JPH0374982B2 - - Google Patents

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つて変化する
制御装置に関するものである。

［従来の技術］ 自動車無線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つて行われる。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わかる。以下の説明で
は、上記制御信号がどのような方法によつて作成
されるかは問題とせず、作成された制御信号によ
つ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ツク図
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V_REFの
出力線、８１は可変減垂器５の減垂度の設定信号
出力線である。またV_D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。

２−３−５−６−７−１０−１１−２の閉ルー
プによつてフイードバツク制御回路が構成され、
V_D＝V_REFの関係を保つよう制御する。若し、可
変減垂器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ｍＷ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30bB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上の信号によつ
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、このための
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ツク・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できないという問題があ
る。

(ろ) 広いダイナミツク・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
くなつて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ループ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、交送信出力範囲に用いる電力増幅器とを別
個に設けて、制御信号に従つてこの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
ツク・レンジを例えば15dBにして全体で30dBの
ダイナミツク・レンジを得ることができ、15dB
のダイナミツク・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ツク
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、２ａ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、１１ａは第１の電圧制御
器、１１ｂ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チツチであ
る。またV_AMPは増幅器選択信号で電力増幅器１
ａまたは１ｂの何れかの系統を選択するため切り
換えスイツチ２１と２２とを制御する。V_Da，
V_Db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ビツト
を増幅器選択信号V_AMPとすることができる。即
ち、V_AMPの論理が「１」のときは切り換えスイ
ツチ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「０」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によつて選択された系統
のAPC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V_REF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ツク
図で、図において第１図と同一符号と同一または
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、１１ｃ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２ａとを縦続したものが第１
図の第１の電力増幅器２ａ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。従つて第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１１ｃによつて行われ
る。

第３図はこの発明の更に他の実施例を示すブロ
ツク図で、図において第２図と同一符号は同一又
は相当部分を示し、Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４はそ
れぞれダイオード、Ｌ１，Ｌ２はそれぞれ高周波
チヨーク、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、４２，４３はそれぞれ切り
換えスイツチである。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ツチをダイオードのス
イツチに置き換えることができる。

［発明の効果］ 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、
また一系統当たりのAPCのダイナミツク・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ツク
図、第２図はこの発明の他の実施例を示すブロツ
ク図、第３図はこの発明の更に他の実施例を示す
ブロツク図、第４図は従来の装置を示すブロツク
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、１０ａ……第１の差動増幅器、
１０ｂ……第２の差動増幅器、１１ａ……第１の
電圧制御器、１１ｂ……第２の電圧制御器、２
１，２２……切り換えスイツチ、４２，４３……
切り換えスイツチ。なお、各図中同一符号は同一
又は相当部分を示すものとする。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 制御信号によつ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つ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つ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な当該電力増幅器の送信出
   力を制御するフイードバツク制御回路、 を備えたことを特徴とする送信出力制御装置。