JPH01314025A - 送信出力制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は送信電力制御装置、特に移動無線機の送信出
力レベルを広い範囲にわたって変化する制御装置に関す
るものである。

［従来の技術］ 自動車無＆！電話システム等においては、移動局が基地
局に近づいたときは、移動局は交話可能な範囲内でなる
べく小さな電力で送信することが望ましい。このことは
、移動局が電池電源で動作しているような場合、電池電
源の消耗を防ぎ、他の通信への妨害を減少し、かつ基地
局における相互変調や混変調を防止するのに役立つ、一
方、移動局が基地局から遠いときは移動局の送信電力を
大きくする必要がある。

このような必要に応じて送信出力の制御が行われ、この
制御は送信レベルを指示する制御信号に対して自動的な
制御によって行われる。送信レベルを指示する制御信号
は例えば当該基地局において測定した移動局の電波の電
界強度から当該基地局側で作成され、この移動局に伝送
される。該移動局の受信部は該制御信号を受信して送信
レベルを自動的に決定することができる。移動局の送信
電力が一定の場合、移動局が基地局に近くなれば基地局
の電界強度が大きくなり、該移動局の送信電力を低下し
てよいことが分かる。以下の説明では、上記制御信号が
どのような方法によって作成されるかは問題とせず、作
成された制御信号によって指定されたレベルに送信電力
を自動設定する送信出力制御装置について説明する。

第４図はこの種の従来の装置を示すブロック図で、図に
おいて（１）は送信信号入力端子、（２）は電力増幅器
、（３）は結合器、（４）は送信出力端子、（５）は可
変減衰器、（６）は高周波増幅器、（７）は検波器、（
８）は制御回路、（９）は制御信号入力端子、（１０）
は差動増幅器、（１１）は電圧制御器、（８０）は基準
電圧ＶＲＥＦの出力線、（８１）は可変滅垂器（５）の
滅垂度の設定信号出力線である。またＶＤは検波器（７
）の出力電圧を表す、電力増幅器（２）の出力は大部分
送信出力端子（４）を経てアンテナ（図示せず）に出力
されるが、その一部分が結合器（３）を経て可変減衰器
（５）に入力される。

１０）−（１１）−（２）の閉ループによってフィード
バック制御回路が構成され、ＶＤ＝ＶＲＥＦの関係を保
つよう制御する。若し、可変滅垂器（５）及び高周波増
幅器（６）がなければ、制御信号入力端子（９）からの
制御信号に応じて制御される送信出力レベルの変化範囲
は２０ｄＢ程度である。その理由は、検波器（７）にお
いて検波可能な最小入力電力は数ｍ　Ｗであり、最大許
容入力電力は数１００ｍＷであるからである。一方、こ
の種の移動局で必要とする送信出力の制御範囲は３０ｄ
Ｂ以上であるので、可変減衰器（５）の減衰度を調整し
て送信出力の制御範囲を拡大している。即ち、制御信号
入力端子（９）からの信号が大きな送信出力を指示する
ときは、設定信号出力線（８１）上の信号によって可変
減衰器（５）の減衰度を大きくして、電力増幅器（２）
の出力が大きくても検波器（７）への入力は適当な値に
なるようにし、小さな送信出力が指示されたときは、可
変減衰器（５）の減衰度を小さくして、電力増幅器（２
）の出力が小さくても検波器（７）への入力は適当な値
になるようにしている。

［発明が解決しようとする課題］ 以上のように従来の装置では自動電力制御（以下ＡＰＣ
と略記する）のループ内に可変減衰器（５）と高周波増
幅器（６）とを設けているが、このため次のような問題
が生じる。

（い）一般に、電力増幅器（２）は最大出力の時に電源
効率が最良になるよう調整されているので、送信出力の
ダイナミック・レンジを広くとればとるほど、低送信出
力時の電源効率は低下する。

