JPH0897651A - 自動利得制御回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、自動利得制御回路に関し、ページ
ャー等の無線受信機に利用される増幅回路の相互変調特
性を向上させるとともに、無線受信機内の消費電力を低
く抑える自動利得制御回路を提供することを目的とす
る。 【構成】 信号強度検出部２９は、ＩＦアンプ２７から
入力される電流信号の信号レベルを検出した信号レベル
に応じて、検出信号をＣＰＵ３０に出力する。ＣＰＵ３
０は、信号強度検出部２９から入力される検出信号に基
づいて、切替部３１を制御する切替信号を切替部３１に
出力する。切替部３１は、ＣＰＵ３０から入力される切
替信号に基づいて、、接点３１ａ又は接点３１ｂに可動
切片３１ｃを切り替えて接続させ、ＲＦアンプ２２又は
アッテネート部３２の一方に直流電源Ｖccから電力を供
給させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動利得制御回路に関
し、特にページャー等の無線受信機の内部に配設される
自動利得制御回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のページャー等の無線受信機では、
基地局から発信される特定周波数の無線信号（希望波信
号）の信号レベルの変動に対して、ＲＦアンプの利得を
自動的に調整してＲＦアンプの出力信号の信号レベルを
ほぼ一定に調整する自動利得制御回路を受信部に備えて
いる。

【０００３】例えば、図４に示す構成のものがある。

【０００４】図４において、アンテナ１により受信され
た無線信号は、電流信号に変換されてＲＦアンプ２に出
力される。この電流信号は、ＲＦアンプ２によって増幅
され、バンドパスフィルタ３で希望波周波数以外のいわ
ゆる妨害波周波数の信号が除去された後、ミキサ４に出
力される。

【０００５】ミキサ４に入力される電流信号は、ローカ
ルオシレータ５から入力されるローカル信号により周波
数ダウンされた後、バンドパスフィルタ６に出力され
る。バンドパスフィルタ６に入力される電流信号は、再
び妨害波周波数の信号が除去されてＩＦアンプ７に出力
される。

【０００６】ＩＦアンプ７に入力される電流信号は、増
幅されて検波回路８とＡＧＣ回路９に出力される。検波
回路８に入力された電流信号は、搬送波成分が除去さ
れ、復調された信号が抽出されて後段の信号処理部へ出
力される。

【０００７】ＡＧＣ回路９は、ＩＦアンプ７から入力さ
れる電流信号の変動に対応して、ＲＦアンプ２に出力す
るバイアス電圧を制御する。すなわち、ＡＧＣ回路９
は、過大電流信号が入力されたとき、ＲＦアンプ２に出
力するバイアス電圧を制御してＲＦアンプ２の利得をダ
ウンさせる。

【０００８】また、図５に示すように、図４に示したＡ
ＧＣ回路９の代わりにＡＧＣアンプ１０とアッテネート
部１１を設けて、アンテナ１からＲＦアンプ２に出力す
る電流信号を予め減衰させてＲＦアンプ２の利得を制御
する方法もある。すなわち、アッテネート部１１におい
て、ＡＧＣアンプ１０から入力される電流信号は、コン
デンサＣにより交流成分が除去され、電流信号の振幅に
応じた直流成分のバイアス電圧が抵抗Ｒを介してダイオ
ードＤに印加される。

【０００９】したがって、ＡＧＣアンプ１０に過大電流
信号が入力されたとき、バイアス電圧によってダイオー
ドＤがオンされ、アンテナ１から入力される電流信号が
アッテネート部１１のダイオードＤを介して分流され、
ＲＦアンプ２に入力される電流信号が減衰される。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の自動利得制御回路にあっては、上記図４に示
した回路の場合は、例えば、アンテナ１から過大な無線
信号が入力された結果、ＡＧＣ回路９がＲＦアンプ２の
バイアス電圧を低下させて、ＲＦアンプ２の利得をダウ
ンさせたとき、図６に示すようなＲＦアンプ２（高周波
増幅回路）の相互変調特性に悪影響を及ぼすことが知ら
れている。

