JP4062816B2

JP4062816B2 - 送信電力制御回路

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Publication number: JP4062816B2
Application number: JP13316599A
Authority: JP
Inventors: 庸貴田内
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1999-05-13
Filing date: 1999-05-13
Publication date: 2008-03-19
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Also published as: US6498925B1; DE10023460B4; JP2000323998A; DE10023460A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線通信機に用いられる送信電力制御回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、携帯電話等の無線通信機においては、送信電力（送信出力信号の電力レベル）の制御が行われている。
この送信電力制御回路の具体的な構成を図５（ａ）に示す。図に示すように、送信電力制御回路は、変調された高周波信号を入力信号として入力し、その入力信号を図示しないマイクロコンピュータ等の制御装置からの制御電圧に応じた減衰量だけ減衰させて出力する減衰器５１と、減衰器５１の出力信号を予め設定された利得で増幅し、送信出力信号としてアンテナへ供給する電力増幅器５２とから構成されている。そして、この送信電力制御回路では、図５（ｂ）に示すように、減衰器２１の減衰量を増減させることにより、送信電力を制御する。
【０００３】
また、その送信電力を制御するために、送信電力を検出する場合には、図５（ａ）に示すように、電力増幅器５２の後段に方向性結合器５３が設けられる。この方向性結合器５３の一端は終端器５４に接続され、他端は検波器５５に接続されており、検波器５５により電力検波して、送信電力に対する電圧を得るようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記した送信電力制御回路では、減衰器５１における減衰量のダイナミックレンジ（変化可能範囲）には限度があるため、送信電力を広いダイナミックレンジで制御することが困難である。特に、携帯電話等の無線通信機においてＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）方式を用いた場合には、各無線通信機が基地局からの指令に応じて自己の送信電力を広いダイナミックレンジで制御する必要があるため、上記した従来の送信電力制御回路を、そのままＣＤＭＡ方式の無線通信機に適用することが困難である。
【０００５】
そこで、本出願人は、送信電力を広いダイナミックレンジで制御できる送信電力制御回路を先に提案した（特願平１０−２６９８３０号）。このものの具体的な構成を図６に示す。
この送信電力制御回路は、変調された高周波信号を入力信号として入力し、その入力信号を、制御信号としての制御電圧に応じて変化する減衰量により減衰させて（換言すれば、制御電圧に応じて変化する負の利得により増幅して）出力する可変利得回路としての減衰器１と、減衰器１の出力信号を、第１出力端子２ａと第２出力端子２ｂのうちいずれか一方から、スイッチ切替信号に応じて択一的に出力する切替回路としての切替スイッチ（高周波スイッチ）２と、切替スイッチ２の第１出力端子２ａから出力される信号を、予め設定された正の利得ＧＡで増幅して出力する電力増幅器３と、電力増幅器３の出力信号をアンテナ５へ送信出力信号として伝送する主伝送線路Ａと、一方の端部が切替スイッチ２の第２出力端子２ｂに接続された副伝送線路（バイパス線路）Ｂと、一端が副伝送線路Ｂに他端が終端器５に接続され、主伝送線路Ａと所定の結合量ＣＤで結合して、切替スイッチ２の第２出力端子２ｂから出力される信号を上記結合量ＣＤだけ減衰させた信号を、主伝送線路Ａからアンテナへ送信出力信号として伝送する方向性結合器４とを備えている。
