JPH1022758A

JPH1022758A - 携帯用ｒｆ送信端末装置のための温度補償された広い動作範囲の電力検出回路

Info

Publication number: JPH1022758A
Application number: JP9030487A
Authority: JP
Inventors: Dien M Uyen; エムウエンディエン
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1996-07-02
Filing date: 1997-02-14
Publication date: 1998-01-23
Anticipated expiration: 2017-02-14
Also published as: SE522042C2; SE9702214D0; JP3932592B2; DE19710474B4; SE9702214L; US5796309A; CN1172384A; DE19710474A1; CN1086064C

Abstract

(57)【要約】【課題】温度変化との関連にて広い、動的な範囲に亘
り感度よく、安定した検出器であって高い雑音余裕を有
する検出器を提供する。【解決手段】携帯用電話機等のための検出器は、ＲＦ
送信電力をサンプリングし、ショットキーダイオードを
使用してサンプリング信号を検出し、かつ、対数増幅器
を使用して圧縮機能を次の検出信号に加える。この圧縮
機能は、送信スペクトルの低端にて電力レベル変化を強
化し、そして送信スペクトルの高端にて電力レベル変化
の強化を止める。このようにして、続く回路により処理
されるように要求される検出電力の範囲が減少され、こ
れにより、その回路の設計を簡単化し得る。温度変動と
の関連にて検出器の安定性を改善するために、対数特性
を提供する増幅器における半導体素子が検出ダイオード
のように温度補償される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は無線周波数増幅回路
に向けられている。より詳しくは、本発明は、無線帯域
の効率の良い安定した使用を提供するように、携帯用電
話機等において使用される広い動作範囲の電力増幅器に
向けられている。

【０００２】

【従来の技術】無線周波数（以下、ＲＦという）送信機
は、一般に、ＲＦ電力増幅器を有しており、このＲＦ電
力増幅器は、公称の電力レベルにて変調送信信号を受信
し、この信号を、アンテナを介し送信するための相対的
に高い電力レベルに増幅する。図５にて示すように、Ｒ
Ｆ電力増幅器１０の出力は、一般的には、カップリング
キャパシタ１４を介し、検出器１２（通常は、半波整流
器として振る舞うショットキーダイオード−キャパシタ
回路）によりサンプリングされる。この検出信号は、コ
ンパレータ１６に供給され、このコンパレータ１６は、
当該検出信号を基準信号と比較して増幅利得コントロー
ラ１８を駆動する。増幅利得コントローラ１８は、ＲＦ
電力増幅器１８の利得を制御するために使用される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このようなダイオード
検出器の使用は不利益を有する。例えば、このダイオー
ドは、かなり温度に敏感であり、その順方向電圧降下
は、一般的には、−２（ｍＶ／℃）だけ変化する。従っ
て、室内温度にて５００（ｍＶ）である一般のシリコン
ダイオードの順方向電圧は、９０（℃）から−２０
（℃）の範囲で３７０（ｍＶ）から５９０（ｍＶ）に変
化し得る。しかも、温度との関連における変化の割合
は、さらに、そのダイオードのバイアス電流に依存す
る。

【０００４】ワルクザック等によるアメリカ合衆国特許
第４，５２３，１５５号によれば、検出器の順方向電圧
降下における温度による誘導変動を補償するように、類
似のダイオードを使用して、その検出器の入力をバイア
スすることで克服することで上記問題を克服することが
試みられている。１９７４年５月２日発行の「エレクト
ロニクス」の９４頁乃至９５頁に記載のアール・ジェイ
・ターナーによる「ショットキーダイオード対がＲＦ検
出器を安定させる」というテーマにおいて、類似の配置
が開示されている。この配置において、検出ダイオード
及び補償ダイオードが、一方のドリフトが他方の対応ド
リフトにより相殺されるように差動増幅器の入力を分離
すべく、接続されている。

【０００５】ビルマ等によりアメリカ合衆国特許第４，
６０２，２１８号は、温度不安定性の問題に対するもう
一つの解決方法を開示している。この装置によれば、Ｒ
Ｆ電力増幅器の出力がサンプリングされ、そして、検出
器に供給される前に、対数増幅器により非線形的に圧縮
される。検出器に供給された信号はより小さな潜在的な
電圧の振れをもつから、この検出器は、温度による誘導
変動が最小となる範囲にて、作動し得る。この解決方法
によれば、対数増幅機能を満たすように、相対的に高価
なＲＦ範囲の素子の使用が要求される。しかも、そのよ
うなＲＦ回路構成の使用によって、常軌を逸した振動や
望ましくない放出の可能性が導入される。

