JP5458726B2 - Portable terminal, transmission circuit, and transmission power control method - Google Patents
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Description
本発明は携帯端末、送信回路、および送信電力制御方法に係り、特に、アンテナの負荷に依存せずに最大送信電力を一定に制御することができるようにした携帯端末、送信回路、および送信電力制御方法に関する。 The present invention relates to a mobile terminal, a transmission circuit, and a transmission power control method, and in particular, a mobile terminal, a transmission circuit, and transmission power that can control the maximum transmission power uniformly without depending on an antenna load. It relates to a control method.
無線通信システムの構成要素である基地局は、他の携帯電話機との間で混信が生じることを避けるために、携帯電話機に対して交信に必要な最小限の送信電力を出力させるためのパワーコントロール信号を発信する。携帯電話機は、基地局からパワーコントロール信号を受信すると、送信系回路のパワーアンプ(電力増幅器)を制御し、所望の送信電力を出力する。 The base station, which is a component of the wireless communication system, controls power to output the minimum transmission power necessary for communication to the mobile phone in order to avoid interference with other mobile phones. Send a signal. When the mobile phone receives a power control signal from the base station, the mobile phone controls a power amplifier (power amplifier) of the transmission system circuit and outputs a desired transmission power.
しかし、ユーザが携帯電話機を手で持つのか、あるいは、ユーザが携帯電話機を机の上に置くのかによって、アンテナの負荷が変化する。これにより、携帯電話機の送信系回路の負荷インピーダンスがゆらいでしまう。そこで、携帯端末のアンテナの負荷に依存せずに送信電力を一定に制御するためには、アンテナからの反射波が検波回路に入らないようにアンテナから電力増幅器(Power Amplifier)の出力に至るラインにアイソレーションを確保する必要がある。アイソレーションを確保するためには、アンテナから電力増幅器の出力に至るラインにアイソレータを用いるか、または、高いディレクティビリティー(指向性)を有するカプラを用いる必要がある。 However, the load on the antenna changes depending on whether the user holds the mobile phone by hand or whether the user places the mobile phone on the desk. As a result, the load impedance of the transmission system circuit of the mobile phone fluctuates. Therefore, in order to keep the transmission power constant without depending on the load of the antenna of the mobile terminal, a line from the antenna to the output of the power amplifier (Power Amplifier) so that the reflected wave from the antenna does not enter the detection circuit It is necessary to ensure isolation. In order to ensure isolation, it is necessary to use an isolator on the line from the antenna to the output of the power amplifier, or to use a coupler having high directivity.
なお、送信回路の送信特性を得るための技術として、次の技術が知られている(例えば特許文献1参照)。特許文献1に提案されている技術によれば、電力増幅器の後段に設けたアイソレータの終端端子と接地間に整合回路を設け、送信回路の送信出力電力と消費電流の値をパーソナルコンピュータによりモニタ表示し、このモニタ表示される送信出力電力および消費電流の値が所望の値になるように整合回路の回路定数を調整して、アイソレータの入力端から後段回路側をみたインピーダンスを調整することで、電力増幅器の出力インピーダンスとアイソレータの入力インピーダンスの整合を行う。これにより、送信回路において回路の電力損失を増大させることなく、所望の送信特性を得ることができる。 In addition, the following technique is known as a technique for obtaining the transmission characteristics of the transmission circuit (see, for example, Patent Document 1). According to the technique proposed in Patent Document 1, a matching circuit is provided between the terminal terminal of the isolator provided in the subsequent stage of the power amplifier and the ground, and the transmission output power and current consumption values of the transmission circuit are displayed on a monitor by a personal computer. Then, by adjusting the circuit constants of the matching circuit so that the values of the transmission output power and current consumption displayed on the monitor become desired values, and adjusting the impedance viewed from the input terminal of the isolator to the subsequent circuit side, Match the output impedance of the power amplifier with the input impedance of the isolator. Thus, desired transmission characteristics can be obtained without increasing the power loss of the circuit in the transmission circuit.
しかしながら、アイソレータのアイソレーションやカプラのディレクティビリティーが少ない状態においては、アンテナの負荷の影響を受けてしまい、反射波成分が検波電力に加わってしまう。その結果、アンテナの負荷の変化に応じて最大送信電力が変ってしまう。 However, in a state where the isolation of the isolator and the directivity of the coupler are low, the reflected wave component is added to the detection power due to the influence of the antenna load. As a result, the maximum transmission power changes according to changes in the antenna load.
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、アンテナの負荷に依存せずに最大送信電力を一定に制御することができる携帯端末、送信回路、および送信電力制御方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a situation, and provides a mobile terminal, a transmission circuit, and a transmission power control method capable of controlling the maximum transmission power to be constant without depending on an antenna load. For the purpose.
