JPS60240219A

JPS60240219A - 無線送信機の電力制御方法および回路

Info

Publication number: JPS60240219A
Application number: JP9566485A
Authority: JP
Inventors: マーチン・クレイドン
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1984-05-08
Filing date: 1985-05-07
Publication date: 1985-11-29
Also published as: AU4203785A; DK198585A; EP0161027A2; GB2158620A; DK198585D0; GB8411640D0

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は無線送信機、特に移動無線送信機の電力制御方
法および電力制御回路に関するものである。

移動無線機に関する最近の技術的仕様においては、温度
変化、作動周波数の変動および電源電圧変化等を考慮に
入れた出力電力制御に関する規定がとり入れられている
のが通例である。既知の移動無線送信機では、Ｒ０Ｆ電
力増幅器の出力の一点で電力を検出し、電力制御回路内
で得られる出力電力表示を用いて、Ｒ９Ｆ駆動段に制御
信号を供給するようにしている。このような形式のシス
テムは整合したアンテナ系の場合は、満足に作動するが
、例えば、アンテアが損傷した場合の開路とか、アテン
ナ　フィーダ　ケーブルが圧しつぶされた場合の短絡な
どにより、不整合（ミスマツチ）が起った場合にはＲ８
Ｆ電力増幅器の出力トランジスタの永続的損傷、また場
合によっては永続的破損をさえ招来する可能性がある。

また残部のフィーダの長さが、はぼ１／４波長の倍数に
近くなった場合は、定在波が生じて、出力電圧検出器が
ゼロ電圧を検出し、問題は特に深刻になる。すなわち、
ゼロ電圧が検出された場合は、電力制御回路は制御信号
をＲ３Ｐ駆動段に供給し、Ｒ０Ｆ電力増幅器への駆動電
圧を増加させる。かくして、最大の駆動電圧と最悪の場
合の負荷が組合わされた場合、Ｒ１Ｆ電力増幅器内のト
ランジスタは急速に、再生不能な過大消費状態に置かれ
るおそれがあり、しかも外部温度の上昇によりそのこと
を検知するのが間に合わない程急速にその状態に転移す
る。

本発明の目的は、突発的な不整合が起った場合に送信機
の駆動電力を減少させるようにした電力制御を提供しよ
うとするものである。

これがため、本発明に係る無線送信機の出力電力制御方
法は、約［（（２ｎ　＋　１）　／２）π〕ラジアン（
ただし、ｎは、送信機の周波数バンドの中心周波数にお
いて、０または正の整数とする。）だけ移相させた２つ
の点で出力電圧をモニタするステップと、モニタした２
つの出力電圧のいずれが大きいかを決定するステップと
、この出力を用いて送信機の出力電力を制御するための
帰還信号を与えるステップとを含むことを特徴とする。

また、Ｒ１Ｐ電力増幅器に結合したＲ、Ｆ駆動段を含む
無線送信機用の本発明電力回路においては、該制御回路
は約Ｃ（（２ｎ　＋　１＞　／２）π〕ラジアン（ただ
し、ｎは送信機の周波数バンドの中心周波数において、
０または正の整数とする。）だけ移相させた少なくとも
２つの出力を生成するため、該Ｒ１Ｆ電力増幅器に結合
した手段と、２つの該出力のいずれが大きいかを決定し
、かつこの出力を用いて該Ｒ１Ｆ駆動段に供給する帰還
信号を生成するための手段とを具えたことを特徴とする
。

２つの出力はπ／２ラジアンの奇数倍だけ移相させるこ
とができるが、妥当な使用可能バンド幅をもたせるには
、ｎの値を低く選定する方が都合が良くｎ−０の場合最
も良好な使用可能バンド幅が得られることが分っている
。

Ｒ，Ｆ電力増幅器の出力に結合する位相偏移手段は、所
定長の伝送ラインあるいはこれと移相量が同じ集中回路
により形成するを可とする。等価回路を使用することの
１つの利点は、それが低域フィルタとして機能すること
で、切換リレー（またはそれと同等の電子装置）が送信
機および受信機に接続されるような同蒔送受話通信モー
ドで作動するトランシー２、の場合には、切換リレーと
アンテナとの間に接続する高周波フィルタをより小さく
できることを意味する。

