DE69013193T2

DE69013193T2 - Sendeleistungsregelsystem in einem Funkgerät.

Info

Publication number: DE69013193T2
Application number: DE69013193T
Authority: DE
Inventors: Hideki Nakamura
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1989-03-20
Filing date: 1990-03-20
Publication date: 1995-03-23
Anticipated expiration: 2010-03-21
Also published as: US5313658A; JP2637818B2; DE69013193D1; EP0388894A1; EP0388894B1; JPH02246523A

Description

Hintergrund der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Sendeleistungs- Steuersystem in einem Funkgerät zum Steuern einer Sendeleistung auf der Sendeseite eines Funkkommunikationssystems.
Allgemein gesagt, besteht in einem Funkkommunikationssystem zum Senden van Signalen im freien Raum eine Möglichkeit, daß der Funkkommunikationszustand aufgrund des in einem Raum verursachten Schwunds oder aufgrund einer Störung von anderen Funkkommunikationssystemen verschlechtert wird. Wenn der Ausbreitungszustand gut ist, wird deshalb die Sendeleistung herabgesetzt, um eine Störung mit anderen Systemen zu verkleinern. Wenn der Ausbreitungszustand jedoch schlecht ist, wird die Sendeleistung erhöht. Deshalb wird ohne Verursachung einer Störung das Schwundproblem gelöst und die Sendeleistung wird in Abhängigkeit von einem Empfangspegel- Datensignal gesteuert.
Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild des Sendeleistungs- Steuersystems in einem allgemeinen drahtlosen System. Das System umfaßt einen Sender 1 (sendende Einheit), eine Sendeantenne 2 zum Senden eines Sendesignals von dem Sender 1, eine Empfangsantenne 3 zum Empfang eines Signals von der Sendeantenne 2, einen Empfänger 4 (Empfangsseite), eine Pegelerfassungs-Verarbeitungsschaltung 5 zur Erfassung des Empfangspegels des Empfängers 4 und zum Senden des Empfangspegels an die Sendeseite und eine Sende- Steuerschaltung 5 zum Empfang von Empfangspegelinformation von der Pegelerfassungs-Verarbeitungsschaltung 5 und zum Steuern der Sendeleistung des Senders 1.
Nachstehend wird unter Bezugnahme auf das in Fig. 2 gezeigte erste Beispiel des Standes der Technik der Sender 1 und ein herkömmliches Sendeleistungs-Steuersystem ausführlich erläutert. Der Sender 1 umfaßt ein variables Dämpfungsglied (VATT) 1a zum Einstellen eines Zwischenwellen-(IF)- Signalpegels, einen Verzerrungskompensator (PD) 1b zum Kompensieren der Verzerrung des Ausgangs des Verstärkers 1e mit hohem Ausgang, einen Aufwärtswandler 1c zum Umwandeln des Ausgangs des Verzerrungskompensators 1b in ein Signal einer höheren Frequenz, einen Hochleistungs-Verstärker (HPA) 1e, wie voranstehend erwähnt, um den Ausgang des Aufwärtswandlers 1c zu verstärken und um ihn an die Sendeantenne 2 abzugeben, und einen lokalen Oszillator 1f für einen Aufwärtswandler.
Eine Sende-Steuerschaltung 6 steuert die Sendeleistung durch Steuerung des variablen Dämpfungsglieds 1a auf Grundlage eines von dem Hochleistungsverstärker 1e erhaltenen Erfassungssignals mit einem Ausgangspegel und auf Grundlage einer von einer Pegelerfassungs-Verarbeitungsschaltung 5 erhaltenen Empfangspegel-Information. Allerdings kann das in Fig. 2 gezeigte Sendeleistungs-Steuersystem manchmal eine Verzerrung bewirken, da sich die Pegelbeziehung zwischen dem Verzerrungskompensator 1b und dem Hochleistungsverstärker 1e verändert, wenn die Verstärkungsänderung des Hochleistungsverstärkers 1e durch die Zwischenfrequenzsignalseite korrigiert wird.
Ein anderes herkömmliches Sendeleistungs-Steuergerät ist in Fig. 3 dargestellt. In dem in Fig. 3 gezeigten zweiten Stand der Technik ist zwischen dem Aufwärtswandler 1c und dem Hochleistungsverstärker 1e ein zweites variables Dämpfungsglied 1d eingefügt (wenn das Dämpfungsglied 1a als das erste variable Dämpfungsglied bezeichnet wird). Das zweite variable Dämpfungsglied 1b wird durch einen Vergleicher 6a gesteuert. Der Vergleicher 6a empfängt ein von dem Hochleistungsverstärker 1e erhaltenes Erfassungssignal mit Ausgangspegelinformation und eine vorher eingestellte Referenzspannung und steuert dann das zweite variable Dämpfungsglied 1d auf Grundlage der Differenz zwischen dem Erfassungssignal und einer Referenzspannung. Das Gerät bildet eine Sendesteuereinheit 6A unter Verwendung der Sende- Steuerschaltung 6, bei welcher es sich um die gleiche handelt, wie bei dem in Fig. 2 dargestellten Gerät, und unter Verwendung des voranstehend beschriebenen Vergleichers 6A.
Mit diesem Aufbau wird die durch die Empfangspegelinformation bestimmte Sendeleistung durch das erste variable Dämpfungsglied 1a gesteuert und der für die Verstärkung variable Abschnitt des Hochleistungsverstärkers 1a wird mittels des zweiten variablen Dämpfungsglieds 1d korrigiert.
Jedoch umfaßt das in Fig. 3 dargestellte herkömmliche Sendeleistungs-Steuersystem ein Steuersystem mit einer Doppelschleifenstruktur, was den Aufbau und die Steuerung kompliziert macht.
Ein derartiger Stand der Technik ist im Oberbegriff des Anspruchs 1 reflektiert.

