KR100312367B1

KR100312367B1 - 이동체통신장치및방법

Info

Publication number: KR100312367B1
Application number: KR1019940023924A
Authority: KR
Inventors: 고바야시구니오; 아다찌데쯔아끼; 시부야쓰요시
Original assignee: 야마모토 마사유키; 히다치도부 세미컨덕터 가부시키가이샤; 가나이 쓰도무; 가부시끼가이샤 히다치 세이사꾸쇼
Priority date: 1993-09-24
Filing date: 1994-09-23
Publication date: 2001-12-28
Also published as: US5574993A; MY111535A; EP0645899A3; TW247383B; CN1109664A; EP0645899A2; JPH07143056A; KR950010413A

Abstract

이동체 통신장치, 특히 비교적 광범위의 출력전력 범위를 필요로 하며, 또한 고주파증폭부에 리니어리티를 요하는 디지탈 변조방식을 채용하는 이동체 무선통신장치 및 방법에 관한 것으로써, 고주파전력 증폭기에 있어서의 소출력 전력시의 선형성을 대출력전력시의 선형성과 마찬가지로 유지할 수 있게 하기 위해, 소전력출력시에는 고주파 전력 증폭기로의 입력신호전력을 감쇠기로 작게하고, 이것에 의해 저하하고자 하는 송신신호전력은 고주파전력 증폭기의 이득을 송신전력 제어회로를 거쳐서 올리는 것에 의해 보상하고, 이 상태에서 고주파 전력 증폭기는 대전력 출력시와 마찬가지로 트랜지스터의 선형영역에서 동작가능하게 된다.

이것에 의해, 송신전력사용범위의 전역에 걸쳐 증폭기의 선형성이 보증된다.

Description

이동체 통신장치 및 방법

제1도는 본 발명의 1실시예에 관한 휴대전화기의 블럭도.

제2도는 제1도의 실시예중의 고주파 전력증폭기의 1예를 도시한 MOS 트랜지스터의 회로도.

제3도a 및 제3도b는 각각 제1도의 실시예에 있어서의 감쇠기의 1예를 도시한 회로도와 감쇠기의 동작특성도.

제4도a 및 제4도b는 각각 고주파 전력증폭기의 출력전력을 송신전력 검출회로 및 송신전력 제어회로의 루프를 거쳐서 피드백제어하고 고주파 전력증폭기의 입력전력을 감쇠기로 제어하는 제1도의 실시예의 주요부를 도시한 블럭도와 그 동작 특성을 설명하기 위한 특성도.

제5도는 고주파 전력증폭기의 출력신호에 소정의 전력을 얻기 위해 상대적으로 큰 제어전압을 인가한 경우와 상대적으로 작은 제어전압을 인가한 경우에 있어서의 직렬 3단의 파워 MOSFET 전체에 있어서의 Vgs-Id특성을 도시한 설명도.

제6도는 본 발명의 실시예에 있어서 고주파증폭기의 5%변조입력전력을 -3d Bm과 +3dBm으로 전환했을 때의 AM변조출력%를 도시한 설명도.

제7도는 본 발명의 다른 실시예에 관한 휴대전화기의 블럭도.

제8도a 및 제8도b는 각각 제7도의 실시예에서 사용하는 프리앰프의 1예의 회로도와 그 동작특성도.

제9도a 및 제9도b는 각각 고주파 전력증폭기의 출력전력을 송신전력 검출회로 및 송신전력 제어회로의 루프를 거쳐서 피드백제어하고 고주파 전력증폭기의 입력전력을 프리앰프로 제어하는 상기 다른 실시예의 주요부를 도시한 블럭도와 그 동작설명특성도.

제10도는 셀룰러 전화시스템의 개략설명도.

제11도a 및 제11도b는 각각 스펙트럼확장과 AM변조출력%의 관계예를 도시한 특성도.

제12도는 MOS 트랜지스터의 Vgs-Id특성의 1예를 도시한 도면.

제13도는 고주파 전력증폭기의 동작왜곡을 AM변조출력%로 평가한 1예를 도시한 특성도.

제14도는 제6도 및 제13도의 계측상태를 개략적으로 도시한 모식도.

본 발명은 이동체 통신장치, 특히 비교적 광범위의 출력전력범위를 필요로 하며 또한 고주파 증폭부에 선형성을 필요로 하는 디지탈변조방식을 채용하는 이동체 무선통신장치 및 방법에 관한 것으로서, 예를 들면 셀룰러 전화시스템에서 사용되는 자동차 탑재용 전화기나 휴대용 무선전화기(이하, 휴대전화기라고도 한다)에 적용해서 유효한 이동체 통신기술에 관한 것이다.

휴대전화기는 시스템에 할당된 유한의 주파수자원 중에서 가능한한 많은 가입자를 수용하기 위해 전파가 너무 멀리 전파되지 않도록 송신전력이 제한되고, 거리적으로 떨어진 장소에서 즉 다른 셀내에 있어서 동일한 주파수를 이용가능하게 하는 기술이 기본으로 되어 있다. 이와 같은 휴대전화기에 있어서 송신측의 출력 전력의 크기는 송신자와 수신자의 거리나 그들간의 전기적 통신환경에 의해 결정되고 있다. 즉, 제10도에 도시한 1개의 기지국에 착안한 셀룰러 전화시스템을 예로 설명하면, 서로 전기적 통신환경적으로 가까운 기지국(103)과 휴대전화기(101) 사이의 통신에서 송신전력은 필요한 범위내에서 작게 되고, 휴대전화기(102)와 같이 기지국(103)과의 거리가 긴 경우, 기지국(103)과 휴대전화기(102)의 통신전력은 크게 된다. 그 때문에, 각각의 송신기(101), (102)에 있어서 예를 들면 약 20dB의 폭으로 송신출력전력의 제어가 필요하게 된다. 그리고, 각각의 송신기(101), (102)가 어떤 레벨의 송신전력을 사용해서 송신할지는 기지국에서 송신되어 오는 수신파에 포함되는 신호 즉 송신전력정보의 지시에 따라서 선택된다. 이와 같은 송신전력의 제어는 예를 들면 비교적 가까운 송수신거리에서는 불필요하게 큰 송신전력에 의해 다른 지역에서 통신하고자 하는 기기로의 영향을 최소한으로 하는 것이나 불필요하게 큰 송신전력에 의한 송신기의 전원전지의 소모를 최소한으로 해서 한정된 전지용량에서의 통신시간을 보다 길게 하는 것을 목적으로 하고 있다.

이와 같은 송신전력의 제어에 대해서 기재된 문헌의 예로서는 1991년 10월 1일 공개의 일본국 특허공개공보 평성3-229526호, 1992년 2월 7일 공개의 일본국 특허공개공보 평성4-37323호가 있다.

상기와 같은 송신전력의 제어는 송신기의 고주파 전력증폭기의 이득을 제어하는 것에 의해 간단히 실현할 수 있지만, 그 경우에 출력전력의 단순한 이득제어만을 실행하는 것이라면 고주파 전력증폭기의 입력신호전력이 고정인 것에 기인해서 그 증폭기에 있어서의 소출력전력시의 선형성과 대출력전력시의 선형성의 양쪽을 양립시키는 것이 곤란하게 되어 변조출력신호가 인접채널과 간섭할 염려가 있는 것이 본 발명자에 의해 발견되었다.