【００１１】図６は、ＲＦアンプ２において増幅される
希望波信号と妨害波信号の入出力特性を示す図である。
ＲＦアンプ２の入力レベルｅi の下限は、希望波信号の
入出力特性曲線Ａo とノイズレベルから必要Ｓ／Ｎだけ
上位にシフトさせた出力レベルｅn との交点ａo に対応
する入力レベルｅaoである。また、ＲＦアンプ２の入力
レベルｅi の上限は、妨害波信号の影響を受けない妨害
波信号の入出力特性曲線Ｂo とノイズレベルとの交点ｂ
o に対応する入力レベルｅboである。

【００１２】そして、ＲＦアンプ２のダイナミックレン
ジＲo は、入力レベルｅaoから入力レベルｅboまでの領
域で表される。

【００１３】いま、アンテナ１から過大な無線信号が入
力され、ＡＧＣ回路９によってＲＦアンプ２の利得がｘ
デシベルだけダウンされたとすると、希望波信号の入出
力特性曲線Ａo 及び妨害波信号の入出力特性曲線Ｂo
は、図において波線で示される曲線Ａd 及びＢd とな
る。このとき、ＲＦアンプ２のダイナミックレンジＲd
は、同様にして入力レベルｅadから入力レベルｅbdまで
の領域で表される。

【００１４】この図から明らかなように、ＲＦアンプ２
の利得がｘデシベルだけダウンされた後のダイナミック
レンジＲd は、利得ダウン前のダイナミックレンジＲo
と比較して２／３デシベルだけ劣化している。したがっ
て、ＲＦアンプ２の相互変調特性が悪化する。

【００１５】また、図５に示した回路の場合は、ＡＧＣ
アンプ１０に対して常に電力を供給する必要があるた
め、消費電力が大きくなリ、ページャーの電池寿命を短
くするという問題点があった。

【００１６】そこで、本発明は、上記問題点に鑑みてな
されたものであって、ページャー等の無線受信機に利用
されるＲＦアンプの相互変調特性に影響を与えず、且つ
無線受信機内の消費電力を低く抑えることができる自動
利得制御回路を提供することを目的としている。

【００１７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明の自
動利得制御回路は、受信信号を増幅する増幅回路を備
え、該増幅回路により増幅された受信信号を後段に出力
する無線受信機の内部に配設される自動利得制御装置で
あって、前記受信信号の信号強度を検出する検出手段
と、前記検出手段により検出される信号強度が所定レベ
ル以上のとき、前記受信信号を前記増幅回路を介さずに
後段に出力する制御手段と、を具備したことにより、上
記目的を達成している。

【００１８】この場合、例えば、請求項２に記載するよ
うに、前記制御手段は、さらに前記検出手段により検出
される信号強度が所定レベル以上のとき、前記増幅回路
に電力を供給しないようにしてもよい。

【００１９】また、例えば、請求項３に記載するよう
に、前記増幅回路は、高周波増幅回路であってもよい。

【００２０】

【作用】本発明の自動利得制御回路は、受信信号を増幅
する増幅回路を備える無線受信機の受信信号の信号強度
を検出し、この信号強度が所定レベル以上のとき、受信
信号を増幅回路を介さずに後段に出力するように制御す
る。

【００２１】したがって、増幅回路の利得をダウンさせ
ずに済み、また利得制御のためのアンプを必要としない
ので、増幅回路の相互変調特性の悪化を防止することが
できるとともに、消費電力を低く抑えることができる。

【００２２】また、受信信号の信号強度が所定レベル以
上のときは、増幅回路に電力を供給しないので、さらに
電力を低く抑えることができる。

【００２３】

【実施例】以下、本発明の自動利得制御回路を図面に基
づいて説明する。

【００２４】図１〜図３は、本発明の自動利得制御回路
をページャーに適用した場合の一実施例を示す図であ
る。

【００２５】まず、構成を説明する。

【００２６】図１は、本実施例のページャーの受信部２
０の回路ブロック図である。

【００２７】この図において、ページャーの受信部２０
は、アンテナ２１、ＲＦアンプ２２、バンドパスフィル
タ２３、ミキサ２４、ローカルオシレータ２５、バンド
パスフィルタ２６、ＩＦアンプ２７、検波回路２８、信
号強度検出部２９、ＣＰＵ３０、切替部３１及びアッテ
ネート部３２より構成される。

