信電力を極力抑えるよう、送信電力の上限に関する規定が厳しく定められている。本発明は、送信電力制御を行うための送信電力検波回路のオフセット補償機能を有する通信機器に関する。
【０００３】
【従来の技術】
図６に送信電力制御を行う移動無線用の通信機器の機能ブロックを示す。同図において、６−１はアンテナ、６−２はアンテナ共用器、６−３は受信系回路部、６−４はローカル系回路部、６−５は送信系回路部、６−６は検波回路、６−７はベースバンド処理部、６−８は制御部である。
【０００４】
アンテナ６−１から受信された信号は、アンテナ共用器６−２を介して受信系回路部６−３に入力され、受信系回路部６−３は、ローカル系回路部６−４からの局部発信周波数信号を用いてベースバンド信号に周波数数変換し、ベースバンド処理部６−７で信号の復調処理を行う。
【０００５】
一方、ベースバンド処理部６−７から出力される送信信号は、送信系回路部６−５においてローカル系回路部６−４からの局部発信周波数信号を用いて無線周波数信号に周波数変換し、アンテナ共用器６−２を介してアンテナ６−１から送信される。
【０００６】
送信系回路部６−５から出力される送信信号は、その一部が検波回路６−６に入力され、検波回路６−６は送信電力をモニターして不要な送信電力が出力されないように、ベースバンド処理部６−７から出力される送信信号電力に対するＡＰＣ（Automatic Power Control ；自動送信電力制御）を行う。
【０００７】
このＡＰＣ（自動送信電力制御）機能を実現するためには、送信信号電力検波が重要な役目を果たし、この検波回路には主にダイオード検波回路が採用されている。図７は従来の送信電力検波回路の構成を示す。図７において、ＰＡ、ＣＵＰ、ＩＳＯは、送信系回路部６−５における送信電力増幅器、方向性結合器、アイソレータをそれぞれ示す。また、ＤＵＰ、ＳＷは、アンテナ共用器６−２内の周波数共用フィルタ、アンテナ切換え器をそれぞれ示す。
【０００８】
送信系回路部の送信電力増幅器ＰＡから送出され、アンテナから送信される送信信号は、送信電力増幅器ＰＡの出力端に接続された方向性結合器ＣＵＰから、その一部を検波回路に分配する。方向性結合器ＣＵＰからの出力信号は、コンデンサＣ１と第１の検波ダイオードＤ１とにより検波されて電圧に変換され、高周波除去フィルタＬＰＦを介して加算回路７−２に入力される。第１及び第２の抵抗器Ｒ１，Ｒ２は、バイアス電圧設定用の抵抗器である。
【０００９】
第１の検波ダイオードＤ１は温度によって特性が変化するため、温度補償を行うために、該第１の検波ダイオードＤ１と同じ温度特性の第２の検波ダイオードＤ２を、第１の検波ダイオードＤ１に接続されたバイアス電圧設定用の抵抗器と同様のバイアス電圧設定用抵抗器Ｒ１’，Ｒ２’に接続し、該第２のダイオードＤ２の出力電圧を、基準値回路７−１を介して加算回路７−２に入力する。
【００１０】
基準値回路７−１は、入力抵抗Ｒ３、帰還抵抗Ｒ４及び第１の演算増幅回路ＯＰ１から成り、第２の検波ダイオードＤ２から出力される温度補償用の信号電圧レベルを極性反転して増幅し、該温度補償信号の極性反転信号を加算回路７−２に加える。
【００１１】
加算回路７−２は、第１及び第２の入力抵抗Ｒ５，Ｒ５’と帰還抵抗Ｒ６と第２の演算増幅器ＯＰ２とから成り、第１の検波ダイオードＤ１から高周波除去フィルタＬＰＦを介して得られる送信電力検波信号と、第２の検波ダイオードＤ２から基準値回路７−１を介してえられる温度補償信号の極性反転信号とを、それぞれ第１及び第２の入力抵抗Ｒ５，Ｒ５’を介して入力し、それらを加え合わせることにより、第１の検波ダイオードＤ１の温度による特性変化を打ち消して補償する。
【００１２】
この第１及び第２の検波ダイオードＤ１，Ｄ２を用いて温度補償を行う電力検波は「整流型デュアルダイオード検波」とも称される。加算回路７−２から出力される送信電力検波信号は、Ａ／Ｄ変換器７−３によりアナログ信号からディジタルコード（例えば、８ビットのディジタル信号）に変換される。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
図７に示す従来の送信電力検波回路は、検波ダイオードの温度特性を補償することができるが、第１及び第２の演算増幅器ＯＰ１，ＯＰ２のリファレンス電圧ＲＥＦ１，ＲＥＦ２のバラツキやＡ／Ｄ変換器７−３の精度によって、検波した送信電力に対するＡ／Ｄ変換器７−３の入力電圧が、図８に示すように本来の基準値よりずれた電圧となる。
【００１４】
図８において、横軸は検波した送信電力［ｄＢｍ］、縦軸はＡ／Ｄ変換器７−３の入力電圧を示し、実線はＡ／Ｄ変換器入力電圧の本来の基準値、破線は上述のバラツキ等によって生じるＡ／Ｄ変換器入力電圧のズレ（オフセット）を示している。
【００１５】
このＡ／Ｄ変換器入力電圧のズレ（オフセット）が生じるため、Ａ／Ｄ変換器の入力電圧のダイナミックレンジとして、オフセット変動分を含めた電圧範囲がＡ／Ｄ変換器の入力電圧となるように、送信電力検波の電圧出力特性を調整していた。このため、Ａ／Ｄ変換器の１ビット当たりの精度が粗くなり、これが送信電力のＡＰＣ（自動送信電力制御）の精度を劣化させる原因となっていた。
【００１６】
本発明は、Ａ／Ｄ変換器の入力電圧のオフセット変動を補償して除去し、Ａ／Ｄ変換器の入力電圧のダイナミックレンジをフルに活用してＡ／Ｄ変換器の１ビット（１コード）当たりの精度を向上させ、送信電力のＡＰＣ（自動送信電力制御）の精度をより向上させることを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明の送信電力検波回路のオフセット補償機能を有する通信機器は、（１）送信電力検波回路の出力電圧をＡ／Ｄ変換器によりアナログ信号からディジタル信号に変換したディジタルコードを基に送信電力制御を行う通信機器において、前記送信電力検波回路の出力電圧が基準値からずれたオフセット誤差であって、前記送信電力検波回路の出力電圧を前記Ａ／Ｄ変換器によりディジタル信号に変換したディジタルコードから読み取ったオフセット誤差をアナログ電圧に変換するアナログ電圧制御回路を備え、前記アナログ電圧制御回路の出力電圧を、前記送信電力検波回路内の演算増幅器のリファレンス電圧にフィードバックして前記オフセット誤差を補償する手段を備えたものである。
【００１８】
また、（２）送信電力検波回路の出力電圧をＡ／Ｄ変換器によりアナログ信号からディジタル信号に変換したディジタルコードを基に送信電力制御を行う通信機器において、前記送信電力検波回路の出力電圧が基準値からずれたオフセット誤差であって、前記送信電力検波回路の出力電圧を前記Ａ／Ｄ変換器によりディジタル信号に変換したディジタルコードから読み取ったオフセット誤差をアナログ電圧に変換するアナログ電圧制御回路を備え、前記アナログ電圧制御回路の出力電圧を、前記アナログ信号からディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器のリファレンス電圧にフィードバックして前記オフセット誤差を補償する手段を備えたものである。
【００１９】