즉, 셀룰러 전화시스템에 있어서는 1개의 송신신호(1개의 변조신호)의 협대협화에 의해서 인접채널과의 간섭을 방지하는 것이 필요하고, 그를 위해서 반송주파수를 중심으로 한 사이드로브의 주파수와 각 주파수의 신호전력의 분포를 나타내는 주파수 스펙트럼의 형상이 제1도a와 같이 규정되고, 그 형상에 의해서 규정되는 상한전력을 초과하지 않는 것이 송신신호에 요구된다. 인접채널과의 간섭을 작게 하는데 적합한 변조방식으로서 GMSK(Gaussian Minimum Shift Keying)변조 또는 π/4 QPSK변조 등이 채용된다. 또, 그와 같은 주파수 스펙트럼의 규격을 만족시키기 위해서 고주파 전력증폭기는 사용전력범위에서 입력전력에 대한 출력전력의 선형성이 있어야 한다. 그러나, 소전력출력시에 있어서의 반도체소자의 비선형특성에 의해서 사용전력의 전체범위에서 충분한 선형성을 얻는 것은 곤란하다. 예를 들면, 제12도에 도시되는 바와 같이, MOS 트랜지스터의 게이트와 소오스간 전압 Vgs에 대한 드레인전류Id의 관계는 비포화영역에 있어서도 게이트와 소오스간 전압 Vgs가 비교적 작을 때에는 현저하게 비선형으로 된다(B급 증폭). 따라서, 이와 같은 MOS 트랜지스터에 대한 게이트 바이어스전압의 제어에 의한 고주파 전력증폭기의 이득제어에 있어서 상기 MOS 트랜지스터의 게이트 바이어스전압이 낮게 되어 소전력을 출력하고자 할 때, 그 게이트에 입력신호가 전달되어 오면 출력신호파형이 왜곡되어 버린다. 이와 같은 왜곡에 의해서 송신신호는 주파수 스펙트럼의 규격을 이탈한다.

제13도에는 증폭기의 선형성을 평가하는 파라미터의 하나인 AM변조출력%가 도시된다. 동일 도면에 도시되는 특성은 제14도에 도시되는 바와 같이, 실리콘 MOS 트랜지스터를 사용해서 구성된 고주파 전력증폭기에 915MHz의 송신파로 10kHz의 5%진폭변조를 실행한 신호를 입력하고, 상기 증폭기의 이득제어 단자전압을 조정해서 출력전력에 원하는 이득을 얻도록 하고, 그 중에 어느 정도의 10kHz의 진폭변조성분이 있는지를 측정한 것이다. 예를 들면, 게이트 바이어스전압이 작게 된 B급증폭과 게이트 바이어스전압이 크게 된 A급증폭(제12도참조)를 비교한 경우, A급증폭은 입력의 전주기에 걸쳐서 드레인전류가 흐르므로 증폭출력진폭에 있어서 차지하는 변조성분이 B급증폭보다 작게, 즉 증폭변조신호의 왜곡이 작게 된다. 이것에 의해 명확한 바와 같이, 상기 AM변조출력%는 그 값이 클수록 변조신호의 왜곡이 큰 것을 의미한다. AM변조출력%의 값이 크다는 것은 상기 주파수 스펙트럼의 규격에서 벗어나는 주파수성분이 많다는 것과 등가인 것을 본 발명자들은 발견하였다. 이것은 제11도b에 도시되는 경향에서도 명확하며, AM변조출력%가 크게 될수록 스펙트럼 확장부분의 출력전력이 바람직하지 않게 크게 된다. 제13도에 있어서는 입력신호전력이 3dBm(dBm은 출력전력 1밀리와트를 OdBm으로 하는 데시벨의 절대값기호로서 이해하기 바란다)와 -3dBm의 경우가 대표적으로 도시된다. 휴대전화기의 상기 주파수 스펙트럼 등의 사양을 만족시키기 위해, AM변조출력%와 같은 파라미터는 송신전력 사용범위내(제13도의 경우는 15dBm~35dBm)에서 일정한 사용한계 이하로 해야 하지만, 도면의 사선부에서는 사양을 만족시키고 있지 않은 것이 본 발명자들에 의해서 명확하게 되었다. 따라서, 제13도에 따르면, 입력신호전력이 3dBm으로 고정되어 있는 경우, 비교적 출력전력이 작은(MOSFET의 게이트 바이어스전압이 작고 전력증폭율이 작은) 때에는 그 파형이 왜곡되어 버리는 것이 발견되었다. 그렇지만, 제13도의 -3dBm과 같이 과도하게 고주파 전력증폭기의 입력신호전력을 낮추어 AM변조출력%를 개선하고자 하면, 고주파 전력 증폭기의 이득한계에서 필요한 크기의 출력전력이 얻어지지 않게 된다.

이와 같이, 큰 송신전력에서 작은 송신전력까지를 사용하고, 또한 송신신호가 증폭기의 선형성을 필요로 하는 변조방식을 취하는 경우, 고주파 전력증폭기의 이득을 변경해서 원하는 출력전력을 얻을 때에 입력신호전력을 고정으로 하는 구성에서는 일반적으로 소전력출력시에 반도체의 비선형특성에 의해 전력증폭계 전체로서의 충분한 선형성을 얻을 수 없다. 전력증폭기의 이득제어의 기술은 Mitzlaff의 미국특허 5, 307, 512호(1994년 4월 26일발행)에도 개시되어 있다.

본 발명의 목적은 고주파 전력증폭기에 있어서의 소출력전력시의 선형성을 대출력전력시의 선형성과 마찬가지로 유지할 수 있는 이동체 통신장치 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 비교적 광범위한 출력전력범위를 갖고, 또한 고주파증폭부에 선형성을 필요로 하는 디지탈 변조방법을 채용할 때의 변조출력신호가 인접채널과 간섭할 우려를 방지할 수 있는 이동체통신장치 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 고품질인 통신을 실행할 수 있는 디지탈 통신방법의 이동체 무선장치 및 그 통신방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 상기 및 그 밖의 목적과 새로운 특징은 본 명세서의 기술 및 첨부도면에서 명확하게 될 것이다.

본원에서 개시되는 발명 중 대표적인 형태의 개요를 간단히 설명하면 다음과 같다.

송신전력을 제어하기 위해 변조신호를 전력증폭하는 고주파 전력증폭기를 구비한 이동체 무선통신장치는 기지국과 같은 외부에서 송신되어 오는 수신파에 포함되는 지시, 즉 송신전력정보가 상기 고주파 전력증폭기의 출력전력을 상대적으로 작게 하는 지시인 것, 예를 들면 소정의 송신전력 이하인 것으로 하는 지시에 따라서 상기 고주파 전력증폭기로의 입력신호전력을 저하시키는 수단과 상기 신호전력 저하수단으로부터의 저하입력 신호전력에 응답해서 상기 고주파 전력증폭기의 이득을 증대시키는 이득증가수단을 포함한다.

