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JPH08316756A - 送信出力制御方式 - Google Patents

送信出力制御方式

Info

Publication number
JPH08316756A
JPH08316756A JP7122181A JP12218195A JPH08316756A JP H08316756 A JPH08316756 A JP H08316756A JP 7122181 A JP7122181 A JP 7122181A JP 12218195 A JP12218195 A JP 12218195A JP H08316756 A JPH08316756 A JP H08316756A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
level
output
amplifier
control
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP7122181A
Other languages
English (en)
Inventor
Makoto Akitani
誠 秋谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Saitama Ltd
Original Assignee
NEC Saitama Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Saitama Ltd filed Critical NEC Saitama Ltd
Priority to JP7122181A priority Critical patent/JPH08316756A/ja
Priority to AU52451/96A priority patent/AU698379B2/en
Priority to GB9610742A priority patent/GB2301242B/en
Priority to US08/651,495 priority patent/US5752171A/en
Publication of JPH08316756A publication Critical patent/JPH08316756A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
    • H03G3/00—Gain control in amplifiers or frequency changers
    • H03G3/20—Automatic control
    • H03G3/30—Automatic control in amplifiers having semiconductor devices
    • H03G3/3036—Automatic control in amplifiers having semiconductor devices in high-frequency amplifiers or in frequency-changers
    • H03G3/3042—Automatic control in amplifiers having semiconductor devices in high-frequency amplifiers or in frequency-changers in modulators, frequency-changers, transmitters or power amplifiers

Landscapes

  • Control Of Amplification And Gain Control (AREA)
  • Amplifiers (AREA)
  • Transmitters (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】送信出力制御のダイナミックレンジを拡大す
る。 【構成】可変増幅器１，前段増幅器３および増幅器４お
よびアンテナ５が出力を制御されるべきＩＦ信号あるい
はＲＦ信号の増幅器である。検波器７，比較器１０，ア
ップ・ダウン（Ｕ／Ｐ）カウンタ９およびＤ／Ａコンバ
ータ８がＡＬＣ制御回路を構成する。パワーダウン制御
端子１２に電力低減制御信号を受けると、前段増幅器３
の電源を断にし、Ｕ／Ｄカウンタ９およびＤ／Ａコンバ
ータ８が、増幅器４からの出力信号が端子１３に供給さ
れる低減出力設定信号のレベルになるように、可変増幅
器１の利得制御用のレベル制御信号を設定する。

