JPH03131129A - 無線電話用の送信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は送信装置に関る、。特に、本発明は無線電話シ
ステム用の送信装置に関る、。

〔従来技術、および発明が解決しようとる、課題〕全ヨ
ーロッパ可動式電話システムのための０５Ｍシステム（
Ｇｒｏｕｐｅ　５ｐｅｃｉａｌｅ　Ｍｏｂｉｌ　システ
ム）の採用が切迫している状況（例えばり、Ｍ、Ｂａ１
ｓｔｏｎ”Ｐａｎ−Ｅｕｒｏｐｅａｎ　Ｃｅ１ｌｕｌａ
ｒ　Ｒａｄｉｏ”、Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓａｎｄ　Ｃ
ｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　
Ｊｏｕｒｎａｌ　Ｖｏｌ、１゜磁１．第７〜第１３頁、
１９８９年１月・２月を参照）のもとにおいて、このシ
ステムの満足な実施のためには幾つかの困難な技術的課
題が解決されねばならぬ。

０３Ｍシステムにおいては、伝送されるべきデータは、
ガウス最小シフトキイ技術（ＧＭＳＫ）により、約９０
０ＭＨｚまでの搬送波に関して変調される。

周波数チャンネルは２００ＫＨｚのスペーシングにおい
て提供され、データは、各チャンネルにおいて、２７０
・８３３ｋｂｉ　ｔｓ−’の全体伝送周期で伝送される
。

第１図は、０８Ｍ伝送用の１つの周波数チャンネルの基
礎フォーマットを示し、このものは一連のフレーム（時
間区域多重アクセスフレーム、Ｔｉｍｅ　Ｄｏｍａｉｎ
　Ｍｕｌｔｉｐｌｅ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｆｒａｍｅｓ）を
具備し、このフレームの各個は相異なる可動ステーショ
ンからの８多重化されたタイムスロットを具備る、。

各フレームは４．６１５ｍ５の時間長を有し、各タイム
スロットは０．５７７ｍ５の時間長を有る、。第１図に
おいてＧＰは保護期間（Ｇｕａｒｄ　Ｐｅｒｉｏｄ）を
あらわす。

ここに示されるタイムスロットの構造は、データの２つ
のセクションを具備し、該セクションは制御ビット、末
尾ビット（Ｔａｉｌ　Ｂｉｔ、　ＴＢ）等により分離さ
れている。データは各可動ステーションから、１３ｋｂ
ｉｔｓ−’の伝送周期で、圧縮フォーマットで、１つの
タイムスロット内で伝送される。

０３Ｍシステムに極めて厳格な技術的制約があると、干
渉およびデータ損失およびデータ劣化が容易に発生る、
可能性がある。

基地送受信ステーションと可動のステーションの両者に
おいて、伝送用の正確な電力レベルを設定る、ことに１
つの問題がある。送信装置の電力レベルが高過ぎると、
近隣のチャンネルとの干渉の危険性が存在し、送信装置
の電力レベルが低過ぎると、送信が検出されないかまた
は部分的に劣化る、危険性が存在る、。可動ステーショ
ンが相異なる基地ステーションに対してひんばんに切換
わると、適正な電力レベルが常に変化る、ことになる。

さらに、９００ＭＨｚの搬送波のパルスであって可動ス
テーションのタイムスロットを規定る、ものが、立上り
および立下り縁のために、無線周波数エネルギの側帯波
を発生させ、該側帯波が隣接チャンネルへ混入る、とい
う問題がある。

米国特許第４５２３１５５号は、希望される電力レベル
をあらわす制御信号をマルチプレクサに供給る、ことに
より無線周波数送信装置の出力電力のレベルを設定る、
ことを開示しており、該マルチプレクサは、可変利得無
線周波数増幅器の電流制御システムのための相異なる増
幅率を選択し、該無線周波数増幅器の出力は、可変利得
無線周波数増幅器への電流制御信号を調整る、ために、
検出されマルチプレクサにより発生る、信号と比較され
る。それにより、無線周波数増幅器の利得はマルチプレ
クサに供給される制御信号により制御され、負帰還ルー
プは無線周波数増幅器の利得に対る、連続的制御を維持
る、。

