JPH11317690A - ラジオトランシ―バ用受信機直線性の適応制御技術 - Google Patents
ラジオトランシ―バ用受信機直線性の適応制御技術Info
- Publication number
- JPH11317690A JPH11317690A JP11068866A JP6886699A JPH11317690A JP H11317690 A JPH11317690 A JP H11317690A JP 11068866 A JP11068866 A JP 11068866A JP 6886699 A JP6886699 A JP 6886699A JP H11317690 A JPH11317690 A JP H11317690A
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- JP
- Japan
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- amplifier
- reception
- transmitting
- receiving
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- Pending
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-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
- H04B1/06—Receivers
- H04B1/10—Means associated with receiver for limiting or suppressing noise or interference
- H04B1/109—Means associated with receiver for limiting or suppressing noise or interference by improving strong signal performance of the receiver when strong unwanted signals are present at the receiver input
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Transceivers (AREA)
- Telephone Function (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ラジオトランシーバ用受信機の直線性を改善
する。 【解決手段】 トランシーバの特性は、相互変調ひずみ
が検出されるとき、変更される。このことによってLN
Aに対するバイアスを増大させるか、又はLNAへの信
号を減少させ得る。
する。 【解決手段】 トランシーバの特性は、相互変調ひずみ
が検出されるとき、変更される。このことによってLN
Aに対するバイアスを増大させるか、又はLNAへの信
号を減少させ得る。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はラジオトランシーバ
用適応可能な受信機直線性技術に関する。
用適応可能な受信機直線性技術に関する。
【0002】
【従来の技術】発明の背景 CDMA電話はIS−95標準規格に従い作動する。こ
れらデバイスは、一般には、図6及び図7のブロック図
に示すように作動する。ユーザはマイクロフォン100
に向かって話す。マイクロフォン100からの音声はプ
ロセッサ102によって処理され、そして高出力増幅器
(HPA)104によって増幅される。HPA104の
出力はアンテナ共用器108を介してアンテナ110に
結合される。アンテナ共用器108は、送信及び受信が
同時に起こることを許容する。
れらデバイスは、一般には、図6及び図7のブロック図
に示すように作動する。ユーザはマイクロフォン100
に向かって話す。マイクロフォン100からの音声はプ
ロセッサ102によって処理され、そして高出力増幅器
(HPA)104によって増幅される。HPA104の
出力はアンテナ共用器108を介してアンテナ110に
結合される。アンテナ共用器108は、送信及び受信が
同時に起こることを許容する。
【0003】アンテナ110より受信される信号は、ア
ンテナ共用器108を介して低雑音増幅器(LNA)1
12に結合される。LNA112の出力はプロセッサ1
14によって処理され、そしてスピーカー116を介し
てユーザに再生される。アンテナ共用器108は完全に