本発明の携帯端末は、上述した課題を解決するために、高周波信号を生成する生成部と、生成手段により生成された高周波信号の電力を所定の送信電力レベルまで増幅する電力増幅部と、電力増幅後の高周波信号を放射するアンテナと、第1の出力端子、第2の出力端子、および第3の出力端子を有し、電力増幅後の高周波信号を第1の出力端子を介してアンテナの方向に出力するとともに、高周波信号の一部を分岐して第2の出力端子と第3の出力端子を介してそれぞれ出力するカプラと、カプラが第2の出力端子を介して出力する第1の信号と、カプラが第3の出力端子を介して出力する第2の信号とをそれぞれ検波して電力値に変換する検波部と、検波部によって変換された第1の信号に基づく電圧値と、検波部によって変換された第2の信号に基づく電圧値とに基づいて、電力増幅部からの出力電圧を算出し、算出された電力増幅部からの出力電圧に基づいて、高周波信号の電力が所定の送信電力レベルまで達するように電力増幅部を制御する制御部とを備えることを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, the portable terminal of the present invention includes a generation unit that generates a high-frequency signal, a power amplification unit that amplifies the power of the high-frequency signal generated by the generation unit to a predetermined transmission power level, An antenna that radiates a high-frequency signal after amplification, a first output terminal, a second output terminal, and a third output terminal. The high-frequency signal after power amplification is transmitted to the antenna through the first output terminal. A coupler that outputs a signal in a direction and branches a part of the high-frequency signal through the second output terminal and the third output terminal, and a first output from the coupler through the second output terminal. A detector for detecting the signal and the second signal output from the coupler via the third output terminal and converting the detected signal into a power value; a voltage value based on the first signal converted by the detector; The first converted by the detector The output voltage from the power amplifying unit is calculated based on the voltage value based on the signal, and the power of the high-frequency signal reaches a predetermined transmission power level based on the calculated output voltage from the power amplifying unit. And a control unit that controls the power amplification unit.
本発明の送信回路は、上述した課題を解決するために、高周波信号を生成する生成部と、生成部によって生成された高周波信号の電力を所定の送信電力レベルまで増幅する電力増幅部と、電力増幅後の高周波信号を放射するアンテナと、高周波信号の電力が所定の送信電力レベルまで達するように電力増幅部を制御する制御部とを備える携帯端末の送信回路において、第1の出力端子、第2の出力端子、および第3の出力端子を有し、電力増幅後の高周波信号を第1の出力端子を介してアンテナの方向に出力するとともに、高周波信号の一部を分岐して第2の出力端子と第3の出力端子を介してそれぞれ出力するカプラと、カプラが第2の出力端子を介して出力する第1の信号と、カプラが第3の出力端子を介して出力する第2の信号とをそれぞれ検波して電力値に変換する検波部とを備えることを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, the transmission circuit of the present invention includes a generation unit that generates a high-frequency signal, a power amplification unit that amplifies the power of the high-frequency signal generated by the generation unit to a predetermined transmission power level, In a transmission circuit of a portable terminal, comprising: an antenna that radiates an amplified high-frequency signal; and a control unit that controls the power amplification unit so that the power of the high-frequency signal reaches a predetermined transmission power level. 2 and a third output terminal, and outputs a high-frequency signal after power amplification to the direction of the antenna through the first output terminal, and branches a part of the high-frequency signal to the second A coupler that outputs via an output terminal and a third output terminal, a first signal that the coupler outputs via a second output terminal, and a second that the coupler outputs via a third output terminal Signal and Each by detecting, characterized in that it comprises a detection unit for converting the power value.
本発明の送信電力制御方法は、上述した課題を解決するために、高周波信号を生成し、生成された高周波信号の電力を所定の送信電力レベルまで増幅し、電力増幅後の高周波信号を放射し、電力増幅後の高周波信号をアンテナの方向に出力するとともに、高周波信号の一部を分岐して第1の方向と第2の方向にそれぞれ第1の信号と第2の信号を出力し、第1の信号と第2の信号とをそれぞれ検波して電力値に変換し、変換された第1の信号に基づく電圧値と、検波部によって変換された第2の信号に基づく電圧値とに基づいて、電力増幅後の出力電圧を算出し、算出された電力増幅後の出力電圧に基づいて、高周波信号の電力が所定の送信電力レベルまで達するように制御することを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, the transmission power control method of the present invention generates a high-frequency signal, amplifies the power of the generated high-frequency signal to a predetermined transmission power level, and radiates the high-frequency signal after power amplification. And outputting the high-frequency signal after power amplification in the direction of the antenna, branching part of the high-frequency signal, and outputting the first signal and the second signal in the first direction and the second direction, respectively, The first signal and the second signal are each detected and converted into a power value. Based on the voltage value based on the converted first signal and the voltage value based on the second signal converted by the detection unit. Then, the output voltage after power amplification is calculated, and control is performed so that the power of the high-frequency signal reaches a predetermined transmission power level based on the calculated output voltage after power amplification.
