JPH11220410A - 温度補償出力パワー・レベル制御回路を有するrf送信機および温度補償方法 - Google Patents

温度補償出力パワー・レベル制御回路を有するrf送信機および温度補償方法

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JPH11220410A
JPH11220410A JP10286633A JP28663398A JPH11220410A JP H11220410 A JPH11220410 A JP H11220410A JP 10286633 A JP10286633 A JP 10286633A JP 28663398 A JP28663398 A JP 28663398A JP H11220410 A JPH11220410 A JP H11220410A
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output power
transmitter
temperature
response
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Randall W Rich
ランドール・ダブリュー・リッチ
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 送信信号の出力パワー・レベルを温度補償す
る無線周波数(RF)送信機(102)を提供する。 【解決手段】 可変利得を有する増幅器(112)は、
基準信号および複数の温度利得補正信号の少なくとも1
つに応答して、情報信号を増幅し、RF送信機による送
信のための増幅信号を生成する。検出器(132)は、
増幅信号の出力パワー・レベルを検出し、所定範囲を有
する検出出力パワー信号を生成する。温度センサ(13
8)は、RF送信機の複数の温度を測定する。誤差補正
回路(145)は、増幅信号の送信の間、および検出出
力パワー信号が検出器の所定のダイナミック・レンジ内
にある場合、検出出力パワー信号および基準信号に応答
して、RF送信機と関連するメモリ素子(142)に格
納されている複数の温度利得補正信号の内、複数の温度
の1つに対応する1つを更新する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般的に、無線周
波数(RF)送信機に関し、更に特定すれば、温度補償
出力パワー・レベル制御回路を有するRF送信機および
温度補償方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】符号分割多元接続(CDMA:code div
ision multiple access)セルラ無線電話機に組み込まれ
ているような無線周波数(RF)送信機は、本発明が必
要となる適切な環境を与える。CDMAセルラ無線電話
機は、1995年5月に発行された、Electronic Indus
tries Association TIA/EIA/IS-95A "Mobile Station-B
ase Station Compatibility Standard for Dual-Mode W
ideband Spread Spectrum Cellular System"(以降、
「IS−95規格」と呼ぶ)によれば、ダイナミック・
レンジが−50dBmから+23dBmまでに及ぶ73
dBの信号を送信するように、その仕様が決められてい
る。無線電話機の送信信号の出力パワー・レベルは、最
初に、受信信号の入力レベルに基づいて設定され、その
後遠隔CDMA基地局から受信するコマンドによって補
正される。受信信号の入力レベルに基づいて出力パワー
を設定することを、オープン・ループ・パワー制御と呼
ぶ。遠隔CDMA基地局によって送信された信号の出力
パワー・レベルを補正することを、クローズド・ループ
・パワー制御と呼ぶ。
【0003】受信信号レベルと送信信号レベルとの間の
オープン・ループ・パワー制御関係は、Tx=−Rx−
73dBという式で記述される。ここで、Txは、dB
mを単位とした送信信号の出力パワー・レベルであり、
RxはdBmを単位とした受信信号の入力レベルであ
る。受信信号の所与の入力レベルに対する送信信号の出
力パワー・レベルの許容誤差は、−30℃ないし+60
℃の周囲温度範囲を含む全動作状態において±9.5d
Bである。受信機の利得および送信機の利得に対する温
度の影響は、送信信号の出力パワー・レベルを判定する
場合の重大な関心事である。受信機の利得および送信機
の利得は、周囲温度範囲全体にわたって安定している必
要があり、更に、温度補償を適用することによって、オ
ープン・ループ利得の変動を±9.5dBの枠以内に収
めることができるように、適正に特徴化する必要があ
る。
【0004】典型的に、他のセルラ規格(AMPS,G
SM,NADC)に設計された無線電話機では、送信機
の温度に対する利得変動を、無線電話機内におけるクロ
ーズド・ループ・パワー制御方式によって追従している
無線周波数(RF)検出器は、典型的にダイオードを用
いて実施され、送信信号の出力パワー・レベルを検出し
て、電圧検出信号を発生する。この電圧検出信号を、演
算増幅積分器の負入力に結合する。演算増幅積分器の正
入力は、ディジタル/アナログ変換器(DAC)によっ
て変換された所定の電圧基準信号であり、送信信号の所
望の出力パワー・レベルにしたがって設定されている。
電圧基準信号は、典型的に、無線電話機の製造の間に決
