JPH06314943A

JPH06314943A - パワーコントロール回路

Info

Publication number: JPH06314943A
Application number: JP5104731A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Fujiwara; 謙一藤原
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1993-04-30
Filing date: 1993-04-30
Publication date: 1994-11-08
Anticipated expiration: 2017-03-25
Also published as: JP3268882B2

Abstract

(57)【要約】【目的】ＴＤＭＡによるバースト信号通信時の信号レ
ベルを安定化する。【構成】ＡＰＣ（Auto Power Control）回路４のレベ
ル比較回路１０５に入力する電圧を、信号期間中にサン
プルホールド回路１０８においてサンプリングし、保持
する。無信号期間中、レベル比較回路１０５は、サンプ
ルホールド回路１０８の保持する電圧と、基準電圧とを
比較する。スイッチ１０９は、最大送信出力時のみＡＰ
Ｃ回路４を動作させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、通信信号の信号レベル
を制御するパワーコントロール回路に関する

【０００２】

【従来の技術】ＴＤＭＡ(Time Division Multiple Acce
ss) 方式を用いたディジタル方式自動車携帯電話システ
ムにおける使用周波数帯は、日本国内では８００ＭＨ
ｚ，１５００ＭＨｚ帯が予定されている。また、移動局
の送信出力を基地局より制御でき、最大送信出力が規格
値を越えてはならないと規定されている。

【０００３】例えば、日本ディジタル方式自動車電話シ
ステムの場合、送信出力は、移動局の種類に応じて、図
３のように定められている。そして、最大送信出力時に
許容される出力範囲は最大送信出力−５０％＜出力＜最大送信出力＋２０％、と定められている。また、制御範囲は、図４に示す範囲
内で、０、−４、−８……のように４ｄＢステップで制
御すると定められている。このように、送信出力、制御
範囲が定められているため、移動局において、高精度の
送信出力制御を行うパワーコントロール回路が必要とな
っている。

【０００４】以下、従来のパワーコントロール回路につ
いて、説明する。従来、パワーコントロール回路とし
て、ＡＰＣ（Auto Power Control）回路が用いられてい
る。図５は、ＡＰＣ回路を送信出力制御に使用した一構
成例を示す機能ブロック図である。５０１は出力可変回
路、５０２はパワーアンプ、５０３は送信アンテナ、５
０４は出力検波回路、５０５はレベル比較回路、５０６
はＤＣアンプ、５０７は平滑回路である。

【０００５】出力可変回路５０１としては、例えば、Ｐ
ＩＮダイオードにより構成された電圧制御可変アッテネ
ーターが用いられ、入力される送信信号Ｓを、平滑回路
５０７から送られてきた制御電圧Ｖ₃により、制御し、
パワーアンプ５０２に出力する。パワーアンプ５０２と
しては、例えば、高周波用の増幅器が用いられ、出力可
変回路１の出力電圧を増幅し、送信アンテナ５０３に出
力する。

【０００６】送信アンテナ５０３は、例えば、ホイップ
アンテナが用いられ、パワーアンプ５０２の出力電圧を
電波に変換し、送信する。出力検波回路５０４として
は、例えば、入力電圧を包絡線検波する回路が用いられ
る。この出力検波回路においては、入力電圧が最大値に
近い期間のみ導通するダイオードが用いられており、パ
ワーアンプ５０２の出力電圧Ｖ_Bを包絡線検波する。

【０００７】レベル比較回路５０５は、例えば、オペア
ンプやコンパレータが用いられ、出力検波回路の出力電
圧Ｖ₁と基準電圧Ｖ_REFとの差の正負により所定の電圧
Ｖ₂を出力する。ＤＣアンプ５０６は、前記レベル比較
回路の出力電圧Ｖ₂を増幅する。平滑回路５０７は、前
記ＤＣアンプ５０６の出力電圧Ｖ₂’の電圧波形を平滑
化する。