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出力信号
レベルを安定にしかも可変制御できる送信出力制御方式
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種の送信出力制御方式はＡＬ
Ｃループを用いて送信出力レベルを制御するのが一般的
である。この一つの例が特開昭６０−３２１９号公報
（発明の名称：自動電力制御増幅器）に開示されてい
る。開示された送信出力制御方式では、自動または手動
でＡＬＣループを開閉（オン・オフ）している。そし
て、ＡＬＣループのオフ時には、ＲＦ（高周波数）信号
を増幅する増幅器の前段に設けられ，レベル制御信号に
応答して上記増幅器に入力されるＲＦ信号を可変減衰す
るＰＩＮダイオード減衰器に固定バイアス電圧を与え、
上記増幅器の出力するＲＦ信号のレベルを固定してい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の送信出
力制御方式における出力信号レベルのダイナミックレン
ジは、ＡＬＣループのオン時には、検波器のダイナミッ
クレンジによる制限により、たかだか２０ｄＢ程度が限
界であった。
【０００４】一方、ＡＬＣループのオフ時にはＰＩＮダ
イオード減衰器の減衰量変化範囲までダイナミックレン
ジを拡大可能であるが、出力信号レベルの制御に可変減
衰器を用いているため、ＲＦ信号を増幅する増幅器はこ
の可変減衰の減衰量に見合った余分の利得が必要である
という欠点があった。
【０００５】従って、本発明の目的は、上述した従来技
術による送信出力制御方式の欠点を解消し、出力信号レ
ベルのダイナミックレンジが大きくしかも回路構成およ
び電力消費に無駄のない送信出力制御方式を提供するこ
とにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明による送信出力制
御方式は、第１の高周波数信号をレベル制御信号に対応
したレベルに増幅する可変増幅器と、増幅された前記第
１の高周波数信号に対応する第２の高周波数信号を増幅
する前段増幅器と、増幅された前記第２の高周波数信号
を増幅して出力信号を生じる増幅器と、前記出力信号の
レベルを検出して検波信号を生じる検波回路と、供給さ
れる基準電圧と前記検波信号のレベルとを比較して比較
信号を生じる比較器と、前記比較信号に応答して前記出
力信号のレベルを前記基準電圧に対応するレベルに負帰
還制御する前記レベル制御信号を生じるレベル制御回路
とを備える送信出力制御方式において、電力低減制御信
号を受けると、前記前段増幅器の電源を断にするととも
に前記出力信号が前記電力低減制御信号に対応するレベ
ルになるように前記レベル制御信号を設定する低減出力
設定手段を備える。
【０００７】前記送信出力制御方式は、前記比較信号が
２つの論理レベルを有するデジタル信号であり、前記レ
ベル制御回路が、前記比較信号が第１の論理レベルであ
る場合にアップカウントし第２の論理レベルである場合
にダウンカウントするアップ・ダウン・カウンタと、前
記アップ・ダウン・カウンタの出力からアナログ信号で
ある前記レベル制御信号を生じるＤ／Ａコンバータとを
備え、前記低減出力設定手段が、前記電力低減制御信号
に加えて低減出力設定信号を受けると、前記前段増幅器
の電源を断にするとともに前記アップ・ダウン・カウン
タの出力に代えて前記低減出力設定信号を前記Ｄ／Ａコ
ンバータの入力信号とする構成をとることができる。
【０００８】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。
【０００９】図１は本発明による一実施例のブロック図
である。
【００１０】図１を参照すると、この実施例は高周波数
信号の送信装置に含まれる。可変増幅器１はＩＦ信号入
力端子２０に供給された中間周波数（ＩＦ）信号を受け
る。このＩＦ信号はπ／４シフトＱＰＳＫ変調された中
心周波数が２５０ＭＨｚの信号である。可変増幅器１は
ＩＦ信号をＤ／Ａコンバータ８から供給されるレベル制
御信号に対応したレベルに増幅する。例えば、可変増幅
器１の増幅素子がバイポーラトランジスタであると、可
変増幅器１の利得はコレクタ電圧にほぼ比例して変化す
る。従って、この例では、上記レベル制御信号のレベル
が大きい場合には、トランジスタのコレクタ電圧を増加
させて可変増幅器１の利得を増大させ、上記レベル制御
信号のレベルが小さい場合には、トランジスタのコレク
タ電圧を低下させて可変増幅器１の利得を減少させる。
【００１１】可変増幅器１の出力するＩＦ信号は、乗算
器２により局部発振部６からの局部発振信号と乗算さ
れ、中心周波数が１．９ＧＨｚの高周波数（ＲＦ）信号
に周波数変換される。乗算器２の出力するＲＦ信号は前
段増幅器３で増幅される。増幅器４は前段増幅器３の出
力するＲＦ信号を電力増幅して出力信号を生じ、この出