また、（３）予め観測した前記オフセット誤差値を格納したメモリと、該メモリに格納したオフセット誤差値を、電源投入時に初期設定値と共に前記アナログ電圧制御回路に与える手段を備えたものである。
【００２０】
また、（４）ユーザデータ送信開始直前の制御情報の送信における送信電力を前記送信電力検波回路により検波し、該検波したアナログ電圧をディジタル信号に変換したディジタルコードから読み取ったオフセット誤差を、前記アナログ電圧制御回路に与える手段を備えたものである。
【００２１】
また、（５）前記送信電力検波回路の出力電圧をアナログ信号からディジタル信号に変換したディジタルコードを基に、送信信号の周波数帯ごとに異なるオフセット誤差値を前記アナログ電圧制御回路に与える手段を備えたものである。
【００２２】
【発明の実施の形態】
図１に本発明による送信電力検波回路の構成例を示す。同図において、送信電力増幅器ＰＡ、方向性結合器ＣＵＰ、アイソレータＩＳＯ、周波数共用フィルタＤＵＰ、アンテナ切換え器ＳＷは、図７に示した従来の送信電力検波回路におけるものと同様のものである。
【００２３】
送信系回路部の方向性結合器ＣＵＰから取出した送信信号は、図７の従来の送信電力検波回路と同様に、コンデンサＣ１と第１の検波ダイオードＤ１とにより検波され、高周波除去フィルタＬＰＦを介して加算回路７−２に入力される。
【００２４】
また、第１の検波ダイオードＤ１の温度による特性変化を補償する第２の検波ダイオードＤ２を、第１の検波ダイオードＤ１のバイアス電圧設定用抵抗器Ｒ１，Ｒ２と同様のバイアス電圧設定用抵抗器Ｒ１’，Ｒ２’に接続し、該第２のダイオードＤ２の出力電圧を、基準値回路７−１を介して加算回路７−２に入力する。基準値回路７−１は、図７の送信電力検波回路と同様に、第２の検波ダイオードＤ２から出力される温度補償用の信号レベルを極性反転して増幅し、該温度補償信号の極性反転信号を加算回路７−２に加える。
【００２５】
加算回路７−２は、図７の送信電力検波回路と同様に、第１及び第２の入力抵抗Ｒ５，Ｒ５’と帰還抵抗Ｒ６と第２の演算増幅器ＯＰ２とから成り、第１の検波ダイオードＤ１から高周波除去フィルタＬＰＦを介して得られる送信電力検波信号と、第２の検波ダイオードＤ２から基準値回路７−１を介して得られる温度補償信号の極性反転信号とを、それぞれ第１及び第２の入力抵抗Ｒ５，Ｒ５’を介して入力し、それらを加え合わせて第１の検波ダイオードＤ１の温度による特性変化を補償する。
【００２６】
本発明による送信電力検波回路は、整流型デュアルダイオード検波により得られる送信電力検波信号の電圧変換特性のオフセット誤差に合わせて、加算回路７−２のバイアス電圧を調整するためのアナログ電圧制御回路（電子ボリューム）１−１を設け、該アナログ電圧制御回路（電子ボリューム）１−１にオフセットコードを与えて、Ａ／Ｄ変換器７−３の入力電圧が本来の基準値からズレ（オフセット）を生じない電圧となるように調整する。
【００２７】
これにより、Ａ／Ｄ変換器７−３の入力電圧のダイナミックレンジを常に一定値に保つことができ、更に、Ａ／Ｄ変換器７−３の入力電圧のダイナミックレンジを最大限に有効に利用することが可能となり、Ａ／Ｄ変換器７−３の１ビット当たりの精度が改善され、ＡＰＣ（自動送信電力制御）の精度を向上させることができる。
【００２８】
加算回路７−２から出力される送信電力検波信号は、Ａ／Ｄ変換器７−３によりアナログ信号からディジタル信号（例えば、８ビットのディジタルコード）に変換され、ＡＰＣ（自動送信電力制御）のためのコード（ＡＰＣコード）として以降の制御部６−８に入力される。制御部６−８は該ＡＰＣコードを基に送信電力の補正の計算処理を行う。なお、アナログ電圧に基づく補正では、補正誤差が更に発生するため、ディジタル処理による補正が最も効率の良い手法である。
【００２９】
Ａ／Ｄ変換器７−３には、送信電力に対するＡ／Ｄ変換器出力コード（ＡＰＣコード）の表（以下、「ＡＰＣテーブル」という。）を予め保管しておく。このＡＰＣテーブルは、送信電力の検波信号が送信信号の周波数等に依存して変動するため、送信信号の周波数帯に応じて複数のテーブルを備える。
【００３０】
図２は３つのＡＰＣテーブルを備えた構成例を示している。同図に示すように、送信電力を検波したアナログ電圧信号をＡ／Ｄ変換器２−１によりディジタルコードに変換し、該ディジタルコードを３つのＡＰＣテーブル２−２１，２−２２，２−２３に入力する。
【００３１】
３つのＡＰＣテーブル２−２１，２−２２，２−２３は、送信信号の周波数帯に応じて、切換スイッチ（ＳＷ）２−３によりその１つが選択され、送信電力に対応するＡＰＣコードに変換して、制御部６−８にＡＰＣコードを出力する。このように、Ａ／Ｄ変換器出力のディジタルコードを、周波数毎に異なるＡＰＣテーブルを切り替えてＡＰＣコードに変換するることで、ＡＰＣ（自動送信電力制御）の精度を高く保持している。
【００３２】
周波数による送信電力検波信号の変動として、送信電力増幅器（ＰＡ）の入力端で発生するものと、送信電力増幅器（ＰＡ）内部で発生するものとの区別は、検波回路で識別することができない。従って、送信電力増幅器（ＰＡ）の出力信号の検波後に補正を行うほかない。
【００３３】
そこで、送信電力検波信号をＡ／Ｄ変換したディジタルコードを基に、送信信号の周波数帯ごとに異なるオフセット誤差値を前述のアナログ電圧制御回路（電子ボリューム）１−１に与えて、オフセット誤差を除去することにより、複数のＡＰＣテーブルを備えることなく、１つのＡＰＣテーブルを使用して送信電力制御を行うことができ、メモリを大幅に削減することが可能となる。
【００３４】
デュアルダイオード検波による送信電力検波回路は、検波ダイオードＤ１の温度変動を打ち消すことができ、送信電力の忠実な検波電圧をＡ／Ｄ変換器７−３でディジタルコードに置き換えることができる。温度変動を打ち消すための基準値回路７−１は、基準値に置き換えるダイオードＤ２の出力電圧を増幅する、演算増幅器ＯＰ１を含む増幅器の利得Ｇを１としている。但し、実施例としてこれに限られるものではない。
【００３５】
加算回路７−２は、基準値を加算してダイオードＤ１の検波誤差を打ち消すために、演算増幅器ＯＰ２を含むアナログ加算回路を用いて構成し、Ａ／Ｄ変換器７−３の入力電圧のダイナミックレンジとして十分広い範囲を利用できるように、アナログ加算回路の利得Ｇを１．５とした。但し、これは一例であって、実施例としてこれに限られるものではない。
【００３６】
次に、オフセットの値の求め方について図３を参照して説明する。図３は送信電力に対するＡ／Ｄ変換ディジタルコードの対応関係を示している。同図において、実線は本来の基準値の送信電力に対するＡ／Ｄ変換ディジタルコードの対応関係を示し、破線はそのズレ（オフセット）を示している。
【００３７】
図３の対応関係において、検波範囲の送信電力の例えば最高値と最低値とに対応対するそれぞれのＡ／Ｄ変換ディジタルコード（Ｐ），（Ｑ）を観測し、該２点（Ｐ），（Ｑ）を通過し、基準値の送信電力に対するカーブと並行するカーブから読み取れる値と、基準値の送信電力に対するＡ／Ｄ変換ディジタルコードとの差をオフセット値として設定することができる。