【０００６】
この方向性結合器４は、主伝送線路Ａにおけるアンテナ方向への信号伝送に対しては、終端器５側に結合し、副伝送線路Ｂにおける終端器５方向への信号伝送に対しては、主伝送線路Ａのアンテナ方向に結合するようになっている。
なお、減衰器１の減衰量ＡＴＴの最小値（即ち、利得の最大値Ｇmax ）は、０ｄＢであり、その減衰量ＡＴＴの変化可能範囲（ダイナミックレンジ）は、電力増幅器３の利得ＧＡと方向性結合器４の結合量ＣＤとの和（＝ＧＡ＋ＣＤ）以上に設定されている。
【０００７】
また、この送信電力制御回路は、基地局からの目標送信出力レベルを表わす電力制御信号に応じて、減衰器１の減衰量ＡＴＴを調節するための減衰量制御データおよび切替スイッチ２を切替動作させるためのスイッチ切替信号を出力するマイクロコンピュータ１００と、マイクロコンピュータ１００からの減衰量制御データをアナログ信号に変換して出力するＤ／Ａ変換器６と、Ｄ／Ａ変換器６からのアナログ信号を増幅して減衰器１へ制御電圧として出力する演算増幅器７と、携帯電話に内蔵されたバッテリの電圧ＶB を、電力増幅器３へ動作電源（バイアス電源）として供給する電源トランジスタ８とを備えている。
【０００８】
ここで、マイクロコンピュータ１００からのスイッチ切替信号がローレベルのときには、切替スイッチ２が減衰器１の出力信号を第１出力端子２ａから主伝送線路Ａに出力するとともに、電源トランジスタ８がオンして、電力増幅器３へバッテリからの動作電源が供給される。また、マイクロコンピュータ１００からのスイッチ切替信号がハイレベルのときには、切替スイッチ２が減衰器１の出力信号を第２出力端子２ｂから副伝送線路Ｂに出力するとともに、電源トランジスタ８がオフして、電力増幅器３への電源供給が遮断される。
【０００９】
上記した構成において、切替スイッチ２が第１出力端子２ａ側に接続されているときには、入力信号を減衰器１の減衰量ＡＴＴで減衰させた信号が電力増幅器３の利得ＧＡの分だけ増幅され、その増幅後の信号がアンテナへ送信出力信号として供給される。また、切替スイッチ２が第２出力端子２ｂ側に接続されているときには、入力信号を減衰器１の減衰量ＡＴＴで減衰させた信号が電力増幅器３を通過することなく副伝送線路Ｂへ供給され、その信号が方向性結合器４によって主伝送線路Ａからアンテナへ送信出力信号として供給される。
【００１０】
このため、図７に示すように、切替スイッチ２を第１出力端子２ａ側に接続した状態で、減衰器１の減衰量ＡＴＴを最小にすれば、送信電力制御回路の総利得が最大となって、送信電力（すなわち、主伝送線路Ａからアンテナへ供給される送信信号の電力レベル）が最大レベルＰmax となり、また、切替スイッチ２を第２出力端子２ｂ側に接続した状態で、減衰器１の減衰量ＡＴＴを最大にすれば、送信電力制御回路の総利得が最小となって、送信電力が最小レベルＰmin となる。
【００１１】
ここで、送信電力を、最大レベルＰmax から、その最大レベルＰmax よりも電力増幅器３の利得ＧＡと方向性結合器４の結合量ＣＤとの和だけ減衰したレベル（＝Ｐmax −ＧＡ−ＣＤ）までの範囲で変化させる場合には、図７において黒丸印「●」の時点より左側に示すように、切替スイッチ２を第１出力端子２ａ側に接続した状態にして減衰量ＡＴＴを変化させる。この場合、送信電力は、減衰器１の減衰量ＡＴＴに応じて変化することになる。
【００１２】
そして、減衰器１の減衰量ＡＴＴが電力増幅器３の利得ＧＡと方向性結合器４の結合量ＣＤとの和に等しいとき（換言すれば、減衰器１の利得が最大利得Ｇmax である０ｄＢよりも電力増幅器３の利得ＧＡと方向性結合器４の結合量ＣＤとの和だけ小さい値になったとき）に、送信電力は、Ｐmax −ＧＡ−ＣＤになるが、そのレベルから送信電力をさらに下げる場合には、図７において黒丸印「●」の時点に示すように、切替スイッチ２を第２出力端子２ｂ側に切り替えるとともに、減衰器１の減衰量ＡＴＴを最小値に戻す（換言すれば、減衰器１の利得を最大利得Ｇmax に戻す）ように制御する。
【００１３】