しかし、米国特許第４５２３１５５号に開示される配置
は幾つかの不利益点を有る、のであり、主として、配置
が静的な電力レベル用に設計されており、０３Ｍシステ
ムのパルス要求に応る、べく無線周波数電力増幅器利得
に対して充分に高速度かつ正確な制御を提供しないとい
う不利益点を有る、。

このようにして、米国特許第４５２３１５５号は電力レ
ベル制御用の２個の電圧比較器および１個の電流増幅器
を包含る、のであり、この配置は比較的複雑かつ低速度
のものである。さらに、米国特許第４５２３１５５号は
単純な整流過程を包含る、出力電圧レベル検出の方法を
包含る、のであり、この方法は充分には正確なものでは
ない。さらに、米国特許第４５２３１５５号は、パルス
動作が要求されるときに発生る、側帯波を減少または抑
制る、特定の手段を開示していない。

〔実施例〕

図面を参照る、と、第２図には、無線電話システムの基
地ステーションまたは移動ステーションにおいて実施さ
れることができる電力増幅器用の制御システムが示され
ている トランジスタ電力増幅器が結合されており、ライン４上
の無線周波数の信号（適切には、ＣＭＳＫ変調されたも
の）を受理し、ライン６上に無線周波数の信号の増幅さ
れた形態のものを供給る、。代表的には、出力ライン上
の電力レベルは０．０１ワツトと３５ワツトの間である
。方向性カプラ８が設けられ、該方向性カプラは、印刷
配線回路板上の２個の平行のトラックを有し、それによ
り無線周波数エネルギがダイオード検波配置１０に伝送
され、該ダイオード検波配置において発生させられた電
圧は、ライン１２上の基準電圧と比較され、それにより
、ライン１４上の電力増幅器のエネルギをあらわす制御
信号を電圧比較器１６に供給る、。追加の電力検波配置
１８が設けられ、該追加の電力検波装置は方向性カプラ
の他端に結合され、それにより、逆の電力がアンテナか
ら反射されることが検出され、その場合に不整合の状態
、例えばアンテナ非接続の状態にあることが表示される
。出力信号から高調波を除去る、ために、低域濾波器２
０が設けられる。正常にはそのようなｒ波器は２重化装
置であるはずであり、その理由は、ここに示されるシス
テムは正常には送受信装置の一部を形成し、該送受信機
においては受信信号は送信信号とは異なる周波数をもつ
からである。ろ波器２０の出力はアンテナ２２に接続さ
れ、該アンテナは、従来の形式、例えば車両から突出る
、４分の１波長（λ／４）の空中線、または受信装置と
一体化されたアンテナであることが可能である。２重化
装置の代りに、装置の簡単化のために、送受信切換えス
イッチを用いることが可能である。

電圧比較器１６が、出力ライン２４を介して電力増幅器
２に接続される。第３図（Ａ＞に示されるように、電力
増幅器２はトランジスタ３０を包含し、該トランジスタ
はベースとしてバイアス制御入力端子３２およびコレク
タとして電源制御入力端子３４を有る、。応用形態に応
じて、ライン２４は（適切な制御回路を介して）入力端
子３２または入力端子３４に接続される。ベースに印加
されるバイアス電圧についての電力出力特性が第３図（
Ｂ）に示され、第３図（Ｂ）において、２ボルトのしき
い値電圧に達る、まで電力出力は零のままであり、該し
きい値電圧に達る、と、電力出力は極めて急速に増大し
、次いで、飽和形式の領域で水平化る、。電力増幅器２
は０級のモードまたは他のモード例えばＡＢ級モードで
動作る、ことが可能である。

第４図には、第２図の制御ループ用の位相制御配置３６
が示され、増幅器１６は、その入出力端子間に接続され
たＲＣ帰還ループおよびその出力端子に接続された追加
のＲＣステージを有る、。この濾波器配置の効果は、応
答速度を低下させることなく制御ループの安定度を確保
る、ことである。