定される。演算増幅積分器の出力は制御信号であり、送
信機の電圧制御増幅器(VCA:voltage controlled a
mplifier)利得段に結合されている。VCAの利得は、
制御信号に応答して調節され、所望の出力を得る。この
方式を用いる場合、温度による無線電話機の出力パワー
・レベルの誤差は、主にRF検出器における温度変動に
起因し、±0.5dB未満であることが示されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このク
ローズド・ループ・パワー制御方式は、CDMAセルラ
無線電話機には適当ではない。ダイオードを用いて実施
したRF検出器の応答は、指数出力電圧対入力パワー
(dBmを単位とする)特性を有し、精度が高いのは、
CDMAシステムにおいて必要とされる、指定の73d
Bダイナミック・レンジの上側25dBのみに過ぎな
い。RF検出器に極端に優れた温度補償を行い、DAC
が低パワー・レベルにおいて電圧基準信号を設定可能と
する十分な解像度を有していても、無線電話機の出力パ
ワー・レベルが低く、外部干渉レベルが高い場合、セル
ラ送信帯域における外部干渉のために、誤ったRF検出
読み取り値を生ずる可能性がある。誤ったRF検出読み
取り値によって、送信機がその利得を減少させる可能性
がある。遠隔CDMA基地局が、クローズド・ループ・
パワー制御によって、無線電話機の出力パワー・レベル
を補正しようとすることは可能である。しかしながら、
無線電話機のクローズド・ループ・パワー制御調整範囲
は無限ではない。調節範囲は、IS−95規格におい
て、オープン・ループ推定値周囲の最少±24dBと指
定されている。クローズド・パワー制御によって無線電
話機の出力パワーを適当に増大させることができない場
合、呼の音響品質が低下する可能性があり、あるいは、
呼が中断する(drop)可能性もあり得る。
【0006】典型的に、RF検出器を用いてクローズド
・ループ・モードで行う出力パワーの制御は、10dB
mよりも高い出力パワー・レベルにおいて、Tx利得の
変動による出力パワー誤差を±0.5dBに減少させ
る。出力パワー誤差は、10dBm未満のレベルにおい
て増大する。0dBmより低い出力パワー・レベルで
は、RF検出器を用いたクローズド・ループ・モードで
行う出力パワーの制御は概ね無効である。RFカプラの
結合比を高めることによって、および/またはより複雑
なRF検出回路を追加することによって、クローズド・
ループ・パワー制御範囲をいくらかは拡張することが可
能である。しかしながら、これら2つの手法には、各々
に欠点がある。結合比を高めることは、送信機の効率を
低下させ、電流漏れ(current drain) を増大させること
と等価であり、バッテリ給電型の無線電話機では望まし
いことではない。RF検出回路の複雑性を増大させる
と、製品コストを押し上げ、部品数が増加するため、こ
れも望ましいことではない。したがって、RF検出器の
みを用いた場合、CDMAの動作に必要な73dBダイ
ナミック・レンジの内60dBまでは補償されないまま
となる可能性がある。
【0007】この問題に対する別の解決策に、送信機の
利得変動対温度の関係を予め決定しておき、特定の測定
温度における予備特徴化値(pre-characterized value)
に基づいて、VCAの制御信号を補償するというものが
ある。しかしながら、この解決策が高精度であり、かつ
実用的であるためには、異なる無線電話機間における温
度に対する利得変動を小さくしなければならず、測定温
度を与える温度センサのばらつきも、異なる無線電話機
間において小さくしなければならない。これは、製造の
間に、広範な進行中の特徴化(ongoing characterizatio
n)、および/または顧客への出荷の前に各無線電話機の
温度に対する調節を必要とする。これらのオプションは
双方とも、望ましいものではない。
【0008】したがって、温度補償出力パワー・レベル
制御回路を有するRF送信機、および広いダイナミック
・レンジおよび広い温度範囲にわたってRF送信機を動
作可能とする方法が必要とされている。
【0009】
【発明の実施の形態】図1は、温度補償出力パワー・レ
ベル制御回路118を有する送信機102を含む無線電
話機100のブロック図を示す。図2は、図1の温度補
償出力パワー・レベル制御回路118によって、無線電
話機100の遠隔基地局101に対するアクセスを初期
化するために行われる方法を示すフローチャート207
である。図3は、図1の温度補償出力パワー・レベル制
御回路118によって、いつどのように温度補償値を更
新するかを判定するために行われる方法を示すフローチ
ャート310を示す。RF送信機102の構造について
は図1を、RF送信機の動作方法については図2、図3
を参照する。
【0010】本発明の好適実施例では、無線電話機10
0はセルラ無線電話機である。無線電話機100は、車
両搭載ユニット,携帯ユニット,または運搬可能ユニッ
トのように、当技術分野では既知の多くの形態を取るこ
とができる。本発明の好適実施例によれば、セルラ無線
電話機はCDMAセルラ無線電話機であり、前述のIS
−95規格に記載されているCDMAセルラ無線電話シ
ステムとの互換性を保つように設計されたものである。
【0011】無線電話機100は、概略的に、送信機1
02,受信機104およびアンテナ106を含む。受信
機104は、概略的に、Rxバンドパス・フィルタ12
0,信号受信機122,デコーダ/復調器124,およ
