WO2004001990A1

WO2004001990A1 - 電力検出回路

Info

Publication number: WO2004001990A1
Application number: PCT/JP2002/006144
Authority: WO
Inventors: Keisuke Ohmura
Original assignee: Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha
Priority date: 2002-06-20
Filing date: 2002-06-20
Publication date: 2003-12-31
Also published as: JPWO2004001990A1

Abstract

　クレストファクタ(ピークファクタ)がコード電力及びコード多重数により刻々と変化する変調方式（例えば、特にＷ−ＣＤＭＡシステムに代表される変調方式）における送信機の自動送信電力制御回路と受信機の受信電界強度測定回路に用いられる電力検出回路に係り、送信電力検出の精度と受信電界強度測定の精度を改善することを課題とする。反転増幅器６２は、検波器６１からの脈流電圧信号を、反転電圧信号とし、直流成分除去用コンデンサ６３は、更に、直流成分を除去する。一方、緩衝増幅器６４は、脈流電圧信号に対して、前記反転増幅器と同一の周波数特性を反映させる。加算増幅器６５は、緩衝増幅器６４からの出力信号と、直流成分除去用コンデンサ６３からの出力信号とを加算する。

Description

電力検出回路

技術分野

本発明は、クレストファクタ（ピークファクタ）がコード電力及びコ一ド多重数により刻々と変化する変調方式（例えば、特に W_ CDMA ( 明

W i d e b a n d— C o d e D i v i s i o n Mu l t i p l e 細

Ac c e s s) システムに代表される変調方式）における送信機の自動送信電力制御回路と受信機の受信電界強度測定回路に用いられる電力検出回路に係り、送信電力検出の精度と受信電界強度測定の精度を改善する技術に関する。

背景技術 ' 図 7は、従来の自動送信電力制御回路構成の第一例を示す図である。 1 0と 3 0は、高周波増幅器、 20は、電圧制御アツテネ一夕、 40は、電力分配器、 6 0は、電力検出回路、 70は、制御回路である。そして、この例で、自動送信電力制御回路に含まれる電力検出回路 60は、検波器 6 1、積分回路 620、及び緩衝増幅器 6 30から構成されている。

検波器 6 1の出力側には、積分回路 620が設けられている。積分回路 6 20は、検波器 6 1の出力信号の脈流信号成分を平滑することにより、直流化を行っている。直流化された信号は、制御回路 70に供給される。

図 8は、従来の自動送信電力制御回路構成の第一例による送信時の a 点の波形を示す図である。図 9は、従来の自動送信電力制御回路構成の第一例による送信時の b点の波形を示す図である。

a点の信号は、検波器 6 1の出力信号であり、 b点の信号は、積分回路 6 2 0を通過した信号である。 b点での波形は、本来、送信出力の平均電力に比例するものでなければならない。しかし、電力検出回路 6 0 の出力電圧は、クレストファクタ（ピークファクタ）の変化の影響により、変動する。

図 1 0は、従来の自動送信電力制御回路構成の第二例を示す図である。第一例と同様に、 1 0と 3 0は、高周波増幅器、 2 0は、電圧制御ァッテネ一夕、 4 0は、電力分配器、 6 0は、電力検出回路、 7 0は、制御回路である。そして、この例で、自動送信電力制御回路に含まれる電力検出回路 6 0は、検波器 6 1、直流成分除去コンデンサ 6 3、反転増幅器 6 2、及び加算増幅器 6 5から構成されている。

検波器 6 1の出力側の一方には、直流成分除去用コンデンサ 6 3が設けられている。直流成分除去用コンデンサ 6 3からの出力信号は、反転増幅器 6 2に入力される。他方、検波器 6 1の出力信号の脈流信号成分は、加算増幅器 6 5にも直接供給される。

反転増幅器 6 2からの出力信号は、脈流信号成分から直流成分を除去し、反転させた交流成分である。この反転増幅器 6 2からの出力信号と、検波器 6 1からの出力信号は、加算増幅器 6 5で合成される。このようにして直流化された信号が、制御回路 7 0に供給される。