力信号の大部分がアンテナ５から送信される。上記出力
信号の一部が高周波数信号検波素子としてダイオード等
を用いる検波回路７に分岐され、検波回路７は増幅器４
の出力する出力信号のレベルを検出して検波信号を生じ
る。
【００１２】比較器１０は、基準電圧入力端子１１に供
給される基準電圧と上記検波信号のレベルとを比較し、
検波信号のレベルが大きい場合には“１”，小さい場合
には“０”の比較信号を生じる。ここで、基準電圧は、
上記出力信号のレベルを決定する信号であり、送信装置
の送信制御部（図示せず）から送出される。アップ・ダ
ウン・カウンタ（Ｕ／Ｐカウンタ）９は、比較信号が
“１”の場合には出力するデジタルデータを減算し、
“０”の場合には出力するデジタルデータを加算する。
Ｄ／Ａコンバータ８は上記デジタルデータをアナログ電
圧である上記レベル制御信号に変換する。なお、Ｕ／Ｐ
カウンタ９とＤ／Ａコンバータ８とは、例えばＡＫ２３
９３型Ｄ／Ａコンバータ（旭化成マイクロ（株）社製）
のように、一体化されて実現されることができる。ＡＫ
２３９３型Ｄ／Ａコンバータは１．２Ｖ〜２．０Ｖのレ
ベル制御信号を１０２４ステップに分割して出力する。
【００１３】上記レベル制御信号は、増幅器４の出力す
る出力信号のレベルに対応する検波信号のレベルが上記
基準電圧より大きいと、可変増幅器１の利得を減少させ
る方向の信号となり、逆に検波信号のレベルが上記基準
電圧より小さいと、可変増幅器１の利得を増加させる方
向の信号となり、この実施例は上記出力信号のレベルを
負帰還制御するＡＬＣ制御の送信出力制御回路を構成し
ている。ＡＬＣ制御ループがオンの状態では、この実施
例の安定なレベル制御が行える出力信号のダイナミック
レンジは上述のとおり２０ｄＢ程度である。
【００１４】さて、送信装置が上記出力信号のレベルを
大きく低下させる必要のあるときには、この実施例は上
記送信制御部からパワーダウン制御端子１２に電力低減
制御信号を受ける。この電力低減制御信号は前段増幅器
３，Ｄ／Ａコンバータ８およびＵ／Ｄカウンタ９に供給
される。電力低減制御信号を受けると、前段増幅器３は
電源をオフし、Ｕ／Ｐカウンタ９は出力するデジタルデ
ータの加減を停止し、Ｄ／Ａコンバータ８は予め設定し
たレベルのレベル制御信号を可変増幅器１に送出する。
従って、この電力低減制御信号を受けているときには、
この実施例はＡＬＣ動作がオフとなっている。
【００１５】本実施例では、上記電力低減制御信号に加
え、上記送信制御部から低減出力設定端子１３を介して
Ｄ／Ａコンバータ８に低減出力設定信号を受けられるよ
うになっている。低減出力設定信号を受けると、Ｄ／Ａ
コンバータ８はこの低減出力設定信号を入力信号として
この低減出力設定信号に対応するレベルのレベル制御信
号を生じる。従って、低減出力設定信号を複数種類にす
ることにより、この実施例の出力信号レベルを複数レベ
ルに設定できる。
【００１６】前段増幅器３は、通常、電源オン時には１
０ｄＢ程度の利得を持ち、電源オフ時には逆に１０ｄＢ
以上の減衰量を生じる。従って、本実施例の送信出力制
御方式の送信信号は、ＡＬＣループ・オン時のダイナミ
ックレンジ（可変増幅器１の増幅度可変範囲）約２０ｄ
Ｂに、前段増幅器３の電源オン・オフによる２０ｄＢ以
上のダイナミックレンジ拡大作用を加えて４０ｄＢ以上
のダイナミックレンジを実現することができる。
【００１７】また、前段増幅器３は、ＡＬＣループ・オ
ン時には通常の高周波数信号増幅動作を行い、送信出力
低減制御時には電源を断にして所要の減衰量を確保する
ので、本実施例は可変減衰器を必要とせず回路構成を簡
単にできるとともに電力消費を少なくできる。
【００１８】図２は本実施例に用いた前段増幅器３の回
路図である。図３はこの前段増幅器３の周波数特性を示
す図である。
【００１９】前段増幅器３はバイポーラ型のトランジス
タＴｒ１を増幅素子としストリップ基板上に構成した１
段増幅器である。端子３１に入力された高周波数信号は
信号結合用のコンデンサＣ１およびストリップラインを
用いる入力整合回路Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３を通ってトランジ
スタＴｒ１のベースに結合される。トランジスタＴｒ１
によって増幅された高周波数信号はストリップラインを
用いる出力整合回路Ｍ４，Ｍ５および信号結合用のコン
デンサＣ４を通って端子３２に出力される。また、トラ
ンジスタＴｒ１は端子３４に供給される電源をリレーＲ
Ｌ１，抵抗器Ｒ３，Ｒ２，Ｒ１および整合回路Ｍ３，Ｍ
４，Ｍ５を介して受けている。なお、コンデンサＣ２，
Ｃ５は高周波数信号のバイパス用，コンデンサＣ３は出
力整合回路の一部をなす。
【００２０】この前段増幅器３は、端子３３が電力低減
制御信号を受けると、リレーＲＬ１がスイッチを開いて
トランジスタＴｒ１に供給される電源を断にし、増幅動
作を非活性とする。この非活性状態において、トランジ
