JPH11220408A - 携帯電話用ブースタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来は、携帯電話用ブースタが携帯電話機に
接続されたことを検出するための検出回路が必要であ
り、検出回路用にも接続線が余分に必要である。 【解決手段】 デコーダ１６は、携帯電話機からの送信
波中に含まれる送信電力を規定する特定のメッセージを
デコードして基準電圧を得る。制御回路１９は、可変利
得電力増幅器１３の出力送信波をダイオード１７及びコ
ンデンサ１８で検波して得た電圧と、デコーダ１６から
の基準電圧が一致するように、可変利得電力増幅器１３
の利得を制御する。これにより、可変利得電力増幅器１
３で電力増幅された送信波は、アンテナ２２を介して上
記の特定のメッセージで規定された送信電力で送信され
る。従って、携帯電話機にはブースタが接続されたこと
を示す情報を入力する必要がなく、ブースタ接続を検出
する検出回路及び接続線を不要にできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は携帯電話用ブースタ
に係り、特に携帯電話機の送信出力を増幅する携帯電話
用ブースタに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、携帯に便利なように軽量化や
外観などの観点から電池の容量や放熱構造に制約がある
携帯電話機は、送信出力が固定無線装置などに比し小さ
なため、より大きな送信出力で使用したい場合は、携帯
電話機に携帯電話用ブースタを接続することが行われて
いる。しかし、携帯電話機に携帯電話用ブースタを単に
接続すると、通気が損なわれ発熱が過剰になる。

【０００３】そこで、この問題を解決するため、携帯電
話用ブースタが携帯電話機に接続されたことを検出回路
で検出し、携帯電話機の送信電力を基準電圧に関連した
一定値に制御する自動出力電力制御回路内の上記基準電
圧を発生する基準電圧発生回路に、上記の検出回路から
の検出電圧を供給して基準電圧を変えることにより、携
帯電話機の出力電力を携帯電話用ブースタが必要とする
最小入力まで低下させ、これによって携帯電話機の発熱
を抑制する装置が従来より知られている（特公平３−２
０１６７号公報）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記の従来
の技術では、携帯電話用ブースタが携帯電話機に接続さ
れたことを検出するための検出回路が必ず必要であり、
ブースタの携帯電話機への接続は、通常は物理的な接続
線を用いて実現されるので、上記の検出回路用にも接続
線が余分に必要である。

【０００５】また、ブースタを接続した状態でブースタ
からの送信出力電力が変わる場合は、通常、携帯電話機
のＩＤに関連付けられて記憶されている送信装置のクラ
スを、携帯電話機単体の場合から変更して、それを持っ
て通信の相手方である基地局に通知する必要があるの
で、ブースタの携帯電話機への接続情報は必ず必要であ
るが、ブースタの出力電力を携帯電話機の本来の出力電
力から変える必要のないようなセルラシステムに用いら
れるブースタにとっては、この送信装置のクラスを変え
る必要がないので、携帯電話機にとっては必要な情報で
はない。

【０００６】更に、上記の検出回路は、おそらく各製造
メーカ独自のものとなり、異なるメーカの装置間の接続
を難しくする傾向がある。

【０００７】本発明は以上の点に鑑みなされたもので、
余分な接続線を不要とし得る携帯電話用ブースタを提供
することを目的とする。

【０００８】また、本発明の他の目的は、どの携帯電話
機とも接続可能な携帯電話用ブースタを提供することに
ある。

【０００９】

【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、接続された携帯電話機からの送信波を電力
増幅する可変利得電力増幅器と、可変利得電力増幅器に
より電力増幅された送信波を２分岐する分岐手段と、分
岐手段からの送信波に含まれる送信電力を規定する特定
の送信メッセージをデコードして、送信電力に応じたレ
ベルの基準信号を発生するデコーダと、可変利得電力増
幅器により電力増幅された送信波を検波する検波回路
と、デコーダからの基準信号と検波回路の出力検波信号
とをレベル比較し、両信号が一致するように可変利得電
力増幅器の利得を可変制御する制御回路と、分岐手段か
らの送信波を無線送信する送信手段とを有する構成とし
たものである。

【００１０】本発明では、携帯電話機からの送信波に含
まれる送信電力を規定する特定の送信メッセージをデコ
ードして、その送信メッセージの送信電力に応じたレベ
ルの基準信号を発生した後、その基準信号とブースタに
より電力増幅されて出力される送信波の検波信号とが一
致するようにブースタの可変利得電力増幅器の利得を制
御しているため、携帯電話機の送信波のブースタからの
出力電力を、上記の特定の送信メッセージにより規定さ
れた送信電力とすることができる。