【０００８】以下、このＡＰＣ回路の動作について、図
６の波形図を用いて説明する。まず、出力可変回路５０
１が、図６（Ａ）に示すＴＤＭＡ送信によるπ／４シフ
トＤＱＰＳＫ変調された送信信号Ｓを受信すると、その
送信信号Ｓを所定量増幅して、出力電圧Ｖ_Aとしてパワ
ーアンプ５０２に出力する。パワーアンプ５０２は、出
力電圧Ｖ_Aを増幅し、出力電圧Ｖ_Bとして出力する。

【０００９】送信アンテナ５０３は、パワーアンプ５０
２の出力電圧Ｖ_Bを用いて、電波を発生、送信する。出
力検波回路５０４は、パワーアンプ５０２の出力電圧Ｖ
_Bを包絡線検波することにより直流化し、図６（Ｂ）に
示すような波形の検波電圧Ｖ₁を出力する。レベル比較
回路５０５は、前記検波電圧Ｖ₁を基準電圧Ｖ_REFと比
較し、その差電圧の正負により所定の出力電圧Ｖ₂をＤ
Ｃアンプ５０６に出力する。このＶ ₂の波形を図６
（Ｃ）に示す。

【００１０】ＤＣアンプ５０６は、前記出力電圧Ｖ₂を
増幅し、出力電圧Ｖ₂’を出力する。平滑回路５０７
は、このＶ₂’を平滑化し、図６（Ｄ）に示す波形の出
力電圧Ｖ₃を得る。そして、この出力電圧Ｖ₃は制御電
圧として、出力可変回路５０１に加えられる。

【００１１】上記のように、ＡＰＣ回路では、パワーア
ンプ５０２の出力Ｐａが基準電圧Ｖ _REFと一致するよう
に、制御電圧Ｖ₃により、出力Ｐａを一定値に保つよう
に動作する。このため、ＡＰＣ回路を用いれば、温度ド
リフトや素子のばらつきによる送信レベルの変動を抑え
ることができる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この構成で
は、ＴＤＭＡ方式のようなバースト送信による送信信号
を受信する場合、送信信号には、無信号期間（ｔ₂’〜
ｔ₃’、ｔ₄’〜ｔ₅’、・・・）があるため、その間
の検波電圧Ｖ₁が図６（Ｂ）にｂで示すように０Ｖとな
り、レベル比較回路５０５より、無信号期間中ずっと送
信出力を増す方向に、出力電圧Ｖ₂が発生する（図６
（Ｃ）中のｃ参照）。

【００１３】これにより、平滑回路５０７の出力電圧Ｖ
₃は、前記無信号期間（ｔ₂’〜ｔ ₃’、ｔ₄’〜
ｔ₅’、・・・）中、徐々にその出力電圧を増加させる
（図６（Ｄ）中のｄ参照）。その結果、送信信号Ｓの無
信号期間からの立ち上がり時点（ｔ₁’、ｔ₃’・・）
において、送信レベルＰａを増加させるようＡＰＣ回路
が動作するため（出力制御電圧Ｖ₃が出力を上げる方向
に変化する）、図６（Ｅ）のｅに示すように、送信信号
のＳの立ち上がり時点において、送信レベルＰａが基準
レベルＶ_REFより高くなる。これを改善するための一手
法として、平滑回路５０７の時定数を、バースト送信の
送信周期より十分大きくすることが考えられる。

【００１４】しかしながら、前記時定数を大きくする
と、ＡＰＣ回路による出力制御の入力に対する追従性が
悪化し、さらに、ＡＰＣ回路の動作開始時に送信レベル
が所定値よりずれていた場合、所定送信レベルへの収束
が遅れることが問題となる。他の方法としては、基準電
圧Ｖ_REFを変更する方法が考えられるが、この方法によ
れば、送信レベルを制御できるけれども、ダイオードに
よる検波回路５０４は、送信レベルが低下すると、検波
不能となり、ＡＰＣ回路が動作しなくなる。このため、
十分な出力制御範囲が取れないことが問題であった。