図 1 1は、従来の自動送信電力制御回路構成の第二例による送信時の a点の波形を示す図である。図 1 2は、従来の自動送信電力制御回路構成の第二例を用いた送信時の c点の波形を示す図である。図 1 3は、従来の自動送信電力制御回路構成の第二例を用いた送信時の d点の波形を示す図である。図 1 4は、従来の自動送信電力制御回路構成の第二例を用いた送信時の e点の波形を示す図である。 a点の信号は、検波器 6 1の出力信号であり、 c点の信号は、直流成分除去用コンデンサ 6 3を通過して反転増幅器 6 2に入力される信号であり、 d点の信号は、反転増幅器 6 2からの出力信号であり、 e点の信号は、加算増幅器 6 5の出力信号ある。 e点の波形は、本来、送信出力の平均電力に比例するものでなければならない。しかし、電力検出回路 6 0の出力電圧は、クレス卜ファクタ（ピークファクタ）の変化の影響により、変動する。

特に、この例では、反転増幅器 6 2の入力インピーダンスと、直流成分除去用コンデンサ 6 3とにより、高域通過フィル夕が形成される。そのために、 c点の反転増幅器 6 2への入力信号は、 a点の信号から歪んだ信号となる。

d点の反転増幅器 6 2からの出力信号は、反転増幅器 6 2で素子自体の周波数特性が反映され、 c点の信号から歪んだ信号となる。

尚、この例で、検波器 6 1からの出力信号は、緩衝増幅器等を通さずに直接加算増幅器 6 5に供給されている。

d点の反転増幅された信号と、 a点の検波器 6 1からの出力信号とが、加算増幅器 6 5により合成される。そして、加算増幅器 6 5から e点の信号が出力される。しかし、このようにして電力検出回路 6 0から出力される電圧は、実際には、クレストファクタ（ピークファクタ）の変化の影響により、変動する。

W - C D M Aシステムに代表されるコード多重広帯域伝送の無線通信システムにおいて、コード数とそのコード電力に依存して、クレストファク夕（ピークファクタ）が変化する場合、平均送信電力が一定であるにも関わらず、それに反して、電力検出回路による検出電圧が一定にならないという問題がある。

従来の電力検出回路構成では、この問題を解決する自動送信電力制御回路を構成することは困難である。この問題を解決するためには、コード数とそのコード電力に基づいて、検波電圧を補正する高速演算回路が必要となる。従って、実際上回路規模が増大することになり、コストも高くなる。

本発明は、クレストファクタ（ピークファクタ）が刻々と変化する被変調波信号でも、その平均電力に正確に比例した検波電圧を得ることができる電力検出回路を、簡単な構成で、低コストに提供することを目的とする。発明の開示

本発明に係る電力検出回路は、以下の要素を有することを特徴とする

( 1 ) 脈流電圧信号を検出する検波器

( 2 ) 前記脈流電圧信号を入力し、反転電圧信号を出力する反転増幅器 ( 3 ) 前記反転電圧信号の直流成分を除去する直流成分除去用コンデンサ

( 4 ) 前記脈流電圧信号を入力し、前記反転増幅器と同一の周波数特性を反映させる緩衝増幅器

( 5 ) 緩衝増幅器からの出力信号と、直流成分除去用コンデンサからの出力信号とを加算する加算増幅器。前記反転増幅器と、前記緩衝増幅器とは、同一種の素子であることを特徴とする。被変調信号を入力し、制御回路により送信出力信号を一定に保つように高周波増幅器を制御し、高周波増幅器により被変調信号を増幅し、送信出力信号とする送信機の自動送信電力制御回路に用いられ、前記検波器は、前記送信出力信号の一部を入力し、入力した送信出力信号の一部から、前記脈流電圧信号を検出し、

前記加算増幅器は、加算した出力信号を、前記制御回路へ供給することを特徴とする。前記送信機は、クレストファクタが刻々と変化する変調方式の送信機であることを特徴とする。前記変調方式は、 W _ C D M Aシステムの変調方式であることを特徴とする。受信機の受信電界強度測定回路に用いられることを特徴とする。前記受信機は、クレストファクタが刻々と変化する変調方式の受信機であることを特徴とする。前記変調方式は、 W _ C D M Aシステムの変調方式であることを特徴とする。図面の簡単な説明