상기 입력신호전력을 저하시키는 수단은 고주파 전력증폭기의 입력단 즉 변조기의 출력단에 배치된 감쇠기를 포함한다. 그 대신, 상기 저하수단은 변조기의 출력전력을 미리 작게 해두고, 상기 송신전력정보에 따라서 변조기의 출력을 전력증폭하는 프리앰프를 포함한다.

통신거리 등의 통신환경에 따라서 송신전력을 증감제어하는 송신전력 제어회로는 외부에서 송신되어 오는 수신파에 포함되는 지시에 따라서 고주파 전력증폭기의 출력전력을 여러 레벨중에서 선택해서 지시하는 제어수단, 고주파 전력증폭기의 출력전력을 검출하는 수단 및 검출수단으로 검출되는 전력을 상기 제어수단으로부터의 지시에 따른 전력과 일치시키도록 고주파 전력증폭기의 이득을 제어하는 송신 전력 제어수단을 포함하고, 상기 이득증가수단을 구성한다.

또, 본 발명의 구체적인 형태에 따른 이동체 통신장치는 안테나, 안테나에서 수신한 수신신호를 복조하는 고주파 수신회로, 안테나에서 송신할 송신신호를 변조하는 변조회로, 변조회로의 출력에 따라서 안테나를 여진시키는 고주파 전력증폭기, 고주파 전력증폭기의 출력전력을 검출하는 송신전력 검출회로, 송신전력 검출회로로 검출된 전력을 송신할 전력과 일치시키도록 고주파 전력증폭기의 제어전압을 형성하는 송신전력 제어회로 및 외부에서 송신되어 오는 수신파에 포함되는 신호의 지시에 따라서 상기 송신전력 제어회로에 송신전력레벨의 지시를 부여하는 데이타 처리장치를 포함하고, 상기 데이타 처리장치가 송신전력 제어회로에 부여하는 송신할 전력의 지시가 소정 전력레벨 이하인 것에 응답해서 상기 고주파전력, 상기 고주파 전력증폭기를 구성하는 적어도 1개의 MOS 트랜지스터회로 및 상기 소정전력레벨 이하의 지시에 응답해서 MOS 트랜지스터 증폭기의 게이트 바이어스를 제어하기 위한 상기 송신전력 제어회로에 포함된 바이어스 제어수단을 포함한다. 상기 신호 전력 저하수단은 상기 데이타 처리장치에서 인가되는 제어신호에 따라서 변조신호의 전력을 감쇠시켜 고주파 전력증폭기로 출력하는 감쇠기 또는 상기 데이타 처리장치에서 인가되는 제어신호에 따른 이득으로 변조신호를 전력증폭해서 고주파 전력증폭기로 출력하는 프리앰프를 포함한다.

상기 이동체 통신장치의 구성에 의하면, 소정의 소전력출력시에는 고주파 전력증폭기로의 입력신호전력을 작게 하고, 이것에 의해서 저하시키고자 하는 송신출력전력은 상기 고주파 전력증폭기의 이득을 높이는 것에 의해서 보상된다. 이 상태에 있어서, 고주파 전력증폭기는 대전력출력시에 가까운 트랜지스터의 선형영역에서 동작가능하게 된다. 이것이 소전력출력시에 있어서도 고주파 전력증폭기에 있어서의 증폭동작의 선형성을 달성하고, 즉 송신전력 사용범위의 전체영역에 걸쳐서 상기 증폭기의 선형성을 보증하므로서 비교적 광범위의 출력전력범위를 갖고, 또한 고주파증폭부에 선형성을 필요로 하는 디지탈변조방법을 채용할 때의 변조출력신호가 인접채널과 간섭하는 것을 방지한다.

상기 변조신호 출력저하수단에 있어서 감쇠기를 채용하는 경우에는 제4도a 및 제4도b에 예시되는 바와 같이, 고주파 전력증폭기의 출력전력을 소정전력보다 작게 해야 할 때에는 감쇠기에 의한 감쇠율을 크게 한다. 프리앰프를 채용하는 경우에는 제9도a 및 제9도b에 도시되는 바와 같이, 고주파 전력증폭기(11)의 출력 전력을 소정전력보다 작게 할 때 프리앰프의 전력증폭율을 낮추도록 한다. 변조기의 출력전력은 전자의 경우에 상대적으로 크게, 후자의 경우에 상대적으로 작게 된다. 임피던스맵핑 및 선형성의 고려라는 점에서 전자쪽이 회로구성은 간소화된다.

제어수단 또는 데이타 처리장치로부터의 지시에 따른 출력전력을 고주파 전력증폭기가 출력해야만 할 때, 송신전력 검출회로 및 송신전력 제어회로로 이루어지는 피드백제어계는 입력신호전력이 작게 되면 전력증폭율을 크게 하도록 제어하고, 입력신호전력이 크게 되면 그와 반대의 제어를 자율적으로 실행한다. 이와 같은 송신전력제어계는 본래 기지국 등으로부터의 수신파에 포함되는 신호의 지시에 따라서 통신거리 등의 통신환경에 따른 최적한 송신전력을 여러 레벨중에서 선택해서 제어하기 위한 회로이지만, 고주파 전력증폭기의 입력신호전력이 감쇠기나 프리앰프를 거쳐서 작게 되었을 때 상기 고주파 전력증폭기의 전력증폭이득을 증대시키는 기능을 아울러 구비한다. 따라서, 그와 같은 송신전력제어계를 갖는 이동체 통신장치에 있어서 고주파 전력증폭기의 입력전력을 선택적으로 저감하는 회로를 추가한다는 매우 간단한 수단에 의해, 송신전력 사용범위의 전체영역에 걸쳐서 고주파 전력증폭기에 의한 증폭동작의 선형성을 보증할 수 있게 된다.

제1도는 본 발명의 1실시예에 관한 휴대전화기를 도시한 블럭도이다. 우선, 동일 도면을 참조하면서 본 실시예의 개요를 설명한다.

제1도에 있어서, 베이스밴드부(18)은 마이크로폰(21)에서 입력된 송신 아날로그 음성신호 중 고역잡음 성분을 억제해서 디지탈신호로 변환하고, 이것을 디지탈 신호처리에 의해서 대역압축하고, 또 상기와는 반대로 대역압축된 수신 디지탈 음성 신호를 디지탈 신호처리에 의해 본래의 대역으로 신장해서 아날로그 음성신호로 변환하고, 이와 같이 해서 이것에 포함되는 고조파성분을 억압함과 동시에 그 결과의 신호를 증폭해서 스피커(20)을 구동한다.

