JP2001217663A - 送信回路 - Google Patents
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- H03F1/02—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation
- H03F1/0205—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation in transistor amplifiers
- H03F1/0261—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation in transistor amplifiers with control of the polarisation voltage or current, e.g. gliding Class A
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- Control Of Amplification And Gain Control (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 移動通信機器の小型化と低消費電力化を可能
とし、終段増幅器の電気的特性の優れた送信回路を提供
すること。 【解決手段】 入力された高周波信号を終段増幅器１で
規定送信出力まで増幅し、その出力電力と、終段増幅器
１の出力インピーダンスおよび終段増幅器１の出力側に
接続される負荷インピーダンスとの不整合により発生す
る反射波を方向性結合器３で検出し、時分割で２個のス
イッチ４、５を選択的に切り換えて、検波ダイオード６
で検波した反射波に対する直流電圧を選択して、比較器
１１であらかじめ終段増幅器１の負荷インピーダンス特
性によって決められた閾値電圧と直流電圧とを比較し、
その大小に応じて出力される比較器１１の出力でスイッ
チ１４を切り換えてゲート電圧１２，１３を選択に終段
増幅器１に印加する。
とし、終段増幅器の電気的特性の優れた送信回路を提供
すること。 【解決手段】 入力された高周波信号を終段増幅器１で
規定送信出力まで増幅し、その出力電力と、終段増幅器
１の出力インピーダンスおよび終段増幅器１の出力側に
接続される負荷インピーダンスとの不整合により発生す
る反射波を方向性結合器３で検出し、時分割で２個のス
イッチ４、５を選択的に切り換えて、検波ダイオード６
で検波した反射波に対する直流電圧を選択して、比較器
１１であらかじめ終段増幅器１の負荷インピーダンス特
性によって決められた閾値電圧と直流電圧とを比較し、
その大小に応じて出力される比較器１１の出力でスイッ
チ１４を切り換えてゲート電圧１２，１３を選択に終段
増幅器１に印加する。
Description
【０００１】この発明は、自動出力電力制御回路（以
下、ＡＬＣという）を有する移動通信機器などの送信回
路に関し、特に終段増幅器の出力に終段増幅器から出力
される電力と、終段増幅器の出力インピーダンスと終段
増幅器の出力側に接続される負荷インピーダンスの不整
合によって発生する反射波を検出できる方向性結合器を
持ち、この反射波の大きさによって終段増幅器のゲート
電圧を切り替えることができるようにした送信回路に関
する。
下、ＡＬＣという）を有する移動通信機器などの送信回
路に関し、特に終段増幅器の出力に終段増幅器から出力
される電力と、終段増幅器の出力インピーダンスと終段
増幅器の出力側に接続される負荷インピーダンスの不整
合によって発生する反射波を検出できる方向性結合器を
持ち、この反射波の大きさによって終段増幅器のゲート
電圧を切り替えることができるようにした送信回路に関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来の送信器の送信回路に用いられる高
周波電力増幅器として、たとえば、特開昭５７−１１８
４１２号公報には、外部からの制御電圧によって利得が
変化する可変利得電力増幅手段の負荷からの反射電力を
検出手段で検出し、その検出出力を直流化手段で検波し
て検波電圧を得るとともに、この検波電圧の中から最大
電圧を選択手段で選択し、その選択した検波電圧を比較
器に入力して、比較器で可変利得電力増幅手段の利得制
御の開始点を決定し、検波電圧が可変利得電力増幅手段
の設定電圧を超えたときに切替手段により制御手段に出
力し、この制御手段により可変利得電力増幅手段の利得
制御を行うことが開示されている。
周波電力増幅器として、たとえば、特開昭５７−１１８
４１２号公報には、外部からの制御電圧によって利得が
変化する可変利得電力増幅手段の負荷からの反射電力を
検出手段で検出し、その検出出力を直流化手段で検波し
て検波電圧を得るとともに、この検波電圧の中から最大
電圧を選択手段で選択し、その選択した検波電圧を比較
器に入力して、比較器で可変利得電力増幅手段の利得制
御の開始点を決定し、検波電圧が可変利得電力増幅手段
の設定電圧を超えたときに切替手段により制御手段に出
力し、この制御手段により可変利得電力増幅手段の利得
制御を行うことが開示されている。
【０００３】また、図５は従来の従来の移動通信機器な
どの送信回路の構成を示すブロック図である。この図５