本発明によれば、アンテナの負荷に依存せずに最大送信電力を一定に制御することができる。 According to the present invention, the maximum transmission power can be controlled to be constant without depending on the antenna load.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図1は、本発明に係る携帯端末として適用可能な携帯電話機1の外観の構成を表している。なお、図1(A)は、携帯電話機1を約180度に見開いたときの正面から見た外観の構成を表しており、図1(B)は、携帯電話機1を見開いたときの側面から見た外観の構成を表している。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows an external configuration of a mobile phone 1 applicable as a mobile terminal according to the present invention. 1A shows a configuration of an external appearance when the mobile phone 1 is opened at about 180 degrees, and FIG. 1B is a side view when the mobile phone 1 is opened. It shows the structure of the appearance.
図1(A)および(B)が示すように、携帯電話機1は、中央のヒンジ部11を境に第1の筐体12と第2の筐体13とがヒンジ結合されており、ヒンジ部11を介して矢印X方向に折り畳み可能に形成される。携帯電話機1の内部の所定の位置には、送受信用のアンテナ(後述する図2のアンテナ31)が設けられており、内蔵されたアンテナを介して基地局(図示せず)との間で電波を送受信する。
As shown in FIGS. 1A and 1B, the mobile phone 1 has a
第1の筐体12には、その表面に「0」乃至「9」の数字キー、発呼キー、リダイヤルキー、終話・電源キー、クリアキー、および電子メールキーなどの操作キー14が設けられており、操作キー14を用いて各種指示を入力することができる。
The
第1の筐体12には、操作キー14として上部に十字キーと確定キーが設けられており、ユーザが十字キーを上下左右方向に操作することにより当てられたカーソルを上下左右方向に移動させることができる。具体的には、第2の筐体13に設けられたメインディスプレイ17に表示されている電話帳リストや電子メールのスクロール動作、簡易ホームページのページ捲り動作および画像の送り動作などの種々の動作を実行する。
The
また、確定キーを押下することにより、種々の機能を確定することができる。例えば第1の筐体12は、ユーザによる十字キーの操作に応じてメインディスプレイ17に表示された電話帳リストの複数の電話番号の中から所望の電話番号が選択され、確定キーが第1の筐体12の内部方向に押圧されると、選択された電話番号を確定して電話番号に対して発呼処理を行う。
Various functions can be confirmed by pressing the confirmation key. For example, in the
さらに、第1の筐体12には、十字キーと確定キーの左隣に電子メールキーが設けられており、電子メールキーが第1の筐体12の内部方向に押圧されると、メールの送受信機能を呼び出すことができる。十字キーと確定キーの右隣には、ブラウザキーが設けられており、ブラウザキーが第1の筐体12の内部方向に押圧されると、Webページのデータを閲覧することが可能となる。
Further, the
また、第1の筐体12には、操作キー14の下部にマイクロフォン15が設けられており、マイクロフォン15によって通話時のユーザの音声を集音する。さらに、第1の筐体12には、携帯電話機1の操作を行うサイドキー16が設けられている。なお、第1の筐体12は、背面側に図示しないバッテリパックが挿着されており、終話・電源キーがオン状態になると、バッテリパックから各回路部に対して電力が供給されて動作可能な状態に起動する。
The
一方、第2の筐体13には、その正面にメインディスプレイ17が設けられており、電波の受信状態、電池残量、電話帳として登録されている相手先名や電話番号及び送信履歴等の他、電子メールの内容、簡易ホームページ、CCD(Charge Coupled Device)カメラ(後述する図2のCCDカメラ20)で撮像した画像、外部のコンテンツサーバ(図示せず)より受信したコンテンツ、メモリカード(後述する図2のメモリカード46)に記憶されているコンテンツを表示することができる。また、メインディスプレイ17の上部の所定の位置にはレシーバ(受話器)18が設けられており、これにより、ユーザは音声通話することが可能である。なお、携帯電話機1の所定の位置には、レシーバ18以外の音声出力部としてのスピーカ(図2のスピーカ50)も設けられている。また、第1の筐体12と第2の筐体13の内部の所定の位置には、携帯電話機1の状態を検知するための磁気センサ19a、19b、19c、および19dが設けられる。
On the other hand, the
図2は、本発明に係る携帯端末に適用可能な携帯電話機1の内部の構成を表している。図示せぬ基地局から送信されてきた無線信号は、アンテナ31で受信された後、デュプレクサ(DUP)32を介して受信回路(RX)33に入力される。受信回路33は、受信された無線信号を周波数シンセサイザ(SYN)34から出力された局部発振信号とミキシングして中間周波数信号に周波数変換(ダウンコンバート)する。そして、受信回路33は、このダウンコンバートされた中間周波数信号を直交復調して受信ベースバンド信号を出力する。なお、周波数シンセサイザ34から発生される局部発振信号の周波数は、制御部41から出力される制御信号SYCによって指示される。