변조회로부(12)는 상기 베이스밴드부(18)에서 출력되는 송신용 신호Sig에 대해 무선전송에 적합한 변조, 예를 들면 GMSK변조 또는 π/4시프트 QPSK 변조 등을 실행하기 위한 변조기(30)을 구비한다. 변조기(30)에는 특히 제한되지 않지만 전압제어발진기(VCO)(31)에서 반송파가 공급된다. 또, 그 상세한 것은 후술하지만, 변조기(30)의 출력전력은 감쇠기(32)에 의해 선택적으로 감쇠되어 고주파 전력증폭기(11)에 공급된다. 휴대전화기는 전원이 투입되면 그 고유의 코드번호 또는 식별코드가 가장 가까운 기지국을 거쳐서 이동전화의 호스트시스템(도시하지 않음)에 등록된다. 호스트시스템은 등록된 휴대전화기에 대해 주파수의 할당을 실행하고, 그것을 가장 가까운 기지국을 거쳐서 상기 휴대전화기에 알린다. 상기 휴대전화기는 그것에 의해 할당된 주파수에 따른 반송파를 전압제어발진기(31)에서 생성하고, 이것을 받아서 변조기(30)은 송신용신호Sig를 변조한다.

고주파 전력증폭기(11)은 상기 감쇠기(32)에서 출력되는 신호를 소정의 송신 전력까지 증폭한다. 증폭된 신호는 밴드패스필터와 같은 송신신호필터(15)를 거쳐서 안테나(23)을 여진하고 송신신호Tx를 송출시킨다.

상기 안테나(23)에서 수신한 수신신호Rx는 밴드패스필터와 같은 수신신호용 필터(16)을 거쳐서 고주파수신회로(17)에 공급된다. 고주파수신회로(17)은 수신한 신호를 증폭함과 동시에 원하는 신호를 검파하고, 검파한 수신변조신호에서 원래의 기본신호성분을 복조해서 상기 베이스밴드부(18)에 공급한다. 또, 다이얼 신호 발생기, 호출신호 발생기, 제어용 마이크로컴퓨터(19), 클럭신호발생기 등은 베이스밴드부(18)의 회로블럭내에 포함되어 있는 것으로 이해하기 바란다. 또, 휴대전화기는 그것 이외에 도시하지 않은 키패드, 그리고 전지를 전원으로 하는 전원회로 등을 구비하고 있다.

본 실시예에 있어서, 고주파 전력증폭기(11)의 출력전력은 송신전력 검출회로 예를 들면 결합기(coupler)(13) 및 송신전력 제어회로(14)의 루프를 거쳐서 피드백제어되고, 또 고주파 전력증폭기(11)의 입력전력레벨은 감쇠기(32)에 의해서 제어된다. 각각의 제어량은 기지국이 상기 휴대전화기와의 사이에 있어서의 전기적 또는 통신 환경적인 조건을 판정해서 안테나(23)으로 송신되어 오는 수신파에 포함되는 지시, 즉 송신전력 제어정보에 따라서 제어용 마이크로컴퓨터(19)가 결정한다. 이하, 그들 전력제어에 대해서 상세하게 설명한다.

우선, 고주파 전력증폭기(11)의 출력전력제어, 즉 송신전력 제어에 대해서 설명한다. 상기 송신전력 검출회로(13)은 고주파 전력증폭기(11)의 출력과의 전자유도 등에 의해서 송신전력을 검출하는 결합기로 된다. 이것에 의한 검출신호는 송신전력 제어회로(14)에 공급된다. 이 송신전력 제어회로(14)에는 제어용 마이크로 컴퓨터(19)에서 송신전력레벨의 지시신호ψ1이 공급된다. 지시신호ψ1에 의해서 지시되는 송신전력레벨은 특히 제한되지 않지만 20W, 8W, 5W, 2W, 0.8W와 같은 단계적인 레벨로 할 수 있다. 즉, 송신전력 제어회로(14)는 연산앰프와 같은 비교회로로 구성되고, 상기 비교회로의 한쪽의 입력은 결합기(13)으로부터의 아날로그신호를 받고, 상기 비교회로의 다른쪽의 입력은 선택된 송신전력레벨에 대응하는 아날로그신호로 되는 지시신호ψ1을 받는다. 이것에 의해서, 송신전력 제어회로(14)는 고주파 전력증폭기(11)에서 출력되는 송신전력이 지시레벨과 일치하도록 고주파 전력증폭기(11)의 이득을 제어한다. 예를 들면 15dBm~35dBm의 범위를 여러 레벨로 분리해서 출력전력의 이득이 제어된다. 어떤 레벨의 송신전력을 사용할지는 기지국 등에서 송신되어 오는 수신파에 포함되는 신호의 지시(송신전력 제어정보)에 따라서 선택된다. 예를 들면, 기지국이 전기적 또는 통신환경적인 조건을 판정해서 안테나(23)에서 제어용 마이크로컴퓨터(19)에 적정한 송신전력에 관한 송신전력 제어정보를 통지해 온다. 제어용 마이크로컴퓨터(19)는 이 통지에 따라서 송신전력레벨을 지시신호ψ1을 사용해서 송신전력 제어회로(14)에 지시한다. 또, 송신동작은 디지탈전송방법인 경우, 시분할다중으로 가능하게 되므로 송신개시의 상승파형을 규정할 수도 있도록 증폭기(11)의 이득제어가 실행되고, 그것에 필요한 파형제어도 송신전력지시와 함께 제어용 마이크로컴퓨터(19)가 송신전력 제어회로(14)에 대해서 실행한다.

제2도는 상기 고주파 전력증폭기(11)의 1예를 도시한 도면이다. 고주파 전력증폭기(11)은 특히 제한되지 않지만, 전원 즉 제1 전원전압Vdd, 접지 즉 제2 전원전압GND 및 전력제어전압Vapc가 각각 공통화되고, 전단의 드레인이 다음 단의 게이트에 접속된 직렬 3단의 파워 MOSFET(111)~(113)을 포함하는 각 파워 MOSFET는 예를 들면 HITACHI PRODUCT TYPE PF0120, PF0130, PF0140, PF0150을 사용할 수 있다. 초단 파워 MOSFET(111)의 게이트는 변조된 비교적 낮은 전력의 고주파신호(고주파입력신호)Pin이 변조회로부(12)에서 공급되는 입력단자(114)에 접속되고, 최종단 파워 MOSFET(113)의 드레인은 전력증폭된 고주파신호(고주파출력신호)Pout의 출력단자(115)에 접속된다. 각각의 파워 MOSFET(111)~(113)의 게이트는 전력제어전압Vapc가 인가되는 제어단자(116)에 공통 접속된다. 파워 MOSFET 회로의 각 단에 배치된 콘덴서C1, 인덕터L1 및 저항R1은 파워 MOSFET(111)~(113)의 각 단사이에서의 임피던스맵핑을 취하기 위해 배치되어 있다. 전파 누설방지에 관용적으로 사용되는 관통콘덴서C2는 고주파성분이 전원Vdd로 누설되는 것을 방지하고 있다. 전력제어전압Vapc는 전력 제어회로(14)에서 공급되는 직류전압이고, 파워 MOSFET(111)~(113)에 대해 게이트 바이어스전압으로 된다. 고주파 출력신호Pout의 전력은 게이트 바이어스전압이 커짐에 따라서 커진다. 상기 송신전력 제어회로(14)는 제어용 마이크로컴퓨터(19)에서 제어신호ψ1로 통지되는 송신전력레벨을 얻을 수 있는 아날로그레벨의 전력제어전압Vapc를 출력하게 된다. 따라서, 고주파 전력증폭기(11)이 지시신호ψ1에 따른 소정의 출력전력을 얻는 경우, 송신전력 검출회로(13) 및 송신전력 제어회로(14)로 이루어지는 피드백제어계는 입력신호 전력이 작게 되면, 전력증폭율을 크게 하도록 전력제어전압Vapc를 제어하고, 입력신호전력이 크게 되면 그와 반대의 제어를 자율적으로 실행하게 된다.

