JP3554218B2 - 電力制御回路および送信機 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特定のレベルの入力信号に対して所望の特性が得られる回路が搭載された電子機器において、その回路の後段に得られる信号のレベルを規定の値に保つ電力制御回路と、この電力制御回路が搭載された送信機とに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ） 方式は、本来的に秘匿性と耐干渉性とを有し、かつ無線周波数の有効利用が可能な多元接続方式として、種々の通信システムに適用されつつある。
【０００３】
また、このようなＣＤＭＡ方式は、近年、応答性および精度が高い送信電力制御を実現する技術の確立によって遠近問題の解決が可能となったために、移動通信システムにも積極的に適用されつつある。
図１４は、ＣＤＭＡ方式が適用された移動通信システムの無線基地局の送信系の構成例を示す図である。
【０００４】
図において、複数Ｎの電力制御部９１−１〜９１−Ｎのベースバンド入力にはそれぞれ異なるベースバンド信号１〜ベースバンド信号Ｎが与えられ、これらの電力制御部９１−１〜９１−Ｎの出力は多重化部９２の対応する入力に接続される。多重化部９２の出力は縦続接続されたＤ／Ａ変換器９３、変調器９４、乗算器９５、可変利得増幅器９６および増幅器９７を介してアンテナ９８の給電端に接続される。変調器９４の搬送波入力には発振器９９の出力が接続され、かつ乗算器９５の拡散符号入力には発振器１００の出力が接続される。電力制御部９１−１〜９１−Ｎの制御端子には、制御部１０１の対応する入出力ポートが接続される。
【０００５】
このような構成の送信系では、制御部１０１は、所定のチャネル設定の手順に基づいて図示されない受信部と連係することによって無線ゾーンを形成し、かつその無線ゾーンに位置する移動局との間にＣＤＭＡ方式に適応した無線チャネルを形成する。さらに、制御部１０１は、このようにして形成された個々の無線チャネルの伝送品質については、上述した受信部と連係することによって監視する。
【０００６】
また、制御部１０１は、電力制御部９１−１〜９１−Ｎの内、この監視の結果が得られた個々の無線チャネルに対応する電力制御部について、その監視の結果に適応した値に利得を適宜可変する（図１５（１））ことによって、上述した無線ゾーンに位置する個々の移動局と無線基地局との相対的な距離の相違と、その距離の変化とに起因して生じる無線チャネル毎の伝送損失の相違を吸収する。
【０００７】
なお、以下では、上述したように電力制御部９１−１〜９１−Ｎのベースバンド領域における利得が可変される処理を単に「送信電力制御」と称する。
多重化部９２は、このように制御部１０１の配下で作動する電力制御部９１−１〜９１−Ｎによってベースバンド領域でレベルが設定されたベースバンド信号を多重化することによって、上述した複数の無線チャネルに送信されるべき信号の和をディジタル領域で示すディジタル信号を生成する。
【０００８】
Ｄ／Ａ変換器９３は、そのディジタル信号をアナログ信号に変換する。変調器９４は、発振器９９によって生成された搬送波信号をこのアナログ信号に応じて変調することによって、一次変調波信号を生成する。
なお、変調器９４によって行われる変調は、簡単のため、ダイレクトシーケンス方式のＣＤＭＡ方式に適応した一次変調に相当すると仮定する。
【０００９】
乗算器９５は、発振器１００によって生成された拡散符号と上述した一次変調波信号とを乗じる二次変調を行うことによって、送信波信号を生成する。
可変利得増幅器９６は、増幅器９７と共に電力増幅を行う（図１５（２））ことによって、上述した送信波信号をアンテナ９８の給電端に与える。なお、可変利得増幅器９６の利得は、運用および保守の過程で送信波信号のレベルが規定の値となる一定の値に調整される。
【００１０】
したがって、可変利得増幅器９６および増幅器９７が上述した複数の無線チャネルの送信に共用されると共に、無線基地局のハードウエアの規模が小さく抑えられ、かつ「無線基地局によって形成された無線ゾーンに位置する個々の移動局の位置が大幅に変化し、あるいは異なることに起因する伝送品質の劣化」（以下、単に「遠近問題」という。）が解消され、あるいは緩和されるレベルに、アンテナ９８を介して送信される送信波信号のレベルがチャネル毎に維持される。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来例では、遠近問題が解消されるためには、一般に、送信電力制御は、ＴＤＭＡ方式やＦＤＭＡ方式に適応した送信系に比べて、４０デシベルないし６０デシベル大きなダイナミックレンジに亘って行われなければならない。
【００１２】
したがって、このような大きなダイナミックレンジに亘って行われた電力制御の下で与えられるアナログ信号に対して所望の特性が得られるためには、能動素子が適用されてなる能動形変調器ではなく、受動素子のみからなる受動形変調器が変調器９４として適用されなければならなかった。
しかし、受動形変調器は、図１６（ａ） に示すように、能動形変調器に比べて、大きなダイナミックレンジを有するが、大半がディスクリート部品で構成されるために、物理的なサイズが大きい。
【００１３】
さらに、受動形変調器を構成する回路の内、かつ発振器９９によって生成された搬送波信号を互いに直交する２つの搬送波信号に変換する移相回路については、能動形変調器に備えられた等価な回路に比べて、温度に対する移相量の変化率が大幅に大きい。
したがって、従来例では、このような温度に対する移相量の変動分を補償する温度補償回路が変調器９４に併せて搭載されなければならなかった。
【００１４】
なお、能動形変調器は、図１７（ｂ） に示すように、受動形変調器に比べて温度に対する特性の変化率が大幅に小さいので、所望のダイナミックレンジが得られる場合には適用が可能である。
しかし、能動形変調器については、適用されるべき能動素子の特性や電源電圧にかかわる制約が満たされなければ上述した大きなダイナミックレンジが実現されないために、実際には適用され難く、かつ集積回路としての実現は必ずしも可能ではない。
【００１５】
また、変調器９４に実際に入力されるアナログ信号のレベルは、上述したダイナミックレンジが広いほど、例えば、図１５に示す２本の細い点線で挟まれた適正入力レベル（既述の所望の特性が維持されるレベル）の範囲を超える可能性が高かった。
本発明は、構成が大幅に変更されることなく、広いダイナミックレンジに亘って性能が安定に維持される電力制御回路と送信機とを提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
図１は、請求項１、３〜７に記載の発明の原理ブロック図である。
請求項１に記載の発明は、入力信号のレベルＬｉを計測する計測手段１１と、規定のレベルＬｓの信号が与えられているときに所望の応答を行う回路１２に、入力信号を第一の利得Ｇ１で増幅して与える駆動レベル可変手段１３と、回路１２の応答として得られた出力信号を第二の利得Ｇ２で増幅するレベル調整手段１４と、規定のレベルＬｓと計測手段１１によって計測されたレベルＬｉとの比に第一の利得Ｇ１を設定し、かつレベル調整手段１４の出力端に得られるべき出力信号のレベルＬｔと、この規定のレベルＬｓと回路１２が所望の応答を行う状態で有する利得ｇとの積との比に第二の利得Ｇ２を設定する制御手段１５とを備えたことを特徴とする。
【００１７】
図２は、請求項２〜７に記載の発明の原理ブロック図である。
請求項２に記載の発明は、並行して与えられる複数Ｎの入力信号の内、レベルが最大である特定の入力信号について、レベルＬｉを計測する計測手段２１と、複数の入力信号を合成し、単一の入力信号を生成する合成手段２２と、合成手段２２によって生成され、かつ規定のレベルＬｓの信号が与えられているときに所望の応答を行う回路２０に与えられるべき単一の入力信号をその合成手段２２の前段あるいは後段において第一の利得Ｇ１で増幅する駆動レベル可変手段２３と、回路２０の応答として得られた出力信号を第二の利得Ｇ２で増幅するレベル調整手段２４と、規定のレベルＬｓと計測手段２１によって計測されたレベルＬｉとの比に第一の利得Ｇ１を設定し、かつレベル調整手段２４の出力端に得られるべき出力信号のレベルＬｔと、この規定のレベルＬｓと回路２０が所望の応答を行う状態で有する利得ｇとの積との比に第二の利得Ｇ２を設定する制御手段２５とを備えたことを特徴とする。
【００１８】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の電力制御回路において、制御手段１５、２５は、第二の利得Ｇ２の変化に応じてレベル調整手段１４、２４の利得が定常値に達する時間と、第一の利得Ｇ１の変化に応じて駆動レベル可変手段１３、２３の利得が定常値に達する時間との差に等しい時間に亘って、その第二の利得を第一の利得に先行して設定することを特徴とする。
【００１９】
請求項４に記載の発明は、請求項１ないし請求項３の何れか１項に記載の電力制御回路において、レベル調整手段１４、２４の出力端に得られた出力信号のレベルを計測する出力レベル監視手段２６を備え、制御手段１５、２５は、レベル調整手段１４、２４の出力端に得られるべき出力信号のレベルの目標値が予め与えられ、出力レベル監視手段２６によって計測されたレベルのその目標値に対する偏差が圧縮される値に、第二の利得Ｇ２を可変することを特徴とする。
【００２０】
請求項５に記載の発明は、請求項１ないし請求項４の何れか１項に記載の電力制御回路において、規定のレベルＬｓは、回路１２、２０の出力端に得られる出力信号のＳＮ比がその回路１２、２０の特性に応じて最大となる値であることを特徴とする。
請求項６に記載の発明は、請求項１ないし請求項５の何れか１項に記載の電力制御回路において、制御手段１５、２５は、第二の利得Ｇ２を電圧あるいは電流の瞬時値で示すアナログ制御信号をレベル調整手段１４、２４に与え、レベル調整手段１４、２４は、制御手段１５、２５によって与えられた複数のアナログ制御信号の瞬時値を時系列の順にリサイクリックに保持する保持手段２７と、保持手段２７によって保持された複数のアナログ制御信号の瞬時値の内、最新の瞬時値を制御手段１５、２５の主導の下で適用する選択手段２８とを有することを特徴とする。
【００２１】
請求項７に記載の発明は、請求項１ないし請求項６の何れか１項に記載の電力制御回路において、制御手段１５、２５は、計測手段１１、２１によって計測されたレベルＬｉに対するヒステリシスとして与えられ、かつ回路１２、２０が行う応答の誤差が許容される値に第一の利得Ｇ１を設定することを特徴とする。
図３は、請求項８，１０〜１４に記載の発明の原理ブロック図である。
【００２２】
請求項８に記載の発明は、入力信号のレベルＬｉを計測する計測手段３１と、入力信号を第一の利得Ｇ１で増幅する駆動レベル可変手段３２と、駆動レベル可変手段３２を介して与えられる入力信号に応じて搬送波信号を変調することによって変調波信号を生成し、かつ規定のレベルＬｓの信号が与えられているときに所望の応答を行う変調器３３と、変調器３３によって生成された変調波信号を第二の利得Ｇ２で増幅することによって、伝送路に送出されるべき送信波信号を生成するレベル調整手段３４と、規定のレベルＬｓと計測手段３１によって計測されたレベルＬｉとの比に第一の利得Ｇ１を設定し、かつレベル調整手段３４の出力端に得られるべき送信波信号のレベルＬｔと、この規定のレベルＬｓと変調器３３が所望の応答を行う状態で有する利得ｇとの積との比に第二の利得Ｇ２を設定する制御手段３５とを備えたことを特徴とする。
【００２３】
図４は、請求項９〜１４に記載の発明の原理ブロック図である。
請求項９に記載の発明は、並行して与えられる複数Ｎの入力信号を合成し、単一の入力信号を生成する合成手段４１と、入力されている単一の入力信号に応じて搬送波信号を変調することによって変調波信号を生成し、かつその単一の入力信号のレベルが規定のレベルＬｓであるときに所望の特性を有する変調器４２と、合成手段４１を介して変調器４２に与えられるべき単一の入力信号をその合成手段４１の前段あるいは後段において第一の利得Ｇ１で増幅する駆動レベル可変手段４３と、複数Ｎの入力信号のレベルを計測する計測手段４４と、変調器４２によって生成された変調波信号を第二の利得Ｇ２で増幅することによって、伝送路に送出されるべき送信波信号を生成するレベル調整手段４５と、計測手段４４において少なくとも１つの入力信号のレベルが閾値を超える場合に、駆動レベル可変手段４３の第一の利得Ｇ１を小さくすると共に、レベル調整手段４５の第二の利得Ｇ２を大きくする制御を行う制御手段４６とを備えたことを特徴とする。
【００２４】
請求項１０に記載の発明は、請求項８または請求項９に記載の送信機において、制御手段３５、４６は、第二の利得Ｇ２の変化に応じてレベル調整手段３４、４５の利得が定常値に達する時間と、第一の利得Ｇ１の変化に応じて駆動レベル可変手段３２、４３の利得が定常値に達する時間との差に等しい時間に亘って、その第二の利得を第一の利得に先行して設定することを特徴とする。
【００２５】
請求項１１に記載の発明は、請求項８ないし請求項１０の何れか１項に記載の送信機において、レベル調整手段３４、４５の出力端に得られた送信波信号のレベルを計測する出力レベル監視手段４７を備え、制御手段３５、４６は、レベル調整手段３４、４５の出力端に得られるべき送信波信号のレベルの目標値が予め与えられ、出力レベル監視手段４７によって計測されたレベルのその目標値に対する偏差が圧縮される値に第二の利得Ｇ２を可変することを特徴とする。
【００２６】
請求項１２に記載の発明は、請求項８ないし請求項１１の何れか１項に記載の送信機において、規定のレベルＬｓは、変調器３３、４２によって生成される変調波信号のＳＮ比がその変調器３３、４２の特性に応じて最大となる値であることを特徴とする。
請求項１３に記載の発明は、請求項８ないし請求項１２の何れか１項に記載の送信機において、制御手段３５、４６は、第二の利得Ｇ２を電圧あるいは電流の瞬時値で示すアナログ制御信号をレベル調整手段３４、４５に与え、レベル調整手段３４、４５は、制御手段３５、４６によって与えられた複数のアナログ制御信号の瞬時値を時系列の順にリサイクリックに保持する保持手段４８と、保持手段４８によって保持された複数のアナログ制御信号の瞬時値の内、最新の瞬時値を制御手段３５、４６の主導の下で適用する選択手段４９とを有することを特徴とする。
【００２７】
請求項１４に記載の発明は、請求項８ないし請求項１３の何れか１項に記載の送信機において、制御手段３５、４６は、計測手段３１、４４によって計測されたレベルＬｉに対するヒステリシスとして与えられ、かつ変調器３３、４２が行う変調処理の誤差が許容される値に第一の利得Ｇ１を設定することを特徴とする。
