JP2007060455A

JP2007060455A - 送信装置

Info

Publication number: JP2007060455A
Application number: JP2005245234A
Authority: JP
Inventors: Junya Tada; 潤也多田
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2005-08-26
Filing date: 2005-08-26
Publication date: 2007-03-08

Abstract

【課題】携帯電話機等の小型機器に適し、チャンネル群ごとの整合状態を取ることができる送信装置を提供する。
【解決手段】多数のチャネル信号を増幅する広帯域増幅回路６と、この広帯域増幅回路とアンテナ１との間に設けられた整合回路９とを備え、前記整合回路には整合状態を変化させる可変容量素子９ｄを設け、この可変容量素子の値を、前記広帯域増幅回路で増幅されているチャネル信号のチャネルに応じた制御信号により変化させ、前記広帯域増幅回路とアンテナとの整合を取ることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、携帯電話機や小型情報端末等における送信装置に関するものである。

従来、携帯電話機や、小型情報端末における送信回路の電力増幅器は使用するチャネル数が多いため、広帯域のものが使用されている。例えば帯域の中間にあるチャネルで送信を行う場合を想定すると、このチャネルの周波数において、電力増幅器の出力端子から送信アンテナ側を見たインピーダンスと同出力端子から電力増幅器側を見たインピーダンスをともに５０Ωとなるようにして整合を取る。このように設定した状態で、相当離れた周波数のチャネルで送信しようとすると、使用周波数が大きく異なるため、上記整合状態がずれてしまうことになる。

そこで、再び元の整合状態にするために、複数の整合回路を設け、これをチャネル群ごとに切換えることが考えられる。例えば、特開２００３−４６３９６号公報には条件は異なるが、複数の整合回路を切換えて使用することが記載されている。
特開２００３−４６３９６号公報

しかしながら、微妙な調整を必要とするＲＦ送信回路においては動作条件、利用周波数に合わせて複数の整合回路と切換回路を基板の上に構成すると回路規模や部品点数が増加し、省スペース化が必要な携帯電話機等の小型機器には搭載が難しい。
そこで、本発明は携帯電話機等の小型機器に適し、チャンネル群ごとの整合状態を取ることができる送信装置を提供することを目的とする。

本発明の送信装置は、多数のチャネル信号を増幅する広帯域増幅回路と、この広帯域増幅回路とアンテナとの間に設けられた整合回路とを備え、前記整合回路には整合状態を変化させる可変容量素子を設け、この可変容量素子の値を、前記広帯域増幅回路で増幅されているチャネル信号のチャネルに応じた制御信号により変化させ、前記広帯域増幅回路とアンテナとの整合を取ることを特徴とする。

また、前記多数のチャネル信号に応じた制御信号を予めメモリに記憶させ、前記広帯域増幅回路で増幅されているチャネル信号のチャネルによって、前記メモリからそのチャネルに応じた制御信号を取り出して前記可変容量素子に与えることを特徴とする。
また、多数のチャネルを複数のチャネル群に分け、各チャネル群毎に一つの制御信号を定め、この制御信号を前記チャネル信号のチャネルに応じた制御信号としたことを特徴とする。

また、前記整合回路に与えられる制御信号の温度変化による変動分を補正する補正回路を設けたことを特徴とする。
さらに、前記整合回路に与えられる制御信号の温度変化による変動分を補正する補正回路を設け、この補正回路は前記メモリの出力と前記温度変化を受けた制御信号とを演算して補正信号を作る演算手段により構成したことを特徴とする。

本発明によれば、可変容量素子を整合回路に設け、使用チャネルに応じた制御信号を可変容量素子に与えるだけで、広帯域でチャネルが変更になっても整合状態を自動的に調整することができる。また、可変容量素子、メモリ、ＣＰＵを設ければよいので省スペースで実現でき、携帯電話機や、小型情報端末機に用いて有効である。さらに、温度変化があった場合でも、可変容量素子に印加する制御電圧を補正することができるので良い整合状態を実現することができる

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１に示すように、アンテナ１はアンテナコネクタ端子２を介してデュプレクサに接続されている。デュプレクサ３は電力増幅回路６から送られてきた送信信号をアンテナ１側へ、アンテナ１から入った受信信号を受信回路接続端子５へ送るもので一般に用いられているものである。４はアイソレータである。