び情報シンク(information sink)126を含む。一般的
に、Motorola radiotelephone model number SUF1712,
米国特許番号第5,321,847号,および前述のI
S−95規格において教示されているように、受信機1
04およびアンテナ106は個々に当技術分野では既知
であり、これらの内容は本願においても使用可能であ
る。
【0012】送信機102は、概略的に、情報ソース1
08,エンコーダ/変調器110,増幅段112,無線
周波数(RF)カプラ114,Txバンドパス・フィル
タ116,および温度補償出力パワー制御回路118
(以降、「制御回路118」と呼ぶ)を含む。増幅段1
12は、概略的に、可変利得増幅器128,および固定
利得増幅器130を含む。固定利得増幅器130は、可
変利得増幅器128を除いて、送信機の変調器110よ
りも後段において典型的に見られる増幅器,ミキサ,お
よび/またはフィルタを含む全段の正味の利得を表す。
制御回路118は、概略的に、無線周波数(RF)検出
器132,アナログ/ディジタル変換器(ADC)13
4,電圧/パワー変換器(VPC)136,温度センサ
138,アナログ/ディジタル変換器(ADC)14
0,メモリ素子142,メモリ素子168,誤差補正回
路145,コントローラ146,電圧/パワー変換器
(VPC)150,ディジタル/アナログ変換器(DA
C)154,パワー/電圧変換器(PVC)164,お
よび加算器166を含む。誤差補正回路145は、概略
的に、比較器160および誤差更新回路144を含む。
【0013】制御回路118において、検出器132,
温度センサ138,ADC134,ADC140,およ
びDAC154は、好ましくは、ハードウエアで実施す
る。更に、制御回路118において、VPC136,コ
ントローラ146,メモリ素子142,メモリ素子16
8,誤差補正回路145(比較器160および誤差更新
回路144を含む),VPC150,PVC164,お
よび加算器166は、好ましくは、ソフトウエアで実施
する。しかしながら、制御回路118のエレメント間に
おけるハードウエアおよびソフトウエアの割り当ては、
当業者には既知のように、あらゆるものが使用可能であ
る。
【0014】"CDMA Mobile Station Modem ASIC" (Proc
eedings of the IEEE 1992 CustomIntegrated Circuits
Conference, section 10.2, pages 1-5)に記載され、
更に"TheCDMA Digital Cellular System an ASIC Overv
iew"と題する論文(Proceedings of the IEEE 1992 Cust
om Integrated Circuits Conference, section 10.1,pa
ges 1-7) に教示されているように、送信機102およ
び受信機104の既知のエレメントおよび機能の部分
は、全体的に、特定用途集積回路(ASIC:applicat
ion specific integrated circuit )で実現される。こ
れらの論文の内容は、本願においても使用可能である。
【0015】CDMAセルラ無線電話機の平均送信レベ
ルは、現場の実験では約10dBmであることが、実験
的に示されている。したがって、加入者ユニットは、典
型的なシステムでは、時間の50%を10dBm以上で
動作すると予測することは合理的である。RFカプラ1
14の結合比は、典型的に、−14dBないし−17d
Bである。約0dBmないし10dBmより高い送信機
出力パワー・レベルでは、結合信号115は、RF検出
器132を用いたクローズド・ループ動作では、許容範
囲内に入る。尚、RF検出器132は、アナログ動作モ
ードの間に使用されるので、デュアル・モード無線電話
機(即ち、CDMA/AMPS)において既に使用可能
であることを注記しておく。
【0016】動作の間、無線送信機102は、典型的に
音声またはデータとして、情報ソース108から情報を
受信する。この情報は入力信号109を与え、これをエ
ンコーダ/変調器110によって符号化および変調し、
変調信号111を生成する。変調信号111は、可変利
得を有する増幅段112によって増幅される。増幅段1
12は、制御信号155に対応する利得で変調信号11
1を増幅し、指定されている73dBの出力パワー・ダ
イナミック・レンジ内の出力パワー・レベルを有する増
幅信号113を生成する。ライン113における増幅信
号は、アンテナ106による送信のために、Txバンド
パス・フィルタ116によって濾波される。RFカプラ
114は、ライン113における増幅信号の一部を分離
し(couple off)、それを制御回路118が使用する。
【0017】温度補償出力パワー・レベル制御回路11
8および温度補償方法は、温度に対する送信機の利得変
動による出力パワー誤差を減少させるように構成されて
いる。これは、RF検出器132を温度センサ138と
組み合わせることによって、そして、RF検出器132
のみの使用可能範囲よりも広いダイナミック・レンジに
わたって、増幅信号113の出力パワー・レベルの適応
温度補償を行うソフトウエア・アルゴリズムによって、
制御回路118内において行われる。
【0018】動作の間、制御回路118は、基準信号1
47に応答して、増幅信号113の出力パワー・レベル
を自動的に温度補償し、温度に対して、増幅信号113