FIG. 2 shows an internal configuration of the mobile phone 1 applicable to the mobile terminal according to the present invention. A radio signal transmitted from a base station (not shown) is received by an
受信回路33からの受信ベースバンド信号は、CDMA信号処理部36に入力される。CDMA信号処理部36は、図示せぬRAKE受信機を備える。このRAKE受信機では、受信ベースバンド信号に含まれる複数のパスがそれぞれの拡散符号(すなわち、拡散された受信信号の拡散符号と同一の拡散符号)で逆拡散処理される。そして、この逆拡散処理された各パスの信号は、位相が調停された後、コヒーレントRake合成される。Rake合成後のデータ系列は、デインタリーブおよびチャネル復号(誤り訂正復号)が行われた後、2値のデータ判定が行われる。これにより、所定の伝送フォーマットの受信パケットデータが得られる。この受信パケットデータは、圧縮伸張処理部37に入力される。
The reception baseband signal from the
圧縮伸張処理部37は、DSP(Digital Signal Processor)などにより構成され、CDMA信号処理部36から出力された受信パケットデータを図示せぬ多重分離部によりメディアごとに分離し、分離されたメディアごとのデータに対してそれぞれ復号処理を行う。例えば通話モードにおいては、受信パケットデータに含まれる通話音声などに対応するオーディオデータをスピーチコーデックにより復号する。また、例えばテレビ電話モードなどのように、受信パケットデータに動画像データが含まれていれば、この動画像データをビデオコーデックにより復号する。さらに、受信パケットデータがダウンロードコンテンツであれば、このダウンロードコンテンツを伸張した後、伸張されたダウンロードコンテンツを制御部41に出力する。
The compression /
復号処理により得られたディジタルオーディオ信号はPCMコーデック38に供給される。PCMコーデック38は、圧縮伸張処理部37から出力されたディジタルオーディオ信号をPCM復号し、PCM復号後のアナログオーディオデータ信号を受話増幅器39に出力する。このアナログオーディオ信号は、受話増幅器39にて増幅された後、レシーバ18により出力される。
The digital audio signal obtained by the decoding process is supplied to the
圧縮伸張処理部37によりビデオコーデックにて復号されたディジタル動画像信号は、制御部41に入力される。制御部41は、圧縮伸張処理部37から出力されたディジタル動画像信号に基づく動画像を、図示せぬビデオRAM(例えばVRAMなど)を介してメインディスプレイ17に表示させる。なお、制御部41は、受信された動画像データだけでなく、CCDカメラ20により撮像された動画像データに関しても、図示せぬビデオRAMを介してメインディスプレイ17に表示させることも可能である。
The digital moving image signal decoded by the video codec by the compression /
また、圧縮伸張処理部37は、受信パケットデータが電子メールである場合、この電子メールを制御部41に供給する。制御部41は、圧縮伸張処理部37から供給された電子メールを記憶部42に記憶させる。そして、制御部41は、ユーザによる入力部としての操作キー14の操作に応じて、記憶部42に記憶されているこの電子メールを読み出し、読み出された電子メールをメインディスプレイ17に表示させる。
Further, when the received packet data is an electronic mail, the compression /
一方、通話モードにおいて、マイクロフォン15に入力された話者(ユーザ)の音声信号(アナログオーディオ信号)は、送話増幅器40により適正レベルまで増幅された後、PCMコーデック38によりPCM符号化される。このPCM符号化後のディジタルオーディオ信号は、圧縮伸張処理部37に入力される。また、CCDカメラ20から出力される動画像信号は、制御部41によりディジタル化されて圧縮伸張処理部37に入力される。さらに、制御部41にて作成されたテキストデータである電子メールも、圧縮伸張処理部37に入力される。
On the other hand, in the call mode, the voice signal (analog audio signal) of the speaker (user) input to the
圧縮伸張処理部37は、PCMコーデック38から出力されたディジタルオーディオ信号を所定の送信データレートに応じたフォーマットで圧縮符号化する。これにより、オーディオデータが生成される。また、圧縮伸張処理部37は、制御部41から出力されたディジタル動画像信号を圧縮符号化して動画像データを生成する。そして、圧縮伸張処理部37は、これらのオーディオデータや動画像データを図示せぬ多重分離部で所定の伝送フォーマットに従って多重化した後にパケット化し、パケット化後の送信パケットデータをCDMA信号処理部36に出力する。なお、圧縮伸張処理部37は、制御部41から電子メールが出力された場合にも、この電子メールを送信パケットデータに多重化する。