【００２８】アンテナ２１は、図外のページャーサービ
ス会社から無線で送信される無線信号を受信すると、電
流信号に変換してＲＦアンプ２２に出力する。

【００２９】ＲＦアンプ２２は、アンテナ２１から入力
される電流信号を所定の増幅率で増幅してバンドパスフ
ィルタ２３に出力する。

【００３０】バンドパスフィルタ２３は、受信した無線
信号の周波数帯域で、ＲＦアンプ２２から入力される増
幅された電流信号に混在する妨害波周波数の信号を除去
してミキサ２４に出力する。

【００３１】ローカルオシレータ２５は、ミキサに入力
される電流信号の周波数をダウンさせるローカル信号を
ミキサ２４に出力する。

【００３２】ミキサ２４は、ローカルオシレータ２５か
ら入力されるローカル信号によって、バンドパスフィル
タ２３から入力される電流信号の周波数をダウンさせて
バンドパスフィルタ２６に出力する。

【００３３】バンドパスフィルタ２６は、ミキサ２４に
より電流信号が周波数ダウンされた中間周波数帯域で、
ミキサ２４から入力される電流信号に混在する妨害波周
波の信号を除去してＩＦアンプ２７に出力する。

【００３４】ＩＦアンプ２７は、バンドパスフィルタ２
６から入力される電流信号を所定の増幅率で増幅し、検
波回路２８及び信号強度検出部２９に出力する。

【００３５】検波回路２８は、ＩＦアンプ２７から入力
される増幅された電流信号から搬送波成分を除去し、復
調した信号を抽出して後段の信号処理部へ出力する。

【００３６】信号強度検出部２９は、その内部には２つ
の異なる第１信号レベルと第２信号レベル（第１信号レ
ベル＜第２信号レベル）を設定する機能を備えており、
ＩＦアンプ２７から入力される電流信号の信号レベルを
検出する。信号強度検出部２９は、この電流信号の信号
レベルが、第１信号レベル未満、第１信号レベル以上第
２信号レベル以下、又は第２信号レベル超過のいずれの
範囲に属するかを判別し、その判別した信号レベルに応
じて“低強度”信号、“中強度”信号又は“高強度”信
号として検出信号をＣＰＵ３０に出力する。

【００３７】なお、この検出信号は、例えば、２ビット
からなる信号であり、“低強度”信号は“０１Ｈ”、
“中強度”信号は“１０Ｈ”、“高強度”信号は“１１
Ｈ”となっている。

【００３８】ＣＰＵ３０は、ページャー内の各部を制御
して、ページャーとしての受信動作を行わせるととも
に、信号強度検出部２９から入力される検出信号に基づ
いて、切替部３１を制御する切替信号を切替部３１に出
力して、直流電源Ｖccからの電力供給をＲＦアンプ２２
とアッテネート部３２とのいずれか一方に切り替えさせ
る。また、ＣＰＵ３０は、切替部３１の切替状態を認識
する切替フラグを設定する。この切替フラグは、切替部
３１内の可動切片３１ｃが接点３１ａに接続されている
（ＲＦアンプ２２がオン状態）ときには“０”、可動切
片３１ｃが接点３１ｂに接続されている（アッテネート
部３２がオン状態）ときには“１”が設定される。

【００３９】そして、ＣＰＵ３０が切替部３１に出力す
る切替信号は、切替フラグが“０”である（直流電源Ｖ
ccからＲＦアンプ２２に電力が供給されている）場合、
信号強度検出部２９から入力される検出信号が“高強
度”信号であるとき、アッテネート部３２側の切替部３
１内の接点３１ｂに可動切片３１ｃを切り替えさせる
“ＡＴＴ”信号となり、検出信号がそれ以外であると
き、ＲＦアンプ２２側の切替部３１内の接点３１ａに可
動切片３１ｃを切り替えさせる“ＡＭＰ”信号となる。