また、前記出力決定手段は位相偏移手段の入力および出
力に結合したピークダイオード検出器により形成するを
可とする。このような配置は簡単に実現でき、かつ位相
偏移手段の人力および出力の信号のうち大きい方を用い
て帰還信号を生成するということをベースにして作動さ
せることができる。また、位相偏移手段の人力および出
力における信号は、必要に応じて、別個に処理し、障害
点の表示を与えるようにすることもでき、この目的のた
めには、元の検出器に１つからπ／４ラジアン移相した
点に付加的ダイオード検出器を配置することが有効であ
る。

また、さらに、本発明によるときは、Ｒ０Ｆ駆動段と、
該Ｒ，Ｆ駆動段に結合したＲ、Ｆ電力増幅器と、約［（
（２ｎ、＋１）／２）π〕ラジアンの位相偏移を与える
ため該電力増幅器に結合した位相偏移手段と、該位相偏
移手段の入力および出力のＲ，Ｆ電圧のいずれが大きい
かを決定し、かつ該Ｒ，Ｆ駆動段に結合した電力制御回
路に信号を供給するための手段とを具え、かくして電力
増幅器の出力を制御するようにした移動無線送信機を与
えることができる。

以下図面により本発明を説明する。

添付図面において同一特性を示す構成素子に関しては同
一数字を用いて表示しである。

第１図に示す既知のトランシーバは、その出力をＲ６Ｆ
駆動段１２に結合するようにした主発振・変調器１０を
含む。前記Ｒ８Ｆ駆動段１２はこれを終段Ｒ，Ｆ電力増
幅器１４に接続し、前記電力増幅器１４の出力をアンテ
ナ切換リレー１６に接続する。前記アンテナ切換リレー
１６の出力はそれぞれ受信部１８および高周波フィルタ
２０に接続し、前記フィルタ２０の出力をアンテナ２２
に接続する。フィルタ２０は切換リレー１６にふいて発
生する高周波を除去するために必要である。これまで記
述したところまでのトランシーバの作動については、受
信モードにおいては、アンテナ２２はリレー１６により
受信部１８に接続され、受信モードにおいては、電力増
幅器１４がリレー１６を介してアンテナ２２に接続され
るという意味においてよく知られている。

トランシーバの送信部は電力制御回路２４を含む。

前記回路２４は、一方の入力を入力端子２８に接続した
り、Ｃ電源（図示を省略）に接続し、他の人力を電力増
幅器１４の出力に接続したダイオード検出器３０に接続
するよう形成した比較回路２６を含む、前記比較回路２
６は緩衝増幅器３２を介してＰＮＰ接合トランジスタ３
４のペース電極に接続し、前記トランジスタ３４のコレ
クタを駆動段１２に接続して、駆動段１２よりの駆動を
制御するようにする。すなわち、電力増幅器１４の出力
が増加する場合は、出力制御回路２４が駆動段１２への
駆動を減少させるようにし、反対に出力電圧が減少する
場合はその駆動を増加させるようにする。

この既知のシステムは、正確にアンテナ２２の整合がと
れている場合は満足に機能するが、開路すなわちアンテ
ナの破損、あるいは短路、すなわちアンテナフィーダの
圧潰により不整合（ミスマツチ）が起った場合には、電
力増幅器１４と障害点間に定在波が生成される。そこで
、ダイオード検出器３０の近くに電圧ゼロが起った場合
は、電力制御回路２４は出力電力が低いと判断して最大
の制御電圧を駆動段１２に供給する。かくして、最大の
駆動電圧と最悪の場合の負荷で組合わされた場合、Ｒ０
Ｆ電力増幅器内のトランジスタは急速に再生不能な過大
消費状態におかれ、しかも外部温度の上昇によりそのこ
とを検知するのが間に合わない程急速にそのような状態
に転移するという事態を生ずる。