において、高周波信号を増幅する終段増幅器２１のゲー
トにゲート電圧２０が印加され、その出力側には、方向
性結合器２２、アイソレーレータ２３を介してアンテナ
２４に接続されている。方向性結合器２２の２個の検出
出力のうち、一方の検出出力は終端抵抗２５を通して接
地され、他方の検出出力は検波ダイオード２６を介して
比較器２７の正入力端に検波電圧を入力するようにして
いる。
どの送信回路の構成を示すブロック図である。この図５
において、高周波信号を増幅する終段増幅器２１のゲー
トにゲート電圧２０が印加され、その出力側には、方向
性結合器２２、アイソレーレータ２３を介してアンテナ
２４に接続されている。方向性結合器２２の２個の検出
出力のうち、一方の検出出力は終端抵抗２５を通して接
地され、他方の検出出力は検波ダイオード２６を介して
比較器２７の正入力端に検波電圧を入力するようにして
いる。
【０００４】検波ダイオード２６は、方向性結合器２２
から得られる終段増幅器２１の出力または反射波を検波
して直流電圧に変換するものであり、この直流電圧と閾
値電圧２８とを比較器２７で比較するようにしている。
この閾値電圧２８は、比較器１７の負入力端に印加され
ている。閾値電圧２８は、あらかじめ終段増幅器２１の
出力側に接続される負荷インピーダンス特性と、検波ダ
イオード２６により直流電圧に変換される反射波とによ
って決められているものである。比較器２７は、この閾
値電圧２８と検波ダイオード２６の直流電圧とを比較
し、その直流電圧が閾値電圧２８より高いか、低いかに
応じて「Ｈ」レベル、あるいは「Ｌ」レベルを出力し
て、ＡＬＣ回路２９に出力を供給してＡＬＣ回路２９に
より終段増幅器２１のＡＬＣ制御を行うようにしてい
る。
から得られる終段増幅器２１の出力または反射波を検波
して直流電圧に変換するものであり、この直流電圧と閾
値電圧２８とを比較器２７で比較するようにしている。
この閾値電圧２８は、比較器１７の負入力端に印加され
ている。閾値電圧２８は、あらかじめ終段増幅器２１の
出力側に接続される負荷インピーダンス特性と、検波ダ
イオード２６により直流電圧に変換される反射波とによ
って決められているものである。比較器２７は、この閾
値電圧２８と検波ダイオード２６の直流電圧とを比較
し、その直流電圧が閾値電圧２８より高いか、低いかに
応じて「Ｈ」レベル、あるいは「Ｌ」レベルを出力し
て、ＡＬＣ回路２９に出力を供給してＡＬＣ回路２９に
より終段増幅器２１のＡＬＣ制御を行うようにしてい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の送信
回路においては、終段増幅器２１の出力側に、アイソレ
ータ２３を挿入することによって、終段増幅器２１の負
荷インピーダンスの安定化をはかり、安定した出力歪み
特性、消費電力を確保していた。このため、アンテナに
て規定送信電力を送出するためには、アイソレータの挿
入損失を含んだ送信電力を終段増幅器より送出させざる
を得ず、低消費電力化に適さなかった。また、アイソレ
ータは、大型部品であり、小型化にも適さないとい課題
があった。一方、近年、移動通信機器の低消費電力化、
小型化が急速に進みつつある中、安定した終段増幅器の
出力歪み特性、消費電力を確保し、かつ低消費電力、小
型化を実現する送信回路の開発が求められている。
回路においては、終段増幅器２１の出力側に、アイソレ
ータ２３を挿入することによって、終段増幅器２１の負
荷インピーダンスの安定化をはかり、安定した出力歪み
特性、消費電力を確保していた。このため、アンテナに
て規定送信電力を送出するためには、アイソレータの挿
入損失を含んだ送信電力を終段増幅器より送出させざる
を得ず、低消費電力化に適さなかった。また、アイソレ
ータは、大型部品であり、小型化にも適さないとい課題
があった。一方、近年、移動通信機器の低消費電力化、
小型化が急速に進みつつある中、安定した終段増幅器の
出力歪み特性、消費電力を確保し、かつ低消費電力、小
型化を実現する送信回路の開発が求められている。
【０００６】この発明は、上記従来の課題を解決するた
めになされたもので、移動通信機器の小型化と低消費電
力化を可能とし、終段増幅器の電気特性の優れた送信回
路を提供することを目的とする。
めになされたもので、移動通信機器の小型化と低消費電
力化を可能とし、終段増幅器の電気特性の優れた送信回
路を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、入力された高周波信号を規定送信出力まで増幅し、
かつゲートに印加される直流電圧によって消費電力と出
力歪みが制御できる終段増幅器と、前記終段増幅器から
出力された出力電力を検出できる端子と前記終段増幅器
の出力インピーダンスおよび前記終段増幅器の出力側に
接続される負荷インピーダンスとの不整合によって発生
する反射波を検出できる端子をもつ方向性結合器と、前
記方向性結合器の前記端子を適宜時分割に選択する２個
の第１スイッチと、前記第１スイッチのそれぞれに対応
して設けられ、前記第１スイッチにより非選択となった
方向性結合器の端子を終端する終端抵抗器と、前記方向
性結合器より得られた出力電力および反射波を直流電圧
に変換する検波ダイオードと、前記検波ダイオードによ
って得られた前記出力電力に対する直流電圧と前記反射
