JP4087803B2 - ミリ波送受信モジュールおよびバイアス調整方法 - Google Patents
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R=R0×exp{B×[(1/T)−(1/T0)]} ・・・(1)
但し、式(1)において、R0は室温(25度)での既知抵抗値、Bは温度パラメータ、T0は室温(25度)である。
2 受信アンテナ
3 高周波回路
4 専用集積回路(ASIC)
5 信号処理回路
6 バイアス回路
35 温度モニタ
36 電流モニタ
37 シャント抵抗素子
38 電圧比較回路
40−1〜40−n MMIC(モノリシックマイクロ波集積回路)
55 制御処理部
56 ドレイン設定電圧出力部
57 メモリ
58 ゲート設定電圧出力部
61 ドレインバイアス用レギュレータ
62,63 A/D変換器
64−1〜64−n D/A変換器
Claims (14)
- 送信系のMMIC群、受信系のMMIC群および周波数逓倍系のMMIC群を含み、ミリ波の電波を送受信する装置の送受信アンテナが接続される高周波回路と、前記高周波回路の送信系および周波数逓倍系のMMIC群を用いて送信電波を発生させ、前記高周波回路の受信系のMMIC群から入力する受信信号を処理する信号処理回路と、前記高周波回路を構成する前記送信系のMMIC群、受信系のMMIC群および周波数逓倍系のMMIC群にそれぞれバイアス電圧を調整して供給する送信系、受信系および周波数逓倍系のバイアス調整系とを備えるミリ波送受信モジュールであって、
前記送信系、受信系および周波数逓倍系の各バイアス調整系は、
前記高周波回路の周囲温度を検出する温度モニタ、および自系の複数のMMICを流れるドレイン電流の総和を検出する電流モニタと、
ドレイン電圧の設定値に基づいて自系の複数のMMICに共通に供給するドレイン電圧を発生するレギュレータ、前記温度モニタと前記電流モニタの各検出信号をそれぞれデジタル信号に変換するA/D変換器、およびゲート電圧の設定値をアナログ信号に変換して自系の複数のMMICに個別に供給するD/A変換器とを備えるバイアス回路と、
前記バイアス回路のA/D変換器から入力する前記温度モニタの検出温度値に対応した前記ドレイン電圧の設定値をバイアス回路のレギュレータに出力するドレイン電圧設定手段と、
前記バイアス回路のA/D変換器から入力する前記電流モニタの検出電流値に基づき設定された前記ゲート電圧の設定値を、前記バイアス回路のD/A変換器に出力することを自系の複数のMMICについて実施するゲート電圧設定手段と、
をそれぞれ備えることを特徴とするミリ波送受信モジュール。 - ミリ波の電波を送受信する装置の送受信アンテナが接続される高周波回路と、前記高周波回路に送信電波を発生させ、前記高周波回路から入力する受信信号を処理する信号処理回路と、前記高周波回路に含まれる複数のMMICにバイアス電圧を調整して供給するバイアス調整系とを備えるミリ波送受信モジュールであって、
前記バイアス調整系は、
前記高周波回路の周囲温度を検出する温度モニタ、および前記複数のMMICを流れるドレイン電流の総和を検出する電流モニタと、
ドレイン電圧の設定値に基づいて前記複数のMMICに共通に供給するドレイン電圧を
発生するレギュレータ、前記温度モニタと前記電流モニタの各検出信号をそれぞれデジタル信号に変換するA/D変換器、およびゲート電圧の設定値をアナログ信号に変換して前記複数のMMICに個別に供給するD/A変換器とを備えるバイアス回路と、
前記バイアス回路のA/D変換器から入力する前記温度モニタの検出温度値に対応した前記ドレイン電圧の設定値をバイアス回路のレギュレータに出力するドレイン電圧設定手段と、
前記バイアス回路のA/D変換器から入力する前記電流モニタの検出電流値に基づき設定された前記ゲート電圧の設定値を、前記バイアス回路のD/A変換器に出力することを前記複数のMMICについて実施するゲート電圧設定手段と、
を備え、
前記ゲート電圧設定手段から出力される前記複数のMMICについての各ゲート電圧の設定値は、前記複数のMMICに共通のドレイン電圧が印加された状態で、対象とするMMICへのゲート電圧を前記電流モニタの検出電流値から求めたドレイン電流の変化分が規定値範囲内に入るまで増加させる操作を繰り返し行って求められることを特徴とするミリ波送受信モジュール。 - 前記送信系、受信系および周波数逓倍系のバイアス回路と前記ドレイン電圧設定手段と前記ゲート電圧設定手段とは、専用集積回路として一体的に集積回路化されていることを特徴とする請求項1に記載のミリ波送受信モジュール。
- 前記バイアス回路と前記ドレイン電圧設定手段と前記ゲート電圧設定手段とは、専用集積回路として一体的に集積回路化されていることを特徴とする請求項2に記載のミリ波送受信モジュール。
- 前記信号処理回路と前記送信系、受信系および周波数逓倍系のバイアス回路とが専用集積回路として一体的に集積回路化されていることを特徴とする請求項1に記載のミリ波送受信モジュール。
- 前記信号処理回路と前記バイアス回路とが専用集積回路として一体的に集積回路化されていることを特徴とする請求項2に記載のミリ波送受信モジュール。