【００２８】
請求項１に記載の発明にかかわる電力制御回路では、回路１２は、規定のレベルＬｓの信号が与えられているときに所望の応答を行う。駆動レベル可変手段１３は、入力信号を第一の利得Ｇ１で増幅してその回路１２に与える。計測手段１１はその入力信号のレベルＬｉを計測し、かつレベル調整手段１４は回路１２の応答として得られた出力信号を第二の利得Ｇ２で増幅する。
【００２９】
また、制御手段１５は、上述した規定のレベルＬｓと計測手段１１によって計測されたレベルＬｉとの比に第一の利得Ｇ１を設定する。さらに、制御手段１５は、レベル調整手段１４の出力端に得られるべき出力信号のレベルＬｔと、この規定のレベルＬｓと回路１２が上述した所望の応答を行う状態で有する利得ｇとの積との比に第二の利得Ｇ２を設定する。
【００３０】
すなわち、駆動レベル可変手段１３の入力端から回路１２を介してレベル調整手段１４の出力端に至る各段では、その回路１２が所望の応答を行う条件が維持されつつレベルダイヤグラムが配分され、このレベル調整手段１４の出力端には入力信号のレベルが変動しても所望のレベルＬｔの出力信号が得られる。
したがって、入力信号のレベルが変動する範囲が広い場合であっても、所望の特性や性能が確度高く維持される。
【００３１】
請求項２に記載の発明にかかわる電力制御回路では、合成手段２２は、並行して与えられる複数Ｎの入力信号を合成することによって、単一の入力信号を生成する。回路２０は、規定のレベルＬｓの信号が与えられているときに所望の応答を行う。駆動レベル可変手段２３は、上述したように合成手段２２によって生成され、かつ回路２０に与えられるべき単一の入力信号をその合成手段２２の前段あるいは後段において第一の利得Ｇ１で増幅する。
【００３２】
また、計測手段２１は、これらの複数Ｎの入力信号の内、レベルが最大である特定の入力信号のレベルＬｉを計測する。レベル調整手段２４は、回路２０の応答として得られた出力信号を第二の利得Ｇ２で増幅する。
さらに、制御手段２５は、上述した規定のレベルＬｓと計測手段２１によって計測されたレベルＬｉとの比に第一の利得Ｇ１を設定する。さらに、制御手段２５は、レベル調整手段２４の出力端に得られるべき出力信号のレベルＬｔと、この規定のレベルＬｓと回路１２が上述した所望の応答を行う状態で有する利得ｇとの積との比に第二の利得Ｇ２を設定する。
【００３３】
すなわち、合成手段２２の入力端から駆動レベル可変手段２３および回路２０を介してレベル調整手段２４の出力端に至る各段では、その回路２０が所望の応答を行う条件が維持されつつレベルダイヤグラムが配分され、このレベル調整手段２４の出力端には入力信号のレベルが変動しても所望のレベルＬｔの出力信号が得られる。
【００３４】
したがって、入力信号のレベルが変動する範囲が広い場合であっても、所望の特性や性能が確度高く維持される。
請求項３に記載の発明にかかわる電力制御回路では、請求項１または請求項２に記載の電力制御回路において、制御手段１５、２５は、第二の利得Ｇ２の変化に応じてレベル調整手段１４、２４の利得が定常値に達する時間と、第一の利得Ｇ１の変化に応じて駆動レベル可変手段１３、２３の利得が定常値に達する時間との差に等しい時間に亘って、その第二の利得を第一の利得に先行して設定する。
【００３５】
すなわち、レベル調整手段１４、２４と駆動レベル可変手段１３、２３とが個別に有する時定数の差が吸収されるので、これらのレベル調整手段１４、２４と駆動レベル可変手段１３、２３との双方あるいは何れか一方に過渡的に生じ得る利得の過不足が回避される。
請求項４に記載の発明にかかわる電力制御回路では、請求項１ないし請求項３の何れか１項に記載の電力制御回路において、出力レベル監視手段２６は、レベル調整手段１４、２４の出力端に得られた出力信号のレベルを計測する。制御手段１５、２５は、レベル調整手段１４、２４の出力端に得られるべき出力信号のレベルの目標値が予め与えられ、出力レベル監視手段２６によって計測されたレベルのその目標値に対する偏差が圧縮される値に第二の利得Ｇ２を可変する。
【００３６】
すなわち、レベル調整手段１４、２４の出力端に得られる出力信号のレベルがフィードバック制御の下で上述した目標値に維持されるので、そのレベル調整手段１４、２４の前段に配置された合成手段２２、駆動レベル可変手段１３、２３および回路１２、２０の特性の変動や偏差に起因する性能の劣化が回避される。請求項５に記載の発明にかかわる電力制御回路では、請求項１ないし請求項４の何れか１項に記載の電力制御回路において、規定のレベルＬｓは、回路１２、２０の出力端に得られる出力信号のＳＮ比がその回路１２、２０が行う応答の下で最大となる値に設定される。
【００３７】
すなわち、レベル調整手段１４、２４の出力端には、合成手段２２あるいは駆動レベル可変手段１３、２３に与えられる単数あるいは複数の入力信号のレベルの如何にかかわらず、良好なＳＮ比で所望のレベルＬｔの出力信号が得られるので、信頼性および性能が安定に保たれる。
請求項６に記載の発明にかかわる電力制御回路では、請求項１ないし請求項５の何れか１項に記載の電力制御回路において、制御手段１５、２５は、第二の利得Ｇ２を電圧あるいは電流の瞬時値で示すアナログ制御信号をレベル調整手段１４、２４に与える。
【００３８】
また、レベル調整手段１４、２４では、保持手段２７はこのようにして制御手段１５、２５によって与えられた複数のアナログ制御信号の瞬時値を時系列の順にリサイクリックに保持し、かつ選択手段２８はこれらの保持されたアナログ制御信号の瞬時値の内、最新の瞬時値を制御手段１５、２５の主導の下で適用する。
【００３９】
上述したアナログ制御信号は制御手段１５、２５からレベル調整手段１４、２４に対して単一の信号線を介して伝送され、そのアナログ制御信号の電圧あるいは電流の瞬時値は第二の利得Ｇ２を所望の多値として表すことができる。
したがって、このような多値として表されるべき第二の利得Ｇ２の値の数が大きいほど、制御手段１５、２５とレベル調整手段１４、２４との間を結ぶ信号線の数が削減され、かつ実装や部品配置にかかわる制約の緩和がはかられる。
【００４０】
請求項７に記載の発明にかかわる電力制御回路では、請求項１ないし請求項６の何れか１項に記載の電力制御回路において、制御手段１５、２５は、計測手段１１、２１によって計測されたレベルＬｉに対するヒステリシスとして与えられ、かつ回路１２、２０が行う応答の誤差が許容される値に、第一の利得Ｇ１を設定する。
【００４１】
すなわち、合成手段２２あるいは駆動レベル可変手段１３、２３に与えられる単数あるいは複数の入力信号のレベルが頻繁に変動する場合であっても、回路１２、２０に与えられる入力信号のレベルは、その回路１２、２０が所望の応答を行う値に確度高く安定に保たれる。
したがって、請求項１ないし請求項６に記載の電力制御回路に比べて、性能が安定に保たれる。
【００４２】
請求項８に記載の発明にかかわる送信機では、変調器３３は、規定のレベルＬｓの信号が与えられているときに所望の応答を行う。駆動レベル可変手段３２は、入力信号を第一の利得Ｇ１で増幅してその変調器３３に与える。計測手段３１はその入力信号のレベルＬｉを計測し、かつレベル調整手段３４は変調器３３の応答として得られた出力信号を第二の利得Ｇ２で増幅する。
【００４３】
また、制御手段３５は、上述した規定のレベルＬｓと計測手段３１によって計測されたレベルＬｉとの比に第一の利得Ｇ１を設定する。さらに、制御手段３５は、レベル調整手段３４の出力端に得られるべき出力信号のレベルＬｔと、この規定のレベルＬｓと変調器３３が上述した所望の応答を行う状態で有する利得ｇとの積との比に第二の利得Ｇ２を設定する。
【００４４】
すなわち、駆動レベル可変手段３２の入力端から変調器３３を介してレベル調整手段３４の出力端に至る各段では、その変調器３３が所望の応答を行う条件が維持されつつレベルダイヤグラムが配分され、このレベル調整手段３４の出力端には入力信号のレベルが変動しても所望のレベルＬｔの出力信号が得られる。
したがって、入力信号のレベルが変動する範囲が広い場合であっても、所望の特性や性能が確度高く維持される。
【００４５】
請求項９に記載の発明にかかわる送信機では、合成手段４１は、並行して与えられる複数Ｎの入力信号を合成することによって、単一の入力信号を生成する。変調器４２は、入力されている単一の入力信号に応じて搬送波信号を変調することによって変調波信号を生成し、かつその単一の入力信号のレベルが規定のレベルＬｓであるときに所望の特性を有する。駆動レベル可変手段４３は、上述したように合成手段４１によって生成され、かつ変調器４２に与えられるべき単一の入力信号をその合成手段４１の前段あるいは後段において第一の利得Ｇ１で増幅する。
【００４６】
また、計測手段４４は、これらの複数Ｎの入力信号のレベルを計測する。レベル調整手段４５は、変調器４２によって生成された変調波信号を第二の利得Ｇ２で増幅する。
さらに、制御手段４６は、計測手段４４において、少なくとも１つの入力信号のレベルが閾値を超える場合に、駆動レベル可変手段４３の第一の利得Ｇ１を小さくすると共に、レベル調整手段４５の第二の利得Ｇ２を大きく制御する。
【００４７】
すなわち、合成手段４１の入力端から駆動レベル可変手段４３および変調器４２を介してレベル調整手段４５の出力端に至る各段では、入力信号のレベルの増加に起因する変調器４２の特性の劣化が軽減、あるいは抑圧されるレベルダイヤグラムが維持される。
したがって、入力信号のレベルが増加する場合であっても、所望の特性や性能が維持される。
【００４８】
請求項１０に記載の発明にかかわる送信機では、請求項８または請求項９に記載の送信機において、制御手段３５、４６は、第二の利得Ｇ２の変化に応じてレベル調整手段３４、４５の利得が定常値に達する時間と、第一の利得Ｇ１の変化に応じて駆動レベル可変手段３２、４３の利得が定常値に達する時間との差に等しい時間に亘って、その第二の利得を第一の利得に先行して設定する。
【００４９】
すなわち、レベル調整手段３４、４５と駆動レベル可変手段３２、４３とが個別に有する時定数の差が吸収されるので、これらのレベル調整手段３４、４５と駆動レベル可変手段３２、４３との双方あるいは何れか一方に過渡的に生じ得る利得の過不足が回避される。
請求項１１に記載の発明にかかわる送信機では、請求項８ないし請求項１０の何れか１項に記載の送信機において、出力レベル監視手段４７は、レベル調整手段３４、４５の出力端に得られた送信波信号のレベルを計測する。制御手段３５、４６は、レベル調整手段３４、４５の出力端に得られるべき送信波信号のレベルの目標値が予め与えられ、出力レベル監視手段４７によって計測されたレベルのその目標値に対する偏差が圧縮される値に第二の利得Ｇ２を可変する。
【００５０】
すなわち、レベル調整手段３４、４５の出力端に得られる送信波信号のレベルがフィードバック制御の下で上述した目標値に維持されるので、そのレベル調整手段３４、４５の前段に配置された合成手段４１、駆動レベル可変手段３２、４３および変調器３３、４２の特性の変動や偏差に起因する性能の劣化が回避される。
【００５１】
請求項１２に記載の発明にかかわる送信機では、請求項８ないし請求項１１の何れか１項に記載の送信機において、規定のレベルＬｓは、変調器３３、４２によって生成される変調波信号のＳＮ比がその変調器３３、４２の特性に応じて最大となる値に設定される。
すなわち、レベル調整手段３４、４５の出力端には、合成手段４１あるいは駆動レベル可変手段３２、４３に与えられる単数あるいは複数の入力信号のレベルの如何にかかわらず、良好なＳＮ比で所望のレベルＬｔの送信波信号が得られるので、信頼性および性能が安定に保たれる。
【００５２】
請求項１３に記載の発明にかかわる送信機では、請求項８ないし請求項１２の何れか１項に記載の送信機において、制御手段３５、４６は、第二の利得Ｇ２を電圧あるいは電流の瞬時値で示すアナログ制御信号をレベル調整手段３４、４５に与える。
また、レベル調整手段３４、４５では、保持手段４８はこのようにして制御手段３５、４６によって与えられた複数のアナログ制御信号の瞬時値を時系列の順にリサイクリックに保持し、かつ選択手段４９はこれらの保持されたアナログ制御信号の瞬時値の内、最新の瞬時値を制御手段３５、４６の主導の下で適用する。
【００５３】
上述したアナログ制御信号は制御手段３５、４６からレベル調整手段３４、４５に対して単一の信号線を介して伝送され、そのアナログ制御信号の電圧あるいは電流の瞬時値は第二の利得Ｇ２を所望の多値として表すことができる。
したがって、このような多値として表されるべき第二の利得Ｇ２の値の数が大きいほど、制御手段３５、４６とレベル調整手段３４、４５との間を結ぶ信号線の数が削減され、かつ実装や部品配置にかかわる制約の緩和がはかられる。
【００５４】
請求項１４に記載の発明にかかわる送信機では、請求項８ないし請求項１３の何れか１項に記載の送信機において、制御手段３５、４６は、計測手段３１、４４によって計測されたレベルＬｉに対するヒステリシスとして与えられ、かつ変調器３３、４２が行う応答の誤差が許容される値に、第一の利得Ｇ１を設定する。
【００５５】
すなわち、合成手段４１あるいは駆動レベル可変手段３２、４３に与えられる単数あるいは複数の入力信号のレベルが頻繁に変動する場合であっても、変調器３３、４２に与えられる入力信号のレベルは、その変調器３３、４２が所望の応答を行う値に確度高く安定に保たれる。
したがって、請求項８ないし請求項１３に記載の送信機に比べて、性能が安定に保たれる。
【００５６】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態について詳細に説明する。
図５は、請求項１〜３、７〜１０、１４に記載の発明に対応した第一の実施形態を示す図である。
図において、図１４に示すものと機能および構成が同じものについては、同じ符号を付与して示し、ここでは、その説明を省略する。
【００５７】
本実施形態と図１４に示す従来例との構成の相違点は、電力制御部９１−１〜９１−Ｎと多重化部９２との段間にそれぞれ電力監視部６１−１〜６１−Ｎが備えられ、制御部１０１に代えて制御部６２が備えられ、その制御部６２の入力ポートに電力監視部６１−１〜６１−Ｎの監視出力がそれぞれ接続され、可変利得増幅器９６の制御端子に制御部６２の特定の出力ポートが接続された点にある。
【００５８】
なお、本実施形態と図１〜図４に示すブロック図との対応関係については、電力監視部６１−１〜６１−Ｎは計測手段１１、２１、３１、４４に対応し、変調器９４、乗算器９５および発振器９９、１００は回路１２、２０に対応し、変調器９４は変調器３３、４２に対応し、電力制御部９１−１〜９１−Ｎは駆動レベル可変手段１３、２３、３２、４３に対応し、可変利得増幅器９６はレベル調整手段１４、２４、３４、４５に対応し、制御部６２は制御手段１５、２５、３５、４６に対応し、多重化部９２およびＤ／Ａ変換器９３は合成手段２２、４１に対応する。