【００３８】
次に、２点の平均値からオフセット値を算出する具体例について説明する。今、送信電力が２４ｄＢｍ（最高値）の時、Ａ／Ｄ変換ディジタルコードの基準値（Ｐ’）が２００、送信電力が１０ｄＢｍ（最低値）の時、Ａ／Ｄ変換ディジタルコードの基準値（Ｑ’）が１２０であるとすると、その基準値の平均値を以下のように算出する。
｛２００（Ｐ’点）＋１２０（Ｑ’点）｝／２＝１６０
【００３９】
また、送信電力が２４ｄＢｍ（最高値）の時、Ａ／Ｄ変換ディジタルコードの実測値（Ｐ）が２４５、送信電力が１０ｄＢｍ（最低値）の時、Ａ／Ｄ変換ディジタルコードの実測値（Ｑ）が１４０であるとすると、その実測値の平均値（オフセットの平均値）を以下のように算出する。
｛２４５（Ｐ点）＋１４０（Ｑ点）｝／２＝１９３
【００４０】
また、現時点の加算回路７−２のリファレンス電圧が１．２５Ｖ、Ａ／Ｄ変換器７−３の精度が６．６４ｍＶ／コードであるとすると、調整後のリファレンス電圧を以下のように算出して設定する。
１．２５Ｖ＋｛（１６０−１９３）×６．６４ｍＶ｝＝１．０３１Ｖ
【００４１】
上記の式において、（１６０−１９３）は基準値からのオフセットコードの誤差量を表し、その誤差量に１コード当たりのＡ／Ｄ変換器の精度６．６４ｍＶを乗じた電圧をリファレンス電圧に加減して調整することにより、オフセットを生じない出力が得られる。即ち、アナログ電圧制御回路（電子ボリューム）１−１の出力電圧１．０３１Ｖに変更することにより、Ａ／Ｄ変換器の入力範囲が基準値と等しいＡＰＣテーブルを得ることができる。
【００４２】
次に本発明の第二の実施形態を図４に示す。回路構成としては、前述の図１に示した実施形態と略同一であり、同一の構成要素には同一の符号を付している。この第二の実施形態は、前述の実施形態と同様の手法で求めたオフセット誤差値に相当するバイアス電圧を、加算回路７−２の演算増幅器ＯＰ２のリファレンス電圧に加える構成に代えて、Ａ／Ｄ変換器７−３のリファレンス電圧に供給する構成としたものである。
【００４３】
即ち、図４に示すように、アナログ電圧制御回路（電子ボリューム）４−１をＡ／Ｄ変換器７−３のリファレンス電圧に加え、アナログ電圧制御回路（電子ボリューム）４−１にオフセットコードを与えて、Ａ／Ｄ変換器７−３の入力電圧が本来の基準値からズレ（オフセット）を生じない電圧となるように調整する。
【００４４】
前述した加算回路７−２の演算増幅器ＯＰ２のリファレンス電圧を調整する実施形態では、リファレンス電圧の算出において利得を計算に入れる必要があるため、オフセット誤差値の求め方が難しくなる。しかし、Ａ／Ｄ変換器７−３のリファレンス電圧を調整する第二の実施形態では、基準値に対するオフセット誤差値をそのまま利用してアナログ電圧制御回路（電子ボリューム）４−１に入力し、Ａ／Ｄ変換器７−３の入力電圧の範囲を調整することができる利点がある。
【００４５】
次に本発明を移動無線端末用の無線機器に適用したときのオフセット補償動作の具体例を、図５を参照して説明する。図５はＷ−ＣＤＭＡ移動無線通信システムにおけるＲＡＣＨ （Random Access Channel ）送信フォーマットを示す。ＲＡＣＨは、上り方向の共通チャネルで、制御情報及びユーザデータの送信に使用され、ランダムアクセスが適用され、上位レイヤからの低レートのデータ送信に使用される。
【００４６】
このＲＡＣＨ送信時の送信電力を検波してオフセット誤差値を求め、該オフセット誤差値がゼロとなるように、送信電力検波回路のリファレンス電圧を調整し、ＤＣＨ（Dedicated Channel ）によってユーザデータの通信が開始される前に、オフセット誤差がない状態で通信が開始されるように調整する。こうすることにより、経年変化や電源変動により発生するオフセット誤差を除去して、常に精度の高いＡＰＣ（自動送信電力制御）を行うことができる。
【００４７】
（付記１） 送信電力検波回路の出力電圧をアナログ信号からディジタル信号に変換したディジタルコードを基に送信電力制御を行う通信機器において、前記送信電力検波回路の出力電圧の、基準値に対するオフセット誤差であって、前記送信電力検波回路の出力電圧をディジタル信号に変換したディジタルコードから読み取ったオフセット誤差を、アナログ電圧に変換するアナログ電圧制御回路を備え、前記アナログ電圧制御回路の出力電圧を、前記送信電力検波回路内の演算増幅器のリファレンス電圧にフィードバックして前記オフセット誤差を補償する手段を備えたことを特徴とする送信電力検波回路のオフセット補償機能を有する通信機器。
（付記２） 送信電力検波回路の出力電圧をアナログ信号からディジタル信号に変換したディジタルコードを基に送信電力制御を行う通信機器において、前記送信電力検波回路の出力電圧の、基準値に対するオフセット誤差であって、前記送信電力検波回路の出力電圧をディジタル信号に変換したディジタルコードから読み取ったオフセット誤差を、アナログ電圧に変換するアナログ電圧制御回路を備え、前記アナログ電圧制御回路の出力電圧を、前記アナログ信号からディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器のリファレンス電圧にフィードバックして前記オフセット誤差を補償する手段を備えたことを特徴とする送信電力検波回路のオフセット補償機能を有する通信機器。
（付記３） 予め観測した前記オフセット誤差値を格納したメモリと、該メモリに格納したオフセット誤差値を、電源投入時に初期設定値と共に前記アナログ電圧制御回路に与える手段を備えたことを特徴とする付記１又は２に記載の送信電力検波回路のオフセット補償機能を有する通信機器。
（付記４） ユーザデータ送信開始直前の制御情報の送信における送信電力を前記送信電力検波回路により検波し、該検波したアナログ電圧をディジタル信号に変換したディジタルコードから読み取ったオフセット誤差を、前記アナログ電圧制御回路に与える手段を備えたことを特徴とする付記１、２又は３に記載の送信電力検波回路のオフセット補償機能を有する通信機器。
（付記５） 前記送信電力検波回路の出力電圧をアナログ信号からディジタル信号に変換したディジタルコードを基に、送信信号の周波数帯ごとに異なるオフセット誤差値を前記アナログ電圧制御回路に与える手段を備えたことを特徴とする付記１乃至４の何れかに記載の送信電力検波回路のオフセット補償機能を有する通信機器。
（付記６） 送信電力検波回路の出力電圧をアナログ信号からディジタル信号に変換したディジタルコードを基に送信電力制御を行う通信機器における送信電力検波回路のオフセット補償方法において、送信電力の最高値と最低値とに対する前記送信電力検波回路の出力電圧をディジタル信号に変換したディジタルコードの平均値から、該送信電力検波回路の出力電圧の基準値に対するオフセット誤差を算出するステップと、該オフセット誤差をアナログ電圧に変換するアナログ電圧制御回路に与えるステップと、該アナログ電圧制御回路の出力電圧を、前記送信電力検波回路内の演算増幅器のリファレンス電圧にフィードバックして前記オフセット誤差を補償するステップとを有することを特徴とする送信電力検波回路のオフセット補償方法。
