KR20010053189A

KR20010053189A - 전력 제어 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20010053189A
Application number: KR1020007014778A
Authority: KR
Inventors: 기노무라마사히로; 오바라도시오
Original assignee: 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤
Priority date: 1999-04-27
Filing date: 2000-04-25
Publication date: 2001-06-25
Also published as: AU3988200A; WO2000065728A1; CN1300470A; EP1093233A1; JP2000312154A

Abstract

신호의 전력 증폭기(101)의 역이득 특성시의 제어 전압을 게이트 전압 기억 테이블(103)에 기억하여, 선형인 제어 신호에 따라 게이트 전압 기억 테이블(103)로부터 제어 전압을 판독하여, 이 판독된 제어 전압으로 전력 증폭기(101)의 제어 전극에 인가하는 것에 의해, 전력 증폭기(101)의 이득 특성과, 그 역이득 특성의 평균이 취해져, 전력 증폭기(101)의 이득이 선형적으로 된다.

Description

전력 제어 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR POWER CONTROL}

종래, 전력 제어 장치 및 방법으로서는, 일본 특허 공개 평성 제 7-336243 호 공보에 기재되어 있는 것이 있다. 도 1은 종래의 송신용 전력 제어 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다.

이 도 1에 나타내는 전력 제어 장치는, IF(Intermediate Frequency) 단의 레벨 가변 회로(1)와, IF 신호를 RF(Radio Frequency) 신호로 변환하는 믹서(2)와, RF 단의 이득 제어 기능을 갖는 증폭 회로(3)와, 송신 제어 회로(4)와, 전력 증폭기(5)를 구비하여 구성되어 있다.

이러한 구성에 있어서, IF 신호 레벨이, 레벨 가변 회로(1)에 있어서, 송신 제어 회로(4)의 제어에 따라 소정 레벨로 제어된다. 이 소정 레벨로 된 IF 신호는 믹서(2)에 의해 로컬 발진 신호 Lo와 혼합되는 것에 의해 무선 주파수의 RF 신호로 변환되어, 이득 제어 기능을 갖는 증폭 회로(3)에 출력된다.

이 이득 제어 기능을 갖는 증폭 회로(3)에서는 송신 제어 회로(4)의 제어에 의해서 소정의 이득으로 RF 신호가 증폭되고, 또한 전력 증폭기(5)에 의해 일정한 전력 증폭이 행하여진 후, 송신된다.

이와 같이, 송신 전력의 제어를 행하는 것은, 레벨 가변 회로(1) 및 이득 제어 기능을 갖는 증폭 회로(3)이고, 전력 증폭부(5)에서는 일정한 이득으로 증폭이 행해지게 되어 있다. 또한, 레벨 가변 회로(1) 및 이득 제어 기능을 갖는 증폭 회로(3)의 1단당 제어 범위는 20∼30㏈ 정도이다.

그러나, 종래의 장치에 있어서는, 송신 레벨 제어의 다이나믹 레인지(range)가 70㏈ 정도로 넓고, 또한 전송 레이트 등에 의해 최대 송신 평균 전력이 다르기 때문에, 송신 전력을 전환하지 않으면 안되는 CDMA 시스템 등의 송신 회로로서 사용하는 경우, 송신 레벨 제어의 다이나믹 레인지를 확보하기 위한 가변 감쇠기 또는 가변 증폭기 등의 레벨 가변 회로가 필요하게 된다.

또한, 종래의 회로 구성에서는, 1단(一段)당 제어량이 20∼30㏈ 정도이기 때문에, 1단의 레벨 가변 회로만으로는 광범위한 다이나믹 레인지를 만족시키는 것은 곤란하며, 이들 회로를 IF단, RF단, 또는 쌍방의 단에 다단으로 마련하지 않으면 안된다.

이들의 것으로부터, 전력 증폭 회로 규모가 증대하고, 이 회로 증대에 따라 소비 전력이 증가한다고 하는 문제가 있다.

또한, 전력 증폭 회로(power amplifier)에는 출력 신호 레벨이 낮은 경우나 신호 미입력시에 있어서도 아이들(idle) 전류가 흘러 버리게 되어, 다이나믹 레인지가 넓게 됨에 따라, 저 출력 레벨에서의 효율이 현저히 저하해 버린다는 문제가 있다.

발명의 개시

본 발명의 목적은, 전력 증폭 회로 규모의 소형화 및 소비 전력의 저감, 출력 신호 레벨이 낮은 경우나 신호 미입력시에 있어서의 효율을 개선할 수 있는 전력 제어 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 주제는, 신호의 증폭기의 역이득 특성시의 제어 전압을 기억기에 기억하고, 선형인 제어 신호에 따라 기억기로부터 제어 전압을 판독하며, 이 판독된 제어 전압으로 증폭기의 제어 전극에 인가하는 것에 의해, 증폭기의 이득 특성과, 그 역이득 특성과의 평균이 취해져, 증폭기의 이득을 선형으로 하는 것이다.

본 발명은 CDMA(Code Division Multiple Access) 방식에 의한 이동체 통신 시스템의 이동국 장치 또는 기지국 장치 등에 사용되는 전력 증폭 회로의 이득 제어 전압(게이트 전압)을 제어하는 것에 의해, 전력 이득의 적정 제어, 회로의 소형화 및 저소비 전력화를 도모하는 것에 적합한 전력 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.

