JPH1117562A - 送信出力電力の制御回路 - Google Patents

送信出力電力の制御回路

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JPH1117562A
JPH1117562A JP9169713A JP16971397A JPH1117562A JP H1117562 A JPH1117562 A JP H1117562A JP 9169713 A JP9169713 A JP 9169713A JP 16971397 A JP16971397 A JP 16971397A JP H1117562 A JPH1117562 A JP H1117562A
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JP
Japan
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power
power amplifier
output power
bias voltage
amplifier
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JP9169713A
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English (en)
Inventor
Kazuhiko Yahagi
一彦 矢萩
Akihisa Miyagawa
昭久 宮川
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Hitachi Denshi KK
Original Assignee
Hitachi Denshi KK
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 送信出力電力の切替設定が可能な無線機にお
ける送信出力電力の制御回路において、低出力電力モー
ド設定時でも、電力増幅器へ大きなバイアス電流が固定
的に流れるように構成されていたため、電力増幅器の電
源効率を劣化する問題を解決し、電力増幅器の電源効率
を向上させる。 【解決手段】 電力増幅器のバイアス電流について、送
信出力モード設定の切り替えに連動して、設定した各送
信出力モード毎に最適なバイアス電流値に自動的に切り
替える手段を具備することによって、電力増幅器の効率
を向上させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、無線機等の通信機
器に使用する送信出力電力の制御回路の改良に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】従来の技術として、例えば、高出力モー
ドと低出力モードという様に、複数の送信出力電力の切
替設定が可能な無線機における従来の送信出力電力の制
御回路について、図2に示すブロック図を使用して説明
する。図2において、送信信号入力端子1に加えられた
高周波送信信号は、送信信号を増幅する緩衝増幅器2に
入力され、その出力は規定の出力電力まで電力増幅する
電力増幅器3に入力される。ここで、電力増幅器3に
は、バイアス電圧発生器4からバイアス電圧が供給され
ている。電力増幅器3から出力された送信信号は送受信
の経路を切り替えるアンテナ切り替え回路5および電力
の一部を取り出す結合部8に接続される。アンテナ切り
替え回路5の出力は、高調波除去用低域通過濾波器6を
介してアンテナ7から送出される。一方、結合部8で電
力増幅器3の出力電力の一部を取出した結合出力は、交
流電圧から直流電圧に変換する検波部9に接続される。
電力増幅器3の出力電力に対応した検波部9の検波直流
電圧は、抵抗11と抵抗12及び抵抗13との合成抵抗
によって分圧され、電圧誤差を比較増幅する誤差増幅器
16に接続される。ここで、抵抗13には切り替え信号
発生器10で制御されるスイッチ14が並列に接続さ
れ、スイッチ14の開閉により分圧比が変化する。誤差
増幅器16は基準電圧発生器17から供給される基準電
圧と前記分圧された出力電力に対応した検波直流電圧を
比較増幅する。その出力電圧は電源電圧制御部18に入
力され、緩衝増幅器2の電源電圧を可変することにより
その電力利得を制御し、電力増幅器3の出力電力が一定
になるように制御する。
【0003】操作者が、例えば低出力モードを選択した
ときは、切り替え信号発生器10からの制御により、基
準電圧発生器17にて低い基準電圧が設定される。一
方、高出力モードが選択されたときは、基準電圧発生器
17にて高い基準電圧が設定される。また、更に出力電
力のダイナミックレンジを広げるために、切り替え信号
発生器10からの制御によって、スイッチ14を閉状態
に制御すると、抵抗12の抵抗値と抵抗11の抵抗値の
抵抗比で分圧される検波直流電圧が差動増幅器16に入
力される。反対に、切り替え信号発生器10からの制御
によりスイッチ14を開状態に制御すると、抵抗12と
抵抗13の合成抵抗値と抵抗11の抵抗値で分圧される
検波直流電圧が差動増幅器16に入力される。このよう
に、電力増幅器3の出力電力が一定でも、切り替え信号
発生器10からの制御により、スイッチ14が閉状態と
開状態で異なる直流電圧が差動増幅器16に供給され
る。その結果、同じ出力モード内であって、差動増幅器
16に入力される基準電圧発生器17の基準電圧が一定
であっても、出力電力から得られる検波電圧が基準電圧
と同一値になるように動作するため、スイッチ14が閉
状態と開状態では、異なる出力電力に制御することが可
能となる。すなわち、スイッチ14を制御することによ
り、制御できる出力電力のダイナミックレンジを拡大で
き、低出力から高出力まで、幅広く出力電力を設定でき
る。
【0004】次に、従来の無線機における出力電力と消
費電流の特性例を図4に示す。図4において、横軸は基
準電圧発生器17から出力される基準電圧値、縦軸はア
ンテナ出力電力を示す。ここで、例えば、基準電圧を3
Vとした場合、スイッチ14が閉状態での出力電力(出
力電力H)では約2.4W、スイッチ14が開状態での
出力電力(出力電力L)では0.8Wというように、同
一基準電圧値でスイッチ14を制御することにより、出
力電力を変更することが可能となる。このように、スイ
ッチ14が閉状態だけでは出力電力0.3Wから約4.
