JPH09107299A - 受信増幅装置 - Google Patents
受信増幅装置Info
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- JPH09107299A JPH09107299A JP7263994A JP26399495A JPH09107299A JP H09107299 A JPH09107299 A JP H09107299A JP 7263994 A JP7263994 A JP 7263994A JP 26399495 A JP26399495 A JP 26399495A JP H09107299 A JPH09107299 A JP H09107299A
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- bias current
- reception electric
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
- Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
- Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks
Abstract
(57)【要約】
【課題】装置の低消費電力化を図ると共に、発熱を抑え
て信頼性を高める。 【解決手段】増幅部３，４，５は、バイアス電流Ｉ１，
Ｉ２，Ｉ３をそれぞれ印加され、アンテナ１および帯域
フィルタ２を介して受信した入力信号Ｓ１を増幅する。
受信電界検出部６は、入力信号Ｓ１のレベルを検出して
受信電界レベルを示すデータＤ１を出力する。バイアス
記憶部７は、相互変調歪を許容値内に抑えて低消費電力
を実現できる増幅部４，５のバイアス電流Ｉ２，Ｉ３の
最適値Ｄ２，Ｄ３を受信電界レベルに対応して予め記憶
している。バイアス制御部８は、受信電界レベルを示す
データＤ１を受けてバイアス記憶部７から該当する最適
バイアス電流値Ｄ２，Ｄ３をそれぞれ読出し、バイアス
発生部９，１０へそれぞれ送出する。バイアス発生部
９，１０は、最適電流値Ｄ２，Ｄ３に基づきバイアス電
流Ｉ２，Ｉ３をそれぞれ発生し、増幅部４，５へそれぞ
れ供給する。
て信頼性を高める。 【解決手段】増幅部３，４，５は、バイアス電流Ｉ１，
Ｉ２，Ｉ３をそれぞれ印加され、アンテナ１および帯域
フィルタ２を介して受信した入力信号Ｓ１を増幅する。
受信電界検出部６は、入力信号Ｓ１のレベルを検出して
受信電界レベルを示すデータＤ１を出力する。バイアス
記憶部７は、相互変調歪を許容値内に抑えて低消費電力
を実現できる増幅部４，５のバイアス電流Ｉ２，Ｉ３の
最適値Ｄ２，Ｄ３を受信電界レベルに対応して予め記憶
している。バイアス制御部８は、受信電界レベルを示す
データＤ１を受けてバイアス記憶部７から該当する最適
バイアス電流値Ｄ２，Ｄ３をそれぞれ読出し、バイアス
発生部９，１０へそれぞれ送出する。バイアス発生部
９，１０は、最適電流値Ｄ２，Ｄ３に基づきバイアス電
流Ｉ２，Ｉ３をそれぞれ発生し、増幅部４，５へそれぞ
れ供給する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は受信増幅装置に関
し、特に移動通信システムの基地局用の受信増幅装置に
関する。
し、特に移動通信システムの基地局用の受信増幅装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、移動通信システムの基地局の受信
増幅装置は、受信電界が強いときでも弱いときでも、受
信状態に関係なく最大負荷状態に相当する動作条件で動
作させている。
増幅装置は、受信電界が強いときでも弱いときでも、受
信状態に関係なく最大負荷状態に相当する動作条件で動