Zusammenfassung der Erfindung

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein höchst zuverlässiges Sendeleistungs-Steuersystem vorzusehen, welches zwei variable Dämpfungsglieder in einfacher Weise steuert.
Gemäß der vorliegenden Erfindung sind vorgesehen:
ein Sendeleistungs-Steuersystem zur Verwendung in einem Funkgerät, umfassend eine Sendeeinheit und eine ein Empfangspegel-Datensignal ausgebende Empfangseinheit, wobei die Sendeeinheit umfaßt
eine erste variable Dämpfungseinrichtung zum Einstellen eines Zwischenfrequenz-Signalspegels;
eine Wandlereinrichtung zum Umwandeln des Ausgangs des ersten variablen Dämpfungsglieds in ein Signal in einem höheren Frequenzband;
eine zweite variable Dämpfungseinrichtung zum Einstellen des Ausgangspegels der Wandlereinrichtung;
eine Hochleistungs-Verstärkungseinrichtung zum Verstärken des Ausgangs des zweiten variablen Dämpfungsglieds, um ein verstärktes Signal bereitzustellen, welches an eine Sendeantenne abgegeben wird; und
eine erste Sendeleistungs-Steuereinrichtung zum Steuern einer Sendeleistung auf Grundlage des Dämpfungsgrads der ersten variablen Dämpfungseinrichtung in Abhängigkeit von einem Wert des Empfangspegel-Datensignals; gekennzeichnet durch:
eine zweite Sendeleistungs-Steuereinrichtung zum Steuern der Sendeleistung auf Grundlage des Dämpfungsgrads der zweiten variablen Dämpfungseinrichtung in Abhängigkeit von einem Wert des Empfangspegel-Datensignals und einem Erfassungssignal mit Ausgangspegelinformation von dem Hochleistungsverstärker; und
eine Schalteinrichtung zum Aktivieren entweder der ersten Sendeleistungs-Steuereinrichtung oder der zweiten Sendeleistungs-Steuereinrichtung in Abhängigkeit von einem Bereich des Empfangspegel-Datensignals.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild zur Darstellung eines Sendeleistungs-Steuersystems einer allgemeinen Funkeinrichtung;
Fig. 2 ein Blockschaltbild eines ersten herkömmlichen Sendeleistungs-Steuergeräts;
Fig. 3 ein Blockschaltbild eines zweiten herkömmlichen Sendeleistungs-Steuergeräts;
Fig. 4 ein Blockschaltbild, welches das Prinzip der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 5 die Kennlinie des Empfangspegel-Datensignals gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 6 ein Blockschaltbild, welches den Gesamtaufbau der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 7 ein Blockschaltbild, welches den Gesamtaufbau der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 8 eine Offset-Schaltung, die auf der Empfangsseite in der in Fig. 7 gezeigten zweiten Ausführungsform verwendet wird;
Fig. 9 eine Kurvendarstellung zur Erläuterung des Steuerumfangs der Sendeleistung gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 10 ein Graph zur Erläuterung des Betriebs des ersten variablen Dämpfungsglieds, welches in den voranstehenden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
Fig. 11 ein Blockschaltbild eines anderen Beispiels der zweiten Sendeleistungs-Steuereinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 12 ein ausführliches Schaltbild der in den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwendeten Pegelerfassungs-Verarbeitungsschaltung;
Figuren 13A bis 13D Kurvenzüge zur Erläuterung des Betriebs der Pegelerfassungs-Verarbeitungsschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 14A ein Schaltbild eines Fenstervergleichers; und
Fig. 14B ein Betriebsdiagramm des Fenstervergleichers.