波に対する直流電圧とを時分割で選択して切り替えて出
力する第２スイッチと、前記第２スイッチにより選択さ
れた前記反射波に対する直流電圧に応じて前記負荷イン
ピーダンスに合ったゲート電圧を前記終段増幅器に印加
するゲート電圧制御手段とを備えることを特徴とする。
に、入力された高周波信号を規定送信出力まで増幅し、
かつゲートに印加される直流電圧によって消費電力と出
力歪みが制御できる終段増幅器と、前記終段増幅器から
出力された出力電力を検出できる端子と前記終段増幅器
の出力インピーダンスおよび前記終段増幅器の出力側に
接続される負荷インピーダンスとの不整合によって発生
する反射波を検出できる端子をもつ方向性結合器と、前
記方向性結合器の前記端子を適宜時分割に選択する２個
の第１スイッチと、前記第１スイッチのそれぞれに対応
して設けられ、前記第１スイッチにより非選択となった
方向性結合器の端子を終端する終端抵抗器と、前記方向
性結合器より得られた出力電力および反射波を直流電圧
に変換する検波ダイオードと、前記検波ダイオードによ
って得られた前記出力電力に対する直流電圧と前記反射
波に対する直流電圧とを時分割で選択して切り替えて出
力する第２スイッチと、前記第２スイッチにより選択さ
れた前記反射波に対する直流電圧に応じて前記負荷イン
ピーダンスに合ったゲート電圧を前記終段増幅器に印加
するゲート電圧制御手段とを備えることを特徴とする。
【０００８】そのため、終段増幅器は、入力された高周
波信号を規定送信出力まで増幅し、その出力電力を方向
性結合器で検出するとともに、終段増幅器の出力インピ
ーダンスおよび終段増幅器の出力側に接続される負荷イ
ンピーダンスとの不整合によって発生する反射波を検出
して２個の第１スイッチに供給する。第１スイッチを時
分割で切り替えて、終段増幅器の出力電力と反射波とを
検波ダイオードに選択的に加えて検波ダイオードで検波
することにより直流電圧に変換して第２スイッチに印加
する。第２スイッチを時分割で切り替えて、反射波に対
応する直流電圧を選択するとゲート電圧制御手段により
反射波に対する直流電圧に応じて負荷インピーダンスに
合ったゲート電圧を終段増幅器に印加するようにしたの
で、移動通信機器の小型化と低消費電力化を可能と終段
増幅器を電気特性の優れたものとすることができる。
波信号を規定送信出力まで増幅し、その出力電力を方向
性結合器で検出するとともに、終段増幅器の出力インピ
ーダンスおよび終段増幅器の出力側に接続される負荷イ
ンピーダンスとの不整合によって発生する反射波を検出
して２個の第１スイッチに供給する。第１スイッチを時
分割で切り替えて、終段増幅器の出力電力と反射波とを
検波ダイオードに選択的に加えて検波ダイオードで検波
することにより直流電圧に変換して第２スイッチに印加
する。第２スイッチを時分割で切り替えて、反射波に対
応する直流電圧を選択するとゲート電圧制御手段により
反射波に対する直流電圧に応じて負荷インピーダンスに
合ったゲート電圧を終段増幅器に印加するようにしたの
で、移動通信機器の小型化と低消費電力化を可能と終段
増幅器を電気特性の優れたものとすることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】次に、この発明による送信回路の
実施の形態について図面に基づき説明する。図１は、こ
の発明による送信回路の第１実施の形態の構成を示すブ
ロック図である。この図１において、トランジスタを主
体にして構成される終段増幅器１には、高周波信号が入
力されるようになっている。この高周波信号は終段増幅
器１で規定送信出力まで増幅されるようになっている。
終段増幅器１のゲートには、複数の最適ゲート電圧が印
加されるようになっている。この最適ゲート電圧の印加
により、終段増幅器１は消費電力と出力歪が制御できる
増幅器である。
実施の形態について図面に基づき説明する。図１は、こ
の発明による送信回路の第１実施の形態の構成を示すブ
ロック図である。この図１において、トランジスタを主
体にして構成される終段増幅器１には、高周波信号が入
力されるようになっている。この高周波信号は終段増幅
器１で規定送信出力まで増幅されるようになっている。
終段増幅器１のゲートには、複数の最適ゲート電圧が印
加されるようになっている。この最適ゲート電圧の印加
により、終段増幅器１は消費電力と出力歪が制御できる
増幅器である。
【００１０】終段増幅器１の出力端は、方向性結合器３
を介してアンテナ２に接続されている。方向結合器３
は、終段増幅器１から出力された出力電力を検出できる
端子と終段増幅器１の出力インピーダンスと、終段増幅
器１の出力に接続される負荷インピーダンスとの不整合
によって発生する反射波を検出できる端子をも有してい
る。方向性結合器３のこの二つの端子は、それぞれを、
適宜時分割に選択する２個のスイッチ４，５の各可動端
子Ｃ側に接続されている。
を介してアンテナ２に接続されている。方向結合器３
は、終段増幅器１から出力された出力電力を検出できる
端子と終段増幅器１の出力インピーダンスと、終段増幅
器１の出力に接続される負荷インピーダンスとの不整合
によって発生する反射波を検出できる端子をも有してい
る。方向性結合器３のこの二つの端子は、それぞれを、
適宜時分割に選択する２個のスイッチ４，５の各可動端
子Ｃ側に接続されている。
