JPH098578A - 高周波用ステップアッテネータ - Google Patents
高周波用ステップアッテネータInfo
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- JPH098578A JPH098578A JP7150482A JP15048295A JPH098578A JP H098578 A JPH098578 A JP H098578A JP 7150482 A JP7150482 A JP 7150482A JP 15048295 A JP15048295 A JP 15048295A JP H098578 A JPH098578 A JP H098578A
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- H03G1/007—Circuits characterised by the type of controlling devices operated by a controlling current or voltage signal using continuously variable impedance elements using field-effect transistors [FET]
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- H03G1/00—Details of arrangements for controlling amplification
- H03G1/0005—Circuits characterised by the type of controlling devices operated by a controlling current or voltage signal
- H03G1/0088—Circuits characterised by the type of controlling devices operated by a controlling current or voltage signal using discontinuously variable devices, e.g. switch-operated
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- Transmitters (AREA)
- Control Of Amplification And Gain Control (AREA)
- Amplifiers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ステップ値の設定を直流電圧で行い、装置を
安価に形成する。 【構成】 入力端子１からの信号が高周波信号の減衰量
（利得）を可変しようとするＦＥＴ２のゲートに供給さ
れ、このＦＥＴ２のソースが接地され、ドレインに得ら
れる信号が出力端子３に取り出される。さらにこのＦＥ
Ｔ２のドレインが抵抗器４、５を通じて電源電圧Ｖｃｃ
の供給される電源端子６に接続される。これによって抵
抗器５の両端間にはＦＥＴ２のドレイン電流Ｉｄに比例
した降下電圧が発生される。この降下電圧が電流検出部
７に供給され、検出された電流に応じた検出電圧が比較
器８に供給される。また任意のステップ値の電圧を発生
する電圧設定部９が設けられ、この設定電圧が比較器８
に供給される。そしてこの比較出力が抵抗器１０を通じ
てＦＥＴ２のゲートに供給され、検出電圧と設定電圧と
が等しくなるようにフィードバック制御が行われる。
安価に形成する。 【構成】 入力端子１からの信号が高周波信号の減衰量
（利得）を可変しようとするＦＥＴ２のゲートに供給さ
れ、このＦＥＴ２のソースが接地され、ドレインに得ら
れる信号が出力端子３に取り出される。さらにこのＦＥ
Ｔ２のドレインが抵抗器４、５を通じて電源電圧Ｖｃｃ
の供給される電源端子６に接続される。これによって抵
抗器５の両端間にはＦＥＴ２のドレイン電流Ｉｄに比例
した降下電圧が発生される。この降下電圧が電流検出部
７に供給され、検出された電流に応じた検出電圧が比較
器８に供給される。また任意のステップ値の電圧を発生
する電圧設定部９が設けられ、この設定電圧が比較器８
に供給される。そしてこの比較出力が抵抗器１０を通じ
てＦＥＴ２のゲートに供給され、検出電圧と設定電圧と
が等しくなるようにフィードバック制御が行われる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、無線通信システム、例
えば携帯電話システムで移動局の送信回路に使用して好
適な高周波用ステップアッテネータに関するものであ
る。
えば携帯電話システムで移動局の送信回路に使用して好
適な高周波用ステップアッテネータに関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】例えばＰＤＣ（日本国内向デジタルセル
ラーフォンシステム＝携帯電話システム）においては、
基地局と移動局とから成ると共に、基地局から移動局へ
送信出力を規制する送信出力制御信号を送って、移動局
の送信出力電力の制御を行うことが定められている。
ラーフォンシステム＝携帯電話システム）においては、
基地局と移動局とから成ると共に、基地局から移動局へ
送信出力を規制する送信出力制御信号を送って、移動局
の送信出力電力の制御を行うことが定められている。
【０００３】すなわちこのような携帯電話システムの仕
様において、例えば０．８Ｗの移動局の場合には、最大
送信出力電力を０ｄＢとして、送信出力電力の制御を０
〜−２０ｄＢの間で４ｄＢステップで設定できることが
求められている。そこでこのような制御を行う送信回路
の送信出力電力の制御回路としては、従来から例えば特
開平６−１９６９３９号公報に示されるような回路が提
案されている。また例えば図４及び図５に示すような回
路が実施されている。
様において、例えば０．８Ｗの移動局の場合には、最大
送信出力電力を０ｄＢとして、送信出力電力の制御を０
〜−２０ｄＢの間で４ｄＢステップで設定できることが
求められている。そこでこのような制御を行う送信回路
の送信出力電力の制御回路としては、従来から例えば特
開平６−１９６９３９号公報に示されるような回路が提
案されている。また例えば図４及び図５に示すような回
路が実施されている。
【０００４】これらの回路において、例えば図４に示す