도 1은 종래의 송신용의 전력 제어 장치의 구성을 나타내는 블럭도,

도 2a는 본 발명의 실시예 1에 따른 전력 제어 장치의 구성을 나타내는 블럭도,

도 2b는 제어 신호 전압과 제어량간의 관계를 나타내는 그래프,

도 2c는 전력 증폭기 이득과 게이트 전압간의 관계를 나타내는 그래프,

도 2d는 전력 증폭기 이득과 제어 신호 전압간의 관계를 나타내는 그래프,

도 3은 실시예 1에 따른 전력 제어 장치에 있어서의 전력 제어의 동작을 설명하기 위한 특성도,

도 4는 실시예 1에 따른 전력 제어 장치에 있어서의 전력 제어의 동작을 설명하기 위한 다른 특성도,

도 5는 본 발명의 실시예 2에 따른 전력 제어 장치의 구성을 나타내는 블럭도,

도 6은 실시예 2에 따른 전력 제어 장치에 있어서의 전력 증폭기의 이득과 출력 전력간의 관계도,

도 7은 실시예 2에 따른 전력 제어 장치에 있어서의 전력 제어의 동작을 설명하는 흐름도,

도 8은 본 발명의 실시예 3에 따른 송신 장치의 구성을 나타내는 블럭도,

도 9는 본 발명의 실시예 4에 따른 무선 장치의 구성을 나타내는 블럭도,

도 10은 본 발명의 실시예 5에 따른 이동체 통신 시스템의 구성을 나타내는 블럭도이다.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

이하, 본 발명의 실시예에 대해서 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

(실시예 1)

도 2a는 본 발명의 실시예 1에 따른 전력 제어 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다. 도 2a에 나타내는 전력 제어 장치는 전력 증폭기(101)와, 이득 제어 회로(102)와, 게이트 전압 기억 테이블(103)을 구비하여 구성되어 있다.

전력 증폭기(101)는 입력 신호(예컨대 RF 신호) Pin의 전력을 증폭하여, 이 증폭된 신호 Pout를 출력하는 것이다. 이득 제어 회로(102)는 제어 신호(104)에 따라 게이트 전압 기억 테이블(103)로부터 게이트 전압(이득 제어 전압) Vgg을 판독하여, 이 판독된 게이트 전압 Vgg에 의해서 전력 증폭기(101)의 이득을 제어하는 것이다.

또한, 제어 신호(104)의 특성은 도 2b에 있어서, 제어 신호 특성의 직선(105)으로 도시하는 바와 같이, 제어량에 비례하여 일정한 경사로 그 전압이 선형적으로 상승하는 것이다.

게이트 전압 기억 테이블(103)에 기억된 게이트 전압 Vgg은 전력 증폭기(101)의 이득을 직선(106)으로 도시하는 바와 같이 선형적으로 하는 제어를 행하기 위한 것이다. 즉, 도 2c에 있어서의 전력 증폭기(101)의 이득 특성(107)과 그 역이득 특성(108)과의 평균을 취하여 얻어지는 선형적(106)인 이득으로 하는 게이트 전압 Vgg로 제어하는 것에 의해, 전력 증폭기(101)의 이득을 선형적(106)으로 할 수 있다. 바꿔 말하면, 선형적인 제어 신호 전압(105)에 의해서, 전력 증폭기(101)의 이득을 도 2d에 나타내는 바와 같은 직선(109)과 같이 선형적으로 할 수 있다.

또한, 실시예 1에 있어서의 전력 제어에 이용하는 전력 증폭기(101)의 특성을 도 3 및 도 4에 나타낸다. 도 3은 전력 증폭기(101)의 왜곡 특성을 나타내는 도면으로, 전원 전압 Vdd 및 게이트 전압 Vgg을 인가하는 전력 증폭기(101)의 출력 전력 Pout에 대한, 참조 부호 (201)로 나타내는 게이트 전압 Vgg 및 참조 부호 (202)로 나타내는 인접 채널 누설 전력(ACP=왜곡 특성)을 거의 동일한 ACP의 상태로 측정한 것이다.

이 도 3에 의하면, 출력 전력 Pout을 왜곡량이 일정하게 낮춰진 경우, 게이트 전압 Vgg은 낮게 되는 특성이 된다.

또한, 도 4는 전원 전압 Vdd 및 게이트 전압 Vgg가 인가된 전력 증폭기(101)의 출력 전력 Pout에 대한, 참조 부호 (301)로 나타내는 소비 전류 Idd 및 참조 부호 (302(로 나타내는 이득(Gain)을, 도 2의 구성과 마찬가지로 거의 동일한 APC의 상태로 측정한 경우의 특성도이다. 또, 각 출력 전력 Pout에 대한 특성은 도 2에 있어서의 게이트 전압 Vgg과 대응하고 있다.