の所望の出力パワー・レベルを維持する。増幅段130
に結合されているRF検出器132は、増幅信号113
の出力パワー・レベルを示す検出信号133を生成す
る。RF検出器132およびRF送信機の出力制御回路
におけるその動作は、Walczak et al.の米国特許番号第
4,523,155号およびVilmur et al. の米国特許
番号第4,602,218号に教示されているように、
ダイオードを用いて実施する。これらの特許は本願にお
いても使用可能である。検出信号133が、所定のダイ
ナミック送信機出力パワー範囲に対応するRF検出器1
32の所定のダイナミック・レンジ内にある場合、検出
信号133は、メモリ素子142における温度補正信号
の更新に寄与する。検出信号133がRF検出器132
の所定のダイナミック・レンジ内にない場合、検出信号
133は、メモリ素子142における温度補正信号の更
新には寄与しない。
【0019】温度センサ138は、増幅段112付近で
測定される、対応する温度に応答して複数の温度信号を
生成する。温度センサ138は、例えば、Motorola (T
M) 5109768D04とすればよい。温度センサ138の感度
は、典型的に、10mV/℃である。温度センサ138
の範囲は、典型的に、−40℃ないし+125℃であ
る。温度センサ138は、無線電話機100のハウジン
グ内に配置され、好ましくは、送信機102の増幅段1
12付近の回路ボード上に実装する。温度を測定するス
テップは、図2におけるブロック201で表されてい
る。
【0020】温度センサ138に結合されているメモリ
素子142は、その中に複数の温度利得補正信号を格納
し、複数の温度信号139の対応する1つを受信したこ
とに応答して、複数の温度利得補正信号143の内の1
つを与える。このように、温度利得補正信号143は、
制御回路118が制御信号155を決定する時間におけ
る測定温度に応じてインデックス化されている。好適実
施例では、複数の温度利得補正信号143の大きさは、
測定温度の個々のステップ(step)に対応する個別のステ
ップに制限される。メモリ素子142は、所望の変化が
得られるまで、各パワー・レベルの調節サイクル毎に、
複数の温度利得補正信号143の1つの大きさを個別の
刻み単位で変化させる。
【0021】好適実施例では、メモリ素子142は、ラ
ンダム・アクセス・メモリ(RAM)として実施され
る。無線電話機100をオンにすると、無線電話機10
0の実際の動作が始まる前に、メモリ素子142の内容
は、コントローラ146によって、電気的消去可能プロ
グラム可能リード・オンリ・メモリ(EEPROM)素
子168からメモリ素子142に信号ライン158を通
じてダウンロードされる。無線電話機の動作の終了前
に、メモリ素子142の内容は、コントローラ146に
よって、信号ライン158を通じてメモリ素子168に
記録される。この動作によって、無線電話機がインアク
ティブの間、メモリ素子142の内容をメモリ素子16
8によって保持することができる。
【0022】メモリ素子168に格納されている温度利
得補正信号は、送信機102の特性に基づいて、あらか
じめ前もって特徴付けられ(pre-characterized) 、顧客
に引き渡す前にメモリ素子168にロードされる。好ま
しくは、その中に格納されている温度利得補正信号の各
々は、測定温度のある範囲に対応する。温度に対する温
度利得補正信号の分解能は、予め決められており、制御
回路118の所望の性能要件を基準とする。温度利得補
正信号は、一覧表で表現することが好ましい。その表
は、温度利得補正信号と温度範囲の関係を表す。表の初
期状態では、予め決められたデフォルトの温度利得補正
信号に対する温度で構成されている。テーブル内の温度
利得補正信号は、無線電話機の動作の間に、より精度の
高い値に更新される。これについては、以下で更に詳し
く説明する。このように、テーブル内の温度利得補正信
号は、個々の無線電話機100の送信機102および受
信機104の特性に対して、時間と共にカスタム化され
る、即ち、適合化されていく。このカスタム化された温
度利得補正信号の集合を使用することによって、初期の
予め決定されたデフォルトの温度利得補正信号のみを使
用する場合よりも一層精度の高いRF送信機102の動
作が得られるという利点がある。
【0023】誤差補正回路145は、RF検出器13
2,コントローラ146,およびメモリ素子142に結
合されている。誤差補正回路145は、増幅信号113
の送信の間、および検出された出力パワー信号133が
所定のダイナミック・レンジ内にある場合、検出信号1
33および基準信号147に応答して、RF送信機10
2と関連するメモリ素子142に格納されている温度利
得補正信号の内、温度139の1つに対応する1つを更
新する。
【0024】基準信号147は、コントローラ146に
よって供給することが好ましい。好適実施例では、基準
信号147は、スケーリングされた受信信号強度指示
(RSSI:received signal strength indication )
信号123,クローズド・ループ補正信号125,およ
びチャネル利得調節信号(コントローラ146内に格納
されている)の和である。チャネル利得調節信号は、受
信機104および送信機102双方における利得対周波
数の変動に対して、制御ループを補償する。チャネル利
得調節信号は、予め決められており、無線電話機100
の製造工程においてコントローラに格納される。