送−受信信号を分離できるわけではなく、109に示す
ように送−受信のクロストークを来たすことがある。
ンテナ共用器108を介して低雑音増幅器(LNA)1
12に結合される。LNA112の出力はプロセッサ1
14によって処理され、そしてスピーカー116を介し
てユーザに再生される。アンテナ共用器108は完全に
送−受信信号を分離できるわけではなく、109に示す
ように送−受信のクロストークを来たすことがある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】送信機110は一般的
に150で示される基地局と通信を行う。送信機110
と基地局150との間の距離に依存して、異なる影響が
発生する。ハンドセット99が基地局150と近接して
いるときは、送信機は比較的小電力を送信することを必
要とし、そして比較的大電力を受信する。しかし、ハン
ドセット99が基地局150から遠く離れているときに
は、ハンドセットは、基地局まで到達するように大電力
を送信する必要があり、そして小電力しか受信しない。
に150で示される基地局と通信を行う。送信機110
と基地局150との間の距離に依存して、異なる影響が
発生する。ハンドセット99が基地局150と近接して
いるときは、送信機は比較的小電力を送信することを必
要とし、そして比較的大電力を受信する。しかし、ハン
ドセット99が基地局150から遠く離れているときに
は、ハンドセットは、基地局まで到達するように大電力
を送信する必要があり、そして小電力しか受信しない。
【0005】近接する他のハンドセット同士も同様に大
電力を送信し小電力を受信する。これらの他のハンドセ
ットは異なる周波数で送受信する。しかし、構成部品の
非直線性により、干渉が発生し、事実上、その他の近接
したハンドセットは事実上通信障害の原因となる。加え
て、送信された信号は、109のようにアンテナ共用器
108を介して漏出し、別の干渉信号を形成する。
電力を送信し小電力を受信する。これらの他のハンドセ
ットは異なる周波数で送受信する。しかし、構成部品の
非直線性により、干渉が発生し、事実上、その他の近接
したハンドセットは事実上通信障害の原因となる。加え
て、送信された信号は、109のようにアンテナ共用器
108を介して漏出し、別の干渉信号を形成する。
【0006】非受信帯域における干渉は、多くの場合希
望信号よりも高振幅であったとしても、フィルタリング
によって除去され得る。しかし、LNA及び/又はミキ
サその他の構成部品における非直線性が、これらの干渉
波を生成する相互変調ひずみを引き起こし得る。非希望
信号からの雑音が、希望信号の帯域に混じる可能性もあ
る。雑音は希望信号帯域にあるため、濾波することはよ
り一層困難となる。このため、ハンドセットが基地局か
ら離れるにつれ、システムの信号対雑音比が下がる。
望信号よりも高振幅であったとしても、フィルタリング
によって除去され得る。しかし、LNA及び/又はミキ
サその他の構成部品における非直線性が、これらの干渉
波を生成する相互変調ひずみを引き起こし得る。非希望
信号からの雑音が、希望信号の帯域に混じる可能性もあ
る。雑音は希望信号帯域にあるため、濾波することはよ
り一層困難となる。このため、ハンドセットが基地局か
ら離れるにつれ、システムの信号対雑音比が下がる。
【0007】また、携帯電話が可能な限り長い電池寿命
を有することも重要である。
を有することも重要である。
【0008】
【課題を解決するための手段】発明の概要 本開示は、上記欠点を最小限にすることを意図したシス
テムについて、記述する。これは、送信される信号出力
レベルに基づき受信器の受信直線性能を適応性のあるよ
うに修正することによってなされる。
テムについて、記述する。これは、送信される信号出力
レベルに基づき受信器の受信直線性能を適応性のあるよ
うに修正することによってなされる。
【0009】LNAの多くは、消費電流量の少ないモー
ドで駆動されると、直線性が低下する。携帯電話用LNA
の殆どは、消費電力を減少させるように、この低い電流
モードで駆動される。しかし、通常、送信時間中におい
て、LNAはHPAよりもかなり少ない電力を使用して
いる。その時間中において、LNAの電流量は、HPA
の電流ほどは重要な意味はもたない。
ドで駆動されると、直線性が低下する。携帯電話用LNA
の殆どは、消費電力を減少させるように、この低い電流
モードで駆動される。しかし、通常、送信時間中におい
て、LNAはHPAよりもかなり少ない電力を使用して
いる。その時間中において、LNAの電流量は、HPA
の電流ほどは重要な意味はもたない。
【0010】本明細書に述べられるようなシステムは、