The compression /
CDMA信号処理部36は、圧縮伸張処理部37から出力された送信パケットデータに対し、送信チャネルに割り当てられた拡散符号を用いてスペクトラム拡散処理を施し、スペクトラム拡散処理後の出力信号を送信回路(TX)35に出力する。送信回路35は、スペクトラム拡散処理後の信号をQPSK(Quadrature Phase Shift Keying)方式などのディジタル変調方式を使用して変調する。送信回路35は、ディジタル変調後の送信信号を、周波数シンセサイザ34から発生される局部発振信号と合成して無線信号に周波数変換(アップコンバート)する。そして、送信回路35は、制御部41により指示される送信電力レベルとなるように、このアップコンバートにより生成された無線信号を高周波増幅する。この高周波増幅された無線信号は、デュプレクサ32を介してアンテナ31に供給され、このアンテナ31から図示せぬ基地局に向けて送信される。
The CDMA
なお、携帯電話機1の受信回路33、周波数シンセサイザ34、送信回路35、およびCDMA信号処理部36は、1チップのRFIC51を構成する。
Note that the
また、携帯電話機1は、外部メモリインタフェース45を備えている。この外部メモリインタフェース45は、メモリカード46を着脱することが可能なスロットを備えている。メモリカード46は、NAND型フラッシュメモリカードやNOR型フラッシュメモリカードなどに代表されるフラッシュメモリカードの一種であり、10ピン端子を介して画像や音声、音楽等の各種データの書き込み及び読み出しが可能となっている。さらに、携帯電話機1には、現在の正確な現在の時刻を測定する時計回路(タイマ)47が設けられている。
The mobile phone 1 also includes an
制御部41は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、およびRAM(Random Access Memory)などからなり、CPUは、ROMに記憶されているプログラムまたは記憶部42からRAMにロードされた、オペレーティングシステム(OS)を含む各種のアプリケーションプログラムに従って各種の処理を実行するとともに、種々の制御信号を生成し、各部に供給することにより携帯電話機1を統括的に制御する。RAMは、CPUが各種の処理を実行する上において必要なデータなどを適宜記憶する。
The
記憶部42は、例えば、電気的に書換えや消去が可能な不揮発性メモリであるフラッシュメモリ素子やHDD(Hard Disc Drive)などからなり、制御部41のUI処理CPUにより実行される種々のアプリケーションプログラムや種々のデータ群を格納している。電源回路44は、バッテリ43の出力を基に所定の動作電源電圧Vccを生成して各回路部に供給する。
The
図3は、携帯電話機1の送信系回路の詳細な回路構成を示す。図3が示すように、RFIC51からの送信信号が、電力増幅器(PA)61に入力される。電力増幅器61は、RFIC51から送信信号(高周波信号)を所定の送信レベルに電力増幅する。電力増幅後の送信信号は、カプラ62、デュプレクサ32、およびアンテナスイッチ63を介してアンテナ31から電磁波として放射される。カプラ62は、電力増幅器61が増幅した送信信号の一部をRFIC51または移相回路64に分岐する。
FIG. 3 shows a detailed circuit configuration of the transmission system circuit of the mobile phone 1. As shown in FIG. 3, the transmission signal from the
図4は、カプラ62の構成を示す。図4が示すように、カプラ62は、グランド層81、第1プリプレグ(第1誘電体層)82、コア材83、および第2プリプレグ(第2誘電体層)84が積層された基板からなる。第2プリプレグ84とコア材83との間に第1ストリップライン85が形成され、コア材83と第1プリプレグ82との間に第2ストリップライン86が形成される。図5は、第1ストリップラインと第2ストリップラインの構成を示す。図5が示すように、第1ストリップライン85と第2ストリップライン86の両端部には、ヴィアホール87が形成される。コア材83、第1プリプレグ82、第2プリプレグ84にも動通のためのヴィアホール87が形成される。ヴィアホール87内に金属を充填することにより、第1ストリップライン85と第2ストリップライン86と、第2プリプレグ84の上面に形成された送信系回路の他の回路素子とが接続される。第2ストリップライン86は、導通のためのヴィアホール87と抵抗を介してグランド層81に接続する。
FIG. 4 shows the configuration of the
図6は、カプラ62の等価回路を示す。図6が示すように、カプラ62は、電力増幅器61側に接続する入力端子90と、デュプレクサ32側に接続する第1の出力端子91に加えて、RFIC51に接続する第2の出力端子92、終端端子94、および移相回路64に接続する第3の出力端子95を有する。カプラ62の終端端子94は、抵抗93を介して接地(グランド)される。
FIG. 6 shows an equivalent circuit of the
図3に戻り、デュプレクサ32は、アンテナ31から出力される送信信号と、アンテナ31から入力される受信信号の周波数域を分離するフィルタ素子である。アンテナスイッチ63は、アンテナ31とデュプレクサ32との間に設けられる。移相回路64は、カプラ62の第3の出力端子95からの送信信号の移相を逆相にする。検波回路65は、移相が逆相にされた、カプラ62の第3の出力端子95からの送信信号(RF信号)を電圧値に変換し、変換後の信号を制御部41に出力する。