도 4에 의하면, 출력 신호 Pout를 왜곡량이 일정하게 낮춰진 경우, Gain(302)은 저출력 영역에서는, 거의 일정하게 저하하는 특성이 된다. 또한, 소비 전류 Idd(301)는 급격히 저하하는 특성으로 되어, 게이트 전압 제어를 행한 경우, 실행하지 않는 경우의 아이들 전류(303)와 비교하면 대폭 삭감 가능해진다.

이 것으로부터, 왜곡 특성이 일정하게 게이트 전압을 제어하는 것에 의해, 왜곡 특성을 열화시키는 일없이 이득의 제어, 전류를 삭감할 수 있다.

이와 같이, 실시예의 전력 제어 장치에 의하면, 선형인 제어 신호(104)에 대하여 게이트 전압 Vgg을 전력 증폭기(101)의 이득이 선형으로 되도록 설정하는 것에 의해, 예컨대, 전력 증폭기(101)가 게이트 전압 Vgg에 대하여 이득이 선형인 특성이 아니더라도, 저출력 영역에 대해서는 전력 증폭기(101)를 선형인 레벨 가변 회로(가변 증폭기 또는 가변 감쇠기)로서 사용하는 것이 가능해지는 것에 부가하여, 소비 전류 및 아이들 전류를 삭감하는 것이 가능해진다.

(실시예 2)

도 5는 본 발명의 실시예 2에 따른 전력 제어 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다. 단, 이 도 5에 나타내는 실시예 2에 있어서 도 2의 실시예 1의 각(各) 부(部)에 대응하는 부분에는 동일 부호를 부여하고, 그 설명을 생략한다.

도 5에 나타내는 실시예 2의 전력 제어 장치가, 도 2의 실시예 1과 다른 점은, 검파 회로(401)에 의해 출력 신호 Pout의 전압을 검파하고, 이 검파 전압 Vdt를 이득 제어 회로(402)로 출력하도록 구성하며, 이득 제어 회로(402)가, 실시예 1에서 설명한 이득 제어 회로(102)의 기능에 부가하여, 공급되는 검파 전압 Vdt가 도 6에 나타내는 저 출력 영역(501)의 전압값인 경우에, 실시예 1에서 설명한 이득 제어의 동작을 실행하고, 고 출력 영역(502)의 전압값인 경우에, 그 이득 제어의 동작을 정지하도록 한 것이다.

이러한 구성의 전력 제어 장치의 동작을, 도 7의 흐름도를 참조하여 설명한다.

단계 ST601에서는, 검파 회로(401)에 의해 출력 신호 Pout의 전압을 검파하고, 이 검파 전압 Vdt를 이득 제어 회로(402)로 출력한다.

단계 ST602에서는, 이득 제어 회로(402)에 있어서, 검파 전압 Vdt의 레벨이 저 출력 영역(501)인 것인지, 고 출력 영역(502)인 것인지를 판정한다.

단계 ST603에서는, 단계 ST602에서 저 출력 영역(501)이라고 판정된 경우에, 이득 제어 회로(402)가 제어 신호(104)에 따라 선형적인 레벨 가변 회로의 설정 전압 제어와, 전력 증폭기(101)의 게이트 전압을 게이트 전압 기억 테이블(103)을 함께 제어하는 것에 의해, 그 이득을 낮춘다.

단계 ST604에서는, 단계 ST602에서 고 출력 영역(502)이라고 판정된 경우에, 전력 증폭기(101)의 게이트 전압 Vgg은 제어하지 않고 이득이 일정한 전력 증폭기(101)로서 동작하여, 레벨 제어는 레벨 가변 회로만이 실행한다.

이와 같이, 실시예 2의 전력 제어 장치에 의하면, 전력 증폭기(101)의 게이트 전압 Vgg가 선형인 제어 신호(104)에 따라 이득 제어 회로(402)에 의해 설정되고, 또한 이득 제어 회로(402)가 게이트 전압 Vgg를 게이트 전압 기억 테이블(103)로부터 판독하는 것에 의해 설정하며, 또한, 전력 증폭기(101)의 출력 신호 Pout가 검파 회로(401)에 의해 검파되어, 이 검파 전압 Vdt를 이득 제어 회로(402)에 통지함으로써, 고 출력시에서는, 게이트 전압 Vgg 제어를 행하더라도 이득이 일정하기 때문에, 고 출력시에서는 게이트 전압 제어를 행하지 않고, 이득이 일정한 일반적인 전력 증폭기(101)로서 동작하도록 했다.

이에 의해서, 1개의 전력 증폭기(101)를, 저 레벨 출력 영역에서는 레벨 가변 회로로서 이용하고, 고 레벨 출력 영역에서는 이득이 일정한 전력 증폭기로서 이용하는 2대의 회로로서의 사용이 가능해진다.

또한, 실시예 1에서도 설명한 바와 같이, 게이트 전압 Vgg 제어를 행하지 않을 때의 아이들 전류 Idd와 비교하면 저소비 전류로 되기 때문에, 효율이 가장 좋은 상태로 제어하는 것이 가능해진다.

(실시예 3)

도 8은 본 발명의 실시예 3에 따른 송신 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다. 단, 이 도 8에 나타내는 실시예 3에 있어서 도 5의 실시예 2의 각 부분에 대응하는 부분에는 동일 부호를 부여하고, 그 설명을 생략한다.

