JPH06169228A - 送信電力制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ＲＦ送信電力を広範囲にわたって安定に制御
できる送信電力制御装置を提供することを目的とする。 【構成】 送信信号の電力増幅を行い、その増幅率を制
御電圧によって可変させることのできる送信電力増幅回
路１と、この送信電力増幅回路にて増幅された送信信号
の強度をモニターする方向性結合器２ａを複数個互いに
結合度を違えて備えたモニター手段２と、制御部６から
の制御信号によって複数有る方向性結合器２ａの中から
一つの方向性結合器２ａを選択する切替えスイッチ７
と、方向性結合器２ａのモニター出力を入力してモニタ
ー検波電圧を生成する検波回路３と、制御部６の指示で
選ばれた基準電圧を出力する基準電圧出力部５と、上記
の基準電圧とモニター検波電圧との比較により制御電圧
を生成してこれを前記の送信電力増幅回路に供給する差
動増幅器４とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、通信機の送信部に設け
られる送信電力制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５は従来の送信電力制御装置の回路図
である。この送信電力制御装置は、電力増幅回路１０１
と、モニター手段１０２と、検波回路１０３と、差動増
幅器１０４と、基準電圧出力部１０５と、制御部１０６
とを備える。

【０００３】図示しない送信部にて生成されたＲＦ送信
信号は前記の電力増幅回路１０１により増幅され、モニ
ター手段１０２を経て空間に放出される。モニター手段
１０２は、電力増幅回路１０１にて増幅されたＲＦ送信
信号の強度をモニターするための回路であり、方向性結
合器１０２ａによって構成されている。

【０００４】方向性結合器１０２ａとしては、例えば、
接地導体の片面に形成されたマイクロストリップライン
による１／４波長分布結合型の方向性結合器（書籍名
“マイクロ波集積回路”；出版社“産報出版”；著者
“小西良弘”；７９〜１０４ページ参照）や、共通の接
地導体の両面に形成したマイクロストリップ線路間をそ
の共通の接地導体に設けたスロットにより分布結合する
スロット結合型方向性結合器（“両面マイクロ波ＩＣに
よるスロット結合型方向性結合器の提案およびその応
用”田中，角田，相川，電子情報通信学会論文誌（Ｃ）
ｖｏｌ．Ｊ７１−ＣＮｏ．４ ５７０〜５７７ページ参
照）などがある。

【０００５】方向性結合器１０２ａのモニター出力は検
波回路１０３にて検波され、この検波によりモニター検
波電圧が生成される。このモニター検波電圧は、差動増
幅器１０４の非反転側の入力端子に印加される。

【０００６】一方、差動増幅器１０４の反転側の入力端
子には、基準電圧出力部１０５にて生成された基準電圧
が入力される。基準電圧出力部１０５は、スイッチ部１
０５ａを有しており、このスイッチ部１０５ａをどの基
準電圧端子に接続するかによって、前記差動増幅器１０
４に印加する基準電圧をＶref1〜Ｖrefnの範囲で切り替
えることができる。

【０００７】基準電圧の切り替えは、制御部１０６から
の指令により行われる。制御部１０６は、例えば、相手
通信機（例えば、コードレス電話であれば子機）からの
受信電波の強さが或る一定レベルよりも小さくなったと
きには、そのときに選択されていた基準電圧よりも高い
基準電圧を選択するように基準電圧出力部１０５に指示
する。基準電圧出力部１０５は、スイッチ部１０５ａを
適当な基準電圧端子に接続させ、その端子の基準電圧を
差動増幅器１０４に印加する。

【０００８】差動増幅器１０４は、モニター出力電圧と
基準電圧との差に基づいた制御電圧を生成してこれを電
力増幅回路１０１に出力する。電力増幅回路１０１は、
入力した制御電圧に応じ、ＲＦ送信信号に対する増幅率
を高める或いは低くめていくことになる。

【０００９】電力増幅回路１０１への制御電圧の印加に
よって、ＲＦ送信信号に対する増幅率が例えば高められ
ると、方向性結合器１０２ａのモニター出力電圧が高く
なり、モニター検波電圧はついには基準電圧と等しくな
る。モニター検波電圧と基準電圧とが等しくなると、差
動増幅器１０４が出力する制御電圧は０Ｖとなり、電力
増幅回路１０１の増幅率は或る値で一定となり、ＲＦ送
信電力は前記基準電圧に応じた値に維持されることにな
る。

【００１０】すなわち、図６に示すように、基準電圧を
Ｖref1〜Ｖrefnの範囲で切り替えることにより、その基
準電圧にモニター検波電圧が等しくなるように電力増幅
回路１０１でのＲＦ送信信号に対する増幅率が制御さ
れ、ＲＦ送信電力はＲＦ1 〜ＲＦn の範囲で所望の値に
制御されることになる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の送信
電力制御装置では、ＲＦ送信電力の制御範囲は、方向性
結合器１０２ａのダイナミックレンジと基準電圧出力部
１０５の基準電圧とによって決まる。基準電圧の範囲
は、方向性結合器１０２ａのダイナミックレンジの範囲
を越えて設定することはできないから、ＲＦ送信電力の
制御範囲を広げるには、方向性結合器１０２ａのダイナ
ミックレンジを広くしなければならない。