【００１５】そこで、本発明では、上記問題点に鑑み、
バースト送信による送信信号に対して、送信レベルの変
動を小さくすることができるパワーコントロール回路を
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】上記問題点を解決するた
めに、請求項１の発明は、周期的に無信号期間を含む送
信信号を可変増幅する可変増幅回路の出力信号を検波回
路で検波し、その検波出力を比較回路で基準電圧と比較
し、比較出力を平滑回路を通して平滑化した後、前記可
変増幅器に帰還し増幅度を制御するパワーコントロール
回路において、検波回路と比較回路の間に、送信信号が
立ち上がっている間に、検波出力をホールドするサンプ
ルホールド回路が挿入してあることを特徴とする。

【００１７】請求項２の発明は、請求項１記載のパワー
コントロール回路に、さらに、平滑回路と可変増幅器の
間に最大送信出力で送信するときにオン動作を行うスイ
ッチ手段が挿入してあることを特徴とする。

【００１８】

【作用】入力信号受信時の信号レベルを無信号期間中に
サンプルホールド回路が保持する。これにより、無信号
期間開始時におけるレベル比較回路の出力電圧の変動が
減少し、平滑回路の出力電圧の変動が小さくなる。この
ため、送信レベルの基準レベルからの変動を小さくでき
る。また、送信レベル低下時も十分な出力制御範囲が取
れる。

【００１９】

【実施例】以下、本発明のパワーコントロール回路につ
いて、ディジタル方式自動車携帯電話システムにおける
一使用例を図面を用いて説明する。図１は、本発明のパ
ワーコントロール回路の一構成例である。１は受信部、
２は制御部、３は送信部、４はＡＰＣ回路、１０１は出
力可変回路、１０２はパワーアンプ、１０３は送信アン
テナ、１０４は出力検波回路、１０５はレベル比較回
路、１０６はＤＣアンプ、１０７は平滑回路、１０８は
サンプルホールド回路、１０９はスイッチ、１１０は電
圧合成回路、１１１は受信アンテナ、１１２は受信回
路、１１３はタイミングパルス発生回路、１１４は送信
出力制御回路、１１５は送信出力制御電圧発生回路、１
１６は最大出力判定回路である。

【００２０】受信部１は、受信用アンテナ１１１、受信
回路１１２で構成され、基地局から送信された電力制御
情報を受信し、受信データに復調し、制御部２に送信す
る。受信用アンテナ１１１としては、例えば、ホイップ
アンテナが用いられ、基地局より送信された電力制御情
報を受信する。受信回路１１２は、例えば、無線周波回
路に復調回路が直結された回路で構成され、前記受信用
アンテナ１１１で受信した電力制御情報を復調し受信デ
ータを作成し、タイミングパルス発生回路１１３及び送
信出力制御回路１１４に出力する。

【００２１】制御部２は、タイミングパルス発生回路１
１３、送信出力制御回路１１４、送信出力制御電圧発生
回路１１５、最大出力判定回路１１６で構成され、受信
部１から入力された電力制御情報を受信し、送信部３に
おける動作を制御する。タイミングパルス発生回路１１
３は、例えば、パルス発生回路で構成され、バースト送
信による送信信号の送信周期に同期したタイミングパル
スＴ_Xを発生し、サンプルホールド回路１０８に送信す
る。このタイミングパルスＴ_Xの位相は、送信信号Ｓの
位相と一致している。

【００２２】送信出力制御回路１１４は、受信部１から
入力された受信データを受信し、送信アンテナ１０３か
ら送信する送信信号の送信レベルを設定する送信レベル
設定データを作成し、送信出力制御電圧発生回路１１５
及び最大出力判定回路１１６に送信する。送信出力制御
電圧発生回路１１５は、送信出力制御回路１１４から送
信された送信レベル設定データを受信すると、送信出力
制御電圧を発生する。

【００２３】最大出力判定回路１１６は、送信出力制御
回路１１４から受信した送信レベル設定データにより、
送信レベルを最大にする場合には、スイッチ１０９をオ
ン状態にし、それ以外はスイッチ１０９をオフ状態にす
る。送信部３は、出力を一定に保つＡＰＣ回路４及びス
イッチ１０９、電圧合成部１１０からなる。図中、ＡＰ
Ｃ回路４の各構成部分のうち、図５における構成部と同
一名称の構成部は、図５における構成部と同一名称の構
成部と同一の構成である。