제3도a는 상기 감쇠기(32)의 구성예를 도시한 도면이다. 이것을 1예로 해서 고주파 전력증폭기(11)의 입력전력제어에 대해서 설명한다. 감쇠기(32)는 캐소드가 입력(in)에, 애노드가 출력(out)에 결합된 PIN다이오드(320)을 구비하고, PIN다이오드(320)의 캐소드가 저항(321)을 거쳐서 접지GND에 결합되고, PIN 다이오드(320)의 애노드에는 마이크로스트립라인(322)를 거쳐서 제어전압Vattc가 공급되어 구성된다. 동일도면에는 제어전압Vattc로서 대표적으로 3종류의 전압Va, Vb, Vc(Va>Vb>Vc)가 도시되어 있다. PIN 다이오드(320)은 순방향 직류전류에 의해서 그 고주파 직렬 저항성분을 신호의 선형성을 유지한 채 변화시킬 수 있으므로, 제어 전압Vattc를 낮게 할수록 신호전력을 감쇠시킬 수 있다. 이 관계는 제3도b에 있어서의 전압Va, Vb, Vc와 감쇠율의 관계에 의해서 예시되어 있다.

제어용 마이크로컴퓨터(19)는 그와 같은 감쇠기(32)에 대해서 송신전력 제어 회로(14)에 대한 송신전력레벨의 지시가 소정레벨보다 작은 경우, 예를 들면 0. 8W의 송신전력이 지시되는 경우에는 그것에 따라서 제어전압Vattc를 낮게 해서 고주파 전력증폭기(11)에 대한 입력신호전력을 감쇠시키는 지시를 부여한다. 즉, 베이스밴드부(18)에 있어서의 제어용 마이크로컴퓨터(19)는 기지국 등에서 송신되어 오는 수신파에 포함되는 송신전력레벨 지시신호를 검출하고, 그 송신레벨의 지시를 송신전력 제어회로(14)에 부여함과 동시에 상기 송신레벨이 소정레벨보다 작은 경우에는 제어전압Vattc를 낮게 해서 감쇠기(32)에 상대적으로 큰 감쇠율을 지시하고, 고주파 전력증폭기(11)에 대한 입력신호전력을 감쇠시킨다. 즉, 제4도a에 예시적으로 도시되는 바와 같이, 고주파 전력증폭기(11)의 고주파 출력신호Pout의 전력을 작게 해야 할 경우에는 감쇠기(32)의 감쇠율을 크게 해서 고주파 전력증폭기(11)의 입력신호Pin의 전력을 작게 한다. 입력신호Pin의 전력이 작아지면 송신전력 제어회로(14)는 제어신호ψ1로 지시된 소정의 송신전력을 얻기 위해 고주파 전력증폭기(11)의 제어전압Vapc를 크게 해서 그 전력증폭율을 증대시킨다. 이 제어는 상술한 바와 같이 송신전력 검출회로(13) 및 송신전력 제어회로(14)를 포함하는 피드백루프계를 거쳐서 자율적으로 실행된다. 또, 제4도b에 있어서 Sg는 변조기(30)의 출력신호이다.

고주파 전력증폭기(11)에 있어서 전력증폭율을 작게 해야할 경우, 제어전압Vapc에 의해서 부여되는 파워 M0SFET의 게이트 바이어스전압은 상대적으로 낮은 레벨로 된다. 따라서, 파워 MOSFET의 동작은 제12도에 도시되는 바와 같이, 비선형영역에서의 동작으로 되어 왜곡이 크게 된다. 이 때, 고주파 전력증폭기(11)의 입력신호전력을 작게 하면, 소정의 출력전력을 얻기 위해 고주파 전력증폭기(11)은 큰 전력증폭율로서 동작해야만 한다. 즉, 그 피드백제어계를 거쳐서 부여되는 제어전압Vapc가 크게 되고, 그 결과로서 파워 MOSFET(111)~(113)은 그 게이트 바이어스전압이 높게 되고, 제12도에 도시되는 바와 같은 선형영역에서의 동작, 즉 왜곡이 작은 영역에서의 동작으로 된다. 이것에 의해서 송신전력이 작은 경우에도 고주파 전력증폭기(11)에 있어서의 증폭동작의 선형성을 보증할 수 있게 된다.

제5도에는 고주파 전력증폭기(11)에 있어서 고주파 출력신호Pout에 소정의 전력을 얻기 위해 상대적으로 큰 제어전압Vapc1을 인가한 경우와 상대적으로 작은 제어전압Vapc2를 인가한 경우에 있어서의 직렬 3단의 파워 MOSFET(111)~(113)의 전체에 있어서의 Vgs-Id특성이 도시된다. 동일 도면에 있어서 고주파 출력신호Pout에서 얻어야 할 전력은 단계적인 송신전력범위(예를 들면, 20W, 8W, 5W, 2W, 0.8W)로 했을 때 상대적으로 작은 전력(예를 들면 0.8W)을 상정한다. 이 때, 감쇠기(32)에 의해서 입력전력이 작게 되지 않는 경우의 입력신호를 Pin1, 감쇠기(32)에 의해서 입력전력이 작게 된 경우의 입력신호를 Pin2로 한다. 고주파 출력신호Pout에서 소정의 전력을 얻을 때 입력신호전력이 감쇠되어 있지 않은 경우(Pin1)에는 고주파 전력증폭기(11)의 전력증폭율은 비교적 작게 되므로 특성선A로 나타내는 바와 같이, 비선형영역에서 증폭동작이 실행된다. 이것에 대해, 입력신호전력이 감쇠되면(Pin2), 출력신호Pout에서 소정의 전력을 얻기 위해 Vapc1보다 큰 게이트 바이어스전압Vapc2가 파워 MOSFET(111)~(113)에 인가되고, 특성선B로 나타내는 바와 같이, 선형영역에서 증폭동작이 실행된다. 이와 같은 증폭특성도에서도 명확한 바와 같이, 송신전력이 작은 경우에도 증폭동작의 선형성을 유지할 수 있다.