【００５９】
図６は、本実施形態の動作を説明する図である。
図７は、請求項１〜３、７〜１０、１４に記載の発明に対応した本実施形態の動作フローチャートである。
以下、図５〜図７を参照して請求項１、２、８、９に記載の発明に対応した本実施形態の動作を説明する。
【００６０】
制御部６２には、変調器９４に入力されるアナログ信号について、図１６（ａ）（１）に示されるように、その変調器９４の変調歪みが安定に小さな値で得られるレベルの範囲（以下、「適正入力レベル」という。）のほぼ中央に相当するレベルが閾値として予め与えられる。
また、制御部６２は、始動時には、電力制御部９１−１〜９１−Ｎと可変利得増幅器９６との利得として、下記の条件を満たす初期値を設定する（図６（１）、図７（１））。
【００６１】
（１） 電力制御部９１−１〜９１−Ｎに個別に入力されるベースバンド信号のレベルが標準的な値である場合に、変調器９４に入力されるアナログ信号のレベルが上
述した閾値となる。
（２） アンテナ９８の給電端に与えられる送信波信号のレベルが規定の送信電力に
相当する値となる。
【００６２】
なお、制御部６２は、図１４に示す制御部１０１と同様にして電力制御部９１−１〜９１−Ｎの利得を可変することによって「送信電力制御」を行い、この「送信電力制御」に並行して下記の処理を行う。
【００６３】
電力監視部６１−１〜６１−Ｎは、それぞれ電力制御部９１−１〜９１−Ｎを介して与えられるベースバンド信号のレベルをベースバンド領域で計測し、これらのレベルを制御部６２に通知する。
制御部６２は、これらレベルの内、値が最大であるレベル（以下、「最大レベル」という。）を特定し（図６（２））、この最大レベルが上述した閾値を上回るか否かの判別を行う（図７（３））。
【００６４】
さらに、制御部６２は、この判別の結果が真である場合には、最大レベルと閾値との差に等しい値に亘って小さい値に、電力制御部９１−１〜９１−Ｎの利得を一律に更新する（図６（２）、図７（４））と共に、その差に等しい値に亘って大きい値に、可変利得増幅器９６の利得を更新する（図６（３）、図７（５））。
しかし、上述した判別の結果が偽である場合には、制御部６２は、最大レベルと閾値との差に等しい値に亘って大きい値に、電力制御部９１−１〜９１−Ｎの利得を一律に更新する（図６（４）、図７（６））と共に、その差に等しい値に亘って小さい値に、可変利得増幅器９６の利得を更新する（図６（５）、図７（７））。
【００６５】
すなわち、電力制御部９１−１〜９１−Ｎから電力監視部６１−１〜６１−Ｎ、多重化部９２、Ｄ／Ａ変換器９３、変調器９４、乗算器９５および可変利得増幅器９６を介して増幅器９７の入力端に至る区間の総合的な利得は、変調器９４に与えられるアナログ信号のレベルが上述した「適正入力レベル」に維持されつつ「送信電力制御」の下で適正な値に適宜更新される。
【００６６】
したがって、本実施形態によれば、「送信電力制御」の下で可変されるべき送信系の利得のダイナミックレンジが広い場合であっても、変調器９４に入力されに入力されるアナログ信号のレベルは「適正入力レベル」に保たれるので、伝送品質が高く維持される。
さらに、本実施形態では、変調器９４に入力され得るアナログ信号のダイナミックレンジが従来例に比べて圧縮されるので、温度に対する特性の変化率が大きい受動形変調器に代えて能動形変調器の適用が可能となり、かつハードウエアの小型化、軽量化に併せて、消費電力の節減が可能となる。
【００６７】
以下、図５〜図７を参照して請求項３、１０に記載の発明に対応した本実施形態の動作を説明する。
本実施形態と請求項１、２、８、９に記載の発明に対応した実施形態との相違点は、電力制御部９１−１〜９１−Ｎの利得と可変利得増幅器９６の利得との更新に際して制御部６２が行う下記の処理の手順にある。
【００６８】
電力制御部９１−１〜９１−Ｎの利得は。ディジタル領域でほぼ瞬時に更新あるいは設定される。
しかし、可変利得増幅器９６については、回路の方式に適応した時定数を有するために、制御部６２によって「利得を更新すべき旨の指示」が与えられても、この時定数以上の時間が経過した後でなければ、新たな利得は定常的な値とらならない。
【００６９】
したがって、制御部６２によって与えられた新たな利得が電力制御部９１−１〜９１−Ｎと可変利得増幅器９６とにおいてそれぞれ定常的な利得となるために要する時間Ｔｄ、Ｔａの間には、一般に、
Ｔａ≫Ｔｄ
の不等式が成立する。
【００７０】
制御部６２は、予め実測値あるいは理論値として求められたこれらの時間Ｔａ、Ｔｄの差ΔＴ（＝Ｔａ−Ｔｄ）が与えられ、かつ図１７に点線および点線の矢印で示すように、可変利得増幅器９６の利得を更新する処理を優先的に行った（図７（５）、（７））後に、電力制御部９１−１〜９１−Ｎの利得を一律に更新する処理（図７（４）、（６））をこの差ΔＴに等しい期間に亘って保留する（図７（ａ）、（ｂ））。
【００７１】
すなわち、電力制御部９１−１〜９１−Ｎと可変利得増幅器９６との利得は、これらの電力制御部９１−１〜９１−Ｎと可変利得増幅器９６とに固有の時定数の相違が吸収されつつほぼ同時に更新される。
したがって、上述した差ΔＴが所望の確度で既知の値として予め与えられる限り、無線チャネル毎の伝送特性の変動に柔軟に適応した送信電力制御が安定に行われる。
【００７２】
なお、本実施形態では、可変利得増幅器９６が乗算器９５と増幅器９７との段間に配置されているが、この可変利得増幅器９６は、例えば、図８に示すように、変調器９４と乗算器９５との段間に配置され、あるいは図９に示すように、変調器９４と乗算器９５との段間と、その乗算器９５と増幅器９７との段間とにそれぞれ配置された２つの可変利得増幅器９６−１、９６−２で代替されてもよい。
【００７３】
また、本実施形態では、電力制御部９１−１〜９１−Ｎと可変利得増幅器９６とにそれぞれ固有の時定数の差ΔＴが制御部６２が行う既述の処理の下で吸収されているが、このような処理は、これらの時定数の差ΔＴが許容される程度に小さい場合、同様の時定数の差を補完する技術が別途適用される場合、あるいはチャネル設定の手順に基づいて送信が開始される時点までこれらの時定数の差より十分に長い時間がある場合には、何ら行われなくてもよい。
【００７４】
図１０は、請求項４、５、１１、１２に記載の発明に対応した実施形態を示す図である。
図において、図５に示すものと機能および構成が同じものについては、同じ符号を付与して示し、ここでは、その説明を省略する。
本実施形態と図５に示す実施形態との構成の相違点は、制御部６２に代えて制御部７１が備えられ、増幅器９７とアンテナ９８の給電端との間に結合回路７２が付加され、その結合回路７２のモニタ端子と制御部７１の対応する入力ポートとの間に、縦続接続された対数増幅検出部７３およびＡ／Ｄ変換器７４が配置された点にある。
【００７５】
なお、本実施形態と図１〜図４に示すブロック図との対応関係については、結合回路７２、対数増幅検出部７３およびＡ／Ｄ変換器７４が出力レベル監視手段２６、４７に対応する点を除いて、請求項１〜３、８〜１０に記載の発明に対応した実施形態における対応関係と同じである。
図１１は、請求項４、１１に記載の発明に対応した本実施形態の動作フローチャートでる。
【００７６】
以下、図１０および図１１を参照して請求項４、１１に記載の発明に対応した本実施形態の動作を説明する。
制御部７１は、請求項１〜３、８〜１０に記載の発明に対応した実施形態における制御部６２と同様にして主導的に「送信電力制御」を行い、その「送信電力制御」の下で設定されるべき適正な送信波信号のレベル（以下、「適正送信レベル」という。）を絶えず把握する。
【００７７】
結合回路７２は、増幅器９７の出力端からアンテナ９８の給電端に至る給電路に粗結合することによって、その給電路を介してアンテナ９８に与えられる送信波信号の電力の一部を抽出する。
対数増幅検出部７３は、このようにして抽出された送信波信号を対数増幅し、その送信波信号のレベルを示すアナログのモニタ信号を生成する。
【００７８】
Ａ／Ｄ変換器７４は、このモニタ信号をディジタル変換することによって、ディジタルモニタ信号を生成し、そのディジタルモニタ信号を制御部７１に与える。
制御部７１は、増幅器９７によってアンテナ９８の給電端に与えられる送信波信号のレベルをこのようなディジタルモニタ信号が示す数値情報として取得する（図１１（１））。
【００７９】
さらに、制御部７１は、既述の「最大レベル」と、その送信波信号のレベルと「適正送信レベル」との差分δとの差を真の「最大レベル」と見なす（図１１（２））ことによって、請求項１〜３、８〜１０に記載の発明に対応した実施形態と同様の処理（図７（４）〜（７）、（ａ））を行う（図１１（３））。
すなわち、発振器９９によって生成された搬送波信号や発振器１００によって生成された拡散符号のレベル、あるいは変調器９４、乗算器９５、可変利得増幅器９６および増幅器９７の特性が温度その他の環境条件に応じて変動し、あるいはこれらのレベルや特性に本来的に偏差がある場合であっても、その変調器９４に入力されるアナログ信号のレベルが適正入力レベルに保たれ、かつアンテナ９８の給電端には「送信電力制御」の下で「適正送信レベル」の送信波信号が与えられる。
【００８０】
したがって、本実施形態によれば、請求項１〜３、８〜１０に記載の発明に対応した実施形態に比べて、所望の性能が安定に得られる。
なお、本実施形態では、結合回路７２、対数増幅検出部７３およびＡ／Ｄ変換器７４を介して制御部７１に至る帰還路を介して、送信波信号のレベルの変動分が監視され、かつ圧縮されているが、例えば、
・ 電力制御部９１−１〜９１−Ｎ、多重化部９２、Ｄ／Ａ変換器９３、変調器９４、乗算器９５および可変利得増幅器９６を介して増幅器９７の出力端に至る系の内、温度に対する特性の変化率が最大である箇所に熱的に密に結合する温度センサ（図示されない。）が搭載され、
・ その系の動作温度に適応して電力制御部９１−１〜９１−Ｎおよび可変利得増幅器９６に設定されるべき利得の標準値が予めテーブル等として制御部７１に与えられ、
・ 制御部７１がこのテーブル等に予め格納された標準値の内、温度センサを介して計測された温度に適応した標準値を適用する
ことによって、「送信電力制御」の精度および応答性が高められてもよい。
【００８１】
以下、図１０を参照して請求項５、１２に記載の発明に対応した本実施形態の動作を説明する。
本実施形態と請求項１〜４、８〜１１に記載の発明に対応した実施形態との相違点は、既述の「最大レベル」との大小判別に際して適用されるべき閾値が下記の値に設定される点にある。
【００８２】
閾値は、変調器９４が受動形変調器と能動形変調器との何れであっても、図１６（ａ）、（ｂ） に示される変調歪みのレベルが許容される程度に小さく、かつ変調精度が最大となるアナログ信号のレベルがその変調器９４に与えられるために、電力制御部９１−１〜９１−Ｎに設定されるべき利得として予め与えられる。
すなわち、変調器９４には一次変調波信号のＳＮ比が最大となるレベルのアナログ信号が「送信電力制御」の下で与えられるので、請求項１〜４、８〜１１に記載の発明に対応した実施形態に比べて、伝送品質が安定に高く維持される。
【００８３】
図１２は、請求項６、１３に記載の発明に対応した実施形態を示す図である。図において、図５に示すものと機能および構成が同じものについては、同じ符号を付与して示し、ここでは、その説明を省略する。
本実施形態と図５に示す実施形態との構成の相違点は、
・ 制御部６２に代わる制御部８１と、
・ 可変利得増幅器９６の制御端子に出力が接続され、かつ制御端子が制御部８１の対応する出力ポートに接続されたスイッチ（ＳＷ）８２と、
・ 制御部８１が有する単一のアナログポートに直結されたアナログ入力を個別に有し、かつ出力がスイッチ８２の対応する入力に直結された電圧保持回路８３−１、８３−２と、
・ 制御部８１の特定の出力ポートと電圧保持回路８３−２の制御端子との間に配置されたインバータ８４とを備え、その特定の出力ポートが電圧保持回路８３−１の制御端子に直結された点にある。
【００８４】
なお、上述した出力ポートの語長は何れも１ビットであり、かつ制御部８１は既述のアナログポートの最終段として配置されたＤ／Ａ変換器（Ｄ／Ａ）８１Ａを有する。
【００８５】
また、電圧保持回路８３−１、８３−２は、既述のアナログ入力の初段に配置された低域フィルタと、これらの低域フィルタの後段に個別に配置されたサンプルホールド回路とを有する。なお、これらの低域フィルタおよびサンプルホールド回路については、図示を省略することとする。
さらに、本実施形態と図１〜図４に示すブロック図との対応関係については、電圧保持回路８３−１、８３−２およびインバータ８４が保持手段２７、４８に対応し、スイッチ８２が選択手段２８、４９に対応し、制御部８１が制御手段１５、２５、３５、４６に対応する点を除いて、請求項１〜５、８〜１２に記載の発明に対応した実施形態における対応関係と同じである。
【００８６】
図１３は、請求項６、１３に記載の発明に対応した実施形態の動作フローチャートである。
以下、図１２および図１３を参照して本実施形態の動作を説明する。
本実施形態の特徴は、制御部８１が下記の処理を行うことによって、可変利得増幅器９６の利得の設定および更新が行われる点にある。
【００８７】
制御部８１は、可変利得増幅器９６の利得を設定し、あるいは更新する場合には、Ｄ／Ａ変換器８１Ａに所望の利得を示すディジタル情報を与える（図１３（１））。
Ｄ／Ａ変換器８１Ａは、そのディジタル情報を電圧あるいは電流の瞬時値として示すアナログ制御信号を生成し、そのアナログ制御信号を電圧保持回路８３−１〜８３−２に与える。
【００８８】
電圧保持回路８３−１、８３−２では、個別に備えられた既述の低域フィルタは、上述したアナログ制御信号に重畳された交流成分の雑音を抑圧する。
制御部８１は、Ｄ／Ａ変換器８１Ａが行うＤ／Ａ変換の応答時間Ｔ１と上述した低域フィルタに固有の時定数Ｔ２との和以上の時間が経過したときに、始動時に、あるいは先行して設定された２値のラッチング信号の論理値を反対の値に更新する（図１３（２））。
【００８９】
このラッチング信号は、電圧保持回路８３−１およびその内部に備えられたサンプルホールド回路には直接与えられ、かつ電圧保持回路８３−２およびその内部に備えられたサンプルホールド回路にはインバータ８４を介して与えられる。
電圧保持回路８３−１、８３−２に内蔵されたサンプルホールド回路は、それぞれ与えられるラッチング信号の立ち上がりの時点におけるアナログ制御信号の瞬時値を保持する。
【００９０】
