JPH10173454A - 送信機の出力電力増幅器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 送信機の出力電力増幅器において、従来の構
成では出力電力の検出にダイオードで構成される検波回
路を使用するため、温度変動によりダイオードの検波特
性が変化し、出力電力の検出値が変動して送信機の出力
電力に変動が生じる問題があった。 【解決手段】 検波回路による出力の変動に応じて、出
力電力基準電圧信号を変動させる温度補償回路の付加に
より、温度変動の激しい環境下で送信機の出力電力を一
定化させる。また、上記の手段に更に方向性結合器と検
波回路の間に、検波回路の温度特性を打ち消す温度補償
減衰器を付加することにより、送信機の出力電力をより
一定化させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は主に移動体無線通
信機において、送信機の出力電力を移動体等の厳しい温
度条件下で安定した出力電力に制御する送信機の出力電
力増幅器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の送信機の出力電力増幅器において
は、いわゆる自動電力制御（ＡＰＣ）回路があり、送信
出力を電源電圧、入力電力、温度等の諸条件の変動に対
して一定に保つ役割をしている。この制御回路について
は、例えば特許公報 特公平７−８３３２６「送信出力
制御回路」などに記述されている。図５は前記 特公平
７−８３３２６から引用した従来の送信機の出力電力増
幅器を示す構成図であり、図において１は送信ＶＣＯ、
２は送信電力増幅回路、３は方向性結合器、４はダイオ
ードを主構成要素とする検波回路、５は比較誤差アン
プ、６は出力電力基準電圧信号である。

【０００３】次に動作について説明する。送信ＶＣＯ１
からの出力は送信電力増幅回路２で電力増幅され、方向
性結合器３を介して送信される。送信電力増幅回路２の
出力は、方向性結合器３によりその出力の一部を分離さ
れ、この分離された出力を検波回路４に入力される。そ
して、この検波回路４はその入力に応じた検波出力を比
較誤差アンプ５に入力する。比較誤差アンプ５では、こ
の検波出力と出力電力基準電圧信号６（Ｖｒｅｆ）とを
比較し、その比較結果に応じて送信電力増幅回路２に電
力増幅度を可変させる制御電圧（ＶＡＰＣ）を供給し、
送信電力増幅回路２の増幅度を制御する。このようにし
て送信機の出力電力の制御負帰還ループが構成されてい
る。送信機の出力電力レベルは通常、離散的な値を出力
できるようになっており、出力電力基準電圧信号６（Ｖ
ｒｅｆ）を変化させることによりその機能を持たせてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の構成では、送信
機の出力電力の検出を行うのに、出力を方向性結合器に
通すことにより一部分離して取り出し、ダイオードを主
構成要素とする検波回路に前記方向性結合器で分離され
た出力を通すことにより行っている。このため、使用環
境等の温度変動により検波回路のダイオードの検波特性
が図３のように変化し、送信機の出力電力の検出値が変
動して送信機の出力電力に変動が生じるという問題点が
あった。

【０００５】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、使用環境等の温度変動による検
波回路の出力変動を補正し、温度変動の激しい環境下に
対して送信機の出力電力をより一定化させることを目的
とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】第１の発明による送信機
の出力電力増幅器は、検波回路からの検波出力の温度変
動に応じて、出力電力基準電圧信号を変動させる温度補
償回路を付加することにより、温度変動の激しい環境下
において送信機の出力電力を一定化させるものである。

【０００７】また、第２の発明による送信機の出力電力
増幅器は、第１の発明に更に送信機の出力の一部を分離
する機能を有する方向性結合器とダイオードを主構成要
素とする検波回路との間に、検波回路の温度特性を打ち
消す温度特性を持つ減衰器を挿入することにより、送信
機の出力電力をより一定化させるものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】

実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１を示す構
成図であり、図において１は送信ＶＣＯ、２は送信電力
増幅回路、３は方向性結合器、４はダイオードを主構成
要素とする検波回路、５は比較誤差アンプ、６は出力電
力基準電圧信号、７は前記検波回路４の温度特性を打ち
消すための温度補償回路である。