【００１２】しかし、方向性結合器のダイナミックレン
ジを広くすることは容易でない。すなわち、方向性結合
器の結合度を高めれば、小出力のＲＦ信号に対してモニ
ター可能となるが、高出力に増幅されたＲＦ信号に対し
てはそのモニター出力が歪む等の不具合を生じる。一
方、結合度を低くすれば、高出力に増幅されたＲＦ信号
に対するモニター出力に歪みは生じ難くなるが、小出力
のＲＦ信号に対してはモニターが困難になる。このた
め、従来の送信電力制御装置では、送信電力を安定に制
御できる範囲は、数ｄＢ程度であった。

【００１３】本発明は、上記の事情に鑑み、ＲＦ送信電
力を広範囲にわたって安定に制御できる送信電力制御装
置を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の送信電力制御装
置は、上記の課題を解決するために、送信信号の電力増
幅を行い、その増幅率を制御電圧によって可変させるこ
とのできる送信電力増幅回路と、この送信電力増幅回路
にて増幅された送信信号の強度をモニターする方向性結
合器を複数個互いに結合度を違えて備えたモニター手段
と、制御部からの制御信号によって複数有る方向性結合
器の中から一つの方向性結合器を選択する選択手段と、
方向性結合器のモニター出力を入力してモニター検波電
圧を生成する検波回路と、制御部の指示で選ばれた基準
電圧を出力する基準電圧出力部と、上記の基準電圧とモ
ニター検波電圧との比較により制御電圧を生成してこれ
を前記の送信電力増幅回路に供給する手段とを備えたこ
とを特徴としている。

【００１５】

【作用】上記の構成によれば、モニター手段は互いに異
なる結合度を有する複数の方向性結合器からなるので、
一つの方向性結合器にて構成されたモニター手段に比べ
るとそのダイナミックレンジが広がり、この広いダイナ
ミックレンジの範囲で安定して送信電力制御を行うこと
が可能になる。

【実施例】本発明の一実施例を、図１ないし図４に基づ
いて説明すれば、以下の通りである。図１は送信電力制
御装置の回路図である。この送信電力制御装置は、電力
増幅回路１と、モニター手段２と、切替えスイッチ７
と、検波回路３と、差動増幅器４と、基準電圧出力部５
と、制御部６とを備える。

【００１６】電力増幅回路１は、送信部にて生成された
ＲＦ送信信号の電力増幅を行い、その増幅率を制御電圧
によって可変させることができるものである。例えば、
制御電圧の極性が負であればＲＦ送信信号に対する増幅
率を増大させる一方、制御電圧の極性が正であれば、Ｒ
Ｆ送信信号に対する増幅率を減少させる。そして、制御
電圧が±０Ｖとなればそのときの増幅率を維持する。

【００１７】モニター手段２は、電力増幅回路１にて増
幅されたＲＦ送信信号の強度をモニターするための回路
であり、複数の方向性結合器２ａによって構成されてい
る。各方向性結合器２ａの結合度は互いに異ならせてあ
る。

【００１８】切替えスイッチ７は、複数の方向性結合器
２ａのモニター出力のうちどのモニター出力を選択する
かを切り替えるものであり、その切替えは、制御部６の
制御信号により行われるようになっている。

【００１９】検波回路３は、モニター手段２からのモニ
ター出力を入力し、これを検波してモニター検波電圧を
生成するものである。このモニター検波電圧は、差動増
幅器４の非反転側の入力端子に印加される。

【００２０】基準電圧出力部５は、スイッチ部５ａを有
しており、このスイッチ部５ａをどの基準電圧端子に接
続するかによって、出力する基準電圧をＶref1〜Ｖrefn
の範囲で切り替えるものである。基準電圧の切り替え
は、制御部６からの制御信号により行われる。

【００２１】差動増幅器４は２つの入力端子を有してお
り、非反転側の入力端子には前記の検波回路３にて生成
されたモニター検波電圧が印加され、反転側の入力端子
には基準電圧出力部５にて生成された基準電圧が入力さ
れる。差動増幅器４は、モニター検波電圧と基準電圧と
の差に基づいた制御電圧を生成してこれを電力増幅回路
１に出力する。

