JP2637930B2 - 送信電力制御回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は高周波数信号の送信電力
制御回路に関し、特に自動車電話システムの基地局送信
装置等において送信周波数異常になった場合においても
不要電波の放射防止，上記送信装置の保護および上記送
信周波数異常検出の可能な送信電力制御回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、無線通信機等において、高周波数
信号の送信電力を自動レベル制御（ＡＬＣ）回路を用い
て増幅するとともに一定電力に保つ送信電力制御回路は
多数実現されている。その一つが公開特許公報，昭６４
−７７１８号（発明の名称：無線通信機の送信電力制御
回路）に開示されている。この送信電力制御回路は、高
周波入力を増幅して送信出力を所定の電力に保ち、上記
送信出力を高周波出力端子から出力する送信電力制御回
路において、上記高周波出力端子からの反射電力を検出
し、この検出出力に応答して上記送信出力の電力を制御
している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】自動車電話システム無
線基地局等の送信装置において、上記ＡＬＣ回路に入力
される高周波数信号（つまり送信信号）の周波数が誤る
場合が生じることがあり、この周波数異常時にも不要電
波の発射防止および上記ＡＬＣ（増幅）回路の保護が求
められている。しかし、このような送信装置では、上記
ＡＬＣ回路と上記高周波出力端子との間に送信信号の帯
域を制限するフィルタ回路の挿入を要求される場合が多
い。この場合、開示された送信電力制御回路の如く、上
記フィルタ回路と上記高周波出力端子との間に上記反射
電力の検出回路を挿入しても、周波数異常の送信信号の
場合には、上記高周波出力端子からの反射電力が上記フ
ィルタ回路で減衰する。このため、周波数異常がある
と、上記検出回路は上記ＡＬＣ回路以降に反射があるこ
とを検出できず、従って、従来例では、上記ＡＬＣ増幅
回路を非活性とすることができず、不要電波の発射防止
および上記ＡＬＣ（増幅）回路の保護を達成できないと
いう欠点があった。

【０００４】また、一般の無線通信機の上記高周波出力
端子の電圧定在波比（ＶＳＷＲ）またはリターンロスＲ
Ｌが異常であると精密に判定するのは、この高周波出力
端子に接続される回路の周波数特性を予測あるいは把握
し難いことから困難なことが多い。例えば、無線通信機
用のアンテナについては使用帯域においてＶＳＷＲが
２．０程度（リターンロスＲＬ≒９．５ｄＢ）に規定さ
れるのが通常であり、開示された送信電力制御回路は、
上記高周波出力端子の開放等の異常に対する判定ＶＳＷ
Ｒ値に大きな猶予値を持たせる必要があるという問題が
あった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明による送信電力制
御回路は、第１の高周波数信号を自動レベル制御増幅し
て定電力の送信信号を生じるＡＬＣ増幅回路と、切替信
号を受けないときには前記送信信号を通過させ前記切替
信号を受けると前記送信信号の通過を遮断する信号切替
部と、前記信号切替部からの前記送信信号を所定の周波
数帯域を通過帯域とする信号減衰特性に従って通過させ
るフィルタ部と、前記フィルタ部の入力端から反射され
る前記送信信号の反射レベルを検出する検出部と、前記
反射レベルが所定レベル以上の場合に前記切替信号を生
じる比較回路とを備える。

【０００６】前記送信電力制御回路の一つは、前記比較
回路が、前記反射レベルが所定レベル以上の場合には前
記送信信号が前記所定の周波数帯域にないことを表わす
周波数異常信号を生じる構成をとることができる。

【０００７】前記送信電力制御回路の別の一つは、制御
信号を受けている場合のみ第２の高周波数信号を増幅し
て前記第１の高周波数信号を生じる増幅部と、送信オン
信号を受けしかも前記切替信号を受けていない場合に前
記制御信号を生じる切替回路とをさらに備える構成をと
ることができる。

【０００８】該送信電力制御回路は、前記検出部が、前
記信号切替部と前記フィルタ部との間に挿入され前記フ
ィルタ部から反射される前記送信信号をこの反射信号の
信号結合端に導出する方向性結合器と、前記信号結合端
に接続され反射される前記送信信号を包絡線検波すると
ともに平均化して直流の前記反射レベルを生じる検波器
とを備える構成をとることができる。