【００１１】スイッチ４，５はそれぞれ２個の固定端子
Ａ，Ｂを備えている。スイッチ４，５の各可動端子Ｃは
ＡＬＣ／ＶＳ（Voltage Standing：電圧定在）検出切
替信号により、固定端子ＡとＢを時分割で切り替わるよ
うになっている。図面上では、この発明に使用される各
スイッチは機械的スイッチで表されているが、実際に
は、電子スイッチが使用されている。スイッチ４の固定
端子Ａとスイッチ５の固定端子Ｂはそれぞれ終端抵抗器
７、８を通して接地されている。終端抵抗器７，８はそ
れぞれ方向性結合器３の端子が選択されていないときに
は、この端子を終端するための抵抗である。
Ａ，Ｂを備えている。スイッチ４，５の各可動端子Ｃは
ＡＬＣ／ＶＳ（Voltage Standing：電圧定在）検出切
替信号により、固定端子ＡとＢを時分割で切り替わるよ
うになっている。図面上では、この発明に使用される各
スイッチは機械的スイッチで表されているが、実際に
は、電子スイッチが使用されている。スイッチ４の固定
端子Ａとスイッチ５の固定端子Ｂはそれぞれ終端抵抗器
７、８を通して接地されている。終端抵抗器７，８はそ
れぞれ方向性結合器３の端子が選択されていないときに
は、この端子を終端するための抵抗である。
【００１２】スイッチ４の固定端子Ｂとスイッチ５の固
定端子Ａは共通に接続されて、検波ダイオード６経由で
スイッチ９の可動端子Ｃに接続されている。検波ダイオ
ード６は、方向性結合器３によって得られた終段増幅器
１の出力電力および反射波を検波して直流電圧に変換す
るダイオードである。スイッチ９も２個の固定端子Ａ，
Ｂを備えている。可動端子Ｃは上記ＡＬＣ／ＶＳ検出切
替信号により時分割で二つの固定端子Ａ，Ｂを切り替え
るようになっている。
定端子Ａは共通に接続されて、検波ダイオード６経由で
スイッチ９の可動端子Ｃに接続されている。検波ダイオ
ード６は、方向性結合器３によって得られた終段増幅器
１の出力電力および反射波を検波して直流電圧に変換す
るダイオードである。スイッチ９も２個の固定端子Ａ，
Ｂを備えている。可動端子Ｃは上記ＡＬＣ／ＶＳ検出切
替信号により時分割で二つの固定端子Ａ，Ｂを切り替え
るようになっている。
【００１３】スイッチ９の可動端子Ｃが固定端子Ｂ側に
切り替わった場合には、反射波に対応する直流電圧を比
較器１１の正入力端に印加するようになっている。ま
た、スイッチ９の可動端子Ｃが固定端子Ａ側に切り替わ
った場合には、前記出力電力に対応する直流電圧が固定
端子Ａ側から図示しないＡＬＣに供給されるようになっ
ている。
切り替わった場合には、反射波に対応する直流電圧を比
較器１１の正入力端に印加するようになっている。ま
た、スイッチ９の可動端子Ｃが固定端子Ａ側に切り替わ
った場合には、前記出力電力に対応する直流電圧が固定
端子Ａ側から図示しないＡＬＣに供給されるようになっ
ている。
【００１４】比較器１１の負入力端には閾値電圧１０が
印加されている。この閾値電圧１０は、あらかじめ終端
増幅器１の出力に接続される負荷インピーダンス特性に
よって決められた電圧である。比較器１１はスイッチ９
の固体端子Ｂ側から選択された反射波に対応する直流電
圧をこの閾値電圧１０と比較し、その比較の結果、直流
電圧が閾値電圧１０より高い場合には、「Ｈ」レベルを
出力し、逆に直流電圧が閾値電圧よりも低い場合には
「Ｌ」レベルを出力するようになっている。比較器１１
の出力により、スイッチ１４の可動端子Ｃの切替制御を
行うようになっている。
印加されている。この閾値電圧１０は、あらかじめ終端
増幅器１の出力に接続される負荷インピーダンス特性に
よって決められた電圧である。比較器１１はスイッチ９
の固体端子Ｂ側から選択された反射波に対応する直流電
圧をこの閾値電圧１０と比較し、その比較の結果、直流
電圧が閾値電圧１０より高い場合には、「Ｈ」レベルを
出力し、逆に直流電圧が閾値電圧よりも低い場合には
「Ｌ」レベルを出力するようになっている。比較器１１
の出力により、スイッチ１４の可動端子Ｃの切替制御を
行うようになっている。
【００１５】スイッチ１４もこの可動端子Ｃと二つの固
定端子Ａ，Ｂを備えている。固定端子Ａ，Ｂには、それ
ぞれ電圧の異なる終段増幅用のゲート電圧１２、１３が
印加されている。比較器１１の出力により、スイッチ１
４の可動端子Ｃの切替制御を行うと、固定端子Ａ，Ｂの
いずれかが選択されてゲート電圧１２あるいは１３が選
択されて終段増幅器１を構成するトランジスタのゲート
に最適なゲート電圧として印加され、それによって終段
増幅器１は常に出力に歪みがなく、しかも低消費電流の
特性を保持しつつ、送信電力を送出できるようになって
いる。この第１実施の形態では、終段増幅器１のゲート
に印加するゲート電圧を制御するゲート電圧制御手段１
７として、比較器１１と、スイッチ１４とにより構成し
ている場合を例示している。
定端子Ａ，Ｂを備えている。固定端子Ａ，Ｂには、それ
ぞれ電圧の異なる終段増幅用のゲート電圧１２、１３が
印加されている。比較器１１の出力により、スイッチ１
４の可動端子Ｃの切替制御を行うと、固定端子Ａ，Ｂの
いずれかが選択されてゲート電圧１２あるいは１３が選
択されて終段増幅器１を構成するトランジスタのゲート
に最適なゲート電圧として印加され、それによって終段
増幅器１は常に出力に歪みがなく、しかも低消費電流の
特性を保持しつつ、送信電力を送出できるようになって