電力増幅回路６にはレベル調整回路７を介して変調回路８から送信信号が供給される。変調回路８の入力端子８ａには入力信号である被変調信号が、入力端子８ｂには変調信号が供給される。変調回路８の出力信号はレベル制御回路７でレベル調整される。
電力増幅回路６の出力端子６ａとアース間には、この端子６ａからアンテナ１側を見たインピーダンスを５０Ωにするための整合回路９が設けられている。この整合回路９はコンデンサ９ａとインダクタ９ｂとコンデンサ９ｃと可変容量素子（可変容量ダイオード）９ｄとの並列回路あるいは直列回路で構成されている。

この可変容量ダイオード９ｄに加えられる制御信号（制御電圧）は次に示す回路から供給される。即ち、CPU１８、デジタル・アナログコンバータ（ＤＡコンバータ）１４及びアナログ・デジタルコンバータ（ＡＤコンバータ）１５によって構成されている。そして、ＣＰＵ１８には使用チャネル設定回路１７、制御回路１１、メモリ１０、加算回路１２、演算回路１３，１６が備えられている。上記メモリ１０には図２に示すテーブルが記憶されている。即ち、チャネル郡１〜５，６〜１０，１１〜１５・・・・９６〜１００に対応した電圧を示すデジタル信号Ａ，Ｂ，Ｃ・・・・Ｚが記憶されている。

メモリ１０の出力はデジタル加算回路１２に加えられる。加算回路１２の出力はＤＡコンバータ１４でアナログ信号に変換されて可変容量ダイオード９ｄに加えられる。ＤＡコンバータ１４の出力はＡＤコンバータ１５を介してデジタル減算回路１６に加えられる。減算回路１６にはメモリ１０の出力も加えられ、メモリ１０の出力からADコンバータ１５の出力が引算される。メモリ１０の出力を選択するために使用チャネル検出回路１７から現在のチャネル番号が制御回路１１を介してメモリ１０に加えられる。

次に、この回路の動作につき、図２とともに説明する。
まず、メモリ１０に信号を記憶することにつき説明する。チャネル群１〜５の中央のチャネル３を選択し、制御回路１１からメモリ１０に記憶させる信号（電圧）を走査し、アンテナ１の出力を測定して、それが最大になるところを
整合が取れた状態として、そのときの値をメモリ１０に図２のAとして記憶させる。以下チャネル群６〜１０・・・・９６〜１００についても同様に行う。

端子８ａに加えられた入力信号は変調回路８で変調され、レベル制御回路７で所定のレベルに制御されて電力増幅回路６に入る。信号はここで増幅され、アイソレータ４、デュプレクサ３、アンテナコネクタ端子２を通ってアンテナ１より送信される。
使用チャネル設定回路１７が現在例えば１７チャネルを検出しているとすると、これがメモリ１０に加えられ、図２の表より、デジタル信号Ｄを取り出して加算回路１２に送る。今、演算回路１３からの出力が０であるとすると、デジタル信号ＤはＤＡコンバータ１４でアナログ信号（電圧）に変換され、可変容量ダイオード９ｄに加えられる。整合回路９が可変容量ダイオード９ｄの値によって調整され、今の場合、１７チャネル（チャネル１６〜２０は同じ制御電圧となる。設定時には中央の１８チャネルで整合が取れるようになっているが、隣接チャネルでは整合は殆どずれることはない。）で整合が取れるようになる。他のチャネルの場合にはそのチャネルが含まれるチャネル群に相当するＤＡコンバータ１４の出力電圧が出て、可変容量ダイオード９ｄの容量が変化して整合状態となるように自動調整が行われる。このように、使用チャネルが大きく変化してもそのチャネルに適した電圧がメモリ１０から出て、整合回路９を自動調整して整合状態を良好に保つことができる。

周囲の温度変化があると、整合回路９を構成する素子が影響を受ける。例えば、使用チャネルが１７チャネルである場合、ＤＡコンバータ１４の出力電圧が本来１ボルトでなければならないのに、整合回路９の温度変化で、０．９ボルトしか可変容量ダイオード９ｄに与えられないことになり、整合が崩れてしまうことになる。このような不都合をなくす補正回路について説明する。

上記０．９ボルトはＡＤコンバータ１５でデジタル信号に変換される。変換後のデジタル信号は減算回路１６でメモリ１０の信号と減算される。アナログ信号で表現すると、減算回路１６の出力は１−０．９＝０．１ボルトである。この差信号が加算回路１２に加えられ、DAコンバータ１４の出力として、１．０＋０．１＝１．１ボルトが本来なら出るはずであるが、温度変化の影響で０．９９ボルトが可変容量ダイオード９ｄに与えられることになる。