【００２４】ＡＰＣ回路４は、従来の技術記載のＡＰＣ
回路５にさらに、サンプルホールド回路１０８を備え、
バースト送信による送信信号に対応できる構成となって
いる。スイッチ１０９は、送信レベルを強制的に変える
か、ＡＰＣ動作を行なうかを切り換えるスイッチであ
る。最大送信出力時には、ＡＰＣ回路４を動作させ、そ
れ以外はＡＰＣ回路４を動作させない。

【００２５】電圧合成部１１０は、抵抗Ｒ₁，Ｒ₂を備
え、制御電圧Ｖ₅を発生する。サンプルホールド回路１
０８は、出力検波回路１０４で検波されたバースト送信
による送信信号の検波電圧Ｖ₁を送信信号の発生周期に
同期したタイミングパルスＴ_Xによってサンプリング
し、送信信号を受信しないと、サンプリングした検波電
圧を保持し、出力電圧Ｖ_SHをレベル比較回路１０５に出
力する。

【００２６】以下、このパワーコントロール回路の動作
について、ディジタル方式自動車携帯電話システムにお
ける動作を一例として、説明する。ディジタル方式自動
車携帯電話システムにおける基地局は、移動局の電波状
態によって、移動局側の送信レベルを制御する電力制御
情報を送信する。移動局の受信部１は、基地局より送信
された電力制御情報を受信し、受信回路１１２において
受信データに復調後、制御部２の送信出力制御回路１１
４に出力する。

【００２７】送信出力制御回路１１４は、受信データを
基に送信レベル設定データを作成し、送信出力制御電圧
発生回路１１５及び最大出力判定回路１１６に送信す
る。送信出力制御電圧発生回路１１５は、出力制御電圧
Ｖ₄を発生し、最大出力判定回路１１６は、送信レベル
設定データより送信アンテナ１０３において、最大出力
で送信するか否かを判定し、最大出力で送信する場合は
スイッチをＯＮする制御信号（ＡＰＣＯＮ／ＯＦＦ信
号）をスイッチ１０９に送信し、スイッチ１０９はＯＮ
状態にする。

【００２８】前記出力可変回路１０１が、図２（Ａ）に
示すＴＤＭＡ送信によるπ／４シフトＤＱＰＳＫ変調さ
れた送信信号Ｓを受信し、出力可変回路１０１の出力電
圧をパワーアンプ１０２が増幅する。前記送信アンテナ
１０３は、パワーアンプ１０２の出力電圧を用いて電波
送信し、出力検波回路はパワーアンプ１０２の出力電圧
を包絡線検波する。検波後の出力波形は図２（Ｂ）のよ
うになる。

【００２９】サンプルホールド回路１０８は、スイッチ
１０８ａが、図２（Ｂ）−１に示すように、ｔ₁〜ｔ₂
の間、ＯＮし、ｔ₂〜ｔ₃の間、ＯＦＦするので、ｔ₁
〜ｔ ₂の間、出力検波回路１０４の出力電圧Ｖ₁を、そ
のまま出力し、ｔ₂〜ｔ₃の間、コンデンサＣａに区間
ｔ₁〜ｔ₂において充電された電圧を出力する。その出
力電圧Ｖ_SHの波形を図２（Ｂ）−２に示す。

【００３０】レベル比較回路１０５は、無信号期間に相
当する期間、例えば、ｔ₂〜ｔ₃の間、サンプルホール
ド回路１０８の出力電圧Ｖ_SHを基準電圧Ｖ_REFと比較
し、その差の電圧Ｖ₂を発生し、信号期間中に相当する
ｔ₁〜ｔ₂の間は、前記出力検波回路１０１の出力電圧
を出力する。この結果、Ｖ₂の電圧波形は、図２（Ｃ）
に示すように、平坦になる。

