JPH0927723A - 送信電力制御方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】送信電力の一部を電力制御用に取りだし、出力
検出回路部である検波回路１０と積分回路１１を介し、
積分回路１１の出力電圧を保持させ、この時の電圧値を
Ａ／Ｄコンバータ１２を介してマイコン１４に読み込
み、あらかじめ設定した基準値と比較を行い、比較結果
よりＲＯＭ１３に格納したテーブルデータから送信電力
が規定値となるデータを呼出し、Ｄ／Ａコンバータ１５
を介して可変利得増幅部３の制御電圧を変える。 【効果】送信電力の出力検出回路部と電力制御部の回路
規模を最小限に抑えながら制御誤差を低減でき、安定し
た送信電力制御を可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、基地局と移動局から成
る無線通信システムに係り、特に、ディジタル通信を可
とした無線機及び携帯電話機に関して、送信部における
送信電力を正確に安定して制御できる制御方式に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、無線機あるいは携帯電話機の送信
部の送信電力制御方法として、図４のような回路が用い
られている。図４のブロック図を用いて送信部の送信電
力制御方法を説明する。送信信号は、ベースバンド部１
で生成したＩ／Ｑ信号で搬送波を直交変調部２で直交変
調し、制御電圧により送信電力の制御可能な電力増幅部
５を介し、方向性結合器６，アイソレータ７，ＢＰＦ８
を経てアンテナ９より送信される。この送信出力の電力
制御は、電力増幅部５より送出される送信電力の一部を
方向性結合器６を介して分岐した後、検波回路１０で検
波し、可変減衰器１８を経て直流増幅器１９へ入力され
る。この入力電圧は直流増幅器１９で増幅された後、電
圧比較器２０に加えられ、規準電圧発生部２１で生成し
た規準電圧と比較されて、その比較結果を供給電力制御
部２２へ負帰還し、送信出力を所定の値に制御してい
る。（例えば、松浦巌、山口清一、松下電器産業
（株）、特公平６−９１４７２号公報「送信出力の制御
方法」に示されているような構成をとる。）

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】基地局と移動局から成
る無線通信システムに関し、例えばディジタル通信を可
とした無線機及び携帯電話機において、送信電力を基地
局から移動局へ送られた送信電力の規制信号に従い、安
定して送信する必要がある。このため送信電力の制御方
法として様々な方式が提案されているが、このとき送信
電力の監視を行う出力検出回路部と送信電力の制御を行
う電力制御部の制御誤差が問題となる。従来の送信出力
制御方法では、出力検出回路部を構成する回路素子とし
て検波器，可変減衰器，直流増幅器及び電圧比較器があ
り、各回路素子で温度特性及び部品のばらつきによる性
能ばらつきを生じ、これが送信電力の制御誤差の原因と
なる。さらに、これらの各回路素子が直列に接続される
ため、各回路素子が持つ性能ばらつきが加算されて送信
電力の制御誤差が大きくなる。また、規準電圧発生部に
おける規準電圧設定時にも、出力検出回路部の性能ばら
つきと規準電圧発生部を構成する回路素子の性能ばらつ
きや経時変化等を考慮した調整が必要となり、設定が一
義的に決定できない。ここで述べた性能ばらつきを抑え
るために各回路素子に温度保証回路や高精度部品を採用
すると、部品点数の増加やコストの増加につながり、実
際の回路を構成する場合に小型化，コスト低減の面から
も不利となる。

【０００４】本発明の目的は、安定な送信電力制御を可
能とする制御方法を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するために、まず、マイコンからの制御信号によって
一定ステップの減衰量を決定できるステップ減衰器を制
御対象となる送信電力ブロック内に設置し、基地局から
の送信電力の規制信号に従い、前記ステップ減衰器の減
衰量を設定する。次にアンテナ出力電力レベルまで増幅
を行う電力増幅部の後段に設置した方向性結合器を介し
て送信電力の一部を分岐した後、簡易な温度保証回路を
持った検波回路で送信電力に対応した検波電圧を出力
し、その検波電圧を積分回路で積分して、Ａ／Ｄコンバ
ータで検出できるように前記積分回路出力電圧を保持
し、その保持期間にＡ／Ｄコンバータを介してマイコン
に取り込み、あらかじめ設定しておいた基準値と比較を
行ない、比較結果よりＲＯＭ内に格納したテーブルデー
タから送信電力が規定値となるデータを呼出し、Ｄ／Ａ
コンバータを介して可変利得増幅部の制御電圧を変化さ
せ、次バースト送信時までに前記可変利得増幅部の利得
を最適化し、送信電力を制御する。