さらに、制御部８１は、これらのサンプルホールド回路の何れか一方がラッチング信号の論理値の更新に応じて新たなアナログ制御信号の瞬時値を保持するために要する時間Ｔ３以上に亘って待機した後に、始動時に、あるいは先行して設定された２値の選択信号の論理値を反対の値に更新する（図１３（３））。
スイッチ８２は、電圧保持回路８３−１、８３−２によって個別に保持され、かつ並行して与えられるアナログ制御信号の瞬時値の内、このような選択信号の論理値に対応した最新の値を選択して可変利得増幅器９６の制御端子に与える。
【００９１】
これらのアナログ制御信号、ラッチング信号および選択信号は何れも単一の信号線を介して制御部８１から電圧保持回路８３-1、８３-2およびスイッチ８２に与えられ、そのアナログ制御信号は既述の瞬時値として多値の値を示す。
したがって、本実施形態によれば、制御部８１と電圧保持回路８３-1、８３-2およびスイッチ８２との間を結ぶ信号線の数が少なく抑えられる。
【００９２】
さらに、本実施形態では、アナログ制御信号、ラッチング信号および選択信号の伝送に供される信号線の数が少なく抑えられるので、制御部８１およびその他の各部のモジュール化と、個々のモジュール（パッケージ）の実装とにかかわる制約が緩和され、かつ低廉化、小型化、軽量化および信頼性の向上が可能となる。
【００９３】
なお、本実施形態では、可変利得増幅器９６に設定されるべき利得が上述したアナログ制御信号の瞬時値として制御部８１によって与えられている。
しかし、上述したアナログ制御信号、ラッチング信号および選択信号の全てあるいは一部は、如何なるディジタル信号や多重化信号で代替されてもよい。
【００９４】
以下、図５を参照して請求項７、１４に記載の発明に対応した実施形態の動作を説明する。
本実施形態と請求項１〜３、８〜１０に記載の発明に対応した実施形態との相違点は、既述の「最大レベル」との大小判別の基準となる閾値が下記の通りに更新される点にある。
【００９５】
制御部６２は、請求項１〜３、８〜１０に記載の発明に対応した実施形態と同様にして「最大レベル」を特定する（図７（２））。
さらに、制御部６２は、この最大レベルとの大小判別に際して適用されるべき閾値については、先行して行われた閾値との大小判別の結果が偽である場合には、請求項１〜３、８〜１０に記載の発明に対応した実施形態で適用された閾値と同様の閾値（以下、「第一の閾値」という。）を適用する（図７（ｃ））。
【００９６】
しかし、同様にして先行して行われた大小判別の結果が真である場合には、制御部６２は、上述した第一の閾値より所定の値ｅ（＞０）だけ小さい閾値（以下、「第二の閾値」という。）を適用する（図７（ｄ））。
すなわち、制御部６２によって行われる「最大レベル」との大小判別は、その「最大レベル」の値の履歴に依存したヒステリシスの下で、上述した「第一の閾値」と「第二の閾値」とが適宜適用されることによって行われる。
【００９７】
したがって、「最大レベル」が頻繁に変動する状態でも、変調器９４に入力されるアナログ信号のレベルは適正入力レベルに安定に保たれ、かつ「送信電力制御」に適応した所望のレベルの送信波信号が安定に得られる。
なお、上述した各実施形態では、ＣＤＭＡ方式が適用された移動通信システムの無線基地局に本願発明が適用されている。
【００９８】
しかし、本願発明は、如何なる多元接続方式、変調方式、ゾーン構成、周波数配置が適用された無線伝送系にも適用が可能である。
さらに、本願発明は、所定の周波数帯に分布する複数の交流信号を共通増幅することが要求されるならば、これらの交流信号が無線周波信号であるか否かにかかわらず多様なシステムや機器に対する適用が可能である。
【００９９】
また、上述した各実施形態では、「送信電力制御」の下で変調器９４の所望の特性が得られるレベルでアナログ信号がその変調器９４に与えられるように、電力制御部９１−１〜９１−Ｎから増幅器９７の入力端に至る各段のレベルダイヤグラムの配分が更新されている。
しかし、本願発明は、このような変調器９４が備えられた送信系に限定されず、例えば、復調器や周波数変換器のように、入力される信号が所定のレベルで与えられる状態に限って所望の特性が得られる回路が備えられるならば、多様なシステムや装置にも適用可能である。
【０１００】
さらに、上述したレベルダイヤグラムの配分については、例えば、直列に配置された回路の内、特定の回路について、ダイナミックレンジが不足し、あるいは直線性が確保されない場合には、このようなダイナミックレンジの不足分が補完され、あるいは直線線が補償される値にその特定の回路の前段と後段との利得が配分される形態で行われてもよい。
【０１０１】
また、上述した各実施形態では、変調器９４として適用され得る受動形変調器の構成が何ら示されていない。
しかし、このような受動形変調器については、温度に対する特性の変動分を補償するためにサーミスタやダイオード等の感温素子が適用されても、変調処理が受動素子のみからなる回路によって行われるならば、如何なる回路で構成されてもよい。
【０１０２】
さらに、上述した各実施形態では、複数の異なる無線チャネルに対応したベースバンド信号のレベルが「送信電力制御」の下で設定され、これらのベースバンド信号が多重化されて送信される送信系に本願発明が適用されている。
しかし、本願発明は、このような送信部に限定されず、例えば、移動通信システムの移動局装置に搭載された送信部や受信部のように、単一の無線チャネルにかかわる変調や復調を行う回路にも同様に適用が可能である。
【０１０３】
また、上述した各実施形態では、「最大レベル」との大小判別が単一の閾値、あるいはその閾値を代替する第一の閾値と第二の閾値を基準として行われ、かつ可変利得増幅器９６の利得がその判別の結果に対応した２つの値の何れか一方に適宜更新されている。
しかし、可変利得増幅器９６の利得については、閾値の値が変調器９４の特性に適応した２つ以上の値に予め設定されるならば、３つ以上の利得の内、「最大レベル」とこれらの閾値との代表判別の結果に適応した利得が適用されてもよい。
【０１０４】
さらに、上述した各実施形態では、制御部６２、７１、８１の配下で電力制御部９１−１〜９１−Ｎの利得がベースバンド領域で可変されることによって、変調器９４に与えられるアナログ信号のレベルが設定され、あるいは更新されているが、このようなアナログ信号のレベルはアナログ領域で直接設定され、あるいは更新されてもよい。
【０１０５】
また、上述した各実施形態では、既述の閾値（第一の閾値、第二の閾値）に対する「最大レベル」の大小判別が行われているが、変調器９４のように、所望の特性が確保されるべき回路に入力される信号のレベルが適正な値に維持されるならば、このような大小判別が行われる２値あるいは多値のディジタル制御やサンプル制御に代えて、アナログ制御が行われてもよい。
【０１０６】
さらに、上述した各実施形態では、電力制御部９１−１〜９１−Ｎがそれぞれ電力監視部６１−１〜６１−Ｎの前段に配置されているが、これらの電力制御部９１−１〜９１−Ｎは、例えば、電力監視部６１−１〜６１−Ｎ、多重化部９２およびＤ／Ａ変換器９３の何れかの後段に単独で配置され、あるいは分散されて配置されてもよい。
【０１０７】
また、上述した各実施形態では、変調器９４に与えられるアナログ信号のレベルが「適正入力レベル」に維持されている。
しかし、このアナログ信号のレベルについては、変調器９４の特性の劣化に起因して生じる性能の変動分が許容される限り、電力監視部６１−１〜６１−Ｎによって計測されたベースバンド信号のレベルの変動分が緩和される精度で「適正入力レベル」を近似する値に維持されてもよい。
【０１０８】
【発明の効果】
上述したように請求項１、２、８、９に記載の発明では、入力信号のレベルが変動し得る場合であっても、所望の特性や性能が維持される。
また、請求項３、１０に記載の発明にかかわる電力制御回路では、レベル調整手段と駆動レベル可変手段との時定数の相違に起因して両者あるいは何れか一方に過渡的に生じ得る利得の過不足が回避される。
【０１０９】
さらに、請求項４、１１に記載の発明では、レベル調整手段の前段に配置された合成手段、駆動レベル可変手段および回路（変調器）の特性の変動や偏差に起因する性能の劣化が回避される。
また、請求項５、１２に記載の発明では、出力端には、入力信号のレベルの如何にかかわらず、良好なＳＮ比で所望のレベルの信号が得られ、かつ信頼性および性能が安定に保たれる。
【０１１０】
さらに、請求項６、１３に記載の発明では、レベル調整手段に与えられるべき利得の値の数が大きいほど、その利得の伝送に供される信号線の数が削減され、かつ実装や部品配置にかかわる制約の緩和がはかられる。
また、請求項７、１４に記載の発明では、請求項１〜６、８〜１３に記載の発明に比べて性能が安定に保たれる。
【０１１１】
したがって、これらの発明が適用されたシステムや機器では、ハードウエアの構成が大幅に複雑化し、あるいは規模が著しく増大することなく、製造、保守および運用に要するコストの低減がはかられ、かつ総合的な信頼性が高められる。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１、３〜７に記載の発明の原理ブロック図である。
【図２】請求項２〜７に記載の発明の原理ブロック図である。
【図３】請求項８、１０〜１４に記載の発明の原理ブロック図である。
【図４】請求項９〜１４に記載の発明の原理ブロック図である。
【図５】請求項１〜３、７〜１０、１４に記載の発明に対応した第一の実施形態を示す図である。
【図６】本実施形態の動作を説明する図である。
【図７】請求項１〜３、７〜１０、１４に記載の発明に対応した本実施形態の動作フローチャートである。
【図８】請求項１〜３、７〜１０、１４に記載の発明に対応した第二の実施形態を示す図である。
【図９】請求項１〜３、７〜１０、１４に記載の発明に対応した第三の実施形態を示す図である。
【図１０】請求項４、５、１１、１２に記載の発明に対応した実施形態を示す図である。
【図１１】請求項４、１１に記載の発明に対応した本実施形態の動作フローチャートである。
【図１２】請求項６、１３に記載の発明に対応した実施形態を示す図である。
【図１３】請求項６、１３に記載の発明に対応した本実施形態の動作フローチャートである。
【図１４】ＣＤＭＡ方式が適用された移動通信システムの無線基地局の送信系の構成例を示す図である。
【図１５】従来例の動作を説明する図である。
【図１６】変調器の入力レベルに対する特性の変化を示す図である。
【図１７】変調器の温度に対する特性の変化を示す図である。
【符号の説明】
１１，２１，３１，４４ 計測手段
１２，２０ 回路
１３，２３，３２，４３ 駆動レベル可変手段
１４，２４，３４，４５ レベル調整手段
１５，２５，３５，４６ 制御手段
２２，４１ 合成手段
２６，４７ 出力レベル監視手段
２７，４８ 保持手段
２８，４９ 選択手段
３３，４２，９４ 変調器
６１ 電力監視部
６２，７１，８１ 制御部
７２ 結合回路
７３ 対数増幅検出部
７４ Ａ／Ｄ変換器
８１Ａ，９３ Ｄ／Ａ変換器（Ｄ／Ａ）
８２ スイッチ
８３ 電圧保持回路
８４ インバータ
９１ 電力制御部
９２ 多重化部
９５ 乗算器
９６ 可変利得増幅器
９７ 増幅器
９８ アンテナ
９９，１００ 発振器
【発明の属する技術分野】
本発明は、特定のレベルの入力信号に対して所望の特性が得られる回路が搭載された電子機器において、その回路の後段に得られる信号のレベルを規定の値に保つ電力制御回路と、この電力制御回路が搭載された送信機とに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ） 方式は、本来的に秘匿性と耐干渉性とを有し、かつ無線周波数の有効利用が可能な多元接続方式として、種々の通信システムに適用されつつある。
【０００３】
また、このようなＣＤＭＡ方式は、近年、応答性および精度が高い送信電力制御を実現する技術の確立によって遠近問題の解決が可能となったために、移動通信システムにも積極的に適用されつつある。
図１４は、ＣＤＭＡ方式が適用された移動通信システムの無線基地局の送信系の構成例を示す図である。
【０００４】
図において、複数Ｎの電力制御部９１−１〜９１−Ｎのベースバンド入力にはそれぞれ異なるベースバンド信号１〜ベースバンド信号Ｎが与えられ、これらの電力制御部９１−１〜９１−Ｎの出力は多重化部９２の対応する入力に接続される。多重化部９２の出力は縦続接続されたＤ／Ａ変換器９３、変調器９４、乗算器９５、可変利得増幅器９６および増幅器９７を介してアンテナ９８の給電端に接続される。変調器９４の搬送波入力には発振器９９の出力が接続され、かつ乗算器９５の拡散符号入力には発振器１００の出力が接続される。電力制御部９１−１〜９１−Ｎの制御端子には、制御部１０１の対応する入出力ポートが接続される。
【０００５】
このような構成の送信系では、制御部１０１は、所定のチャネル設定の手順に基づいて図示されない受信部と連係することによって無線ゾーンを形成し、かつその無線ゾーンに位置する移動局との間にＣＤＭＡ方式に適応した無線チャネルを形成する。さらに、制御部１０１は、このようにして形成された個々の無線チャネルの伝送品質については、上述した受信部と連係することによって監視する。
【０００６】
また、制御部１０１は、電力制御部９１−１〜９１−Ｎの内、この監視の結果が得られた個々の無線チャネルに対応する電力制御部について、その監視の結果に適応した値に利得を適宜可変する（図１５（１））ことによって、上述した無線ゾーンに位置する個々の移動局と無線基地局との相対的な距離の相違と、その距離の変化とに起因して生じる無線チャネル毎の伝送損失の相違を吸収する。
【０００７】
なお、以下では、上述したように電力制御部９１−１〜９１−Ｎのベースバンド領域における利得が可変される処理を単に「送信電力制御」と称する。
多重化部９２は、このように制御部１０１の配下で作動する電力制御部９１−１〜９１−Ｎによってベースバンド領域でレベルが設定されたベースバンド信号を多重化することによって、上述した複数の無線チャネルに送信されるべき信号の和をディジタル領域で示すディジタル信号を生成する。
【０００８】
Ｄ／Ａ変換器９３は、そのディジタル信号をアナログ信号に変換する。変調器９４は、発振器９９によって生成された搬送波信号をこのアナログ信号に応じて変調することによって、一次変調波信号を生成する。
なお、変調器９４によって行われる変調は、簡単のため、ダイレクトシーケンス方式のＣＤＭＡ方式に適応した一次変調に相当すると仮定する。
【０００９】
乗算器９５は、発振器１００によって生成された拡散符号と上述した一次変調波信号とを乗じる二次変調を行うことによって、送信波信号を生成する。
可変利得増幅器９６は、増幅器９７と共に電力増幅を行う（図１５（２））ことによって、上述した送信波信号をアンテナ９８の給電端に与える。なお、可変利得増幅器９６の利得は、運用および保守の過程で送信波信号のレベルが規定の値となる一定の値に調整される。