【０００６】フィートレイ、三世によるアメリカ合衆国
特許第５，０９９，２０４号は類似のシステムを開示し
ている。このシステムでは、自動利得制御（ＡＧＣ）信
号に応答して対数信号を発生する補償回路が、増幅器が
対数的に評価されるＲＦ信号を発生するように、従属接
続の増幅器の利得を制御する。温度補償ダイオードは、
補償回路における演算増幅器の一入力に設けられてい
る。

【０００７】リー等によるアメリカ合衆国特許第４，７
６０，３４７号によれば、ＲＦ電力増幅出力をサンプリ
ングし、それを整流器を使用して検出し、その検出信号
を基準信号と比較し、そして、その比較信号を使用して
ＲＦ電力増幅器を駆動することにより形成されるフィー
ドバックループが開示されている。しかしながら、この
装置では、整流器のインピーダンスが外部制御信号に基
づいてバイアスされる。この方法では、相対的に狭い範
囲内の整流器の使用が可能で、それにより、温度による
誘導作動変動を防止する。

【０００８】もう一つの点に関し、セルラ電話機、パー
ソナルハンディホンシステム（ＰＨＳ）及びパーソナル
ディジタルセルラ（ＰＤＣ）システムのような携帯用通
信システムで使用される無線周波数送信機は、一般に、
上記配置を利用している。この配置においては、フィー
ドバックループが、ＲＦ電力増幅器の出力をモニターす
るように、検出器を用いて、与えられる。しかしなが
ら、これらのシステムの広く行き亘った人気のために、
そのような装置は、付加的には、フィードバックループ
の外側から出力信号の電力レベルを制御し得ることが重
要である。

【０００９】例えば、セル環境では、ユニットは、同一
の周波数上での他のユニットとの干渉を避けることが必
要なときに、かなり低い電力レベルにて送信できなけれ
ばならない。現在のセル標準によれば、ＲＦ電力増幅器
がおおざっぱな指数的な方法において６３１（ｍＷ）或
いは＋２８（ｄＢｍ）から４００（μＷ）或いは−４
（ｄＢｍ）への動的な電力伝送範囲を有することが要求
される。上述したワルクザック等及びフィルマ等の装置
は、また、アナログマルチプレクサを含んでおり、この
アナログマルチプレクサは、多重増幅電力レベルの一つ
を選択して、外部ディジタル信号に基づき電力レベル制
御信号を出力する。そして、ＲＦ電力増幅器は、検出器
出力及び電力レベル制御信号に基づいて自動出力制御回
路構成により駆動される。

【００１０】これらの技術は、実行可能で、より低い分
解能のＡ−Ｄ変換器、即ち、より少ないビット数をもつ
ものの使用を許容する。しかしながら、大部分の持ち合
わせのＡ−Ｄ変換器は、８出力ビット或いはそれ以上を
提供するから、その省略は通常無駄になるか、或いは、
付加的なビットは、提供される不必要な検出精度に対し
て使用される。いずれにせよ、アナログ多重技術は、わ
ずかながら本当の利益を提供するものの、そのシステム
に対し複雑さと失費を加える。

【００１１】もう一つの先行技術によれば、演算増幅器
が、最大入力電力においてさえも、切り落としをしない
ようにするため、例えば、バイポーラ電源や相対的に高
い電圧の単一レール電源で作動する演算増幅器を使用す
ることによって、演算増幅器の出力電圧の振れが増大さ
れる。しかしながら、この方法では、低レベルの電力変
化を解明するために、非常に高い分解能を有するＡ−Ｄ
変換器が要求される。また、高電圧のレール或いはバイ
ポーラ電源の提供は携帯用装置では実行できない。

【００１２】先行技術の上記問題の観点から、本発明の
目的は、温度変化との関連にて安定した、広い動作範囲
に亘り感度のよい検出器であって、高い雑音余裕を有す
る検出器を提供することにある。本発明のもう一つの目
的は、簡単な構造を有し、低コストで、簡単な電源で作
動し得る安定した検出器を提供することにある。