【０００９】

【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。

【００１０】図１は本発明による送信電力制御回路の一
実施例のブロック図である。また、図２は本実施例に用
いるフィルタ部２３の周波数特性の一例を示す図であ
る。

【００１１】図１および図２を参照すると、この送信電
力制御回路は、自動車電話システムの基地局装置の送信
部に適用されており、高周波数信号をＡＬＣ増幅する機
能を主として有する送信装置１とこの送信装置１からの
送信信号および周波数は異なるが上記と同種の送信信号
を合成する機能を主として有する送信共用装置２と送信
共用装置２からの合成送信信号を移動局に送出するアン
テナ３とを含む。上記自動車電話システムは、例えば、
「ＩＳ−５４ アナログＭＴＳ，ＥＩＡ規格による，Ｔ
ＥＬＥＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮＳ ＩＮＤＵＳＴＲ
Ｙ ＡＳＳＯＣＩＡＴＩＯＮ制定」であってよい。上記
自動車電話システムがこのアナログＭＴＳによる場合
は、上記高周波数信号は、８６９．０４ＭＨｚ〜８９
３．９７ＭＨｚの周波数帯域において、Δｆ＝３０ＫＨ
ｚの周波数間隔で選択しうる。但し、本システムでは同
一の基地局において選択しうる最小の周波数間隔Δｆは
６００ＫＨｚである。この高周波数信号は、一般に、高
い周波数安定度を得ることができる周波数シンセサイザ
を元信号源としている。

【００１２】送信装置１は、上記基地局装置の図示しな
い装置から、送信入力端子１０１に上記周波数帯域内の
所定周波数ｆ０の高周波数信号を、送信制御信号端子１
０３に送信オン／オフ信号を、基準電圧端子１０５に予
め適切に定めた値の基準電圧Ｖ１を受ける。上記高周波
数信号は増幅部１１によって増幅される。増幅部１１に
よって増幅された高周波数信号は増幅部１２に供給され
る。ここで、増幅器１１は、例えばバイポーラトランジ
スタを増幅素子とし、切替回路１４からの制御信号の供
給が止まると、電源をオフして増幅作用を止める。

【００１３】増幅部１２と検出部１３とＡＬＣ回路１５
とが上記高周波数信号のＡＬＣ増幅回路を構成する。即
ち、増幅部１２は上記高周波数信号を増幅して送信信号
を生じる。検出部１３はこの送信信号の大部分の電力を
送信出力端子１０２に出力するとともに上記送信信号の
一部を包絡線検波したうえ平均化して検波電圧を生じ
る。ＡＬＣ回路１５は、この検波電圧と基準電圧Ｖ１と
を比較制御して増幅部１２の出力する送信信号の電力を
一定に制御するＡＬＣ電圧を生じ、このＡＬＣ電圧を増
幅部１２に供給する。増幅部１２は、例えばバイポーラ
トランジスタを増幅素子とし、上記ＡＬＣ電圧をこのバ
イポーラトランジスタのベースに加え、このＡＬＣ電圧
に応じて増幅度を変化させる。また、検波部１３は、ス
トリップライン型方向性結合器とこの方向性結合器の信
号結合端子に接続されたダイオード検波器とを含む周知
の回路を使用することができる。上述のとおりの動作に
より、上記ＡＬＣ増幅回路は、フィードバックループを
構成し、一定電力の送信信号を生じる。この送信信号の
電力値は、上記高周波数信号の少しの周波数変化，例え
ば６００ＫＨｚ以上の変化によってもほぼ一定値に保た
れる。

【００１４】送信装置１は、また切替回路１４による増
幅部１１の制御によって、増幅部１１の出力端，つまり
送信出力端子１０２への送信信号の送出を停止させるこ
とができる。すなわち、切替回路１４は、送信制御端子
１０３からの送信オン／オフ制御信号のうちの送信オン
信号を受けしかも切替信号端子１０６からの切替信号の
送出を受けない場合に制御信号を生じて増幅部１１を活
性化させる。一方、送信オン／オフ信号のうちの送信オ
フ信号を受けている場合，あるいは上記切替信号を受け
ている場合には、切替回路１４は増幅部１１を活性化さ
せる上記制御信号を生じない。なお、送信オン信号をＨ
レベル信号，送信オフ信号をＬレベル信号，切替信号の
送出のない場合をＨレベル信号とし、切替回路１４を論
理積回路で構成すると、切替回路１４の出力がＨレベル
のとき上記制御信号が増幅部１１に加えられることにな
る。

【００１５】送信共用装置２は、上記基地局装置の図示
しない装置から、ＲＦ入力端子２０５に上記周波数帯域
内の周波数ｆ０からΔｆ以上離れた周波数の送信信号
を，基準電圧端子２０４に基準電圧Ｖ２を受け、入力端
子２０１に送信装置１の送信出力端子１０２から出力さ
れる送信信号を受ける。また、送信共用装置２は、合成
送信信号を送出するＡＮＴ端子２０２にアンテナ３を接
続し、切替信号端子２０３を通じて送信装置１の切替信
号端子１０６に上記切替信号を供給する。