【0025】メモリ素子142内の温度補正信号のテー
ブルは、図3におけるブロック300で表すように、R
F送信機102が送信している間に、コントローラ14
6が指示する割り込みに基づいて更新する。誤差補正回
路145では、パワー・レベル検出器132および基準
信号147に結合されている比較器160が、検出パワ
ー信号137から基準パワー信号151を減算し、誤差
信号161を生成する。誤差信号を計算するステップ
は、図3におけるブロック305で表されている。検出
信号133を読み取り、基準信号147を読み取るステ
ップは、図3におけるブロック301で表されている。
誤差更新回路144は、増幅信号113の送信の間、お
よび検出した出力パワー信号133が検出器132の所
定のダイナミック・レンジ内にある場合に、出力パワー
誤差信号に応答して、RF送信機102と関連するメモ
リ素子142に格納された温度利得補正信号の内、温度
の1つに対応する1つを更新する。RF送信機102の
温度を測定するステップは、図3のブロック301で表
されている。検出した出力パワー信号133が検出器1
32の所定のダイナミック・レンジ内にあるか否かにつ
いて判定を行なうステップは、図3におけるブロック3
03で表されている。誤差更新回路144は、信号ライ
ン157,156,143を通じて、更新を行なう。更
新するステップは、図3におけるブロック306,30
7,308で示されている。当業者には認められよう
が、いかなる種類の方法または更新アルゴリズムでも使
用可能である。好適実施例では、新たな温度補正信号
は、現温度補正信号157を考慮にいれつつ、それぞれ
信号ライン143,156によって表される古い補正信
号と平均化される。更に、メモリ素子142に格納され
ている温度補正信号がメモリ素子168に転送される場
合、その全てにはスムージングおよび平均化が行われ
る。テーブルの温度範囲全体にわたる温度補正信号のス
ムージングによって、連続性を高めた温度補正特性が得
られ、制御信号155を決定するために印加するとき
に、温度補正信号間で一層精度高くしかも細かい刻みで
変化させることができる。テーブルを更新した後、コン
トローラ146の方法は、ブロック309で表すよう
に、割り込みから戻り、他の無線電話機の機能の処理を
継続する。
【0026】加算器166は、PVC164および基準
信号147に結合されている。加算器166は、更新さ
れた温度利得補正信号157を基準信号147と加算し
て、増幅段112のための制御信号153を生成する。
加算のステップは、図2におけるブロック203として
表されている。したがって、基準信号147は、制御信
号118によって補正され、制御信号155を補正す
る。
【0027】動作において、メモリ素子142内の温度
利得補正信号143は、更新された温度利得補正信号1
57に応答して更新される。更新温度利得補正信号15
7が生成されるのと同時に、ソフトウエア・アルゴリズ
ムが、メモリ素子142のテーブルに格納されている温
度利得補正信号の1つを更新する。このようにして、新
しい値が、メモリ素子142のテーブルにおける古い値
と置き代わる。更新は、増幅信号113の出力パワー・
レベルに一層高精度化した初期温度補償を適用するよう
に行われる。
【0028】好適実施例では、無線送信機102は、例
えば、送出キーの押圧に応答して、またはページが遠隔
基地局101から受信されたことに応答して、遠隔局に
アクセスするプロセスを初期化する。この初期ステップ
は、図2のブロック200で表されている。メモリ素子
142内のテーブルから温度補正値を求めるステップ
は、図2におけるブロック202として表されている。
初期出力パワー・レベル推定値を適正に判定し、電力に
敏感な無線電話システム上の負荷を最少に抑えることは
重要である。制御信号155を増幅器128に印加する
動作が、図2のブロック204で表されている。送信機
102をキー・アップする(key up)動作が、図2におけ
るブロック205で表されている。RF送信機102を
キー・アップした後、そして呼において、遠隔基地局が
無線送信機102の出力パワー・レベルを制御する。こ
れは、先に述べたように、クローズド・ループ出力パワ
ー・レベル制御として知られており、図2においてブロ
ック206として表されている。クローズド・ループ出
力パワー・レベル制御の間、温度補償出力パワー・レベ
ル制御回路118は、呼の間の無線送信機102の出力
パワー・レベルの制御には寄与しないことが好ましい。
しかしながら、呼の間、制御回路118はメモリ素子1
42のテーブル内の値を更新するように、積極的に動作
する。したがって、メモリ素子142内のテーブルは、
呼が完了した時点では、最も最新の値を有することにな
る。このプロセスは、無線送信機102が次にキー・ア
ップするときに繰り返される。このようにして、制御回
路118は、クローズド・ループ動作の間メモリ素子1
42内のテーブルを更新し続けるので、送信機102
は、それが次にキー・アップするときに、一層精度の高
い出力パワー・レベルで送信を行なう。あるいは、クロ
ーズド・ループ出力パワー・レベル制御の間、温度補償
出力パワー・レベル制御回路118は、呼の間の無線送
信機102の出力パワー・レベルの制御に寄与してもよ
い。
【0029】電圧信号/パワー信号変換器136は、検
出された電圧信号135からの検出信号133を、検出
パワー信号137に変換する。検出された電圧信号13
5からの検出信号133を検出パワー信号137に変換