（付記７） 送信電力検波回路の出力電圧をアナログ信号からディジタル信号に変換したディジタルコードを基に送信電力制御を行う通信機器における送信電力検波回路のオフセット補償方法において、送信電力の最高値と最低値とに対する前記送信電力検波回路の出力電圧をディジタル信号に変換したディジタルコードの平均値から、該送信電力検波回路の出力電圧の基準値に対するオフセット誤差を算出するステップと、該オフセット誤差をアナログ電圧に変換するアナログ電圧制御回路に与えるステップと、該アナログ電圧制御回路の出力電圧を、前記アナログ信号からディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器のリファレンス電圧にフィードバックして前記オフセット誤差を補償するステップとを有することを特徴とする送信電力検波回路のオフセット補償方法。
（付記８） 送信電力検波回路の出力電圧をアナログ信号からディジタル信号に変換したディジタルコードを基に送信電力制御を行う通信機器における送信電力検波回路のオフセット補償方法において、送信電力の最高値と最低値との平均送信電力に対する前記送信電力検波回路の出力電圧をディジタル信号に変換したディジタルコードから、該送信電力検波回路の出力電圧の基準値に対するオフセット誤差を算出するステップと、該オフセット誤差をアナログ電圧に変換するアナログ電圧制御回路に与えるステップと、該アナログ電圧制御回路の出力電圧を、前記送信電力検波回路内の演算増幅器のリファレンス電圧にフィードバックして前記オフセット誤差を補償するステップとを有することを特徴とする送信電力検波回路のオフセット補償方法。
（付記９） 送信電力検波回路の出力電圧をアナログ信号からディジタル信号に変換したディジタルコードを基に送信電力制御を行う通信機器における送信電力検波回路のオフセット補償方法において、送信電力の最高値と最低値との平均送信電力に対する前記送信電力検波回路の出力電圧をディジタル信号に変換したディジタルコードから、該送信電力検波回路の出力電圧の基準値に対するオフセット誤差を算出するステップと、該オフセット誤差をアナログ電圧に変換するアナログ電圧制御回路に与えるステップと、該アナログ電圧制御回路の出力電圧を、前記アナログ信号からディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器のリファレンス電圧にフィードバックして前記オフセット誤差を補償するステップとを有することを特徴とする送信電力検波回路のオフセット補償方法。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、送信電力検波回路の出力電圧をディジタル信号に変換したディジタルコードから読み取ったオフセット誤差を、アナログ電圧に変換して、送信電力検波回路内の演算増幅器又はＡ／Ｄ変換器のリファレンス電圧にフィードバックしてオフセット誤差を補償・除去することにより、Ａ／Ｄ変換器の入力電圧範囲を、オフセット変動に対して考慮することなく、Ａ／Ｄ変換器のダイナミックレンジの全範囲に亙って利用し、Ａ／Ｄ変換器の１ビット（１コード）当たりの精度を向上させ、送信電力のＡＰＣ（自動送信電力制御）の精度を向上させることができる。
【００４９】
また、ユーザデータ送信開始直前の制御情報の送信（ＲＡＣＨ）における送信電力を検波してディジタル信号に変換したディジタルコードから読み取ったオフセット誤差を基に、オフセット誤差を除去する補償を行うことにより、経年変化や電源変動により発生したオフセット誤差を補償し、常に精度の高い自動送信電力制御（ＡＰＣ）を行うことができる。
【００５０】
また、自動送信電力制御（ＡＰＣ）において、送信信号の周波数によって生じる誤差を補正する際に、周波数毎に異なるＡＰＣテーブルを保管することなく、送信信号の周波数帯ごとに異なるオフセット誤差値に応じたリファレンス電圧をフィードバックして、オフセット誤差を周波数補正することにより、多数のＡＰＣテーブルを備える必要がなくなり、メモリを削減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による送信電力検波回路の構成例を示す図である。
【図２】送信信号の周波数ごとのＡＰＣテーブルを備えた構成例を示す図である。
【図３】送信電力に対するＡ／Ｄ変換ディジタルコードの対応関係を示す図である。
【図４】本発明の第二の実施形態を示す図である。
【図５】Ｗ−ＣＤＭＡ移動無線通信システムにおけるＲＡＣＨ送信フォーマットを示す図である。
【図６】送信電力制御を行う移動無線用の通信機器の機能ブロックを示す図である。
【図７】従来の送信電力検波回路の構成を示す図である。
【図８】送信電力に対するＡ／Ｄ変換器の入力電圧の関係を示す図である。
【符号の説明】
１−１ アナログ電圧制御回路（電子ボリューム）
７−１ 基準値回路
７−２ 加算回路
７−３ Ａ／Ｄ変換器
ＰＡ 送信電力増幅器
ＣＵＰ 方向性結合器
ＩＳＯ アイソレータ
ＤＵＰ 周波数共用フィルタ
ＳＷ アンテナ切換え器
Ｃ１ コンデンサ
Ｄ１ 第１の検波ダイオード
Ｄ２ 第２の検波ダイオード
ＬＰＦ 高周波除去フィルタ
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ１’，Ｒ２’，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ５’，Ｒ６ 抵抗器
ＯＰ１，ＯＰ１ 演算増幅器
【発明の属する技術分野】
本発明は、送信電力検波回路のオフセット補償機能を有する通信機器に関する。Ｗ−ＣＤＭＡ（Wide band Code Division Multiple Access；広帯域符号分割多元接続）方式の通信システムでは、同一周波数を多数のユーザー通信機器で共有する符号拡散伝送方式が採用されている。
【０００２】
このような通信システムにおいては、同一周波数の通信信号間の干渉を防ぐために、各通信機器は必要最小限の送信電力で送信し、不要な送信電力を極力抑えるよう、送信電力の上限に関する規定が厳しく定められている。本発明は、送信電力制御を行うための送信電力検波回路のオフセット補償機能を有する通信機器に関する。
【０００３】
【従来の技術】
図６に送信電力制御を行う移動無線用の通信機器の機能ブロックを示す。同図において、６−１はアンテナ、６−２はアンテナ共用器、６−３は受信系回路部、６−４はローカル系回路部、６−５は送信系回路部、６−６は検波回路、６−７はベースバンド処理部、６−８は制御部である。
【０００４】
アンテナ６−１から受信された信号は、アンテナ共用器６−２を介して受信系回路部６−３に入力され、受信系回路部６−３は、ローカル系回路部６−４からの局部発信周波数信号を用いてベースバンド信号に周波数数変換し、ベースバンド処理部６−７で信号の復調処理を行う。
【０００５】
一方、ベースバンド処理部６−７から出力される送信信号は、送信系回路部６−５においてローカル系回路部６−４からの局部発信周波数信号を用いて無線周波数信号に周波数変換し、アンテナ共用器６−２を介してアンテナ６−１から送信される。