【００１３】本発明のさらなる目的は、パーソナル電話
機等のような携帯用通信装置において使用可能である安
定したＲＦ検出器を提供することにある。また、本発明
の他の目的は、基地局と遠隔装置との間の電力ループ制
御の設立を促進できる安定した検出器を提供することに
ある。本発明のさらなる目的は、制限された帯域の通信
環境において帯域幅の再利用を促進する検出器を提供す
ることにある。

【００１４】本発明のさらなる目的は、電力レベルの範
囲に亘り均一に分布する誤差を有する検出信号を与える
検出器を提供することにある。本発明のさらなる目的
は、送信信号からそれる電力量を最小限にし得る感度の
よい検出器を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的は、圧縮機能を
後の検出信号に供給する非線形素子を含む検出器を提供
することにより本発明の局面に応じて達成される。この
圧縮機能は、送信スペクトルの低端における電力レベル
変化を強調し、そして、送信スペクトルの高端における
電力レベル変化の強調を止める。このようにして、続く
回路構成により処理されるように要求される検出電力の
範囲が減少され、これにより、回路の設計が簡単化され
得る。

【００１６】望ましくは、非線形素子は、対数特性を提
供するために、ダイオードやトランジスタのような半導
体素子を使用する対数増幅器である。また、検出器のみ
ならず、対数増幅器が温度補償されていることが望まし
い。本発明の他の目的や特徴は、以下に述べる記述にお
いて明らかになるであろう。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１実施形態が図
１を参照して説明される。この図において、ＲＦ電力増
幅器１０の出力は方向性結合器２０によりサンプリング
される。この方向性結合器２０の入力側の一端子は、Ｒ
Ｆ電力増幅器１０に接続されており、そして、その他の
端子は、送信アンテナ、出力フィルタ等（図示されな
い）に接続されている。方向性結合器２０の出力側の一
端子は終端抵抗器２２に接続されている。この終端抵抗
器２２は抵抗を有しており、この抵抗は、インピーダン
ス整合抵抗器２６及び方向性結合器２０の出力側の他の
端子に接続した他の検出回路構成のインピーダンスに対
応するように選択されている。終端抵抗器２２やインピ
ーダンス整合抵抗器２６無しでは、方向性結合器２０は
非平衡となり、これにより、その結合比を変化させてし
まう。

【００１８】片面刷りの方向性結合器の方向性は、出て
行く送信電力のみがサンプリングされ、不整合のアンテ
ナ等から反射される送信電力が検出器に付加的に提供さ
れないことを確保するので、この実施形態においては、
片面刷りの方向性結合器が使用される。さらに、ＲＦ電
力増幅器１０と検出器との間には直流経路がないので、
先行技術の回路におけるように検出器出力から直流成分
を除去するにあたり、直流ブロッキングキャパシタは不
要となる。勿論、本発明は、ＲＦ電力増幅器１０の出力
をサンプリングするための方向性結合器の使用に限定さ
れるものではない。そして、カップリングキャパシタ、
エネルギーフィールドプローブ等のような他の装置も使
用され得る。

【００１９】また、理論的に最適な性能に対しては、イ
ンダクタが、無効の整合負荷を方向性結合器２０に提供
するように、インピーダンス整合抵抗器２６の代わりに
使用されるべきである。しかしながら、抵抗器は、検出
器の帯域幅をわずかながら減少させるが、コストを低減
し、等価なインダクタよりもより信頼性があるので、実
際上、望ましくは、抵抗器が使用される。

【００２０】方向性結合器２０からの信号は、インピー
ダンス整合抵抗器２６を介し、負のピーク検出器構成に
おける検出ダイオード２４のカソードに提供される。検
出ダイオード２４のアノードは入力抵抗器３０を介し演
算増幅器２８の反転入力に接続されている。検出ダイオ
ード２４のアノードにおける電圧は、プルアップ抵抗器
２３を介しプルアップされている。入力抵抗器３０、プ
ルアップ抵抗器３２及び利得抵抗器３６（より詳細には
後述する）と共に、検出ダイオード２４のアノードと接
地との間に接続されたフィルタキャパシタ３４は、ロー
パスＲＣフィルタを形成して、無歪みの検出エンベロー
プの送信信号を演算増幅器２８に提供する。