いる。この第１実施の形態では、終段増幅器１のゲート
に印加するゲート電圧を制御するゲート電圧制御手段１
７として、比較器１１と、スイッチ１４とにより構成し
ている場合を例示している。
【００１６】次に、以上のように構成されたこの発明に
よる第１実施の形態の動作について説明する。高周波信
号が入力された終段増幅器１は、規定送信電力まで高周
波信号を増幅する。増幅された高周波信号は、方向性結
合器３を通過後、アンテナ２より電波として送出され
る。方向性結合器３の出力電力を検出する端子と反射波
を検出する端子の２個の端子には、各々ＡＬＣ／ＶＳ検
出切替信号にてＯＮ端子を選択する高周波用のスイッチ
４，５が接続される。
よる第１実施の形態の動作について説明する。高周波信
号が入力された終段増幅器１は、規定送信電力まで高周
波信号を増幅する。増幅された高周波信号は、方向性結
合器３を通過後、アンテナ２より電波として送出され
る。方向性結合器３の出力電力を検出する端子と反射波
を検出する端子の２個の端子には、各々ＡＬＣ／ＶＳ検
出切替信号にてＯＮ端子を選択する高周波用のスイッチ
４，５が接続される。
【００１７】このスイッチ４，５は、終段増幅器１より
送出された出力電力、すなわち送信電力検出時は、固定
端子Ａ側がＯＮ端子となり、スイッチ４には終端抵抗器
７が接続され、スイッチ５には検波ダイオード６が接続
され、検波ダイオード６より直流電圧に変換された送信
電力値を得ることができる。また、終段増幅器１の出力
インピーダンスと終段増幅器１の出力に接続される負荷
インピーダンスの不整合によって発生する反射波の検出
時には、スイッチ４，５は、固定端子Ｂ側がＯＮ端子と
なり、スイッチ４には検波ダイオード６が接続され、ス
イッチ５には終端抵抗８が接続され、検波ダイオード６
より直流電圧に変換された反射波を得ることができる。
送出された出力電力、すなわち送信電力検出時は、固定
端子Ａ側がＯＮ端子となり、スイッチ４には終端抵抗器
７が接続され、スイッチ５には検波ダイオード６が接続
され、検波ダイオード６より直流電圧に変換された送信
電力値を得ることができる。また、終段増幅器１の出力
インピーダンスと終段増幅器１の出力に接続される負荷
インピーダンスの不整合によって発生する反射波の検出
時には、スイッチ４，５は、固定端子Ｂ側がＯＮ端子と
なり、スイッチ４には検波ダイオード６が接続され、ス
イッチ５には終端抵抗８が接続され、検波ダイオード６
より直流電圧に変換された反射波を得ることができる。
【００１８】送信電力値が得られたときは、スイッチ９
も固定端子Ａ側がＯＮ端子となり、ＡＬＣに直流電圧が
入力され、周知であるＡＬＣ制御が行われる。一方、反
射波が得られたときは、スイッチ９は、固定端子Ｂ側が
ＯＮ端子となり、比較器１１の正端子へこの反射波の直
流電圧が印加される。比較器１１では、その正入力端に
印加された反射波を直流電圧に変換した直流電圧と、予
め終段増幅器１の負荷インピーダンス特性と、方向性結
合器３の反射波検出特性より決められたしきい値電圧１
０が比較され、直流電圧が閾値電圧１０より高い場合に
は、「Ｈ」レベルが出力され、逆に直流電圧が閾値電圧
１０より低い場合には、「Ｌ」レベルが出力される。
も固定端子Ａ側がＯＮ端子となり、ＡＬＣに直流電圧が
入力され、周知であるＡＬＣ制御が行われる。一方、反
射波が得られたときは、スイッチ９は、固定端子Ｂ側が
ＯＮ端子となり、比較器１１の正端子へこの反射波の直
流電圧が印加される。比較器１１では、その正入力端に
印加された反射波を直流電圧に変換した直流電圧と、予
め終段増幅器１の負荷インピーダンス特性と、方向性結
合器３の反射波検出特性より決められたしきい値電圧１
０が比較され、直流電圧が閾値電圧１０より高い場合に
は、「Ｈ」レベルが出力され、逆に直流電圧が閾値電圧
１０より低い場合には、「Ｌ」レベルが出力される。
【００１９】この比較器１１の出力レベルに応じてスイ
ッチ１４の可動端子Ｃが固定端子Ａ側、あるいは固定端
子Ｂ側に切り替わる。固定端子Ａ側に切り替わった場合
には、ゲート電圧１２が選択されて終段増幅器１のゲー
トに印加される。また、スイッチ１４の可動端子Ｃが固
定端子Ｂ側に切り替わった場合には、ゲート電圧１３が
選択されて、終段増幅器１のゲートに印加される。
ッチ１４の可動端子Ｃが固定端子Ａ側、あるいは固定端
子Ｂ側に切り替わる。固定端子Ａ側に切り替わった場合
には、ゲート電圧１２が選択されて終段増幅器１のゲー
トに印加される。また、スイッチ１４の可動端子Ｃが固
定端子Ｂ側に切り替わった場合には、ゲート電圧１３が
選択されて、終段増幅器１のゲートに印加される。
【００２０】終段増幅器１のゲート電圧特性は、たとえ
ば、図２、図３に示されている。図２は、ゲート電圧対
出力歪み特性を示しており、横軸にゲート電圧（Ｖ）を
取り、縦軸に出力歪み（ｄＢｃ）を取って示している。
この図２における実線の特性ａで示す設定電圧１（たと
えば、前記ゲート電圧１２の場合）は、ＶＳＷＲ（電圧
定在波比）＝１．５であり、破線の特性ｂで示す設定電
圧２（たとえば、前記ゲート電圧１３の場合）は、ＶＳ
ＷＲ＝３である。
ば、図２、図３に示されている。図２は、ゲート電圧対
出力歪み特性を示しており、横軸にゲート電圧（Ｖ）を
取り、縦軸に出力歪み（ｄＢｃ）を取って示している。