【００１０】
したがって、可変利得増幅器９６および増幅器９７が上述した複数の無線チャネルの送信に共用されると共に、無線基地局のハードウエアの規模が小さく抑えられ、かつ「無線基地局によって形成された無線ゾーンに位置する個々の移動局の位置が大幅に変化し、あるいは異なることに起因する伝送品質の劣化」（以下、単に「遠近問題」という。）が解消され、あるいは緩和されるレベルに、アンテナ９８を介して送信される送信波信号のレベルがチャネル毎に維持される。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来例では、遠近問題が解消されるためには、一般に、送信電力制御は、ＴＤＭＡ方式やＦＤＭＡ方式に適応した送信系に比べて、４０デシベルないし６０デシベル大きなダイナミックレンジに亘って行われなければならない。
【００１２】
したがって、このような大きなダイナミックレンジに亘って行われた電力制御の下で与えられるアナログ信号に対して所望の特性が得られるためには、能動素子が適用されてなる能動形変調器ではなく、受動素子のみからなる受動形変調器が変調器９４として適用されなければならなかった。
しかし、受動形変調器は、図１６（ａ） に示すように、能動形変調器に比べて、大きなダイナミックレンジを有するが、大半がディスクリート部品で構成されるために、物理的なサイズが大きい。
【００１３】
さらに、受動形変調器を構成する回路の内、かつ発振器９９によって生成された搬送波信号を互いに直交する２つの搬送波信号に変換する移相回路については、能動形変調器に備えられた等価な回路に比べて、温度に対する移相量の変化率が大幅に大きい。
したがって、従来例では、このような温度に対する移相量の変動分を補償する温度補償回路が変調器９４に併せて搭載されなければならなかった。
【００１４】
なお、能動形変調器は、図１７（ｂ） に示すように、受動形変調器に比べて温度に対する特性の変化率が大幅に小さいので、所望のダイナミックレンジが得られる場合には適用が可能である。
しかし、能動形変調器については、適用されるべき能動素子の特性や電源電圧にかかわる制約が満たされなければ上述した大きなダイナミックレンジが実現されないために、実際には適用され難く、かつ集積回路としての実現は必ずしも可能ではない。
【００１５】
また、変調器９４に実際に入力されるアナログ信号のレベルは、上述したダイナミックレンジが広いほど、例えば、図１５に示す２本の細い点線で挟まれた適正入力レベル（既述の所望の特性が維持されるレベル）の範囲を超える可能性が高かった。
本発明は、構成が大幅に変更されることなく、広いダイナミックレンジに亘って性能が安定に維持される電力制御回路と送信機とを提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
図１は、請求項１、３〜７に記載の発明の原理ブロック図である。
請求項１に記載の発明は、入力信号のレベルＬｉを計測する計測手段１１と、規定のレベルＬｓの信号が与えられているときに所望の応答を行う回路１２に、入力信号を第一の利得Ｇ１で増幅して与える駆動レベル可変手段１３と、回路１２の応答として得られた出力信号を第二の利得Ｇ２で増幅するレベル調整手段１４と、規定のレベルＬｓと計測手段１１によって計測されたレベルＬｉとの比に第一の利得Ｇ１を設定し、かつレベル調整手段１４の出力端に得られるべき出力信号のレベルＬｔと、この規定のレベルＬｓと回路１２が所望の応答を行う状態で有する利得ｇとの積との比に第二の利得Ｇ２を設定する制御手段１５とを備えたことを特徴とする。
【００１７】
図２は、請求項２〜７に記載の発明の原理ブロック図である。
請求項２に記載の発明は、並行して与えられる複数Ｎの入力信号の内、レベルが最大である特定の入力信号について、レベルＬｉを計測する計測手段２１と、複数の入力信号を合成し、単一の入力信号を生成する合成手段２２と、合成手段２２によって生成され、かつ規定のレベルＬｓの信号が与えられているときに所望の応答を行う回路２０に与えられるべき単一の入力信号をその合成手段２２の前段あるいは後段において第一の利得Ｇ１で増幅する駆動レベル可変手段２３と、回路２０の応答として得られた出力信号を第二の利得Ｇ２で増幅するレベル調整手段２４と、規定のレベルＬｓと計測手段２１によって計測されたレベルＬｉとの比に第一の利得Ｇ１を設定し、かつレベル調整手段２４の出力端に得られるべき出力信号のレベルＬｔと、この規定のレベルＬｓと回路２０が所望の応答を行う状態で有する利得ｇとの積との比に第二の利得Ｇ２を設定する制御手段２５とを備えたことを特徴とする。
【００１８】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の電力制御回路において、制御手段１５、２５は、第二の利得Ｇ２の変化に応じてレベル調整手段１４、２４の利得が定常値に達する時間と、第一の利得Ｇ１の変化に応じて駆動レベル可変手段１３、２３の利得が定常値に達する時間との差に等しい時間に亘って、その第二の利得を第一の利得に先行して設定することを特徴とする。
【００１９】
請求項４に記載の発明は、請求項１ないし請求項３の何れか１項に記載の電力制御回路において、レベル調整手段１４、２４の出力端に得られた出力信号のレベルを計測する出力レベル監視手段２６を備え、制御手段１５、２５は、レベル調整手段１４、２４の出力端に得られるべき出力信号のレベルの目標値が予め与えられ、出力レベル監視手段２６によって計測されたレベルのその目標値に対する偏差が圧縮される値に、第二の利得Ｇ２を可変することを特徴とする。
【００２０】
請求項５に記載の発明は、請求項１ないし請求項４の何れか１項に記載の電力制御回路において、規定のレベルＬｓは、回路１２、２０の出力端に得られる出力信号のＳＮ比がその回路１２、２０の特性に応じて最大となる値であることを特徴とする。
請求項６に記載の発明は、請求項１ないし請求項５の何れか１項に記載の電力制御回路において、制御手段１５、２５は、第二の利得Ｇ２を電圧あるいは電流の瞬時値で示すアナログ制御信号をレベル調整手段１４、２４に与え、レベル調整手段１４、２４は、制御手段１５、２５によって与えられた複数のアナログ制御信号の瞬時値を時系列の順にリサイクリックに保持する保持手段２７と、保持手段２７によって保持された複数のアナログ制御信号の瞬時値の内、最新の瞬時値を制御手段１５、２５の主導の下で適用する選択手段２８とを有することを特徴とする。
【００２１】
請求項７に記載の発明は、請求項１ないし請求項６の何れか１項に記載の電力制御回路において、制御手段１５、２５は、計測手段１１、２１によって計測されたレベルＬｉに対するヒステリシスとして与えられ、かつ回路１２、２０が行う応答の誤差が許容される値に第一の利得Ｇ１を設定することを特徴とする。
図３は、請求項８，１０〜１４に記載の発明の原理ブロック図である。
【００２２】
請求項８に記載の発明は、入力信号のレベルＬｉを計測する計測手段３１と、入力信号を第一の利得Ｇ１で増幅する駆動レベル可変手段３２と、駆動レベル可変手段３２を介して与えられる入力信号に応じて搬送波信号を変調することによって変調波信号を生成し、かつ規定のレベルＬｓの信号が与えられているときに所望の応答を行う変調器３３と、変調器３３によって生成された変調波信号を第二の利得Ｇ２で増幅することによって、伝送路に送出されるべき送信波信号を生成するレベル調整手段３４と、規定のレベルＬｓと計測手段３１によって計測されたレベルＬｉとの比に第一の利得Ｇ１を設定し、かつレベル調整手段３４の出力端に得られるべき送信波信号のレベルＬｔと、この規定のレベルＬｓと変調器３３が所望の応答を行う状態で有する利得ｇとの積との比に第二の利得Ｇ２を設定する制御手段３５とを備えたことを特徴とする。
【００２３】
図４は、請求項９〜１４に記載の発明の原理ブロック図である。
請求項９に記載の発明は、並行して与えられる複数Ｎの入力信号を合成し、単一の入力信号を生成する合成手段４１と、入力されている単一の入力信号に応じて搬送波信号を変調することによって変調波信号を生成し、かつその単一の入力信号のレベルが規定のレベルＬｓであるときに所望の特性を有する変調器４２と、合成手段４１を介して変調器４２に与えられるべき単一の入力信号をその合成手段４１の前段あるいは後段において第一の利得Ｇ１で増幅する駆動レベル可変手段４３と、複数Ｎの入力信号のレベルを計測する計測手段４４と、変調器４２によって生成された変調波信号を第二の利得Ｇ２で増幅することによって、伝送路に送出されるべき送信波信号を生成するレベル調整手段４５と、計測手段４４において少なくとも１つの入力信号のレベルが閾値を超える場合に、駆動レベル可変手段４３の第一の利得Ｇ１を小さくすると共に、レベル調整手段４５の第二の利得Ｇ２を大きくする制御を行う制御手段４６とを備えたことを特徴とする。
【００２４】
請求項１０に記載の発明は、請求項８または請求項９に記載の送信機において、制御手段３５、４６は、第二の利得Ｇ２の変化に応じてレベル調整手段３４、４５の利得が定常値に達する時間と、第一の利得Ｇ１の変化に応じて駆動レベル可変手段３２、４３の利得が定常値に達する時間との差に等しい時間に亘って、その第二の利得を第一の利得に先行して設定することを特徴とする。
【００２５】
請求項１１に記載の発明は、請求項８ないし請求項１０の何れか１項に記載の送信機において、レベル調整手段３４、４５の出力端に得られた送信波信号のレベルを計測する出力レベル監視手段４７を備え、制御手段３５、４６は、レベル調整手段３４、４５の出力端に得られるべき送信波信号のレベルの目標値が予め与えられ、出力レベル監視手段４７によって計測されたレベルのその目標値に対する偏差が圧縮される値に第二の利得Ｇ２を可変することを特徴とする。
【００２６】
請求項１２に記載の発明は、請求項８ないし請求項１１の何れか１項に記載の送信機において、規定のレベルＬｓは、変調器３３、４２によって生成される変調波信号のＳＮ比がその変調器３３、４２の特性に応じて最大となる値であることを特徴とする。
請求項１３に記載の発明は、請求項８ないし請求項１２の何れか１項に記載の送信機において、制御手段３５、４６は、第二の利得Ｇ２を電圧あるいは電流の瞬時値で示すアナログ制御信号をレベル調整手段３４、４５に与え、レベル調整手段３４、４５は、制御手段３５、４６によって与えられた複数のアナログ制御信号の瞬時値を時系列の順にリサイクリックに保持する保持手段４８と、保持手段４８によって保持された複数のアナログ制御信号の瞬時値の内、最新の瞬時値を制御手段３５、４６の主導の下で適用する選択手段４９とを有することを特徴とする。
【００２７】
請求項１４に記載の発明は、請求項８ないし請求項１３の何れか１項に記載の送信機において、制御手段３５、４６は、計測手段３１、４４によって計測されたレベルＬｉに対するヒステリシスとして与えられ、かつ変調器３３、４２が行う変調処理の誤差が許容される値に第一の利得Ｇ１を設定することを特徴とする。
【００２８】
請求項１に記載の発明にかかわる電力制御回路では、回路１２は、規定のレベルＬｓの信号が与えられているときに所望の応答を行う。駆動レベル可変手段１３は、入力信号を第一の利得Ｇ１で増幅してその回路１２に与える。計測手段１１はその入力信号のレベルＬｉを計測し、かつレベル調整手段１４は回路１２の応答として得られた出力信号を第二の利得Ｇ２で増幅する。
【００２９】
また、制御手段１５は、上述した規定のレベルＬｓと計測手段１１によって計測されたレベルＬｉとの比に第一の利得Ｇ１を設定する。さらに、制御手段１５は、レベル調整手段１４の出力端に得られるべき出力信号のレベルＬｔと、この規定のレベルＬｓと回路１２が上述した所望の応答を行う状態で有する利得ｇとの積との比に第二の利得Ｇ２を設定する。
【００３０】
すなわち、駆動レベル可変手段１３の入力端から回路１２を介してレベル調整手段１４の出力端に至る各段では、その回路１２が所望の応答を行う条件が維持されつつレベルダイヤグラムが配分され、このレベル調整手段１４の出力端には入力信号のレベルが変動しても所望のレベルＬｔの出力信号が得られる。
したがって、入力信号のレベルが変動する範囲が広い場合であっても、所望の特性や性能が確度高く維持される。
【００３１】
請求項２に記載の発明にかかわる電力制御回路では、合成手段２２は、並行して与えられる複数Ｎの入力信号を合成することによって、単一の入力信号を生成する。回路２０は、規定のレベルＬｓの信号が与えられているときに所望の応答を行う。駆動レベル可変手段２３は、上述したように合成手段２２によって生成され、かつ回路２０に与えられるべき単一の入力信号をその合成手段２２の前段あるいは後段において第一の利得Ｇ１で増幅する。
【００３２】
また、計測手段２１は、これらの複数Ｎの入力信号の内、レベルが最大である特定の入力信号のレベルＬｉを計測する。レベル調整手段２４は、回路２０の応答として得られた出力信号を第二の利得Ｇ２で増幅する。
さらに、制御手段２５は、上述した規定のレベルＬｓと計測手段２１によって計測されたレベルＬｉとの比に第一の利得Ｇ１を設定する。さらに、制御手段２５は、レベル調整手段２４の出力端に得られるべき出力信号のレベルＬｔと、この規定のレベルＬｓと回路１２が上述した所望の応答を行う状態で有する利得ｇとの積との比に第二の利得Ｇ２を設定する。
【００３３】
すなわち、合成手段２２の入力端から駆動レベル可変手段２３および回路２０を介してレベル調整手段２４の出力端に至る各段では、その回路２０が所望の応答を行う条件が維持されつつレベルダイヤグラムが配分され、このレベル調整手段２４の出力端には入力信号のレベルが変動しても所望のレベルＬｔの出力信号が得られる。
【００３４】
したがって、入力信号のレベルが変動する範囲が広い場合であっても、所望の特性や性能が確度高く維持される。
請求項３に記載の発明にかかわる電力制御回路では、請求項１または請求項２に記載の電力制御回路において、制御手段１５、２５は、第二の利得Ｇ２の変化に応じてレベル調整手段１４、２４の利得が定常値に達する時間と、第一の利得Ｇ１の変化に応じて駆動レベル可変手段１３、２３の利得が定常値に達する時間との差に等しい時間に亘って、その第二の利得を第一の利得に先行して設定する。
【００３５】
すなわち、レベル調整手段１４、２４と駆動レベル可変手段１３、２３とが個別に有する時定数の差が吸収されるので、これらのレベル調整手段１４、２４と駆動レベル可変手段１３、２３との双方あるいは何れか一方に過渡的に生じ得る利得の過不足が回避される。