상술한 입력신호전력의 제어를 더욱 구체적인 다른 형태로 설명한다. 예를 들면, 제6도에 도시되는 바와 같이, 송신전력레벨의 지시가 20dBm이상일 때에는 입력신호전력이 3dBm으로 되고, 송신전력레벨이 그 이하로 되었을 때에는 입력신호 전력을 -3dBm으로 저하시키는 것으로 한다. 그렇게 하면, 15dBm~35dBm의 송신전력의 전체범위에 있어서 AM변조출력%는 사용한계이하로 된다. 즉, 입력신호전력이 3dBm일 때 송신전력 사용범위의 하한근방에서의 전력이득은 비교적 작고, 이 상태는 고주파 전력증폭기(11)의 파워 MOSFET(111)~(113)의 게이트 바이어스 전압이 낮은 상태에 대응되고, 파워 MOSFET(111)~(113)의 게이트와 소오스간 전압과 드레인전류의 관계가 비선형으로 되는 영역이다. 이와 같은 영역에 있어서, 입력신호전력을 -3dBm으로 하면, 이것에 따라서 송신전력 제어회로(14)는 고주파 전력증폭기(11)의 이득을 높이도록 제어한다. 이 상태는 고주파 전력증폭기(11)의 파워 MOSFET(111)~(113)의 게이트 바이어스전압을 높게 하는 상태에 대응되고, 제12도에 도시되는 바와 같이 MOS 트랜지스터의 게이트와 소오스간 전압과 드레인 전류의 관계가 선형으로 되는 영역이다. 이것에 의해서, 송신전력 사용범위의 전체영역에 걸쳐서 고주파 전력증폭기(11)의 선형성을 보증할 수 있게 된다.

제7도는 본 발명의 다른 실시예에 관한 휴대전화기를 도시한 블럭도이다. 동일도면에 도시되는 실시예는 변조기(30)의 출력전력을 미리 작게 해두고, 감쇠기(32) 대신에 프리앰프(33)으로 그것을 받아 고주파 전력증폭기(11)의 출력전력을 작게 하는데 응답해서 상기 프리앰프(33)의 전력증폭율도 작게 하도록 한 점이 상기 실시예와 다른 점이다. 그 밖의 구성은 제1도의 실시예와 동일하며, 동일한 기능을 갖는 회로블럭에는 동일 부호를 붙이고 그 상세한 설명은 생략한다.

제8도a는 상기 프리앰프(33)의 1예를 도시한 도면이다. 이 프리앰프(33)은 전원Vdd와 접지GND 사이에 1단의 파워 MOSFET(331)을 구비해서 구성된다. 파워 MOSFET(331)의 게이트가 변조기(30)의 출력을 받고 파워 MOSFET(331)의 드레인이 고주파 전력증폭기(11)의 입력에 결합된다. 파워 MOSFET(331)의 게이트에는 제어전압Vgc가 인가된다. 회로의 각 부에 배치된 콘덴서C1 및 인덕터L1은 파워 MOSFET(331)의 입출력단에서의 임피던스맵핑을 취하기 위해 배치되고, 전원Vdd의 경로에는 관통콘덴서C2가 마련되어 있다. 제어전압Vgc는 직류전압으로서 파워 MOSFET(331)에 대해서 게이트 바이어스전압으로 된다. 게이트 바이어스전압이 커짐에 따라 출력신호전력이 커진다. 동일 도면에는 제어전압Vgc로서 대표적으로 3종류의 전압Va, Vb, Vc(Va>Vb>Vc)가 도시되어 있다. 프리앰프(33)은 게이트 바이어스전압이 커짐에 따라 출력신호전력이 커지고, 제어전압Vgc를 크게 할수록 출력신호전력을 증대시킬 수 있다. 이 관계는 제8도b에 있어서의 전압Va, Vb, Vc와 이득의 관계에 의해서 예시된다.

제9도a에 도시되는 바와 같이, 이 실시예에 있어서 변조기(30)의 출력신호Sg의 전력은 제1도 및 제4도a로 설명한 제1의 실시예의 경우에 비해서 작게 되어 있다. 제4도a에 도시되는 바와 같이, 제1 실시예에서는 고주파 전력증폭기(11)의 출력전력을 작게 할 때에는 감쇠기(32)에 의한 감쇠율을 크게 하도록 구성하였다. 제7도 및 제9도a에 도시되는 제2의 실시예의 경우에는 고주파 전력증폭기(11)의 출력전력을 작게 해야 할 때에는 그것에 따라서 프리앰프(33)의 전력증폭율을 낮추도록 한다. 결과로서, 프리앰프(33)의 출력전력은 감쇠기(32)의 출력전력과 동일하게 변화되는 것으로 이해하기 바란다. 제4도b와 제9도b에 있어서의 고주파 입력신호Pin의 입력전력은 각각 동일한 변화특성을 갖는 것으로서 예시되어 있다.

제어용 마이크로컴퓨터(19)는 그와 같은 프리앰프(33)에 대해서 송신전력 제어회로(14)에 대한 송신전력레벨의 지시가 작을수록 제어전압Vgc의 레벨을 낮게 해서 고주파 전력증폭기(11)에 대한 입력신호전력을 감소시킨다. 즉, 베이스밴드부(18)에 있어서의 제어용 마이크로컴퓨터(19)는 기지국 등에서 송신되어 오는 수신파에 포함되는 송신전력 레벨 지시신호를 검출하고, 그 송신레벨의 지시를 송신전력 제어회로(14)에 부여함과 동시에, 상기 송신레벨이 작아짐에 따라서 제어전압Vgc의 레벨을 낮게 설정해서 고주파 전력증폭기(11)에 대한 입력신호전력을 감소시킨다. 즉, 제9도b에 예식적으로 도시되는 바와 같이, 고주파 전력증폭기(11)의 출력신호Pout의 전력이 작은 경우에는 프리앰프(33)의 전력증폭율을 작게 해서 고주파 전력증폭기(11)의 입력신호Pin의 전력을 작게 한다. 입력신호Pin의 전력이 작게 되면 송신전력 제어회로(14)는 제어신호ψ1로 지시된 소정의 송신전력을 얻기 위해 고주파 전력증폭기(11)의 제어전압Vapc를 크게 해서 그 전력증폭율을 증대시킨다. 이 제어는 상술한 바와 같이 피드백루프계를 거쳐서 자율적으로 실행된다. 이것에 의해서, 상기 제1 실시예와 마찬가지로 송신전력이 작은 경우에도 고주파 전력증폭기(11)에 의한 증폭동작의 선형성을 보증할 수 있게 된다.

상기 각 실시예는 다음의 장점을 갖는 것을 알 수 있다.

[1] 고주파 전력증폭기(11)의 출력전력이 소정값 이하로 되는 것에 호응해서 제1도 및 제4도a에 도시되는 제1 실시예와 같이 상기 고주파 전력증폭기(11)의 입력신호전력을 감쇠기(32)에 의해 감쇠시키거나 또는 제7도 및 제9도a에 도시되는 제2 실시예와 같이 변조기(30)의 출력을 전력증폭하는 프리앰프(33)의 전력증폭율을 저하시키고, 이것에 따라서 상기 고주파 전력증폭기(11)의 이득을 송신전력 제어회로(14)를 거치는 부귀환제어로 증대시킨다. 예를 들면, 20dBm보다 작은 소정의 소전력 출력시에는 고주파 전력증폭기(11)로의 입력신호전력을 예를 들면 -3dBm과 같이 작게 하고, 이것에 의해서 저하시키고자 하는 송신신호전력은 상기 고주파 전력증폭기(11)의 이득이 상승되는 것에 의해 보상된다. 이 상태에 있어서 고주파 전력증폭기(11)은 예를 들면 20dBm이상과 같은 대전력출력시와 마찬가지로 트랜지스터의 선형영역에서 동작가능하게 된다.