スタＴｒ１のベースに結合された高周波信号は、トラン
ジスタＴｒ１の端子間容量を通じて少いながらもコレク
タに結合される。
【００２１】図３を参照すると、この前段増幅器３は、
トランジスタＴｒ１に２ＳＣ５０１５トランジスタ（Ｎ
ＥＣ製）を用い、電源電圧は３Ｖである。電源オン時に
は周波数１．９ＧＨｚにおける利得Ｇ０が約１１ｄＢで
あり、その利得偏差はこの実施例の所要帯域±１２．５
ＭＨｚにおいて０．２ｄＢ程度である。一方、電源オフ
時には周波数１．９ＧＨｚにおける減衰量Ａ０が約１７
ｄＢであり、その偏差は所要帯域内において無視しうる
程度である。従って、電源オン／オフによる出力信号の
レベル差は２８ｄＢである。なお、この前段増幅器３の
入出力整合は、活性時にはよく整合がとれ，非活性時に
は整合が悪化する。従って、この前段増幅器３の運用に
あたっては、入力および出力に整合用のアイソレータま
たはパッドの使用が必要になることがある。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、高周波数
信号の増幅後の出力信号をＡＬＣ制御する送信出力制御
方式において、電力低減制御信号を受けると、高周波信
号を増幅する前段増幅器の電源を断にするとともに前記
出力信号が前記電力低減制御信号に対応するレベルにな
るように設定する低減出力設定手段を備えるので、前記
出力信号レベルのダイナミックレンジが大きく、また可
変減衰器を使用してレベル制御を行う必要がないので、
回路構成が簡単になり，電力消費の減少できるという効
果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による一実施例のブロック図である。
【図２】本実施例に用いた前段増幅器３の回路図であ
る。
【図３】図２の前段増幅器３の周波数特性を示す図であ
る。
【符号の説明】
１ 可変増幅器 ２ 乗算器 ３ 前段増幅器 ４ 増幅器 ５ アンテナ ６ 局部発振部 ７ 検波回路 ８ Ｄ／Ａコンバータ ９ アップ・ダウン・カウンタ（Ｕ／Ｄカウンタ） １０ 比較器 １１ 基準電圧入力端子 １２ パワーダウン制御端子 １３ 低減出力設定端子 ２０ ＩＦ信号入力端子 ３１〜３４ 端子 Ｃ１〜Ｃ５ コンデンサ Ｍ１〜Ｍ５ 整合回路 Ｒ１〜Ｒ３ 抵抗器 ＲＬ１ リレー Ｔｒ１ トランジスタ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 第１の高周波数信号をレベル制御信号に
    対応したレベルに増幅する可変増幅器と、増幅された前
    記第１の高周波数信号に対応する第２の高周波数信号を
    増幅する前段増幅器と、増幅された前記第２の高周波数
    信号を増幅して出力信号を生じる増幅器と、前記出力信
    号のレベルを検出して検波信号を生じる検波回路と、供
    給される基準電圧と前記検波信号のレベルとを比較して
    比較信号を生じる比較器と、前記比較信号に応答して前
    記出力信号のレベルを前記基準電圧に対応するレベルに
    負帰還制御する前記レベル制御信号を生じるレベル制御
    回路とを備える送信出力制御方式において、 電力低減制御信号を受けると、前記前段増幅器の電源を
    断にするとともに前記出力信号が前記電力低減制御信号
    に対応するレベルになるように前記レベル制御信号を設
    定する低減出力設定手段を備えることを特徴とする送信
    出力制御方式。
  2. 【請求項２】 前記比較信号が２つの論理レベルを有す
    るデジタル信号であり、 前記レベル制御回路が、前記比較信号が第１の論理レベ
    ルである場合にアップカウントし第２の論理レベルであ
    る場合にダウンカウントするアップ・ダウン・カウンタ
    と、前記アップ・ダウン・カウンタの出力からアナログ
    信号である前記レベル制御信号を生じるＤ／Ａコンバー
    タとを備え、 前記低減出力設定手段が、前記電力低減制御信号に加え
    て低減出力設定信号を受けると、前記前段増幅器の電源
    を断にするとともに前記アップ・ダウン・カウンタの出
    力に代えて前記低減出力設定信号を前記Ｄ／Ａコンバー
    タの入力信号とすることを特徴とする請求項１記載の送
    信出力制御方式。
JP7122181A 1995-05-22 1995-05-22 送信出力制御方式 Pending JPH08316756A (ja)

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GB9610742A GB2301242B (en) 1995-05-22 1996-05-22 Transmission level control system
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