JPS61290809A - 高周波電力増幅装置 - Google Patents

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】 産業上の利用分野 本発明は無線通信機、特に自動車電話などの移動通信機
等の送信部に用いる高周波電力増幅装置に関するもので
ある。

従来の技術 最近、移動通信の発達に伴い、通信回線間の干渉妨害を
軽減するために送信出力電力を広範囲にわたり制御する
回路が必要となっている。

第３図は、従来の自動電力制御（以下ムＰＣと略記する
）回路と送信出力電力増幅部とを有する高周波電力増幅
装置のブｏｙり構成図である。第３図において、１は変
調器などからの送信入力信号が印加される入力端子、２
は送信出力信号が得られる出力端子、３は送信出力設定
用制御信号が印加される制御入力端子である。４は入力
端子１からの送信入力信号を増幅する利得制御増幅器で
、電源電圧を変化させて利得を制御する０５は電力増幅
器、６は電力増幅器５からの出力電力の一部を取り出す
方向性結合器、７は方向性結合器６から取り出された出
力電力の一部を検波して送信出力電力に比例した直流電
圧に変換する検波回路、８は制御入力端子３からの制御
信号により設定した出力に対応する基準電圧を発生する
基準電圧発生回路である。９は検波回路７からの直流電
圧と基準電圧発生回路８の出力電圧を比較し誤差電圧を
増幅する差動増幅器で、この出力電圧により利得制御増
幅器４の電源電圧を制御する。

以上のような構成において、以下その動作について説明
する。

入力端子１からの送信入力信号は利得制御増幅器４、電
力増幅器６で増幅した後、例えば図示はしないが、アイ
ソレータ、アンテナ共用器を通りアンテナから送信波と
して放射される。

電力増幅器６の出力は方向性結合器６によジ一部が取り
出され、この出力は検波回路７により送信出力電力に比
例した直流電圧に変換され差動増幅器９に入力される。

一方、制御入力端子３からの制御信号によフ設定出力に
対応した基準電圧を発生する基準電圧発生回路８の基準
電圧が差動増幅器９に入力され、検波回路７からの直流
電圧と比較され、その誤差電圧が増幅される。その増幅
された誤差電圧により利得制御増幅器４の電源電圧を制
御する。

この人ｐｃループ回路において、制御入力端子３からの
制御信号により基準電圧を設定し、所望の送信出力電力
に一定になるように制御を行なうものである。

発明が解決しようとする問題点 しかし以上のような構成では、電力増幅器６より前に配
置される増幅器４の利得制御により送信出力電力の制御
を行なっているため、その動作上多くのアイドル電流を
必要とする電力増幅器を用い、送信出力電力を低レベル
に設定する場合、送信機の効率が著しく劣化するという
問題がありた〇本発明は従来技術の以上のような問題を
解決するもので、アイドル電流の多い動作方式の電力増
幅器を使用する移動通信機器において、低レベル出力設
定時の効率の劣化を簡易な回路構成で軽減することを目
的とするものである。

問題点を解決するだめの手段 本発明は、電力増幅器とその出力電力の一部を取り出す
検出回路、その検出出力を入力とする検波回路、その検
波出力および基準電圧を入力とする差動増幅器により、
前記電力増幅器の入力側のバイアスを直接制御すること
で、上記目的を達成するものである。

作用 本発明は上記構成により、電力増幅器の出力信号の一部
を検出回路で取り出し、その検出回路の出力を入力とす
る検波回路により直流電圧に変換し、その直流電圧およ
び基準電圧発生回路からの基準電圧を入力とする差動増
幅器の出力により、前記電力増幅器の入力バイアス回路
のバイアスを直接制御するようにしたものである。

実施例 以下、図面を参照しながら本発明の一実施例について説
明する。

第１図は本発明の一実施例における高周波電力増幅装置
の自動電力制御回路と送信出力電力増幅部の構成図であ
る。第１図において、１ｏは変調器（図示せず）、利得
制御増幅器を含む前置増幅器（図示せず）などからの送
信入力信号が印加される入力端子、２は送信出力信号が
得られる出力端子、３は送信出力設定用制御信号が印加
される制御入力端子である。１１は電力増幅器、１２は
電力増幅器１１０入力バイアス回路を含む入力回路、１
３は電力増幅器１１の電力増幅素子である。

１４は電力増幅器１１の出力回路で、出力バイアス回路
を含んでいる。６は電力増幅器１１からの出力電力の一
部を取り出す方向性結合器、９は方向性結合器６から取
フ出された出力電力の一部を検波して送信出力電力に比
例した直流電圧に変換する検波回路、８は制御入力端子
３からの制御信号により設定した出力に対応する基準電
圧を発生する基準電圧発生回路である。９は検波回路７
からの直流電圧と基準電圧発生回路８の出力電圧を比較
して誤差電圧を増幅する差動増幅器で、この出力により
電力増幅器１１０入力側バイアスの制御を行なう。