同時送受信中における受信感度を改善するものである。
しかし、受信のみの時間中における受信器電力消費は増
加されない。従って、性能は、電池寿命の大きな減少を
伴うことなく改善される。
同時送受信中における受信感度を改善するものである。
しかし、受信のみの時間中における受信器電力消費は増
加されない。従って、性能は、電池寿命の大きな減少を
伴うことなく改善される。
【0011】
【発明の実施の形態】一実施形態が図1に示されてい
る。低雑音増幅器300は直線性制御入力302を含む
増幅器である。直線性制御入力302は低雑音増幅器の
直線性を制御する。この直線性は、好適な本実施形態に
おいて、バイアス電圧及び/又は電流を増加させること
によって改善され、それにより、低雑音増幅器の全体の
消費電力を増加する。
る。低雑音増幅器300は直線性制御入力302を含む
増幅器である。直線性制御入力302は低雑音増幅器の
直線性を制御する。この直線性は、好適な本実施形態に
おいて、バイアス電圧及び/又は電流を増加させること
によって改善され、それにより、低雑音増幅器の全体の
消費電力を増加する。
【0012】このシステムは図1に示されるように作動
する。HPA310には従来の方法で送信入力312が
入力される。このHPA310はその信号が入力された
時に送信を行う。HPA310の出力はRF結合器31
5を通してアンテナ共用器108に伝わり、このアンテ
ナ共用器108はその出力をアンテナ110に供給す
る。
する。HPA310には従来の方法で送信入力312が
入力される。このHPA310はその信号が入力された
時に送信を行う。HPA310の出力はRF結合器31
5を通してアンテナ共用器108に伝わり、このアンテ
ナ共用器108はその出力をアンテナ110に供給す
る。
【0013】アンテナ110からの受信入力もまたアン
テナ共用器108を介して供給され、そして低雑音増幅
器300によって増幅される。RF結合器315は、送
信される電力量を表す信号328を発生するピックオフ
部325を有する。この信号は整合回路網を通して増幅
器論理回路網330に結合される。
テナ共用器108を介して供給され、そして低雑音増幅
器300によって増幅される。RF結合器315は、送
信される電力量を表す信号328を発生するピックオフ
部325を有する。この信号は整合回路網を通して増幅
器論理回路網330に結合される。
【0014】増幅器論理回路網330はLNA直線性制
御335及びミキサ直線性制御340を発生する。さら
にここで述べられるものを含む大部分のLNAは、より
高いバイアスレベルで駆動される場合、より高い直線性
をもつ。しかし、このようなより高いバイアスレベル
は、ハンドセットの電池寿命を短縮する。HPAは、通
常、零に近い値を送信する。この値は、コンデンサ33
4の充電を導くダイオード332によって検出される。
コンデンサ334の電位が所定レベル、例えば1ボルト
を上回ると、LNAの直線性が調整される。
御335及びミキサ直線性制御340を発生する。さら
にここで述べられるものを含む大部分のLNAは、より
高いバイアスレベルで駆動される場合、より高い直線性
をもつ。しかし、このようなより高いバイアスレベル
は、ハンドセットの電池寿命を短縮する。HPAは、通
常、零に近い値を送信する。この値は、コンデンサ33
4の充電を導くダイオード332によって検出される。
コンデンサ334の電位が所定レベル、例えば1ボルト
を上回ると、LNAの直線性が調整される。
【0015】バイアス調整回路は図4に示される。LN
A300に対するバイアス335は、一般的には、約3
〜5mAを供給する2つの抵抗器404、406にかか
るように、通常、供給され得る。これはスタンバイ電流
に相当する。送信電力検出器が十分なレベルに達した場
合、トランジスタ400が導通されて、これにより、ト
ランジスタ402を導通し、抵抗器404を短絡する。
このことが、VCCに対する抵抗を減少し、そして、こ
れにより、より高いバイアス電流、例えば、10数mA
を発生する。
A300に対するバイアス335は、一般的には、約3
〜5mAを供給する2つの抵抗器404、406にかか
るように、通常、供給され得る。これはスタンバイ電流
に相当する。送信電力検出器が十分なレベルに達した場
合、トランジスタ400が導通されて、これにより、ト
ランジスタ402を導通し、抵抗器404を短絡する。
このことが、VCCに対する抵抗を減少し、そして、こ
れにより、より高いバイアス電流、例えば、10数mA
を発生する。
【0016】LNA自体は図3において示されている。