Returning to FIG. 3, the
一方、カプラ62の第2の出力端子92からの送信信号は、RFIC51に入力される。RFIC51は、カプラ62の第2の出力端子92からの送信信号を、RFIC51内の検波回路を用いて電圧値に変換し、変換後の信号を制御部41に出力する。
On the other hand, the transmission signal from the
本実施形態に係る携帯電話機1は、電力増幅器61からアンテナ31への進行波に対する検波電力を監視する場合、アンテナ31から電力増幅器61への反射波も同時に監視するために、カプラ62のカプリングポートとしての第2の出力端子92だけでなく、第3の出力端子95を用いる。以下に、第2の出力端子92と第3の出力端子95からの送信信号を用いた最大送信電力制御方法の概念について説明する。
When the mobile phone 1 according to the present embodiment monitors the detected power for the traveling wave from the
ここで、電力増幅器61の出力電力をP0[dBm]とし、カプラ62のカプリングポートとしての第2の出力端子92へのカプリング(結合係数)をC1[dB]とし、カプラ62の第2の出力端子92へのアイソレーションをI1[dB]とし、電力増幅器61からアンテナ31側を見たときのリターンロスをRL[dB]とする。なお、カプラ62のカプリングC1とアイソレーションI1は既知の値である。このとき、カプラ62のカプリングポートとしての第2の出力端子92に入る進行波pi1[mW]と反射波pr1[mW]は、数[1]と[2]に示される。
カプラ62の第2の出力端子92からの送信信号p1[mW]は、進行波pi1と反射波Pr1の合成成分であり、p1=pi1+pr1により表される。従って、カプラ62の第2の出力端子92からの送信信号p1は、数[3]により表される。
一方、カプラ62のターミネート側のポートとしての第3の出力端子95へのカプリング(結合係数)をC2[dB]とし、カプラ62の第3の出力端子95へのアイソレーションをI2[dB]とする。なお、カプラ62のカプリングC2とアイソレーションI2は既知の値である。このとき、カプラ62のターミネート側のポートとしての第3の出力端子95に入る進行波pi2[mW]と反射波pr2[mW]は、数[4]と[5]に示される。
カプラ62の第3の出力端子95からの送信信号p2[mW]は、進行波pi2と反射波pr2の合成成分であり、p2[mW]=pi2+pr2により表される。従って、カプラ62の第3の出力端子95からの送信信号P2は、数[6]により表される。
上述したように、第2の出力端子92からの送信信号p1と第3の出力端子95からの送信信号p2を用いることにより、最大送信電力の制御に用いられる検波電力の値としての進行波成分(すなわち、p0[mW]に関する値)のみを取り出すことができる。その結果、反射波成分が検波電力に加わってしまうことを防止することができる。以下、この方法を用いた最大送信電力制御処理について説明する。
As described above, by using the transmission signal p1 from the
図7のフローチャートを参照して、図3の携帯電話機1における最大送信電力制御処理について説明する。 With reference to the flowchart of FIG. 7, the maximum transmission power control process in the mobile phone 1 of FIG. 3 will be described.
ステップS1において、電力増幅器61は、制御部41の制御に従い、RFIC51から送信信号を所定の送信レベルに電力増幅する。ステップS2において、電力増幅器61は、電力増幅後の送信信号をカプラ62に出力する。ステップS3において、カプラ62は、カプラ62の第3の出力端子95から送信信号P2を移相回路64に出力する。ステップS4において、移相回路64は、カプラ62の第3の出力端子95からの送信信号の移送を逆相にする。これにより、反射波Pr1を回路的に打ち消すことができる。移相回路64は、移相が逆相にされた、カプラ62の第3の出力端子95からの送信信号を検波回路65に出力する。ステップS5において、検波回路65は、移相が逆相にされた、カプラ62の第3の出力端子95からの送信信号(RF信号)を電圧値に変換し、変換後の信号を制御部41に出力する。
In step S1, the
次に、ステップS6において、カプラ62は、カプラ62の第2の出力端子92から送信信号P1をRFIC51に出力する。ステップS7において、RFIC51は、カプラ62の第2の出力端子92からの送信信号を、RFIC51内の検波回路を用いて電圧値に変換し、変換後の信号を制御部41に出力する。ステップS8において、制御部41は、カプラ62の第2の出力端子92からの送信信号P1に基づく電圧値と、カプラ62の第3の出力端子95からの送信信号P2に基づく電圧値とを用いて、上述した[数9]によって電力増幅器61からの出力電力p0[mW]を算出する。
Next, in step S <b> 6, the
ステップS9において、制御部41は、算出された電力増幅器61からの出力電力p0[mW]を用いて、送信信号をアンテナ31を介して送信する際に用いられる電力増幅器61の出力電力を制御する。これにより、カプラのディレクティビリティーが少ない状態においては、アンテナの負荷に依存せずに最大送信電力を一定に制御することができ、アンテナの負荷の影響を受けない高精度なさ偉大送信電力制御を実現することができる。
In step S <b> 9, the