【００４０】また、切替信号は、切替フラグが“１”で
ある（直流電源Ｖccからアッテネート部３２に電力が供
給されている）場合、信号強度検出部２９から入力され
る検出信号が“低強度”信号であるとき、“ＡＭＰ”信
号となり、検出信号がそれ以外であるとき、“ＡＴＴ”
信号となる。

【００４１】なお、初期状態において、切替信号は“Ａ
ＭＰ”信号、切替フラグは“０”に設定されている。

【００４２】切替部３１は、ＣＰＵ３０から入力される
切替信号（“ＡＭＰ”信号、“ＡＴＴ”信号）に基づい
て、可動切片３１ｃを切替えて、接点３１ａ又は接点３
１ｂのいずれかに接続させる。この可動切片３１ｃの終
端は直流電源Ｖccに接続されており、ＲＦアンプ２２又
はアッテネート部３２のいずれか一方に、それぞれ接点
３１ａ及び電源ラインＬａ、接点３１ｂ及び電源ライン
Ｌｂを介して直流電源Ｖccから電力を供給させる。

【００４３】アッテネート部３２には、信号強度検出部
２９で検出される電流信号の信号レベルが第２信号レベ
ルを超えるとき、直流電源Ｖccから電源ラインＬｂを介
してアッテネート部３２に電力が供給され、内部の抵抗
Ｒ１に生じるバイアス電圧によって、ダイオードＤ１が
オンされる。これにより、アンテナ２１から入力される
電流信号は、ＲＦアンプ２２を介さずにアッテネート部
３２のダイオードＤ１を介してバンドパスフィルタ２３
に入力されるようになる。なお、コンデンサＣ１はバイ
パスコンデンサ、抵抗Ｒ２は分流用抵抗である。

【００４４】次に、本実施例の動作を説明する。

【００４５】図１において、まず、アンテナ２１により
無線信号（希望波信号）が受信されると、電流信号に変
換されてＲＦアンプ２２に出力され、所定の増幅率で増
幅された後、バンドパスフィルタ２３に出力される。

【００４６】このとき、切替部３１は、初期状態におい
て、直流電源Ｖccから電源ラインＬａを介して、ＲＦア
ンプ２２に電力を供給し、アッテネート部３２に電力を
供給しないように設定されている。このため、アッテネ
ート部３２内のダイオードＤは、抵抗Ｒ１を介してバイ
アス電圧が印加されないのでオフ状態となっている。つ
まり、アンテナ２１から入力される電流信号は、アッテ
ネート部３２に分流しない。

【００４７】バンドパスフィルタ２３では、ＲＦアンプ
２２から入力される増幅された電流信号は、受信した周
波数帯域幅で、妨害波周波数の信号が除去されてミキサ
２４に出力される。バンドパスフィルタ２３から入力さ
れる電流信号は、ミキサ２４で、ローカルオシレータ２
５から入力されるローカル信号により所定の中間周波数
に周波数ダウンされ、バンドパスフィルタ２６に出力さ
れる。バンドパスフィルタ２６に入力される電流信号
は、中間周波数帯域幅で妨害波周波数の信号が除去され
てＩＦアンプ２７に出力される。

【００４８】ＩＦアンプ２７に入力される電流信号は、
所定の増幅率で増幅されて検波回路２８及び信号強度検
出部２９に出力される。検波回路２８に入力される電流
信号は、搬送波成分が除去され、復調された信号が抽出
されて後段の信号処理部へ出力される。

【００４９】信号強度検出部２９では、ＩＦアンプ２７
から入力される電流信号の信号レベルを検出して、予め
設定されている第１信号レベル及び第２信号レベルとの
比較に基づいて、“低強度”信号、“中強度”信号又は
“高強度”信号のいずれかの検出信号が生成されてＣＰ
Ｕ３０に出力される。