このようにすれば、切替スイッチ２によって電力増幅器３がバイパスされるとともに、方向性結合器４の結合量ＣＤの分だけ減衰が加わるため、送信電力は、切替スイッチ２を第２出力端子２ｂ側に切り替える直前と同じ電力レベル（＝Ｐmax −ＧＡ−ＣＤ）となる。そして、その状態から減衰器１の減衰量ＡＴＴを大きくしていけば（換言すれば、減衰器１の利得を小さくしていけば）、図７において黒丸印「●」の時点より右側に示すように、送信電力を、最小レベルＰmin まで下げていくことができる。
【００１４】
逆に、切替スイッチ２が第２出力端子２ｂ側に接続されている状態で、送信電力をＰmin から上げていくときには、減衰器１の減衰量ＡＴＴを小さくしていく。そして、減衰量ＡＴＴが最小値になるとき（換言すれば、減衰器１の利得が最大利得Ｇmax になるとき）に、送信電力がＰmax −ＧＡ−ＣＤになる。そして、送信電力をさらに上げていくときには、切替スイッチ２を第１出力端子２ａ側に切り替えるとともに、減衰器１の減衰量ＡＴＴを電力増幅器３の利得ＧＡと方向性結合器４の結合量ＣＤとの和に等しい値にする（換言すれば、減衰器１の利得を最大利得Ｇmax である０ｄＢよりも電力増幅器３の利得ＧＡと方向性結合器４の結合量ＣＤとの和だけ小さい値にする）ように制御する。
【００１５】
このようにすれば、電力増幅器３の利得ＧＡが加わるとともに、方向性結合器４による減衰作用が無効になるため、送信電力は切替スイッチ２を第１出力端子２ａ側に切り替える直前と同じ電力レベル（＝Ｐmax −ＧＡ−ＣＤ）となる。そして、その状態から減衰器１の減衰量ＡＴＴを小さくしていけば、図７において黒丸印「●」の時点より左側に示すように、送信電力を、最大レベルＰmax まで上げていくことができる。
【００１６】
上記した作動を具体的な数値を用いて説明する。例えば、減衰器１に入力される入力信号の電力レベルが−１０ｄＢｍ、減衰器１の減衰量ＡＴＴの可変幅が０ｄＢ〜３５ｄＢ（すなわち、減衰器１の利得の最大値Ｇmax が０ｄＢで、最小値Ｇmin が−３５ｄＢ）、電力増幅器３の利得ＧＡが３０ｄＢ、方向性結合器４の結合量ＣＤが５ｄＢであるとすると、送信電力の最大レベルＰmax は２０ｄＢｍ（＝−１０ｄＢｍ−０ｄＢ＋３０ｄＢ）となり、最小レベルＰmin は−５０ｄＢｍ（＝−１０ｄＢｍ−３５ｄＢ−５ｄＢ）となる。
【００１７】
そして、送信電力を、最大レベルＰmax である２０ｄＢｍから−１４ｄＢｍ（＝Ｐmax −ＧＡ−ＣＤ−１ｄＢ＝２０ｄＢｍ−３０ｄＢ−５ｄＢ−１ｄＢ）まで変化させるときは、切替スイッチ２を第１出力端子２ａ側にして減衰器１の減衰量ＡＴＴを変化させる。減衰器１の減衰量ＡＴＴが３５ｄＢ（＝ＧＡ＋ＣＤ＝３０ｄＢ＋５ｄＢ）になると、送信電力は−１５ｄＢｍになるが、送信電力をさらに下げる場合には、切替スイッチ２を第２出力端子２ｂ側に切り替えるとともに、減衰器１の減衰量ＡＴＴを最小値である０ｄＢに戻し、その状態で減衰器１の減衰量ＡＴＴを変えれば、送信電力を−１５ｄＢｍから最小レベルＰmin である−５０ｄＢｍまで変化させることができる。
【００１８】
また、送信電力を、最小レベルＰmin である−５０ｄＢｍから−１５ｄＢｍまで変化させるときは、切替スイッチ２を第２出力端子２ｂ側にして減衰器１の減衰量ＡＴＴを変化させる。減衰器１の減衰量ＡＴＴが最小値である０ｄＢになると、送信電力は−１５ｄＢｍになるが、送信電力をさらに上げる場合には、切替スイッチ２を第１出力端子２ａ側に切り替えるとともに、減衰器１の減衰量ＡＴＴを３４ｄＢ（＝ＧＡ＋ＣＤ−１ｄＢ＝３０ｄＢ＋５ｄＢ−１ｄＢ）にする。この状態で減衰器１の減衰量ＡＴＴを変えれば、送信電力を−１４ｄＢｍから最大レベルＰmax である２０ｄＢｍまで変化させることができる。
【００１９】
マイクロコンピュータ１００は、送信電力が基地局からの電力制御信号を示す目標送信出力レベルになるように制御する。このため、現在の送信電力と目標送信出力レベルとを比較し、送信電力を下げるべきであると判定したときには、減衰器１の減衰量ＡＴＴをΔＡ（例えば１ｄＢ）ずつ増加させる。そして、減衰器１の減衰量ＡＴＴが５ｄＢ（＝ＧＡ＋ＣＤ）になると、切替スイッチ２を第２出力端子２ｂ側に切り替えるとともに、減衰器１の減衰量ＡＴＴを最小値である０ｄＢに戻し、この状態から減衰器１の減衰量ＡＴＴをΔＡずつ増加させる。また、送信電力を上げるべきであると判定したときには、減衰器１の減衰量ＡＴＴをΔＡずつ減少させる。そして、減衰器１の減衰量ＡＴＴが最小値である０ｄＢになると、切替スイッチ２を第１出力端子２ａ側に切り替えるとともに、減衰器１の減衰量ＡＴＴを５ｄＢに戻し、この状態から減衰器１の減衰量ＡＴＴをΔＡずつ減少させる。