【０００６】

【作用】本発明は、従来の欠点であった制御誤差を生じ
る送信電力の出力検出回路部と電力制御部の回路素子を
減らすことができ、また可変減衰器（ステップ減衰器）
を制御対象となる送信電力ブロック内に設置し、ステッ
プ減衰器の性能ばらつきに対しても制御可能としたこと
により送信電力の制御誤差を低減できる。また、規準電
圧発生部、電圧比較器及び供給電力制御部を、マイコ
ン、Ａ／Ｄ，Ｄ／Ａコンバータ及びＲＯＭ等ロジカルな
部品に置き換え、ソフト処理によって送信電力制御を行
うことにより、周波数，温度，部品のばらつき及び経時
変化の影響を低減できる。以上より制御誤差が少なくな
り、正確且つ安定した制御が可能となると共に回路規模
の小型化，低コスト化が図られ、現実的な送信電力制御
が実現できる。

【０００７】

【実施例】以下に本発明の一実施例について図面ととも
に説明する。図１は本発明の制御方法を採用した装置の
構成を示すブロック図である。これによる場合、送信信
号は、ベースバンド部１で生成したＩ／Ｑ信号で搬送波
に直交変調部２で直交変調を行い、制御電圧により利得
を可変することが可能である可変利得増幅部３を介し、
マイコン１４からの制御信号により一定ステップ毎に減
衰量を設定できるステップ減衰器４を経た後、アンテナ
９より送信する送信電力レベルまで増幅を行う電力増幅
部５で増幅後、方向性結合器６，アイソレータ７，ＢＰ
Ｆ８を介し、アンテナ９より出力される。このとき送信
電力制御は、まず基地局からの送信電力の規制信号によ
りマイコン１４から制御信号を出力してステップ減衰器
４のステップ減衰量の設定を行い、送信電力を一定ステ
ップで制御を行う。そして方向性結合器６で送信電力の
一部を取りだし、出力検出回路部であるダイオード検波
回路１０により包絡線検波を行い、送信電力に対応した
検波電圧を出力し、その検波電圧を積分回路１１におい
て積分して、後段に設けたＡ／Ｄコンバータ１２で検出
できるように積分回路出力電圧を保持し、その保持期間
にソフト制御によってＡ／Ｄコンバータ１２を介してマ
イコン１４に取り込み、あらかじめ設定しておいた基準
値と比較を行ない、比較結果よりＲＯＭ１３内に格納し
たテーブルデータから送信電力が規定値となるデータを
呼出し、Ｄ／Ａコンバータ１５に入力する。Ｄ／Ａコン
バータ１５では、入力データに相当するアナログ電圧を
発生し、この電圧を可変利得増幅部３の制御電圧として
可変利得増幅部３に与えて利得を可変することにより、
送信電力の制御を行う。ソフト制御のタイミングは、最
低でも毎バーストごとに行うものとし、次バースト送信
時までに可変利得増幅部３の利得を最適化することによ
り送信電力を制御可能とする。

【０００８】図２は、図１のブロック図を実現するため
の一実施例であり、送信電力制御をより具体的に示して
いる。これによる場合、送信信号は、ベースバンド部１
で生成したＩ／Ｑ信号で搬送波に直交変調部２で直交変
調を行い、制御電圧により利得を変えることが可能であ
る可変利得増幅部３を介し、マイコン１４からの制御信
号、たとえば、ＡＰＣ０〜ＡＰＣ２の３ビット制御によ
り４ｄＢステップ毎に減衰量を設定できるステップ減衰
器４を経た後、アンテナ９より送信する送信電力レベル
まで増幅を行う電力増幅部５で増幅後、方向性結合器
６，アイソレータ７，ＢＰＦ８を介し、アンテナ９より
出力される。このとき送信電力制御は、まず基地局から
の送信電力の規制信号を受けてソフト処理を行い、マイ
コン１４から制御信号ＡＰＣ０〜ＡＰＣ２の３ビットを
介してステップ減衰器４のステップ減衰量を４ｄＢステ
ップで設定する。そして方向性結合器６で送信電力の一
部を取りだし、出力検出回路部である検波回路１０でダ
イオード１６により包絡線検波を行う。この回路では検
波器に使用したダイオード１６の温度保証を行うため
に、ダイオード１６の温度変動に対し逆特性を持つトラ
ンジスタ１７を付加し、検波回路１０で生じる温度特性
を打ち消している。これにより制御対象となる送信部の
送信出力電力に対応した検波電圧が正確に得られる。こ
の検波電圧をＡ／Ｄコンバータ１２で取り込むため積分
回路１１に入力して積分を行い、Ａ／Ｄコンバータ１２
で検出できるように積分回路出力電圧を保持する。積分
回路１１は、送信電力出力期間に同期してオンするスイ
ッチ１とＲ１，Ｃ１で構成されたＲＣ積分回路、保持し
た電圧をリセットするスイッチ２から構成され、検波回
路より入力された検波電圧が、スイッチ１がオン、スイ
ッチ２がオフとなる積分期間にコンデンサＣ１に充電さ
れ、一定電圧となった区間でソフト制御によりＡ／Ｄコ
ンバータ１２に取り込まれる。その後スイッチ２をオン
して放電し保持した検波電圧をリセットし、すぐにスイ
ッチ２をオフして、次の検波電圧の積分を始める。ここ
でスイッチ１，スイッチ２の制御はマイコンの制御信号
により行われる。積分回路出力電圧を取り込んだＡ／Ｄ
コンバータ１２は、１０ビット精度でデジタル値に変換
され、マイコン１４においてあらかじめ設定しておいた
基準値と比較を行い、比較結果によりＲＯＭ１３に格納
したテーブルデータから送信電力が規定値となるデータ
を呼出し、Ｄ／Ａコンバータ１５に入力する。Ｄ／Ａコ
ンバータ１５では、入力データを８ビット精度でアナロ
グ電圧に変換し、この電圧を可変利得増幅部３の制御電
圧として与え、可変利得増幅部３の利得を可変すること
により、送信電力の調整を行う。ソフト制御のタイミン
グは、最低でも毎バーストごとに行うものとし、次バー
スト送信時までに可変利得増幅部３の利得を最適化する
ことにより送信電力を制御可能とする。これにより最小
の回路規模で、制御誤差の少ない、安定した送信電力制
御が実現できる。