도 8에 나타내는 실시예 3의 송신 장치는, 도 5에 나타낸 전력 제어 장치의 구성 요소에 부가하여, IF 신호의 레벨을 가변하는 레벨 가변 회로(701)와, IF 신호를 로컬 발진 신호 Lo와 혼합하는 것에 의해 RF 주파수로 변환하는 믹서(702)를 구비하며, 송신 제어 회로(703)가 도 5에 나타낸 이득 제어 회로(402)의 기능에 부가하여, 레벨 가변 회로(701)를 제어하는 기능을 갖는 것이다.

이러한 구성에 있어서, 송신 제어 회로(703)에서, 검파 회로(401)의 검파 전압 Vdt가 저 출력 송신 때라고 판정된 경우는, 제어 신호(104)에 의해 전력 증폭기(101)의 게이트 전압 Vgg을 제어하여 이득을 낮추고, 고 출력 송신 때라고 판정된 경우는, 전력 증폭기(101)의 게이트 전압 Vgg을 제어하지 않고서 이득 일정한 전력 증폭기로서 동작시킨다.

이와 같이, 실시예 3의 송신 장치에 의하면, 높은 다이나믹 레인지가 요구되는 경우이더라도 레벨 가변 회로(701)를 종래와 같이 다단(多段)으로 증가시킬 필요는 없어진다.

지금까지 CDMA 방식과 같이 송신 레벨 제어의 다이나믹 레인지가 70㏈ 정도로 넓게 된 경우에서는, 레벨 가변 회로 1단당 다이나믹 레인지가 20㏈ 정도로 작기 때문에, IF 단과 RF 단에 각각 1∼2단의 레벨 가변 회로를 삽입해야 했지만, 이 실시예 3에서는 전력 증폭기(101)에 대해서도 게이트 전압을 제어하는 것에 의해, 레벨 가변 회로(가변 증폭기 또는 가변 감쇠기)와 마찬가지로 이용하는 것이 가능하고, 지금까지 필요한 RF 단의 레벨 가변 회로를 삭제하는 것이 가능하다.

이에 의해, 회로 구성을 간략화함과 동시에, 삭제된 레벨 가변 회로분의 소비 전력을 삭감하는 것이 가능해진다.

(실시예 4)

도 9는 본 발명의 실시예 4에 따른 무선 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다. 단, 이 도 9에 나타내는 실시예 4에 있어서 도 8의 실시예 3의 각 부분에 대응하는 부분에는 동일 부호를 부여하고, 그 설명을 생략한다.

이 도 9에 나타내는 무선 장치는, 도 8에 나타낸 실시예 3의 송신 장치에 수신 회로(801)를 구비하여 구성한 것이다. 수신 회로(801)는 저잡음 증폭기(802)와, 믹서(803)와, 복조기(804)와, 베이스밴드 처리 회로(805)를 구비하여 구성되어 있다.

이러한 구성에 있어서, 저잡음 증폭기(802)에서, 도시하지 않는 상대 무선 장치로부터의 송신 레벨의 지시를 나타내는 수신 제어 정보를 증폭하여, 이 증폭 신호를 믹서(803)에 의해 로컬 발진 신호 Lo2와 혼합해서 IF 신호로 변환하고, 이 IF 신호를 복조기(804)로 복조한 후, 베이스밴드 처리 회로(805)에 의해 베이스밴드 처리를 행하여 상기에서 설명을 끝냈던 제어 신호(104)로 변환해서, 송신 제어 회로(703)로 출력한다.

이 경우, 제어 신호(104)는 상대 무선 장치로부터 이쪽의 무선 장치에 대한 송신 레벨의 지시를 나타내는 것이기 때문에, 그 제어 신호(104)에 따라 송신 제어 회로(703)가 게이트 전압 기억 테이블(103)로부터 게이트 전압 Vgg을 판독하고, 전력 증폭기(101)의 이득을 제어하는 것에 의해, 송신 RF 신호가 상대의 지시하는 송신 레벨로 증폭된다.

이와 같이, 실시예 4의 무선 장치에 의하면, 송신 제어 회로(703)가, 수신 회로(801)의 베이스밴드 처리 회로(805)에 의해 처리된 송신 레벨 제어 정보를 바탕으로 전력 증폭기(101)를 제어하도록 했기 때문에, 상대의 무선 장치로부터 송신되어 온 제어 정보에 따라 자동적으로 송신 레벨을 제어할 수 있다.

(실시예 5)

도 10은 본 발명의 실시예 5에 따른 이동체 통신 시스템의 구성을 나타내는 블럭도이다. 단, 이 도 10에 나타내는 실시예 5에 있어서 도 9의 실시예 4의 각 부분에 대응하는 부분에는 동일 부호를 부여하고, 그 설명을 생략한다.

이 도 10에 나타내는 이동체 통신 시스템은, 기지국(901)과 이동국(902)을 구비하여 구성되어 있고, 이동국(902)은, 도 9에서 설명한 수신 회로(801)와, 송신 전력 제어 회로(903)와, 신디사이저(904)와, 듀플렉서(905)와, 안테나(906)를 구비하여 구성되어 있다.