作させている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の受信増幅装置で
は、常に最大負荷状態で動作させているので、消費電力
が大きくなるばかりでなく、増幅素子の発熱によって温
度上昇し、増幅装置全体の信頼性が劣化するという問題
点を有している。
は、常に最大負荷状態で動作させているので、消費電力
が大きくなるばかりでなく、増幅素子の発熱によって温
度上昇し、増幅装置全体の信頼性が劣化するという問題
点を有している。
【０００４】本発明の目的は、装置の低消費電力化を図
り、装置の発熱を抑えて信頼性を高めることができる受
信増幅装置を提供することにある。
り、装置の発熱を抑えて信頼性を高めることができる受
信増幅装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の受信増幅装置
は、受信電界レベルが弱いときに高周波増幅素子のバイ
アス電流を低減させることにより、相互変調歪を許容値
内に抑えて低消費電力を実現する。すなわち、バイアス
電流が印加されて受信信号を増幅する増幅手段と、前記
受信信号の受信電界レベルを検出する受信電界検出手段
と、相互変調歪を許容値内に抑えて低消費電力を実現す
るように前記受信電界レベルに応じて前記バイアス電流
を制御する制御手段とを備える。
は、受信電界レベルが弱いときに高周波増幅素子のバイ
アス電流を低減させることにより、相互変調歪を許容値
内に抑えて低消費電力を実現する。すなわち、バイアス
電流が印加されて受信信号を増幅する増幅手段と、前記
受信信号の受信電界レベルを検出する受信電界検出手段
と、相互変調歪を許容値内に抑えて低消費電力を実現す
るように前記受信電界レベルに応じて前記バイアス電流
を制御する制御手段とを備える。
【０００６】
【発明の実施の形態】次に本発明について図面を参照し
て説明する。
て説明する。
【０００７】図１は本発明の一実施形態を示すブロック
図である。アンテナ１および帯域フィルタ２を介して受
信した入力信号Ｓ１を、増幅部３，４，５により増幅し
て出力信号Ｓ２としている。
図である。アンテナ１および帯域フィルタ２を介して受
信した入力信号Ｓ１を、増幅部３，４，５により増幅し
て出力信号Ｓ２としている。
【０００８】増幅部３，４，５は、バイアス電流Ｉ１，
Ｉ２，Ｉ３がそれぞれ印加されて動作する高周波増幅素
子を有して構成されている。ここで、終段の増幅部５で
は、信号レベルが大きくなり相互変調歪が発生し易いの
で、相互変調歪の少ない大出力用の増幅素子を使用す
る。増幅部４には、バイアス電流に応じて利得が制御で
きる増幅素子を使用する。初段の増幅部３には、固定さ
れたバイアス電流により低雑音増幅動作する増幅素子を
使用する。
Ｉ２，Ｉ３がそれぞれ印加されて動作する高周波増幅素
子を有して構成されている。ここで、終段の増幅部５で
は、信号レベルが大きくなり相互変調歪が発生し易いの
で、相互変調歪の少ない大出力用の増幅素子を使用す
る。増幅部４には、バイアス電流に応じて利得が制御で
きる増幅素子を使用する。初段の増幅部３には、固定さ
れたバイアス電流により低雑音増幅動作する増幅素子を
使用する。
【０００９】ところで、高周波増幅素子の利得および相
互変調歪は、高周波増幅素子に印加するバイアス電流に
よって変化する。一般に、バイアス電流を増加させるこ
とにより利得が増加し、相互変調歪が低減する。
互変調歪は、高周波増幅素子に印加するバイアス電流に
よって変化する。一般に、バイアス電流を増加させるこ
とにより利得が増加し、相互変調歪が低減する。
【００１０】例えば、終段の増幅部５の利得および相互
変調歪が、図２（ａ）に示すように、バイアス電流Ｉ３
に応じて変化するものする。受信電界が強くなれば信号