【０００６】
送信系回路部６−５から出力される送信信号は、その一部が検波回路６−６に入力され、検波回路６−６は送信電力をモニターして不要な送信電力が出力されないように、ベースバンド処理部６−７から出力される送信信号電力に対するＡＰＣ（Automatic Power Control ；自動送信電力制御）を行う。
【０００７】
このＡＰＣ（自動送信電力制御）機能を実現するためには、送信信号電力検波が重要な役目を果たし、この検波回路には主にダイオード検波回路が採用されている。図７は従来の送信電力検波回路の構成を示す。図７において、ＰＡ、ＣＵＰ、ＩＳＯは、送信系回路部６−５における送信電力増幅器、方向性結合器、アイソレータをそれぞれ示す。また、ＤＵＰ、ＳＷは、アンテナ共用器６−２内の周波数共用フィルタ、アンテナ切換え器をそれぞれ示す。
【０００８】
送信系回路部の送信電力増幅器ＰＡから送出され、アンテナから送信される送信信号は、送信電力増幅器ＰＡの出力端に接続された方向性結合器ＣＵＰから、その一部を検波回路に分配する。方向性結合器ＣＵＰからの出力信号は、コンデンサＣ１と第１の検波ダイオードＤ１とにより検波されて電圧に変換され、高周波除去フィルタＬＰＦを介して加算回路７−２に入力される。第１及び第２の抵抗器Ｒ１，Ｒ２は、バイアス電圧設定用の抵抗器である。
【０００９】
第１の検波ダイオードＤ１は温度によって特性が変化するため、温度補償を行うために、該第１の検波ダイオードＤ１と同じ温度特性の第２の検波ダイオードＤ２を、第１の検波ダイオードＤ１に接続されたバイアス電圧設定用の抵抗器と同様のバイアス電圧設定用抵抗器Ｒ１’，Ｒ２’に接続し、該第２のダイオードＤ２の出力電圧を、基準値回路７−１を介して加算回路７−２に入力する。
【００１０】
基準値回路７−１は、入力抵抗Ｒ３、帰還抵抗Ｒ４及び第１の演算増幅回路ＯＰ１から成り、第２の検波ダイオードＤ２から出力される温度補償用の信号電圧レベルを極性反転して増幅し、該温度補償信号の極性反転信号を加算回路７−２に加える。
【００１１】
加算回路７−２は、第１及び第２の入力抵抗Ｒ５，Ｒ５’と帰還抵抗Ｒ６と第２の演算増幅器ＯＰ２とから成り、第１の検波ダイオードＤ１から高周波除去フィルタＬＰＦを介して得られる送信電力検波信号と、第２の検波ダイオードＤ２から基準値回路７−１を介してえられる温度補償信号の極性反転信号とを、それぞれ第１及び第２の入力抵抗Ｒ５，Ｒ５’を介して入力し、それらを加え合わせることにより、第１の検波ダイオードＤ１の温度による特性変化を打ち消して補償する。
【００１２】
この第１及び第２の検波ダイオードＤ１，Ｄ２を用いて温度補償を行う電力検波は「整流型デュアルダイオード検波」とも称される。加算回路７−２から出力される送信電力検波信号は、Ａ／Ｄ変換器７−３によりアナログ信号からディジタルコード（例えば、８ビットのディジタル信号）に変換される。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
図７に示す従来の送信電力検波回路は、検波ダイオードの温度特性を補償することができるが、第１及び第２の演算増幅器ＯＰ１，ＯＰ２のリファレンス電圧ＲＥＦ１，ＲＥＦ２のバラツキやＡ／Ｄ変換器７−３の精度によって、検波した送信電力に対するＡ／Ｄ変換器７−３の入力電圧が、図８に示すように本来の基準値よりずれた電圧となる。
【００１４】
図８において、横軸は検波した送信電力［ｄＢｍ］、縦軸はＡ／Ｄ変換器７−３の入力電圧を示し、実線はＡ／Ｄ変換器入力電圧の本来の基準値、破線は上述のバラツキ等によって生じるＡ／Ｄ変換器入力電圧のズレ（オフセット）を示している。
【００１５】
このＡ／Ｄ変換器入力電圧のズレ（オフセット）が生じるため、Ａ／Ｄ変換器の入力電圧のダイナミックレンジとして、オフセット変動分を含めた電圧範囲がＡ／Ｄ変換器の入力電圧となるように、送信電力検波の電圧出力特性を調整していた。このため、Ａ／Ｄ変換器の１ビット当たりの精度が粗くなり、これが送信電力のＡＰＣ（自動送信電力制御）の精度を劣化させる原因となっていた。
【００１６】
本発明は、Ａ／Ｄ変換器の入力電圧のオフセット変動を補償して除去し、Ａ／Ｄ変換器の入力電圧のダイナミックレンジをフルに活用してＡ／Ｄ変換器の１ビット（１コード）当たりの精度を向上させ、送信電力のＡＰＣ（自動送信電力制御）の精度をより向上させることを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明の送信電力検波回路のオフセット補償機能を有する通信機器は、（１）送信電力検波回路の出力電圧をＡ／Ｄ変換器によりアナログ信号からディジタル信号に変換したディジタルコードを基に送信電力制御を行う通信機器において、前記送信電力検波回路の出力電圧が基準値からずれたオフセット誤差であって、前記送信電力検波回路の出力電圧を前記Ａ／Ｄ変換器によりディジタル信号に変換したディジタルコードから読み取ったオフセット誤差をアナログ電圧に変換するアナログ電圧制御回路を備え、前記アナログ電圧制御回路の出力電圧を、前記送信電力検波回路内の演算増幅器のリファレンス電圧にフィードバックして前記オフセット誤差を補償する手段を備えたものである。
【００１８】
また、（２）送信電力検波回路の出力電圧をＡ／Ｄ変換器によりアナログ信号からディジタル信号に変換したディジタルコードを基に送信電力制御を行う通信機器において、前記送信電力検波回路の出力電圧が基準値からずれたオフセット誤差であって、前記送信電力検波回路の出力電圧を前記Ａ／Ｄ変換器によりディジタル信号に変換したディジタルコードから読み取ったオフセット誤差をアナログ電圧に変換するアナログ電圧制御回路を備え、前記アナログ電圧制御回路の出力電圧を、前記アナログ信号からディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器のリファレンス電圧にフィードバックして前記オフセット誤差を補償する手段を備えたものである。
【００１９】
また、（３）予め観測した前記オフセット誤差値を格納したメモリと、該メモリに格納したオフセット誤差値を、電源投入時に初期設定値と共に前記アナログ電圧制御回路に与える手段を備えたものである。
【００２０】
また、（４）ユーザデータ送信開始直前の制御情報の送信における送信電力を前記送信電力検波回路により検波し、該検波したアナログ電圧をディジタル信号に変換したディジタルコードから読み取ったオフセット誤差を、前記アナログ電圧制御回路に与える手段を備えたものである。
【００２１】
また、（５）前記送信電力検波回路の出力電圧をアナログ信号からディジタル信号に変換したディジタルコードを基に、送信信号の周波数帯ごとに異なるオフセット誤差値を前記アナログ電圧制御回路に与える手段を備えたものである。
【００２２】
【発明の実施の形態】
図１に本発明による送信電力検波回路の構成例を示す。同図において、送信電力増幅器ＰＡ、方向性結合器ＣＵＰ、アイソレータＩＳＯ、周波数共用フィルタＤＵＰ、アンテナ切換え器ＳＷは、図７に示した従来の送信電力検波回路におけるものと同様のものである。
【００２３】