するステップは、図3におけるブロック302として表
されている。送信スレシホルドより高い出力パワー・レ
ベルに対応する検出信号133の許容範囲は、無線電話
機100の製造の間に決定される。この変換は、式また
は参照テーブルとして実施することができる。好ましく
は、この変換は、P=m1*Ln(V−C)+b1 という
形態を有する式を用いて実施する。ここで、PはdBm
を単位とする出力パワー,Vは検出信号133の電圧,
Lnは自然対数演算,およびm1 ,C,b1 は、無線電
話機100の製造工程に応じて決定される定数である。
好適実施例では、b1 は、送信周波数帯域(824MH
zないし849MHz)内の動作周波数の関数であり、
無線電話機の製造工程に応じて予め決定される。コント
ローラ146は、無線電話機のチャネル割り当てに基づ
いて、割り当てられたチャネル上における無線電話機1
00の動作に先立って、b1 に対する値を与える。
【0030】電圧信号/パワー信号変換器150は、基
準電圧信号147を基準パワー信号151に変換する。
基準電圧信号147を基準パワー信号151に変換する
ステップは、図3のブロック304において表されてい
る。この変換は、式または参照テーブルとして実施する
ことができる。好ましくは、この変換は、P=m2*V+
2 という形態を有する式を用いて実施する。ここで、
PはdBmを単位とする出力パワー,Vは電圧信号とし
て表された基準信号147,およびm2 ,b2は無線電
話機の製造工程に応じて決定される定数である。好適実
施例では、b2は送信周波数帯域(824MHzないし
849MHz)内の動作周波数の関数であり、無線電話
機の製造工程に応じて予め決定される。コントローラ1
46は、無線電話機のチャネル割り当てに基づいて、割
り当てられたチャネル上における無線電話機100の動
作に先立って、b2 を与える。
【0031】パワー信号/電圧信号変換器164は、更
新温度補正パワー信号157からの更新温度利得補正信
号157を、更新温度補正電圧信号165に変換する。
この変換ステップは、図2のブロック208で表されて
いる。パワー信号/電圧信号変換器164では、定数値
によって更新温度利得補正信号157にスケーリングを
行い、制御信号155を発生する。スケーリングは、基
準信号147の感度(dB/V)を一致させるために必
要である。好ましくは、スケーリング定数は、1/m2
である。
【0032】好ましくは、制御信号118を処理する方
法は、ソフトウエアで行なう。したがって、適切な信号
形式変換が必要である。アナログ/ディジタル変換器1
34は、パワー・レベル検出器132に結合され、アナ
ログ検出信号133からの検出信号133をディジタル
検出信号135に変換する。アナログ/ディジタル変換
器140は、温度センサ138に結合され、複数のアナ
ログ温度信号139からの複数の温度信号139を、複
数のディジタル温度信号141に変換する。ディジタル
/アナログ変換器154は、結合回路144に結合さ
れ、ディジタル制御信号153からの制御信号153を
アナログ制御信号155に変換する。
【0033】本発明の好適実施例を要約すると、RF送
信機102は、RF送信機102によって送信される信
号の出力パワー・レベルを温度補償する。基準信号ソー
ス(ここではコントローラ146)は、電圧に基づくデ
ィジタル系基準信号147を与える。電圧/パワー変換
器150は、この電圧に基づくディジタル系基準信号1
47を、パワーに基づくディジタル系基準信号151に
変換する。可変利得を有する増幅器128は、電圧に基
づくアナログ系制御信号155に応答して、アナログ情
報信号111を増幅し、RF送信機102によって送信
するためのアナログ系増幅信号113を生成する。RF
カプラ114は、アナログ系増幅信号113の出力パワ
ー・レベルのサンプリングを行い、アナログ系サンプル
出力パワー信号115を生成する。検出器132は、ア
ナログ系サンプル出力パワー信号115を検出し、所定
の範囲を有するアナログ系検出出力パワー信号133を
生成する。アナログ/ディジタル変換器134は、アナ
ログ系検出パワー信号133を、ディジタル系検出出力
パワー信号135に変換する。電圧/パワー変換器13
6は、電圧に基づくディジタル系検出出力パワー信号1
35からのディジタル系検出出力パワー信号135を、
パワーに基づくディジタル系検出出力パワー信号137
に変換する。温度センサ138は、RF送信機102の
複数の温度139を測定する。アナログ/ディジタル変
換器140は、アナログ系の複数の温度139からの複
数の温度139を、ディジタル系の複数の温度141に
変換する。比較器160は、パワーに基づくディジタル
系検出信号137とパワーに基づくディジタル系基準信
号151とを比較し、パワーに基づくディジタル系誤差
出力パワー信号161を生成する。アナログ系増幅信号
113の送信の間、およびアナログ系検出出力パワー信
号133が所定範囲内にある場合、誤差更新回路145
は、パワーに基づくディジタル系出力パワー誤差信号1
61に応答して、RF送信機102と関連するメモリ素
子142に格納されている複数のパワーに基づくディジ
タル系温度利得補正信号の内、複数のディジタル系温度
141の1つに対応する1つを更新する。パワー/電圧
変換器164は、複数のパワーに基づくディジタル系温
度利得補正信号157の1つを、電圧に基づくディジタ
ル系温度利得補正信号165に変換する。加算器166
は、電圧に基づくディジタル系温度利得補正信号165