図 1は、本発明の自動送信電力制御回路構成の例を示す図である。図 2は、本発明の自動送信電力制御回路構成の例による送信時の a点の波形を示す図である。

図 3は、本発明の自動送信電力制御回路構成の例による送信時の b点の波形を示す図である。

図 4は、本発明の自動送信電力制御回路構成の例による送信時の c点の波形を示す図である。

図 5は、本発明の自動送信電力制御回路構成の例による送信時の d点の波形を示す図である。

図 6は、本発明の自動送信電力制御回路構成の例による送信時の e点の波形を示す図である。

図 7は、従来の自動送信電力制御回路構成の第一例を示す図である。図 8は、従来の自動送信電力制御回路構成の第一例による送信時の a 点の波形を示す図である。

図 9は、従来の自動送信電力制御回路構成の第一例による送信時の b 点の波形を示す図である。

図 1 0は、従来の自動送信電力制御回路構成の第二例を示す図である図 1 1は、従来の自動送信電力制御回路構成の第二例による送信時の a点の波形を示す図である。

図 1 2は、従来の自動送信電力制御回路構成の第二例を用いた送信時の c点の波形を示す図である。

図 1 3は、従来の自動送信電力制御回路構成の第二例を用いた送信時の d点の波形を示す図である。

図 1 4は、従来の自動送信電力制御回路構成の第二例を用いた送信時の e点の波形を示す図である。発明を実施するための最良の形態

実施の形態 1 .

以下本発明を図面に示す実施例に基づいて説明する。

図 1は、本発明の自動送信電力制御回路構成の例を示す図である。 1 0と 3 0は、高周波増幅器、 2 0は、電圧制御アツテネ一夕、 4 0は、電力分配器、 6 0は、電力検出回路、 7 0は、制御回路である。そして、この例で、自動送信電力制御回路に含まれる電力検出回路 6 0は、検波器 6 1、反転増幅器 6 2、直流成分除まコンデンサ 6 3、緩衝増幅器 6 4及び加算増幅器 6 5から構成されている。

高周波増幅器 1 0は、被変調波信号を入力する。入力された被変調波信号は、高周波増幅器 1 0で増幅される。増幅された信号は、電圧制御アツテネ一夕 2 0に入力される。その後、信号は、高周波増幅器 3 0で規定電力まで増幅される。そして、増幅された信号は、電力分配器 4 0 で、送信出力と電力検出回路 6 0への信号とに分配される。

電力分配器 4 0で分配された信号、つまり、送信出力に比例した信号は、検波器 6 1で検波される。これにより、検波器 6 1は、電力分配器 4 0の分配比率に応じた電力強度を出力する。検波された信号は、緩衝増幅器 6 4と反転増幅器 6 2とに直接に供給される。

緩衝増幅器 6 4からの出力信号は、検波器 6 1からの出力信号に対して緩衝増幅器 6 4の周波数特性を反映した信号となる。

反転増幅器 6 2は、検波器 6 1で検出した脈流電圧信号の反転電圧信号を出力する。反転増幅器 6 2からの出力信号は、検波器 6 1からの交流成分に対して、反転増幅器 6 2の周波数特性が反映された信号となる反転増幅器 6 2の出力側には、直流成分除去用コンデンサ 6 3が設けられている。直流成分除去用コンデンサ 6 3は、脈流成分（反転電圧信号）から直流成分を除去する。

緩衝増幅器 6 4からの出力信号と、直流成分除去用コンデンサ 6 3からの出力信号は、加算増幅器 6 5で加算される。これにより、緩衝増幅器 6 4からの脈流成分と、直流成分除去用コンデンサ 6 3からの反転された交流成分とが加算される。加算増幅器 6 5の出力信号として、交流成分を含まない安定した直流成分が得られる。尚、緩衝増幅器 6 4と反転増幅器 6 2には、同一種の増幅器が使用されている。

図 2は、本発明の自動送信電力制御回路構成の例による送信時の a点の波形を示す図である。図 3は、本発明の自動送信電力制御回路構成の例による送信時の b点の波形を示す図である。図 4は、本発明の自動送信電力制御回路構成の例による送信時の c点の波形を示す図である。図 5は、本発明の自動送信電力制御回路構成の例による送信時の d点の波形を示す図である。図 6は、本発明の自動送信電力制御回路構成の例による送信時の e点の波形を示す図である。

a点の信号は、検波器 6 1の出力信号であり、 b点の信号は、緩衝増幅器 6 4の出力信号であり、 c点の信号は、反転増幅器 6 2の出力信号であり、 d点の信号は、直流成分除去用コンデンサ 6 3の出力信号であり、 e点の信号は、加算増幅器 6 5の出力信号である。

前述の通り、緩衝増幅器 6 4と反転増幅器 6 2には同一種の素子を使用している。従って、それぞれの増幅器を通過する信号が、それらの素子から受ける周波数特性の影響は一致する。