第２図に示す本発明回路の一実施例の場合は、約Ｃ（（
２ｎ　＋１）　／２）π〕ラジアンだけ移相させた２つ
の点でＲ，Ｆ電圧をモニタすることにより、この問題を
解決するようにしている。ここで、ｎは送信機の周波数
バンドの中心周波数において、０または正の整数とする
。このｎの値は最も広い使用可能バンド幅を得るため、
０とすることが望ましい。これら２つの点における電圧
を検出して、大きい方の電圧を比較回路２６に供給し、
前記回路２６において端子２８に供給されるり、Ｃ電圧
と比較する。

第５図に示すように、周波数バンドの中心周波数におい
て、モニタされている２つの点の１つでゼロ電圧Ｎが生
じた場合は、π／２の位相偏移に対応するゼロ点Ｎから
λ／４離れた所にピーク値Ｐが生ずる。したがって、送
信機の出力電力を制御するのにゼロ電圧Ｎが使用される
ことはあり得ないことになる。

このように、第１図示回路と比較したとき、本発明実施
例の場合は、単一ダイオード検出器３０の代りに、約Ｃ
（（２ｎ　＋１）　／２）π〕ラジアンだけ移相した出
力４４を生成する位相偏移手段または位相離隔手段４０
と、入力４２および出力４４の電圧のうち大きい方の電
圧を与え、この電圧を比較回路２６に供給するた必の検
出手段４６とを具える。

いま、電力増幅器の出力インピーダンスを５０Ωとし、
人力４２および出力４４がπ／２ラジアンだけ離隔して
いるものとした場合は、第３図および第４図に示すよう
に、位相偏移手段４０は１／４彼長の長さの５０Ωライ
シ４８、もしくはその各々のインピーダンスが送信機の
周波数バンドの中心周波数において５０Ωを呈するよう
なインダクタンス５０および分路コンデンサ５２．５４
よりなる前記５０Ωラインと等価の集中回路により形成
することができる。第４図示集中回路はフィルタとして
も機能するので、アンテナフィーダの長さを使用する場
合のような大きさの高周波フィルタ２０を必要としない
。

上記のいずれの場合も、検出手段は同じもの、すなわち
、共通接続点６２に接続した２つのダイオード検波器に
より形成し、かつ前記各検出器はコンデンサ５６、抵抗
５８およびダイオード６０により形成し、前記ダイオー
ド６０のアノードをコンデンサ５６と抵抗５８の接続点
に接続し、そのカソードを共通接続点６２に接続する。

また、接続点６２にはコンデンサ６４を接続し、前記接
続点６２から比較回路２６に供給すべき電圧を抽出する
ようにする。また、接続点６２からのラインにバイアス
抵抗６６を接続し、この抵抗により比較回路２６の一部
を形成させることもできる。

コンデンサ５６の値は電力増幅器１４の出力にかかる負
荷を最小にするため低い値に選定する。抵抗５８はバイ
アス抵抗を構成する。このような抵抗は高周波をピック
アッピする傾向のあるインダクタンスより適当であり、
かつ廉価である。ダイオード６０は理想的には整合のと
れたショットキーダイオードとするを可とする。

作動時には、入力４２および出力４４の電圧のうち大き
い方の電圧がダイオードの一方を導電状態にし、他のダ
イオードを非導電状態（逆バイアス）にするので、コン
デンサ６４上には電圧が生起されこの電圧が比較回路２
６の人力に導出される。

図示を省略しであるが、特に、元の検出器のいずれかか
らπ／４ラジアンだけ移相した点に第３ダイオードを付
加接続した場合は、入力４２および出力４４上の各電圧
は別個に処理し、これを用いてアンテナ系の障害点の表
示を与えるようにすることもできる。

図示を省略した広帯域動作により好適な本発明の変形例
においては、人力４２の電圧と出力４４の電圧とを別個
に導出し、加算回路内で組合せる。加算電圧に比例する
値、例えばその２つの電圧の平均値を比較回路２６に供
給し、前述の如く固定ＤＣ電圧と比較する。

この図示を省略した実施例の詳細は第３図または第４図
を参照すれば容易に理解できる。すなわちコンデンサ６
４をなりシ、その代り各ダイオード６０のカソードと大
地の間にコンデンサを挿入する。