【００２１】より具体的には、検出ダイオード２４のア
ノードからみられるように、抵抗器３０、３２及び３６
は、接地と並列に接続されるようにみえる。かくして、
フィルタキャパシタ３４及び抵抗器３０、３２及び３６
により形成される実効的な並列抵抗が並列のＲＣローパ
スフィルタ回路を形成する。もしもフィルタキャパシタ
３４及び抵抗器３０、３２及び３６の値が、ＲＣ回路の
時定数が余りに長過ぎるように選択されるならば、フィ
ルタ出力は、検出エンベロープをオーバーシュートし、
演算増幅器２８に対し歪んだ入力を与える。一方、もし
もＲＣ回路素子の値が、ＲＣ回路の時定数が短過ぎるよ
うに選択されるならば、演算増幅器に対する入力は、変
調送信信号の搬送波を本質的に追跡する。先行技術にて
知られているように、素子の値は下記の数１の式を満足
するように選択されるべきであることが示され得る。

【００２２】

【数１】ここで、Ｆ_maxは、検出されるべき最大の搬送周波数で
あり、ｍは、送信信号の変調度である。Ｒ_pは抵抗器３
０、３２及び３６の実効的な並列抵抗であり、Ｃ ₃₄は、
フィルタキャパシタ３４の静電容量である。

【００２３】ここで用いられているように、下付き文字
のある変数「Ｒ」或いは「Ｃ」は、それぞれ、対応回路
素子の抵抗或いは静電容量をいう。例えば、「Ｃ₃₄」
は、フィルタキャパシタ３４の静電容量である。温度補
償ダイオード３８、オフセット抵抗器４０、入力抵抗器
４２、プルアップ抵抗器４４及びフィルタキャパシタ４
６を含む類似の回路網が、演算増幅器２８の非反転入力
に接続されている。しかしながら、オフセット抵抗器４
０は、接地されている。望ましくは、検出ダイオード２
４及び温度補償ダイオード３８は、ショットキーダイオ
ードであって、しかも、好ましくは、整合されたダイオ
ードであるとよい。

【００２４】検出ダイオード２４を通り流れるバイアス
電流は、抵抗器２２、２６及び３２の直列構成により決
定される。そして、補償ダイオード３８を通り流れるバ
イアス電流は抵抗器４０及び４４の直列構成により決定
される。最適な温度補償を確保するためには、これらの
二つのバイアス電流は、演算増幅器２８が二つの入力経
路にて温度差を零にし得るように、等しくなければなら
ない。従って、これによれば、全直列抵抗は、次の数２
の式にて示されているように、等しいことが要求され
る。

【００２５】

【数２】Ｒ₂₂＋Ｒ₂₆＋Ｒ₃₂ ＝Ｒ₄₀＋Ｒ₄₂ 演算増幅器２８は、入力抵抗器３０及び４２、利得抵抗
器３６及びバイアス抵抗器４８と共に、差動増幅器を形
成する。増幅器の入力インピーダンスは（Ｒ₃₀＋Ｒ₄₂）
であること、及び差動増幅器の出力Ｖ_outは次の数３の
式により与えられることが、先行技術を使用して、示さ
れ得る。

