(57)【要約】  送信電力制御回路は、入力信号を周波数の高い信号に変換する周波数変換部と、前記周波数変換部による周波数変換前の入力信号に対して低周波数帯で電力制御を行う第１の電力制御部と、前記周波数変換部による周波数変換後の入力信号に対して高周波数帯で電力制御を行う第２の電力制御部と、前記第２の電力制御部において電力制御が可能である出力電力の下限値より出力電力の設定値が低い場合は、前記第１の電力制御部だけで電力制御を行い、前記出力電力の下限値より前記出力電力の設定値が高い場合は、前記第１の電力制御部と前記第２の電力制御部とで電力制御を行う制御部とを備える。
2012070627.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力信号を周波数の高い信号に変換する周波数変換部と、
前記周波数変換部による周波数変換前の入力信号に対して低周波数帯で電力制御を行う第１の電力制御部と、
前記周波数変換部による周波数変換後の入力信号に対して高周波数帯で電力制御を行う第２の電力制御部と、
前記第２の電力制御部において電力制御が可能である出力電力の下限値より出力電力の設定値が低い場合は、前記第１の電力制御部だけで電力制御を行い、前記出力電力の下限値より前記出力電力の設定値が高い場合は、前記第１の電力制御部と前記第２の電力制御部とで電力制御を行う制御部と、
を備えた送信電力制御回路。
【請求項２】
前記第１の電力制御部は第１の検波器を備え、入力信号の一部を検波して第１の検波電圧を前記制御部へ出力し、
前記第２の電力制御部は第２の検波器を備え、入力信号の一部を検波して第２の検波電圧を前記制御部へ出力し、
前記制御部は、前記第２の検波電圧が、前記出力電力の設定値に対応する検波電圧目標値となるように、第１の電力制御部及び第２の電力制御部それぞれにおいて電力制御を行う
請求項１に記載の送信電力制御回路。
【請求項３】
前記第２の電力制御部の前記第２の検波器の検波電圧による電力制御が可能である出力電力の下限値を有し、
前記制御部は、前記出力電力の設定値が前記下限値より低い場合、前記第２の電力制御部の出力電力が一定値となるように前記第２の電力制御部において電力制御を行い、前記出力電力の設定値に対応する前記検波電圧目標値となるように前記第１の電力制御部において電力制御を行い、
前記制御部は、前記出力電力の設定値が前記下限値より高い場合は、固定値の前記検波電圧目標値となるように前記第１の電力制御部において電力制御を行い、その後、前記出力電力の設定値に対応した検波電圧目標値となるように前記第２の電力制御部において電力制御を行う請求項２に記載の送信電力制御回路。
【請求項４】
様々な値の出力電力の設定値と前記各出力電力の設定値に対応する検波電圧の目標値との対応表である検波電圧テーブルをさらに有し、
前記制御部は、前記第１の電力制御部及び前記第２の電力制御部それぞれの前記検波器から検波電圧が得られると、現時点での出力電力の設定値と前記出力電力の設定値に対応する前記検波電圧テーブル内の検波電圧目標値とを比較し、
前記制御部は、現時点の検波電圧が前記検波電圧目標値より高い場合は、前記第１の電力制御部及び前記第２の電力制御部それぞれの出力電力が低減する方向に電力制御を行い、
前記制御部は、現時点の検波電圧が前記検波電圧目標値より低い場合は、前記第１の電力制御部及び前記第２の電力制御部それぞれの出力電力が増大する方向に電力制御を行う請求項２又は請求項３に記載の送信電力制御回路。
【請求項５】
前記第１の電力制御部及び前記第２の電力制御部のそれぞれが、入力信号を減衰させる減衰器を有し、
前記制御部は、現時点の検波電圧が前記検波電圧目標値より高い場合は、前記第１の電力制御部及び前記第２の電力制御部それぞれの減衰器の減衰量を増やす方向に前記各減衰器の制御値を設定し、
前記制御部は、現時点の検波電圧が前記検波電圧目標値より低い場合は、前記第１の電力制御部及び前記第２の電力制御部それぞれの減衰器の減衰量を減らす方向に前記各減衰器の制御値を設定する請求項２乃至請求項４のいずれか一項に記載の送信電力制御回路。
【請求項６】
前記第２の電力制御部に送信利得を一定の値に設定する固定利得設定値を有し、
前記制御部は、前記出力電力の設定値が前記下限値より低い場合、前記第２の電力制御部の減衰器に前記固定利得設定値に基づく制御値を設定する請求項５に記載の送信電力制御回路。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の送信電力制御回路を備え、
前記送信電力制御回路により、出力信号の電力が一定となるよう電力制御を行って、前記出力信号を出力する無線通信用の送信装置。
【請求項８】
入力信号に対して低周波数帯で第１の電力制御を行い、
前記電力制御後の入力信号に対して周波数の高い信号に変換し、
前記周波数変換後の入力信号に対して高周波数帯で第２の電力制御を行い、
前記第２の電力制御において電力制御が可能である出力電力の下限値より出力電力の設定値が低い場合は、前記第１の電力制御だけで電力制御を行い、前記出力電力の下限値より前記出力電力の設定値が高い場合は、前記第１の電力制御と前記第２の電力制御とで電力制御を行う
ことを含む送信電力制御方法。
【請求項９】
前記第１の電力制御は入力信号の一部を検波して第１の検波電圧を出力し、
前記第２の電力制御は入力信号の一部を検波して第２の検波電圧を出力し、
前記第２の検波電圧が、前記出力電力の設定値に対応する検波電圧目標値となるように、第１の電力制御及び第２の電力制御それぞれにおいて電力制御を行う
請求項８に記載の送信電力制御方法。
【請求項１０】