回路例では、例えば音声信号からＡ／Ｄ変換（図示せ
ず）されたデジタル音声データのベースバンド信号が、
入力端子４０を通じて直交変調器４１に供給される。そ
してこの直交変調器４１で局発発振器４２からの局部発
振信号を搬送信号として、例えば９００ＭＨｚ帯の変調
が行われる。
回路例では、例えば音声信号からＡ／Ｄ変換（図示せ
ず）されたデジタル音声データのベースバンド信号が、
入力端子４０を通じて直交変調器４１に供給される。そ
してこの直交変調器４１で局発発振器４２からの局部発
振信号を搬送信号として、例えば９００ＭＨｚ帯の変調
が行われる。
【０００５】この変調信号が、制御端子４３からの制御
信号によって利得（減衰量）の制御されるステップアッ
テネータ４４を通じて、後述する可変利得増幅器（ＶＧ
Ａ）４５に供給される。さらにこの可変利得増幅器４５
からの信号が電力増幅器４６に供給される。そしてこの
電力増幅器４６からの送信出力が、方向性結合器４７、
アイソレータ４８を通じてアンテナ４９に供給される。
信号によって利得（減衰量）の制御されるステップアッ
テネータ４４を通じて、後述する可変利得増幅器（ＶＧ
Ａ）４５に供給される。さらにこの可変利得増幅器４５
からの信号が電力増幅器４６に供給される。そしてこの
電力増幅器４６からの送信出力が、方向性結合器４７、
アイソレータ４８を通じてアンテナ４９に供給される。
【０００６】それと共に、方向性結合器４７から取り出
された信号が検波器５０を通じて平滑回路５１に供給さ
れて、上述の電力増幅器４６からの送信出力のレベルが
検出される。この検出されたレベルが比較器５２に供給
される。またこの比較器５２には、基準電圧発生部５３
からの後述する基準電圧が供給される。そしてこの比較
器５２の比較出力が上述の可変利得増幅器４５の制御部
に供給される。
された信号が検波器５０を通じて平滑回路５１に供給さ
れて、上述の電力増幅器４６からの送信出力のレベルが
検出される。この検出されたレベルが比較器５２に供給
される。またこの比較器５２には、基準電圧発生部５３
からの後述する基準電圧が供給される。そしてこの比較
器５２の比較出力が上述の可変利得増幅器４５の制御部
に供給される。
【０００７】従ってこの回路において、電力増幅器４６
からの送信出力のレベルが、上述のステップアッテネー
タ４４に設定される減衰量によって制御されると共に、
比較器５１の比較出力が可変利得増幅器４５の制御部に
供給されることによって、電力増幅器４６からの送信出
力のレベルと、基準電圧発生部５３からの基準電圧との
差が一定となるようにフィードバック制御が行われる。
からの送信出力のレベルが、上述のステップアッテネー
タ４４に設定される減衰量によって制御されると共に、
比較器５１の比較出力が可変利得増幅器４５の制御部に
供給されることによって、電力増幅器４６からの送信出
力のレベルと、基準電圧発生部５３からの基準電圧との
差が一定となるようにフィードバック制御が行われる。
【０００８】そこで、例えばこの回路が内蔵された移動
局の送信中に、基地局側で受信レベルが判別され、この
基地局側から受信レベルを必要最低限のレベルにするよ
うな送信出力制御信号が送信される。そしてこの送信出
力制御信号が上述の移動局で受信され、この受信された
送信出力制御信号に従って、制御端子４３からの制御信
号と基準電圧発生部５３で発生される基準電圧が設定さ
れる。
局の送信中に、基地局側で受信レベルが判別され、この
基地局側から受信レベルを必要最低限のレベルにするよ
うな送信出力制御信号が送信される。そしてこの送信出
力制御信号が上述の移動局で受信され、この受信された
送信出力制御信号に従って、制御端子４３からの制御信
号と基準電圧発生部５３で発生される基準電圧が設定さ
れる。
【０００９】これによって、例えば上述のステップアッ
テネータ４４の減衰量及び比較器５２で比較される基準
電圧が、上述の基地局からの送信出力制御信号に従って
設定される。そして上述の電力増幅器４６からの送信出
力のレベルが、基地局からの送信出力制御信号に従って
制御され、アンテナ４９に供給される送信出力電力が、
基地局での受信レベルを必要最低限のレベルにする電力
に制御される。
テネータ４４の減衰量及び比較器５２で比較される基準
電圧が、上述の基地局からの送信出力制御信号に従って
設定される。そして上述の電力増幅器４６からの送信出
力のレベルが、基地局からの送信出力制御信号に従って
制御され、アンテナ４９に供給される送信出力電力が、
基地局での受信レベルを必要最低限のレベルにする電力
に制御される。
【００１０】そこでさらに上述のステップアッテネータ
４４を、その減衰量が例えば２０ｄＢの範囲で４ｄＢス
テップで設定できるものにする。これによって、例えば
上述の０．８Ｗの移動局の場合に、送信出力電力の制御
を、最大送信出力電力を０ｄＢとして、０〜−２０ｄＢ
の間で４ｄＢステップで設定することができる。
４４を、その減衰量が例えば２０ｄＢの範囲で４ｄＢス
テップで設定できるものにする。これによって、例えば
上述の０．８Ｗの移動局の場合に、送信出力電力の制御
を、最大送信出力電力を０ｄＢとして、０〜−２０ｄＢ
の間で４ｄＢステップで設定することができる。
【００１１】あるいは図５に示す回路例では、直交変調
器４１からの変調信号が直接可変利得増幅器４５に供給
される。また方向性結合器４７から取り出された信号が
制御端子４３からの制御信号によって減衰量の制御され
るステップアッテネータ４４を通じて検波器５０に供給
される。さらに比較器５２には、基準電圧端子５４から
一定の基準電圧が供給される。他は図４の回路例と同じ
構成にされる。
器４１からの変調信号が直接可変利得増幅器４５に供給
される。また方向性結合器４７から取り出された信号が
制御端子４３からの制御信号によって減衰量の制御され
るステップアッテネータ４４を通じて検波器５０に供給
される。さらに比較器５２には、基準電圧端子５４から
一定の基準電圧が供給される。他は図４の回路例と同じ
構成にされる。
【００１２】従ってこの回路において、電力増幅器４６
からの送信出力のレベルがステップアッテネータ４４に
よって減衰されたレベルと、基準電圧端子５４から一定
の基準電圧との差が一定となるようにフィードバック制
御が行われる。これによって、電力増幅器４６からの送
信出力のレベルが、このステップアッテネータ４４に設
定される減衰量に反比例して制御される。
からの送信出力のレベルがステップアッテネータ４４に
よって減衰されたレベルと、基準電圧端子５４から一定