この図２における実線の特性ａで示す設定電圧１（たと
えば、前記ゲート電圧１２の場合）は、ＶＳＷＲ（電圧
定在波比）＝１．５であり、破線の特性ｂで示す設定電
圧２（たとえば、前記ゲート電圧１３の場合）は、ＶＳ
ＷＲ＝３である。
【００２１】また、図３はゲート電圧対消費電流特性を
示しており、横軸にゲート電圧（Ｖ）、縦軸に消費電流
（ｍＡ）を取って示している。この図３の場合も実線の
特性ａで示す設定電圧１（たとえば、前記ゲート電圧１
２の場合）は、ＶＳＷＲ（電圧定在波比）＝１．５であ
り、破線の特性ｂで示す設定電圧２（たとえば、前記ゲ
ート電圧１３の場合）は、ＶＳＷＲ＝３である。
示しており、横軸にゲート電圧（Ｖ）、縦軸に消費電流
（ｍＡ）を取って示している。この図３の場合も実線の
特性ａで示す設定電圧１（たとえば、前記ゲート電圧１
２の場合）は、ＶＳＷＲ（電圧定在波比）＝１．５であ
り、破線の特性ｂで示す設定電圧２（たとえば、前記ゲ
ート電圧１３の場合）は、ＶＳＷＲ＝３である。
【００２２】このようなゲート電圧特性によってあらか
じめ決められたゲート電圧１２、またはゲート電圧１３
が比較器１１の出力によりスイッチ１４の可動端子Ｃを
切り替えることにより選択して終段増幅器１のゲートに
印加することにより最適なゲート電圧が印加された終端
増幅器１は、常に出力歪みがなく、低消費電流の特性を
確保しつつ送信電力を送出できる。
じめ決められたゲート電圧１２、またはゲート電圧１３
が比較器１１の出力によりスイッチ１４の可動端子Ｃを
切り替えることにより選択して終段増幅器１のゲートに
印加することにより最適なゲート電圧が印加された終端
増幅器１は、常に出力歪みがなく、低消費電流の特性を
確保しつつ送信電力を送出できる。
【００２３】なお、スイッチ４，５，９は、ＡＬＣ／Ｖ
Ｓ検出切替信号によりその各可動端子Ｃを固定端子Ａま
たは固定端子Ｂに定期的に切り替えることにより、適
宜、時分割に送信電力検出、反射波検出を繰り返し、常
に安定した送信電力、最適な終段増幅器１に印加される
ゲート電圧を確保する。
Ｓ検出切替信号によりその各可動端子Ｃを固定端子Ａま
たは固定端子Ｂに定期的に切り替えることにより、適
宜、時分割に送信電力検出、反射波検出を繰り返し、常
に安定した送信電力、最適な終段増幅器１に印加される
ゲート電圧を確保する。
【００２４】このように、第１実施の形態では、終段増
幅器１の出力インピーダンスと終段増幅器１の出力側に
接続される負荷インピーダンスの不整合によって発生す
る反射波を検出し、負荷インピーダンスに合ったゲート
電圧をゲート電圧制御手段１７としての比較器１１とス
イッチ１４により設定できるようにしているから、従来
のような大型部品であるアイソレータを不要とすること
ができ、それによって移動通信機器の小型化をはかるこ
とができる。また、アイソレータが不要となることに伴
い、終段増幅器１にて規定送信電力を送出すれば良いた
め、終段増幅器１の低消費電力化をはかることができ
る。
幅器１の出力インピーダンスと終段増幅器１の出力側に
接続される負荷インピーダンスの不整合によって発生す
る反射波を検出し、負荷インピーダンスに合ったゲート
電圧をゲート電圧制御手段１７としての比較器１１とス
イッチ１４により設定できるようにしているから、従来
のような大型部品であるアイソレータを不要とすること
ができ、それによって移動通信機器の小型化をはかるこ
とができる。また、アイソレータが不要となることに伴
い、終段増幅器１にて規定送信電力を送出すれば良いた
め、終段増幅器１の低消費電力化をはかることができ
る。
【００２５】次に、この発明による送信回路の第２実施
の形態について説明する。図４はこの第２実施の形態の
構成を示すブロック図である。この図４において、構成
の説明に際して、図１と同一部分には同一符号を付して
構成の重複説明を避け、図１とは異なる部分のみ説明す
る。この図４に示す第２実施の形態では、ゲート電圧制
御手段１７の構成が第１実施の形態の場合とは異なる。
の形態について説明する。図４はこの第２実施の形態の
構成を示すブロック図である。この図４において、構成
の説明に際して、図１と同一部分には同一符号を付して
構成の重複説明を避け、図１とは異なる部分のみ説明す
る。この図４に示す第２実施の形態では、ゲート電圧制
御手段１７の構成が第１実施の形態の場合とは異なる。
【００２６】図４では、ゲート電圧制御手段１７とし
て、前記比較器１１とスイッチ１４とによる構成に代え
て、Ａ／Ｄコンバータ１５とＤ／Ａコンバータ１６とに
よりゲート電圧制御手段１７を構成している。すなわ
ち、上記スイッチ９の固定端子ＢはＡ／Ｄコンバータ１
５の入力端に接続されている。このＡ／Ｄコンバータ１
５の出力端は、Ｄ／Ａコンバータ１６の入力端に接続さ
れ、Ｄ／Ａコンバータ１６の出力端より終段増幅器１の
ゲートにゲート電圧を印加するように構成されている。
その他の構成は図１と同様である。
て、前記比較器１１とスイッチ１４とによる構成に代え
て、Ａ／Ｄコンバータ１５とＤ／Ａコンバータ１６とに
よりゲート電圧制御手段１７を構成している。すなわ
ち、上記スイッチ９の固定端子ＢはＡ／Ｄコンバータ１
５の入力端に接続されている。このＡ／Ｄコンバータ１
５の出力端は、Ｄ／Ａコンバータ１６の入力端に接続さ
れ、Ｄ／Ａコンバータ１６の出力端より終段増幅器１の