또한, 송신 전력 제어 회로(903)는, 도 9에 나타낸 레벨 가변 회로(701)와, 믹서(702)와, 전력 증폭기(101)와, 검파 회로(401)와, 게이트 전압 기억 테이블(103)과, 송신 제어 회로(703)를 구비하여 구성되어 있다.

신디사이저(904)는, 믹서(702 및 803)로 출력하는 로컬 발진 신호 Lo1 및 Lo2를 발진하는 것이다.

듀플렉서(905)는, 송신 전력 제어 회로(903)로부터 출력되는 송신 신호 Tx를 안테나(906)로 출력함과 동시에, 안테나(906)로 수신된 기지국(901)으로부터의 수신 신호 Rx를 수신 회로(801)로 출력하는 것이다.

기지국(901)은 이동국(902)과의 통신 개시시에 정해진 각종 제어 정보와, 이동국(902)에 대한 송신 레벨의 지시를 나타내는 제어 정보를 송신하게 되어 있다.

이러한 구성에 있어서, 이동국(902)의 수신 회로(801)에 의해, 기지국(901)으로부터의 송신 레벨의 지시를 나타내는 제어 정보를 수신한 경우, 수신 회로(801)에 있어서는, 그 수신 신호를 증폭한 후, 로컬 발진 신호 Lo2와 혼합하여 IF 신호로 변환해서, 이 IF 신호를 복조한 후, 베이스밴드 처리를 실행하여 상기에서 설명했던 제어 신호(104)로 변환해서, 송신 전력 제어 회로(903)로 출력한다.

송신 전력 제어 회로(903)에 있어서는, 이 경우, 제어 신호(104)는 기지국(901)으로부터 이동국(902)에 대한 송신 레벨의 지시를 나타내는 것이기 때문에, 그 제어 신호(104)에 따라 송신 제어 회로(703)가 게이트 전압 기억 테이블(103)로부터 게이트 전압 Vgg를 판독하여, 전력 증폭기(101)의 이득을 제어하는 것에 의해, 송신 신호 Tx가 상대의 지시하는 송신 레벨로 증폭된다.

이와 같이, 실시예 5의 이동체 통신 시스템에 의하면, 종래의 이동국에 있어서의 전력 제어에서는, 높은 다이나믹 레인지가 될수록, 회로 규모가 커져, 저 출력 송신시의 효율이 악화되어 버리지만, 송신 전력 제어 회로(903)에 의한 전력 제어에서는, 회로의 소형화를 도모할 수 있는데 덧붙여, 고 다이나믹 레인지로 왜곡을 열화시키지 않고, 소비 전류가 최적인 상태로 제어하는 것이 가능해진다.

본 발명의 전력 제어 장치는, 신호를 증폭하는 증폭기와, 이 증폭기의 역이득 특성시의 제어 전압을 기억하는 기억기와, 선형인 제어 신호에 따라 상기 기억기로부터 제어 전압을 판독하여, 이 판독된 제어 전압을 상기 증폭기의 제어 전극에 인가하는 제어기를 구비하는 구성을 채용한다.

이 구성에 의하면, 제어 전압이 제어 전극에 인가됨으로써 증폭기의 이득 특성과, 그 역이득 특성과의 평균이 취해지고, 증폭기의 이득을 선형으로 할 수 있어, 예컨대, 증폭기의 이득이 본래 선형인 특성이 아니더라도, 저 출력 영역에 대해서는 증폭기를 선형인 레벨 가변 회로(가변 증폭기 또는 가변 감쇠기)로서 사용하는 것이 가능해져, 이에 의해서 소비 전류 및 아이들 전류를 삭감하는 것이 가능해진다.

본 발명의 전력 제어 장치는, 상기 구성에 있어서, 증폭기가 전계 효과 트랜지스터인 경우에, 제어 전압이 상기 전계 효과 트랜지스터의 게이트 전압이 되는 구성을 채용한다. 이 구성에 의하면, 증폭기가 전계 효과 트랜지스터의 경우라도 실시예 1과 마찬가지의 작용 효과를 얻을 수 있다.

본 발명의 전력 제어 장치는, 상기 구성에 있어서, 증폭기의 출력 전압을 검파하고, 이 검파 전압을 제어기로 출력하는 검파기를 가지며, 상기 검파 전압이, 상기 증폭기의 이득이 일정하게 포화하는 영역에서는, 제어기가 상기 증폭기의 왜곡 특성을 만족하도록, 그 출력 전력량을 조정하는 구성을 채용한다.

이 구성에 의하면, 저 레벨 출력 영역에서는 레벨 가변 회로로서 이용하고, 고 레벨 출력 영역에서는 이득이 일정한 증폭기로서 이용하는 2대의 회로로서의 사용이 가능해진다.

본 발명의 전력 제어 장치는, 중간 주파수 신호의 레벨을 가변하는 레벨 가변기와, 이 레벨 가변기로부터의 중간 주파수 신호를 무선 주파수 신호로 변환하는 믹서와, 상기 무선 주파수 신호를 증폭하는 증폭기와, 상기 증폭기의 역이득 특성시의 제어 전압을 기억하는 기억기와, 선형인 제어 신호에 따라 상기 기억기로부터 제어 전압을 판독하고, 이 판독된 제어 전압을 상기 레벨 가변기 및 상기 증폭기의 제어 전극에 인가하는 제어기를 구비하는 구성을 채용한다.