[2] 상기에 의해 송신전력 사용범위의 전체영역에 걸쳐서 고주파 전력증폭기(11)의 선형성을 보증할 수 있어 비교적 광범위의 출력전력 범위를 갖고, 또한 고주파증폭후에 선형성을 필요로 하는 디지탈 변조방법을 채용할 때의 변조출력신호가 인접채널과 간섭하는 것을 방지할 수 있다.

[3] 고주파 전력증폭기(11)의 출력전력이 소정전력보다 작게 될 때, 상기 고주파 전력증폭기(11)의 입력신호전력을 작게 하는 수단으로서 감쇠기(32)를 채용하는 것에 의해, 프리앰프(33)을 채용할 때 필요한 임피던스맵핑이나 선형성이 있는 증폭동작의 고려가 일절 필요없으므로 회로구성을 간소화할 수 있다.

[4] 제어용 마이크로컴퓨터(19)로부터의 지시에 따른 출력전력을 고주파 전력 증폭기(11)이 출력해야만 할 때, 송신전력 검출회로(13) 및 송신전력 제어회로(14)로 이루어지는 피드백제어계는 입력신호전력이 작게 되면 전력증폭율을 크게 하도록 제어하고, 입력신호전력이 크게 되면 그와 반대의 제어를 자율적으로 실행하게 된다. 이와 같은 송신전력제어계는 처음부터 기지국 등으로부터의 수신파에 포함되는 신호의 지시에 따라서 통신거리 등의 통신환경에 따른 최적한 송신전력을 여러 단계중에서 선택해서 제어하기 위한 회로이지만, 고주파 전력증폭기(11)의 입력신호 전력이 감쇠기(32)나 프리앰프(33)을 거쳐서 작게 되었을 때 상기 고주파 전력증폭기(11)의 전력증폭이득을 증대시키는 기능을 아울러 구비한다. 따라서, 그와 같은 송신전력 제어계를 갖는 휴대전화기에 있어서 고주파 전력증폭기(11)의 입력전력을 선택적으로 저감시키는 회로를 추가하는 매우 간단한 수단만으로 송신전력 사용범위의 전체영역에 걸쳐서 고주파 전력증폭기(11)에 의한 증폭동작의 선형성을 보증할 수 있게 된다.

[5] 송신전력의 지시는 기지국 등으로부터의 수신파에 포함되는 신호의 지시에 따라서 부여되기 때문에, 수신상태 등을 휴대전화기 그 자체가 검출해서 스스로 송신전력의 지시를 형성하는 복잡한 회로를 일절 필요로 하지 않는다.

[6] 고주파 전력증폭기(11)에 대한 상기 출력전력의 지시가 소정전력 이하인 경우에 감쇠기(32)에 의한 감쇠율을 크게 하는 제어를 채용하는 것에 의해, 고주파 전력증폭기(11)의 출력전력제어와 감쇠기(32)의 감쇠율의 제어를 제어용 마이크로컴퓨터(19)에 의해서 동기적으로 실행할 수 있어 그 제어도 현저하게 간단하게 된다. 특히, 감쇠기(32)에 의한 감쇠율의 선택을 2종류로 하면 구성을 가장 간단하게 할 수 있다.

이상 본 발명자들에 의해서 이루어진 발명을 실시예에 따라서 구체적으로 설명했지만 본 발명은 그것에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러가지로 변경가능한 것은 물론이다.

예를 들면, 트랜지스터의 비선형특성은 MOS 트랜지스터 뿐만 아니라 바이폴라 트랜지스터 등에도 마찬가지로 존재하고, 따라서 고주파 전력증폭기는 MOS회로에 한정되지 않고 GaAs FET회로, 바이폴라 트랜지스터회로 또는 BI-CMOS회로라도 좋다. 고주파 전력증폭기(11)에 대한 입력신호전력의 저감은 감쇠기(32)를 이용하는 구성에 한정되지 않고, 전압제어발진기(31) 그 자체의 출력전력을 제어하는 등 여러 제어형태, 더 나아가서는 여러 회로구성을 채용할 수 있다. 또, 제6도에서 설명한 송신전력 사용범위나 사용한계는 어디까지나 1예로서 본 발명은 그와 같은 사양에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 고주파 전력증폭기의 입력전력을 저감시키는 제어는 제6도와 같은 2단계에 한정되지 않고, 제3도a나 제4도a에 도시되는 바와 같은 다단계로 실행할 수도 있다. 어느 것을 선택할지는 필요한 회로규모와 그것에 의해서 얻어지는 증폭동작의 선형성 개선성의 균형으로 결정하면 좋다. 제6도와 같은 2단계 전환에서도 실용상, 지장이 없는 선형성을 실현할 수 있다. 또, 감쇠기(32)와 같은 회로에 대한 전력감쇠의 지시와 송신전력 제어회로(14)에 대한 송신전력레벨의 지시는 제어용 마이크로컴퓨터(19)로 형성하고 있지만, 각각에 전용의 제어논리를 마련해도 좋다. 또, 상기 제어용 마이크로컴퓨터(19)나 제어논리는 게이트어레이 등으로 구성할 수 있는 것은 물론이다.

이상의 설명에서는 주로 본 발명자들에 의해서 이루어진 발명을 그 배경으로 된 이용분야인 셀룰러 전화시스템에 있어서의 자동차 전화기나 휴대전화기에 적용한 경우에 대해서 설명했지만, 본 발명은 그것에 한정되는 것은 아니고 무선전화기, 항공기의 유도에 이용하는 무선, 더 나아가서는 선박용 무선 등의 각종 이동체 통신장치에 널리 적용할 수 있다. 본 발명은 적어도 증폭기의 선형특성을 향상시켜서 유효한 조건의 것에 널리 적용할 수 있다.