の基準電圧との差が一定となるようにフィードバック制
御が行われる。これによって、電力増幅器４６からの送
信出力のレベルが、このステップアッテネータ４４に設
定される減衰量に反比例して制御される。
【００１３】そこでこの回路においては、上述の基地局
側からの送信出力制御信号に反比例するようにステップ
アッテネータ４４に設定される減衰量を制御する。これ
によって、図４の回路と同様に、アンテナ４９に供給さ
れる送信出力電力を、基地局での受信レベルを必要最低
限のレベルにする電力に制御することができる。
側からの送信出力制御信号に反比例するようにステップ
アッテネータ４４に設定される減衰量を制御する。これ
によって、図４の回路と同様に、アンテナ４９に供給さ
れる送信出力電力を、基地局での受信レベルを必要最低
限のレベルにする電力に制御することができる。
【００１４】このようにして、基地局から移動局へ送信
される送信出力制御信号に従って移動局の送信出力電力
が制御される。これによって例えば過大な送信レベルに
よって発生する恐れのある他の基地局への妨害が防止さ
れると共に、移動局の内蔵電池の消費を削減し、電池の
寿命を延ばす効果も得ることができるものである。
される送信出力制御信号に従って移動局の送信出力電力
が制御される。これによって例えば過大な送信レベルに
よって発生する恐れのある他の基地局への妨害が防止さ
れると共に、移動局の内蔵電池の消費を削減し、電池の
寿命を延ばす効果も得ることができるものである。
【００１５】なお上述の図４の回路においては、ステッ
プアッテネータ４４を例えば可変利得増幅器４５の初段
として用いている。すなわち例えばＰＤＣでは、可変利
得増幅器のダイナミックレンジが最低で３０ｄＢ以上必
要とされる。このため１素子の可変利得増幅器ではダイ
ナミックレンジが足りず、２素子以上の構成となる。そ
こでその内の１素子をステップアッテネータ４４として
用いるものである。
プアッテネータ４４を例えば可変利得増幅器４５の初段
として用いている。すなわち例えばＰＤＣでは、可変利
得増幅器のダイナミックレンジが最低で３０ｄＢ以上必
要とされる。このため１素子の可変利得増幅器ではダイ
ナミックレンジが足りず、２素子以上の構成となる。そ
こでその内の１素子をステップアッテネータ４４として
用いるものである。
【００１６】従ってこの回路では、ステップアッテネー
タ４４として用いられる以外の素子で形成される可変利
得増幅器については、各送信電力での可変利得増幅器の
動作点を一定にすることができ、これによって特性の安
定化を図ることができる。
タ４４として用いられる以外の素子で形成される可変利
得増幅器については、各送信電力での可変利得増幅器の
動作点を一定にすることができ、これによって特性の安
定化を図ることができる。
【００１７】また図５の回路においては、送信出力電力
の設定に応じてステップアッテネータ４４の減衰量を制
御することにより、検波器５０に供給されるレベルが略
一定にされる。従って比較器５２に供給される検波器５
０からの信号レベルも略一定になり、基準電圧端子５４
からの基準電圧を一定にして送信出力電力の制御をする
ことができる。これによって回路の構成を簡単にするこ
とができる。
の設定に応じてステップアッテネータ４４の減衰量を制
御することにより、検波器５０に供給されるレベルが略
一定にされる。従って比較器５２に供給される検波器５
０からの信号レベルも略一定になり、基準電圧端子５４
からの基準電圧を一定にして送信出力電力の制御をする
ことができる。これによって回路の構成を簡単にするこ
とができる。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】ところで上述の各回路
において、ステップアッテネータ４４にはそれぞれ高周
波の信号が供給され、この高周波信号が所望のステップ
値で特性の劣化等を生じることなく減衰される必要があ
る。そこで従来、このような目的に使用される高周波用
ステップアッテネータとしては、例えば図６に示すよう
な装置が用いられていた。
において、ステップアッテネータ４４にはそれぞれ高周
波の信号が供給され、この高周波信号が所望のステップ
値で特性の劣化等を生じることなく減衰される必要があ
る。そこで従来、このような目的に使用される高周波用
ステップアッテネータとしては、例えば図６に示すよう
な装置が用いられていた。
【００１９】すなわち図６において、両側に端子６０、
６１が設けられる。この一方の端子６０が、切り換えス
イッチ６２を通じて減衰量が４ｄＢの抵抗器６３と減衰
量が０ｄＢのライン６４の一端に接続される。この抵抗
器６３とライン６４の他端が、切り換えスイッチ６５を
通じてライン６６の一端に接続される。またこのライン
６６の他端が、切り換えスイッチ６７を通じて減衰量が
８ｄＢの抵抗器６８と減衰量が０ｄＢのライン６９の一
端に接続される。
６１が設けられる。この一方の端子６０が、切り換えス
イッチ６２を通じて減衰量が４ｄＢの抵抗器６３と減衰
量が０ｄＢのライン６４の一端に接続される。この抵抗
器６３とライン６４の他端が、切り換えスイッチ６５を
通じてライン６６の一端に接続される。またこのライン
６６の他端が、切り換えスイッチ６７を通じて減衰量が
８ｄＢの抵抗器６８と減衰量が０ｄＢのライン６９の一
端に接続される。
【００２０】この抵抗器６８とライン６９の他端が、切
り換えスイッチ７０を通じてライン７１の一端に接続さ
れる。さらにこのライン７１の他端が、切り換えスイッ
チ７２を通じて減衰量が１６ｄＢの抵抗器７３と減衰量
が０ｄＢのライン７４の一端に接続される。そしてこの
抵抗器７３とライン７４の他端が、切り換えスイッチ７
５を通じて端子６１に接続される。
り換えスイッチ７０を通じてライン７１の一端に接続さ
れる。さらにこのライン７１の他端が、切り換えスイッ
チ７２を通じて減衰量が１６ｄＢの抵抗器７３と減衰量
が０ｄＢのライン７４の一端に接続される。そしてこの
抵抗器７３とライン７４の他端が、切り換えスイッチ７
５を通じて端子６１に接続される。
【００２１】従ってこの装置において、切り換えスイッ
チ６２、６５、６７、７０、７２、７５が抵抗器６３、
６８、７３側に切り換えられているときを“１”、ライ
ン６４、６９、７４側に切り換えられているときを
“０”とすると、端子６０、６１間の減衰量は、各スイ
ッチに切り換えに応じて、次の表１に示すようになる。
チ６２、６５、６７、７０、７２、７５が抵抗器６３、