比較器１６の非反転入力端子はダイオード配置４２を介
してデジタルアナログ変換器４０に接続されるが、該ダ
イオード配置４２は検波配置１０内で生成された温度効
果を補償る、ためのものである。ダイオード配置４２は
また、ダイオード検波器１０内の非直線特性を補償る、
。ダイオード配置４２は低域ろ波器４４に結合されるが
、該低域濾波器はデジタルアナログ変換過程において生
成された雑音を除去る、よう配置される。デジタルアナ
ログ変換器４０は記憶装置５０からのデジタル信号のレ
ベルを受理る、が、該記憶装置はマイクロプロセッサ配
置５２により制御される。

動作時において、マイクロプロセッサ配置５２が電力増
幅器が無線周波数エネルギのパルスを発生すべきである
と決定したとき、該マイクロプロセッサ配置はまた、出
力エネルギの希望される電力レベルを決定し、記憶装置
に対し適切な読出し信号を供給る、。記憶装置５０は、
第２図に示される形式に配置され、該記憶装置において
は記憶装置の相異なる区分は相異なる電力レベルに割当
てられている。１６個の相異なる電力レベルが２デシベ
ルステツプで設けられている。例えば電力レベル７を選
択る、と、区分６７の内容が順次クロックアウトされ、
それにより一連の電力レベル信号が発生させられ、該電
力レベル信号の包絡線は第５図に示されるようになって
おり、該電力レベル信号においては、電力レベルは、上
昇させられた余弦関数により、２８ｍ５の時間スペース
内において零のレベルから全電力レベルまで増大させら
れる。パルスの大部分について、約０．５ｍｓの時間長
において電力レベルは一定に維持され、パルスの終末に
おいて、電力レベルは、２８　ｍ　ｓのタイムスロット
内において、予め定められた量だけ零レベルから変位さ
せられた上昇させられた余弦関数により、減少させられ
る。希望される場合には、この関数は第５図に点線で示
されるように歪ませられることができるが、これは、検
波装置１０の電力検波特性における非直線特性を考慮に
入れたものである。

ダイオード検波装置内の非直線特性を考慮に入れたデー
タの歪みは、従来の算術技術により行われることが可能
である。

以上において、ＧＳＭシステムの厳格な要求に答えるに
適した無線電話システム用の電力増幅器用の制御システ
ムが開示されている。これによれば、無線周波数におけ
る広範囲の変化に対処る、ことが可能であり、３０デシ
ベルのオン・オフ電力比を提供る、ことが可能である。

制御機能の大部分が負帰還ループの外側を占めており、
すなわち、側帯波エネルギの除去および電力レベルの設
定に関る、事項であるから、制御ループは、電力出力を
調整る、ために極めて迅速に動作る、よう配置されるこ
とが可能であり、約０．２ＭＨｚないし０．３ＭＨｚの
帯域幅を有る、。

本発明による装置における技術特徴は下記の事項を包含
る、。

（１）送信装置の出力電力レベルの正確な制御。

（２）送信装置スイッチング側帯波の正確な制御。

（３）送信装置の検波回路における非直線特性の考慮。

（４）送信装置の電力出力レベルの迅速な制御。

（５）保護目的のための逆電力の検出。

（６）送信装置制御の種々の形式の使用、例えば下記の
もの。

（ａ）増幅器の第１ステージへの供給を介しての制御。

（ｂ）送信装置の第１のトランジスタステージへの入力
バイアスの制御。

（７）温度補償。

（８）検波器の直線特性化。

（９）送信装置出力に関し不整合に対る、王宮性を提供
る、方向性カブラ。

本発明において使用される方法は、水平化に用いられる
高速の負帰還制御ループを包含る、。このことにより、
制御可能な電力出力が発生させられる。スイッチングの
側帯波を制限る、ために、制御ループに外部パルスが付
加され、それにより送信装置への制御パルスの整形が行
われる。それにより、スイッチングの側帯波は、付加さ
れるパルスの形状により、および制御ループの外側にお
けるろ波動作により制御される。

米国特許第４５２３１５５号明細書に記載される装置と
対比させつつ考察る、と、下記の事項が注意される。ま
ず、本発明による装置においては、電流制御ではなく、
電圧制御が用いられる。このことは、特に送信装置の入
力のバイアスが用いられるとき、制御回路を簡単化る、
のであり、送信装置は、電流駆動回路を必要とる、こと
なく比較器の出力から直接に駆動されることができる。