その信号は、バイアス回路網を通してバイアスシステム
より発生されるトランジスタ500によって増幅され
る。その高いバイアス335は、より高い電流をそのコ
レクタに流す。このため、増幅器は、より一層、直線性
の高い領域で作動する。従って、HPAが送信中である
とき、即ち、相互変調ひずみが最も多く現れるとき、L
NAはそのバイアスを増すことによって、より一層直線
性を増す。
その信号は、バイアス回路網を通してバイアスシステム
より発生されるトランジスタ500によって増幅され
る。その高いバイアス335は、より高い電流をそのコ
レクタに流す。このため、増幅器は、より一層、直線性
の高い領域で作動する。従って、HPAが送信中である
とき、即ち、相互変調ひずみが最も多く現れるとき、L
NAはそのバイアスを増すことによって、より一層直線
性を増す。
【0017】信号328は、送信が行われているか否か
を表す。送信の開始は、LNAに対するバイアスを増加
してその直線性を増加させる。その信号の終了はLNA
に対するバイアスを減少させる。このため、HPAが全
体の電力消費を減少させるために送信を行っていない
間、LNAはより小さくバイアスされる。これまで、L
NAに対するバイアスを増加させるか、或いはバイアス
をスタンバイレベルまで減少させるかのいずれかの2つ
のレベルの作動を論じてきた。トランジスタ400及び
402も、送信量に従ってそのバイアスの適正な増減を
許容する能動状態にバイアスされる。
を表す。送信の開始は、LNAに対するバイアスを増加
してその直線性を増加させる。その信号の終了はLNA
に対するバイアスを減少させる。このため、HPAが全
体の電力消費を減少させるために送信を行っていない
間、LNAはより小さくバイアスされる。これまで、L
NAに対するバイアスを増加させるか、或いはバイアス
をスタンバイレベルまで減少させるかのいずれかの2つ
のレベルの作動を論じてきた。トランジスタ400及び
402も、送信量に従ってそのバイアスの適正な増減を
許容する能動状態にバイアスされる。
【0018】LNAは、HPAに先立って(高バイアス
モードで)導通され、そしてその送信後に非導通にされ
るべきである。換言すれば、進み及び遅れの時間は、H
PA送信周期を包含するように、HPAタイミングに加
えられる。このことは、LNAバイアスがHPAと同時
に導通される過渡期中における相互変調の可能性を最小
限にする。基地局との閉ループ通信においては、各ハン
ドセットは、いつバースト或いは送信を行う必要がある
か知ることが可能である。かくして、コマンドに従いH
PAに先立ってLNAバイアスを増加させることは容易
に達成されう得る。この先行及び遅れの時間は、通常、
100万分の1秒(μs)から1000分の1秒(m
s)の期間にある。
モードで)導通され、そしてその送信後に非導通にされ
るべきである。換言すれば、進み及び遅れの時間は、H
PA送信周期を包含するように、HPAタイミングに加
えられる。このことは、LNAバイアスがHPAと同時
に導通される過渡期中における相互変調の可能性を最小
限にする。基地局との閉ループ通信においては、各ハン
ドセットは、いつバースト或いは送信を行う必要がある
か知ることが可能である。かくして、コマンドに従いH
PAに先立ってLNAバイアスを増加させることは容易
に達成されう得る。この先行及び遅れの時間は、通常、
100万分の1秒(μs)から1000分の1秒(m
s)の期間にある。
【0019】代替の実施形態が図4において示される。
IS−95標準規格では、受信される信号に対し所定の
処理を実行する。この処理は、図1に示されるRX出力
後に実行される。この処理は、デジタルであり、そして
精度を高めるために固有のエラー修正コードを含む。こ
れらのエラー修正コードは、受信信号におけるデジタル
エラーを決定する。デジタルエラー出力610は、ビッ
トエラー率及びフレームエラー率のいずれかまたは双方
で表すことができる。
IS−95標準規格では、受信される信号に対し所定の
処理を実行する。この処理は、図1に示されるRX出力
後に実行される。この処理は、デジタルであり、そして
精度を高めるために固有のエラー修正コードを含む。こ
れらのエラー修正コードは、受信信号におけるデジタル
エラーを決定する。デジタルエラー出力610は、ビッ
トエラー率及びフレームエラー率のいずれかまたは双方
で表すことができる。
【0020】デジタルエラーが所定の閾値を超えると
き、そのデジタルエラー出力610が発生される。この
デジタルエラー出力は、相互変調ひずみの可能性を表
し、そしてLNA 300に対するバイアスを増加させるよ