レベルが大きくなり、相互変調歪（破線）は増大する。
一方、バイアス電流が増加すればダイナミックレンジが
拡がり、相互変調歪は低減する。なお、前段の増幅部４
では、信号レベルが小さいので、相互変調歪は無視でき
る。
変調歪が、図２（ａ）に示すように、バイアス電流Ｉ３
に応じて変化するものする。受信電界が強くなれば信号
レベルが大きくなり、相互変調歪（破線）は増大する。
一方、バイアス電流が増加すればダイナミックレンジが
拡がり、相互変調歪は低減する。なお、前段の増幅部４
では、信号レベルが小さいので、相互変調歪は無視でき
る。
【００１１】ここで、受信電界が強いときは相互変調歪
の低減を主眼として、終段の増幅部５のバイアス電流Ｉ
３を増大させ、相互変調歪が許容値以上に発生しないよ
うに設定する。そして、バイアス電流Ｉ３の増大による
増幅部５の利得増加分に対しては、前段の増幅部４のバ
イアス電流Ｉ２を低減させて利得を下げることにより、
全体としての利得を一定に維持できる。
の低減を主眼として、終段の増幅部５のバイアス電流Ｉ
３を増大させ、相互変調歪が許容値以上に発生しないよ
うに設定する。そして、バイアス電流Ｉ３の増大による
増幅部５の利得増加分に対しては、前段の増幅部４のバ
イアス電流Ｉ２を低減させて利得を下げることにより、
全体としての利得を一定に維持できる。
【００１２】受信電界が弱いときは消費電力の低減を主
眼として、消費電力の大きな終段の増幅部５のバイアス
電流Ｉ３を低減させる。この場合、相互変調歪が許容値
以上に発生しない範囲とする。そして、バイアス電流Ｉ
３の低減による増幅部５の利得低下分は、前段の増幅部
４のバイアス電流Ｉ２を増加させて利得を上げることに
より、全体としての利得を一定に維持できる。なお、バ
イアス電流Ｉ３はバイアス電流Ｉ２よりも大きいので、
消費電力はバイアス電流Ｉ３によって左右される。
眼として、消費電力の大きな終段の増幅部５のバイアス
電流Ｉ３を低減させる。この場合、相互変調歪が許容値
以上に発生しない範囲とする。そして、バイアス電流Ｉ
３の低減による増幅部５の利得低下分は、前段の増幅部
４のバイアス電流Ｉ２を増加させて利得を上げることに
より、全体としての利得を一定に維持できる。なお、バ
イアス電流Ｉ３はバイアス電流Ｉ２よりも大きいので、
消費電力はバイアス電流Ｉ３によって左右される。
【００１３】さて、受信電界レベルに応じてバイアス電
流を設定するために、受信電界検出部６と、バイアス記
憶部７と、バイアス制御部８と、バイアス発生部９，１
０とを設けている。
流を設定するために、受信電界検出部６と、バイアス記
憶部７と、バイアス制御部８と、バイアス発生部９，１
０とを設けている。
【００１４】受信電界検出部６は、入力信号Ｓ１のレベ
ルを検出して受信電界レベルを示すデータＤ１を出力す
る。バイアス記憶部７は、例えば、図２（ｂ）に示すよ
うに、相互変調歪を許容値内に抑えて低消費電力を実現
できる増幅部４，５のバイアス電流Ｉ２，Ｉ３の最適値
Ｄ２，Ｄ３を受信電界レベルに対応して予め記憶してい
る。
ルを検出して受信電界レベルを示すデータＤ１を出力す
る。バイアス記憶部７は、例えば、図２（ｂ）に示すよ
うに、相互変調歪を許容値内に抑えて低消費電力を実現
できる増幅部４，５のバイアス電流Ｉ２，Ｉ３の最適値
Ｄ２，Ｄ３を受信電界レベルに対応して予め記憶してい
る。
【００１５】バイアス制御部８は、受信電界レベルを示
すデータＤ１を受けてバイアス記憶部７から該当する最
適バイアス電流値Ｄ２，Ｄ３をそれぞれ読出して、バイ
アス発生部９，１０へそれぞれ送出する。バイアス発生
部９，１０は、最適バイアス電流値Ｄ２，Ｄ３に基づき
バイアス電流Ｉ２，Ｉ３をそれぞれ発生し、増幅部４，
５へそれぞれ供給する。
すデータＤ１を受けてバイアス記憶部７から該当する最
適バイアス電流値Ｄ２，Ｄ３をそれぞれ読出して、バイ