【００１１】また、本発明は、受信用の利得可変ローノ
イズアンプを有し、制御回路は可変利得電力増幅器の利
得に応じて、利得可変ローノイズアンプの利得を可変制
御する構成としたものである。

【００１２】本発明では、ブースタにより受信されて携
帯電話機に入力される受信波の増幅利得を、ブースタか
ら送信される携帯電話機の送信波の電力増幅利得とを等
しくできる。

【００１３】また、本発明は、携帯電話機との接続端を
可変利得電力増幅器の入力端子と利得可変ローノイズア
ンプの出力端子の一方に切換接続する第１のデュープレ
クサと、送受信用アンテナを可変利得電力増幅器の出力
端子と利得可変ローノイズアンプの入力端子の一方に切
換接続する第２のデュープレクサとを有する。

【００１４】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面と共に説明する。図１は本発明になる携帯電話用
ブースタの一実施の形態の構成図を示す。同図に示すよ
うに、この実施の形態は、携帯電話接続端１１に接続さ
れた第１のデュープレクサ１２と、可変利得電力増幅器
１３と、２次側の一端が抵抗１５を介して接地されたカ
ップラ１４と、カップラ１４からの信号が入力されるデ
コーダ１６と、デコーダ１６の出力信号を検波するダイ
オード１７及びコンデンサ１８からなる検波回路と、制
御回路１９と、可変利得ローノイズアンプ２０と、第２
のデュープレクサ２１と、アンテナ２２とからなる。

【００１５】この実施の形態のブースタに接続された携
帯電話機からの送信波は、携帯電話接続端１１を介して
入力され、第１のデュープレクサ１２で送信側にルーテ
ィングされ、可変利得電力増幅器１３に供給され、ここ
で制御回路１９により定められた利得で増幅する。可変
利得電力増幅器１３で電力増幅された送信波は、カップ
ラ１４で２分岐され、一方は第２のデュープレクサ２１
に入力され、他方はデコーダ１６で送信波中の特定の送
信メッセージがデコードされると共に、ダイオード１７
及びコンデンサ１８からなる検波回路で包絡線検波され
る。

【００１６】制御回路１９はデコーダ１６でデコードさ
れたデコード結果と、上記の検波回路からの検波信号と
を入力信号として受け、検波信号レベルがデコード結果
に一致するように、可変利得電力増幅器１３の利得と可
変利得ローノイズアンプ２０の利得をそれぞれ制御す
る。第２のデュープレクサ２１に入力された可変利得電
力増幅器１３で電力増幅された送信波は、アンテナ２２
を介して送信される。

【００１７】なお、相手からの送信波は、アンテナ２２
で受信された後、第２のデュープレクサ２１を通して可
変ローノイズアンプ２０に供給され、ここで制御回路１
９により定められた利得で増幅された後、第１のデュー
プレクサ１２を介して携帯電話接続端１１へ出力され
る。

【００１８】図２はデコーダ１６の一実施の形態のブロ
ック図を示す。同図において、入力端子１６０に入力さ
れた送信波は、２分岐されてミキサ１６１及び１６２に
それぞれ入力され、ここで位相同期ループ回路（ＰＬ
Ｌ）１６６の出力信号と、これを位相シフタ１６３で位
相シフトした信号とにより、それぞれ直交復調されてベ
ースバンド信号とされた後、周波数オフセット推定部１
６４に入力されて周波数オフセット値が得られる。

【００１９】この周波数オフセット値は電圧制御型温度
補償水晶発振器（ＶＣＴＣＸＯ）１６５にフィードバッ
クされた後ＰＬＬ１６６に入力され、ＰＬＬ１６６の出
力発振周波数を補正する。周波数オフセット推定部１６
４の出力信号は、またデータ抽出部１６７に入力され、
ここで携帯電話の送信電力、あるいは送信電力を決定す
るアルゴリズムに用いられるパラメータを抽出されて、
計算・変換部１６８に入力される。計算・変換部１６８
は、入力パラメータに基づき、実際に携帯電話機が送信
しようとしている電力を計算し、その値に応じた基準電
圧を発生させて出力端子１６９より出力する。

【００２０】次に、この実施の形態の動作について、図
１及び図２と共に更に詳細に説明する。携帯電話システ
ムによっては、移動機から基地局へ送信する際に、その
送信電力又はその送信電力を算出するに至った根拠のパ
ラメータを、常時あるいは所定周期で送信することがあ
る。この送信電力情報は、基地局により移動機を監視す
る手段として使われる。例えば、移動機の送信レベルが
大きいのに、基地局に到達するレベルが低い場合は、距
離が離れたものと判断して、更に送信レベルを上げるよ
うに移動機に指示をしたりすることに用いられたりす
る。