６８、７３側に切り換えられているときを“１”、ライ
ン６４、６９、７４側に切り換えられているときを
“０”とすると、端子６０、６１間の減衰量は、各スイ
ッチに切り換えに応じて、次の表１に示すようになる。
【００２２】
【表１】
【００２３】ところがこの装置において、切り換えスイ
ッチ６２、６５、６７、７０、７２、７５を電子回路で
形成する場合には、高周波特性の良いＦＥＴ等の素子を
用いることになる。その場合に通常はガリウム砒素（Ｇ
ａＡｓ）によるＦＥＴが用いられるが、このような素子
はＩＣ化してもチップサイズが大きく、またこのような
素子を複数必要とするために、装置が高価になってしま
うものである。
ッチ６２、６５、６７、７０、７２、７５を電子回路で
形成する場合には、高周波特性の良いＦＥＴ等の素子を
用いることになる。その場合に通常はガリウム砒素（Ｇ
ａＡｓ）によるＦＥＴが用いられるが、このような素子
はＩＣ化してもチップサイズが大きく、またこのような
素子を複数必要とするために、装置が高価になってしま
うものである。
【００２４】また上述の装置では、高周波を通すブロッ
クが多いために、ディスクリートでは装置を構成するこ
とが難しく、ＩＣ化が必須となる。従ってＩＣ化を行っ
た場合には、ステップ値の変更ができないことになり、
装置の共有化が困難になってしまうものである。
クが多いために、ディスクリートでは装置を構成するこ
とが難しく、ＩＣ化が必須となる。従ってＩＣ化を行っ
た場合には、ステップ値の変更ができないことになり、
装置の共有化が困難になってしまうものである。
【００２５】この出願はこのような点に鑑みて成された
ものであって、解決しようとする問題点は、従来の回路
では、高周波特性の良いＦＥＴ等の素子を用いるために
装置が高価になってしまい、またＩＣ化によってステッ
プ値の変更ができず、装置の共有化が困難になってしま
うというものである。
ものであって、解決しようとする問題点は、従来の回路
では、高周波特性の良いＦＥＴ等の素子を用いるために
装置が高価になってしまい、またＩＣ化によってステッ
プ値の変更ができず、装置の共有化が困難になってしま
うというものである。
【００２６】
【課題を解決するための手段】このため本発明において
は、高周波の入力信号を能動素子に供給して利得制御さ
れた高周波の出力信号を得ると共に、この能動素子を流
れる電流を検出してこの電流が所定のステップ値の設定
電圧に応じて変化されるようにフィードバック制御する
ようにしたものである。
は、高周波の入力信号を能動素子に供給して利得制御さ
れた高周波の出力信号を得ると共に、この能動素子を流
れる電流を検出してこの電流が所定のステップ値の設定
電圧に応じて変化されるようにフィードバック制御する
ようにしたものである。
【００２７】
【作用】これによれば、ステップ値の設定を直流電圧で
行うので、安価な装置を形成できると共に、装置をディ
スクリートで形成できるので、ステップ値の変更や装置
の共有化も容易に行うことができる。
行うので、安価な装置を形成できると共に、装置をディ
スクリートで形成できるので、ステップ値の変更や装置
の共有化も容易に行うことができる。
【００２８】
【実施例】すなわち本発明においては、高周波の入力信
号を能動素子のベースまたはゲートに供給して能動素子
を通じて利得制御された高周波の出力信号を得ると共
に、能動素子のコレクタエミッタ間またはドレインソー
ス間を流れる電流を検出してこの電流が電圧設定手段で
設定されるステップ値の設定電圧に応じて変化されるよ
うに能動素子のベースまたはゲートを制御するようにし
てなるものである。
号を能動素子のベースまたはゲートに供給して能動素子
を通じて利得制御された高周波の出力信号を得ると共
に、能動素子のコレクタエミッタ間またはドレインソー
ス間を流れる電流を検出してこの電流が電圧設定手段で
設定されるステップ値の設定電圧に応じて変化されるよ
うに能動素子のベースまたはゲートを制御するようにし
てなるものである。
【００２９】以下、図面を参照して本発明を説明する
に、図１は本発明による高周波用ステップアッテネータ
の一例の構成を示すブロック図である。
に、図１は本発明による高周波用ステップアッテネータ
の一例の構成を示すブロック図である。
【００３０】この図１において、入力端子１には、上述
の直交変調器４１または方向性結合器４７から取り出さ
れた高周波の信号が供給される。この入力端子１からの
信号が、高周波信号の減衰量（利得）を可変しようとす
る能動素子、例えばＦＥＴ２のゲートに供給される。そ
してこのＦＥＴ２のソースが接地され、このＦＥＴ２の
ドレインに得られる信号が出力端子３に取り出される。
の直交変調器４１または方向性結合器４７から取り出さ
れた高周波の信号が供給される。この入力端子１からの
信号が、高周波信号の減衰量（利得）を可変しようとす
る能動素子、例えばＦＥＴ２のゲートに供給される。そ
してこのＦＥＴ２のソースが接地され、このＦＥＴ２の
ドレインに得られる信号が出力端子３に取り出される。
【００３１】さらにこのＦＥＴ２のドレインが、抵抗器
４、５を通じて電源電圧Ｖｃｃの供給される電源端子６
に接続される。これによって抵抗器５の両端間には、Ｆ
ＥＴ２のドレイン電流Ｉｄに比例した降下電圧が発生さ
れる。この降下電圧が電流検出部７に供給され、この電
流検出部７で検出された電流に応じた検出電圧が比較器
８に供給される。
４、５を通じて電源電圧Ｖｃｃの供給される電源端子６
に接続される。これによって抵抗器５の両端間には、Ｆ
ＥＴ２のドレイン電流Ｉｄに比例した降下電圧が発生さ
れる。この降下電圧が電流検出部７に供給され、この電
流検出部７で検出された電流に応じた検出電圧が比較器
８に供給される。
【００３２】また、任意のステップ値の電圧を発生する
電圧設定部９が設けられ、この電圧設定部９で設定され
た設定電圧が比較器８に供給される。そしてこの比較器
８からの比較出力が抵抗器１０を通じてＦＥＴ２のゲー
トに供給される。これによって上述の電流検出部７から
の検出電圧と、電圧設定部９で設定された設定電圧とが
等しくなるようにフィードバック制御が行われる。
電圧設定部９が設けられ、この電圧設定部９で設定され
た設定電圧が比較器８に供給される。そしてこの比較器
８からの比較出力が抵抗器１０を通じてＦＥＴ２のゲー
トに供給される。これによって上述の電流検出部７から
の検出電圧と、電圧設定部９で設定された設定電圧とが
等しくなるようにフィードバック制御が行われる。