【０００９】このような構成において、検波回路４で使
用されるダイオードは一般に図３の様な特性を持ってい
る。図３のように横軸を順電圧ＶＦ（Ｖ）、縦軸を順電
流ＩＦ（ｍＡ）とすると、横軸が方向性結合器３より分
離され検波回路４に入力される送信電力に、縦軸が検波
回路４より出力される電圧に比例したものとなる。よっ
て方向性結合器３で同じ送信電力を一部分離して出力し
ても、検波回路４は温度が高くなると出力される電圧は
高くなり、温度補償回路７がない場合、比較誤差アンプ
では等価的に送信機の出力が高いと判断され、送信機の
出力電力は低下する方向に制御されてしまう。また、温
度が低くなると逆に検波回路４の出力電圧が低くなり、
比較誤差アンプでは等価的に送信機の出力が低いと判断
され、送信機の出力電力は上昇する方向に制御されてし
まうことになる。以上のような温度特性を補正するため
のものが、温度補償回路７である。この回路の特性は、
上記検波回路の特性を考慮して比較誤差アンプ５に入力
される出力電力基準電圧信号６（Ｖｒｅｆ）を変化させ
るものであり、温度が高くなるとこの出力電力基準電圧
を高くして送信機の出力電力が低下するのを抑え、逆に
温度が低くなると出力電力基準電圧を低くして送信機の
出力電力が上昇するのを抑えるものである。次に、この
温度補償回路７の具体例を図４に示す。図４において、
８は温度補償用ダイオード、９は分圧抵抗Ａ、１０は分
圧抵抗Ｂである。温度補償用ダイオード８に検波回路の
ダイオードと同等な図３のような順方向特性をもつもの
を使用すれば、分圧抵抗Ａ ９、温度補償用ダイオード
８、分圧抵抗Ｂ １０には常に一定の順方向電流が流れ
るので、温度が高くなるとダイオード８の順電圧が小さ
くなり、温度が低くなるとダイオード８の順電圧が大き
くなる。つまり、ダイオード８のカソード端子部の電圧
（Ｖｒｅｆ’）は、温度が高くなると大きくなり、逆に
温度が低くなると小さくなる特性となる。つまり、温度
補償回路７の特性を作り出すことができる。この温度補
償用ダイオード８の順方向電圧の温度変動量を分圧抵抗
Ａ ９、分圧抵抗Ｂ １０の抵抗値により適度に選ぶこ
とにより、検波回路４の温度特性を打ち消す補償回路７
となる。

【００１０】実施の形態２．図２はこの発明の実施の形
態２を示す構成図であり、図においては実施の形態１と
同様に、１は送信ＶＣＯ、２は送信電力増幅回路、３は
方向性結合器、４はダイオードを主構成要素とする検波
回路、５は比較誤差アンプ、６は出力電力基準電圧信
号、７は前記検波回路４の温度特性を打ち消すための温
度補償回路であり、更にこれに加え１１は温度補償減衰
器である。

【００１１】以上の実施の形態においては、比較誤差ア
ンプ５の出力電力基準電圧信号６に温度補償回路７を挿
入することによって、方向性結合器３により一部分離さ
れた送信機の出力電力の検出を行う検波回路４の温度特
性を打ち消す形態までは、実施の形態１と同様である。
本実施の形態は、実施の形態１で検波回路４の温度特性
成分が完全に補償しきれなかった場合、方向性結合器３
と検波回路４との間に更に温度特性をもつ温度補償減衰
器１１を挿入して送信機の出力電力の更なる安定化を行
うものである。以上の様に実施の形態１により検波回路
４の温度特性が完全に抑えられなかった時、方向性結合
器３で同じ送信電力を一部分離して出力しても、使用環
境下の温度が高くなった場合、比較誤差アンプではまだ
等価的に送信機の出力が高いと判断され、送信機の出力
電力は低下する方向に制御されてしまい、また、温度が
低くなると逆に送信機の出力電力は上昇する方向に制御
されてしまう成分が残る。そして、温度補償回路７の補
正が強すぎた場合、これとは逆に温度が高くなると、比
較誤差アンプでは等価的に送信機の出力が低いと判断さ
れ、送信機の出力電力は上昇する方向に制御されてしま
い、また、温度が低くなると逆に送信機の出力電力は低
下する方向に制御されてしまう成分が残る。これを補正
する為の回路が、温度補償減衰器１１である。この温度
補償減衰器１１は、温度が高くなった時に送信機の出力
電力が低下する方向に制御のずれがある場合には、方向
性結合器３により一部分離される出力電力成分を常温時
より多く減衰させうように動作する。これにより、検波
回路４は等価的に送信機の出力電力が低下しているよう
に検波出力を出力することとなり、比較誤差アンプに送
信機の出力電力が低いと判断させ、送信電力増幅回路２
の増幅度を上げるように動作する。同様に低温時はこの
逆の動作をする。また、逆に温度が高くなった時に送信
機の出力電力が上昇する方向に制御のずれがある場合に
は、この温度補償減衰器１１は、方向性結合器３より一
部分離される出力電力成分を常温時より少なく減衰する
ように動作する。これにより、検波回路４は等価的に送
信機の出力電力が上昇しているように検波出力を出力す
ることとなり、比較誤差アンプを送信機の出力電力が高
いと判断させ、送信電力増幅回路２の増幅度を下げるよ
うに動作する。同様に低温時はこの逆の動作をする。こ
のように温度補償減衰器１１は、方向性結合器３より一
部分離される出力電力成分の減衰量を直接調整する機能
を持つものである。これにより、送信機の出力電力の温
度特性による制御のずれを抑え、送信機の出力電力を更
に安定化させるものである。この温度補償減衰器１１の
具体例としては、π型減衰器の抵抗をサーミスタ等の温
度特性を持ったものに組み合わせて構成することや、温
度センサとディジタル駆動型の減衰器を組み合わせるな
どの手法が考えられる。

