JP4336331B2 - 送信出力制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、携帯電話機等の送信出力制御装置に関するものである。

従来、携帯電話機においては、アンテナに供給する送信電力の一部を方向性結合器により取り出し、取り出した送信電力の電力レベルに応じて電力増幅回路からの送信電力レベルを一定の規格電力に維持するようにしている。
ところが、アンテナに金属板が接近したり、人の手が触れたりすると、アンテナの入力インピーダンスが変化する。すると、アンテナ側と送信回路側とのインピーダンス整合が劣化し、電力増幅回路とアンテナとの間に電圧定在波が立つようになる。この結果、方向性結合器より取り出される送信電力レベルは誤ったものとなり、電力増幅回路の出力電力レベルを正しい規格レベルに制御できなくなる。

そこで、上記電圧定在波の影響を小さくするために、アンテナと方向性結合器の間にアイソレータを設けることが特開２０００−３４１１４３号公報に示めされている。つまり、送信側とアンテナ側との整合状態が悪い場合、電力増幅回路から送られた送信電力は、一部アンテナで反射されてくるが、この反射電力はアイソレータにより、阻止され上記電圧定在波は低く押さえられる。
特開２０００−３４１１４３号公報

しかしながら、一般にアイソレータは高価であるため、携帯電話機の低コスト化の一つの阻害要因になっている。そこで、本発明は、アイソレータを使用せずに低コストで実現できる送信出力制御装置を提供することを目的とする。

本発明の送信出力制御装置は、信号入力をレベル制御回路を介して電力増幅回路に加え、増幅後アンテナより送信するよう構成し、予め記憶された複数の制御信号の中から、基地局から指令された送信レベルに合うものを選択して、前記レベル制御回路に供給し、前記電力増幅回路の複数の増幅器の途中の増幅段から信号を取り出して検波し、この検波出力からレベル制御回路の選択された信号レベルをモニタすることを特徴とする。

また、前記記憶されている制御信号に対応して、予め複数の送信電力信号を記憶させ、この送信電力信号と前記検波信号とを比較し、一致信号により、送信レベルのモニタを行うことを特徴とする。
さらに、アンテナを切り離した状態で、送信出力測定器をアンテナコネクタ端子に接続し、複数の送信出力を測定して、これらに対応して、前記制御信号を記憶させるとともに、前記電力増幅回路から取り出した検波出力を、前記制御信号に対応付けて前記送信電力信号として記憶させることを特徴とする。

本発明によれば、電力増幅回路の複数の増幅器の途中の増幅段から信号を取り出して検波し、この検波出力によって、制御信号をモニタするようにしたので、従来の装置のように、高価なアイソレータを必要とせず、極めて安価に構成することができる。

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。アンテナコネクタ端子２は送信電力測定器４の測定端子が差し込まれるとアンテナ１への接続が切断されるように構成されているものであり、一般に広く用いられている。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へ送るものでこれも一般に用いられているものである。

電力増幅回路６は前段増幅器６ａと後段増幅器６ｂによって構成されている。この前段増幅器６ａには送信出力制御回路７から送信信号が供給される。この送信出力制御回路７には変調回路７ａとレベル調整回路７ｂが含まれている。変調回路７ａには入力端子８より入力信号である被変調信号と端末制御マイクロコンピュータ９に設けられた変調信号発生回路９ａからの変調信号が供給されている。変調回路７ａの出力信号はレベル制御回路７ｂを介して前段増幅器６ａに加えられる。

端末制御マイクロコンピュータ９には記憶回路９ｂと制御信号発生回路９ｃがさらに設けられている。制御信号発生回路９ｃの出力信号である制御信号はレベル制御回路に７ｂに制御信号として加えられる。制御信号発生回路９ｃには受信回路で受けた基地局からのレベル指令信号が端子１１より加えられている。
上記前段増幅器６ａの出力信号は後段増幅器６ｂに加えられると同時に、方向性結合器としての検波用カップリングコンデンサ６ｃを介して直流電圧変換回路１０に加えられる。直流電圧変換回路１０の出力は制御信号発生回路９ｃに加えられる。送信電力測定回路４の出力は記憶回路９ｂ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。端子８に加えられた入力信号は変調回路７ａで変調されレベル制御回路７ｂで所定のレベルに制御されて電力増幅器６に入る。信号はここで増幅されてデュプレクサ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。
レベル制御回路７ａでどのように制御されるかについて説明する。まず、送信電力測定回路４の端子をアンテナコネクタ端子２に接続する。すると、アンテナ１はアンテナコネクタ端子２から切り離される。送信電力測定回路４で送信信号の電力が測定され、記憶回路９ｂに記憶される。入力端子８の入力信号の大きさを一定とし、制御信号発生回路９ｃによる制御信号でレベル制御回路７ｂの出力信号の振幅を小さいところから大きくなるように変化させる。

すると、送信出力測定回路４には例えば図２に示すようにＡ，Ｂ，Ｃ，・・・・Ｊのレベルの信号が出る。この信号に基いて記憶回路９ｂにＡ，Ｂ，Ｃ，・・・・Ｊに対応した制御信号ａ，ｂ，ｃ、・・・・ｊが記憶される。
同時に、直流電圧変換回路１０の出力である検波信号（送信電力信号）ａ１，ｂ１，ｃ１・・・ｊ１が制御信号ａ，ｂ，ｃ、・・・・ｊに対応付けて記憶回路９ｂに記憶される。