アス発生部９，１０へそれぞれ送出する。バイアス発生
部９，１０は、最適バイアス電流値Ｄ２，Ｄ３に基づき
バイアス電流Ｉ２，Ｉ３をそれぞれ発生し、増幅部４，
５へそれぞれ供給する。
【００１６】いま、受信電界が強いとき（横軸上のＢ
点）は、相互変調歪が許容値内になる増幅部５の最適バ
イアス電流値を３ｐ（ｐの３倍）〔ｍＡ〕とし、増幅部
４の最適バイアス電流値をｐ〔ｍＡ〕としている。ま
た、このときの増幅部４の利得はｇ〔ｄＢ〕、増幅部５
の利得は（ｇ＋３）〔ｄＢ〕とする。
点）は、相互変調歪が許容値内になる増幅部５の最適バ
イアス電流値を３ｐ（ｐの３倍）〔ｍＡ〕とし、増幅部
４の最適バイアス電流値をｐ〔ｍＡ〕としている。ま
た、このときの増幅部４の利得はｇ〔ｄＢ〕、増幅部５
の利得は（ｇ＋３）〔ｄＢ〕とする。
【００１７】受信電界が弱いとき（横軸上のＡ点）に
は、増幅部５のバイアス電流をα〔ｍＡ〕だけ減少させ
て（３ｐ−α）〔ｍＡ〕としても、相互変調歪は許容値
内に抑えることができる。このとき、増幅部５の利得が
β〔ｄＢ〕だけ減少して（ｇ＋３−β）〔ｄＢ〕となる
ので、増幅部４の利得がβ〔ｄＢ〕だけ増加して（ｇ＋
β）〔ｄＢ〕になるように、増幅部４のバイアス電流を
γ〔ｍＡ〕だけ増加させて（ｐ＋γ）〔ｍＡ〕とする。
は、増幅部５のバイアス電流をα〔ｍＡ〕だけ減少させ
て（３ｐ−α）〔ｍＡ〕としても、相互変調歪は許容値
内に抑えることができる。このとき、増幅部５の利得が
β〔ｄＢ〕だけ減少して（ｇ＋３−β）〔ｄＢ〕となる
ので、増幅部４の利得がβ〔ｄＢ〕だけ増加して（ｇ＋
β）〔ｄＢ〕になるように、増幅部４のバイアス電流を
γ〔ｍＡ〕だけ増加させて（ｐ＋γ）〔ｍＡ〕とする。
【００１８】従って、受信電界が強いときの増幅部４，
５のバイアス電流の合計はｐ＋３ｐ＝４ｐ〔ｍＡ〕とな
り、利得の合計は、ｇ＋（ｇ＋３）＝２ｇ＋３〔ｄＢ〕
となる。
５のバイアス電流の合計はｐ＋３ｐ＝４ｐ〔ｍＡ〕とな
り、利得の合計は、ｇ＋（ｇ＋３）＝２ｇ＋３〔ｄＢ〕
となる。
【００１９】また、受信電界が弱いときの増幅部４，５
のバイアス電流の合計は、（３ｐ−α）＋（ｐ＋γ）＝
４ｐ−（α−γ）〔ｍＡ〕となる。利得の合計は、（ｇ
＋３−β）＋（ｇ＋β）＝２ｇ＋３〔ｄＢ〕となり、受
信電界が強いときと同じ利得である。
のバイアス電流の合計は、（３ｐ−α）＋（ｐ＋γ）＝
４ｐ−（α−γ）〔ｍＡ〕となる。利得の合計は、（ｇ
＋３−β）＋（ｇ＋β）＝２ｇ＋３〔ｄＢ〕となり、受
信電界が強いときと同じ利得である。
【００２０】このように制御することにより、受信電界
が弱いときの合計電流は４ｐ−（α−γ）〔ｍＡ〕とな
るので、受信電界が強いときのよりも（α−γ）〔ｍ
Ａ〕だけ減少する。ここで、終段の増幅部５のバイアス
電流値の方が増幅部４のバイアス電流値よりも大きいの
でα＞γであり、増幅部５のバイアス電流を低減するこ
とが装置の消費電力の低減に大きく寄与することにな
る。
が弱いときの合計電流は４ｐ−（α−γ）〔ｍＡ〕とな
るので、受信電界が強いときのよりも（α−γ）〔ｍ
Ａ〕だけ減少する。ここで、終段の増幅部５のバイアス
電流値の方が増幅部４のバイアス電流値よりも大きいの
でα＞γであり、増幅部５のバイアス電流を低減するこ
とが装置の消費電力の低減に大きく寄与することにな
る。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、受
信電界に応じて増幅部のバイアス電流を適切に制御する
ことにより、相互変調歪を許容値内に抑えて装置の消費
電力を低減でき、更に装置の発熱を抑えて信頼度を向上
できるという効果を有している。
信電界に応じて増幅部のバイアス電流を適切に制御する
ことにより、相互変調歪を許容値内に抑えて装置の消費
電力を低減でき、更に装置の発熱を抑えて信頼度を向上