Erläuterung der Ausführungsform

Fig. 4 zeigt ein Blockschaltbild des Prinzips der vorliegenden Erfindung. In Fig. 4 bezeichnet 1A eine Sendeeinrichtung (Sendeeinheit), umfassend ein variables Dämpfungsglied 1a zum Einstellen eines Zwischenfrequenz-(IF)- Signalpegels, einen Aufwärtswandler 1c zum Umwandeln des Ausgangs des ersten variablen Dämpfungsglieds 1a in ein Signal in einem höheren Frequenzband, ein zweites variables Dämpfungsglied 1d zum Einstellen des Ausgangspegels des Aufwärtswandlers 1c, einen Hochleistungsverstärker (HPA) 1e, um den Ausgang des zweiten variablen Dämpfungsglieds 1d zu verstärken und um ihn an die Sendeantenne 2 abzugeben, und einen lokalen Oszillator 1f für den Aufwärtswandler; 3 bezeichnet eine Empfangsantenne zum Empfang eines Signale von der Sendeantenne 2; 4 ist ein Empfänger (auf der Empfangsseite); und 5A ist eine Pegelerfassungs- Verarbeitungsschaltung zur Erfassung des Empfangspegels des Empfängers 4 und zum Senden des Signale an die Empfangsseite.
In der vorliegenden Erfindung führt die Pegelerfassungs- Verarbeitungsschaltung 5A eine Empfangspegel- Erfassungsfunktion wie im Stand der Technik und eine Empfangspegel-Begrenzungsfunktion wie in Fig. 5 gezeigt aus. Die Empfangspegel-Begrenzungsfunktion begrenzt oder setzt die Empfangspegelinformation auf einen ersten Konstantwert A1 in einem Bereich, in dem der Empfangspegel niedriger als der erste vorgegebene Wert B1 ist. Ferner begrenzt sie die Empfangspegelinformation auf einen zweiten Konstantwert A2 (> A1) in einem Bereich, in dem ein Empfangspegel größer als der zweite vorgegebene Wert B2 (> B1) ist. Der zwischen den Konstantwerten A1 und A2 liegende Wert wird ausgegeben, wenn der Empfangspegel zwischen den vorgegebenen Werten B1 und B2 liegt.
Eine erste Sendeleistungs-Steuereinheit 7 steuert die Sendeleistung durch Steuern des ersten variablen Dämpfungsglieds 1 auf Grundlage des Empfangspegel- Datensignals von der Pegelerfassungs-Verarbeitungsschaltung 5A und eine zweite Sendeleistungs-Steuereinheit 8 steuert eine Sendeleistung durch Steuern des zweiten variablen Dämpfungsglieds 1d. Die zweite Sendeleistungs-Steuereinheit 8 empfängt ein von dem Hochleistungsverstärker 1e bereitgestelltes Erfassungssignal mit Ausgangspegelinformation und als ein Referenzsignal ein Empfangspegel-Datensignal von der Pegelerfassungs- Verarbeitungsschaltung 5A und steuert dann das zweite variable Dämpfungsglied 1d auf Grundlage der Differenz zwischen dem Erfassungssignal und dem Empfangspegel- Datensignal.
Eine Schalteinrichtung 9 empfängt ein Empfangspegel- Datensignal von der Pegelerfassungs-Verarbeitungsschaltung 5A und macht den Ausgang der zweiten Sendeleistungs- Steuereinheit 8 zu einem Konstantwert, bei dem das Empfangspegel-Datensignal innerhalb eines Bereichs zwischen den Werten A1 und A2 (der Empfangspegel ist zwischen den vorgegebenen Werten B1 und B2) liegt. So wird eine Sendeleistungs-Steuerung nur durch die erste Sendeleistungs- Steuereinheit 7 durchgeführt. Wenn der Empfangspegel andererseits kleiner als der vorgegebene Wert B1 oder größer als der vorgegebene Wert B2 ist, d.h., wenn das Empfangspegel-Datensignal der Konstantwert A1 oder der Konstantwert A2 ist, führt die Schalteinrichtung 9 eine Schaltoperation so durch, daß eine Sendeleistungs-Steuerung durch die zweite Sendeleistungs-Steuereinheit ausgeführt wird.
Wenn ein Empfangspegel-Datensignal mit Empfangspegelinformation von dem Empfänger 4 und mit den auf Grundlage der in Fig. 5 gezeigten Kennlinie begrenzten oberen und unteren Werten an die Sendeseite gesendet wird, bestimmt die Schalteinrichtung 9 gemäß der vorliegenden Erfindung mit dem voranstehenden Aufbau, ob es auf einem Konstantwert A1 oder A2 oder zwischen A1 und A2 liegt.
Wenn das Empfangspegel-Datensignal zwischen den Werten A1 und A2 liegt, hält die Schalteinrichtung 9 den Ausgang der zweiten Sendeleistungs-Steuereinheit 8 konstant, wobei die Sendeleistungs-Steuerung durch die erste Sendeleistungs- Steuereinheit 7 durchgeführt wird. Die erste Sendeleistungs- Steuereinheit 7 steuert die Leistung des Senders 1a durch Steuern des ersten variablen Dämpfungsglieds 1a auf Grundlage des Empfangspegelsignals während der Periode, in der sich das Empfangspegel-Datensignal entlang der den ersten Konstantwert A1 mit dem zweiten Konstantwert A2 verbindenden kontinuierlichen Linie verändert.
Wenn das Empfangspegel-Datensignal andererseits auf dem begrenzten Konstantwert A1 oder A2 liegt, bringt die Schalteinrichtung 9 die zweite Sendeleistungs-Steuereinheit 8 in einen wirksamen Zustand. Die zweite Sendeleistungs- Steuereinheit 8 steuert die Leistung des Senders 1A durch Steuern des zweiten variablen Dämpfungsglieds 1d, und zwar auf Grundlage der Differenz zwischen dem Erfassungssignal mit der Ausgangspegelinformation von dem Hochleistungsverstarker 1e und dem Empfangspegel-Datensignal des Konstantwerts A1 oder A2 als das Referenzsignal. Die erste Sendeleistungs- Steuereinheit 7 empfängt das Empfangspegel-Datensignal mit dem Konstantwert A1 oder A2, steuert das erste variable Dämpfungsglied 1a auf Grundlage dieser Werte und hält die Sendeleistung auf einem Konstantwert in Abhängigkeit von dem Empfangspegel-Datensignal.
Diese Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen nachstehend eingehend erläutert. Fig. 6 ist ein Blockschaltbild, welches den Gesamtaufbau der ersten Ausführungsform zeigt. Die drahtlose Einrichtung 1A der vorliegenden Ausführungsform umfaßt ein erstes Dämpfungsglied 1a, einen Verzerrungskompensator 1b, einen Aufwärtswandler 1c, ein zweites variables Dämpfungsglied 1d, einen Hochleistungsverstärker 1e und einen lokalen Oszillator 1f, wie in dem in Fig. 3 gezeigten Beispiel. Das Signal von dem Sender 1 wird von der Sendeantenne 2 gesendet und von der Empfangsantenne 3 des Empfängers 4 empfangen.