請求項４に記載の発明にかかわる電力制御回路では、請求項１ないし請求項３の何れか１項に記載の電力制御回路において、出力レベル監視手段２６は、レベル調整手段１４、２４の出力端に得られた出力信号のレベルを計測する。制御手段１５、２５は、レベル調整手段１４、２４の出力端に得られるべき出力信号のレベルの目標値が予め与えられ、出力レベル監視手段２６によって計測されたレベルのその目標値に対する偏差が圧縮される値に第二の利得Ｇ２を可変する。
【００３６】
すなわち、レベル調整手段１４、２４の出力端に得られる出力信号のレベルがフィードバック制御の下で上述した目標値に維持されるので、そのレベル調整手段１４、２４の前段に配置された合成手段２２、駆動レベル可変手段１３、２３および回路１２、２０の特性の変動や偏差に起因する性能の劣化が回避される。請求項５に記載の発明にかかわる電力制御回路では、請求項１ないし請求項４の何れか１項に記載の電力制御回路において、規定のレベルＬｓは、回路１２、２０の出力端に得られる出力信号のＳＮ比がその回路１２、２０が行う応答の下で最大となる値に設定される。
【００３７】
すなわち、レベル調整手段１４、２４の出力端には、合成手段２２あるいは駆動レベル可変手段１３、２３に与えられる単数あるいは複数の入力信号のレベルの如何にかかわらず、良好なＳＮ比で所望のレベルＬｔの出力信号が得られるので、信頼性および性能が安定に保たれる。
請求項６に記載の発明にかかわる電力制御回路では、請求項１ないし請求項５の何れか１項に記載の電力制御回路において、制御手段１５、２５は、第二の利得Ｇ２を電圧あるいは電流の瞬時値で示すアナログ制御信号をレベル調整手段１４、２４に与える。
【００３８】
また、レベル調整手段１４、２４では、保持手段２７はこのようにして制御手段１５、２５によって与えられた複数のアナログ制御信号の瞬時値を時系列の順にリサイクリックに保持し、かつ選択手段２８はこれらの保持されたアナログ制御信号の瞬時値の内、最新の瞬時値を制御手段１５、２５の主導の下で適用する。
【００３９】
上述したアナログ制御信号は制御手段１５、２５からレベル調整手段１４、２４に対して単一の信号線を介して伝送され、そのアナログ制御信号の電圧あるいは電流の瞬時値は第二の利得Ｇ２を所望の多値として表すことができる。
したがって、このような多値として表されるべき第二の利得Ｇ２の値の数が大きいほど、制御手段１５、２５とレベル調整手段１４、２４との間を結ぶ信号線の数が削減され、かつ実装や部品配置にかかわる制約の緩和がはかられる。
【００４０】
請求項７に記載の発明にかかわる電力制御回路では、請求項１ないし請求項６の何れか１項に記載の電力制御回路において、制御手段１５、２５は、計測手段１１、２１によって計測されたレベルＬｉに対するヒステリシスとして与えられ、かつ回路１２、２０が行う応答の誤差が許容される値に、第一の利得Ｇ１を設定する。
【００４１】
すなわち、合成手段２２あるいは駆動レベル可変手段１３、２３に与えられる単数あるいは複数の入力信号のレベルが頻繁に変動する場合であっても、回路１２、２０に与えられる入力信号のレベルは、その回路１２、２０が所望の応答を行う値に確度高く安定に保たれる。
したがって、請求項１ないし請求項６に記載の電力制御回路に比べて、性能が安定に保たれる。
【００４２】
請求項８に記載の発明にかかわる送信機では、変調器３３は、規定のレベルＬｓの信号が与えられているときに所望の応答を行う。駆動レベル可変手段３２は、入力信号を第一の利得Ｇ１で増幅してその変調器３３に与える。計測手段３１はその入力信号のレベルＬｉを計測し、かつレベル調整手段３４は変調器３３の応答として得られた出力信号を第二の利得Ｇ２で増幅する。
【００４３】
また、制御手段３５は、上述した規定のレベルＬｓと計測手段３１によって計測されたレベルＬｉとの比に第一の利得Ｇ１を設定する。さらに、制御手段３５は、レベル調整手段３４の出力端に得られるべき出力信号のレベルＬｔと、この規定のレベルＬｓと変調器３３が上述した所望の応答を行う状態で有する利得ｇとの積との比に第二の利得Ｇ２を設定する。
【００４４】
すなわち、駆動レベル可変手段３２の入力端から変調器３３を介してレベル調整手段３４の出力端に至る各段では、その変調器３３が所望の応答を行う条件が維持されつつレベルダイヤグラムが配分され、このレベル調整手段３４の出力端には入力信号のレベルが変動しても所望のレベルＬｔの出力信号が得られる。
したがって、入力信号のレベルが変動する範囲が広い場合であっても、所望の特性や性能が確度高く維持される。
【００４５】
請求項９に記載の発明にかかわる送信機では、合成手段４１は、並行して与えられる複数Ｎの入力信号を合成することによって、単一の入力信号を生成する。変調器４２は、入力されている単一の入力信号に応じて搬送波信号を変調することによって変調波信号を生成し、かつその単一の入力信号のレベルが規定のレベルＬｓであるときに所望の特性を有する。駆動レベル可変手段４３は、上述したように合成手段４１によって生成され、かつ変調器４２に与えられるべき単一の入力信号をその合成手段４１の前段あるいは後段において第一の利得Ｇ１で増幅する。
【００４６】
また、計測手段４４は、これらの複数Ｎの入力信号のレベルを計測する。レベル調整手段４５は、変調器４２によって生成された変調波信号を第二の利得Ｇ２で増幅する。
さらに、制御手段４６は、計測手段４４において、少なくとも１つの入力信号のレベルが閾値を超える場合に、駆動レベル可変手段４３の第一の利得Ｇ１を小さくすると共に、レベル調整手段４５の第二の利得Ｇ２を大きく制御する。
【００４７】
すなわち、合成手段４１の入力端から駆動レベル可変手段４３および変調器４２を介してレベル調整手段４５の出力端に至る各段では、入力信号のレベルの増加に起因する変調器４２の特性の劣化が軽減、あるいは抑圧されるレベルダイヤグラムが維持される。
したがって、入力信号のレベルが増加する場合であっても、所望の特性や性能が維持される。
【００４８】
請求項１０に記載の発明にかかわる送信機では、請求項８または請求項９に記載の送信機において、制御手段３５、４６は、第二の利得Ｇ２の変化に応じてレベル調整手段３４、４５の利得が定常値に達する時間と、第一の利得Ｇ１の変化に応じて駆動レベル可変手段３２、４３の利得が定常値に達する時間との差に等しい時間に亘って、その第二の利得を第一の利得に先行して設定する。
【００４９】
すなわち、レベル調整手段３４、４５と駆動レベル可変手段３２、４３とが個別に有する時定数の差が吸収されるので、これらのレベル調整手段３４、４５と駆動レベル可変手段３２、４３との双方あるいは何れか一方に過渡的に生じ得る利得の過不足が回避される。
請求項１１に記載の発明にかかわる送信機では、請求項８ないし請求項１０の何れか１項に記載の送信機において、出力レベル監視手段４７は、レベル調整手段３４、４５の出力端に得られた送信波信号のレベルを計測する。制御手段３５、４６は、レベル調整手段３４、４５の出力端に得られるべき送信波信号のレベルの目標値が予め与えられ、出力レベル監視手段４７によって計測されたレベルのその目標値に対する偏差が圧縮される値に第二の利得Ｇ２を可変する。
【００５０】
すなわち、レベル調整手段３４、４５の出力端に得られる送信波信号のレベルがフィードバック制御の下で上述した目標値に維持されるので、そのレベル調整手段３４、４５の前段に配置された合成手段４１、駆動レベル可変手段３２、４３および変調器３３、４２の特性の変動や偏差に起因する性能の劣化が回避される。
【００５１】
請求項１２に記載の発明にかかわる送信機では、請求項８ないし請求項１１の何れか１項に記載の送信機において、規定のレベルＬｓは、変調器３３、４２によって生成される変調波信号のＳＮ比がその変調器３３、４２の特性に応じて最大となる値に設定される。
すなわち、レベル調整手段３４、４５の出力端には、合成手段４１あるいは駆動レベル可変手段３２、４３に与えられる単数あるいは複数の入力信号のレベルの如何にかかわらず、良好なＳＮ比で所望のレベルＬｔの送信波信号が得られるので、信頼性および性能が安定に保たれる。
【００５２】
請求項１３に記載の発明にかかわる送信機では、請求項８ないし請求項１２の何れか１項に記載の送信機において、制御手段３５、４６は、第二の利得Ｇ２を電圧あるいは電流の瞬時値で示すアナログ制御信号をレベル調整手段３４、４５に与える。
また、レベル調整手段３４、４５では、保持手段４８はこのようにして制御手段３５、４６によって与えられた複数のアナログ制御信号の瞬時値を時系列の順にリサイクリックに保持し、かつ選択手段４９はこれらの保持されたアナログ制御信号の瞬時値の内、最新の瞬時値を制御手段３５、４６の主導の下で適用する。
【００５３】
上述したアナログ制御信号は制御手段３５、４６からレベル調整手段３４、４５に対して単一の信号線を介して伝送され、そのアナログ制御信号の電圧あるいは電流の瞬時値は第二の利得Ｇ２を所望の多値として表すことができる。
したがって、このような多値として表されるべき第二の利得Ｇ２の値の数が大きいほど、制御手段３５、４６とレベル調整手段３４、４５との間を結ぶ信号線の数が削減され、かつ実装や部品配置にかかわる制約の緩和がはかられる。
【００５４】
請求項１４に記載の発明にかかわる送信機では、請求項８ないし請求項１３の何れか１項に記載の送信機において、制御手段３５、４６は、計測手段３１、４４によって計測されたレベルＬｉに対するヒステリシスとして与えられ、かつ変調器３３、４２が行う応答の誤差が許容される値に、第一の利得Ｇ１を設定する。
【００５５】
すなわち、合成手段４１あるいは駆動レベル可変手段３２、４３に与えられる単数あるいは複数の入力信号のレベルが頻繁に変動する場合であっても、変調器３３、４２に与えられる入力信号のレベルは、その変調器３３、４２が所望の応答を行う値に確度高く安定に保たれる。
したがって、請求項８ないし請求項１３に記載の送信機に比べて、性能が安定に保たれる。
【００５６】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態について詳細に説明する。
図５は、請求項１〜３、７〜１０、１４に記載の発明に対応した第一の実施形態を示す図である。
図において、図１４に示すものと機能および構成が同じものについては、同じ符号を付与して示し、ここでは、その説明を省略する。
【００５７】
本実施形態と図１４に示す従来例との構成の相違点は、電力制御部９１−１〜９１−Ｎと多重化部９２との段間にそれぞれ電力監視部６１−１〜６１−Ｎが備えられ、制御部１０１に代えて制御部６２が備えられ、その制御部６２の入力ポートに電力監視部６１−１〜６１−Ｎの監視出力がそれぞれ接続され、可変利得増幅器９６の制御端子に制御部６２の特定の出力ポートが接続された点にある。
【００５８】
なお、本実施形態と図１〜図４に示すブロック図との対応関係については、電力監視部６１−１〜６１−Ｎは計測手段１１、２１、３１、４４に対応し、変調器９４、乗算器９５および発振器９９、１００は回路１２、２０に対応し、変調器９４は変調器３３、４２に対応し、電力制御部９１−１〜９１−Ｎは駆動レベル可変手段１３、２３、３２、４３に対応し、可変利得増幅器９６はレベル調整手段１４、２４、３４、４５に対応し、制御部６２は制御手段１５、２５、３５、４６に対応し、多重化部９２およびＤ／Ａ変換器９３は合成手段２２、４１に対応する。
【００５９】
図６は、本実施形態の動作を説明する図である。
図７は、請求項１〜３、７〜１０、１４に記載の発明に対応した本実施形態の動作フローチャートである。
以下、図５〜図７を参照して請求項１、２、８、９に記載の発明に対応した本実施形態の動作を説明する。
【００６０】
制御部６２には、変調器９４に入力されるアナログ信号について、図１６（ａ）（１）に示されるように、その変調器９４の変調歪みが安定に小さな値で得られるレベルの範囲（以下、「適正入力レベル」という。）のほぼ中央に相当するレベルが閾値として予め与えられる。
また、制御部６２は、始動時には、電力制御部９１−１〜９１−Ｎと可変利得増幅器９６との利得として、下記の条件を満たす初期値を設定する（図６（１）、図７（１））。
【００６１】
（１） 電力制御部９１−１〜９１−Ｎに個別に入力されるベースバンド信号のレベルが標準的な値である場合に、変調器９４に入力されるアナログ信号のレベルが上
述した閾値となる。
（２） アンテナ９８の給電端に与えられる送信波信号のレベルが規定の送信電力に
相当する値となる。
【００６２】
なお、制御部６２は、図１４に示す制御部１０１と同様にして電力制御部９１−１〜９１−Ｎの利得を可変することによって「送信電力制御」を行い、この「送信電力制御」に並行して下記の処理を行う。
【００６３】
電力監視部６１−１〜６１−Ｎは、それぞれ電力制御部９１−１〜９１−Ｎを介して与えられるベースバンド信号のレベルをベースバンド領域で計測し、これらのレベルを制御部６２に通知する。
制御部６２は、これらレベルの内、値が最大であるレベル（以下、「最大レベル」という。）を特定し（図６（２））、この最大レベルが上述した閾値を上回るか否かの判別を行う（図７（３））。
【００６４】
さらに、制御部６２は、この判別の結果が真である場合には、最大レベルと閾値との差に等しい値に亘って小さい値に、電力制御部９１−１〜９１−Ｎの利得を一律に更新する（図６（２）、図７（４））と共に、その差に等しい値に亘って大きい値に、可変利得増幅器９６の利得を更新する（図６（３）、図７（５））。
しかし、上述した判別の結果が偽である場合には、制御部６２は、最大レベルと閾値との差に等しい値に亘って大きい値に、電力制御部９１−１〜９１−Ｎの利得を一律に更新する（図６（４）、図７（６））と共に、その差に等しい値に亘って小さい値に、可変利得増幅器９６の利得を更新する（図６（５）、図７（７））。
【００６５】
すなわち、電力制御部９１−１〜９１−Ｎから電力監視部６１−１〜６１−Ｎ、多重化部９２、Ｄ／Ａ変換器９３、変調器９４、乗算器９５および可変利得増幅器９６を介して増幅器９７の入力端に至る区間の総合的な利得は、変調器９４に与えられるアナログ信号のレベルが上述した「適正入力レベル」に維持されつつ「送信電力制御」の下で適正な値に適宜更新される。
【００６６】
したがって、本実施形態によれば、「送信電力制御」の下で可変されるべき送信系の利得のダイナミックレンジが広い場合であっても、変調器９４に入力されに入力されるアナログ信号のレベルは「適正入力レベル」に保たれるので、伝送品質が高く維持される。
さらに、本実施形態では、変調器９４に入力され得るアナログ信号のダイナミックレンジが従来例に比べて圧縮されるので、温度に対する特性の変化率が大きい受動形変調器に代えて能動形変調器の適用が可能となり、かつハードウエアの小型化、軽量化に併せて、消費電力の節減が可能となる。
【００６７】
以下、図５〜図７を参照して請求項３、１０に記載の発明に対応した本実施形態の動作を説明する。