ゲートにゲート電圧を印加するように構成されている。
その他の構成は図１と同様である。
【００２７】このようにゲート電圧制御手段１７を構成
することにより、方向性結合器３が反射波を検出する場
合、前述のとおりスイッチ９の固定端子Ｂより直流電圧
に変換された反射波に対応する直流電圧が出力される。
スイッチ９の固定端子Ｂから出力された直流電圧は、Ａ
／Ｄコンバータ１５に入力され、デジタルのデータに変
換される（例として８ビット）。
することにより、方向性結合器３が反射波を検出する場
合、前述のとおりスイッチ９の固定端子Ｂより直流電圧
に変換された反射波に対応する直流電圧が出力される。
スイッチ９の固定端子Ｂから出力された直流電圧は、Ａ
／Ｄコンバータ１５に入力され、デジタルのデータに変
換される（例として８ビット）。
【００２８】変換されたデータは、あらかじめ反射波の
大きさ（＝データ）によって最適なゲート電圧が終段増
幅器１に印加されるように設定されたＤ／Ａコンバータ
ー１６にデータバスを介して入力される。Ｄ／Ａコンバ
ータ１６は、終段増幅器１にアナログ電圧であるゲート
電圧を印加する。このように、Ｄ／Ａコンバータ１６か
ら終段増幅器１のゲートに印加されるあらかじめ設定さ
れたゲート電圧は、２種類のみでなく、必要なだけ用意
することによって、より最適な終段増幅器１の電気特性
を引き出すことができる。
大きさ（＝データ）によって最適なゲート電圧が終段増
幅器１に印加されるように設定されたＤ／Ａコンバータ
ー１６にデータバスを介して入力される。Ｄ／Ａコンバ
ータ１６は、終段増幅器１にアナログ電圧であるゲート
電圧を印加する。このように、Ｄ／Ａコンバータ１６か
ら終段増幅器１のゲートに印加されるあらかじめ設定さ
れたゲート電圧は、２種類のみでなく、必要なだけ用意
することによって、より最適な終段増幅器１の電気特性
を引き出すことができる。
【００２９】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、終段
増幅器の出力インピーダンスと終段増幅器の出力に接続
される負荷インピーダンスの不整合によって発生する反
射波を検出し、負荷インピーダンスに合ったゲート電圧
をゲート電圧制御手段により終段増幅器のゲートに印加
するようにしたので、従来のように大型部品であるアイ
ソレータを不要とすることができ、それに伴い、終段増
幅器により規定送信電力を送出すればよくなり、移動通
信機器の小型化と低消費電力化をはかることができると
ともに、終段増幅器の電気特性を得ることができる。
増幅器の出力インピーダンスと終段増幅器の出力に接続
される負荷インピーダンスの不整合によって発生する反
射波を検出し、負荷インピーダンスに合ったゲート電圧
をゲート電圧制御手段により終段増幅器のゲートに印加
するようにしたので、従来のように大型部品であるアイ
ソレータを不要とすることができ、それに伴い、終段増
幅器により規定送信電力を送出すればよくなり、移動通
信機器の小型化と低消費電力化をはかることができると
ともに、終段増幅器の電気特性を得ることができる。
【図１】この発明による送信回路の第１実施の形態の構
成を示すブロック図である。
成を示すブロック図である。
【図２】図１の送信回路の動作を説明するための終段増
幅器に印加するゲート電圧対出力歪み特性を示す特性図
である。
幅器に印加するゲート電圧対出力歪み特性を示す特性図
である。
【図３】図１の送信回路の動作を説明するための終段増
幅器に印加するゲート電圧対消費電流特性を示す特性図
である。
幅器に印加するゲート電圧対消費電流特性を示す特性図
である。
【図４】この発明による送信回路の第２実施の形態の構
成を示すブロック図である。
成を示すブロック図である。
【図５】従来の送信回路の構成を示すブロック図であ
る。
る。
１……終段増幅器、２……アンテナ、３……方向性結合
器、４，５，９，１４……スイッチ、６……検波ダイオ
ード、７，８……終端抵抗器、１０……閾値電圧、１１
……比較器、１２，１３……ゲート電圧、１５……Ａ／
Ｄコンバータ、１６……Ｄ／Ａコンバータ、１７……ゲ
ート電圧制御手段。
器、４，５，９，１４……スイッチ、６……検波ダイオ
ード、７，８……終端抵抗器、１０……閾値電圧、１１
……比較器、１２，１３……ゲート電圧、１５……Ａ／
Ｄコンバータ、１６……Ｄ／Ａコンバータ、１７……ゲ
ート電圧制御手段。
Claims (8)
- 【請求項１】 入力された高周波信号を規定送信出力ま
で増幅し、かつゲートに印加される直流電圧によって消
費電力と出力歪みが制御できる終段増幅器と、 前記終段増幅器から出力された出力電力を検出できる端
子と前記終段増幅器の出力インピーダンスおよび前記終
段増幅器の出力側に接続される負荷インピーダンスとの
不整合によって発生する反射波を検出できる端子をもつ
方向性結合器と、 前記方向性結合器の前記端子を適宜時分割に選択する２
個の第１スイッチと、 前記第１スイッチのそれぞれに対応して設けられ、前記
第１スイッチにより非選択となった方向性結合器の端子
を終端する終端抵抗器と、 前記方向性結合器より得られた出力電力および反射波を
直流電圧に変換する検波ダイオードと、 前記検波ダイオードによって得られた前記出力電力に対
する直流電圧と前記反射波に対する直流電圧とを時分割