また、本発明による装置における制御ループはより迅速
な応答時間を有る、が、その理由は、制御ループが単に
比較器を包含る、のみであるからである。

また、本発明による送信装置制御ループシステムは、パ
ルス整形が制御ループの外側で行われ、雑音側帯波が容
易にｒ波されるという事実のために雑音側帯波が制御可
能であるという理由により、優れている。

また、方向性カブラは、アンテナソケットから反射帰還
される逆電力の量の検出を可能にる、。

次いで、この信号は危険な状況下において送信装置を遮
断る、に用いられる。

また、方向性カブラの使用による追加の技術特徴は、送
信装置が出力における不整合の負荷インピーダンスに不
感であることである。したがって、このことは、絶縁装
置の必要をなくすのである。

また、追加の信号通路に温度補償手段が包含されている
。したがって、このことは、ループの内側と外側の両方
に同じ温度特性が存在し、したがって２個の信号が同時
に印加されると、該２個の信号は同じ温度特性を有し、
より良好に整合る、、ことを意味る、。

また、ループの外側に温度補償手段を包含させることの
追加の利点は、回路に包含されるダイオードはショット
キィダイオードであり、該ショットキィダイオードは無
線周波数と直流において同様の特性を有る、ことである
。このことは、両方の通路におけるダイオードを比較器
に包含させることが、検出器特性を直線化る、に役立つ
ことを意味る、。