0W、スイッチ14が開状態だけでは出力電力0.1W
から1.2Wが制御可能範囲であるが、スイッチ14を
制御することによって、0.1Wから約4.0Wに亘る
広いダイナミックレンジで、出力電力を制御することが
できる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前述の従来技
術には、低出力モード設定時でも、高出力モード設定時
に対応できるように、電力増幅器へ大きなバイアス電流
を固定的に流すように構成されていたため、低出力電力
モード設定時の電力増幅器の電力効率を劣化させる欠点
があった。本発明は、低出力電力設定時の電力増幅器の
効率を向上させることを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するため、電力増幅器のバイアス電流について、送信
出力モード設定の切り替えに連動して、設定した各送信
出力モード毎に最適なバイアス電流値に自動的に切り替
える切替手段を具備することによって、電力増幅器の効
率を向上させるようにしたものである。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、図1と図5を参照して本発
明の一実施例を説明する。図1において、送信信号入力
端子1に加えられた高周波送信信号は、送信信号を増幅
する緩衝増幅器2に入力され、その出力は規定の出力電
力まで電力増幅する電力増幅器3に入力される。ここ
で、電力増幅器3には、バイアス電圧発生器4から抵抗
19と切り替え信号発生器10で制御されるスイッチ2
0の並列回路を介してバイアス電圧が供給される。電力
増幅器3から出力された送信信号は送受信の経路を切り
替えるアンテナ切り替え回路5および電力の一部を取り
出す結合部8に接続される。アンテナ切り替え回路5の
出力は、高調波除去用低域通過濾波器6を介してアンテ
ナ7から送出される。一方、結合部8で電力増幅器3の
出力電力の一部を取出した結合出力は、交流電圧から直
流電圧に変換する検波部9に接続される。電力増幅器3
の出力電力に対応した検波部9の検波直流電圧は、抵抗
11と抵抗12及び抵抗13との合成抵抗によって分圧
され、電圧誤差を比較増幅する誤差増幅器16に接続さ
れる。ここで、抵抗13には切り替え信号発生器10で
制御されるスイッチ14が並列に接続され、スイッチ1
4の開閉により分圧比が変化する。誤差増幅器16は基
準電圧発生器17から供給される基準電圧と前記分圧さ
れた出力電力に対応した検波直流電圧を比較増幅する。
その出力電圧は電源電圧制御部18に入力され、緩衝増
幅器2の電源電圧を可変することによりその電力利得を
制御し、電力増幅器3の出力電力が一定になるように制
御する。
【0008】操作者が、例えば低出力モードを選択した
ときは、切り替え信号発生器10からの制御により、基
準電圧発生器17にて低い基準電圧が設定される。一
方、高出力モードが選択されたときは、基準電圧発生器
17にて高い基準電圧が設定される。更にきめ細かく出
力電力を調整するために、切り替え信号発生器10から
の制御によりスイッチ14を閉状態に制御すると、抵抗
12の抵抗値と抵抗11の抵抗値の抵抗比で分圧される
検波直流電圧が差動増幅器16に入力される。反対に、
切り替え信号発生器10からの制御によりスイッチ14
を開状態に設定すると、抵抗12と抵抗13の合成抵抗
値と抵抗11の抵抗値で分圧される検波直流電圧が差動
増幅器16に入力される。このように、電力増幅器3の
出力電力が一定でも切り替え信号発生器10からの制御
によりスイッチ14が閉状態と開状態とで異なる直流電
圧が差動増幅器16に供給される。その結果、同じ出力
モード内であって、差動増幅器16に入力される基準電
圧発生器17の基準電圧が一定であっても、出力電力か
ら得られる電圧が基準電圧と同一値になるように動作す
るため、スイッチ14が閉状態の場合、高出力電力に制
御可能となり、反対にスイッチ14が開状態の場合、低
出力電力に制御可能となる。すなわち、スイッチ14を
制御することにより制御できる出力電力のダイナミック
レンジを拡大することができ、低出力から高出力まで幅
広く出力電力を設定できる。
【0009】更に、高出力電力設定時には、切り替え信
号発生器10はスイッチ20が閉状態となるように制御
し、電力増幅器3にはバイアス電圧発生器4から高出力
に対応可能な大きなバイアス電流が供給される。一方、
低出力電力設定時には、切り替え信号発生器10からス
イッチ20が開状態となるように制御し、電力増幅器3
には、バイアス電圧発生器4から抵抗19を介して、比
較的低いバイアス電流が供給される。このときの抵抗1
9は、低出力電力時の電力増幅器2の電力効率を最適化
するバイアス電流となるように設定すればよい。その結
果、低出力電力設定時の電力増幅器のバイアス電流が低
減され、電力増幅器の効率が向上する。参考までに、上
記図1の実施例における主要部(電力増幅器3、バイア
ス電圧発生器4、抵抗19、スイッチ20)の等化回路
を図5に示す。
【0010】次に、本発明の一実施例における特性例を
図2に示し、図4に示す従来特性例と比較して説明す
る。図2、4それぞれ横軸は基準電圧発生器17から出
力される基準電圧値、縦軸はアンテナ出力電力および消
費電流を示す。出力電力については、本発明実施例と従
来実施例と同一値である。一方、消費電流は高出力電力
時は同一値であるが、低出力電力時においては、例え
ば、基準電圧1V時、本発明による実施例では約0.6
A、従来特性例では約1Aとなり、消費電流が大幅に低
減されていることがわかる。