Die Pegelerfassungs-Verarbeitungsschaltung 5A zum Erfassen des Empfangspegels in dem Empfänger 4 sendet den Empfangspegel an die Sendeseite und besitzt die gleiche Empfangspegel-Begrenzungsfunktion, wie voranstehend in Fig. 5 erwähnt. Die Pegelerfassungs-Verarbeitungsschaltung 5A empfängt die Empfangspegelinformation von dem Empfänger 4 und gibt in einem Bereich, in dem der Empfangspegel kleiner ist als der erste vorgegebene Wert B1, das den Empfangspegel auf den ersten Konstantwert A1 begrenzende Empfangspegel- Datensignal (einen analogen Wert) aus, gibt in einem Bereich, in dem der Empfangspegel größer als der zweite vorgegebene Wert B2 (> B1) ist, das auf den zweiten Konstantwert A2 (> A1) begrenzte Empfangspegel-Datensignal (einen analogen Wert) aus und gibt ferner das Empfangspegel-Datensignal (einen analogen Wert) aus, welches sich entlang einer den Konstantwert A1 mit dem Konstantwert A2 verbindenden kontinuierlichen Linie verändert, wenn der Empfangspegel zwischen den vorgegebenen Werten B1 und B2 liegt.
Die Sendeseite sieht vor, daß die erste Sendeleistungs- Steuereinheit 7 das von der Pegelerfassungs- Verarbeitungsschaltung 5A erhaltene Empfangspegel-Datensignal als die Steuerspannung dem ersten variablen Dämpfungsglied 1a eingibt, steuert das variable Dämpfungsglied 1a zur Bereitstellung der Sendeleistung und sieht ferner vor, daß die zweite Sendeleistungs-Steuereinheit das zweite variable Dämpfungsglied 1d zur Steuerung der Sendeleistung steuert. Die zweite Sendeleistungs-Steuereinheit umfaßt einen Vergleicher 8a, einen A/D-Wandler 8b und einen D/A-Wandler 8c. Der Vergleicher 8a empfängt ein Erfassungssignal mit einer Ausgangspegelinformation von dem Hochleistungsverstärker 1e und ein Empfangspegel-Datensignal (einen analogen Wert) von der Pegelerfassungs- Verarbeitungsschaltung 5A als das Referenzsignal und gibt einen den Unterschied zwischen dem Erfassungssignal und dem Empfangspegel-Datensignal repräsentierenden Wert als die Steuerspannung an das zweite variable Dämpfungsglied 1d aus, wodurch das zweite variable Dämpfungsglied 1d gesteuert wird.
Der A/D-Wandler 8b wandelt ein analoges Signal von dem Vergleicher 8a in ein digitales Signal und der D/A-Wandler 8c wandelt wiederum das digitale Signal von dem A/D-Wandler 8b in das analoge Signal, welches an das zweite variable Dämpfungsglied 1d ausgegeben wird. Jeweilige Wandler 8b und 8c empfangen über einen Schalter 9b von einem Taktgenerator 10 ein für die Umwandlungsoperation benötigtes Taktsignal.
Ferner umfaßt die Sendeseite der vorliegenden Ausführungsform eine Schalteinrichtung 9, die einen Fenstervergleicher 9a und einen Schalter 9b umfaßt. Der Fenstervergleicher 9a empfängt ein Empfangspegelsignal von der Pegelerfassungs- Verarbeitungsschaltung 5A und bestimmt, ob das Empfangspegel- Datensignal in einem Bereich zwischen den Konstantwerten A1 und A2 liegt (der Empfangspegel ist in einem Bereich zwischen den vorgegebenen Werten B1 und B2) oder ob das Empfangspegel- Datensignal auf den Konstantwerten A1 oder A2 liegt (ob der Empfangspegel kleiner als der vorgegebene Wert B1 oder größer als der vorgegebene Wert B2 ist). In dem ersteren Fall wird der Schalter 9b geöffnet (aus) und in dem letzteren Fall wird der Schalter 9b geschlossen (EIN).
Wenn das Taktsignal demzufolge an die Wandler 8b und 8c gesendet wird und der Schalter 9b geschlossen ist, dann wird der Wert der Differenz von dem Vergleicher 8a an das zweite variable Dämpfungsglied 1d gesendet. Somit führt die zweite Sendeleistungs-Steuereinheit 8 eine Sendeleistungssteuerung aus. Wenn andererseits der Schalter 9b geöffnet ist, wird das an die Wandler 8b und 8c gesendete Taktsignal gestoppt und dann wird der Ausgang des D/A-Wandlers 8c auf einem konstanten Wert gehalten. Somit wird die Sendeleistungs- Steuerung nur durch die erste Sendeleistungs-Steuereinheit 7 durchgeführt.
Fig. 7 ist ein Blockschaltbild, welches den Gesamtaufbau der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Die in Fig. 7 gezeigte Ausführungsform ist die gleiche wie die in Fig. 6 gezeigte Ausführungsform, außer daß die auf der Sendeseite in der in Fig. 6 gezeigten ersten Ausführungsform vorgesehene Pegelerfassungs-Verarbeitungsschaltung 5A an der Empfangsseite vorgesehen ist und die Offset-Schaltung, an die der Empfangspegel durch den Verstärker 4 eingegeben wird, an der Empfangsseite bleibt.
Fig. 8 zeigt eine Ausführungsform einer Offset-Schaltung 10, die auf der Sendeseite in Fig. 7 bleibt. In Fig. 8 umfaßt eine Offset-Schaltung 10 einen Operationsverstärker zum Empfang einer Offset-Spannung und eine AGC (eine automatische Verstärkungssteuerungsschaltung) zur Steuerung der Spannung von dem Empfänger 4, wie nachstehend noch beschrieben wird.
Wenn das Empfangspegel-Datensignal mit Empfangspegelinformation von dem Empfänger 4 und mit auf Grundlage der in Fig. 5 gezeigten Kennlinie begrenztem unteren und oberen Wert an die Sendeseite übertragen wird, entscheidet ein Fenstervergleicher 9a der Schalteinrichtung 9, ob der Empfangspegel-Datenwert ein Konstantwert A1 oder A2 ist oder nicht, oder ob er zwischen den Konstantwerten A1 und A2 liegt oder nicht. Wie in Fig. 9 gezeigt, ist das Empfangspegel-Datensignal in einen ersten Steuerbereich (Sendepegel-Steuerbereich) aufgeteilt, der durch die erste Sendeleistungs-Steuereinheit 7 und das erste variable Dämpfungsglied 1a bestimmt ist, und in einen zweiten Steuerbereich (ALC Autopegel-Steuerbetriebsbereich), der durch den Vergleicher 8a und das zweite variable Dämpfungsglied 1d bestimmt ist. Der zweite Steuerbereich wird in der vorliegenden Erfindung wie im Stand der Technik als ALC-Betriebsbereich bezeichnet, da der Ausgang des Senders 1a als der bestimmte Wert beibehalten wird, d.h. es wird nämlich ein Rückkopplungs-Steuersystem gebildet, um die Verstärkungsveränderung des Hochleistungsverstärkers 1e zu absorbieren. Andererseits wird der erste Steuerbereich als Sendepegel-Steuerbereich bezeichnet, da man den ersten Steuerbereich von dem ALC-Betriebsbereich unterscheiden sollte.