이 구성에 의하면, 송신 장치에 있어서, 증폭기의 이득이 선형으로 제어되는 것에 의해, 레벨 가변 회로와 마찬가지로 이용하는 것이 가능하고, 지금까지 필요한 RF 단의 레벨 가변 회로를 삭제하는 것이 가능하며, 이에 의해서 회로 구성이 간략화됨과 동시에, 삭제된 레벨 가변 회로분의 소비 전력을 삭감하는 것이 가능해진다.

본 발명의 전력 제어 장치는, 상기 구성에 있어서, 증폭기가 전계 효과 트랜지스터인 경우에, 제어 전압이 상기 전계 효과 트랜지스터의 게이트 전압이 되는 구성을 채용한다. 이 구성에 의하면, 증폭기가 전계 효과 트랜지스터의 경우라도 실시예 4와 마찬가지의 작용 효과를 얻을 수 있다.

본 발명의 전력 제어 장치는, 상기 구성에 있어서, 증폭기의 출력 전압을 검파하고, 이 검파 전압을 제어기로 출력하는 검파기를 구비하며, 상기 검파 전압이, 제어 전압에 의한 제어에 관계되지 않고 상기 증폭기의 이득이 일정하게 포화하는 전압값의 경우에, 상기 제어기의 동작을 정지하는 구성을 채용한다.

이 구성에 의하면, 송신 장치의 증폭기에 있어서, 저 레벨 출력 영역에서는 레벨 가변 회로로서 이용하며, 고 레벨 출력 영역에서는 이득이 일정한 증폭기로서 이용하는 2대의 회로로서의 사용이 가능해진다.

본 발명에 있어서는, 무선 장치에, 상기 구성의 것의 송신 장치와, 신호의 수신기를 구비하며, 상기 송신 장치의 제어기가, 제어 신호 대신에, 상기 수신기로 수신된 송신 전력 제어 정보에 따라서, 상기 송신 장치의 기억기로부터 제어 전압을 판독하여, 이 판독된 제어 전압을 상기 송신 장치의 레벨 가변기 및 증폭기의 제어 전극에 인가하는 구성을 채용한다.

이 구성에 의하면, 무선 장치의 제어기가 수신된 송신 레벨 제어 정보를 바탕으로 증폭기의 이득을 제어하기 때문에, 상대측 무선 장치로부터 송신되어 온 제어 정보에 따라 자동적으로 송신 전력을 제어할 수 있다.

본 발명에 있어서는, 이동국 장치에 상기 구성의 송신 장치와, 신호의 수신기를 구비하고, 상기 송신 장치의 제어기가 제어 신호 대신에, 상기 수신기로 수신된 기지국 장치로부터의 송신 전력 제어 정보에 따라 상기 송신 장치의 기억기로부터 제어 전압을 판독하여, 이 판독된 제어 전압을 상기 송신 장치의 레벨 가변기 및 증폭기의 제어 전극에 인가하는 구성을 채용한다.

이 구성에 의하면, 이동국 장치의 제어기가 수신된 기지국 장치로부터의 송신 레벨 제어 정보를 바탕으로 증폭기의 이득을 제어하기 때문에, 기지국 장치로부터 송신되어 온 제어 정보에 따라 자동적으로 송신 전력을 제어할 수 있다.

본 발명에 있어서는, 이동체 통신 시스템에 송신 전력 제어 정보를 송신하는 기지국 장치와, 상기 구성의 송신 장치 및 신호의 수신기를 구비하고, 상기 송신 장치의 제어기가, 제어 신호 대신에, 상기 수신기로 수신된 상기 송신 전력 제어 정보에 따라서 상기 송신 장치의 기억기로부터 제어 전압을 판독하여, 이 판독된 제어 전압을 상기 송신 장치의 레벨 가변기 및 증폭기의 제어 전극에 인가하는 이동국 장치를 구비하는 구성을 채용한다.

이 구성에 의하면, 이동체 통신 시스템에 있어서, 이동국 장치가, 수신된 기지국 장치로부터의 송신 레벨 제어 정보를 바탕으로 증폭기의 이득을 제어하기 때문에, 기지국 장치로부터 송신되어 온 제어 정보에 따라 자동적으로 송신 전력을 제어할 수 있다.

본 발명의 전력 제어 방법은, 신호의 증폭기의 역이득 특성시의 제어 전압을 기억기에 기억하고, 선형인 제어 신호에 따라 상기 기억기로부터 제어 전압을 판독하여, 이 판독된 제어 전압을 상기 증폭기의 제어 전극에 인가한다.

이 방법에 의하면, 제어 전압이 제어 전극에 인가되는 것에 따라 증폭기의 이득 특성과, 그 역이득 특성과의 평균이 취해지고, 증폭기의 이득을 선형으로 할 수 있어, 예컨대, 증폭기의 이득이 본래 선형인 특성이 아니더라도, 저 출력 영역에 대해서는 증폭기를 선형인 레벨 가변 회로(가변 증폭기 또는 가변 감쇠기)로서 사용하는 것이 가능해져, 이에 의해서 소비 전류 및 아이들 전류를 삭감하는 것이 가능해진다.