電池電源で動作する携帯形移動無線機では、送信出力を
低下しても、それほど電池電源の消費を低下することが
できないという問題がある。

（ろ）広いダイナミック・レンジを得るために、低送信
出力時にＡＰＣのループ・ゲインが大きくなってＡＰＣ
が不安定になる。

（は）大きな送信出力時、可変減衰器（５）の減衰度を
大きくしなければならないので、可変減衰器（５）の構
造が複雑になり高価なものになる。

また他の回路から可変減衰器（５）の出力端への漂遊結
合を避けるためのシールドを厳重なものにしなければな
らない。

（に）他の回路から高周波増幅器（６）入力端への漂遊
結合を避けるためのシールドを厳重なものにしなければ
ならない。

この発明は上記の課題を解決するためになされたもので
、ＡＰＣルーズの中の可変減衰器と高周波増幅器とを省
略し、低送信出力時でも電源効率の良好な送信出力制御
装置を提供することを目的としている。

［課題を解決するための手段］ この発明では低送信出力範囲に用いる電力増幅器と、高
送信出力範囲に用いる電力増幅器とを別個に設けて、制
御信号に従ってこの２個の電力増幅器を切り換えて使用
することとした。

［作用］ この発明においては、各電力増幅器のダイナミック・レ
ンジを例えば１５ｄＢにして全体で３０ｄＢのダイナミ
ック・レンジを得ることができ、１５ｄＢのダイナミッ
ク・レンジの電力増幅器はＡＰＣループ中に可変減衰器
と高周波増幅器とを必要とせず、かつ低送信出力時の電
源効率の低下も比較的少なくなる。

［実施例］ 以下、この発明の実施例を図面を用いて説明する。第１
図はこの発明の一実施例を示すブロック図で、図におい
て第４図と同一符号は同一または相当部分を示し、（２
ａ）は第１の電力増幅器、〈２ｂ）は第２の電力増幅器
、（３ａ）は第１の結合器、（３ｂ）は第２の結合器、
（７ａ）は第１の検波器、（７ｂ）は第２の検波器、（
１０ａ）は第１の差動増幅器、（１０ｂ）は第２の差動
増幅器、（ｌｌａ）は第１の電圧制御器、（ｌｌｂ）は
第２の電圧制御器、（２０）は制御回路、（２１）、（
２２）はそれぞれ切り換えスイッチである。またＶ　Ａ
ＭＰは増幅器選択信号で電力増幅器（ｌａ）または（１
ｂ）の何れかの系統を選択するため切り換えスイッチ（
２１）と（２２）とを制御する＊　ＶＯａ、　ＶＤｂは
それぞれ検波器（７ａ）。

（７ｂ）の出力を表す。

送信出力の制御段階を例えばセルラー無線電話システム
においては８段階であり、制御信号入力端子（９）に入
力する制御信号は２進３ビツトの符号で構成されている
。この３ビツトのＭＳＢビットを増幅器選択信号■ＡＭ
Ｐとすることができる。

即ち、■ＡＭＰの論理が「１」のときは切り換えスイッ
チ（２１）、（２２）共に電力増幅器（２ａ）の系統を
選択するよう制御し、上記論理がｒ□。

のときは電力増幅器（２ｂ）の系統を選択するように制
御する。制御信号の低位の２ビツトの論理に応じて、Ｖ
ＲＥＦの電圧値を変化する。

増幅器選択信号Ｖ　ＡＭＰによって選択された系統のＡ
ＰＣ動作は、可変減衰器（５）と高周波増幅器（７）が
ない他は第４図について説明したものと同様であり、基
準電圧ｖＲｔｐの値を変化させ、電力増幅器（２ａ）ま
たは（２ｂ）の出力を変化させることができる。

第２図はこの発明の他の実施例を示すブロック図で、図
において第１図と同一符号は同一または相当部分を示し
、（２Ｃ）は前置増幅器として設けられた第３の電力増
幅器、（１０ｃ）は第３の差動増幅器、（ｌｌｃ）は第
３の電圧制御器である。第２図の実施例と第１図の実施
例とを比較すると、第２図の電力増幅器（２Ｃ）と（２
ａ）とを縦続したものが第１図の第１の電力増幅器（２
ａ）に対応し、第２図の電力増幅器（２Ｃ）と（２ｂ）
とを縦続したものが第１図の第２の電力増幅器（２ｂ）
に対応すると看なすことができる。