【００２６】

【数３】Ｖ_out＝（Ｒ₃₆／Ｒ₃₀）（Ｖ₊−Ｖ_-）ここで、Ｖ₊及びＶ_-は、それぞれ、ダイオード３８及
び２４のアノードにおける電圧である。

【００２７】上記考慮にもかかわらず、Ｒ₄₀を、直列抵
抗（Ｒ₂₂＋Ｒ₂₆）よりも高く設定して、演算増幅器２８
の出力にオフセットを提供しそして単一のレール電源の
使用を可能にすることが望ましい。即ち、理想的には、
平衡した増幅出力を提供するように、抵抗器４０の抵抗
が、両抵抗器２２及び４６の直列抵抗に等しくなるべき
である。しかしながら、単一のレール電源を使用すると
き、ソース或いはエミッタが接地されているという仮定
のもと、演算増幅器２８が出力し得る最も低い可能な電
圧が、その出力トランジスタの（ＦＥＴトランジスタの
ための）ドレイン−ソース電圧Ｖ_ds或いは（バイポーラ
トランジスタのための）コレクタ−エミッタ電圧Ｖ_ceで
ある。この場合、演算増幅器２８が零ボルトを出力する
とき、その出力は、実際には、零とＶ _ds或いはＶ_ceとの
間のどこかで浮く。抵抗器４０の抵抗を増加することに
より、演算増幅器２８は、零差入力に対し正の直流オフ
セットを発生するようにバイアスされ得る。このオフセ
ットは、理論的には、温度変化に対する回路の余裕をわ
ずかに害する。しかしながら、その現実の影響は殆ど無
視でき、そして、それは、単一のレール電源が使用され
得るということにおいて実質的な利益を提供する。これ
により、レール電源が用いられる回路の構造を簡単化し
得るとともに製造コストを減少できる。

【００２８】しかしながら、差動増幅器の振る舞いは、
両ダイオード５０及び５２と両抵抗器５４及び５６とか
らなる回路網により修正される。差動増幅器に関するこ
の回路網の効果を理解するために、増幅フィードバック
が抵抗器３６及びダイオード５０の並列接続により提供
される類似の増幅回路を考える。先行技術においてよく
知られているように、これは、差入力対数増幅回路であ
る。

【００２９】Ｖ₊及びＶ_-の間の差が小さいとき、ダイ
オード５０はオフし、全てのフィードバックが抵抗器３
６を通る。この差入力がダイオード５０のターンオン電
圧、例えば、０．６Ｖを超えるとき、そのダイオードは
抵抗器３６との並列回路を形成する。これにより、その
抵抗を減少させ、そして、上記数３の式に応じて、差動
増幅器の利得を減少させる。より高い差入力はより高い
フィードバック電圧となる。そして、ダイオード５０に
かかる電圧降下が一定（上記温度依存の影響を除く）で
あるから、より多くのフィードバック電流が抵抗器３６
よりもむしろダイオード５０を通して流れる。この作用
が増幅器に対数変換機能を与える。

【００３０】ところで、両ダイオード５０及び５２を含
むが両抵抗器５４及び５６を除外する増幅回路を考え
る。この場合、演算増幅器２８の反転入力に対するフィ
ードバックにおける何らかの変化が、演算増幅器２８の
非反転入力に対するフィードバックにおける対応変化に
よって整合されるから、増幅器は対数的効果を示さない
（望ましくは、両ダイオード５０及び５２が整合されて
いる）。しかしながら、挿入抵抗５４は、より多くのフ
ィードバック電流をダイオード５２からダイオード５０
に移動させる。従って、抵抗器５４の値が高くなる程、
増幅器の対数特性がより著しくなる。同様に、挿入抵抗
器５６はより多くのフィードバック電流をダイオード回
路網からフィードバック抵抗器３６に移動させる。

【００３１】しかしながら、対数関数を提供すること
は、回路の温度安定性を犠牲にしてなされる。両ダイオ
ード５０及び５２が両抵抗器５４及び５６無しで使用さ
れるとき、ダイオード５０を介する演算増幅器２８の反
転入力に対するフィードバック電流の何らかの温度によ
る誘導変化が、ダイオード５２を介する演算増幅器２８
の非反転入力に対するフィードバック電流の対応温度に
よる誘導変化と整合する。より多くのフィードバック電
流がダイオード５０を通り流れて対数増幅を提供すると
き、それに対するダイオード５２の補償効果は、対応し
て減少する。しかしながら、実際には、合理的なトレー
ドオフが達成され得る。そして、−３０℃から７０℃の
範囲の全体を通して±０．５ｄＢの温度安定性が得られ
る。

【００３２】図２は、回路が二つの温度極値、−４０℃
及び８０℃にて作動するときの、図１にて示される回路
のその出力電圧に対するその入力での検出電圧のグラフ
を示す。このグラフに見られるように、両曲線は、互い
に密に整合しており、かつ、対数曲線に近い。非整合の
ダイオード対を用いても、最悪の電力誤差は、１５乃至
２０（ｄＢｍ）の電力増幅出力の範囲において±１（ｄ
Ｂｍ）である。これは、現代の携帯用通信装置のための
仕様内では有利である。