特に、カプラ62の性能は製造時における物理的な特性に依存するが、個々のカプラの性能は必ずしも十分ではない。また、カプラ62を携帯電話機1の送信系回路に組み込んだときに、カプラが有すると期待される性能を最大限発揮するとは限らない場合もある。そのため、アンテナから電力増幅器の出力に至るラインにアイソレーションを確保するためにカプラ62を使用する場合、アンテナの負荷の変化に応じて最大送信電力が変化してしまうだけでなく、カプラが有する物理的特性が送信電力の制御に影響を与えてしまう。本発明の実施形態においては、アンテナから電力増幅器の出力に至るラインにアイソレーションを確保するためにカプラ62を使用する場合であっても、少なくとも、アンテナの負荷の変化に応じて反射波成分が検波電力に加わってしまうことを防止することができることで、携帯電話機1の最大送信電力制御に好ましくない影響を与える1つの要因を排除することができる。
In particular, the performance of the
なお、ステップS3乃至ステップS5におけるカプラ62の第3の出力端子95からの送信信号P2に関する処理と、ステップS6乃至ステップS7におけるカプラ62の第2の出力端子92からの送信信号P1に関する処理とはその順序を入れ替えるようにしてもよい。また、カプラ62に加えてアイソレータを備える携帯電話機1にも本発明を適用することができる。
The processing related to the transmission signal P2 from the
また、図3と図7の場合、移相回路64を用いるようにしたが、移相回路64は用いずに数値的に反射波pr1を打ち消すようにしてもよい。
3 and 7, the
さらに、本発明の実施形態において説明した一連の処理は、ソフトウェアにより実行させることもできるが、ハードウェアにより実行させることもできる。 Furthermore, the series of processes described in the embodiment of the present invention can be executed by software, but can also be executed by hardware.
また、本発明の実施形態では、フローチャートのステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理の例を示したが、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別実行される処理をも含むものである。 In the embodiment of the present invention, the steps of the flowchart show an example of processing that is performed in time series in the order described. However, even if they are not necessarily processed in time series, they are executed in parallel or individually. The processing to be performed is also included.
1…携帯電話機、11…ヒンジ部、12…第1の筐体、13…第2の筐体、14…操作キー、15…マイクロフォン、16…サイドキー、17…メインディスプレイ、18…レシーバ、19a乃至19d…磁気センサ、20…CCDカメラ、21…サブディスプレイ、31…アンテナ、32…デュプレクサ、33…受信回路(RX)、34…周波数シンセサイザ(SYN)、35…送信回路(TX)、36…CDMA信号処理部、37…圧縮伸張処理部、38…PCMコーデック、39…受話増幅器、40…送話増幅器、41…制御部、42…記憶部、43…バッテリ、44…電源回路、45…外部メモリインタフェース、46…メモリカード、47…時計回路、50…スピーカ、51…RFIC、61…電力増幅器、62…カプラ、63…アンテナスイッチ、64…移相回路、65…検波回路、90…入力端子、91…第1の出力端子、92…第2の出力端子、93…抵抗、94…終端端子、95…第3の出力端子。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Mobile phone, 11 ... Hinge part, 12 ... 1st housing | casing, 13 ... 2nd housing | casing, 14 ... Operation key, 15 ... Microphone, 16 ... Side key, 17 ... Main display, 18 ... Receiver, 19a Thru 19d ... magnetic sensor, 20 ... CCD camera, 21 ... sub-display, 31 ... antenna, 32 ... duplexer, 33 ... receiving circuit (RX), 34 ... frequency synthesizer (SYN), 35 ... transmitting circuit (TX), 36 ... CDMA signal processing unit, 37: compression / decompression processing unit, 38: PCM codec, 39: receiving amplifier, 40 ... transmitting amplifier, 41 ... control unit, 42 ... storage unit, 43 ... battery, 44 ... power supply circuit, 45 ...