従って第２図の実施例では第１の電力増幅器（２ａ）の
出力を制御するにも、第２の電力増幅器（２ｂ）の出力
を制御するにも、共通部分の電力増幅器（２ｃ）の出力
を制御すればよく、これは差動増幅器（１０ｃ）と電圧
制御器（ｌｌｃ）によって行われる。

第３図はこの発明の更に他の実施例を示すブロック図で
、図において第２図と同一符号は同−又は相当部分を示
し、Ｄｉ、Ｄ２．Ｄ３．Ｄ４はそれぞれダイオード、Ｌ
ｌ、Ｌ２はそれぞれ高周波チョーク、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３
，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６は各ダイオードのバイアス設定用の
抵抗であり、（４１）は直流電源端子、（４２）、（４
３）はそれぞれ切り換えスイッチである。高周波電力は
比較的小さな電力レベルでは、ダイオードのバイアスに
より阻止または導通の切り換えを行うことができるので
、機械的な切り換えスイッチをダイオードのスイッチに
置き換えることができる。

［発明の効果コ 以上のようにこの発明によれば、設定送信出力が高出力
範囲内では高出力用電力増幅器を使用し、低出力範囲内
では低出力用電力増幅器を使用するように切り換えを行
うので、増幅動作が安定で、且つ電源効率の良いものと
することができ、また−系統当たりのＡＰＣのダイナミ
ック・レンジは１５ｄＢ程度で足りるので、ＡＰＣのル
ープ・ゲインを小さくして、ループ・ゲインが大きいた
めの不安定を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図、第２図
はこの発明の他の実施例を示すブロック図、第３図はこ
の発明の更に他の実施例を示すブロック図、第４−は従
来の装置を示すブロック図。 （１）・・・送信信号入力端子、（２ａ）・・・第１の
電力増幅器、（２ｂ）・・・第２の電力増幅器、（２ｃ
）・・・第３の電力増幅器、（３ａ）・・・第１の結合
器、（３ｂ）・・・第２の結合器、（４）・・・送信出
力端子、（７ａ）・・・第１の検波器、（７ｂ）・・・
第２の検波器、（９）・・・制御信号入力端子、（１０
ａ）・・・第１の差動増幅器、（１０ｂ）・　・第２の
差動増幅器、（ｌｌａ＞・・・第１の電圧制御器、（ｌ
ｌｂ）・・・第２の電圧制御器、（２１）。 （２２）・・・切り換えスイッチ、（４２）、（４３）
・・・切り換えスイッチ。 なお、各図中同一符号は同−又は相当部分を示第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 制御信号によって指定されるレベルに送信出力を自動設
   定する送信出力制御装置において、最大送信出力がＰ１
   である第１の電力増幅器、この第１の電力増幅器の出力
   の所定の第１の割合の電力を分岐する第１の結合器、 この第１の結合器の出力を検波する第１の検波器、 最大送信出力がＰ１より小さいＰ２である第２の電力増
   幅器、 この第２の電力増幅器の出力の所定の第２の割合の電力
   を分岐する第２の結合器、 この第２の結合器の出力を検波する第２の検波器、 上記制御信号から増幅器選択信号と基準電圧信号とを発
   生する制御回路、 上記増幅器選択信号によって選択された方の増幅器に送
   信信号入力端子からの信号を入力し、該増幅器の出力を
   送信出力端子に出力するよう切り換えを行う切り換え手
   段、 上記増幅器選択信号によって選択された方の増幅器の系
   統に属する検波器の出力を上記基準電圧信号に等しくす
   るよう当該電力増幅器の送信出力を制御するフィードバ
   ック制御回路、 を備えたことを特徴とする送信出力制御装置。