Wenn das Empfangspegel-Datensignal zwischen den Konstantwerten A1 und A2 liegt (d.h., wenn das Empfangspegel- Datensignal sich entlang der den ersten Konstantwert A1 mit dem zweiten Konstantwert A2 verbindenden kontinuierlichen Linie verändert), wird der Schalter 9b durch den Fenstervergleicher 9a geöffnet und die Übertragung des Taktsignals an die Wandler 8b und 8c wird gestoppt. Deshalb wird ein unmittelbar vorausgehender Empfangsausgang (Steuerspannung) von der D/A-Wandlereinheit 8c beibehalten und der Steuerbetrieb des Vergleichers 8a wird angehalten. Somit wird die Veränderung der Verstärkung des Hochleistungsverstärkers 1e durch das zweite variable Dämpfungsglied 1d nicht korrigiert.
Das von der Pegelerfassungs-Verarbeitungsschaltung 5A ausgegebene Empfangspegel-Datensignal wird dem ersten variablen Dämpfungsglied 1a als eine Steuerspannung eingegeben und die Dämpfungsgrößencharakteristik wird durch das variable Dämpfungsglied 1d auf Grundlage des in Fig. 10 gezeigten Empfangspegel-Datensignals eingestellt, wodurch die Sendeleistung gesteuert wird. Wie in den Figuren 9 und 10 gezeigt, wird im Falle eines hohen Empfangspegels (hohes Empfangspegelsignal) die Dämpfungsgröße des variablen Dämpfungsglieds 1a groß gemacht, wodurch die Sendeleistung herabgesetzt wird, während im Fall eines niedrigen Empfangspegels (niedriges Empfangsdatensignal) der Dämpfungsbetrag des variablen Dämpfungsglieds 1a klein gemacht wird, wodurch die Sendeleistung erhöht wird.
Wenn das Empfangspegelsignal auf einen Konstantwert A1 oder A2 begrenzt wird, wird der Schalter 9b durch den Fenstervergleicher 9a geschlossen und das Taktsignal wird an die Wandler 8b und 8c gesendet. Deshalb wird das Analogsignal von dem Vergleicher 8a durch den D/A-Wandler 8b in ein Digitalsignal gewandelt und dann durch den D/A-Wandler 8c in das Analogsignal zurückgewandelt. Dann wird das umgewandelte Analogsignal an das zweite Dämpfungsglied 1d ausgegeben. Somit wird die Sendeleistungs-Steuerung durch den Vergleicher 8a durchgeführt.
Der Vergleicher 8a empfängt ein Erfassungssignal von dem Hochleistungsverstärker 1e und das Empfangspegel-Datensignal mit einem Konstantwert A1 oder A2, der durch einen hohen Empfangspegel oder niedrigen Empfangspegel begrenzt ist. Der Wert der Differenz zwischen diesen Signalen wird dem zweiten variablen Dämpfungsglied 1d als eine Steuerspannung eingegeben, wodurch das zweite variable Dämpfungsglied 1d und danach die Sendeleistung des Senders 1A gesteuert wird. Deshalb wird eine Verstärkungsvariation des Hochleistungsverstärkers 1e korrigiert.
Das dem Vergleicher 8a als ein Referenzsignal eingegebene Empfangspegel-Datensignal wird zu einem Analogsignal eines konstanten Werts A1 oder A2, und zwar in Abhängigkeit von dem hohen Empfangspegel oder dem niedrigen Empfangspegel, wie voranstehend beschrieben wurde. Dieser Konstantwert wird als eine Steuerspannung der ALC-Schleife verwendet. Deshalb benötigt die vorliegende Erfindung keinen Referenzspannungsgenerator ähnlich wie derjenige im Stand der Technik und dann können zwei Arten von ALC-Betriebsbereichen (die zweiten Steuerbereiche) vorgesehen werden, wodurch ein Ausgangspegel der stabilen Sendeleistung erzielt wird.
Während der Periode, in der die Sendeleistung durch das zweite variable Dämpfungsglied 1d gesteuert wird, empfängt die erste Sendeleistungs-Steuereinheit 7 das Empfangspegel- Datensignal des Konstantwerts A1 oder A2, steuert das erste variable Dämpfungsglied 1a auf Grundlage des Empfangspegel- Datensignals und steuert die Sendeleistung zur Bereitstellung eines konstanten Werts in Abhängigkeit von dem Empfangs- Datensignal.
Wie voranstehend erläutert wurde, werden die beiden variablen Dämpfungsglieder 1a und 1d durch die erste Sendeleistungs- Steuereinheit 7 bzw. den Vergleicher 8a gemäß dem Sendeleistungs-Steuersystem der vorliegenden Erfindung unabhängig gesteuert, obwohl das Sendeleistungs-Steuersystem eine Doppelschleifenstruktur mit zwei variablen Dämpfungsgliedern 1a und 1d umfaßt. Die Steuerung basiert auf dem Empfangspegel-Datensignal mit der Empfangspegelinformation und mit oberen und unteren begrenzten Werten. Das Sendeleistungs-Steuersystem der vorliegenden Erfindung ist somit einer Einschleifenstruktur äquivalent, wodurch eine komplizierte Steuerung vermieden wird, eine Entwurfsflexibilität hinsichtlich der Charakteristika eines Steuersystems erhöht wird und eine sichergestellte und höchst zuverlässige Sendeleistungs- Steuerung erzielt wird.
In der vorliegenden Erfindung wird als eine Steuerspannung einer ALC-Schleife das Empfangspegel-Datensignal verwendet, welches in Abhängigkeit von dem hohen Empfangspegel oder dem niedrigen Empfangspegel auf einen Konstantwert A1 oder A2 begrenzt ist. Somit benötigt die vorliegende Erfindung den im Stand der Technik erforderlichen Referenzspannungsgenerator nicht und kann zwei Arten von ALC-Betriebsbereichen bestimmen. Deshalb kann der Betriebspegelzusammenhang zwischen dem Verzerrungskompensator 1b und dem Hochleistungsverstärker 1e in einem guten Zustand gehalten werden und eine stabile Sendeleistung des Ausgangspegels kann erzielt werden.
Fig. 11 zeigt ein Blockschaltbild einer anderen Ausführungsform der zweiten Sendeleistungs-Steuereinheit. In Fig. 11 umfaßt die zweite Sendeleistungs-Steuereinheit 8 einen Vergleicher 8a zum Erhalten des Differenzwerts zwischen dem Erfassungssignal von dem Hochleistungsverstärker 1e und dem Empfangspegel-Datenwert von der Pegelerfassungs- Verarbeitungsschaltung 5A, einen Operationsverstärker, dem der Ausgang des Vergleichers 8a eingegeben wird, einen Feldeffekttransistor (FET) 12, dem der Ausgang eines Operationsverstärkers 11 eingegeben wird, einen Kondensator 13, der geladen wird, wenn der Feldeffekttransistor 12 eingeschaltet ist, und einen Operationsverstärker 14, dem die Spannung des Kondensators 13 eingegeben wird.