【００１６】送信共用装置２は入力端子２０１からの送
信信号を信号切替部２１に受ける。信号切替部２１は、
比較回路２５から切替信号を受けていない場合には、こ
の送信信号をそのまま検出部２２に出力する。一方、上
記切替信号を受けている場合には、信号切替部２１は受
けた送信信号の検出部２２への送出を遮断する。信号切
替部２１は、ＵＨＦ周波数の送信信号をよい特性で伝送
できる同軸型リレーを使用するのが好ましく、また遮断
された送信信号を抵抗器によって終端できる形式のリレ
ーを使用するのがさらに好ましい。信号切替部２１にリ
レーを用いる場合、上記切替信号はリレーの制御コイル
に加える。

【００１７】検出部２２は信号切替部２１からの送信信
号の大部分の電力をフィルタ部２３に出力するととも
に、フィルタ部２３の入力端で反射した上記送信信号を
包絡線検波したうえ平均化して検波電圧Ｖｘを生じる。
この検波部２３は、検波部１３と同様の回路を使用でき
るが、検波部１３が送信信号の進行波成分に対応する電
力を検出するのと異なり、フィルタ部２３からの反射信
号に対する信号結合端子から導出される電力に対応する
検波電圧Ｖｘを生じる。

【００１８】フィルタ部２３は、検出部２２から受けた
送信信号を図２に示した周波数特性に従って帯域制限す
る。図２に例示したフィルタ部２３は、中心周波数ｆ０
およびｆ０±３０ＫＨｚ内の挿入損失ＩＬが１ｄＢ以下
であり、中心周波数ｆ０からΔｆ＝６００ＫＨｚ離れで
の通過損失ＬΔｆが約６ｄＢである。また、このフィル
タ部２３の反射特性は、ｆ０±３０ＫＨｚ内のリターン
ロスＲＬが２０ｄＢ以上（ＶＳＷＲが１．２以下）、中
心周波数ｆ０からΔｆ＝６００ＫＨｚ離れでのリターン
ロスＲＬが１．２ｄＢ程度（ＶＳＷＲが１５程度）であ
る。このフィルタ部２３は誘電体フィルタで実現でき、
上述した通過および反射の周波数特性は、温度変動等に
よる変動が極めて少なく、安定している。

【００１９】いま、送信共用装置２に供給される送信信
号の中心周波数が所定周波数ｆ０であると、検波部２２
による検波電圧Ｖｘ０は、フィルタ部２３の反射特性に
依存するので、上記送信信号から２０ｄＢ以上減衰した
電力値と検波部２２の方向性結合器の減結合量に対応し
た電圧となる。一方、本実施例の如く、所定周波数ｆ０
からΔｆ以上離れた周波数の送信信号を送信装置１に誤
って受けた場合には、検波部２２による検波電圧Ｖｘ１
は、上記送信信号から約１．２ｄＢ以下減衰した電力値
と検波部２２の方向性結合器の減結合量に対応した電圧
となる。従って、検波電圧Ｖｘ１／Ｖｘ０は、大きなし
かも安定したレベル比（１８ｄＢ以上，ＶＳＷＲ２のア
ンテナ３による反射から検波電圧Ｖｘ０を得る場合に対
して１０ｄＢ程度以上のレベル比が得られる）となるこ
とは明らかである。

【００２０】検波電圧Ｖｘは、差動回路等を用いる比較
回路２５によって、基準電圧端子２０４からの基準電圧
Ｖ２と比較される。この基準電圧Ｖ２は検波電圧Ｖｘ１
とＶｘ２の中間に設定する。比較回路２５は、検波電圧
Ｖｘが基準電圧Ｖ２より小さいＶｘ２の場合，つまり送
信信号の中心周波数が所定周波数ｆ０である場合には、
切替信号の送出を表わさない例えばＨレベル信号を送出
する。従って、この場合、送信装置１の増幅部１１は活
性状態、および送信信号の信号切替部２から検出部２２
への送出が継続する。

【００２１】一方、検波電圧Ｖｘが基準電圧Ｖ２より大
きいＶｘ１の場合，つまり送信信号の中心周波数が所定
周波数ｆ０から離れている場合（Δｆ以上離れていると
申し分ない）には、比較回路２５は切替信号の送出を表
わす例えばＬレベル信号を出力する。従ってこの場合に
は、送信装置１の増幅部１１は非活性状態に切り替わ
り、信号切替部２から検出部２２へは送信信号が遮断さ
れる。この結果、送信信号の中心周波数がｆ０でない場
合にも、送信共用装置２から電波法違反となるような不
要波が発射されることがなく、また、フィルタ部２３か
らの反射信号が増幅部１２等を損傷することも生じな
い。