【００３３】上記回路構成は、先行技術にはみられない
利益を提供する。例えば、対数増幅器の使用は、その検
出器が、入力信号の広い動作範囲に亘り感度がよいこと
を意味する。その検出器は非常に感度がよいから、主送
信経路から少量の電力のみをそらすために高結合比を有
する方向性結合器２０が使用され得る。これにより、装
置の効率が増大する。さらに、差動入力増幅器の使用
は、回路の雑音余裕が演算増幅器のコモンモード除去比
に等しいことを意味する。

【００３４】さらに、検出ダイオード２４の温度補償と
共に、増幅器の温度補償は、その回路が、温度の変動に
関しては、非常に安定しているということを意味する。
また、対数増幅器による検出信号の圧縮のために、電力
ループ制御のための検出信号の連続的なディジタル化に
おける何らかの誤差が、電力レベル送信スペクトル中に
均一に対数的に分布する。

【００３５】両ダイオード５０及び５２の代わりに、図
３にて示される本発明の第２実施形態では、図４にて示
される対数関数を提供するために両トランジスタ５８及
び６０（好ましくは、これらも整合している）が使用さ
れている。この図において、抵抗器６２は、抵抗器６２
を通るフィードバック電流との関連でトランジスタ６０
を通るフィードバック電流の流れを制御することにおい
て、上記第１実施形態における抵抗器５４の機能に類似
した機能を果たす。そして、抵抗器６４は、フィードバ
ック抵抗器３６を通るフィードバック電流との関連でト
ランジスタ回路網を通るフィードバック電流の流れを制
御することにおいて、上記第１実施形態における抵抗器
５６の機能に類似した機能を果たす。

【００３６】この実施形態では、上記第１実施形態にて
使用される方向性結合器２０及び終端抵抗器２２の代わ
りに、カップリングキャパシタ２０’が用いられている
ことにも注目すべきである。本発明の第２実施形態に応
じた検出回路の素子のための好ましい値が、（セルラ及
びＰＣＳの携帯用通信装置にはよくある）直流乃至２
（ＧＨｚ）の周波数を取り扱うために、下記の表１にて
示されている。この回路は単一レールの＋３（Ｖ）の電
源から１（ｍＡ）以下を引き出すことができる。勿論、
これらは、より好ましい素子にすぎず、そして、与えら
れる手段に対する特別の値は、その技術における通常の
熟練者にとって、容易に明らかとなるであろう。

【００３７】

【表１】

【００３８】両トランジスタ５８及び６０の使用は、い
くらかの利得を、増幅器２８のフィードバックループに
供給することを可能にする。これにより、Ｒ₆₂のＲ₆₄に
対する比が、与えられた対数圧縮比を維持している間、
低下され得る。図４にて示されるこの回路のための出力
電圧に対する検出入力電圧のグラフから見られるよう
に、温度極値において両曲線は、より低い範囲にてお互
いにより密にたどりそして付加的な交差点をもつ。非整
合のトランジスタ対を使用すれば、−４０℃乃至＋８０
℃の温度範囲に関し−０．８／＋０．５ｄＢの許容誤差
が、＋１４乃至＋１８ｄＢｍの電力増幅出力の範囲内で
起こり得る。−３ｄＢｍ以下の範囲のような低い電力範
囲では、許容誤差は±２ｄＢよりも良好である。全体的
にみて、圧縮比は３対２よりも良好である。

【００３９】本発明は添付図面との関連にてその実施形
態に関して十分に述べられているが、色々な変形や修正
がその技術の熟練者にとって明らかとなるであろうこと
が注目されるべきである。例えば、演算増幅器のフィー
ドバック回路網において、抵抗器は、非反転入力に接続
された枝路内に設けられる必要はない。しかし、その代
わり、反転入力に接続された枝路内に設けられてもよ
い。

【００４０】回路網の両枝路に対する共通抵抗器は使用
される必要はなく、むしろ、その各枝路のための特定の
抵抗器がその代わりに使用されてもよい。両ダイオード
或いは両トランジスタは、整合している必要はないが、
それらの温度特性が互いに実質的に対応する限りにおい
て、非整合な素子であってもよい。ここにおいて及び付
属的な請求項において使用されるような「実質的に」
は、その特性が総合的な通信装置にて実用的で有用な温
度補償を提供するに十分な程度に従うことを意味する。