Die Kombination des A/D-Wandlers 8b und des D/A-Wandlers 8c in Fig. 6 erzeugt eine Abtast-Haltefunktion, die durch die in dem Kondensator 13 in Fig. 11 gespeicherte Ladung realisiert wird. Wenn der Schalter 9b eingeschaltet ist und der Abtastimpulsgenerator 10a einen "L"-Pegelausgang erzeugt, wird der Feldeffekttransistor 12 eingeschaltet und der Kondensator 13 geladen. Wenn der Ausgang des Abtast- Halteimpuls-Generators 10a "H" wird, dann wird der Feldeffekttransistor 12 ausgeschaltet und der Kondensator 13 fällt auf die unmittelbar vorausgehende Spannung und die Ausgangsspannung des Operationsverstärkers 14 wird auf der unmittelbar vorausgehenden Spannung gehalten. Wenn der Schalter 9b offen ist, ist der Feldeffekttransistor 12 ausgeschaltet und der Ausgang des Operationsverstärkers 14 hält die unmittelbar vorausgehende Spannung. Der Abtastimpuls-Generator 10a ist zu dem Taktgenerator 10 in Fig. 6 fast identisch, aber das Zeitintervall der Spannung "H" und "L" ist unterschiedlich. Somit ist die Periode TH, in der die Spannung groß ist, länger als die Periode TL, in der die Spannung niedrig ist.
Fig. 12 ist ein Blockschaltbild einer Ausführungsform der Pegelerfassungs-Verarbeitungsschaltung. In der gleichen Weise wie in Fig. 6 ist die Pegelerfassungs-Verarbeitungsschaltung 5A auf der Empfangsseite vorgesehen, aber wo die Pegelerfassungs-Verarbeitungsschaltung 5A auf der Sendeseite wie in Fig. 7 gezeigt vorgesehen ist, ist eine Offset- Schaltung 10 zwischen den Empfänger 4 und der Pegelerfassungs-Verarbeitungsschaltung 5A wie voranstehend beschrieben eingefügt.
In Fig. 12 versorgt der Empfänger 4, umfassend einen Verstärker 15 zur Verstärkung der empfangenen Funkwelle, einen Abwärtswandler 16 zum Umwandeln eines Signals des Hochfrequenzbandes in das Zwischenfrequenzband, einen lokalen Oszillator 17 und einen AGC (automatische Verstärkungs- Steuereinrichtung) -Verstärker 18, die Pegelerfassungs- Verarbeitungsschaltung 5A mit der AGC-Steuerspannung. Die Pegelerfassungs-Verarbeitungsschaltung 5A umfaßt einen Operationsverstärker 20 zur Verstärkung einer von dem Empfänger 4 eingegebenen AGC-Steuerspannung, ein Dämpfungsglied 21 zum Dämpfen des Ausgangs und einen Phasenumformer-Verstärker 22 zum Umkehren der Phase des Ausgangs von dem Dämpfungsglied 21.
Die Figuren 13A bis 13B sind Diagramme zur Erläuterung des Betriebs der Ausführungsform der Pegelerfassungs- Verarbeitungsschaltung 5A. In Fig. 13A ist die Beziehung zwischen der AGC-Steuerspannung und dem Empfangspegel gezeigt. Die AGC-Steuerspannung wird durch den Operationsverstärker 20 verstärkt, aber der Ausgangspegel wird nicht größer als die Energiequellenspannung des Operationsverstärkers. Die Energiequellenspannung wird auf einen niedrigen Empfangspegel begrenzt. Wenn der Empfangspegel hoch ist, wird der Ausgang nicht vollständig zu 0, sondern erreicht einen konstanten Wert bei einer gewissen Restspannung, wie in Fig. 13B gezeigt. Der Ausgangsspannungs- Operationsverstärker 20 erfährt durch das Dämpfungsglied 21 eine Pegeleinstellung, so daß die Ausgangsspannung des Operationsverstärkers 20 einen Effektivpegel als ein Empfangspegel-Datensignal erreicht. Der Ausgang des Dämpfungsglieds 21 ist in Fig. 13C gezeigt und ist zu dem Eingang an der Pegelerfassungs-Verarbeitungsschaltung 5A phasenmäßig umgedreht. Somit ist der Ausgang des Dämpfungsglieds einer Phase ausgesetzt, die durch den Operationsverstärker 22 mit einer Verstärkung von -1 invertiert ist, wodurch er als das Empfangspegel-Datensignal wie in Fig. 13D gezeigt ausgegeben wird.
Fig. 14A zeigt ein Schaltbild einer Ausführungsform des in Figuren 6 und 7 dargestellten Fenstervergleichers 9a. Fig. 14B ist ein Diagramm zur Erläuterung des Betriebs. In Fig. 14A umfaßt der Fenstervergleicher 9a einen Vergleicher 23 mit einem (-) Eingangsanschluß zum Empfang des Empfangspegel-Datensignals und einen (+) Eingangsanschluß zum Empfang einer Referenzspannung VREF(-), der mit einem ersten Konstantwert A1 des Empfangsdatensignals übereinstimmt, einen Vergleicher 24 mit einem (+) Eingangsanschluß zum Empfang des Empfangspegel-Datensignals und einem (-) Eingangsanschluß zum Empfang einer Referenzspannung VREF(+), welche mit dem zweiten Konstantwert A2 des Empfangsdatensignals übereinstimmt, und einen NPN-Transistor 25, der eine Basis besitzt, der über jeweilige Dioden der Ausgang dieser Vergleicher eingegeben wird, und der die Kollektorspannung als den Ausgang bereitstellt.
Wenn die Eingangsspannung an dem Fenstervergleicher gleich dem Referenzwert ist, der dem ersten vorgegebenen Wert A1 des Empfangspegeldatenwerts entspricht, oder kleiner als der Referenzwert ist (der letztere Fall entspricht dem Fall, bei dem das Empfangspegelsignal dem Referenzwert gleicht, da das Empfangspegel-Datensignal auf den Konstantwert A1 begrenzt ist, wenn das Empfangspegel-Datensignal kleiner als der Referenzwert ist), dann ist in Fig. 14B der Ausgang des Vergleichers 23 gleich "H" und der Ausgang des Vergleichers 24 gleich "L". Somit wird der Transistor 25 durch eine Diode auf der Seite des Vergleichers 23 angesteuert und eingeschaltet, wodurch der Ausgang des Fenstervergleichers auf "L" gebracht wird. Wenn die Eingangsspannung gleich dem zweiten Konstantwert A2 des Empfangspegel-Datensignals ist, dann ist der Ausgang des Vergleichers 23 "L", der Ausgang des Vergleichers 24 ist "H", und somit wird der Transistor 25 eingeschaltet und der Ausgang VAUS ist "L". Wenn im Gegensatz dazu die Eingangsspannung zwischen den beiden Referenzwerten liegt, dann werden die Ausgänge von beiden Vergleichern 23 und 24 "L". Somit wird der Transistor 25 ausgeschaltet, wodurch der Ausgang mit "H" bereitgestellt wird. Wenn ein Empfangspegel-Datensignal zwischen zwei Konstantwerten A1 und A2 liegt, wird deshalb der in den Figuren 6 und 7 gezeigte Schalter 9b eingeschaltet. Somit wird das Taktsignal an dem A/D-Wandler 8b und dem D/A-Wandler 8c bereitgestellt. Wie voranstehend ausführlich erläutert wurde, kann die vorliegende Erfindung ein stabiles und höchst zuverlässiges Sendeleistungs-Steuersystem vorsehen und eignet sich für die Funkkommunikation, die eine Ausbreitung im freien Raum verwendet.