본 발명의 전력 제어 방법은, 상기 방법에 있어서, 증폭기의 출력 전압을 검파하고, 이 검파 전압이, 제어 전압에 의한 제어에 관계되지 않고 상기 증폭기의 이득이 일정하게 포화하는 전압값의 경우에, 상기 제어 전압을 상기 증폭기의 제어 전극에 인가하는 제어를 정지한다.

이 방법에 의하면, 저 레벨 출력 영역에서는 레벨 가변 회로로서 이용하고, 고 레벨 출력 영역에서는 이득 일정한 증폭기로서 이용하는 2대의 회로로서의 사용이 가능해진다.

본 발명의 전력 제어 방법은, 레벨 가변기로 중간 주파수 신호의 레벨을 가변하고, 이 가변된 중간 주파수 신호를 무선 주파수 신호에 변환하여, 이 변환된 무선 주파수 신호를 증폭하는 증폭기의 역이득 특성시의 제어 전압을 기억기에 기억하고, 선형인 제어 신호에 따라 상기 기억기로부터 제어 전압을 판독하여, 이 판독된 제어 전압을 상기 레벨 가변기 및 상기 증폭기의 제어 전극에 인가한다.

이 방법에 의하면, 송신 장치에 있어서, 증폭기의 이득이 선형으로 제어되는 것에 의해, 레벨 가변 회로와 마찬가지로 이용하는 것이 가능하고, 지금까지 필요한 RF 단의 레벨 가변 회로를 삭제하는 것이 가능하여, 이에 의해서 회로 구성을 간략화함과 동시에, 삭제된 레벨 가변 회로분의 소비 전력을 삭감하는 것이 가능해진다.

본 발명의 전력 제어 방법은, 상기 방법에 있어서, 증폭기의 출력 전압을 검파하고, 이 검파 전압이 상기 증폭기의 이득이 일정하게 포화하는 출력 영역에서는, 레벨 가변기로 상기 증폭기의 출력 전력량을 조정한다.

이 방법에 의하면, 송신 장치의 증폭기에 있어서, 저 레벨 출력 영역에서는 레벨 가변 회로로서 이용하고, 고 레벨 출력 영역에서는 이득 일정한 증폭기로서 이용하는 2대의 회로로서의 사용이 가능해진다.

본 발명의 전력 제어 방법은, 레벨 가변기로 중간 주파수 신호의 레벨을 가변하고, 이 가변된 중간 주파수 신호를 무선 주파수 신호에 변환하여, 이 변환된 무선 주파수 신호를 증폭하는 증폭기의 역이득 특성시의 제어 전압을 기억기에 기억하여, 수신된 송신 전력 제어 정보에 따라 상기 기억기로부터 제어 전압을 판독하고, 이 판독된 제어 전압을 상기 레벨 가변기 및 상기 증폭기의 제어 전극에 인가한다.

이 방법에 의하면, 무선 장치의 제어기가, 수신된 송신 레벨 제어 정보를 바탕으로 증폭기의 이득을 제어하기 때문에, 상대측의 무선 장치로부터 송신되어 온 제어 정보에 따라 자동적으로 송신 전력을 제어할 수 있다.

본 발명의 전력 제어 방법은, 상기 방법에 있어서, 증폭기의 출력 전압을 검파하고, 이 검파 전압이, 상기 증폭기의 이득이 일정하게 포화하는 출력 영역에서는, 레벨 가변기로 상기 증폭기의 출력 전력량을 조정한다.

이 방법에 의하면, 무선 장치의 증폭기에 있어서, 저 레벨 출력 영역에서는 레벨 가변 회로로서 이용하고, 고 레벨 출력 영역에서는 이득 일정한 증폭기로서 이용하는 2대의 회로로서의 사용이 가능해진다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 전력 증폭 회로 규모의 소형화 및 소비 전력의 저감, 출력 신호 레벨이 낮은 경우와 신호 미입력시에 있어서의 효율을 개선할 수 있다.

본 명세서는 1999년 4월 27일에 출원된 일본 특허 출원 평성 제 11-119594 호에 근거한다. 이 내용은 전부 여기에 포함시켜 둔다.

본 발명은 디지털 이동체 통신 시스템에 있어서의 기지국 장치나 이동국 장치 등에 적용할 수 있다.