【００４１】その回路は、ダイオードやバイポーラトラ
ンジスタを使用することを必要としないが、電界効果型
トランジスタ等のような他の適当な素子を使用してもよ
い。検出機能は、ここに開示された具体的なダイオード
配置を使用して用いられる必要はないが、その技術にて
知られている色々な他の温度補償された及び温度補償さ
れてない回路と共に使用されてもよい。

【００４２】増幅器は、対数増幅回路である必要はない
が、高端圧縮を表す異なった適当な非線形関数を用いて
もよい。回路は、基地局と共に電力ループ制御を実行す
るシステムにおいて使用される必要はなく、オープンル
ープシステムにおいて使用されてもよい。本発明による
検出器は送信電力のモニターにおける使用に限定される
必要はなく、受信機において使用されてもよい。

【００４３】回路は、ＲＦ回路と共に使用される必要は
なく、そして、他の周波数範囲にて使用されてもよい。
そのような変形及び修正は、付属の請求項により規定さ
れるように、本発明の範囲内に含まれるように理解され
るべきである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に応じた検出器の概略図
である。

【図２】温度の変化との関連で図１の回路の性能を示す
グラフである。

【図３】本発明の第２実施形態に応じた検出器の概略図
である。

【図４】温度の変化との関連で図３の回路の性能を示す
グラフである。

【図５】先行技術に応じた送信機の出力部のブロック図
である。

【符号の説明】

１０…ＲＦ電力増幅器、２０…方向性結合器、２０’…
カップリングキャパシタ、２２…終端抵抗器、２４…検
出ダイオード、２８…演算増幅器、３６…利得抵抗器、
３８…温度補償ダイオード、５０、５２…ダイオード、
５４、５６、６２、６４…抵抗器、５８、６０…トラン
ジスタ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】出力及び複数の入力を有し、前記複数の
入力における信号に対応して対数的に増幅された信号を
発生する増幅器（２８）と、前記増幅器の出力を前記増幅器の複数の入力に接続する
フィードバック回路（３６、５０、５２、５４、５６、
５８、６０、６２、６４）とを有し、このフィードバッ
ク回路が、第１温度特性を有し、前記増幅器の出力を前記増幅器の
複数の入力のうちの第１入力に接続して前記対数的に増
幅される出力信号に非線形機能を加える第１非線形素子
（５０、５８）と、前記第１非線形素子の前記特性と実質的に同一の第２温
度特性を有し、前記増幅器の出力を前記増幅器の複数の
入力のうちの第２入力に接続して前記対数的に増幅され
る出力信号に非線形機能を加える第２非線形素子（５
２、６０）とを含み、前記第１温度特性のために前記第１非線形素子により前
記増幅器の複数の入力のうちの前記第１入力に供給され
る信号の成分が、前記第２温度特性のために前記第２非
線形素子により前記増幅器の複数の入力のうちの前記第
２入力に供給される信号の対応成分により伴われるよう
にした温度補償対数増幅器。
【請求項２】前記増幅器は、差動増幅器として作動す
るように構成された演算増幅器（２８）であり、前記第１及び第２の非線形素子は、前記増幅器の出力信
号に対数機能を加えるための半導体素子（５０、５２、
５８、６０）であり、そして、前記半導体素子の各出力は、前記演算増幅器の反転入力
及び非反転入力にそれぞれ接続されている請求項１に記
載の増幅器。
【請求項３】前記各半導体素子はダイオード（５０、
５２）である請求項２に記載の増幅器。
【請求項４】前記増幅器の出力を前記各ダイオードの
うちの第１ダイオードの入力に接続する第１抵抗器（５
６）と、前記各ダイオードのうちの第２ダイオードの入力を前記
各ダイオードのうちの前記第１ダイオードの前記入力及
び前記第１抵抗器に接続する第２抵抗器（５４）とをさ
らに有する請求項２に記載の増幅器。
【請求項５】前記各半導体素子がトランジスタ（５
８、６０）である請求項２に記載の増幅器。
【請求項６】前記各トランジスタのうちの第１トラン
ジスタの端子を基準電位に接続する第１抵抗器（６４）