また、デジタルアナログ変換器に供給される外部データ
ビットは、最大のトランジスタ出力のレベルを決定る、
。

以上において、本発明の説明用の実施例が添付図面を参
照しつつ詳細に記述されたが、本発明がこの実施例に限
定されないことが理解されるべきである。本発明の範囲
を逸脱る、ことなく、種々の変形または修飾が当業者に
より行われることが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、Ｇ　Ｓ　ＭシステムにおけるＴＤＭＡフレー
ムシステムの概要を示す図、 第２図は、本発明の一実施例としての電力増幅器用の制
御システムの概要を示す線図、第３図（Ａ）、（Ｂ）は
電力増幅器の一部の回路の概要および関連る、制御特性
を示す図、第４図は、第２図のシステムにおける負帰還
制御ループについての位相制御用の回路の概要を示す線
図、 第５図は、第２図のシステムに用いられる電力レベル信
号の包絡線の形を示す図である。 （符号の説明） ２・・・電力増幅器、　　４・・・ライン、６・・・ラ
イン、　　　　　８・・・方向性カブラ、１０・・・ダ
イオード検波装置、 １２・・・ライン、　　　　　１４・・・ライン、１６
・・・電圧比較器、　　１８・・・電力検波装置、２０
・・・低域ｒ波器、　　２２・・・アンテナ、２４・・
・出力ライン、　　３０・・・トランジスタ、３２・・
・バイアス制御入力、 ３４・・・電源制御入力、　３６・・・位相調整回路、
４０・・・デジタルアナログ変換器、 ４２・・・ダイオード装置、４４・・・低域ろ波器、５
０・・・記憶装置、 ５２・・・マイクロプロセッサ装置、 ６７・・・記憶装置の区分。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、無線電話用の送信装置であって、電力増幅器（２）
   、および該電力増幅器（２）の出力に結合される検波手
   段（１０）であって該電力増幅器から発生する電力を検
   出するものを包含する送信装置において、 該送信装置は、該電力増幅器（２）の利得を制御するに
   有効な出力を発生するよう配置される電圧比較器（１６
   ）をさらに包含し、 該電圧比較器（１６）は、該電圧比較器（１６）に制御
   電圧を供給するための、該検波手段（１０）に結合され
   る第１の入力端子およびデジタルアナログ変換手段（４
   ０）に結合される第２の入力端子を有し、該送信装置は
   制御システム（５２）をさらに包含し、該制御システム
   （５２）は、該デジタルアナログ変換手段（４０）に該
   電力増幅器（２）について選択された電力レベルをあら
   わすデジタル信号を印加するための、記憶手段（５０）
   を包含する、 ことを特徴とする無線電話用の送信装置。 ２、該電圧比較器（１６）の出力が、電力増幅器（２）
   内の電力トランジスタ（３０）のベースに制御信号を提
   供する、 請求項１記載の装置。 ３、該検波手段（１０）が、検出された電力をあらわす
   信号を発生させるための、整流手段に結合された方向性
   カプラー配置（８）を具備する、請求項１記載の装置。 ４、制御ループ内における望ましくない位相変移を減少
   させるために電圧比較器（１６）に結合された位相調整
   回路（３６）を包含する、 請求項１記載の装置。 ５、該デジタルアナログ変換手段（４０）が、ダイオー
   ド配置を介して電圧比較器（１６）に結合され、電力検
   波手段（１０）における温度効果を補償する、請求項１
   記載の装置。 ６、該記憶手段（５０）が、複数の記憶セクションであ
   って該記憶セクションの各個が電力増幅器（２）の個別
   の電力レベルに関するデータを包含するもの、および、
   処理手段（５２）であってパルスの継続中に選択された
   記憶セクションからデータをクロックアウトするもの、
   を包含する、 請求項１〜５のいずれかに記載の装置。 ７、各記憶セクションからクロックアウトされた初期デ
   ータおよび終末データ部分が、電力増幅器（２）により
   発生させられた無線周波数の側帯波を減少または消滅さ
   せるよう予め定められた態様で修飾される、 請求項６記載の装置。 ８、該初期データおよび終末データ部分が余弦関数に従
   って決定される、 請求項７記載の装置。 ９、該デジタルアナログ変換手段（４０）が濾波器（４
   ４）を介して電圧比較器（１６）に結合され、望ましく
   ない位相変移を導入することなく、提供されたパルスの
   立下りおよび立上りの傾斜を減少させるようになつてい
   る、 請求項６記載の装置。 １０、各記憶セクションからクロックアウトされた初期
   データおよび終末データの部分が、電力検波手段（１０
   ）の非直線特性を考慮に入れるよう予め定められた態様
   で修飾される、 請求項６または７記載の装置。 １１、無線電話システム用の送信装置であつて、電力増
   幅器（２）、および該電力増幅器（２）の出力に結合さ
   れる検波手段（１０）であって該電力増幅器から発生す
   る電力を検出するものを包含する送信装置において、 該送信装置は、電圧比較器（１６）をさらに包含し、該
   電圧比較器（１６）の、出力は電力増幅器（２）の利得
   を制御するよう結合され、第１の入力端子は検波手段（
   １０）に結合され、第２の入力端子はパルス波形を発生
   させるためのパルス波形手段（５０、５２）に結合され
   、該波形の立上りおよび立下りの縁部は急峻な傾斜をも
   つ縁部の場合に発生させられるであろう無線周波数のエ
   ネルギの側帯波を減少または消滅させるような傾斜を有
   する、ことを特徴とする無線電話用の送信装置。 １２、該パルス波形手段が制御系統を具備し、該制御系
   統が記憶手段（５０）を包含し、該記憶手段（５０）が
   パルス情報を包含し、該記憶手段（５０）がデジタルア
   ナログ変換手段（４０）を介して電圧比較器に結合され
   る、 請求項１１記載の装置。 １３、電圧比較器（１６）に結合された濾波器（４４）
   であって、望ましくない位相変移を導入することなくパ
   ルス波形の立下りおよび立上りの縁部の傾斜を減少させ
   るもの、を包含する、 請求項１１または１２記載の装置。 １４、該記憶手段（５０）が、複数の記憶セクションで
   あって該記憶セクションの各個が電力増幅器（２）の個
   別の電力レベルに関するデータを包含するもの、および
   、パルスの歪み形成のために選択された記憶セクション
   からデータをクロックアウトするための処理手段（５２
   ）を包含し、該クロックアウトされた初期データおよび
   終末データ部分が無線周波数側帯波サージを減少または
   消滅させるよう予め定められた態様で修飾される、 請求項１２記載の装置。 １５、該初期データおよび終末データの部分が、余弦関
   数に従って決定される、 請求項１４記載の装置。 １６、該初期データおよび終末データの部分が、該電力
   検波手段の非直線特性を考慮に入れるよう予め定められ
   た態様で修飾される、 請求項１４記載の装置。