【００３１】ＤＣアンプ１０６はＶ₂を増幅し、出力電
圧Ｖ₂’を出力する。平滑回路１０７は出力電圧Ｖ₂’
を平滑化し、出力制御電圧Ｖ₃として、出力する。この
とき、出力制御電圧Ｖ₃はＶ₂にみられた電圧変動が平
滑化され、図２（Ｄ）のように、平坦な波形となる。ス
イッチ１０９は、最大送信出力の場合、ＯＮ状態である
ため、制御電圧Ｖ₃，Ｖ₄は電圧合成部１１０の抵抗Ｒ
₁，Ｒ₂で合成され、Ｖ₅＝Ｖ₃・Ｒ₁／（Ｒ₁＋Ｒ₂）＋Ｖ₄・Ｒ₂／（Ｒ
₁＋Ｒ₂）で表される制御電圧Ｖ₅が、出力可変回路１０１に制御
電圧として加えられる。ここで、Ｖ₄は、一定であり、
図２（Ｄ）に示すように、Ｖ₃もほぼ一定であるから、
図２（Ｆ）に示すように、Ｖ₅は、ほぼ一定になる。Ｖ
₅の変動が小さいことから、この間のパワーアンプの出
力は基準レベルとほぼ一致する。

【００３２】最大送信出力でない場合には、スイッチ１
０９はＯＦＦとなり（Ｖ₅＝Ｖ₄）、基地局からの電力
制御情報に従い制御部で発生した送信電力制御電圧Ｖ₄
により、出力レベルを制御する。以上の動作により、Ｓ
Ｗ１０９がオンした最大送信出力時、出力Ｐ_Aは、図２
（Ｅ）に示すように変化する。

【００３３】尚、本発明は上記構成に限定されるもので
はなく、出力検波回路１０４の検波可能範囲が、出力レ
ベルの変動範囲より広い場合には、スイッチ１０９を省
略することも可能である。

【００３４】

【発明の効果】本発明によれば、サンプルホールド回路
は、無信号期間において、送信信号受信時の信号レベル
を保持することができるため、無信号期間中に、比較出
力の絶対値を小さくすることができる。このため、送信
信号受信開始時において、平滑回路の出力電圧は、送信
信号受信時に近い値が保たれる。このため、送信信号受
信開始時において、信号レベルの基準レベルからの変動
を小さくすることが可能となる。

【００３５】さらに、信号レベルが所定の範囲外にある
と、スイッチ手段が前記平滑回路の出力電圧を可変増幅
器に伝えないため、信号レベル低下時において、検波手
段を動作させないことが可能である。このため、信号レ
ベル変動時においても、信号レベルの制御が可能とな
り、出力制御範囲を大きくできるため、その実用的有用
性は高い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のパワーコントロール回路の回路図であ
る。

【図２】本発明のパワーコントロール回路の実施例を説
明する図面である。

【図３】従来の技術を説明する図面である。

【図４】従来の技術を説明する図面である。

【図５】従来の技術のパワーコントロール回路の回路図
である。

【図６】従来の技術のパワーコントロール回路の動作を
説明する図面である。

【符号の説明】

１ＡＰＣ回路２送信部３制御部４受信部１０１出力可変回路１０２パワーアンプ１０３送信アンテナ１０４出力検波回路１０５レベル比較回路１０６ＤＣアンプ１０７平滑回路１０８サンプルホールド回路１０９スイッチ１１０電圧合成回路１１１受信用アンテナ１１２受信回路１１３タイミングパルス発生回路１１４送信出力制御回路１１５送信出力制御電圧発生回路１１６最大出力判定回路５０１出力可変回路５０２パワーアンプ５０３送信アンテナ５０４出力検波回路５０５レベル比較回路５０６ＤＣアンプ５０７平滑回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】周期的に無信号期間を含む送信信号を可
変増幅する可変増幅回路の出力信号を検波回路で検波
し、その検波出力を比較回路で基準電圧と比較し、比較
出力を平滑回路を通して平滑化した後、前記可変増幅器
に帰還し増幅度を制御するパワーコントロール回路にお
いて、検波回路と比較回路の間に、送信信号が立ち上がってい
る間に、検波出力をホールドするサンプルホールド回路
が挿入してあることを特徴とするパワーコントロール回
路。
【請求項２】請求項１記載のパワーコントロール回路
はさらに、平滑回路と可変増幅器の間に最大送信出力で
送信するときにオン動作を行なうスイッチ手段が挿入し
てあることを特徴とするパワーコントロール回路。