加算増幅器 6 5からの出力信号は、設定電力を示す制御信号とともに制御回路 7 0に入力される。制御回路 7 0は、電圧制御アツテネ一夕 2 0を制御するための電圧を発生させる回路である。これにより、高周波増幅器 3 0の入力を制御し、送信出力を常に一定に保つように自動電力制御動作を行う。尚、前述の制御信号は、制御部から入力する。

上述の構成にすることにより、検波器 6 1からの信号を緩衝増幅器 6 4と反転増幅器 6 2に直接に供給し、それぞれの増幅器に検波器 6 1からの信号周波数成分を損なうことなく供給できる。

また、 b点で得られた信号と、 d点で得られた信号とを加算することにより、 e点で、図 6に示した波形のように安定した直流信号を得ることができる。

本発明の電力検出回路は、送信電力を検波する検波器と、検波器からの信号を緩衝増幅する緩衝増幅器と、検波器からの信号を反転増幅する反転増幅器（緩衝増幅器と同一種の素子を用いる。）と、この反転増幅器の出力信号の直流成分を除去するコンデンサとを設け、これらの信号を加算増幅器において加算することによって、安定した平均電力を得ることを特徴とする。

加算増幅器に入力される二つの信号は、検波器から同一種の素子で緩街増幅され、あるいは反転増幅されるため、増幅器素子から受ける周波数特性は同一である。そのため、加算の際に、周波数特性の影響は相殺される。

また、反転増幅器の入力インピーダンスと直流成分除去用コンデンサとにより高域通過フィル夕が構成されることを避けることができるため、検波器からの交流成分を反転した信号を忠実に再現できる。

これにより、被変調波信号のクレストファクタ（ピークファクタ）の影饗を排除し、安定な自動電力制御回路が構成できる。

尚、クレストファクタ（ピークファクタ）が刻々と変化する W—C D M Aシステムに代表される変調方式の受信機における受信電界強度測定回路に、この電力検出回路 6 0を用いることも有効である。これにより、受信時の電界強度の測定の精度が改善される。産業上の利用可能性

本発明によれば、被変調波信号のクレストファクタ（ピークファクタ）に関係なく、電力検出回路からの安定した出力を得ることができる。これにより、クレストファクタ（ピークファクタ）が刻々と変化する W—C D M Aシステムに代表される変調方式のおける被変調波信号の平均電力を、正しく検出するできるようになる,

Claims

請求の範囲

1. 以下の要素を有することを特徴とする電力検出回路 (1) 脈流電圧信号を検出する検波器

(2) 前記脈流電圧信号を入力し、反転電圧信号を出力する反転増幅器 ( 3 ) 前記反転電圧信号の直流成分を除去する直流成分除去用コンデンサ

(4) 前記脈流電圧信号を入力し、前記反転増幅器と同一の周波数特性を反映させる緩衝増幅器

(5) 緩衝増幅器からの出力信号と、直流成分除去用コンデンサからの出力信号とを加算する加算増幅器。

2. 前記反転増幅器と、前記緩衝増幅器とは、同一種の素子であることを特徴とする請求項 1記載の電力検出回路。

3. 被変調信号を入力し、制御回路により送信出力信号を一定に保つように高周波増幅器を制御し、高周波増幅器により被変調信号を増幅し、送信出力信号とする送信機の自動送信電力制御回路に用いられ、

前記検波器は、前記送信出力信号の一部を入力し、入力した送信出力信号の一部から、前記脈流電圧信号を検出し、

前記加算増幅器は、加算した出力信号を、前記制御回路へ供給することを特徴とする請求項 1記載の電力検出回路。

4. 前記送信機は、クレス卜ファクタが刻々と変化する変調方式の送信機であることを特徴とする請求項 3記載の電力検出回路。

5. 前記変調方式は、 W— CDMA (Wi d e b a n d— C o d e D i v i s i o n Mu l t i p l e Ac c e s s) システムの変調方式であることを特徴とする請求項 4記載の電力検出回路。

6. 受信機の受信電界強度測定回路に用いられることを特徴とする請求項 1記載の電力検出回路。

7. 前記受信機は、クレス卜ファクタが刻々と変化する変調方式の受信機であることを特徴とする請求項 6記載の電力検出回路。

8. 前記変調方式は、 W— CDMAシステムの変調方式であることを特徴とする請求項 7記載の電力検出回路。