このデータを元にして、演算回路１３で線形補間法などの手法により、加算回路１２から幾らの出力を出せば可変容量ダイオード９ｄに１ボルトの電圧が与えられるかを算出する。つまり、加算回路１２の出力が１ボルトのデジタル信号のとき可変容量ダイオード９ｄには０．９ボルトが与えられ、加算回路１２の出力が１．１ボルトのデジタル信号のとき可変容量ダイオード９ｄには０．９９ボルトが与えられというデータから可変容量ダイオード９ａに１ボルトの電圧を与えるには約１．１１ボルトのデジタル出力を加算回路１２から出せば良いことが演算回路１３で算出され、演算回路１３から加算回路１２に１．１１−１．０＝０．１１ボルトのデジタル信号（補正信号）が与えられる。これによって、可変容量ダイオード９ｄに１．０ボルトの電圧が与えられ整合状態が温度変化前の状態に復帰する。１．１１ボルトの算出は図３を参照すれば容易に理解できる。なお、図３の横軸はデジタル信号の値をアナログ表示してある。

このようにして、温度変化によって、整合回路９の可変容量ダイオード９ｄに与えられる電圧が変動しても、その変動を監視して、可変容量ダイオード９ｄに加えられる制御電圧を補正することができ、整合状態を良好にすることができる。
以上のように、可変容量ダイオード９ｄを整合回路９に設け、使用チャネルに相当する電圧を予めメモリに記憶させるだけで、広帯域でチャネルが変更になっても整合状態を自動的に調整することができる。基板には少なくとも可変容量ダイオードとCPU、ＤＡコンバータ、ADコンバータを搭載すればよいので省スペースで実現できる。また、温度変化があった場合でも、可変容量ダイオードに印加する制御電圧を補正することができるので良い整合状態を実現することができる。

前記実施例では多数のチャネルを複数のチャネル群に分け、各チャネル群毎に制御信号を定めたが、勿論、各チャネル毎に制御信号を定めても良い。この場合にはメモリに記憶される制御信号の数が多くなる。また、温度変化の影響を受けた制御信号の変動を補正する補正回路を実施例では加算回路、減算回路、演算回路による演算手段で行うよう構成したが、このような回路に限られることはなくＣＰＵで適宜実施するようにすれば良い。

本発明は、携帯電話機等の送信装置に用いて有用である。

本発明の一実施例における送信装置のブロック図である。同装置説明のための表を示す図である。同装置説明のための図である。

符号の説明

１：アンテナ
２：接続コネクタ
３：デュプレクサ
４：アイソレータ
５：受信回路接続端子
６：電力増幅回路
７：レベル制御回路
８：変調回路
９：整合回路
９ａ：コンデンサ
９ｂ：可変容量ダイオード
１０：メモリ
１１：制御回路
１２：デジタル加算回路
１３：演算回路
１４：ＤＡコンバータ
１５：ＡＤコンバータ
１６：減算回路
１７：使用チャネル設定回路
１８：CPU

Claims

多数のチャネル信号を増幅する広帯域増幅回路と、この広帯域増幅回路とアンテナとの間に設けられた整合回路とを備え、前記整合回路には整合状態を変化させる可変容量素子を設け、この可変容量素子の値を、前記広帯域増幅回路で増幅されているチャネル信号のチャネルに応じた制御信号により変化させ、前記広帯域増幅回路とアンテナとの整合を取ることを特徴とする送信装置。
前記多数のチャネル信号に応じた制御信号を予めメモリに記憶させ、前記広帯域増幅回路で増幅されているチャネル信号のチャネルによって、前記メモリからそのチャネルに応じた制御信号を取り出して前記可変容量素子に与えることを特徴とする請求項１記載の送信装置。
多数のチャネルを複数のチャネル群に分け、各チャネル群毎に一つの制御信号を定め、この制御信号を前記チャネル信号のチャネルに応じた制御信号としたことを特徴とする請求項１又は２記載の送信装置。
前記整合回路に与えられる制御信号の温度変化による変動分を補正する補正回路を設けたことを特徴とする請求項１記載の送信装置。
前記整合回路に与えられる制御信号の温度変化による変動分を補正する補正回路を設け、この補正回路は前記メモリの出力と前記温度変化を受けた制御信号とを演算して補正信号を作る演算手段により構成したことを特徴とする請求項２記載の送信装置。