Claims (6)
前記生成手段により生成された前記高周波信号の電力を所定の送信電力レベルまで増幅する電力増幅部と、
電力増幅後の前記高周波信号を放射するアンテナと、
第1の出力端子、第2の出力端子、および第3の出力端子を有し、前記電力増幅後の前記高周波信号を前記第1の出力端子を介して前記アンテナの方向に出力するとともに、前記高周波信号の一部を分岐して前記第2の出力端子と前記第3の出力端子を介してそれぞれ出力するカプラと、を備え、
前記生成部は、前記カプラが前記第2の出力端子を介して出力する第1の信号を検波して電力値に変換し、
前記カプラが前記第3の出力端子を介して出力する第2の信号を検波して電力値に変換する検波回路と、
前記生成部によって変換された前記第1の信号に基づく電圧値と、前記検波回路によって変換された前記第2の信号に基づく電圧値とに基づいて、前記電力増幅部からの出力電圧を算出し、算出された前記電力増幅部からの出力電圧に基づいて、前記高周波信号の電力が前記所定の送信電力レベルまで達するように前記電力増幅部を制御する制御部と、をさらに備えることを特徴とする携帯端末。 A generator for generating a high-frequency signal;
A power amplifying unit for amplifying the power of the high-frequency signal generated by the generating means to a predetermined transmission power level;
An antenna that radiates the high-frequency signal after power amplification;
A first output terminal, a second output terminal, and a third output terminal, wherein the high-frequency signal after the power amplification is output to the antenna through the first output terminal; A coupler that branches a part of a high-frequency signal and outputs the branched signal through the second output terminal and the third output terminal, respectively .
The generation unit detects a first signal output from the coupler through the second output terminal , converts the first signal into a power value,
A detection wave circuit for converting the power value by detecting a second signal before Symbol coupler output through the third output terminal,
Based on the voltage value based on the first signal converted by the generation unit and the voltage value based on the second signal converted by the detection circuit , an output voltage from the power amplification unit is calculated. , based on the output voltage from the calculated said power amplifier, and a control unit for power of the high frequency signal to control the power amplifier so as to reach said predetermined transmission power level, and further comprising a Mobile terminal.
前記検波回路は、前記移相回路によって逆相にされた前記第2の信号を検波して電力値に変換することを特徴とする請求項1に記載の携帯端末。 A phase shift circuit that reverses the phase of the second signal output from the coupler through the third output terminal;
The mobile terminal according to claim 1, wherein the detection circuit detects the second signal that has been reversed in phase by the phase shift circuit and converts the second signal into a power value.
第1の出力端子、第2の出力端子、および第3の出力端子を有し、前記電力増幅後の前記高周波信号を前記第1の出力端子を介して前記アンテナの方向に出力するとともに、前記高周波信号の一部を分岐して前記第2の出力端子と前記第3の出力端子を介してそれぞれ出力するカプラと、を備え、
前記生成部は、前記カプラが前記第2の出力端子を介して出力する第1の信号を検波して電力値に変換し、
前記カプラが前記第3の出力端子を介して出力する第2の信号を検波して電力値に変換する検波回路と、をさらに備えることを特徴とする送信回路。 A generation unit that generates a high-frequency signal; a power amplification unit that amplifies the power of the high-frequency signal generated by the generation unit to a predetermined transmission power level; an antenna that radiates the high-frequency signal after power amplification; and the high-frequency signal In a transmission circuit of a portable terminal comprising a control unit that controls the power amplification unit so that the signal power reaches a predetermined transmission power level,
A first output terminal, a second output terminal, and a third output terminal, wherein the high-frequency signal after the power amplification is output to the antenna through the first output terminal; A coupler that branches a part of a high-frequency signal and outputs the branched signal through the second output terminal and the third output terminal, respectively .
The generation unit detects a first signal output from the coupler through the second output terminal , converts the first signal into a power value,
Transmitter circuit before Symbol coupler and further comprising and a detection circuit for converting the power value by detecting a second signal output through the third output terminal.
生成された前記高周波信号の電力を所定の送信電力レベルまで増幅し、
電力増幅後の前記高周波信号を放射し、
前記電力増幅後の前記高周波信号を前記アンテナの方向に出力するとともに、前記高周波信号の一部を分岐して第1の方向と第2の方向にそれぞれ第1の信号と第2の信号を出力し、
前記第1の信号を検波して電力値に変換し、
前記第2の信号を検波して電力値に変換し、
変換された前記第1の信号に基づく電圧値と、変換された前記第2の信号に基づく電圧値とに基づいて、電力増幅後の出力電圧を算出し、算出された電力増幅後の出力電圧に基づいて、前記高周波信号の電力が前記所定の送信電力レベルまで達するように制御することを特徴とする送信電力制御方法。 Generate high-frequency signals,
Amplifying the power of the generated high-frequency signal to a predetermined transmission power level;
Radiating the high frequency signal after power amplification,
The high-frequency signal after the power amplification is output in the direction of the antenna, and a part of the high-frequency signal is branched to output a first signal and a second signal in a first direction and a second direction, respectively. And
Detecting and converting the first signal into a power value;
Converted into power values by detecting the pre-Symbol second signal,
A voltage value based on the converted first signal, based on the voltage value which can be based on are converted second signal, calculates the output voltage after power amplification, after the calculated power amplifier output A transmission power control method comprising: controlling the power of the high-frequency signal to reach the predetermined transmission power level based on a voltage.
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