本実施形態と請求項１、２、８、９に記載の発明に対応した実施形態との相違点は、電力制御部９１−１〜９１−Ｎの利得と可変利得増幅器９６の利得との更新に際して制御部６２が行う下記の処理の手順にある。
【００６８】
電力制御部９１−１〜９１−Ｎの利得は。ディジタル領域でほぼ瞬時に更新あるいは設定される。
しかし、可変利得増幅器９６については、回路の方式に適応した時定数を有するために、制御部６２によって「利得を更新すべき旨の指示」が与えられても、この時定数以上の時間が経過した後でなければ、新たな利得は定常的な値とらならない。
【００６９】
したがって、制御部６２によって与えられた新たな利得が電力制御部９１−１〜９１−Ｎと可変利得増幅器９６とにおいてそれぞれ定常的な利得となるために要する時間Ｔｄ、Ｔａの間には、一般に、
Ｔａ≫Ｔｄ
の不等式が成立する。
【００７０】
制御部６２は、予め実測値あるいは理論値として求められたこれらの時間Ｔａ、Ｔｄの差ΔＴ（＝Ｔａ−Ｔｄ）が与えられ、かつ図１７に点線および点線の矢印で示すように、可変利得増幅器９６の利得を更新する処理を優先的に行った（図７（５）、（７））後に、電力制御部９１−１〜９１−Ｎの利得を一律に更新する処理（図７（４）、（６））をこの差ΔＴに等しい期間に亘って保留する（図７（ａ）、（ｂ））。
【００７１】
すなわち、電力制御部９１−１〜９１−Ｎと可変利得増幅器９６との利得は、これらの電力制御部９１−１〜９１−Ｎと可変利得増幅器９６とに固有の時定数の相違が吸収されつつほぼ同時に更新される。
したがって、上述した差ΔＴが所望の確度で既知の値として予め与えられる限り、無線チャネル毎の伝送特性の変動に柔軟に適応した送信電力制御が安定に行われる。
【００７２】
なお、本実施形態では、可変利得増幅器９６が乗算器９５と増幅器９７との段間に配置されているが、この可変利得増幅器９６は、例えば、図８に示すように、変調器９４と乗算器９５との段間に配置され、あるいは図９に示すように、変調器９４と乗算器９５との段間と、その乗算器９５と増幅器９７との段間とにそれぞれ配置された２つの可変利得増幅器９６−１、９６−２で代替されてもよい。
【００７３】
また、本実施形態では、電力制御部９１−１〜９１−Ｎと可変利得増幅器９６とにそれぞれ固有の時定数の差ΔＴが制御部６２が行う既述の処理の下で吸収されているが、このような処理は、これらの時定数の差ΔＴが許容される程度に小さい場合、同様の時定数の差を補完する技術が別途適用される場合、あるいはチャネル設定の手順に基づいて送信が開始される時点までこれらの時定数の差より十分に長い時間がある場合には、何ら行われなくてもよい。
【００７４】
図１０は、請求項４、５、１１、１２に記載の発明に対応した実施形態を示す図である。
図において、図５に示すものと機能および構成が同じものについては、同じ符号を付与して示し、ここでは、その説明を省略する。
本実施形態と図５に示す実施形態との構成の相違点は、制御部６２に代えて制御部７１が備えられ、増幅器９７とアンテナ９８の給電端との間に結合回路７２が付加され、その結合回路７２のモニタ端子と制御部７１の対応する入力ポートとの間に、縦続接続された対数増幅検出部７３およびＡ／Ｄ変換器７４が配置された点にある。
【００７５】
なお、本実施形態と図１〜図４に示すブロック図との対応関係については、結合回路７２、対数増幅検出部７３およびＡ／Ｄ変換器７４が出力レベル監視手段２６、４７に対応する点を除いて、請求項１〜３、８〜１０に記載の発明に対応した実施形態における対応関係と同じである。
図１１は、請求項４、１１に記載の発明に対応した本実施形態の動作フローチャートでる。
【００７６】
以下、図１０および図１１を参照して請求項４、１１に記載の発明に対応した本実施形態の動作を説明する。
制御部７１は、請求項１〜３、８〜１０に記載の発明に対応した実施形態における制御部６２と同様にして主導的に「送信電力制御」を行い、その「送信電力制御」の下で設定されるべき適正な送信波信号のレベル（以下、「適正送信レベル」という。）を絶えず把握する。
【００７７】
結合回路７２は、増幅器９７の出力端からアンテナ９８の給電端に至る給電路に粗結合することによって、その給電路を介してアンテナ９８に与えられる送信波信号の電力の一部を抽出する。
対数増幅検出部７３は、このようにして抽出された送信波信号を対数増幅し、その送信波信号のレベルを示すアナログのモニタ信号を生成する。
【００７８】
Ａ／Ｄ変換器７４は、このモニタ信号をディジタル変換することによって、ディジタルモニタ信号を生成し、そのディジタルモニタ信号を制御部７１に与える。
制御部７１は、増幅器９７によってアンテナ９８の給電端に与えられる送信波信号のレベルをこのようなディジタルモニタ信号が示す数値情報として取得する（図１１（１））。
【００７９】
さらに、制御部７１は、既述の「最大レベル」と、その送信波信号のレベルと「適正送信レベル」との差分δとの差を真の「最大レベル」と見なす（図１１（２））ことによって、請求項１〜３、８〜１０に記載の発明に対応した実施形態と同様の処理（図７（４）〜（７）、（ａ））を行う（図１１（３））。
すなわち、発振器９９によって生成された搬送波信号や発振器１００によって生成された拡散符号のレベル、あるいは変調器９４、乗算器９５、可変利得増幅器９６および増幅器９７の特性が温度その他の環境条件に応じて変動し、あるいはこれらのレベルや特性に本来的に偏差がある場合であっても、その変調器９４に入力されるアナログ信号のレベルが適正入力レベルに保たれ、かつアンテナ９８の給電端には「送信電力制御」の下で「適正送信レベル」の送信波信号が与えられる。
【００８０】
したがって、本実施形態によれば、請求項１〜３、８〜１０に記載の発明に対応した実施形態に比べて、所望の性能が安定に得られる。
なお、本実施形態では、結合回路７２、対数増幅検出部７３およびＡ／Ｄ変換器７４を介して制御部７１に至る帰還路を介して、送信波信号のレベルの変動分が監視され、かつ圧縮されているが、例えば、
・ 電力制御部９１−１〜９１−Ｎ、多重化部９２、Ｄ／Ａ変換器９３、変調器９４、乗算器９５および可変利得増幅器９６を介して増幅器９７の出力端に至る系の内、温度に対する特性の変化率が最大である箇所に熱的に密に結合する温度センサ（図示されない。）が搭載され、
・ その系の動作温度に適応して電力制御部９１−１〜９１−Ｎおよび可変利得増幅器９６に設定されるべき利得の標準値が予めテーブル等として制御部７１に与えられ、
・ 制御部７１がこのテーブル等に予め格納された標準値の内、温度センサを介して計測された温度に適応した標準値を適用する
ことによって、「送信電力制御」の精度および応答性が高められてもよい。
【００８１】
以下、図１０を参照して請求項５、１２に記載の発明に対応した本実施形態の動作を説明する。
本実施形態と請求項１〜４、８〜１１に記載の発明に対応した実施形態との相違点は、既述の「最大レベル」との大小判別に際して適用されるべき閾値が下記の値に設定される点にある。
【００８２】
閾値は、変調器９４が受動形変調器と能動形変調器との何れであっても、図１６（ａ）、（ｂ） に示される変調歪みのレベルが許容される程度に小さく、かつ変調精度が最大となるアナログ信号のレベルがその変調器９４に与えられるために、電力制御部９１−１〜９１−Ｎに設定されるべき利得として予め与えられる。
すなわち、変調器９４には一次変調波信号のＳＮ比が最大となるレベルのアナログ信号が「送信電力制御」の下で与えられるので、請求項１〜４、８〜１１に記載の発明に対応した実施形態に比べて、伝送品質が安定に高く維持される。
【００８３】
図１２は、請求項６、１３に記載の発明に対応した実施形態を示す図である。図において、図５に示すものと機能および構成が同じものについては、同じ符号を付与して示し、ここでは、その説明を省略する。
本実施形態と図５に示す実施形態との構成の相違点は、
・ 制御部６２に代わる制御部８１と、
・ 可変利得増幅器９６の制御端子に出力が接続され、かつ制御端子が制御部８１の対応する出力ポートに接続されたスイッチ（ＳＷ）８２と、
・ 制御部８１が有する単一のアナログポートに直結されたアナログ入力を個別に有し、かつ出力がスイッチ８２の対応する入力に直結された電圧保持回路８３−１、８３−２と、
・ 制御部８１の特定の出力ポートと電圧保持回路８３−２の制御端子との間に配置されたインバータ８４とを備え、その特定の出力ポートが電圧保持回路８３−１の制御端子に直結された点にある。
【００８４】
なお、上述した出力ポートの語長は何れも１ビットであり、かつ制御部８１は既述のアナログポートの最終段として配置されたＤ／Ａ変換器（Ｄ／Ａ）８１Ａを有する。
【００８５】
また、電圧保持回路８３−１、８３−２は、既述のアナログ入力の初段に配置された低域フィルタと、これらの低域フィルタの後段に個別に配置されたサンプルホールド回路とを有する。なお、これらの低域フィルタおよびサンプルホールド回路については、図示を省略することとする。
さらに、本実施形態と図１〜図４に示すブロック図との対応関係については、電圧保持回路８３−１、８３−２およびインバータ８４が保持手段２７、４８に対応し、スイッチ８２が選択手段２８、４９に対応し、制御部８１が制御手段１５、２５、３５、４６に対応する点を除いて、請求項１〜５、８〜１２に記載の発明に対応した実施形態における対応関係と同じである。
【００８６】
図１３は、請求項６、１３に記載の発明に対応した実施形態の動作フローチャートである。
以下、図１２および図１３を参照して本実施形態の動作を説明する。
本実施形態の特徴は、制御部８１が下記の処理を行うことによって、可変利得増幅器９６の利得の設定および更新が行われる点にある。
【００８７】
制御部８１は、可変利得増幅器９６の利得を設定し、あるいは更新する場合には、Ｄ／Ａ変換器８１Ａに所望の利得を示すディジタル情報を与える（図１３（１））。
Ｄ／Ａ変換器８１Ａは、そのディジタル情報を電圧あるいは電流の瞬時値として示すアナログ制御信号を生成し、そのアナログ制御信号を電圧保持回路８３−１〜８３−２に与える。
【００８８】
電圧保持回路８３−１、８３−２では、個別に備えられた既述の低域フィルタは、上述したアナログ制御信号に重畳された交流成分の雑音を抑圧する。
制御部８１は、Ｄ／Ａ変換器８１Ａが行うＤ／Ａ変換の応答時間Ｔ１と上述した低域フィルタに固有の時定数Ｔ２との和以上の時間が経過したときに、始動時に、あるいは先行して設定された２値のラッチング信号の論理値を反対の値に更新する（図１３（２））。
【００８９】
このラッチング信号は、電圧保持回路８３−１およびその内部に備えられたサンプルホールド回路には直接与えられ、かつ電圧保持回路８３−２およびその内部に備えられたサンプルホールド回路にはインバータ８４を介して与えられる。
電圧保持回路８３−１、８３−２に内蔵されたサンプルホールド回路は、それぞれ与えられるラッチング信号の立ち上がりの時点におけるアナログ制御信号の瞬時値を保持する。
【００９０】
さらに、制御部８１は、これらのサンプルホールド回路の何れか一方がラッチング信号の論理値の更新に応じて新たなアナログ制御信号の瞬時値を保持するために要する時間Ｔ３以上に亘って待機した後に、始動時に、あるいは先行して設定された２値の選択信号の論理値を反対の値に更新する（図１３（３））。
スイッチ８２は、電圧保持回路８３−１、８３−２によって個別に保持され、かつ並行して与えられるアナログ制御信号の瞬時値の内、このような選択信号の論理値に対応した最新の値を選択して可変利得増幅器９６の制御端子に与える。
【００９１】
これらのアナログ制御信号、ラッチング信号および選択信号は何れも単一の信号線を介して制御部８１から電圧保持回路８３-1、８３-2およびスイッチ８２に与えられ、そのアナログ制御信号は既述の瞬時値として多値の値を示す。
したがって、本実施形態によれば、制御部８１と電圧保持回路８３-1、８３-2およびスイッチ８２との間を結ぶ信号線の数が少なく抑えられる。
【００９２】
さらに、本実施形態では、アナログ制御信号、ラッチング信号および選択信号の伝送に供される信号線の数が少なく抑えられるので、制御部８１およびその他の各部のモジュール化と、個々のモジュール（パッケージ）の実装とにかかわる制約が緩和され、かつ低廉化、小型化、軽量化および信頼性の向上が可能となる。
【００９３】
なお、本実施形態では、可変利得増幅器９６に設定されるべき利得が上述したアナログ制御信号の瞬時値として制御部８１によって与えられている。
しかし、上述したアナログ制御信号、ラッチング信号および選択信号の全てあるいは一部は、如何なるディジタル信号や多重化信号で代替されてもよい。
【００９４】
以下、図５を参照して請求項７、１４に記載の発明に対応した実施形態の動作を説明する。
本実施形態と請求項１〜３、８〜１０に記載の発明に対応した実施形態との相違点は、既述の「最大レベル」との大小判別の基準となる閾値が下記の通りに更新される点にある。
【００９５】
制御部６２は、請求項１〜３、８〜１０に記載の発明に対応した実施形態と同様にして「最大レベル」を特定する（図７（２））。
さらに、制御部６２は、この最大レベルとの大小判別に際して適用されるべき閾値については、先行して行われた閾値との大小判別の結果が偽である場合には、請求項１〜３、８〜１０に記載の発明に対応した実施形態で適用された閾値と同様の閾値（以下、「第一の閾値」という。）を適用する（図７（ｃ））。
【００９６】
しかし、同様にして先行して行われた大小判別の結果が真である場合には、制御部６２は、上述した第一の閾値より所定の値ｅ（＞０）だけ小さい閾値（以下、「第二の閾値」という。）を適用する（図７（ｄ））。
すなわち、制御部６２によって行われる「最大レベル」との大小判別は、その「最大レベル」の値の履歴に依存したヒステリシスの下で、上述した「第一の閾値」と「第二の閾値」とが適宜適用されることによって行われる。
【００９７】
したがって、「最大レベル」が頻繁に変動する状態でも、変調器９４に入力されるアナログ信号のレベルは適正入力レベルに安定に保たれ、かつ「送信電力制御」に適応した所望のレベルの送信波信号が安定に得られる。
なお、上述した各実施形態では、ＣＤＭＡ方式が適用された移動通信システムの無線基地局に本願発明が適用されている。
【００９８】
しかし、本願発明は、如何なる多元接続方式、変調方式、ゾーン構成、周波数配置が適用された無線伝送系にも適用が可能である。
さらに、本願発明は、所定の周波数帯に分布する複数の交流信号を共通増幅することが要求されるならば、これらの交流信号が無線周波信号であるか否かにかかわらず多様なシステムや機器に対する適用が可能である。
【００９９】
また、上述した各実施形態では、「送信電力制御」の下で変調器９４の所望の特性が得られるレベルでアナログ信号がその変調器９４に与えられるように、電力制御部９１−１〜９１−Ｎから増幅器９７の入力端に至る各段のレベルダイヤグラムの配分が更新されている。