送信系回路部の方向性結合器ＣＵＰから取出した送信信号は、図７の従来の送信電力検波回路と同様に、コンデンサＣ１と第１の検波ダイオードＤ１とにより検波され、高周波除去フィルタＬＰＦを介して加算回路７−２に入力される。
【００２４】
また、第１の検波ダイオードＤ１の温度による特性変化を補償する第２の検波ダイオードＤ２を、第１の検波ダイオードＤ１のバイアス電圧設定用抵抗器Ｒ１，Ｒ２と同様のバイアス電圧設定用抵抗器Ｒ１’，Ｒ２’に接続し、該第２のダイオードＤ２の出力電圧を、基準値回路７−１を介して加算回路７−２に入力する。基準値回路７−１は、図７の送信電力検波回路と同様に、第２の検波ダイオードＤ２から出力される温度補償用の信号レベルを極性反転して増幅し、該温度補償信号の極性反転信号を加算回路７−２に加える。
【００２５】
加算回路７−２は、図７の送信電力検波回路と同様に、第１及び第２の入力抵抗Ｒ５，Ｒ５’と帰還抵抗Ｒ６と第２の演算増幅器ＯＰ２とから成り、第１の検波ダイオードＤ１から高周波除去フィルタＬＰＦを介して得られる送信電力検波信号と、第２の検波ダイオードＤ２から基準値回路７−１を介して得られる温度補償信号の極性反転信号とを、それぞれ第１及び第２の入力抵抗Ｒ５，Ｒ５’を介して入力し、それらを加え合わせて第１の検波ダイオードＤ１の温度による特性変化を補償する。
【００２６】
本発明による送信電力検波回路は、整流型デュアルダイオード検波により得られる送信電力検波信号の電圧変換特性のオフセット誤差に合わせて、加算回路７−２のバイアス電圧を調整するためのアナログ電圧制御回路（電子ボリューム）１−１を設け、該アナログ電圧制御回路（電子ボリューム）１−１にオフセットコードを与えて、Ａ／Ｄ変換器７−３の入力電圧が本来の基準値からズレ（オフセット）を生じない電圧となるように調整する。
【００２７】
これにより、Ａ／Ｄ変換器７−３の入力電圧のダイナミックレンジを常に一定値に保つことができ、更に、Ａ／Ｄ変換器７−３の入力電圧のダイナミックレンジを最大限に有効に利用することが可能となり、Ａ／Ｄ変換器７−３の１ビット当たりの精度が改善され、ＡＰＣ（自動送信電力制御）の精度を向上させることができる。
【００２８】
加算回路７−２から出力される送信電力検波信号は、Ａ／Ｄ変換器７−３によりアナログ信号からディジタル信号（例えば、８ビットのディジタルコード）に変換され、ＡＰＣ（自動送信電力制御）のためのコード（ＡＰＣコード）として以降の制御部６−８に入力される。制御部６−８は該ＡＰＣコードを基に送信電力の補正の計算処理を行う。なお、アナログ電圧に基づく補正では、補正誤差が更に発生するため、ディジタル処理による補正が最も効率の良い手法である。
【００２９】
Ａ／Ｄ変換器７−３には、送信電力に対するＡ／Ｄ変換器出力コード（ＡＰＣコード）の表（以下、「ＡＰＣテーブル」という。）を予め保管しておく。このＡＰＣテーブルは、送信電力の検波信号が送信信号の周波数等に依存して変動するため、送信信号の周波数帯に応じて複数のテーブルを備える。
【００３０】
図２は３つのＡＰＣテーブルを備えた構成例を示している。同図に示すように、送信電力を検波したアナログ電圧信号をＡ／Ｄ変換器２−１によりディジタルコードに変換し、該ディジタルコードを３つのＡＰＣテーブル２−２１，２−２２，２−２３に入力する。
【００３１】
３つのＡＰＣテーブル２−２１，２−２２，２−２３は、送信信号の周波数帯に応じて、切換スイッチ（ＳＷ）２−３によりその１つが選択され、送信電力に対応するＡＰＣコードに変換して、制御部６−８にＡＰＣコードを出力する。このように、Ａ／Ｄ変換器出力のディジタルコードを、周波数毎に異なるＡＰＣテーブルを切り替えてＡＰＣコードに変換するることで、ＡＰＣ（自動送信電力制御）の精度を高く保持している。
【００３２】
周波数による送信電力検波信号の変動として、送信電力増幅器（ＰＡ）の入力端で発生するものと、送信電力増幅器（ＰＡ）内部で発生するものとの区別は、検波回路で識別することができない。従って、送信電力増幅器（ＰＡ）の出力信号の検波後に補正を行うほかない。
【００３３】
そこで、送信電力検波信号をＡ／Ｄ変換したディジタルコードを基に、送信信号の周波数帯ごとに異なるオフセット誤差値を前述のアナログ電圧制御回路（電子ボリューム）１−１に与えて、オフセット誤差を除去することにより、複数のＡＰＣテーブルを備えることなく、１つのＡＰＣテーブルを使用して送信電力制御を行うことができ、メモリを大幅に削減することが可能となる。
【００３４】
デュアルダイオード検波による送信電力検波回路は、検波ダイオードＤ１の温度変動を打ち消すことができ、送信電力の忠実な検波電圧をＡ／Ｄ変換器７−３でディジタルコードに置き換えることができる。温度変動を打ち消すための基準値回路７−１は、基準値に置き換えるダイオードＤ２の出力電圧を増幅する、演算増幅器ＯＰ１を含む増幅器の利得Ｇを１としている。但し、実施例としてこれに限られるものではない。
【００３５】
加算回路７−２は、基準値を加算してダイオードＤ１の検波誤差を打ち消すために、演算増幅器ＯＰ２を含むアナログ加算回路を用いて構成し、Ａ／Ｄ変換器７−３の入力電圧のダイナミックレンジとして十分広い範囲を利用できるように、アナログ加算回路の利得Ｇを１．５とした。但し、これは一例であって、実施例としてこれに限られるものではない。
【００３６】
次に、オフセットの値の求め方について図３を参照して説明する。図３は送信電力に対するＡ／Ｄ変換ディジタルコードの対応関係を示している。同図において、実線は本来の基準値の送信電力に対するＡ／Ｄ変換ディジタルコードの対応関係を示し、破線はそのズレ（オフセット）を示している。
【００３７】
図３の対応関係において、検波範囲の送信電力の例えば最高値と最低値とに対応対するそれぞれのＡ／Ｄ変換ディジタルコード（Ｐ），（Ｑ）を観測し、該２点（Ｐ），（Ｑ）を通過し、基準値の送信電力に対するカーブと並行するカーブから読み取れる値と、基準値の送信電力に対するＡ／Ｄ変換ディジタルコードとの差をオフセット値として設定することができる。
【００３８】
次に、２点の平均値からオフセット値を算出する具体例について説明する。今、送信電力が２４ｄＢｍ（最高値）の時、Ａ／Ｄ変換ディジタルコードの基準値（Ｐ’）が２００、送信電力が１０ｄＢｍ（最低値）の時、Ａ／Ｄ変換ディジタルコードの基準値（Ｑ’）が１２０であるとすると、その基準値の平均値を以下のように算出する。
｛２００（Ｐ’点）＋１２０（Ｑ’点）｝／２＝１６０
【００３９】
また、送信電力が２４ｄＢｍ（最高値）の時、Ａ／Ｄ変換ディジタルコードの実測値（Ｐ）が２４５、送信電力が１０ｄＢｍ（最低値）の時、Ａ／Ｄ変換ディジタルコードの実測値（Ｑ）が１４０であるとすると、その実測値の平均値（オフセットの平均値）を以下のように算出する。
｛２４５（Ｐ点）＋１４０（Ｑ点）｝／２＝１９３
【００４０】
また、現時点の加算回路７−２のリファレンス電圧が１．２５Ｖ、Ａ／Ｄ変換器７−３の精度が６．６４ｍＶ／コードであるとすると、調整後のリファレンス電圧を以下のように算出して設定する。
１．２５Ｖ＋｛（１６０−１９３）×６．６４ｍＶ｝＝１．０３１Ｖ
【００４１】