【００３３】従ってこの装置において、電圧設定部９で
設定された設定電圧に応じて、ＦＥＴ２のドレイン電流
Ｉｄがフィードバック制御される。そしてこの場合に、
例えばガリウム砒素（ＧａＡｓ）ＦＥＴの相互コンダク
タンスｇｍは、
設定された設定電圧に応じて、ＦＥＴ２のドレイン電流
Ｉｄがフィードバック制御される。そしてこの場合に、
例えばガリウム砒素（ＧａＡｓ）ＦＥＴの相互コンダク
タンスｇｍは、
【数１】 但し、ε：ＧａＡｓの誘電率 ｑ：電子の電荷 Ｎｏ：ｎ型ＧａＡｓにおける電子濃度 Ｘ：ｎ型ＧａＡｓの物理寸法による定数 で表される。
【００３４】すなわちこの〔数１〕の式において、右辺
のドレイン電流Ｉｄ以外の値は全て定数であり、この式
でドレイン電流Ｉｄと相互コンダクタンスｇｍは比例関
係にある。
のドレイン電流Ｉｄ以外の値は全て定数であり、この式
でドレイン電流Ｉｄと相互コンダクタンスｇｍは比例関
係にある。
【００３５】なお図２は、例えば図中に示すような回路
におけるデュアルゲートＦＥＴのドレイン電流Ｉｄ対利
得（ｄＢ）を示すデータの一例である。この図におい
て、ドレイン電流と利得が３０ｄＢ程度のダイナミック
レンジで比例関係に近いことが示されている。
におけるデュアルゲートＦＥＴのドレイン電流Ｉｄ対利
得（ｄＢ）を示すデータの一例である。この図におい
て、ドレイン電流と利得が３０ｄＢ程度のダイナミック
レンジで比例関係に近いことが示されている。
【００３６】そこで上述の装置において、上述のように
ドレイン電流Ｉｄを電圧設定部９で設定された設定電圧
に応じて制御することにより、ＦＥＴ２を通じる高周波
信号の利得（減衰量）を、この電圧設定部９で設定され
た設定電圧のステップ値に応じて変化させることができ
るものである。
ドレイン電流Ｉｄを電圧設定部９で設定された設定電圧
に応じて制御することにより、ＦＥＴ２を通じる高周波
信号の利得（減衰量）を、この電圧設定部９で設定され
た設定電圧のステップ値に応じて変化させることができ
るものである。
【００３７】さらに図３は、本発明による高周波用ステ
ップアッテネータの具体的な回路構成の一例を示す。な
お図中で図１と対応する部分には同一符号を付す。
ップアッテネータの具体的な回路構成の一例を示す。な
お図中で図１と対応する部分には同一符号を付す。
【００３８】この図３において、入力端子１からの高周
波信号がインーダンス整合回路１１を通じてＦＥＴ２の
ゲートに供給される。またＦＥＴ２のドレインに得られ
る信号が、抵抗器４に代わるインーダンス整合回路１２
を通じて出力端子３に取り出されると共に、コンデンサ
１３を通じて接地される。
波信号がインーダンス整合回路１１を通じてＦＥＴ２の
ゲートに供給される。またＦＥＴ２のドレインに得られ
る信号が、抵抗器４に代わるインーダンス整合回路１２
を通じて出力端子３に取り出されると共に、コンデンサ
１３を通じて接地される。
【００３９】さらに抵抗器５の両端がそれぞれ電流検出
部７を構成する抵抗器１４、１５と定電流源１６、１７
を通じて接地される。そしてこれらの抵抗器１４、１５
と定電流源１６、１７の接続中点が差動アンプ１８に接
続される。これによって、抵抗器５の両端間のＦＥＴ２
のドレイン電流Ｉｄに比例した降下電圧が、差動アンプ
１８で任意に増幅されて取り出される。
部７を構成する抵抗器１４、１５と定電流源１６、１７
を通じて接地される。そしてこれらの抵抗器１４、１５
と定電流源１６、１７の接続中点が差動アンプ１８に接
続される。これによって、抵抗器５の両端間のＦＥＴ２
のドレイン電流Ｉｄに比例した降下電圧が、差動アンプ
１８で任意に増幅されて取り出される。
【００４０】また、電圧設定部９を構成する定電圧源２
１の負端が接地され、正端が抵抗器２２、２３、スイッ
チ２４の直列回路を通じて接地される。この抵抗器２
２、２３の接続中点がバッファアンプ２５の入力に接続
され、このバッファアンプ２５の出力が抵抗器２６、２
７、スイッチ２８の直列回路を通じて接地される。
１の負端が接地され、正端が抵抗器２２、２３、スイッ
チ２４の直列回路を通じて接地される。この抵抗器２
２、２３の接続中点がバッファアンプ２５の入力に接続
され、このバッファアンプ２５の出力が抵抗器２６、２
７、スイッチ２８の直列回路を通じて接地される。
【００４１】この抵抗器２５、２７の接続中点がバッフ
ァアンプ２９の入力に接続され、このバッファアンプ２
９の出力が、抵抗器３０、３１、スイッチ３２の直列回
路を通じて接地される。この抵抗器３０、３１の接続中
点がバッファアンプ３３の入力に接続される。
ァアンプ２９の入力に接続され、このバッファアンプ２
９の出力が、抵抗器３０、３１、スイッチ３２の直列回
路を通じて接地される。この抵抗器３０、３１の接続中
点がバッファアンプ３３の入力に接続される。
【００４２】従ってこの電圧設定部９を構成する回路に
おいて、各スイッチ２４、２８、３２のオン／オフを設
定することによって、任意のステップ値に設定された所
望の設定電圧をバッファアンプ３３の出力に取り出すこ
とができる。
おいて、各スイッチ２４、２８、３２のオン／オフを設
定することによって、任意のステップ値に設定された所
望の設定電圧をバッファアンプ３３の出力に取り出すこ
とができる。
【００４３】すなわちこの回路において、定電圧源２１
にはステップアッテネータの０ｄＢ（最も損失の少ない
設定）でのドレイン電流に対応した電圧を設定してお
く。また、抵抗器２２、２３の抵抗比を０．５８５：
１、抵抗器２６、２７の抵抗比を１．５１２：１、抵抗
器３０、３１の抵抗比を５．３１０：１となるようにす
ることによって、それぞれ抵抗分割による減衰量を４ｄ
Ｂ、８ｄＢ、１６ｄＢに定めることができる。
にはステップアッテネータの０ｄＢ（最も損失の少ない
設定）でのドレイン電流に対応した電圧を設定してお
く。また、抵抗器２２、２３の抵抗比を０．５８５：
１、抵抗器２６、２７の抵抗比を１．５１２：１、抵抗
器３０、３１の抵抗比を５．３１０：１となるようにす
ることによって、それぞれ抵抗分割による減衰量を４ｄ
Ｂ、８ｄＢ、１６ｄＢに定めることができる。
【００４４】これによってこの回路において、スイッチ
２４、２８、３２を全てオフにしたときの減衰量を基準
の０ｄＢとして、例えばスイッチ２４がオンされると、
バッファアンプ３３の出力に取り出される設定電圧は４
ｄＢ減衰される。またスイッチ２８がオンされると、バ
ッファアンプ３３の出力に取り出される設定電圧は８ｄ
Ｂ減衰される。
２４、２８、３２を全てオフにしたときの減衰量を基準