【0011】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、切
り替え信号発生器の切り替え信号を使用して、送信出力
設定の切り替えに連動して電力増幅器へのバイアス電圧
を切り替えることにより、新たに制御信号を追加するこ
となく、出力電力設定のダイナミックレンジの確保と、
低出力電力設定時の電力増幅器の効率を向上することが
可能となり、特に電力効率が重要である電池を電源とす
る携帯型無線機等に用いると好適である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示すブロック図。
【図2】従来の無線機における送信出力電力の制御回路
の構成を示すブロック図。
【図3】本発明の一実施例の無線機の特性例を示す図。
【図4】従来の無線機による特性例を示す図。
【図5】本発明の一実施例の主要部を示す回路図。
【符号の説明】
1:送信信号入力端子、 2:緩衝増幅
器、3:電力増幅器、 4:バイア
ス電圧発生器、5:アンテナ切り替え回路、
6:低域通過濾波器、7:アンテナ、
8:結合部、9:検波部、
10:切り替え信号発生器、11,12,13,1
9:抵抗、 14,20:スイッチ、15:GN
D、 16:誤差増幅器、17:
基準電圧発生器、 18:電源電圧制御
部。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 送信信号の電力を増幅する電力増幅器と
    該電力増幅器にバイアス電圧を供給するバイアス電圧発
    生器とを含む電力増幅部、該電力増幅部から送出される
    電力の一部を取り出すための結合部、該結合部より取り
    出された信号を検波する検波部、該検波部より出力され
    る検波電圧を分圧する分圧部、前記分圧部からの電圧と
    基準電圧を比較し誤差信号を増幅する誤差増幅部、該誤
    差増幅部の出力に従って前記電力増幅部の出力電力を制
    御する制御部、複数の送信出力設定のうち1つの送信出
    力設定を択一的に選択する切替部で構成される送信出力
    電力の制御回路において、 前記バイアス電圧発生器から電力増幅器へ供給するバイ
    アス電圧を前記切替部による送信出力設定の切り替えに
    連動して自動的に切り替える切換手段を具備することを
    特徴とする送信出力電力の制御回路。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の送信出力電力の制御回路
    において、 並列に接続された抵抗とスイッチを前記電力増幅器のバ
    イアス入力部とバイアス電圧発生器の間に配置し、前記
    スイッチを開閉制御することにより前記バイアス電圧発
    生器から電力増幅器へ供給するバイアス電圧の切り替え
    を行うことを特徴とする送信出力電力の制御回路。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の送信出力電力の制御回路
    において、 並列に接続されたダイオードとスイッチを前記電力増幅
    器のバイアス入力部とバイアス電圧発生器の間に配置
    し、前記スイッチを開閉制御することにより前記バイア
    ス電圧発生器から電力増幅器へ供給するバイアス電圧の
    切り替えを行うことを特徴とする送信出力電力の制御回
    路。
  4. 【請求項4】 請求項1、2、3記載の送信出力電力の
    制御回路において、 送信出力制御範囲を拡大するために、前記検波部の検波
    特性あるいは分圧部の分圧比を可変制御する信号で、前
    記バイアス電圧発生器から電力増幅器に入力するバイア
    ス電圧を切り替えることを特徴とする送信出力電力の制
    御回路。
  5. 【請求項5】 請求項1、2、3、4記載の送信出力電
    力の制御回路において、適用される機器が無線機である
    ことを特徴とする送信出力電力の制御回路。
JP9169713A 1997-06-26 1997-06-26 送信出力電力の制御回路 Pending JPH1117562A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006510290A (ja) * 2002-12-16 2006-03-23 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 線形電力増幅器において零入力電流の動的制御を可能にする自己適応型バイアス回路
JP2011254408A (ja) * 2010-06-04 2011-12-15 Renesas Electronics Corp パワーアンプモジュール及び携帯情報端末
JP2014507100A (ja) * 2011-03-01 2014-03-20 日本テキサス・インスツルメンツ株式会社 マルチゲインステップrfパワーアンプのための電力供給コントローラ
US9742358B2 (en) 2015-12-02 2017-08-22 Murata Manufacturing Co., Ltd. Power amplification circuit

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US10038410B2 (en) 2015-12-02 2018-07-31 Murata Manufacturing Co., Ltd. Power amplification circuit
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