【００２０】
以上のような構成とすることにより、送信電力制御回路の送信電力を広いダイナミックレンジで制御することができる。
また、このものでは、図６に示すように、切替スイッチ２が第２出力端子２ｂ側に切り替えられたときに電源トランジスタ８がオフして、電力増幅器３への電源供給が遮断されるようになっている。このことにより、送信電力制御回路３の低消費電力化を図ることができるとともに、高周波信号が電力増幅器３の前段にリークするようなことが生じても、それを電力増幅器３で増幅して出力することがないため、送信電力を高い線形性で制御することができる。
【００２１】
上記した構成において、送信電力の制御のために、送信電力を検出する場合には、図６に示すように、上記した方向性結合器４の後段に、方向性結合器９を設け、その一端を終端器１０に接続し、他端を検波器１１に接続することが考えられる。
ここで、検波器１１は、通常、検波ダイオードで構成されるが、この検波ダイオードは、入力電力範囲が３０〜４０ｄＢ程度で飽和してしまうため、上記したように、送信電力を７０ｄＢ以上の広いダイナミックレンジで制御した場合には、その電力範囲に対する検波器のダイナミックレンジを得ることが難しいという問題がある。また、さらに広範囲な電力検波範囲を得るために、方向性結合器９の結合量を増加させることが考えられるが、その場合には、送信出力の通過損失が増大してしまうという問題が生じる。また、図６に示すように、方向性結合器を２つ設ける場合には、両者によって通過損失が大きくなってしまうという問題もある。
【００２２】
本発明は、上記問題に鑑みたもので、送信電力を広いダイナミックレンジで制御できるようにするとともに、通過損失を低減できるようにすることを目的とする。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、主伝送線路（Ａ）と所定の結合量で結合された方向性結合器（１２）の一端に第２の切替回路（１３）を設け、他端に第３の切替回路（１４）を設けている。第２の切替回路（１３）では、可変利得回路（１）の出力信号が第１の切替回路（２）から主伝送線路に出力されているときに、方向性結合器の一端を第１の終端器（１５）に接続し、可変利得回路の出力信号が第１の切替回路から副伝送線路（Ｂ）に出力されているときに、方向性結合器の一端を副伝送線路に接続する。また、第２の切替回路（１３）では、可変利得回路の出力信号が第１の切替回路から主伝送線路に出力されているときに、方向性結合器の他端を検波器（１７）に接続し、可変利得回路の出力信号が第１の切替回路から副伝送線路に出力されているときに、方向性結合器の他端を第２の終端器（１６）に接続する。
【００２４】
従って、可変利得回路の出力信号が第１の切替回路から主伝送線路に出力されているときには、方向性結合器の一端が第１の終端器に接続され、他端が検波器に接続される。
また、可変利得回路の出力信号が第１の切替回路から副伝送線路に出力されているときには、方向性結合器の一端が副伝送線路に接続され、他端が第２の終端器に接続される。
【００２５】
このように主伝送線路と副伝送線路の切替えを行うことにより広いダイナミックレンジで送信電力を制御することができる。また、１つの方向性結合器を、検波器による送信電力の検出と、副伝送線路を用いた送信電力の制御に切替えて用いるようにしているから、図６に示すもののように２つの方向性結合器を用いずに構成でき、通過損失を低減することができる。
【００２６】
なお、上記した可変利得回路および１乃至第３の切替回路は、例えば、後述するマイクロコンピュータ（１００）等の制御手段によって制御することができ、この場合、制御手段は、検波器から検出出力が得られているときにその検出出力に基づいて送信電力の制御を行う。