以上のような構成において、以下その動作について説明
する。

まず入力端子１０からの送信入力信号は入力回路１２．
電力増幅素子１３．出力回路１４から構成される電力増
幅器１１で増幅され、出力端子２からの送信出力信号は
、例えば図示はしないが、アイソレータ、アンテナ共用
器を通りアンテナから送信波として放射される。

電力増幅器１１の出力は方向性結合器６により一部が取
り出され、この出力は検波回路７により送信出力電力に
比例した直流電圧に変換され差動増幅器９に入力される
〇 一方、制御入力端子３からの制御信号により設定出力に
対応した基準電圧を発生する基準電圧発生回路８０基準
電圧が前記差動増幅器９に入力され、検波回路７かもの
直流電圧と比較され、その誤差電圧が増幅される。その
電圧により電力増幅器１１の入力バイアス電圧を制御す
る。この人ＰＣループ回路において制御入力端子３から
の制御信号によシ設定された基準電圧と検波電圧が比較
され、所望の送信出力電力になるように制御される。

また、電力増幅器を直接制御することにより、低送信出
力電力時の消費電流を大幅に低減することができる。な
お、入力回路１２．電力増幅素子１３、出力回路１４の
具体的な回路構成を第２図に示しておく。

以上の説明から明らかなように本実施例によれば、送信
出力信号の最終増幅段であるアイドル電流の多い電力増
幅器１１の入力バイアス電圧をムｐｃループにより直接
制御することで、電力増幅器１１の低送信出力電力時の
消費電流を大幅に低減することができる。また、出力バ
イアスの大電流を制御する場合のような大規模な制御回
路を必要とせず、入力回路１２における入力バイアス回
路の接続の変更程度で前記動作を実現できる０なお、特
に電力増幅素子としてＧａＡｓＦΣＴｌ用いる場合、高
出力電力時に所望の利得特性および効率特性を得るべく
設定したゲートバイアス電圧を、高利得の不要な低出力
電力時にはゲートバイアス電圧を深くなるように制御す
ることにより、送信機等の効率に最も高い影響をおよぼ
す電力増幅器において低出力電力設定時の消費電流の低
減と利得の制御を実現することができる。また、従来と
同様の方式を電力増幅段（最終増幅段）に適用し出力バ
イアス電圧を制御するには、大電流を制御するために制
御回路として大規模なものが必要となるが、本発明では
、ゲートバイアスを制御するためにそれらの必要はなく
、回路の大型化も生じない。

このように、小型高効率性能が要求される移動通信機、
特に携帯型無線機において、良好な出力電力制御特性と
、出力電力制御時の効率の向上を、同時に簡易な回路構
成にて実現できる。

発明の効果 以上のように本発明は、送信出力を切換える送信機等に
おいて、最終増幅段である電力増幅器の入力バイアス電
圧を五ＰＣループ回路によって直接制御することにより
、電力増幅器の電力利得制御を小形の回路で行なうとと
もに、低送信出力電力時の消費電流を大幅に低減するこ
とができ、その効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における高周波電力増幅装置
の自動電力制御回路と送信出力電力増幅部のブロック構
成図、第２図は第１図の要部回路図、第３図は従来の高
周波電力増幅装置の自動電力制御回路と送信出力電力増
幅部のブロック構成図である。 １．１ｏ・・・・・・入力端子、２・・・・・・出力端
子、３・・・１１．制御入力端子、４・・・・・・利得
制御増幅器、５・１１・・・・・・電力増幅器、６・・
・・・・方向性結合器、７・・・・・・検波回路、８・
・・・・・基準電圧発生回路、９・・・・・・差動増幅
器、１２・・・・・・入力回路、１３・・・・・・電力
増幅素子、１４・・・・・・出力回路。 代理人の氏名　　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第
１図 Ｎ＝一覧力５ｗ％五

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 入力バイアス回路を有して送信信号を増幅する電力増幅
   器と、前記増幅器の出力電力の一部を取り出す検出回路
   と、前記検出回路からの検出信号を検波する検波回路と
   、規定出力に対応した基準電圧を発生する基準電圧発生
   回路と、前記検波回路の出力電圧と前記基準電圧とを比
   較し差電圧を増幅してその出力が前記電力増幅器の入力
   バイアス回路に接続される差動増幅器とを具備した高周
   波電力増幅装置。