しかし、本願発明は、このような変調器９４が備えられた送信系に限定されず、例えば、復調器や周波数変換器のように、入力される信号が所定のレベルで与えられる状態に限って所望の特性が得られる回路が備えられるならば、多様なシステムや装置にも適用可能である。
【０１００】
さらに、上述したレベルダイヤグラムの配分については、例えば、直列に配置された回路の内、特定の回路について、ダイナミックレンジが不足し、あるいは直線性が確保されない場合には、このようなダイナミックレンジの不足分が補完され、あるいは直線線が補償される値にその特定の回路の前段と後段との利得が配分される形態で行われてもよい。
【０１０１】
また、上述した各実施形態では、変調器９４として適用され得る受動形変調器の構成が何ら示されていない。
しかし、このような受動形変調器については、温度に対する特性の変動分を補償するためにサーミスタやダイオード等の感温素子が適用されても、変調処理が受動素子のみからなる回路によって行われるならば、如何なる回路で構成されてもよい。
【０１０２】
さらに、上述した各実施形態では、複数の異なる無線チャネルに対応したベースバンド信号のレベルが「送信電力制御」の下で設定され、これらのベースバンド信号が多重化されて送信される送信系に本願発明が適用されている。
しかし、本願発明は、このような送信部に限定されず、例えば、移動通信システムの移動局装置に搭載された送信部や受信部のように、単一の無線チャネルにかかわる変調や復調を行う回路にも同様に適用が可能である。
【０１０３】
また、上述した各実施形態では、「最大レベル」との大小判別が単一の閾値、あるいはその閾値を代替する第一の閾値と第二の閾値を基準として行われ、かつ可変利得増幅器９６の利得がその判別の結果に対応した２つの値の何れか一方に適宜更新されている。
しかし、可変利得増幅器９６の利得については、閾値の値が変調器９４の特性に適応した２つ以上の値に予め設定されるならば、３つ以上の利得の内、「最大レベル」とこれらの閾値との代表判別の結果に適応した利得が適用されてもよい。
【０１０４】
さらに、上述した各実施形態では、制御部６２、７１、８１の配下で電力制御部９１−１〜９１−Ｎの利得がベースバンド領域で可変されることによって、変調器９４に与えられるアナログ信号のレベルが設定され、あるいは更新されているが、このようなアナログ信号のレベルはアナログ領域で直接設定され、あるいは更新されてもよい。
【０１０５】
また、上述した各実施形態では、既述の閾値（第一の閾値、第二の閾値）に対する「最大レベル」の大小判別が行われているが、変調器９４のように、所望の特性が確保されるべき回路に入力される信号のレベルが適正な値に維持されるならば、このような大小判別が行われる２値あるいは多値のディジタル制御やサンプル制御に代えて、アナログ制御が行われてもよい。
【０１０６】
さらに、上述した各実施形態では、電力制御部９１−１〜９１−Ｎがそれぞれ電力監視部６１−１〜６１−Ｎの前段に配置されているが、これらの電力制御部９１−１〜９１−Ｎは、例えば、電力監視部６１−１〜６１−Ｎ、多重化部９２およびＤ／Ａ変換器９３の何れかの後段に単独で配置され、あるいは分散されて配置されてもよい。
【０１０７】
また、上述した各実施形態では、変調器９４に与えられるアナログ信号のレベルが「適正入力レベル」に維持されている。
しかし、このアナログ信号のレベルについては、変調器９４の特性の劣化に起因して生じる性能の変動分が許容される限り、電力監視部６１−１〜６１−Ｎによって計測されたベースバンド信号のレベルの変動分が緩和される精度で「適正入力レベル」を近似する値に維持されてもよい。
【０１０８】
【発明の効果】
上述したように請求項１、２、８、９に記載の発明では、入力信号のレベルが変動し得る場合であっても、所望の特性や性能が維持される。
また、請求項３、１０に記載の発明にかかわる電力制御回路では、レベル調整手段と駆動レベル可変手段との時定数の相違に起因して両者あるいは何れか一方に過渡的に生じ得る利得の過不足が回避される。
【０１０９】
さらに、請求項４、１１に記載の発明では、レベル調整手段の前段に配置された合成手段、駆動レベル可変手段および回路（変調器）の特性の変動や偏差に起因する性能の劣化が回避される。
また、請求項５、１２に記載の発明では、出力端には、入力信号のレベルの如何にかかわらず、良好なＳＮ比で所望のレベルの信号が得られ、かつ信頼性および性能が安定に保たれる。
【０１１０】
さらに、請求項６、１３に記載の発明では、レベル調整手段に与えられるべき利得の値の数が大きいほど、その利得の伝送に供される信号線の数が削減され、かつ実装や部品配置にかかわる制約の緩和がはかられる。
また、請求項７、１４に記載の発明では、請求項１〜６、８〜１３に記載の発明に比べて性能が安定に保たれる。
【０１１１】
したがって、これらの発明が適用されたシステムや機器では、ハードウエアの構成が大幅に複雑化し、あるいは規模が著しく増大することなく、製造、保守および運用に要するコストの低減がはかられ、かつ総合的な信頼性が高められる。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１、３〜７に記載の発明の原理ブロック図である。
【図２】請求項２〜７に記載の発明の原理ブロック図である。
【図３】請求項８、１０〜１４に記載の発明の原理ブロック図である。
【図４】請求項９〜１４に記載の発明の原理ブロック図である。
【図５】請求項１〜３、７〜１０、１４に記載の発明に対応した第一の実施形態を示す図である。
【図６】本実施形態の動作を説明する図である。
【図７】請求項１〜３、７〜１０、１４に記載の発明に対応した本実施形態の動作フローチャートである。
【図８】請求項１〜３、７〜１０、１４に記載の発明に対応した第二の実施形態を示す図である。
【図９】請求項１〜３、７〜１０、１４に記載の発明に対応した第三の実施形態を示す図である。
【図１０】請求項４、５、１１、１２に記載の発明に対応した実施形態を示す図である。
【図１１】請求項４、１１に記載の発明に対応した本実施形態の動作フローチャートである。
【図１２】請求項６、１３に記載の発明に対応した実施形態を示す図である。
【図１３】請求項６、１３に記載の発明に対応した本実施形態の動作フローチャートである。
【図１４】ＣＤＭＡ方式が適用された移動通信システムの無線基地局の送信系の構成例を示す図である。
【図１５】従来例の動作を説明する図である。
【図１６】変調器の入力レベルに対する特性の変化を示す図である。
【図１７】変調器の温度に対する特性の変化を示す図である。
【符号の説明】
１１，２１，３１，４４ 計測手段
１２，２０ 回路
１３，２３，３２，４３ 駆動レベル可変手段
１４，２４，３４，４５ レベル調整手段
１５，２５，３５，４６ 制御手段
２２，４１ 合成手段
２６，４７ 出力レベル監視手段
２７，４８ 保持手段
２８，４９ 選択手段
３３，４２，９４ 変調器
６１ 電力監視部
６２，７１，８１ 制御部
７２ 結合回路
７３ 対数増幅検出部
７４ Ａ／Ｄ変換器
８１Ａ，９３ Ｄ／Ａ変換器（Ｄ／Ａ）
８２ スイッチ
８３ 電圧保持回路
８４ インバータ
９１ 電力制御部
９２ 多重化部
９５ 乗算器
９６ 可変利得増幅器
９７ 増幅器
９８ アンテナ
９９，１００ 発振器
Claims (14)
- 入力信号のレベルＬｉを計測する計測手段と、
規定のレベルＬｓの信号が与えられているときに所望の応答を行う回路に、前記入力信号を第一の利得Ｇ１で増幅して与える駆動レベル可変手段と、
前記回路の応答として得られた出力信号を第二の利得Ｇ２で増幅するレベル調整手段と、
前記規定のレベルＬｓと前記計測手段によって計測されたレベルＬｉとの比に前記第一の利得Ｇ１を設定し、かつ前記レベル調整手段の出力端に得られるべき出力信号のレベルＬｔと、この規定のレベルＬｓと前記回路が前記所望の応答を行う状態で有する利得ｇとの積との比に前記第二の利得Ｇ２を設定する制御手段と
を備えたことを特徴とする電力制御回路。 - 並行して与えられる複数Ｎの入力信号の内、レベルが最大である特定の入力信号について、レベルＬｉを計測する計測手段と、
前記複数の入力信号を合成し、単一の入力信号を生成する合成手段と、
前記合成手段によって生成され、かつ 前記規定のレベルＬｓの信号が与えられているときに所望の応答を行う回路に与えられるべき単一の入力信号をその合成手段の前段あるいは後段において第一の利得Ｇ１で増幅する駆動レベル可変手段と、
前記回路の応答として得られた出力信号を第二の利得Ｇ２で増幅するレベル調整手段と、
前記規定のレベルＬｓと前記計測手段によって計測されたレベルＬｉとの比に前記第一の利得Ｇ１を設定し、かつ前記レベル調整手段の出力端に得られるべき出力信号のレベルＬｔと、この規定のレベルＬｓと前記回路が前記所望の応答を行う状態で有する利得ｇとの積との比に前記第二の利得Ｇ２を設定する制御手段と
を備えたことを特徴とする電力制御回路。 - 請求項１または請求項２に記載の電力制御回路において、
制御手段は、
第二の利得Ｇ２の変化に応じてレベル調整手段の利得が定常値に達する時間と、第一の利得Ｇ１の変化に応じて駆動レベル可変手段の利得が定常値に達する時間との差に等しい時間に亘って、その第二の利得を第一の利得に先行して設定する
ことを特徴とする電力制御回路。 - 請求項１ないし請求項３の何れか１項に記載の電力制御回路において、
レベル調整手段の出力端に得られた出力信号のレベルを計測する出力レベル監視手段を備え、
制御手段は、
前記レベル調整手段の出力端に得られるべき出力信号のレベルの目標値が予め与えられ、前記出力レベル監視手段によって計測されたレベルのその目標値に対する偏差が圧縮される値に、第二の利得Ｇ２を可変する
ことを特徴とする電力制御回路。 - 請求項１ないし請求項４の何れか１項に記載の電力制御回路において、
規定のレベルＬｓは、
回路の出力端に得られる出力信号のＳＮ比がその回路の特性に応じて最大となる値である
ことを特徴とする電力制御回路。 - 請求項１ないし請求項５の何れか１項に記載の電力制御回路において、
制御手段は、
第二の利得Ｇ２を電圧あるいは電流の瞬時値で示すアナログ制御信号をレベル調整手段に与え、
前記レベル調整手段は、
前記制御手段によって与えられた複数のアナログ制御信号の瞬時値を時系列の順にリサイクリックに保持する保持手段と、
前記保持手段によって保持された複数のアナログ制御信号の瞬時値の内、最新の瞬時値を前記制御手段の主導の下で適用する選択手段とを有する
ことを特徴とする電力制御回路。 - 請求項１ないし請求項６の何れか１項に記載の電力制御回路において、
制御手段は、
計測手段によって計測されたレベルＬｉに対するヒステリシスとして与えられ、かつ回路が行う応答の誤差が許容される値に第一の利得Ｇ１を設定する
ことを特徴とする電力制御回路。 - 入力信号のレベルＬｉを計測する計測手段と、
前記入力信号を第一の利得Ｇ１で増幅する駆動レベル可変手段と、
前記駆動レベル可変手段を介して与えられる入力信号に応じて搬送波信号を変調することによって変調波信号を生成し、かつ規定のレベルＬｓの信号が与えられているときに所望の応答を行う変調器と、
前記変調器によって生成された変調波信号を第二の利得Ｇ２で増幅することによって、伝送路に送出されるべき送信波信号を生成するレベル調整手段と、
前記規定のレベルＬｓと前記計測手段によって計測されたレベルＬｉとの比に前記第一の利得Ｇ１を設定し、かつ前記レベル調整手段の出力端に得られるべき送信波信号のレベルＬｔと、この規定のレベルＬｓと前記変調器が前記所望の応答を行う状態で有する利得ｇとの積との比に前記第二の利得Ｇ２を設定する制御手段と
を備えたことを特徴とする送信機。 - 並行して与えられる複数Ｎの入力信号を合成し、単一の入力信号を生成する合成手段４１と、
入力されている単一の入力信号に応じて搬送波信号を変調することによって変調波信号を生成し、かつその単一の入力信号のレベルが規定のレベルＬｓであるときに所望の特性を有する変調器と、
前記合成手段を介して前記変調器に与えられるべき単一の入力信号をその合成手段の前段あるいは後段において第一の利得Ｇ１で増幅する駆動レベル可変手段と、
前記複数Ｎの入力信号のレベルを計測する計測手段と、
前記変調器によって生成された変調波信号を第二の利得Ｇ２で増幅することによって、伝送路に送出されるべき送信波信号を生成するレベル調整手段と、
前記計測手段において少なくとも１つの入力信号のレベルが閾値を超える場合に、前記駆動レベル可変手段の第一の利得Ｇ１を小さくすると共に、前記レベル調整手段の第二の利得Ｇ２を大きくする制御を行う制御手段と
を備えたことを特徴とする送信機。 - 請求項８または請求項９に記載の送信機において、
制御手段は、
第二の利得Ｇ２の変化に応じてレベル調整手段の利得が定常値に達する時間と、第一の利得Ｇ１の変化に応じて駆動レベル可変手段の利得が定常値に達する時間との差に等しい時間に亘って、その第二の利得を第一の利得に先行して設定する
ことを特徴とする送信機。 - 請求項８ないし請求項１０の何れか１項に記載の送信機において、
レベル調整手段の出力端に得られた送信波信号のレベルを計測する出力レベル監視手段を備え、
制御手段は、
前記レベル調整手段の出力端に得られるべき送信波信号のレベルの目標値が予め与えられ、前記出力レベル監視手段によって計測されたレベルのその目標値に対する偏差が圧縮される値に第二の利得Ｇ２を可変する
ことを特徴とする送信機。 - 請求項８ないし請求項１１の何れか１項に記載の送信機において、
規定のレベルＬｓは、
変調器によって生成される変調波信号のＳＮ比がその変調器の特性に応じて最大となる値である
ことを特徴とする送信機。 - 請求項８ないし請求項１２の何れか１項に記載の送信機において、
制御手段は、
第二の利得Ｇ２を電圧あるいは電流の瞬時値で示すアナログ制御信号をレベル調整手段に与え、
前記レベル調整手段は、
前記制御手段によって与えられた複数のアナログ制御信号の瞬時値を時系列の順にリサイクリックに保持する保持手段と、
前記保持手段によって保持された複数のアナログ制御信号の瞬時値の内、最新の瞬時値を前記制御手段の主導の下で適用する選択手段とを有する
ことを特徴とする送信機。 - 請求項８ないし請求項１３の何れか１項に記載の送信機において、
制御手段３５、４６は、
計測手段３１、４４によって計測されたレベルＬｉに対するヒステリシスとして与えられ、かつ変調器３３、４２が行う変調処理の誤差が許容される値に第一の利得Ｇ１を設定する
ことを特徴とする送信機。
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