また、主伝送線路に設けられる増幅手段としては、請求項２に記載の発明のように、予め設定された正の利得で増幅を行う増幅器（３）を有して構成することができる。この場合、請求項３に記載の発明のように、第１の切替回路が可変利得回路の出力信号を主伝送線路から副伝送線路に出力するように切替えたときに、増幅器への電源供給を遮断する電源遮断手段（８）を備えるようにすれば、送信電力制御回路の低消費電力化を図ることができるとともに、高周波信号が増幅器の前段にリークするようなことが生じても、それを増幅器で増幅して出力することがないため、送信電力を低い電力レベルまで制御することができる。
【００２７】
また、請求項４に記載の発明のように、増幅手段として、可変利得回路の出力信号を、制御信号によって増幅して出力する減衰器（２０）を有して構成し、可変利得回路の出力信号が第１の切替回路から主伝送線路に出力されているときには、可変利得回路の利得を変化させずに減衰器の利得を制御し、可変利得回路の出力信号が第１の切替回路から副伝送線路に出力されているときには、減衰器の利得を変化させずに可変利得回路の利得を制御するようにすれば、第１の切替回路の切替タイミングにおいて、可変利得回路と減衰器のうちそれまで制御していた一方の利得をそのままにして、他方による利得制御に移行させることができるので、送信電力のオーバーシュートやアンダーシュートが生じないようにすることができる。
【００２８】
また、請求項５に記載の発明のように、増幅手段として、制御信号によってその利得が変化する可変利得電力増幅器（３０）を有して構成し、可変利得回路の出力信号が第１の切替回路から主伝送線路に出力されているときには、可変利得回路の利得を変化させずに可変利得電力増幅器の利得を制御し、可変利得回路の出力信号が第１の切替回路から副伝送線路に出力されているときには、可変利得電力増幅器の利得を変化させずに可変利得回路の利得を制御するようにすれば、第１の切替回路の切替タイミングにおいて、可変利得回路と可変利得電力増幅器のうちそれまで制御していた一方の利得をそのままにして、他方による利得制御に移行させることができるので、送信電力のオーバーシュートやアンダーシュートが生じないようにすることができる。
【００２９】
なお、上記した括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【００３０】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１に本発明の第１実施形態に係る送信電力制御回路の構成を示す。図６に示すものと同一符号を付したものは、同一もしくは均等のものであることを示す。この実施形態においては、電力増幅器３の後段に方向性結合器１２が１つ設けられている。この方向性結合器１２の一端は、切替スイッチ１３に接続され、他端は切替スイッチ１４に接続されている。ここで、切替スイッチ１３の第１出力端子１３ａは、終端器１５に接続され、第２出力端子１３ｂは、副伝送線路Ｂに接続されている。また、切替スイッチ１４の第１出力端子１４ａは、検波器（検波ダイオード）１７に接続され、第２出力端子１４ｂは、終端器１６に接続されている。
【００３１】
マイクロコンピュータ１００は、図６に示すものと同様の制御を行い、切替スイッチ１３、１４を、切替スイッチ２の切替えと同じタイミングで切替えるようにしている。すなわち、マイクロコンピュータ１００からローレベルのスイッチ切替信号が出力されると、切替スイッチ２、１３、１４は、それぞれ第１出力端子２ａ、１３ａ、１４ａ側に接続され、マイクロコンピュータ１００からハイレベルのスイッチ切替信号が出力されると、切替スイッチ２、１３、１４は、それぞれ第２出力端子２ｂ、１３ｂ、１４ｂに接続される。
【００３２】
ここで、切替スイッチ２、１３、１４がそれぞれ第１出力端子２ａ、１３ａ、１４ａ側に接続されている場合には、方向性結合器１２の一方の端子は終端器１３に接続され、他方の端子は検波器１７に接続される。この状態においては、図６に示すものと同様、図７における黒丸印「●」の時点より左側の範囲、すなわち送信電力の大きい範囲で送信電力が制御される。このとき、マイクロコンピュータ１００は、検波器１７からの検出出力（検出電圧）に基づいて、送信電力の制御を行う。