できるという効果を有している。
【図１】本発明の一実施形態を示すブロック図である。
【図２】図１に示した受信増幅装置の動作を説明するた
めの図であり、（ａ）は増幅部５のバイアス電流に対す
る利得および相互変調歪の特性を示し、（ｂ）は相互変
調歪を許容値内に抑えて低消費電力を実現する最適バイ
アス電流値Ｄ２，Ｄ３を示している。
めの図であり、（ａ）は増幅部５のバイアス電流に対す
る利得および相互変調歪の特性を示し、（ｂ）は相互変
調歪を許容値内に抑えて低消費電力を実現する最適バイ
アス電流値Ｄ２，Ｄ３を示している。
３，４，５ 増幅部 ６ 受信電界検出部 ７ バイアス記憶部 ８ バイアス制御部 ９，１０ バイアス発生部 Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３ バイアス電流 Ｓ１ 入力信号
Claims (2)
- 【請求項１】 バイアス電流が印加されて受信信号を増
幅する増幅手段と、前記受信信号の受信電界レベルを検
出する受信電界検出手段と、相互変調歪を許容値内に抑
えて低消費電力を実現するように前記受信電界レベルに
応じて前記バイアス電流を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記受信電界レベルが弱いときに前記
バイアス電流を低減させることを特徴とする受信増幅装
置。 - 【請求項２】 前記制御手段は、前記増幅手段の相互変
調歪を許容値内に抑えて低消費電力を実現できる前記バ
イアス電流の最適値を前記受信電界レベルに対応して予
め記憶しているバイアス記憶部と、前記受信電界検出手
段が検出した前記受信電界レベルに応じて前記バイアス
記憶部から最適バイアス電流値を読出すバイアス制御部
と、このバイアス制御部から読出した前記最適バイアス
電流値に基づき前記バイアス電流を発生して前記増幅手
段へ供給するバイアス発生部とを備えることを特徴とす
る請求項１記載の受信増幅装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7263994A JP2766230B2 (ja) | 1995-10-12 | 1995-10-12 | 受信増幅装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7263994A JP2766230B2 (ja) | 1995-10-12 | 1995-10-12 | 受信増幅装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09107299A true JPH09107299A (ja) | 1997-04-22 |
| JP2766230B2 JP2766230B2 (ja) | 1998-06-18 |
Family
ID=17397075
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7263994A Expired - Fee Related JP2766230B2 (ja) | 1995-10-12 | 1995-10-12 | 受信増幅装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2766230B2 (ja) |
Cited By (14)
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-
1995
- 1995-10-12 JP JP7263994A patent/JP2766230B2/ja not_active Expired - Fee Related
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