Claims

1. Ein Sendeleistungs-Steuersystem zur Verwendung in einer Funkeinrichtung, umfassend eine Sendeeinheit und eine ein Empfangspegel-Datensignal ausgebende Empfangseinheit; wobei die Sendeeinheit umfaßt:

eine erste variable Dämpfungseinrichtung (1a) zum Einstellen eines Zwischenfrequenz-Signalpegels;

eine Wandlereinrichtung (1c) zum Umwandeln des Ausgangs des ersten variablen Dämpfungsglieds (1a) in ein Signal in einem höheren Frequenzband;

eine zweite variable Dämpfungseinrichtung (1d) zum Einstellen des Ausgangspegels der Wandlereinrichtung;

eine Hochleistungsverstärkereinrichtung (1e) zum Verstärken des Ausgangs der zweiten variablen Dämpfungseinrichtung (1d) zur Bereitstellung eines verstärkten Signals, welches an eine Sendeantenne (2) abgegeben wird; und

eine erste Sendeleistungs-Steuereinrichtung (7) zur Steuerung einer Sendeleistung auf Grundlage des Dämpfungsgrads der ersten variablen Dämpfungseinrichtung (1a) in Abhängigkeit von einem Wert des Empfangspegel- Datensignals; gekennzeichnet durch:

eine zweite Sendeleistungs-Steuereinrichtung (8) zur Steuerung der Sendeleistung auf Grundlage des Dämpfungsgrads der zweiten variablen Dämpfungseinrichtung (1d) in Abhängigkeit von einem Wert des Empfangspegel-Datensignals und einem Erfassungssignal mit Ausgangspegelinformation von der Hochleistungsverstärkereinrichtung (1e); und

eine Schalteinrichtung (9) zum Aktivieren entweder der ersten Sendeleistungs-Steuereinrichtung (7) oder der zweiten Sendeleistungs-Steuereinrichtung (8) in Abhängigkeit von einem Bereich des Empfangspegel- Datensignals.

2. Das Sendeleistungs-Steuersystem zur Verwendung in einer Funkeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

eine Empfangseinheit der Funkeinrichtung eine Pegelerfassungs-Verarbeitungsschaltungseinrichtung (5A) zum Ausgeben des Empfangspegel-Datensignals an die Sendeseite umfaßt;

wobei das Empfangspegel-Datensignal auf einen ersten Konstantwert begrenzt wird, wenn es kleiner ist als der erste vorgegebene Wert, auf einen zweiten Konstantwert begrenzt wird, wenn es größer ist als der zweite vorgegebene Wert, welcher sich von dem ersten Konstantwert unterscheidet, und sich entlang einer den ersten Konstantwert mit dem zweiten Konstantwert verbindenden kontinuierlichen Linie verändert, wenn der Empfangspegel zwischen dem ersten vorgegebenen Wert und dem zweiten vorgegebenen Wert liegt.