【００５０】ここで、ＣＰＵ３０により実行される切替
処理について、図２に示すフローチャートに基づいて説
明する。

【００５１】ＣＰＵ３０は、まず、切替フラグが“０”
であるか否かを判別する（ステップＳ１）。

【００５２】次いで、ＣＰＵ３０によって、切替フラグ
が“０”である（ＲＦアンプ２２がオン状態である）と
判別されたとき、信号強度検出部２９から入力される検
出信号が“高強度”信号であるか否かが判別される（ス
テップＳ２）。ここで、この検出信号が“高強度”信号
であると判別されたとき、切替フラグに“１”を設定し
（ステップＳ３）、切替信号として“ＡＴＴ”信号を生
成して（ステップＳ４）、切替部３１に出力して（ステ
ップＳ１０）、ステップＳ１に戻る。また、ステップＳ
２で“高強度”信号でないと判別されたとき、切替信号
として“ＡＭＰ”信号を生成して（ステップＳ５）、切
替部３１に出力して（ステップＳ１０）、ステップＳ１
に戻る。

【００５３】また、ＣＰＵ３０によって、切替フラグが
“０”でない（アッテネート部３２がオン状態である）
と判別されたとき、信号強度検出部２９から入力される
検出信号が“低強度”信号であるか否かが判別される
（ステップＳ６）。ここで、この検出信号が“低強度”
信号であると判別されたとき、切替フラグに“０”を設
定し（ステップＳ７）、切替信号として“ＡＭＰ”信号
を生成して（ステップＳ８）、切替部３１に出力して
（ステップＳ１０）、ステップＳ１に戻る。また、ステ
ップＳ６で“低強度”信号でないと判別されたとき、切
替信号として“ＡＴＴ”信号を生成して（ステップＳ
９）、切替部３１に出力して（ステップＳ１０）、ステ
ップＳ１に戻る。

【００５４】ＣＰＵ３０から切替信号として“ＡＭＰ”
信号が入力されると、切替部３１では、切替部３１内の
可動切片３１ｃは接点３１ａに接続され、直流電源Ｖcc
から電源ラインＬａを介してＲＦアンプ２２に電力が供
給され、ＲＦアンプ２２はオン状態、アッテネート部３
２はオフ状態となる。

【００５５】また、ＣＰＵ３０から切替信号として“Ａ
ＴＴ”信号が入力されると、切替部３１では、切替部３
１内の可動切片３１ｃは接点３１ｂに接続され、直流電
源Ｖccから電源ラインＬｂを介してアッテネート部３２
に電力が供給され、アッテネート部３２はオン状態、Ｒ
Ｆアンプ２２はオフ状態となる。

【００５６】アッテネート部３２では、直流電源Ｖccか
ら電源ラインＬｂを介して電力が供給されると、その内
部の抵抗Ｒ１にバイアス電圧が生じ、ダイオードＤ１が
オンされる。ＲＦアンプ２２がオフ状態であるので、電
流信号は、すべてアンテナ２１からアッテネート部３２
のダイオードＤ１を介してバンドパスフィルタ２３に入
力される。

【００５７】したがって、以上のように、本実施例の自
動利得制御回路では、ＲＦアンプ２２により増幅された
電流信号の出力レベルが信号強度検出部２９によって第
２信号レベルを超えていることが検出されたとき、切替
部３１により直流電源Ｖccを供給する電源ラインが、Ｒ
Ｆアンプ２２の電源ラインＬａからアッテネート部３２
の電源ラインＬｂに切り替えられて接続されることによ
り、電流信号の出力レベルが一定に制御される。

【００５８】したがって、ＲＦアンプ２２により増幅さ
れた電流信号の出力レベルが第２信号レベルを超えると
き、アッテネート部３２を介して受信した電流信号をバ
ンドパスフィルタ２３に入力させるので、ＲＦアンプ２
２の利得をダウンさせずに済み、ＲＦアンプ２２の相互
変調特性の悪化を解消させることができるとともに、Ｒ
Ｆアンプ２２への電力の供給を停止させ、アッテネート
部３２に電力を供給させるようにしているので、消費電
力を低く抑えることができる。