の０ｄＢとして、例えばスイッチ２４がオンされると、
バッファアンプ３３の出力に取り出される設定電圧は４
ｄＢ減衰される。またスイッチ２８がオンされると、バ
ッファアンプ３３の出力に取り出される設定電圧は８ｄ
Ｂ減衰される。
【００４５】さらにスイッチ３２がオンされると、バッ
ファアンプ３３の出力に取り出される設定電圧は１６ｄ
Ｂ減衰される。また複数のスイッチが同時にオンされる
と、バッファアンプ３３の出力に取り出される設定電圧
は、それらの減衰量の合計で減衰される。そして各スイ
ッチ２４、２８、３２のオン／オフの設定に応じて、バ
ッファアンプ３３の出力に取り出される設定電圧を、次
の表２に示すように定めることができる。
ファアンプ３３の出力に取り出される設定電圧は１６ｄ
Ｂ減衰される。また複数のスイッチが同時にオンされる
と、バッファアンプ３３の出力に取り出される設定電圧
は、それらの減衰量の合計で減衰される。そして各スイ
ッチ２４、２８、３２のオン／オフの設定に応じて、バ
ッファアンプ３３の出力に取り出される設定電圧を、次
の表２に示すように定めることができる。
【００４６】
【表２】
【００４７】そしてこの設定された減衰量の設定電圧
が、上述の比較器８に供給されることによって、この比
較出力が抵抗器１０を通じてＦＥＴ２のゲートに供給さ
れて、この設定電圧と、差動アンプ１８から取り出され
るＦＥＴ２のドレイン電流Ｉｄに比例した降下電圧が等
しくなるようにフィードバック制御が行われる。
が、上述の比較器８に供給されることによって、この比
較出力が抵抗器１０を通じてＦＥＴ２のゲートに供給さ
れて、この設定電圧と、差動アンプ１８から取り出され
るＦＥＴ２のドレイン電流Ｉｄに比例した降下電圧が等
しくなるようにフィードバック制御が行われる。
【００４８】従ってこの図３の全体の装置において、上
述のようにドレイン電流Ｉｄを電圧設定部９で設定され
た設定電圧に応じて制御することにより、ＦＥＴ２を通
じる高周波信号の利得（減衰量）を、この電圧設定部９
で設定された設定電圧のステップ値に応じて変化させる
ことができるものである。
述のようにドレイン電流Ｉｄを電圧設定部９で設定され
た設定電圧に応じて制御することにより、ＦＥＴ２を通
じる高周波信号の利得（減衰量）を、この電圧設定部９
で設定された設定電圧のステップ値に応じて変化させる
ことができるものである。
【００４９】そしてこの場合に、減衰量の設定を行う各
スイッチ２４、２８、３２は、直流電圧のオン／オフを
行うだけであるので、これらのスイッチを電子回路で形
成する場合にも何ら特別な素子等を用いる必要がなく、
通常の安価な電子スイッチで形成することができる。
スイッチ２４、２８、３２は、直流電圧のオン／オフを
行うだけであるので、これらのスイッチを電子回路で形
成する場合にも何ら特別な素子等を用いる必要がなく、
通常の安価な電子スイッチで形成することができる。
【００５０】またこの電圧設定部９はディスクリートで
形成することができる。従って抵抗器２２、２３、２
６、２７、３０、３１等の抵抗比を任意に設定して、所
望のステップ値の高周波用ステップアッテネータを形成
することができ、装置の共有化も容易に行うことができ
る。
形成することができる。従って抵抗器２２、２３、２
６、２７、３０、３１等の抵抗比を任意に設定して、所
望のステップ値の高周波用ステップアッテネータを形成
することができ、装置の共有化も容易に行うことができ
る。
【００５１】なお上述の装置において、高周波信号の減
衰量（利得）を可変しようとする能動素子は、上述のＧ
ａＡｓＦＥＴに限らず、例えばバイポーラトランジスタ
でもよい。その場合にバイポーラトランジスタの相互コ
ンダクタンスｇｍは、
衰量（利得）を可変しようとする能動素子は、上述のＧ
ａＡｓＦＥＴに限らず、例えばバイポーラトランジスタ
でもよい。その場合にバイポーラトランジスタの相互コ
ンダクタンスｇｍは、
【数２】 但し、ｑ：電子の電荷 ｋ：ボルツマン定数 Ｔ：絶対温度 で表される。
【００５２】従ってこの〔数２〕の式においても、右辺
のコレクタ電流Ｉｃ以外の値は全て定数であり、この式
でコレクタ電流Ｉｃと相互コンダクタンスｇｍは比例関
係にある。
のコレクタ電流Ｉｃ以外の値は全て定数であり、この式
でコレクタ電流Ｉｃと相互コンダクタンスｇｍは比例関
係にある。
【００５３】また上述の装置において、ドレイン電流Ｉ
ｄあるいはコレクタ電流Ｉｃを検出するための抵抗器５
は、ＦＥＴのドレイン側あるいはソース側、あるいはバ
イポーラトランジスタのコレクタ側あるいはエミッタ側
のどちらに設けてもよい。
ｄあるいはコレクタ電流Ｉｃを検出するための抵抗器５
は、ＦＥＴのドレイン側あるいはソース側、あるいはバ
イポーラトランジスタのコレクタ側あるいはエミッタ側
のどちらに設けてもよい。
【００５４】こうして上述の高周波用ステップアッテネ
ータによれば、従来の装置では高周波特性の良いＦＥＴ
等の素子を用いるために装置が高価になり、またＩＣ化
によってステップ値の変更ができず装置の共有化が困難
になっていたものを、高周波の入力信号を能動素子に供
給して利得制御された高周波の出力信号を得ると共に、
この能動素子を流れる電流を検出してこの電流が所定の
ステップ値の設定電圧に応じて変化されるようにフィー
ドバック制御することにより、ステップ値の設定を直流
電圧で行うので安価な装置を形成できると共に、装置を
ディスクリートで形成できるのでステップ値の変更や装
置の共有化も容易に行えるようにすることができるもの
である。
ータによれば、従来の装置では高周波特性の良いＦＥＴ
等の素子を用いるために装置が高価になり、またＩＣ化
によってステップ値の変更ができず装置の共有化が困難
になっていたものを、高周波の入力信号を能動素子に供
給して利得制御された高周波の出力信号を得ると共に、
この能動素子を流れる電流を検出してこの電流が所定の
ステップ値の設定電圧に応じて変化されるようにフィー
ドバック制御することにより、ステップ値の設定を直流
電圧で行うので安価な装置を形成できると共に、装置を
ディスクリートで形成できるのでステップ値の変更や装
置の共有化も容易に行えるようにすることができるもの
である。
【００５５】そこでさらに上述の装置を例えば携帯電話
システムに適用した場合には、例えばＰＤＣにおいて、
０．８Ｗの移動局で最大送信出力電力を０ｄＢとして、
送信出力電力の制御を０〜−２０ｄＢの間で４ｄＢステ
ップで設定することを、安価な装置で容易に行うことが