【０００９】図３は図２で示した出力検出回路の制御信
号及び検出電圧の出力波形を表わした図である。（ａ）
は送信出力区間を設定するＴＸ−Ｂｕｒｓｔ ｃｏｎｔ
制御信号であり、この制御信号により上記スイッチ１を
オン／オフする。（ｂ）は方向性結合器を介して送信電
力の一部を分岐した検波回路の入力信号であり、（ｃ）
はダイオード検波回路によって包絡線検波を行った後の
検波電圧であり、（ｄ）は積分回路で積分後、保持した
積分回路出力電圧をリセットするための制御信号であ
り、この制御信号によりスイッチ２をオン／オフする。
（ｅ）は積分回路の出力電圧である。

【００１０】

【発明の効果】本発明によれば出力検出回路部と電力制
御部の送信電力の制御誤差を低減でき、直交変調部、可
変利得増幅器、ステップ減衰器、電力増幅部の周波数特
性、温度特性による変動に対して、最小の回路規模で、
制御誤差の少ない、安定した送信電力制御が実現でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す送信電力制御方式のブ
ロック図。

【図２】本発明の一実施例を示す送信電力制御方式のブ
ロック図。

【図３】本発明の一実施例を示す図２の積分回路の制御
信号と検出電圧の出力波形図。

【図４】従来技術の一実施例を示す送信電力制御方式の
ブロック図。

【符号の説明】

１…ベースバンド部、２…直交変調部、３…可変利得増
幅部、４…ステップ減衰器、５…電力増幅部、６…方向
性結合器、７…アイソレータ、８…ＢＰＦ、９…アンテ
ナ、１０…検波回路、１１…積分回路、１２…Ａ／Ｄコ
ンバータ、１３…ＲＯＭ、１４…マイコン、１５…Ｄ／
Ａコンバータ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ベースバンド部で生成したＩ／Ｑ信号で搬
   送波に直交変調を行い、制御電圧により利得の制御可能
   な可変利得増幅部を介し、マイコンからの制御信号によ
   り減衰量を決定されるステップ減衰器を経て、電力増幅
   部によりアンテナより送信する送信電力レベルまで電力
   増幅を行い、方向性結合器，アイソレータ，ＢＰＦを介
   し、前記アンテナより送信電力を送出する機能を持ち、
   前記マイコンからの制御信号により前記ステップ減衰器
   の一定ステップの減衰量と、前記電力増幅部より送出さ
   れる送信電力の一部を方向性結合器を介して分岐した
   後、ダイオード検波回路により包絡線検波を行い、その
   検波電圧を積分回路において積分し、後段に設けたＡ／
   Ｄコンバータで検出できるように前記積分回路の出力電
   圧を保持し、その保持期間に前記Ａ／Ｄコンバータを介
   して前記マイコンに取り込み、あらかじめ設定しておい
   た基準値と比較を行ない、比較結果より前記ＲＯＭ内に
   格納したテーブルデータから送信電力が規定値となるデ
   ータを呼出し、Ｄ／Ａコンバータを介して前記可変利得
   増幅部の制御電圧を変化させ、次バースト送信時までに
   前記可変利得増幅部の利得を最適化することにより送信
   電力を制御可能としたことを特徴とする送信電力制御方
   式。