上記の式において、（１６０−１９３）は基準値からのオフセットコードの誤差量を表し、その誤差量に１コード当たりのＡ／Ｄ変換器の精度６．６４ｍＶを乗じた電圧をリファレンス電圧に加減して調整することにより、オフセットを生じない出力が得られる。即ち、アナログ電圧制御回路（電子ボリューム）１−１の出力電圧１．０３１Ｖに変更することにより、Ａ／Ｄ変換器の入力範囲が基準値と等しいＡＰＣテーブルを得ることができる。
【００４２】
次に本発明の第二の実施形態を図４に示す。回路構成としては、前述の図１に示した実施形態と略同一であり、同一の構成要素には同一の符号を付している。この第二の実施形態は、前述の実施形態と同様の手法で求めたオフセット誤差値に相当するバイアス電圧を、加算回路７−２の演算増幅器ＯＰ２のリファレンス電圧に加える構成に代えて、Ａ／Ｄ変換器７−３のリファレンス電圧に供給する構成としたものである。
【００４３】
即ち、図４に示すように、アナログ電圧制御回路（電子ボリューム）４−１をＡ／Ｄ変換器７−３のリファレンス電圧に加え、アナログ電圧制御回路（電子ボリューム）４−１にオフセットコードを与えて、Ａ／Ｄ変換器７−３の入力電圧が本来の基準値からズレ（オフセット）を生じない電圧となるように調整する。
【００４４】
前述した加算回路７−２の演算増幅器ＯＰ２のリファレンス電圧を調整する実施形態では、リファレンス電圧の算出において利得を計算に入れる必要があるため、オフセット誤差値の求め方が難しくなる。しかし、Ａ／Ｄ変換器７−３のリファレンス電圧を調整する第二の実施形態では、基準値に対するオフセット誤差値をそのまま利用してアナログ電圧制御回路（電子ボリューム）４−１に入力し、Ａ／Ｄ変換器７−３の入力電圧の範囲を調整することができる利点がある。
【００４５】
次に本発明を移動無線端末用の無線機器に適用したときのオフセット補償動作の具体例を、図５を参照して説明する。図５はＷ−ＣＤＭＡ移動無線通信システムにおけるＲＡＣＨ （Random Access Channel ）送信フォーマットを示す。ＲＡＣＨは、上り方向の共通チャネルで、制御情報及びユーザデータの送信に使用され、ランダムアクセスが適用され、上位レイヤからの低レートのデータ送信に使用される。
【００４６】
このＲＡＣＨ送信時の送信電力を検波してオフセット誤差値を求め、該オフセット誤差値がゼロとなるように、送信電力検波回路のリファレンス電圧を調整し、ＤＣＨ（Dedicated Channel ）によってユーザデータの通信が開始される前に、オフセット誤差がない状態で通信が開始されるように調整する。こうすることにより、経年変化や電源変動により発生するオフセット誤差を除去して、常に精度の高いＡＰＣ（自動送信電力制御）を行うことができる。
【００４７】
（付記１） 送信電力検波回路の出力電圧をアナログ信号からディジタル信号に変換したディジタルコードを基に送信電力制御を行う通信機器において、前記送信電力検波回路の出力電圧の、基準値に対するオフセット誤差であって、前記送信電力検波回路の出力電圧をディジタル信号に変換したディジタルコードから読み取ったオフセット誤差を、アナログ電圧に変換するアナログ電圧制御回路を備え、前記アナログ電圧制御回路の出力電圧を、前記送信電力検波回路内の演算増幅器のリファレンス電圧にフィードバックして前記オフセット誤差を補償する手段を備えたことを特徴とする送信電力検波回路のオフセット補償機能を有する通信機器。
（付記２） 送信電力検波回路の出力電圧をアナログ信号からディジタル信号に変換したディジタルコードを基に送信電力制御を行う通信機器において、前記送信電力検波回路の出力電圧の、基準値に対するオフセット誤差であって、前記送信電力検波回路の出力電圧をディジタル信号に変換したディジタルコードから読み取ったオフセット誤差を、アナログ電圧に変換するアナログ電圧制御回路を備え、前記アナログ電圧制御回路の出力電圧を、前記アナログ信号からディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器のリファレンス電圧にフィードバックして前記オフセット誤差を補償する手段を備えたことを特徴とする送信電力検波回路のオフセット補償機能を有する通信機器。
（付記３） 予め観測した前記オフセット誤差値を格納したメモリと、該メモリに格納したオフセット誤差値を、電源投入時に初期設定値と共に前記アナログ電圧制御回路に与える手段を備えたことを特徴とする付記１又は２に記載の送信電力検波回路のオフセット補償機能を有する通信機器。
（付記４） ユーザデータ送信開始直前の制御情報の送信における送信電力を前記送信電力検波回路により検波し、該検波したアナログ電圧をディジタル信号に変換したディジタルコードから読み取ったオフセット誤差を、前記アナログ電圧制御回路に与える手段を備えたことを特徴とする付記１、２又は３に記載の送信電力検波回路のオフセット補償機能を有する通信機器。
（付記５） 前記送信電力検波回路の出力電圧をアナログ信号からディジタル信号に変換したディジタルコードを基に、送信信号の周波数帯ごとに異なるオフセット誤差値を前記アナログ電圧制御回路に与える手段を備えたことを特徴とする付記１乃至４の何れかに記載の送信電力検波回路のオフセット補償機能を有する通信機器。
（付記６） 送信電力検波回路の出力電圧をアナログ信号からディジタル信号に変換したディジタルコードを基に送信電力制御を行う通信機器における送信電力検波回路のオフセット補償方法において、送信電力の最高値と最低値とに対する前記送信電力検波回路の出力電圧をディジタル信号に変換したディジタルコードの平均値から、該送信電力検波回路の出力電圧の基準値に対するオフセット誤差を算出するステップと、該オフセット誤差をアナログ電圧に変換するアナログ電圧制御回路に与えるステップと、該アナログ電圧制御回路の出力電圧を、前記送信電力検波回路内の演算増幅器のリファレンス電圧にフィードバックして前記オフセット誤差を補償するステップとを有することを特徴とする送信電力検波回路のオフセット補償方法。
（付記７） 送信電力検波回路の出力電圧をアナログ信号からディジタル信号に変換したディジタルコードを基に送信電力制御を行う通信機器における送信電力検波回路のオフセット補償方法において、送信電力の最高値と最低値とに対する前記送信電力検波回路の出力電圧をディジタル信号に変換したディジタルコードの平均値から、該送信電力検波回路の出力電圧の基準値に対するオフセット誤差を算出するステップと、該オフセット誤差をアナログ電圧に変換するアナログ電圧制御回路に与えるステップと、該アナログ電圧制御回路の出力電圧を、前記アナログ信号からディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器のリファレンス電圧にフィードバックして前記オフセット誤差を補償するステップとを有することを特徴とする送信電力検波回路のオフセット補償方法。