できる。
システムに適用した場合には、例えばＰＤＣにおいて、
０．８Ｗの移動局で最大送信出力電力を０ｄＢとして、
送信出力電力の制御を０〜−２０ｄＢの間で４ｄＢステ
ップで設定することを、安価な装置で容易に行うことが
できる。
【００５６】また、ステップ値の変更を容易に行うこと
ができるので、例えばＰＤＣ以外の携帯電話システムに
おいて異なるステップ値が定められた場合にも容易に対
処することができ、装置の共有化も容易に行うことがで
きる。
ができるので、例えばＰＤＣ以外の携帯電話システムに
おいて異なるステップ値が定められた場合にも容易に対
処することができ、装置の共有化も容易に行うことがで
きる。
【００５７】なお本願の高周波用ステップアッテネータ
の用途は、例えば携帯電話システムで移動局の送信回路
に限定されるものではない。また送信回路に適用される
場合においても変調器は実施例で述べた直交変調器に限
定されるものではない。
の用途は、例えば携帯電話システムで移動局の送信回路
に限定されるものではない。また送信回路に適用される
場合においても変調器は実施例で述べた直交変調器に限
定されるものではない。
【００５８】
【発明の効果】この発明によれば、従来の装置では高周
波特性の良いＦＥＴ等の素子を用いるために装置が高価
になり、またＩＣ化によってステップ値の変更ができず
装置の共有化が困難になっていたものを、高周波の入力
信号を能動素子に供給して利得制御された高周波の出力
信号を得ると共に、この能動素子を流れる電流を検出し
てこの電流が所定のステップ値の設定電圧に応じて変化
されるようにフィードバック制御することにより、ステ
ップ値の設定を直流電圧で行うので安価な装置を形成で
きると共に、装置をディスクリートで形成できるのでス
テップ値の変更や装置の共有化も容易に行えるようにす
ることができるようになった。
波特性の良いＦＥＴ等の素子を用いるために装置が高価
になり、またＩＣ化によってステップ値の変更ができず
装置の共有化が困難になっていたものを、高周波の入力
信号を能動素子に供給して利得制御された高周波の出力
信号を得ると共に、この能動素子を流れる電流を検出し
てこの電流が所定のステップ値の設定電圧に応じて変化
されるようにフィードバック制御することにより、ステ
ップ値の設定を直流電圧で行うので安価な装置を形成で
きると共に、装置をディスクリートで形成できるのでス
テップ値の変更や装置の共有化も容易に行えるようにす
ることができるようになった。
【００５９】従ってこの装置を例えば携帯電話システム
で移動局の送信回路に適用した場合には、送信出力電力
の制御を任意のステップ値で設定することを、安価な装
置で容易に行うことができると共に、このステップ値の
変更を容易に行うことができるので、異なる携帯電話シ
ステムにおいて異なるステップ値が定められた場合にも
容易に対処することができ、装置の共有化も容易に行う
ことができる。
で移動局の送信回路に適用した場合には、送信出力電力
の制御を任意のステップ値で設定することを、安価な装
置で容易に行うことができると共に、このステップ値の
変更を容易に行うことができるので、異なる携帯電話シ
ステムにおいて異なるステップ値が定められた場合にも
容易に対処することができ、装置の共有化も容易に行う
ことができる。
【図１】本発明による高周波用ステップアッテネータの
一例の構成図である。
一例の構成図である。
【図２】ＦＥＴのドレイン電流対利得（ｄＢ）のデータ
を示す一例の線図である。
を示す一例の線図である。
【図３】本発明による高周波用ステップアッテネータの
具体回路例の構成図である。
具体回路例の構成図である。
【図４】携帯電話システムに適用される送信回路の送信
出力電力の制御回路の説明のための図である。
出力電力の制御回路の説明のための図である。
【図５】携帯電話システムに適用される送信回路の送信
出力電力の制御回路の説明のための図である。
出力電力の制御回路の説明のための図である。
【図６】従来の高周波用ステップアッテネータの説明の
ための図である。
ための図である。
１ 高周波信号の供給される入力端子 ２ 高周波信号の減衰量（利得）を可変しようとする能
動素子（ＦＥＴ） ３ 出力端子 ４、５、１０ 抵抗器 ６ 電源電圧Ｖｃｃの供給される電源端子 ７ 電流検出部 ８ 比較器 ９ 任意のステップ値の電圧を発生する電圧設定部
動素子（ＦＥＴ） ３ 出力端子 ４、５、１０ 抵抗器 ６ 電源電圧Ｖｃｃの供給される電源端子 ７ 電流検出部 ８ 比較器 ９ 任意のステップ値の電圧を発生する電圧設定部
Claims (3)
- 【請求項１】 高周波の入力信号を能動素子のベースま
たはゲートに供給して上記能動素子を通じて利得制御さ
れた高周波の出力信号を得ると共に、 上記能動素子のコレクタエミッタ間またはドレインソー
ス間を流れる電流を検出してこの電流が電圧設定手段で
設定されるステップ値の設定電圧に応じて変化されるよ
うに上記能動素子のベースまたはゲートを制御してなる
高周波用ステップアッテネータ。 - 【請求項２】 請求項１記載の高周波用ステップアッテ
ネータにおいて、 上記能動素子のコレクタエミッタ間またはドレインソー
ス間に直列に抵抗器が設けられ、 この抵抗器の両端間の電位差が差動アンプに供給されて
上記能動素子のコレクタエミッタ間またはドレインソー
ス間を流れる電流が電圧に変換されて検出されると共
に、 上記電圧設定手段では任意の直流電圧源からの電圧がス
イッチと抵抗器からなる回路に供給されて所望のステッ
プ値の設定電圧が形成され、 この設定電圧と上記変換された検出電圧とが比較回路で
比較され、 これらの電圧が等しくなるように上記能動素子のベース
またはゲートを制御してなる高周波用ステップアッテネ
ータ。 - 【請求項３】 請求項１記載の高周波用ステップアッテ
ネータにおいて、 上記能動素子のベースまたはゲートには送信機の変調部
からの高周波の変調信号を供給すると共に、 所定の制御信号によって上記電圧設定手段のスイッチを
制御して所望のステップ値の設定電圧を形成し、 上記能動素子のコレクタまたはソースから所望のステッ
プ値に出力電力制御された高周波の送信信号を取り出す
ようにした高周波用ステップアッテネータ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7150482A JPH098578A (ja) | 1995-06-16 | 1995-06-16 | 高周波用ステップアッテネータ |