【００２２】図２は、基準電圧（＝モニター検波電圧）
とＲＦ送信電力との関係を、結合度がａ₁ ，ａ₂ ，ａ₃
（ａ₁ ＞ａ₂ ＞ａ₃ ）の３つの方向性結合器に対応させ
て示したグラフである。例えば、結合度ａ₁ の方向性結
合器が選択されているとき、基準電圧をＶref1〜Ｖrefn
の範囲で切り替えることにより、ＲＦ送信電力をＲＦ₁₁
〜ＲＦ_n1の範囲で変化させることができる。また、結合
度ａ₂ の方向性結合器が選択されているときは、基準電
圧をＶref1〜Ｖrefnの範囲で切り替えることにより、Ｒ
Ｆ送信電力をＲＦ_n1よりも大きなＲＦ₁₂〜ＲＦ_n2の範囲
で変化させることができる。また、結合度ａ₃ の方向性
結合器が選択されているときは、基準電圧をＶref1〜Ｖ
refnの範囲で切り替えることにより、ＲＦ送信電力をＲ
Ｆ_n2よりも大きなＲＦ₁₃〜ＲＦ_n3の範囲で変化させるこ
とができる。

【００２３】制御部６は、例えば、相手通信機からの受
信電波の強さが或る一定レベルよりも小さくなったとき
には、そのときに選択されていた基準電圧よりも高い基
準電圧を選択するように基準電圧出力部５を操作する。
例えば、そのときにＶref1が選択されていたのであれば
Ｖref2を選択するようにスイッチ部５ａの切替えが行わ
れる。このとき、結合度ａ₁ の方向性結合器が選択され
ていれば、ＲＦ送信電力は、ＲＦ₁₁からＲＦ₂₁にアップ
される。また、このときに最高の基準電圧Ｖrefnが選択
されていたのであれば、切替えスイッチ７を操作して結
合度ａ₂ の方向性結合器２ａを選択すると共に、スイッ
チ部５ａを操作して、最低の基準電圧Ｖref1を選択させ
る。これにより、ＲＦ送信電力はＲＦ_n1からＲＦ₁₂にア
ップされることになる。

【００２４】一方、相手通信機からの受信電波の強さが
或る一定レベルよりも大きくなったときには、以上とは
逆の基準電圧選択操作によりＲＦ送信電力のレベルを下
げる制御が行われることになる。

【００２５】上記のように、モニター手段２は互いに異
なる結合度の複数の方向性結合器２ａからなるので、方
向性結合器が一つのモニター手段に比べるとモニター手
段のダイナミックレンジは広がり、その広いダイナミッ
クレンジの範囲で安定して送信電力制御を行うことが可
能になる。

【００２６】なお、本実施例では、検波回路３を一つ設
けた構成としたが、図３に示すように、複数の方向性結
合器２ａ・・に対応させて複数の検波回路３・・を設け
るようにしてもよく、これによれば、各方向性結合器２
ａの特性に合わせた最適の検波が行えることになる。

【００２７】また、本実施例では、スイッチ部５ａによ
って複数有る基準電圧の中から一つの基準電圧を選択す
るようにしたが、図４に示すように、複数の基準電圧を
デジタルデータとして保持しておき、制御部６がそのデ
ジタルデータの中から一つを選んでＤ／Ａ変換器５ａに
出力し、このＤ／Ａ変換器５ａにてＤ／Ａ変換して生成
した基準電圧を差動増幅器４に出力するようにしてもよ
い。

【００２８】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、広いダ
イナミックレンジの範囲で安定して送信電力制御を行う
ことができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の送信電力制御装置の回路図である。

【図２】基準電圧（＝モニター検波電圧）とＲＦ出力電
力との関係を、結合度がａ₁ ，ａ₂ ，ａ₃ （ａ₁ ＞ａ₂
＞ａ₃ ）の３つの方向性結合器に対応させて示したグラ
フである。

【図３】本発明の検波回路を複数設けた送信電力制御装
置の回路図である。

【図４】本発明のＤ／Ａ変換器により構成された基準電
圧出力部を示す回路図である。

【図５】従来の送信電力制御装置の回路図である。

【図６】従来の基準電圧（＝モニター検波電圧）とＲＦ
出力電力との関係を示したグラフである。

【符号の説明】

１ 電力増幅回路 ２ モニター手段 ２ａ 方向性結合器 ３ 検波回路 ４ 差動増幅器 ５ 基準電圧出力部 ６ 制御部 ７ 切替えスイッチ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 送信信号の電力増幅を行い、その増幅率
   を制御電圧によって可変させることのできる送信電力増
   幅回路と、この送信電力増幅回路にて増幅された送信信
   号の強度をモニターする方向性結合器を複数個互いに結
   合度を違えて備えたモニター手段と、制御部からの制御
   信号によって複数有る方向性結合器の中から一つの方向
   性結合器を選択する選択手段と、方向性結合器のモニタ
   ー出力を入力してモニター検波電圧を生成する検波回路
   と、制御部の指示で選ばれた基準電圧を出力する基準電
   圧出力部と、上記の基準電圧とモニター検波電圧との比
   較により制御電圧を生成してこれを前記の送信電力増幅
   回路に供給する手段とを備えたことを特徴とする送信電
   力制御装置。