- 前記ドレイン電圧設定手段は、温度と設定電圧値との関係を格納するテーブルを備え、前記温度モニタの検出温度値に基づいて前記テーブルを参照し、前記ドレイン電圧の設定値を取得することを特徴とする請求項1または2に記載のミリ波送受信モジュール。
- 前記ゲート電圧設定手段は、
前記温度モニタの検出温度値に基づいて前記ゲート電圧の設定値を出力する手段と、
を備えることを特徴とする請求項1または2に記載のミリ波送受信モジュール。 - 前記ドレイン電圧設定手段および前記ゲート電圧設定手段は、
前記温度モニタにて検出する温度と前記高周波回路内の実際の温度との誤差を補完する両者の関係情報を格納するテーブルと、
サンプリングした前記温度モニタの検出温度値に基づき前記テーブルから前記高周波回路の実際の温度を読み出して温度補償を行う手段と、
を備えることを特徴とする請求項1または2に記載のミリ波送受信モジュール。 - 送信系のMMIC群、受信系のMMIC群および周波数逓倍系のMMIC群を含み、ミリ波の電波を送受信する装置の送受信アンテナが接続される高周波回路と、前記高周波回路の送信系および周波数逓倍系のMMIC群を用いて送信電波を発生させ、前記高周波回路の受信系のMMIC群から入力する受信信号を処理する信号処理回路と、前記高周波回路を構成する前記送信系のMMIC群、受信系のMMIC群および周波数逓倍系のMMIC群にそれぞれバイアス電圧を調整して供給する送信系、受信系および周波数逓倍系のバイアス調整系とを備えるミリ波送受信モジュールのバイアス調整を行うミリ波送受信モジュールのバイアス調整方法であって、
前記送信系、受信系および周波数逓倍系の各バイアス調整系では、
前記高周波回路の直近部或いは内部に設けた当該高周波回路内の周囲温度を検出する温度モニタの検出温度値に対応したドレイン電圧の設定値を求め、該求めたドレイン電圧の設定値を前記自系の複数のMMICに共通に供給するドレイン電圧を発生するレギュレー
タから出力させるドレイン電圧設定工程と、
前記自系の複数のMMICを流れるドレイン電流の総和を検出する電流モニタの検出電流値に基づき自系のMMICのゲート電圧の設定値を求めて印加することを前記自系の複数のMMICについて順々に実施するゲート電圧設定工程と、
が実施されることを特徴とするミリ波送受信モジュールのバイアス調整方法。 - ミリ波の電波を送受信する装置の送受信アンテナが接続される高周波回路と、前記高周波回路に送信電波を発生させ、前記高周波回路から入力する受信信号を処理する信号処理回路と、前記高周波回路に含まれる複数のMMICにバイアス電圧を調整して供給するバイアス調整系とを備えるミリ波送受信モジュールのバイアス調整を行うミリ波送受信モジュールのバイアス調整方法であって、
前記バイアス調整系では、
前記高周波回路の直近部或いは内部に設けた当該高周波回路内の周囲温度を検出する温度モニタの検出温度値に対応したドレイン電圧の設定値を求め、該求めたドレイン電圧の設定値を前記複数のMMICに共通に供給するドレイン電圧を発生するレギュレータから出力させるドレイン電圧設定工程と、
前記複数のMMICを流れるドレイン電流の総和を検出する電流モニタの検出電流値に基づきMMICのゲート電圧の設定値を求めて印加することを前記複数のMMICについて順々に実施するゲート電圧設定工程と、
が実施され、
前記ゲート電圧設定工程には、
前記複数のMMICに共通 のドレイン電圧を印加する工程と、
対象とするMMICへのゲート電圧を前記電流モニタの検出電流値から求めたドレイン電流の変化分が規定値範囲内に入るまで増加させる操作を繰り返し行って前記複数のMMICについてのゲート電圧の設定値を求める工程と、
が含まれることを特徴とするミリ波送受信モジュールのバイアス調整方法。 - 前記ドレイン電圧設定工程には、
温度と設定電圧値との関係を格納するテーブルを作成する工程と、
前記温度モニタの検出温度値を複数サンプリングして前記テーブルを参照し、前記ドレイン電圧の設定値を取得する工程と、
が含まれることを特徴とする請求項10または11に記載のミリ波送受信モジュールのバイアス調整方法。 - 前記ゲート電圧設定工程には、
温度と、常温でのゲート電圧設定値からの変動率との関係を格納するテーブルを作成する工程と、
前記温度モニタの検出温度値を複数サンプリングして前記テーブルを参照し前記ゲート電圧に対する最適な設定値を取得する工程と、
が含まれることを特徴とする請求項10または11に記載のミリ波送受信モジュールのバイアス調整方法。 - 前記ドレイン電圧設定工程および前記ゲート電圧設定工程には、
前記温度モニタにて検出する温度と前記高周波回路内の実際の温度との誤差を補完する両者の関係情報を格納するテーブルを作成する工程と、
サンプリングした前記温度モニタの検出温度値に基づき前記テーブルから前記高周波回路の実際の温度を読み出して温度補償を行う工程と、
が含まれることを特徴とする請求項10または11に記載のミリ波送受信モジュールのバイアス調整方法。
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