【００２１】この送信電力情報は、通常、決まったフォ
ーマットであり、送信データの中のどの辺にどういうコ
ーディングで書き込まれているという情報も、システム
固有のもので、分かっている情報である。そこで、図１
及び図２に示したデコーダ１６は、この送信電力情報を
復号するように作られている。デコーダ１６は、図２に
示したように、一般的なデジタルセルラの移動機の受信
部と同じような構成である。ただし、ＰＬＬ１６６は、
携帯電話機の送信周波数と同じ周波数でなくてはならな
いので、それ自体で周波数をサーチして所望の周波数を
見付ける方法を具備する必要があるが、これは本発明と
直接の関係のない一般的な技術内容になるので、ここで
は割愛する。

【００２２】図２において、前述したように、送信波は
入力端子１６０から入力されてミキサ１６１及び１６２
にそれぞれ入力され、ＰＬＬ１６６の出力信号と、これ
を位相シフタ１６３で位相シフトした信号とにより、そ
れぞれ直交復調されてベースバンド信号とされた後、周
波数オフセット推定部１６４に入力される。このとき、
例えば周波数オフセット推定部１６４の入力には、その
後のディジタル信号処理のために、Ａ／Ｄ変換機能が必
要になる。

【００２３】周波数オフセット推定部１６４は、携帯電
話機内の変調回路における基準信号とブースタの持つ復
調回路の基準信号との周波数のずれを公知の方法で検出
して、ＶＣＴＣＸＯ１６５にフィードバックする。これ
により、ＶＣＴＣＸＯ１６５の出力発振周波数は、携帯
電話機の基準信号周波数に一致するようになされ、ＰＬ
Ｌ１６６に供給されて周波数逓倍され、復調用搬送波と
して、ミキサ１６１に直接に供給される一方、位相シフ
タ１６３により９０°位相シフトされてミキサ１６２に
供給される。

【００２４】また、これと同時に、周波数オフセット推
定部１６４は、ミキサ１６１及び１６２から取り出され
た直交復調された復調信号を、データ抽出部１６７に供
給し、ここで上記の送信電力情報が抽出させる。計算・
変換部１６８は、データ抽出部１６７から入力された送
信電力情報に基づき、実際に携帯電話機が送信しようと
している電力を計算し、その値に応じたレベルの基準電
圧を発生させて出力端子１６９より出力する。

【００２５】出力端子１６９から出力された基準電圧
は、図１の制御回路１９に供給され、ここでダイオード
１７及びコンデンサ１８からなる検波回路からの検波電
圧と比較される。この検波電圧は、可変利得電力増幅器
１３の利得に応じて変化するため、制御回路１９はこの
検波電圧がデコーダ１６からの基準電圧と一致するよう
に、可変利得電力増幅器１３の利得を制御する制御電圧
を発生する。この制御回路１９は、オペアンプ等を用い
た一般的な回路で実現される。

【００２６】可変利得電力増幅器１３により電力増幅さ
れた送信波は、カップラ１４及び第２のデュープレクサ
２１を通してアンテナ２２から送信出力されるが、その
送信波の送信電力は、前記した可変利得電力増幅器１３
の利得制御の結果、送信波に含まれている前記送信電力
情報が示す値でアンテナ２２から送信されることとな
る。

【００２７】また、制御回路１９は、その可変利得電力
増幅器１３の制御電圧から、可変利得電力増幅器１３の
利得を知ることができるため、その利得と同じになるよ
うに、可変利得ローノイズアンプ２０の利得を設定す
る。これにより、アンテナ２２で受信され、第２のデュ
ープレクサ２１を通して可変利得ローノイズアンプ２０
に入力される受信波は、ここで送信側の可変利得電力増
幅器１３と同じ利得で増幅されて取り出されて第１のデ
ュープレクサ１２及び携帯電話接続端１１を介して携帯
電話機に入力されるため、この実施の形態のブースタ
と、これに接続された携帯電話機の高周波のインサーシ
ョンロスは送受共に補正される。

【００２８】このように、この実施の形態によれば、デ
コーダ１６で携帯電話機からの送信波中に含まれる送信
電力を規定する特定のメッセージをデコードして得た基
準電圧と、可変利得電力増幅器１３の出力送信波の検波
電圧とが一致するように動作するため、可変利得電力増
幅器１３で電力増幅された送信波は、アンテナ２２を介
して上記の特定のメッセージで規定された送信電力で送
信され、よって、携帯電話機にはブースタが接続された
ことを示す情報を入力する必要がなく、ブースタ接続を
検出する検出回路及び接続線を不要にできる。また、接
続線が不要なことからどの携帯電話機とも接続可能であ
る。