および電圧に基づくディジタル系基準信号147を加算
し、電圧に基づくディジタル系制御信号153を生成す
る。ディジタル/アナログ変換器154は、電圧に基づ
くディジタル系制御信号153を、電圧に基づくアナロ
グ系制御信号155に変換する。コントローラ146
は、RF送信機102によって決定される基準信号14
7および初期温度利得補正信号157に応答して、更に
遠隔基地局101に対してオープン・ループ出力パワー
制御構成で動作するRF送信機102に応答して、増幅
器128を制御する。コントローラ146は、増幅器1
28の制御に応答して、RF送信機102をキー・アッ
プし、所望の出力パワー・レベルで情報信号111を送
信する。コントローラ146は、RF送信機102のキ
ー・アップに応答して遠隔基地局101によって決定さ
れる基準信号147に応答して、更に、遠隔基地局10
1に対してクローズド・ループ出力パワー制御構成で動
作するRF送信機102に応答して、増幅器128を制
御する。
【0034】要約すれば、温度補償出力パワー・レベル
制御回路118は、温度センサ138およびソフトウエ
ア・アルゴリズムと結合されたRF検出器132を備
え、RF検出器のみの場合に使用可能な範囲よりも広い
ダイナミック・レンジにわたって、増幅信号113の出
力パワー・レベルの適応温度補償を行なう。
【図面の簡単な説明】
【図1】温度補償出力パワー・レベル制御回路を有する
送信機を含む無線電話機を示すブロック図。
【図2】図1の温度補償出力パワー・レベル制御回路に
よって、無線電話機の遠隔基地局に対するアクセスを初
期化するために行われる方法を示すフローチャート。
【図3】図1の温度補償出力パワー・レベル制御回路に
よって、いつどのように温度補償値を更新するかを判定
するために行われる方法を示すフローチャート。
【符号の説明】
100 無線電話機 101 遠隔基地局 102 送信機 104 受信機 106 アンテナ 108 情報ソース 110 エンコーダ/変調器 111 情報信号 112 増幅段 113 増幅信号 114 無線周波数(RF)カプラ 116 Txバンドパス・フィルタ 118 温度補償出力パワー・レベル制御回路 120 Rxバンドパス・フィルタ 122 信号受信機 124 デコーダ/復調器 126 情報シンク 128 可変利得増幅器 130 固定利得増幅器 132 無線周波数(RF)検出器 133 検出出力パワー信号 134 アナログ/デジタル変換器(ADC) 136 電圧/パワー変換器(VPC) 138 温度センサ 139 温度信号 140 アナログ/デジタル変換器(ADC) 142 メモリ素子 143 温度利得補正信号 144 誤差更新回路 145 誤差補正回路 146 コントローラ 147 基準信号 150 電圧/パワー変換器(VPC) 154 デジタル/アナログ変換器(DAC) 155 制御信号 157 温度利得補正信号 160 比較器 164 パワー/電圧変換器(PVC) 166 加算器 168 メモリ素子

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】無線周波数(RF)送信機によって送信さ
    れる信号の出力パワー・レベルの温度補償を行なう方法
    であって:基準信号と複数の温度利得補正信号の少なく
    とも1つとに応答して、情報信号を増幅し、前記RF送
    信機により送信する増幅信号を生成する段階;前記増幅
    信号の出力パワー・レベルを検出し、所定の範囲のパワ
    ー・レベルを有する検出出力パワー信号を生成する段
    階;前記RF送信機の複数の温度を測定する段階;およ
    び前記増幅信号の送信の間で、かつ前記検出出力パワー
    信号が前記所定の範囲以内にある場合、前記検出出力パ
    ワー信号および前記基準信号に応答して、前記RF送信
    機に付随するメモリ素子に格納されている複数の温度利
    得補正信号の内、前記複数の温度の1つに対応するもの
    を更新する段階;から成ることを特徴とする方法。
  2. 【請求項2】前記増幅信号を生成する段階の後、前記増
    幅信号の前記出力パワー・レベルをサンプリングし、サ
    ンプル出力パワー信号を生成する段階を更に含み、 前記検出出力パワー信号を生成する段階は、前記サンプ
    ル出力パワー信号の前記出力パワー・レベルを検出し、
    前記所定の範囲のパワー・レベルを有する前記検出出力
    パワー信号を生成することを特徴とする請求項1記載の
    方法。
  3. 【請求項3】前記更新する段階に先立ち、前記検出出力
    パワー信号および基準信号を比較して、誤差出力パワー
    信号を生成する段階を更に含み、 前記更新する段階は、前記増幅信号の送信の間で、かつ
    前記基準出力パワー信号が前記所定の範囲以内にある場
    合、前記誤差出力パワー信号に応答して、前記RF送信
    機に付随する前記メモリ素子に格納されている、前記複
    数の温度に対応する複数の温度利得補正信号を更新する
    ことを特徴とする請求項1記載の方法。
  4. 【請求項4】前記基準信号と前記複数の温度の1つに対
    応する温度利得補正信号を加算して制御信号を生成する
    段階を更に含み、 前記増幅信号を生成する段階は、前記制御信号に応答し
    て、前記情報信号を増幅し、前記RF送信機により送信
    する前記増幅信号を生成することを特徴する請求項1記
    載の方法。