（付記８） 送信電力検波回路の出力電圧をアナログ信号からディジタル信号に変換したディジタルコードを基に送信電力制御を行う通信機器における送信電力検波回路のオフセット補償方法において、送信電力の最高値と最低値との平均送信電力に対する前記送信電力検波回路の出力電圧をディジタル信号に変換したディジタルコードから、該送信電力検波回路の出力電圧の基準値に対するオフセット誤差を算出するステップと、該オフセット誤差をアナログ電圧に変換するアナログ電圧制御回路に与えるステップと、該アナログ電圧制御回路の出力電圧を、前記送信電力検波回路内の演算増幅器のリファレンス電圧にフィードバックして前記オフセット誤差を補償するステップとを有することを特徴とする送信電力検波回路のオフセット補償方法。
（付記９） 送信電力検波回路の出力電圧をアナログ信号からディジタル信号に変換したディジタルコードを基に送信電力制御を行う通信機器における送信電力検波回路のオフセット補償方法において、送信電力の最高値と最低値との平均送信電力に対する前記送信電力検波回路の出力電圧をディジタル信号に変換したディジタルコードから、該送信電力検波回路の出力電圧の基準値に対するオフセット誤差を算出するステップと、該オフセット誤差をアナログ電圧に変換するアナログ電圧制御回路に与えるステップと、該アナログ電圧制御回路の出力電圧を、前記アナログ信号からディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器のリファレンス電圧にフィードバックして前記オフセット誤差を補償するステップとを有することを特徴とする送信電力検波回路のオフセット補償方法。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、送信電力検波回路の出力電圧をディジタル信号に変換したディジタルコードから読み取ったオフセット誤差を、アナログ電圧に変換して、送信電力検波回路内の演算増幅器又はＡ／Ｄ変換器のリファレンス電圧にフィードバックしてオフセット誤差を補償・除去することにより、Ａ／Ｄ変換器の入力電圧範囲を、オフセット変動に対して考慮することなく、Ａ／Ｄ変換器のダイナミックレンジの全範囲に亙って利用し、Ａ／Ｄ変換器の１ビット（１コード）当たりの精度を向上させ、送信電力のＡＰＣ（自動送信電力制御）の精度を向上させることができる。
【００４９】
また、ユーザデータ送信開始直前の制御情報の送信（ＲＡＣＨ）における送信電力を検波してディジタル信号に変換したディジタルコードから読み取ったオフセット誤差を基に、オフセット誤差を除去する補償を行うことにより、経年変化や電源変動により発生したオフセット誤差を補償し、常に精度の高い自動送信電力制御（ＡＰＣ）を行うことができる。
【００５０】
また、自動送信電力制御（ＡＰＣ）において、送信信号の周波数によって生じる誤差を補正する際に、周波数毎に異なるＡＰＣテーブルを保管することなく、送信信号の周波数帯ごとに異なるオフセット誤差値に応じたリファレンス電圧をフィードバックして、オフセット誤差を周波数補正することにより、多数のＡＰＣテーブルを備える必要がなくなり、メモリを削減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による送信電力検波回路の構成例を示す図である。
【図２】送信信号の周波数ごとのＡＰＣテーブルを備えた構成例を示す図である。
【図３】送信電力に対するＡ／Ｄ変換ディジタルコードの対応関係を示す図である。
【図４】本発明の第二の実施形態を示す図である。
【図５】Ｗ−ＣＤＭＡ移動無線通信システムにおけるＲＡＣＨ送信フォーマットを示す図である。
【図６】送信電力制御を行う移動無線用の通信機器の機能ブロックを示す図である。
【図７】従来の送信電力検波回路の構成を示す図である。
【図８】送信電力に対するＡ／Ｄ変換器の入力電圧の関係を示す図である。
【符号の説明】
１−１ アナログ電圧制御回路（電子ボリューム）
７−１ 基準値回路
７−２ 加算回路
７−３ Ａ／Ｄ変換器
ＰＡ 送信電力増幅器
ＣＵＰ 方向性結合器
ＩＳＯ アイソレータ
ＤＵＰ 周波数共用フィルタ
ＳＷ アンテナ切換え器
Ｃ１ コンデンサ
Ｄ１ 第１の検波ダイオード
Ｄ２ 第２の検波ダイオード
ＬＰＦ 高周波除去フィルタ
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ１’，Ｒ２’，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ５’，Ｒ６ 抵抗器
ＯＰ１，ＯＰ１ 演算増幅器
Claims (5)
- 送信電力検波回路の出力電圧をＡ／Ｄ変換器によりアナログ信号からディジタル信号に変換したディジタルコードを基に送信電力制御を行う通信機器において、
前記送信電力検波回路の出力電圧が基準値からずれたオフセット誤差であって、前記送信電力検波回路の出力電圧を前記Ａ／Ｄ変換器によりディジタル信号に変換したディジタルコードから読み取ったオフセット誤差をアナログ電圧に変換するアナログ電圧制御回路を備え、
前記アナログ電圧制御回路の出力電圧を、前記送信電力検波回路内の演算増幅器のリファレンス電圧にフィードバックして前記オフセット誤差を補償する手段を備えたことを特徴とする送信電力検波回路のオフセット補償機能を有する通信機器。 - 送信電力検波回路の出力電圧をＡ／Ｄ変換器によりアナログ信号からディジタル信号に変換したディジタルコードを基に送信電力制御を行う通信機器において、
前記送信電力検波回路の出力電圧が基準値からずれたオフセット誤差であって、前記送信電力検波回路の出力電圧を前記Ａ／Ｄ変換器によりディジタル信号に変換したディジタルコードから読み取ったオフセット誤差をアナログ電圧に変換するアナログ電圧制御回路を備え、
前記アナログ電圧制御回路の出力電圧を、前記アナログ信号からディジタル信号に変換する前記Ａ／Ｄ変換器のリファレンス電圧にフィードバックして前記オフセット誤差を補償する手段を備えたことを特徴とする送信電力検波回路のオフセット補償機能を有する通信機器。 - 予め観測した前記オフセット誤差値を格納したメモリと、該メモリに格納したオフセット誤差値を、電源投入時に初期設定値と共に前記アナログ電圧制御回路に与える手段を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の送信電力検波回路のオフセット補償機能を有する通信機器。
- ユーザデータ送信開始直前の制御情報の送信における送信電力を前記送信電力検波回路により検波し、該検波したアナログ電圧をディジタル信号に変換したディジタルコードから読み取ったオフセット誤差を、前記アナログ電圧制御回路に与える手段を備えたことを特徴とする請求項１、２又は３に記載の送信電力検波回路のオフセット補償機能を有する通信機器。
- 前記送信電力検波回路の出力電圧をアナログ信号からディジタル信号に変換したディジタルコードを基に、送信信号の周波数帯ごとに異なるオフセット誤差値を前記アナログ電圧制御回路に与える手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の送信電力検波回路のオフセット補償機能を有する通信機器。
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