Claims

신호를 증폭하는 증폭기와,

이 증폭기의 역이득 특성시의 제어 전압을 기억하는 기억기와,

선형인 제어 신호에 따라 상기 기억기로부터 제어 전압을 판독하고, 이 판독된 제어 전압을 상기 증폭기의 제어 전극에 인가하는 제어기

를 포함하는 전력 제어 장치.
제 1 항에 있어서,

증폭기가 전계 효과 트랜지스터인 경우에, 제어 전압이 상기 전계 효과 트랜지스터의 게이트 전압으로 되는 전력 제어 장치.
제 1 항에 있어서,

증폭기의 출력 전압을 검파하여, 이 검파 전압을 제어기로 출력하는 검파기를 갖고, 상기 검파 전압이, 상기 증폭기의 이득이 일정하게 포화된 영역에서는, 제어기가 상기 증폭기의 왜곡 특성을 만족하도록, 그 출력 전력량을 조정하는 전력 제어 장치.
중간 주파수 신호의 레벨을 가변시키는 레벨 가변기와,

이 레벨 가변기로부터의 중간 주파수 신호를 무선 주파수 신호로 변환하는 믹서와,

상기 무선 주파수 신호를 증폭하는 증폭기와,

상기 증폭기의 역이득 특성시의 제어 전압을 기억하는 기억기와,

선형인 제어 신호에 따라 상기 기억기로부터 제어 전압을 판독하고, 이 판독된 제어 전압을 상기 레벨 가변기 및 상기 증폭기의 제어 전극에 인가하는 제어기

를 포함하는 송신 장치.
제 4 항에 있어서,

증폭기가 전계 효과 트랜지스터인 경우에, 제어 전압이 상기 전계 효과 트랜지스터의 게이트 전압으로 되는 송신 장치.
제 4 항에 있어서,

증폭기의 출력 전압을 검파하여, 이 검파 전압을 제어기로 출력하는 검파기를 구비하되, 상기 검파 전압이, 제어 전압에 의한 제어에 관계없이 상기 증폭기의 이득이 일정하게 포화된 전압값인 경우에, 상기 제어기의 동작을 정지시키는 송신 장치.
청구항 4에 기재된 송신 장치와, 신호의 수신기를 구비하고, 상기 송신 장치의 제어기가, 제어 신호 대신에, 상기 수신기로 수신된 송신 전력 제어 정보에 따라서 상기 송신 장치의 기억기로부터 제어 전압을 판독하고, 이 판독된 제어 전압을 상기 송신 장치의 레벨 가변기 및 증폭기의 제어 전극에 인가하는

무선 장치.
청구항 4에 기재된 송신 장치와, 신호의 수신기를 구비하되, 상기 송신 장치의 제어기가, 제어 신호 대신에, 상기 수신기로 수신된 기지국 장치로부터의 송신 전력 제어 정보에 따라서 상기 송신 장치의 기억기로부터 제어 전압을 판독하고, 이 판독된 제어 전압을 상기 송신 장치의 레벨 가변기 및 증폭기의 제어 전극에 인가하는

이동국 장치.
송신 전력 제어 정보를 송신하는 기지국 장치와, 청구항 4에 기재된 송신 장치 및 신호의 수신기를 구비하며, 상기 송신 장치의 제어기가, 제어 신호 대신에, 상기 수신기로 수신된 상기 송신 전력 제어 정보에 따라서 상기 송신 장치의 기억기로부터 제어 전압을 판독하고, 이 판독된 제어 전압을 상기 송신 장치의 레벨 가변기 및 증폭기의 제어 전극에 인가하는 이동국 장치를 포함하는

이동체 통신 시스템.
신호의 증폭기의 역이득 특성시의 제어 전압을 기억기에 기억하고, 선형인 제어 신호에 따라 상기 기억기로부터 제어 전압을 판독하여, 이 판독된 제어 전압을 상기 증폭기의 제어 전극에 인가하는 전력 제어 방법.
제 10 항에 있어서,

증폭기의 출력 전압을 검파하여, 이 검파 전압이, 제어 전압에 의한 제어에 관계없이 상기 증폭기의 이득이 일정하게 포화되는 전압값인 경우에, 상기 제어 전압을 상기 증폭기의 제어 전극에 인가하는 제어를 정지하는 전력 제어 방법.
레벨 가변기로 중간 주파수 신호의 레벨을 가변시키고, 이 가변된 중간 주파수 신호를 무선 주파수 신호로 변환하여, 이 변환된 무선 주파수 신호를 증폭하는 증폭기의 역이득 특성시의 제어 전압을 기억기에 기억해서, 선형인 제어 신호에 따라 상기 기억기로부터 제어 전압을 판독하고, 이 판독된 제어 전압을 상기 레벨 가변기 및 상기 증폭기의 제어 전극에 인가하는 송신 전력 제어 방법.
제 12 항에 있어서,

증폭기의 출력 전압을 검파하여, 이 검파 전압이, 상기 증폭기의 이득이 일정하게 포화되는 출력 영역에서는, 레벨 가변기로 상기 증폭기의 출력 전력량을 조정하는 송신 전력 제어 방법.
레벨 가변기로 중간 주파수 신호의 레벨을 가변시키고, 이 가변된 중간 주파수 신호를 무선 주파수 신호로 변환하여, 이 변환된 무선 주파수 신호를 증폭하는 증폭기의 역이득 특성시의 제어 전압을 기억기에 기억해서, 수신된 송신 전력 제어 정보에 따라 상기 기억기로부터 제어 전압을 판독하여, 이 판독된 제어 전압을 상기 레벨 가변기 및 상기 증폭기의 제어 전극에 인가하는

무선 방법.
제 14 항에 있어서,

이 검파 전압이, 상기 증폭기의 이득이 일정하게 포화되는 출력 영역에서는, 레벨 가변기로 상기 증폭기의 출력 전력량을 조정하는 무선 방법.