この作業は、携帯電話機一台ごとに行われ、作業が終了すると、電力測定回路４は除去され、アンテナ１がアンテナコネクタ端子２に接続される。
携帯電話機の電源が投入された時には、まだ、端子１１に基地局のレベル指令信号がないので、端末制御マイクロコンピュータ９は電源投入後、基地局から受信した信号の入力感度に応じた制御信号を記憶回路９ｂから取り出してレベル制御回路７ｂに与え、アンテナ１から送信出力を出す。そして、基地局からレベル指令信号を受信すると、端子１１にレベル指令信号が入力される。

このレベル指令信号が制御信号発生回路９ｃに与えられ、記憶回路９ｂから適切な制御信号を選択して取り出し、レベル制御回路７ｂに与える。レベル指令信号は出力レベルを「上げよ」、「下げよ」という信号であり、この信号によって、制御信号を選択する。この制御によって、アンテナ１から基地局が要望する送信レベルの信号が送信される。
尚、端末制御マイクロコンピュータ９は、基地局からレベル指令信号を受信できない場合、送信出力を大きくして出力すると共に、基地局からのレベル指令信号の受信を確認するという動作を繰り返す。

この制御の中で、直流電圧変換回路１０の出力が制御信号発生回路９ｃに加えられ、記憶回路９ｂの送信電力信号と比較され、一致信号によって、レベル制御回路７ｂに加えられている制御信号がモニタされる。つまり送信信号のレベルがモニタされていることになる。
電力増幅回路６の増幅段の途中、具体的には前段増幅器６ａと後段増幅器６ｂとの間から信号が取り出され、直流電圧変換回路１０で検波出力が得られる。この検波出力が制御信号発生回路９ｃに加えられ、記憶回路９ｂの送信電力信号ａ１，ｂ１，ｃ１、・・・・ｊ１に対応する制御信号ａ，ｂ，ｃ、・・・・ｊが選択される。

アンテナに金属板が接近したり、人の手が触れたりすると、アンテナ１の入力インピーダンスが変化する。すると、アンテナ側と送信回路側とのインピーダンス整合が劣化し、電力増幅回路６とアンテナ１との間に定在波が立つようになる。ところが、電力増幅回路６の増幅段の途中から取り出した信号を検波して制御信号発生回路９ｃに加えるようにしているので、検波出力は上記の定在波の影響を受けることがない。即ち、電力増幅回路６の後段増幅器６ｂが上記定在波に対して信号減衰器と同等の働きをするので定在波は後段増幅器６ｂの入力側に殆ど影響を及ぼすことはない。この結果、電力増幅回路６の出力電力レベルを正しい規格レベルに制御することが出来る。そして、従来の装置のように、高価なアイソレータを必要とせず、高周波増幅回路６の増幅段の途中から信号を取り出せば良いので、極めて安価に構成することができる。

電力増幅回路６は図１では２段のものを示したが、３段でも、４段でもよく、直流電圧変換回路１０に取り出す信号は、出来るだけ前段から取り出すほうが、定在波の影響を受けないので良い。この場合、信号レベルが小さくなることが予想されるので、信号を取り出した後に増幅器を設けると良い。

本発明は、携帯電話機等の送信出力制御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出力制御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。

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：送信電力測定装置
５：受信回路接続端子
６：電力増幅回路
６ａ：前段増幅器
６ｂ：後段増幅器
６ｃ：検波用カップリングコンデンサ
７：送信出力制御回路
７ａ：変調回路
７ｂ：レベル制御回路
８：入力信号端子
９：端末制御マイクロコンピュ−タ
９ａ：変調信号発生回路
９ｂ：記憶回路
９ｃ：制御信号発生回路
１０：直流電圧変換回路
１１：レベル指令信号端子

Claims (4)

1. 信号入力をレベル制御回路を介して３以上の増幅器を含む電力増幅回路に加え、増幅後アンテナより送信するよう構成し、予め記憶された複数の制御信号の中から、基地局から指令された送信レベルに合うものを選択して、前記レベル制御回路に供給し、前記電力増幅回路の３以上の増幅器による増幅段のいずれかから信号を取り出して検波し、この検波出力からレベル制御回路の選択された送信レベルをモニタする送信出力制御装置であって、
   前記レベル制御回路と前記アンテナとの間に前記３以上の増幅器が直列に接続され、
   前記信号を取り出す増幅段は、前記直列に接続された３以上の増幅器間の増幅段のうち前記レベル制御回路から最も離れた増幅段以外の増幅段である
   ことを特徴とする送信出力制御装置。
2. 前記取り出された信号を増幅するための増幅器を備える
   ことを特徴とする請求項１に記載の送信出力制御装置。
3. 前記記憶されている制御信号に対応して、予め複数の送信電力信号を記憶させ、この送信電力信号と前記検波信号とを比較し、一致信号により、送信レベルのモニタを行うことを特徴とする請求項１または２に記載の送信出力制御装置。
4. アンテナを切り離した状態で、送信出力測定器をアンテナコネクタ端子に接続し、複数の送信出力を測定して、これらに対応して、前記制御信号を記憶させるとともに、前記電力増幅回路から取り出した検波出力を、前記制御信号に対応付けて前記送信電力信号として記憶させることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の送信電力制御装置。

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