3. Das Sendeleistungs-Steuersystem zur Verwendung in einer Funkeinrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend:

eine Empfangseinheit mit einer Offset- Schaltungseinrichtung (10), die einen nicht-invertierten Eingangsanschluß zum Empfang einer AGC-Steuerspannung und einen invertierenden Eingangsanschluß zum Empfang einer Offset-Spannung aufweist, und

eine Pegelerfassungs-Verarbeitungsschaltungseinrichtung (5A) zum Empfang eines Ausgangs von der Offset- Schaltungseinrichtung und zum Ausgeben des Empfangspegel-Datensignals an die Sendeseite;

wobei das Empfangspegel-Datensignal auf einen ersten Konstantwert begrenzt wird, wenn es niedriger ist als der erste vorgegebene Wert, auf einen zweiten Konstantwert begrenzt wird, welcher sich von dem ersten Konstantwert unterscheidet, wenn es größer als der zweite vorgegebene Wert ist, welcher sich von dem ersten vorgegebenen Wert unterscheidet, und sich entlang einer den ersten Konstantwert mit dem zweiten Konstantwert verbindenden kontinuierlichen Linie verändert, wenn das Empfangssignal zwischen dem ersten vorgegebenen Wert und dem zweiten vorgegebenen Wert liegt.

4. Das Sendeleistungs-Steuersystem in einer Funkeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß:

die erste Sendeleistungs-Steuereinrichtung den Dämpfungsgrad des ersten variablen Dämpfungsglieds in Abhängigkeit von einem Wert des Empfangspegel- Datensignals steuert, wenn sich das von der Pegelerfassungs-Verarbeitungsschaltungseinrichtung gesendete Empfangspegel-Datensignal in einem Bereich befindet, in dem es sich entlang einer den ersten Konstantwert mit dem zweiten Konstantwert verbindenden Linie verändert.

5. Das Sendeleistungs-Steuersystem zur Verwendung in einer Funkeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß:

die zweite Sendeleistungs-Steuereinrichtung den Dämpfungsgrad des zweiten variablen Dämpfungsglieds auf Grundlage eines Differenzwerts zwischen dem Erfassungssignal mit Ausgangspegel-Information von dem Hochleistungsverstärker und dem Empfangspegel- Datensignal steuert, wenn das von der Pegelerfassungs- Verarbeitungsschaltung gesendete Empfangspegel- Datensignal dem ersten Konstantwert oder dem zweiten Konstantwert gleicht.

6. Das Sendeleistungs-Steuersystem nach Anspruch 2, umfassend:

eine Fenstervergleichereinrichtung (9a) zum Erfassen, wenn das Empfangspegel-Datensignal von der Pegelerfassungs-Verarbeitungsschaltung dem ersten Konstantwert oder dem zweiten Konstantwert gleicht, wobei eine zweite Schalteinrichtung (9b) ein Taktsignal an die zweite Sendeleistungs-Steuereinrichtung ausgibt, wenn das Empfangspegel-Datensignal einem der Konstantwerte gleicht.

7. Das Sendeleistungs-Steuersystem zur Verwendung in einer Funkeinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß:

die zweite Sendeleistungs-Steuereinheit eine Vergleichereinrichtung (8a) umfaßt, zum Erfassen des Differenzwerts zwischen einem Erfassungssignal von der Hochleistungsverstärkereinrichtung und dem Empfangspegel-Datensignal von der Pegelerfassungs- Verarbeitungsschaltungseinrichtung;

eine Analog/Digital-Wandlereinrichtung (8b) zum Umwandeln des Ausgangs der Vergleichereinrichtung in ein digitales Signal unter Verwendung eines von der zweiten Schalteinrichtung ausgegebenen Taktsignals; und

eine Digital/Analog-Wandlereinrichtung (8c) zum Umwandeln des Ausgangs der Analog/Digital- Wandlereinrichtung in ein Analogsignal, welches an das zweite variable Dämpfungsglied ausgegeben wird.

8. Das Sendeleistungs-Steuersystem zur Verwendung in einer Funkeinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Sendeleistungs-Steuereinrichtung umfaßt:

eine Vergleichereinrichtung (8a) zum Erfassen eines Differenzwerts zwischen dem Erfassungssignal von dem Hochleistungsverstärker und dem Empfangspegel- Datensignal von der Pegelerfassungs- Verarbeitungsschaltung;

einen ersten Operationsverstärker (11) zum Empfang des Ausgangs der Vergleichereinrichtung;

eine Transistoreinrichtung (12) zum Ausgeben des von der Operationsverstärkereinrichtung ausgegebenen Signals, wenn das Taktsignal von der Schalteinrichtung "L" ist;

eine Kondensatoreinrichtung (13) zum Speichern einer von der Transistoreinrichtung eingegebenen Ladung; und

ein zweiter Operationsverstärker (14) zum Empfang eines Eingangs von dem Kondensator.

9. Das Sendeleistungs-Steuersystem zur Verwendung in einer Funkeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Pegelerfassungs- Verarbeitungsschaltungseinrichtung umfaßt:

eine Einrichtung (20) zum Verstärken einer AGC- Steuerspannung und zum Begrenzen einer maximalen Ausgangsspannung durch eine Quellenspannung;

eine Dämpfungseinrichtung (21) zum Verkleinern des Ausgangs der Verstärkereinrichtung und zur Begrenzung des maximalen Ausgangswerts und des minimalen Ausgangswerts; und

einen Verstärker (22) zur Durchführung einer Phasenumwandlung des Ausgangs der Dämpfungseinrichtung.

10. Das Sendeleistungs-Steuersystem zur Verwendung in einer Funkeinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Fenstervergleicher (8a) umfaßt:

einen ersten Vergleicher (24) zum Ausgeben einer "L", wenn der Empfangspegel-Datensignalwert größer als der erste Konstantwert ist und zum Erzeugen eines "H", wenn der Empfangsdatensignalwert und der erste Konstantwert einander gleichen;

einen zweiten Vergleicher (23) zur Erzeugung eines "L", wenn der Empfangspegel-Datensignalwert kleiner als der zweite Konstantwert ist und zum Erzeugen eines "H", wenn der Empfangspegel-Datensignalwert und der zweite Konstantwert beide einander gleichen; und

Transistoreinrichtung (25) zum Empfang des Ausgangs der ersten und zweiten Vergleicher und zum Erzeugen eines Ausgangssignals von den Kollektoren davon.