うに受信機コントローラ620を制御する。そのデジタ
ルエラー信号は、それに比例するアナログ信号に変換さ
れてLNA/ミキサの特性を制御し得る。
き、そのデジタルエラー出力610が発生される。この
デジタルエラー出力は、相互変調ひずみの可能性を表
し、そしてLNA 300に対するバイアスを増加させるよ
うに受信機コントローラ620を制御する。そのデジタ
ルエラー信号は、それに比例するアナログ信号に変換さ
れてLNA/ミキサの特性を制御し得る。
【0021】上記実施形態の全てにおいて、可変の直線
性LNAを伴う動作が述べられてきた。上述のように、
この可変の直線性LNAは、例えば、単に、調整可能な
バイアスを与える低雑音増幅器であってもよい。特殊な
LNAはまた、増幅器の3次インタセプト(IP3)を
変化させように、色々なバイアスポイントをもち得る。
LNAはまた、可変の利得制御を備え得る。利得制御
は、LNA/ミキサのインピーダンス整合を変化させる
ことによっても達成され得る。その整合の変化は、バラ
クタキャパシタンスを変化させるかまたは整合インダク
タをオン/オフするというアナログ的或いは離散的なス
テップにおいてなされ得る。
性LNAを伴う動作が述べられてきた。上述のように、
この可変の直線性LNAは、例えば、単に、調整可能な
バイアスを与える低雑音増幅器であってもよい。特殊な
LNAはまた、増幅器の3次インタセプト(IP3)を
変化させように、色々なバイアスポイントをもち得る。
LNAはまた、可変の利得制御を備え得る。利得制御
は、LNA/ミキサのインピーダンス整合を変化させる
ことによっても達成され得る。その整合の変化は、バラ
クタキャパシタンスを変化させるかまたは整合インダク
タをオン/オフするというアナログ的或いは離散的なス
テップにおいてなされ得る。
【0022】もう一つの実施形態が図5にて示されてい
る。相互変調歪みは、その発生に寄与する信号のレベル
を減少させることにより、減少され得る。このことは、
非希望受信信号を減少させることが希望受信信号をも減
少させる可能性があることから、困難である。図5で
は、可変減衰システムが使用されている。可変減衰器7
00及び/又はLNAバイパス702が使用される。可
変減衰器700及びLNAバイパスのいずれか又は双方
が相互変調ひずみレベルを減少させる。
る。相互変調歪みは、その発生に寄与する信号のレベル
を減少させることにより、減少され得る。このことは、
非希望受信信号を減少させることが希望受信信号をも減
少させる可能性があることから、困難である。図5で
は、可変減衰システムが使用されている。可変減衰器7
00及び/又はLNAバイパス702が使用される。可
変減衰器700及びLNAバイパスのいずれか又は双方
が相互変調ひずみレベルを減少させる。
【0023】その制御は上述と同様であるか、或いは、
相互変調ひずみの個々の検出に基づいてなされ得る。
相互変調ひずみの個々の検出に基づいてなされ得る。
【図1】本システムに従った適合的直線性修正システム
の最初の実施形態を示す図である。
の最初の実施形態を示す図である。
【図2】可変バイアスシステムの概略図である。
【図3】可変電流のLNAの一例を示す図である。
【図4】デジタルにおける実施形態を示す図である。
【図5】LNAバイパススイッチを有するもうひとつの
実施形態を示す図である。
実施形態を示す図である。
【図6】送受器トランシーバシステムのブロック図であ
る。
る。
【図7】望まれる信号及び干渉の帯域を含むブロック図
である。
である。
110…アンテナ、108…アンテナ共用器 、300
…低雑音増幅器、330…増幅器論理回路網、332…
ダイオード、334…コンデンサ。
…低雑音増幅器、330…増幅器論理回路網、332…
ダイオード、334…コンデンサ。
Claims (13)
- 【請求項1】アンテナに接続されて送られてくる情報を
受信する可変直線性受信増幅器と、 情報を送信するために接続され、動作時には前記可変直
線性受信増幅器よりも多くの電力を消費する送信増幅器
と、 前記送信機が送信している時のみ前記受信増幅器の受信
特性を調整し、そして前記送信機が送信していない時前
記受信増幅器の受信特性を調整しない受信制御回路とを
有するトランシーバシステム。 - 【請求項2】前記受信増幅器に対するバイアスを増大し
てその直線性を向上させるバイアス調整回路をさらに有
する請求項1に記載のシステム。 - 【請求項3】前記受信制御回路は送信電力検出システム
を有する請求項1に記載のシステム。 - 【請求項4】前記受信制御回路は受信信号エラー検出シ
ステムを有する請求項1に記載のシステム。 - 【請求項5】アンテナに接続されて送られてくる情報を