【００３３】
また、切替スイッチ２、１３、１４がそれぞれ第２出力端子２ｂ、１３ｂ、１４ｂ側に接続されている場合には、方向性結合器１２の一方の端子が副伝送線路Ｂに接続され、他方の端子が終端器１６に接続される。この状態においては、図６に示すものと同様、図７における黒丸印「●」の時点より右側の範囲、すなわち送信電力の小さい範囲で送信電力が制御される。このとき、検波器１７による送信電力の検出ができないため、マイクロコンピュータ１００は、検波器１７からの出力信号を用いずに送信電力の制御を行う。ＣＤＭＡ方式を用いた通信においては、絶対送信電力確度範囲が広く、特に送信電力の小さい範囲の場合においては、絶対送信出力レベル精度が必要とされないため、検波器１７からの出力信号を用いずに送信電力の制御を行っても実用上問題は生じない。
【００３４】
このように、この実施形態においては、１つの方向性結合器１２を用い、送信電力の大きい範囲では、送信電力の制御を精度よく行うために検波器１７によって送信電力の検出ができるようにし、また送信電力の小さい範囲においては、副伝送線路Ｂを用いた送信電力の制御ができるようにしている。従って、図６に示すもののように２つの方向性結合器４、９を用いずに構成できるため、通過損失を低減することができる。
（第２実施形態）
上記した第１実施形態においては、図６に示したものと同様、切替スイッチ２を第２出力端子２ｂ側あるいは第１出力端子２ａ側に切替えるときに、減衰器１の減衰量を変化させるようにしている。しかしながら、切替スイッチ２の切替と減衰器１の減衰量を変化させるタイミングが一致しているときは問題がないが、両者のタイミングにずれが生じると、送信電力にオーバーシュートやアンダーシュートが出る可能性がある。
【００３５】
すなわち、減衰器１の減衰量ＡＴＴを増加させ、減衰量ＡＴＴがＧＡ＋ＣＤになると、切替スイッチ２を第２出力端子２ｂ側に切り替えるとともに、減衰器１の減衰量ＡＴＴを最小値に戻すが、その際に切替スイッチ２の切替タイミングと減衰器１の減衰量ＡＴＴを最小値に戻すタイミングがずれると、その時間差によって送信電力がオーバーシュートしたり、アンダーシュートしたりする。例えば、減衰器１の減衰量ＡＴＴを先に最小値に戻し、その後に切替スイッチ２の切替が行われると、図２に示すように、送信電力がオーバーシュートする。
【００３６】
また、減衰器１の減衰量ＡＴＴを減少させ、減衰量ＡＴＴが最小値になると、切替スイッチ２を第１出力端子２ａ側に切り替えるとともに、減衰器１の減衰量ＡＴＴをＧＡ＋ＣＤ−１に戻すようにしているが、その際の切替スイッチ２の切替タイミングと減衰器１の減衰量ＡＴＴをＧＡ＋ＣＤ−１に戻すタイミングにおいてもずれが生じると、その時間差によって送信電力がオーバーシュートしたり、アンダーシュートしたりする。例えば、減衰器１の減衰量ＡＴＴを先にＧＡ＋ＣＤ−１に戻し、その後に切替スイッチ２の切替が行われると、図２に示すように、送信電力がアンダーシュートする。
【００３７】
ワイドバンドＣＤＭＡ方式においては、パイロットシンボルとデータからなるフレーム構成の送信データで送信を行うようにしており、送信電力がオーバーシュートしたりアンダーシュートしたりすると、送信電力が大きく変動するため、基地局に送信データが適正に送信できないという問題が生じる。この場合、ワイドバンドＣＤＭＡ方式では、パイロットシンボルによって基地局と同期をとって送受信を行っているため、パイロットシンボルが適正に送信できないと、基地局との通信において同期性能が落ちることになる。また、送信電力がオーバーシュートした場合には、送信電力が瞬間的に大きくなるため、基地局に対し妨害波になるという問題も生じる。
【００３８】
そこで、この実施形態においては、図３に示すように、切替スイッチ２の前段に設けられている減衰器１（この実施形態では、第１の減衰器１という）以外に、切替スイッチ２の第１出力端子２ａと電力増幅器３の間に第２の減衰器２０を設け、マイクロコンピュータ１００からＤ／Ａ変換器２１を介し演算増幅器２２にて増幅された制御電圧により、第２の減衰器２０の減衰量を設定するようにしている。