  5. 【請求項5】前記RF送信機によって決定される前記基
    準信号および初期温度利得補正信号に応答し、遠隔基地
    局に対してオープン・ループの出力パワー制御を行う前
    記RF送信機に応答して、前記増幅信号を生成する段階
    が制御され;前記基準信号を発生する前記段階に応答し
    て、前記RF送信機をキー・アップし、所望の出力パワ
    ー・レベルで前記情報信号が送信され;前記遠隔基地局
    によって決定される前記基準信号に応答し、更に前記R
    F送信機のキー・アップに応答し、更に前記遠隔基地局
    に対してクローズド・ループ出力パワー制御構成で動作
    する前記RF送信機に応答して、前記増幅信号を生成す
    る段階が制御されることを特徴とする請求項1記載の方
    法。
  6. 【請求項6】前記遠隔基地局によって決定される前記基
    準信号に応答して前記増幅信号を生成する段階の制御
    は、更新された電圧に基づく温度利得補正信号に応答
    し、前記RF送信機をキー・アップする段階に応答し、
    更に前記遠隔基地局に対してクローズド・ループ出力パ
    ワー制御構成で動作する前記RF送信機に応答して、前
    記増幅信号を生成する段階が制御されることを特徴とす
    る請求項5記載の方法。
  7. 【請求項7】温度補償出力パワー・レベル制御回路を有
    する無線周波数(RF)送信機であって:基準信号およ
    び複数の温度利得補正信号の少なくとも1つに応答し
    て、情報信号を増幅し、前記RF送信機により送信する
    増幅信号を生成する、可変利得を有する増幅器;前記増
    幅信号の出力パワー・レベルを検出し、所定の範囲のパ
    ワー・レベルを有する検出出力パワー信号を生成する検
    出器;前記RF送信機の複数の温度を測定する温度セン
    サ;および前記増幅信号の送信の間で、かつ前記検出出
    力パワー信号が前記所定の範囲以内にある場合、前記検
    出出力パワー信号および前記基準信号に応答して、前記
    RF送信機に付随するメモリ素子に格納されている複数
    の温度利得補正信号の内、前記複数の温度の1つに対応
    するものを更新する誤差補正回路;から成ることを特徴
    とするRF送信機。
  8. 【請求項8】前記増幅信号の前記出力パワー・レベルを
    サンプリングし、サンプル出力パワー信号を生成するR
    Fカプラを更に備えており、 前記検出器は、前記サンプル出力パワー信号の前記出力
    パワー・レベルを検出し、前記所定の範囲を有する前記
    検出出力パワー信号を生成することを特徴とする請求項
    7記載のRF送信機。
  9. 【請求項9】前記誤差補正回路が複数の温度利得補正信
    号の1つを更新するのに先立ち、前記検出出力パワー信
    号および基準信号を比較して、誤差出力パワー信号を生
    成する比較器を更に備えており、 前記誤差補正回路は、前記増幅信号の送信の間で、かつ
    前記検出出力パワー信号が前記所定の範囲以内にある場
    合、前記誤差出力パワー信号に応答して、前記複数の温
    度に対応する、前記RF送信機に付随する前記メモリ素
    子に格納されている複数の温度利得補正信号を更新する
    ことを特徴とする請求項7記載のRF送信機。
  10. 【請求項10】前記基準信号と複数の温度利得補正信号
    の前記1つを加算して、制御信号を生成する加算器を更
    に備えており、 前記増幅器は、前記制御信号に応答して、前記情報信号
    を増幅し、前記RF送信機によって送信するための前記
    増幅信号を生成することを特徴する請求項7記載のRF
    送信機。
  11. 【請求項11】以下の段階を実行するコントローラを更
    に備えていることを特徴とする請求項7記載のRF送信
    機: 前記RF送信機によって決定される前記基準信号
    および初期温度利得補正信号に応答し、更に遠隔基地局
    に対してオープン・ループの出力パワー制御が行われる
    前記RF送信機に応答して、前記増幅器を制御する段
    階;前記増幅器を制御する前記段階に応答して、前記R
    F送信機をキー・アップし、所望の出力パワー・レベル
    で前記情報信号を送信する段階;および前記遠隔基地局
    によって決定される前記基準信号に応答し、前記RF送
    信機をキー・アップする段階に応答し、更に前記遠隔基
    地局に対してクローズド・ループ出力パワー制御構成で
    動作する前記RF送信機に応答して、前記増幅器を制御
    する段階。
  12. 【請求項12】前記遠隔基地局によって決定される前記
    基準信号に応答して前記増幅する段階を制御する前記段
    階は、更に、更新された電圧に基づく温度利得補正信号
    に応答し、前記RF送信機をキー・アップする段階に応
    答し、更に前記遠隔基地局に対してクローズド・ループ
    の出力パワー制御が行われる前記RF送信機に応答し
    て、前記増幅する段階を制御することを特徴とする請求
    項11記載のRF送信機。
JP10286633A 1997-10-10 1998-10-08 温度補償出力パワー・レベル制御回路を有するrf送信機および温度補償方法 Pending JPH11220410A (ja)

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