Claims

송신전력을 제어하기 위해 송신할 신호의 변조신호를 증폭하는 고주파전력 증폭기를 구비한 이동체통신장치로서, 외부에서 수신된 신호에 포함되는 지시정보에 따라 고주파전력 증폭기에 인가되는 입력신호전력을 저하시키는 수단 및 상기 지시정보에 응답해서 상기 고주파 전력 증폭기의 이득을 증가시키는 수단을 포함하고, 상기 지시정보는 상기 고주파 전력 증폭기의 출력전력이 소정의 값 이하로 상대적으로 작아지도록 지시하고, 상기 지시정보에 따라 상기 고주파 전력 증폭기에 인가되는 입력신호전력이 저하될 때 상기 고주파 전력 증폭기의 이득은 증가하는 것을 특징으로 하는 이동체 통신장치.
제1항에 있어서, 상기 입력신호전력을 저하시키는 수단은 상기 수신된 신호에 포함되는 지시정보에 따라 생성된 제어신호에 따른 이득으로 상기 변조신호의 전력을 감쇠시키고 상기 감쇠신호를 상기 고주파 전력 증폭기에 인가하는 감쇠기를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동체 통신장치.
제1항에 있어서, 상기 입력신호전력을 저하시키는 수단은 상기 수신된 신호에 포함되는 지시 정보에 따라 생성된 제어신호에 따라 결정된 이득으로 상기 변조신호를 증폭하고 전치증폭된 신호를 상기 고주파 전력 증폭기에 인가하는 프리앰프를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동체 통신장치.
제1항에 있어서, 상기 고주파 전력 증폭기의 이득을 증가시키는 수단은 외부에서 수신된 신호에 포함되는 지시정보에 따라서 상기 고주파 전력 증폭기의 여러개의 출력전력레벨중의 하나를 선택하고 지정하는 제어수단, 상기 고주파 전력 증폭기의 출력전력을 검출하는 수단 및 상기 검출수단에 의해 검출된 전력이 상기 제어수단으로부터의 상기 지시정보에 의해 지정된 전력과 일치하도록, 상기 고주파 전력 증폭기의 이득을 제어하는 송신전력 제어수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 이동체 통신장치.
제1항에 있어서, 상기 고주파 전력 증폭기는 선형증폭영역내에서 동작하도록 바이어스되는 것을 특징으로 하는 이동체 통신장치.
제1항에 있어서, 상기 지시정보는 외부에서 수신되고, 상기 지시정보는 상기 이동체 통신장치의 출력전력이 소정의 값 이하인 것을 나타내는 것을 특징으로 하는 이동체 통신장치.
안테나, 상기 안테나에서 수신된 신호를 복조하는 고주파 수신회로, 상기 안테나에서 송신될 신호를 변조하는 변조회로, 상기 변조회로의 출력에 따라서 안테나를 여진시키는 고주파 전력 증폭기, 상기 고주파 전력 증폭기의 제어전압을 형성하는 송신전력 제어회로, 상기 안테나를 통해서 외부에서 수신된 신호에 포함되는 신호의 지시에 따라서 송신전력의 지시를 상기 송신전력 제어회로에 부여하는 데이타 프로세서, 상기 고주파 전력 증폭기의 출력전력을 소정의 값 이하로 상대적으로 저하시키기 위해, 상기 데이타 프로세서에서 상기 송신전력 제어회로로 공급된 지시를 나타내는 정보에 따라서 상기 고주파 전력 증폭기의 입력신호 전력레벨을 저하시키는 수단 및 상기 데이타 프로세서에서 공급된 지시를 나타내는 정보에 따라 상기 고주파 전력 증폭기의 이득을 증대시키도록 그 증폭기바이어스를 변경하는 수단을 포함하고, 상기 소정의 값은 상기 외부에서 수신된 신호에 포함되고, 상기 지시에 따라 상기 고주파 전력 증폭기에 인가되는 입력신호전력이 저하될 때 상기 고주파 전력 증폭기의 이득은 증가되는 것을 특징으로 하는 이동체 통신장치.
제7항에 있어서, 상기 입력신호 전력레벨을 저하시키는 수단은 상기 데이타 프로세서에서 공급된 제어신호에 따라 변조신호의 전력을 감쇠시키고 상기 감쇠된 전력신호를 상기 고주파 전력 증폭기에 인가하는 감쇠기를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동체 통신장치.
제8항에 있어서, 상기 데이타 프로세서는 상기 송신전력 제어회로에 인가되는 송신전력의 지시가 소정의 전력레벨 이하를 나타낼 때, 상기 감쇠기에 대해 감쇠량의 증대를 지시하는 것을 특징으로 하는 이동체 통신장치.
제7항에 있어서, 상기 입력신호 전력레벨을 저하시키는 수단은 상기 데이타 프로세서에서 공급된 제어신호에 따른 이득으로 상기 변조신호를 전력증폭하고 상기 전력증폭된 변조신호를 상기 고주파 전력 증폭기에 인가하는 프리앰프를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동체 통신장치.
제7항에 있어서, 상기 고주파 전력 증폭기의 출력전력을 검출하는 송신전력 검출회로 및 상기 송신전력 검출회로에 의해 검출된 전력이 송신할 전력레벨과 일치되도록, 상기 송신전력 검출회로와 상기 송신전력 제어회로를 구비한 상기 고주파 전력 증폭기용 피드백회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동체 통신장치.
제7항에 있어서, 상기 고주파 전력 증폭기는 종속접속된 여러개의 MOS 트랜지스터 증폭기, 입력측증폭기를 구성하는 MOS 트랜지스터의 게이트에 상기 입력신호 전력 레벨을 저하시키는 수단의 출력을 인가하는 회로, 출력측증폭기를 구성하는 MOS 트랜지스터의 소오스와 드레인 중의 선택된 하나에서 증폭된 전력을 출력하도록 접속되는 출력단자 및 상기 증폭기의 MOS 트랜지스터의 게이트를 공통으로 접속하고, 상기 송신 전력 제어회로에서 이득제어 바이어스전압을 가변으로 인가하는 바이어스회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동체 통신장치.
송신할 신호의 디지탈 변조신호를 증폭하는 고주파 전력 증폭기를 구비하는 이동체 통신단말의 송신전력을 제어하는 방법으로서, 단말송신출력이 소정값 이하로 상대적으로 감소하도록 지시하는 지시정보를 검출하는 스텝, 상기 검출된 지시정보에 따라서 송신될 신호에 의해 변조되고 상기 단말에서 생성된 고주파 디지탈 변조신호의 소정의 전력레벨량을 선택적으로 감쇠시키는 스텝 및 감쇠전력레벨의 상기 고주파 디지탈 변조신호를 적어도 1개의 고주파 MOSFET를 구비하는 상기 고주파 전력 증폭기에 적어도 인가하고, 상기 고주파 MOSFET의 이득을 증대시키도록 상기 검출된 지시정보에 따라서 고주파 MOSFET의 게이트 바이어스를 변경하는 스텝을 포함하고, 상기 검출된 지시정보는 상기 이동체 통신단말의 외부의 통신 총괄 스테이션에서 수신된 신호에 포함되고, 상기 검출된 지시정보에 따라 상기 고주파 디지탈 변조신호의 전력레벨이 감쇠될 때 상기 고주파 MOSFET의 이득은 증가하는 것을 특징으로 하는 이동체 통신단말의 송신전력 제어방법.
송신할 전화신호에 의해 변조된 고주파 디지탈 변조신호를 증폭하여 송신출력을 출력하는 고주파 전력 증폭기를 구비하는 이동체 통신장치의 송신전력을 제어하는 방법으로서, 이동체 통신장치의 외부의 통신총괄 스테이션에서 받는 신호중에서 상기 장치의 송신출력을 소정레벨 이하로 상대적으로 작게 하는 것을 지시하는 지시정보를 검출하는 스텝, 상기 검출된 지시정보에 따라 상기 고주파 전력 증폭기의 입력전력을 감쇠시키는 스텝 및 상기 검출된 지시정보에 따라 상기 고주파 전력 증폭기의 이득을 증가시키는 스텝을 포함하고, 상기 검출된 지시정보에 따라 상기 고주파 전력 증폭기의 입력전력이 증가될 때 상기 고주파 전력 증폭기의 이득은 감소되는 것을 특징으로 하는 이동체 통신장치의 송신전력 제어방법.