【００３９】
この実施形態の場合、マイクロコンピュータ１００は、次のようにして送信電力を制御する。
送信電力を最大レベルから低下させる場合には、切替スイッチ２を第１出力端子２ａ側に接続し、第１の減衰器１の減衰量ＡＴＴ1 を最小値の０ｄＢにして第２の減衰器２０の減衰量ＡＴＴ2 を最小値の０ｄＢから大きくするように制御する。このとき、第２の減衰器２０の減衰量ＡＴＴ2 に応じて送信電力が変化する。
【００４０】
そして、第２の減衰器２０の減衰量ＡＴＴ2 が電力増幅器３の利得ＧＡと方向性結合器３４の結合量ＣＤ−１との和に等しくなると、送信電力は、Ｐmax −ＧＡ−ＣＤ−１になるが、そのレベルから送信電力をさらに下げる場合には、切替スイッチ２を第２出力端子２ｂ側に切り替え、第２の減衰器２０の減衰量ＡＴＴ2 をそのままにして、第１の減衰器１の減衰量ＡＴＴ1 を大きくするように制御する。このとき、減衰器１の減衰量ＡＴＴ1 に応じて、送信電力を最小レベルまで下げていくことができる。
【００４１】
逆に、切替スイッチ２が第２出力端子２ｂ側に接続されている状態で、送信電力を最小レベルから上げていくときには、第１の減衰器１の減衰量ＡＴＴ1 を小さくするように制御する。そして、第１の減衰器１の減衰量ＡＴＴ1 が最小値の０ｄＢになったときに、切替スイッチ２を第１出力端子２ａ側に切り替え、第１の減衰器１の減衰量ＡＴＴ1 をそのままにして、第２の減衰器２０の減衰量ＡＴＴ2 を大きくするように制御する。
【００４２】
このようにすれば、送信電力を最大レベルと最小レベルの間で、連続的に変化させることができる。また、切替スイッチ２の切替タイミングにおいて、第１、第２の減衰器１、２０のうちそれまで制御していた一方の減衰器の利得をそのままにして、他方の減衰器による利得制御に移行させるようにしているので、送信電力のオーバーシュートやアンダーシュートが生じないようにすることができる。
（第３実施形態）
上記した第２実施形態では、第２の減衰器２０と電力増幅器３を用いるものを示したが、その代わりに、図４に示すように、入力信号の制御信号に応じた正の利得で増幅する可変利得電力増幅器３０を用いてもよい。この場合、可変利得電力増幅器３０の利得は、マイクロコンピュータ１００からＤ／Ａ変換器３１を介し演算増幅器３２にて増幅された制御電圧により制御される。
【００４３】
この実施形態の場合、マイクロコンピュータ１００は、次のようにして送信電力を制御する。
送信電力を最大レベルから低下させる場合には、切替スイッチ２を第１出力端子２ａ側に接続し、減衰器１の減衰量ＡＴＴを最小値の０ｄＢにして可変利得電力増幅器３０の利得を最大値から小さくするように制御する。このとき、可変利得電力増幅器３０の利得に応じて送信電力が変化する。
【００４４】
そして、可変利得電力増幅器３０の利得が最小値の０ｄＢになったときに、切替スイッチ２を第２出力端子２ｂ側に切り替え、可変利得電力増幅器３０の利得をそのままにして、減衰器１の減衰量ＡＴＴを大きくするように制御する。このとき、減衰器１の減衰量ＡＴＴに応じて、送信電力を最小レベルまで下げていくことができる。
【００４５】
逆に、切替スイッチ２が第２出力端子２ｂ側に接続されている状態で、送信電力を最小レベルから上げていくときには、減衰器１の減衰量ＡＴＴを小さくするように制御する。そして、減衰器１の減衰量ＡＴＴが最小値の０ｄＢになったときに、切替スイッチ２を第１出力端子２ａ側に切り替え、減衰器１の減衰量ＡＴＴをそのままにして、可変利得電力増幅器３０の利得を大きくするように制御する。
【００４６】
このようにすれば、送信電力を最大レベルと最小レベルの間で、連続的に変化させることができる。また、切替スイッチ２の切替タイミングにおいて、減衰器１、可変利得電力増幅器３０のうちそれまで制御していた一方の利得をそのままにして、他方による利得制御に移行させるようにしているので、送信電力のオーバーシュートやアンダーシュートが生じないようにすることができる。
【００４７】
なお、この実施形態においても、可変利得電力増幅器３０に、第２実施形態と同様の電力増幅器３を直列接続した構成としてもよい。