と、前記各トランジスタのうちの第２トランジスタの対応端
子を前記第１トランジスタの前記端子及び前記第１抵抗
器に接続する第２抵抗器（６２）とをさらに有する請求
項５に記載の増幅器。
【請求項７】無線信号を検出する検出器であって、その入力にて無線信号を受信し、そしてその出力にて前
記無線信号に対応する検出信号を発生する検出素子（２
４）と、その入力にて前記検出信号を受信し、前記検出信号に連
続的な非線形機能を加え、そして、それに対応する出力
信号をその出力にて発生する非線形増幅部（２８、３
６、５０、５２、５４、５６、５８、６０、６２、６
４）とを有する検出器。
【請求項８】前記非線形増幅部が線形増幅器（２８）
と、この線形増幅器の出力信号に非線形変換を加え、そして
前記線形増幅器の入力に前記変換出力信号を供給するフ
ィードバック回路網（３６、５０、５２、５４、５６、
５８、６０、６２、６４）とを有する請求項７に記載の
検出器。
【請求項９】前記線形増幅器が差動増幅器として作動
するように構成された演算増幅器（２８）であり、そし
て前記フィードバック回路網が前記演算増幅器の前記出
力信号に対数機能を加えるためのものである請求項８に
記載の検出器。
【請求項１０】前記フィードバック回路網が、その入
力にて前記線形増幅器の前記出力を受信し、そしてその
出力にて前記変換出力信号を発生する第１非線形素子
（５０、５８）を有する請求項８に記載の検出器。
【請求項１１】前記線形増幅器は演算増幅器（２８）
であり、前記第１非線形素子の前記出力は前記演算増幅器の反転
入力に接続されている請求項１０に記載の検出器。
【請求項１２】その入力にて前記線形増幅器の前記出
力信号を受信し、そしてその出力にて変換出力信号を発
生してこの変換出力信号を前記演算増幅器の非反転入力
に供給する第２非線形素子（５２、６０）をさらに有す
る請求項１０に記載の検出器。
【請求項１３】前記第１及び第２の非線形素子はダイ
オード（５０、５２）である請求項１２に記載の検出
器。
【請求項１４】前記第１及び第２の非線形素子はトラ
ンジスタ（５８、６０）である請求項１２に記載の検出
器。
【請求項１５】増幅器（１０）により増幅される無線
周波数信号の一部をピックアップすることにより無線周
波数信号の増幅率をチェックするための検出直流信号を
発生する検出信号出力回路であって、前記増幅器の出力の一部をサンプリングする手段（２
０、２２、２０’）と、前記サンプリング手段によりサンプリングされた前記増
幅出力の前記一部を整流してサンプリング信号を作る整
流ダイオード（２４）と、電源から基準電圧を発生させる基準電圧回路と、前記サンプリング信号及び前記基準電圧が入力として供
給される非線形増幅器であって、前記サンプリング信号
が高い電力レベルをもつとき圧縮されるように前記入力
を差動的にかつ非線形的に増幅し、そしてその出力とし
て前記検出直流信号を発生する非線形増幅器（２８、３
６、５０、５２、５４、５６、５８、６０、６２、６
４）とを有する検出信号出力回路。
【請求項１６】前記基準電圧回路は前記整流ダイオー
ドの温度特性を補償するための温度補償ダイオード（３
８）を有する請求項１５に記載の検出信号出力回路。
【請求項１７】前記基準電圧回路が、電流が前記整流
ダイオード及び前記温度補償ダイオードに流れるように
接続されており、前記整流ダイオード及び前記温度補償
ダイオードの各アノードが前記非線形増幅器の各入力に
接続されている請求項１６に記載の検出信号出力回路。
【請求項１８】前記非線形増幅器が対数増幅器（２
８、３６、５０、５２、５４、５６、５８、６０、６
２、６４）である請求項１５に記載の検出信号出力回
路。
【請求項１９】前記対数増幅器は、増幅後に前記各入力信号のフィードバックを供給する一
対のトランジスタ（５８、６０）と、前記一対のトランジスタの共通のベース抵抗として振る
舞う抵抗器（６２）とを有する請求項１８に記載の検出
信号出力回路。
【請求項２０】前記対数増幅器は、増幅後前記各入力信号のフィードバックを供給する一対
のダイオード（５０、５２）と、前記一対のダイオードの共通のアノード側抵抗として振
る舞う抵抗器（５６）とを有する請求項１９に記載の検
出信号出力回路。