【００２９】なお、本発明は上記の実施の形態に限定さ
れるものではなく、例えば変調方式が周波数の変動に敏
感でなく、許容される周波数偏差内にＶＣＴＣＸＯ１６
５の発振周波数が収まるのであれば、図２に示した周波
数オフセット推定部１６４を不要にすることもできる。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
携帯電話機からの送信波に含まれる送信電力を規定する
特定の送信メッセージをデコードして、その送信メッセ
ージの送信電力に応じたレベルの基準信号を発生した
後、その基準信号とブースタにより電力増幅されて出力
される送信波の検波信号とが一致するようにブースタの
可変利得電力増幅器の利得を制御することで、携帯電話
機の送信波のブースタからの出力電力を、上記の特定の
送信メッセージにより規定された送信電力とするように
したため、携帯電話機にはブースタが接続されたことを
知らせる必要がなく、よって、接続情報を検出するため
の接続線や検出回路を不要にできる。

【００３１】また、本発明によれば、携帯電話機の送信
波に送信電力を示す特定の送信メッセージが含まれてい
る限り、本発明のアルゴリズムを適用できるので、製造
メーカの違いに関係なく携帯電話機に接続できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態の構成図である。

【図２】図１中のデコーダのブロック図である。

【符号の説明】

１１ 携帯電話接続端 １２、２１ デュープレクサ １３ 可変利得電力増幅器 １４ カップラ １６ デコーダ １７ 検波回路用ダイオード １８ 検波回路用コンデンサ １９ 制御回路 ２０ 可変利得ローノイズアンプ １６１、１６２ ミキサ １６３ 位相シフタ １６４ 周波数オフセット推定部 １６５ ＶＣＴＣＸＯ １６６ ＰＬＬ １６７ データ抽出部 １６８ 計算・変換部

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 接続された携帯電話機からの送信波を電
   力増幅する可変利得電力増幅器と、 該可変利得電力増幅器により電力増幅された前記送信波
   を２分岐する分岐手段と、 該分岐手段からの前記送信波に含まれる送信電力を規定
   する特定の送信メッセージをデコードして、該送信電力
   に応じたレベルの基準信号を発生するデコーダと、 前記可変利得電力増幅器により電力増幅された送信波を
   検波する検波回路と、 前記デコーダからの基準信号と該検波回路の出力検波信
   号とをレベル比較し、両信号が一致するように前記可変
   利得電力増幅器の利得を可変制御する制御回路と、 前記分岐手段からの前記送信波を無線送信する送信手段
   とを有することを特徴とする携帯電話用ブースタ。
2. 【請求項２】 受信用の利得可変ローノイズアンプを有
   し、前記制御回路は前記可変利得電力増幅器の利得に応
   じて、該利得可変ローノイズアンプの利得を可変制御す
   ることを特徴とする請求項１記載の携帯電話用ブース
   タ。
3. 【請求項３】 前記携帯電話機との接続端を前記可変利
   得電力増幅器の入力端子と前記利得可変ローノイズアン
   プの出力端子の一方に切換接続する第１のデュープレク
   サと、送受信用アンテナを前記可変利得電力増幅器の出
   力端子と前記利得可変ローノイズアンプの入力端子の一
   方に切換接続する第２のデュープレクサとを有すること
   を特徴とする請求項２記載の携帯電話用ブースタ。
4. 【請求項４】 前記デコーダは、前記分岐手段からの前
   記送信波を直交復調する復調手段と、該復調手段の出力
   復調信号から前記送信電力を規定する特定の送信メッセ
   ージを抽出するデータ抽出部と、該データ抽出部からの
   該特定の送信メッセージの送信電力を計算し、その計算
   値に応じたレベルの前記基準信号を発生する計算・変換
   部とを有することを特徴とする請求項１記載の携帯電話
   用ブースタ。
5. 【請求項５】 前記デコーダは、前記復調手段の出力復
   調信号から前記携帯電話機と前記基準信号の周波数のず
   れを検出する周波数オフセット推定部と、該周波数オフ
   セット推定部の出力信号により前記復調手段の復調用搬
   送波の周波数を補正する補正手段とを更に有することを
   特徴とする請求項４記載の携帯電話用ブースタ。
6. 【請求項６】 前記検波回路は、前記分岐手段により分
   岐されて前記デコーダに入力される送信波を包絡線検波
   することを特徴とする請求項１記載の携帯電話用ブース
   タ。