また、上記した第１乃至第３実施形態では、切替スイッチ２の前段に設けられる可変利得回路として減衰器１を設けるものを示したが、その代わりに、入力信号の制御信号に応じた正の利得で増幅する可変増幅器、あるいは利得が正負両方に変化可能なものを用いてもよい。
【００４８】
なお、本発明に係る送信電力制御回路３は、携帯電話以外の他の無線通信器にも用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る送信電力制御回路の構成を示す図である。
【図２】図１に示す送信電力制御回路の問題点を説明するための図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る送信電力制御回路の構成を示す図である。
【図４】本発明の第３実施形態に係る送信電力制御回路の構成を示す図である。
【図５】従来の送信電力制御回路成を説明するための図である。
【図６】本出願人が先に提案した送信電力制御回路の構成を示す図である。
【図７】図６に示す送信電力制御回路の作動説明に供する図である。
【符号の説明】
１、２０…減衰器、２、１３，１４…切替スイッチ、３…電力増幅器、
１２…方向性結合器、３０…可変利得電力増幅器、
１００…マイクロコンピュータ。

Claims

入力された高周波信号を、制御信号によって変化する利得によって増幅して出力する可変利得回路（１）と、
前記可変利得回路の出力信号を主伝送線路（Ａ）と副伝送線路（Ｂ）のいずれか一方に切替えて出力する第１の切替回路（２）と、
前記主伝送線路（Ａ）に設けられ、前記第１の切替回路から前記主伝送線路に出力された前記可変利得回路の出力信号を増幅して出力する増幅手段（３、２０、３０）と、
前記主伝送線路と所定の結合量で結合された方向性結合器（１２）と、
前記可変利得回路の出力信号が前記第１の切替回路から前記主伝送線路に出力されているときに、前記方向性結合器の一端を第１の終端器（１５）に接続し、前記可変利得回路の出力信号が前記第１の切替回路から前記副伝送線路に出力されているときに、前記方向性結合器の一端を前記副伝送線路に接続する第２の切替回路（１３）と、
前記可変利得回路の出力信号が前記第１の切替回路から前記主伝送線路に出力されているときに、前記方向性結合器の他端を検波器（１７）に接続し、前記可変利得回路の出力信号が前記第１の切替回路から前記副伝送線路に出力されているときに、前記方向性結合器の他端を第２の終端器（１６）に接続する第３の切替回路（１４）と
を備えたことを特徴とする送信電力制御回路。
前記増幅手段は、予め設定された正の利得で増幅を行う増幅器（３）を有していることを特徴とする請求項２に記載の送信電力制御回路。
前記第１の切替回路が前記可変利得回路の出力信号を前記主伝送線路から前記副伝送線路に出力するように切替えたときに、前記増幅器への電源供給を遮断する電源遮断手段（８）を備えたことを特徴とする請求項２に記載の送信電力制御回路。
前記増幅手段は、前記可変利得回路の出力信号を、制御信号によって増幅して出力する減衰器（２０）を有しており、
前記可変利得回路の出力信号が前記第１の切替回路から前記主伝送線路に出力されているときには、前記可変利得回路の利得を変化させずに前記減衰器の利得が制御され、前記可変利得回路の出力信号が前記第１の切替回路から前記副伝送線路に出力されているときには、前記減衰器の利得を変化させずに前記可変利得回路の利得が制御されるようになっていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載の送信電力制御装置。
前記増幅手段は、制御信号によってその利得が変化する可変利得電力増幅器（３０）を有しており、
前記可変利得回路の出力信号が前記第１の切替回路から前記主伝送線路に出力されているときには、前記可変利得回路の利得を変化させずに前記可変利得電力増幅器の利得が制御され、前記可変利得回路の出力信号が前記第１の切替回路から前記副伝送線路に出力されているときには、前記可変利得電力増幅器の利得を変化させずに前記可変利得回路の利得が制御されるようになっていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載の送信電力制御装置。