さらに各ダイオード６０のカソードと、加算接続点とし
て動作する接続点６２の間に等しい価の抵抗を接続する
。この加算抵抗の値は抵抗６６の値より大とし、かつそ
の値は所望の帰還が得られる値とする。

【図面の簡単な説明】

第１図は送信機に出力電力制御装置を配置した既知のト
ランシーバのブロック図、第２図は本発明電力制御回路を具えたトランシーバのブ
ロック図、第３図はその人力および出力をそれぞれ２つのダイオー
ド検波器に接続するようにした１７４波長ラインの概要
回路図、第４図はその人力および出力をそれぞれ２つのダイオー
ド検波器に接続するようにした第３図示ラインと等価な
集中回路の概要回路図、第５図は標準的な定在波電圧パ
ターンを示す波形図である。１０・・・主発振・変調器１２・・・Ｒ，Ｆ駆動段１４・・・Ｒ，Ｆ電力増幅器１６・・・アンテナ切換リレー１８・・″・受信部２０・・・高周波フィルタ２２・・・アンテナ２４・・・電力制御回路２６・・・比較回路２８・・・入力端子３０・・・ダイオード検出器３２・・・緩衝増幅器３４・・・ＰＮＰ形トランジスタ４０・・・位相偏移手段４２・・・人力４４・・・出力４６・・・検出手段４８・・・伝送ライン５０・・・インダクタンス５２、５４．５６．６４・・・コンデンサ５８・・・抵
抗６０・・・ダイオード６６・・・バイアス抵抗

Claims

【特許請求の範囲】１、　約［：（（２ｎ　＋　１＞／２）π〕ラジアン（
ただし、ｎは送信機の周波数バンドの中心周波数におい
て、０または正の整数とする。）だけ移相させた２つの
点で出力電圧をモニタするステップと、モニタした２つ
の出力電圧のいずれかが大きいかを決定するステップと
、この出力を用いて送信機の出力電力を制御するための
帰還信号を与えるステップとを含むことを特徴とする無
線送信機の電力制御方法。２、　ダイオード検出器を用いて、モニタした該出力電
圧をいずれが大きいかを決定するようにしたことを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の方法。３、Ｒ，Ｆ電力増幅器に結合したＲ、Ｆ駆動段を含む無
線送信機用出力電力制御回路において、該制御回路は、
約Ｃ（（２ｎ　＋　１）　／２）π、〕ラジアン（ただ
し、ｎは送信機の周波数バンドの中心周波数において、
０または正の整数とする。）だけ移相させた少なくとも
２つの出力を生成するため該Ｒ０Ｆ電力増幅器に結合し
た手段と、２つの該出力のいずれが大きいかを決定し、
かつこの出力を用いて該Ｒ，Ｆ駆動段に供給する課金信
号を生成するための手段とを具えたことを特徴とする無
線送信機の電力制御回路。４、Ｒ，Ｆ電力増幅器の出力に結合した該位相偏移手段
は所定長の伝送ラインを含むことを特徴とする特許請求
の範囲第３項記載の回路。５、　Ｒ９Ｆ電力増幅器の出力に結合した該位相偏移手
段は、該伝送ラインと同じ移相量を有する集中回路を含
むことを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の回路。６、　該出力決定手段は位相偏移信号を生成するため該
手段の人力および出力に結合するようにしたピークダイ
オード検出器を具えたことを特徴とする特許請求の範囲
第３項ないし第５項のいずれかに記載の回路。７、Ｒ，Ｆ駆動段と、該Ｒ，Ｆ駆動段に結合したＲ、Ｆ
電力増幅器と、約Ｃ（（２ｎ　＋　１）　／２）π〕ラ
ジアンの位相偏移を与えるため該電力増幅器に結合した
位相偏移手段と、該位相偏移手段の人力および出力のＲ
，Ｐ電圧のいずれが大きいかを決定し、かつ該Ｒ０Ｆ駆
動段に結合した電力制御回路に信号を供給するための手
段とを具え、かくして電力増幅器の出力を制御するよう
にしたことを特徴とする移動無線送信機。