【００５９】以上、本発明者によってなされた発明を好
適な実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記
実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しな
い範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

【００６０】なお、以上の説明では主として発明者によ
ってなされた発明を、その背景となった利用分野である
ページャーに適用した場合について説明したが、それに
限定されるものではない。

【００６１】また、上記実施例では、アッテネート部３
２は、ダイオードＤ１と抵抗Ｒ１、Ｒ２、コンデンサＣ
１とにより構成するようにしたが、これに限定されるも
のでなく、例えば、図３に示すアッテネート部３２０の
ような回路構成にしてもよく、アンテナ２１から入力さ
れる電流信号を通過させたり、止めたりすることが可能
であれば、適宜変更可能である。

【００６２】この図２において、アッテネート部３２０
は、図１と同様のダイオードＤ１及びコンデンサＣ１を
備えるとともに、バイアス抵抗としての抵抗Ｒ３、電流
信号成分の分流防止のコイルＬ１及び分流用のコイルＬ
２とから構成される。このコイルＬ１によって、アンテ
ナ２１から入力される電流信号が、コンデンサＣ１を介
して分流されることがなくなるので、電流信号をダイオ
ードＤ１に有効に流入させることが可能となり、ダイオ
ードの非直線性による相互変調特性の悪化を防止するこ
とができる。また、その結果、直流電源Ｖccの供給電力
を低く抑えることも可能となる。

【００６３】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば受信
信号の信号強度が所定レベル以上のとき、増幅回路を介
さずに受信信号を後段に出力するので、増幅回路の相互
変調特性の悪化の防止及び消費電力の低減を同時に実現
することができる。

【００６４】また、受信信号の信号強度が所定レベル以
上のときは、増幅回路に電力を供給しないので、さらに
消費電力を低く抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の自動利得制御回路を適用したページャ
ーの受信部２０の回路ブロック図である。

【図２】図１の受信部２０のＣＰＵ３０により実行され
る切替処理のフローチャートである。

【図３】図１の受信部２０の切替部３１の変更例を示す
回路図である。

【図４】従来の自動利得制御回路を適用したページャー
の受信部の回路ブロック図である。

【図５】従来の他の自動利得制御回路を適用したページ
ャーの受信部の回路ブロック図である。

【図６】図４のＲＦアンプ２において増幅される希望波
信号と妨害波信号の入出力特性を示す図である。

【符号の説明】

１、２１ アンテナ ２、２２ ＲＦアンプ（高周波増幅回路） ３、６、２３、２６ バンドパスフィルタ ４、２４ ミキサ ５、２５ ローカルオシレータ ７、２７ ＩＦアンプ（増幅回路） ８、２８ 検波回路 ９ ＡＧＣ回路 １０ ＡＧＣアンプ １１、３２、３２０ アッテネート部 ２９ 信号強度検出部（検出手段） ３０ ＣＰＵ ３１ 切替部 ３１ａ、３１ｂ 接点 ３１ｃ 可動切片 Ｌａ、Ｌｂ 電源ライン Ｄ、Ｄ１、Ｄ２ ダイオード Ｒ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３ 抵抗 Ｃ、Ｃ１ コンデンサ Ｌ１、Ｌ２ コイル

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】受信信号を増幅する増幅回路を備え、該増
   幅回路により増幅された受信信号を後段に出力する無線
   受信機の内部に配設される自動利得制御装置であって、 前記受信信号の信号強度を検出する検出手段と、 前記検出手段により検出される信号強度が所定レベル以
   上のとき、前記受信信号を前記増幅回路を介さずに後段
   に出力する制御手段と、 を具備したことを特徴とする自動利得制御回路。
2. 【請求項２】前記制御手段は、さらに前記検出手段によ
   り検出される信号強度が所定レベル以上のとき、前記増
   幅回路に電力を供給しないことを特徴とする請求項１記
   載の自動利得制御回路。
3. 【請求項３】前記増幅回路は、高周波増幅回路であるこ
   とを特徴とする請求項１、２記載の自動利得制御回路。