【００２２】また、送信装置１の周波数異常信号端子１
０４には比較回路２５の出力端が接続されており、上記
切替信号の送出を示すＬレベル状態を、送信装置１に所
定周波数ｆ０とは異った周波数の高周波数信号が供給さ
れたことを示す周波数異常信号として端子１０４から出
力する。この周波数異常信号は、上記周波数シンセサイ
ザ等のアラーム信号として用いられる。

【００２３】送信共用装置２の送信共用器２４は、フィ
ルタ部２３からの送信信号、および中心周波数は所定周
波数ｆ０とは異なるがＲＦ入力端子２０５から入力され
た上記と同種の送信信号を合成して合成送信信号を生じ
る。この合成送信信号はＡＮＴ端子２０２およびアンテ
ナ３を介して上記移動局に送出される。なお、送信共用
器２４の入力端には一般にアイソレータが接続されるの
で、ＡＮＴ端子２０２の接続はずれ等によるＡＮＴ端子
２０２における送信信号の反射は、所定周波数ｆ０の送
信信号であっても検出部２２に伝播してこない。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、切替信号
を受けないときにＡＬＣ増幅回路からの送信信号を通過
させ前記切替信号を受けると前記送信信号の通過を遮断
する信号切替部と、前記信号切替部からの前記送信信号
を所定の周波数帯域を通過帯域とする信号減衰特性に従
って通過させるフィルタ部と、前記フィルタ部の入力端
から反射される前記送信信号の反射レベルを検出する検
出部と、前記反射レベルが所定レベル以上の場合に前記
切替信号を生じる比較回路とを備えるので、前記送信信
号に周波数異常があっても、この周波数異常を検出で
き、上記周波数異常に起因する不要電波の発射防止およ
び前記ＡＬＣ増幅回路の保護を達成することができると
いう効果がある。

【００２５】また、本発明は、前記送信信号が所定周波
数である場合と異常周波数である場合との前記反射レベ
ルの比を大きくとれるので、前記周波数異常の検出精度
を高くできるという効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による送信電力制御回路の一実施例のブ
ロック図である。

【図２】本実施例に用いるフィルタ部２３の周波数特性
の一例を示す図である。

【符号の説明】

１ 送信装置 ２ 送信共用装置 ３ アンテナ １１，１２ 増幅部 １３，２２ 検出部 １４ 切替回路 １５ ＡＬＣ回路 ２１ 信号切替部 ２３ フィルタ部 ２４ 送信共用器 ２５ 比較回路 １０１〜１０６，２０１〜２０５ 端子

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の高周波数信号を自動レベル制御増
   幅して定電力の送信信号を生じるＡＬＣ増幅回路と、切
   替信号を受けないときには前記送信信号を通過させ前記
   切替信号を受けると前記送信信号の通過を遮断する信号
   切替部と、前記信号切替部からの前記送信信号を所定の
   周波数帯域を通過帯域とする信号減衰特性に従って通過
   させるとともに前記所定の周波数帯から離れた周波数に
   おいて前記送信信号の反射を増大させるフィルタ部と、
   前記フィルタ部の入力端から反射される前記送信信号の
   反射レベルを検出する検出部と、前記反射レベルが所定
   レベル以上の場合に前記切替信号を生じる比較回路とを
   備えることを特徴とする送信電力制御回路。
2. 【請求項２】 前記比較回路が、前記反射レベルが所定
   レベル以上の場合には、前記送信信号が前記所定の周波
   数帯域にないことを表わす周波数異常信号を生じること
   を特徴とする請求項１記載の送信電力制御回路。
3. 【請求項３】 制御信号を受けている場合のみ第２の高
   周波数信号を増幅して前記第１の高周波数信号を生じる
   増幅部と、送信オン信号を受けしかも前記切替信号を受
   けていない場合に前記制御信号を生じる切替回路とをさ
   らに備えることを特徴とする請求項１記載の送信電力制
   御回路。
4. 【請求項４】 前記検出部が、前記信号切替部と前記フ
   ィルタ部との間に挿入され前記フィルタ部から反射され
   る前記送信信号をこの反射信号の信号結合端に導出する
   方向性結合器と、前記信号結合端に接続され反射される
   前記送信信号を包絡線検波するとともに平均化して直流
   の前記反射レベルを生じる検波器とを備えることを特徴
   とする請求項３記載の送信電力制御回路。