【００１２】

【発明の効果】第１の発明によれば、比較誤差アンプの
出力電力基準電圧信号部に温度補償回路を挿入すること
により、方向性結合器より一部分離された送信機の出力
電力を検出する検波回路の温度特性を打ち消し、温度変
動の激しい環境下での送信機の出力電力を一定出力に制
御することができる。

【００１３】また、第２の発明によれば、第１の発明に
更に方向性結合器と検波回路の間に温度特性をもつ温度
補償減衰器を挿入することにより送信機の出力電力の更
なる温度特性を安定化を果たすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明による送信機の出力電力増幅器の実
施の形態１を示す図である。

【図２】 この発明による送信機の出力電力増幅器の実
施の形態２を示す図である。

【図３】 検波回路のダイオードの一般的な温度特性図
である。

【図４】 ダイオードを用いた温度補償回路の構成の一
例図である。

【図５】 従来の送信機の出力電力増幅器を示す図であ
る。

【符号の説明】

１ 送信ＶＣＯ、２ 送信電力増幅回路、３ 方向性結
合器、４ 検波回路、５ 比較誤差アンプ、６ 出力電
力基準電圧信号、７ 温度補償回路、８ 温度補償用ダ
イオード、９ 分圧抵抗Ａ、１０ 分圧抵抗Ｂ、１１
温度補償減衰器。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 送信機の出力電力を増幅する送信電力増
   幅回路と、この送信電力増幅回路の出力の一部を分離す
   る機能を有する方向性結合器と、この方向性結合器で分
   離された出力を受ける検波ダイオードを主構成要素とす
   る検波回路と、この検波回路の出力と出力電力基準値と
   の比較誤差結果に応じて前記送信電力増幅回路の増幅度
   を制御し、送信機の出力電力を一定出力に制御する制御
   回路を有する送信機の出力電力増幅器において、前記出
   力電力基準値を基準値分圧用の抵抗と、上記検波ダイオ
   ードと同等な温度特性を持つ別のダイオードとで構成し
   た温度補償回路によって変化させるようにしたことを特
   徴とする送信機の出力電力増幅器。
2. 【請求項２】 送信機の出力電力を増幅する送信電力増
   幅回路と、この送信電力増幅回路の出力の一部を分離す
   る機能を有する方向性結合器と、この方向性結合器で分
   離された出力を受ける検波ダイオードを主構成要素とす
   る検波回路と、この検波回路の出力と出力電力基準値と
   の比較誤差結果に応じて前記送信電力増幅回路の増幅度
   を制御し、送信機の出力電力を一定出力に制御する制御
   回路を有する送信機の出力電力増幅器において、前記出
   力電力基準値を基準値分圧用の抵抗と、上記検波ダイオ
   ードと同等な温度特性を持つ別のダイオードとで構成し
   た温度補償回路によって変化させるとともに、前記方向
   性結合器で分離された出力を、サーミスタを用いたπ型
   減衰器、あるいは温度センサとディジタル駆動型減衰器
   を組み合わせた減衰器を主構成要素とする温度補償減衰
   器によって変化させるようにしたこととを特徴とする送
   信機の出力電力増幅器。