| US08/661,407 US5805986A (en) | 1995-06-16 | 1996-06-07 | High-frequency step attenuator suitable for transmission circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7150482A JPH098578A (ja) | 1995-06-16 | 1995-06-16 | 高周波用ステップアッテネータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH098578A true JPH098578A (ja) | 1997-01-10 |
Family
ID=15497851
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7150482A Pending JPH098578A (ja) | 1995-06-16 | 1995-06-16 | 高周波用ステップアッテネータ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5805986A (ja) |
| JP (1) | JPH098578A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7555272B2 (en) | 2001-12-21 | 2009-06-30 | Infineon Technologies Ag | Transmission arrangement for transmitting data continuously in the time domain |
| AT515558A4 (de) * | 2014-07-21 | 2015-10-15 | Heiligenmann Barbara | Segelkatamaran |
| US12407308B2 (en) | 2020-06-19 | 2025-09-02 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Radio-frequency circuit and communication device |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6711388B1 (en) * | 2000-03-30 | 2004-03-23 | Nokia Corporation | Distributed power level control system of transmitter for cellular communication |
| US6570443B2 (en) * | 2000-10-17 | 2003-05-27 | Asulab S.A. | Amplitude control of an alternating signal generated by an electronic device such as an oscillator circuit |
| US20060229026A1 (en) * | 2005-03-31 | 2006-10-12 | Lucent Technologies | Method for calibrating a wireless base station using an internal source |
| US20070126525A1 (en) * | 2005-12-01 | 2007-06-07 | Nicholson Dean B | Dual path attenuation system |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5113525A (en) * | 1989-11-06 | 1992-05-12 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Linear-modulation type radio transmitter |
| TW225619B (ja) * | 1991-07-19 | 1994-06-21 | Nippon Electric Co | |
| JP2826003B2 (ja) * | 1991-11-29 | 1998-11-18 | 松下電器産業株式会社 | 送信出力制御回路 |
| JP2924644B2 (ja) * | 1994-06-15 | 1999-07-26 | 三菱電機株式会社 | 送信電力制御回路、基地局、移動機及び移動体通信システム |
-
1995
- 1995-06-16 JP JP7150482A patent/JPH098578A/ja active Pending
-
1996
- 1996-06-07 US US08/661,407 patent/US5805986A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7555272B2 (en) | 2001-12-21 | 2009-06-30 | Infineon Technologies Ag | Transmission arrangement for transmitting data continuously in the time domain |
| AT515558A4 (de) * | 2014-07-21 | 2015-10-15 | Heiligenmann Barbara | Segelkatamaran |
| AT515558B1 (de) * | 2014-07-21 | 2015-10-15 | Heiligenmann Barbara | Segelkatamaran |
| US12407308B2 (en) | 2020-06-19 | 2025-09-02 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Radio-frequency circuit and communication device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5805986A (en) | 1998-09-08 |
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