で選択して切り替えて出力する第２スイッチと、 前記第２スイッチにより選択された前記反射波に対する
直流電圧に応じて前記負荷インピーダンスに合ったゲー
ト電圧を前記終段増幅器に印加するゲート電圧制御手段
と、 を備えることを特徴とする送信回路。 - 【請求項２】 前記ゲート電圧制御手段は、あらかじめ
前記終段増幅器の出力側に接続される負荷インピーダン
ス特性によって決められた閾値電圧と前記第２スイッチ
から出力される前記反射波を前記検波ダイオードによっ
て検波して得られた直流電圧とを比較して、この直流電
圧が前記閾値電圧に対して高いか、低いかに応じて出力
レベルが変化する比較器と、前記比較器の出力により前
記複数のゲート電圧を選択的に切り替えて前記終段増幅
器に印加する第３スイッチとを備えることを特徴とする
請求項１記載の送信回路。 - 【請求項３】 前記比較器は、前記直流電圧が前記閾値
電圧に対して高いか、低いかに応じて「Ｈ」レベルある
いは「Ｌ」レベルを出力することを特徴とする請求項１
記載の送信回路。 - 【請求項４】 前記ゲート電圧は、電圧レベルの異なる
２種類を有することを特徴とする請求項２記載の送信回
路。 - 【請求項５】 前記ゲート電圧制御手段は、前記第２ス
イッチから出力される前記反射波を前記検波ダイオード
によって検波して得られた直流電圧を入力してディジタ
ルのデータに変換するＡ／Ｄコンバータと、前記Ａ／Ｄ
コンバータで変換された前記データを入力してあらかじ
め前記反射波の大きさに応じてアナログの最適なゲート
電圧を前記終段増幅器に印加するＤ／Ａコンバータとを
備えることを特徴とする請求項１記載の送信回路。 - 【請求項６】 前記ゲート電圧は、前記Ｄ／Ａコンバー
タから２種類以上選択的に前記終段増幅器に印加される
ことを特徴とする請求項４記載の送信回路。 - 【請求項７】 前記２個の第１スイッチは、前記方向性
結合器により前記終段増幅器から出力される送信電力値
を検出したときにはそれぞれ終端抵抗器により終端され
ることを特徴とする請求項１乃至６に何れか１項記載の
送信回路。 - 【請求項８】 前記第２スイッチは、前記方向性結合器
により前記終段増幅器から出力される送信電力値の検出
時には前記検波ダイオードで得られた送信電力値の直流
電圧を自動出力制御回路に供給して前記終段増幅器の自
動出力制御を行わせることを特徴とする請求項１乃至６
に何れか１項記載の送信回路。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000024616A JP2001217663A (ja) | 2000-02-02 | 2000-02-02 | 送信回路 |
| US09/761,588 US6329880B2 (en) | 2000-02-02 | 2001-01-18 | Radio frequency transmitting circuit |
| GB0102333A GB2363925B (en) | 2000-02-02 | 2001-01-30 | Radio frequency transmitting circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000024616A JP2001217663A (ja) | 2000-02-02 | 2000-02-02 | 送信回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001217663A true JP2001217663A (ja) | 2001-08-10 |
Family
ID=18550572
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000024616A Pending JP2001217663A (ja) | 2000-02-02 | 2000-02-02 | 送信回路 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6329880B2 (ja) |
| JP (1) | JP2001217663A (ja) |
| GB (1) | GB2363925B (ja) |
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| JP2013085084A (ja) * | 2011-10-07 | 2013-05-09 | Maspro Denkoh Corp | 無線通信装置 |
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| KR101770471B1 (ko) | 2014-09-12 | 2017-08-22 | 인피니언 테크놀로지스 아게 | 방향성 커플러 모듈을 위한 시스템 및 방법 |
| KR101855836B1 (ko) | 2015-07-20 | 2018-05-09 | 인피니온 테크놀로지스 아게 | 지향성 결합기를 위한 시스템 및 방법 |
| KR20200123571A (ko) | 2019-04-22 | 2020-10-30 | 삼성전기주식회사 | 전력 증폭기들 전단의 커플링 장치 |
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