受信する受信増幅器と、 情報を送信するために接続される送信増幅器と、 相互変調ひずみの状態を検出し、前記状態が検出される
時のみ前記相互変調ひずみを減少する処理をし、前記状
態が検出されない時前記処理をしない相互変調ひずみ検
出器とを有するトランシーバシステム。 - 【請求項6】前記処理は、前記システムの電力消費を増
加させることを含む請求項5に記載のシステム。 - 【請求項7】前記処理は、前記システムの受信利得を減
少させることを含む装置請求項5に記載のシステム。 - 【請求項8】前記処理は、該受信増幅器に対するバイア
スを増大させてこれにより前記受信増幅器の直線性をよ
り一層向上することを含む請求項6に記載のシステム。 - 【請求項9】相互変調ひずみの一時的な状態を決定し、 この決定に基づき前記相互変調ひずみを減少させる処理
を一時的に行い、 前記状態が終了するとき前記処理を終了するようにした
トランシーバシステムにおける相互変調ひずみを減少さ
せる方法。 - 【請求項10】前記状態は、送信機が送信していること
を含む請求項9に記載の方法。 - 【請求項11】前記処理は、受信機の電力消費を増すこ
とを含む請求項9に記載の方法。 - 【請求項12】前記処理は、受信される信号電力を減少
させることを含み、 前記送信増幅器が送信している時を検出し、前記送信機
が送信している時のみ前記受信増幅器の受信特性を調整
し、そして前記送信機が送信していない時前記受信増幅
器の受信特性の調整を行わない請求項9に記載の方法。 - 【請求項13】アンテナに接続されて送信される情報を
受信する受信増幅器と、 情報を送信するために接続されて、動作時には前記受信
増幅器よりも多くの電力を消費する送信増幅器と、 相互変調ひずみの状態を決定し、前記受信増幅器の受信
特性であって受信される信号の減少を結果として生ずる
受信特性が検出される時のみ当該受信特性を調整し、前
記受信特性が検出されない時前記増幅器の受信特性を調
整しない受信制御回路とを有するトランシーバシステ
ム。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/053,842 US6298221B1 (en) | 1998-04-01 | 1998-04-01 | Adaptive receiver linearity techniques for a radio transceiver |
| US09/053842 | 1998-04-01 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11317690A true JPH11317690A (ja) | 1999-11-16 |
Family
ID=21986923
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11068866A Pending JPH11317690A (ja) | 1998-04-01 | 1999-03-15 | ラジオトランシ―バ用受信機直線性の適応制御技術 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6298221B1 (ja) |
| JP (1) | JPH11317690A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6826418B2 (en) | 2000-10-11 | 2004-11-30 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Radio circuit and control method of radio circuit |
| JP2007295436A (ja) * | 2006-04-27 | 2007-11-08 | Kyocera Corp | 無線通信装置 |
| JP2008160483A (ja) * | 2006-12-22 | 2008-07-10 | Sony Corp | 無線通信装置 |
| JP2009290896A (ja) * | 2006-01-17 | 2009-12-10 | Hitachi Metals Ltd | 高周波回路部品及びこれを用いた通信装置 |
Families Citing this family (32)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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