請求項８または９に記載の送信電力制御方法の各処理をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高周波無線通信分野において適用される送信電力制御回路及び送信電力制御方法に関する。本発明は、特に中間周波数をミキサにより送信周波数に周波数変換する機能を有する送信電力制御回路及び送信装置、送信電力制御方法、プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信装置には、送信電力を一定に維持するための送信電力制御回路が搭載されている。送信電力制御回路は、一般的に送信電力の一部を検波器で検波し、その検波電圧をフィードバックして増幅回路の利得もしくは減衰器を調整することにより送信出力レベルが一定となるように制御する。このような送信電力制御は例えば特許文献１にも記載されている。【０００３】
数十ＧＨｚ帯の電波を検波する検波器として用いられるダイオードは、検波電圧のダイナミックレンジが２０〜３０ｄＢ程度しかとれない。図７は、加入者系アクセス通信等に用いられている３８ＧＨｚ帯の検波特性を示す図である。図７において、精度良く検波できるレンジが１０ｍＶ〜１Ｖとすると、ダイナミックレンジＤは２６ｄＢに制限される。【０００４】
このように電力制御可能なダイナミックレンジが高周波帯の検波器により制限されることが多い。このため、ダイナミックレンジが５０ｄＢや，８０ｄＢといったような広い送信電力範囲の要求に応えることが困難となっている。このような問題を解決しようとした提案として、例えば特許文献２や特許文献３に記載された技術がある。特許文献２に記載の送信出力制御回路は、検波回路と、演算増幅器と、演算増幅器と、自動出力制御回路とを備える。検波回路は、送信信号を増幅する電力増幅回路の出力の一部を受信する。演算増幅器は、検波回路の出力を受信し、かつ利得が複数段に切換可能である。自動出力制御回路は、演算増幅器の出力を受信する。この送信出力制御回路においては、自動出力制御回路の出力を電力増幅回路に帰還して送信出力を複数段に制御する。【０００５】
特許文献３に記載の送信電力制御回路は、信号分岐部と、スイッチ部と、制御部とを備える。信号分岐部は、増幅器の出力の一部を分配する分配器の出力側に、高調波信号を入力して複数の高調波信号に分岐し、分岐させた複数の高調波信号がそれぞれ一定の間隔で段階的にレベルの異なった高調波信号になるように損失を与えて出力する。スイッチ部は、この信号分岐部から出力された複数の高周波信号を入力し、入力した複数の高調波信号の中からスイッチ切替制御信号の指示に従っていずれかの高調波信号を選択し送信出力信号として出力する。制御部は、スイッチ切替信号を出力する。送信電力制御回路においては、制御部からスイッチ切替制御信号を出力するとともに、スイッチ部による出力信号の切替動作に対応させて増幅器の利得を変化させるための制御電圧を出力する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】日本国特開２００８−３１２０４５号公報
【特許文献２】日本国特開昭６０−００９２２４号公報
【特許文献３】日本国特開平１０−０２８０６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した特許文献２に記載された送信出力制御回路は、検波器の検波電圧を増幅する増幅率を切り替えるようにしている。しかしながら、検波電圧が低い領域においてノイズにより誤差大きくなるため、精度良く電力制御を行うことができない。【０００８】
上述した特許文献３に記載された送信電力制御回路は、スイッチ切替制御信号によるスイッチ部の切替動作を行うとともに、スイッチ部による出力信号の切替動作に対応させて増幅器の利得を変化させて広範囲に送信電力を制御する。スイッチ部における切替えにより信号が途切れてしまうため、時分割を行わず定常的に通信を行う無線通信システムに向かない。【０００９】
本発明の目的の一例は上述の課題を解決することのできる、送信電力制御回路及び送信装置、送信電力制御方法、プログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の送信電力制御回路は、入力信号を周波数の高い信号に変換する周波数変換部と、前記周波数変換部による周波数変換前の入力信号に対して低周波数帯で電力制御を行う第１の電力制御部と、前記周波数変換部による周波数変換後の入力信号に対して高周波数帯で電力制御を行う第２の電力制御部と、前記第２の電力制御部において電力制御が可能である出力電力の下限値より出力電力の設定値が低い場合は、前記第１の電力制御部だけで電力制御を行い、前記出力電力の下限値より前記出力電力の設定値が高い場合は、前記第１の電力制御部と前記第２の電力制御部とで電力制御を行う制御部と、を備える。【００１１】
本発明の送信電力制御方法は、入力信号に対して低周波数帯で第１の電力制御を行い、前記電力制御後の入力信号に対して周波数の高い信号に変換し、前記周波数変換後の入力信号に対して高周波数帯で第２の電力制御を行い、前記第２の電力制御において電力制御が可能である出力電力の下限値より出力電力の設定値が低い場合は、前記第１の電力制御だけで電力制御を行い、前記出力電力の下限値より前記出力電力の設定値が高い場合は、前記第１の電力制御と前記第２の電力制御とで電力制御を行うことを含む。【００１２】
本発明の無線通信用の送信装置は、上述の送信電力制御回路を備え、前記送信電力制御回路により、出力信号の電力が一定となるよう電力制御を行って、前記出力信号を出力する。【００１３】
本発明のプログラムは、上述の送信電力制御方法の各処理をコンピュータに実行させる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の実施形態は、第２の電力制御部の検波器の検波電圧が低く第２の電力制御部での電力制御が不能となる出力電力制御範囲内では第１の電力制御部において電力制御を行う。このため、広い送信電力範囲に亘って高精度な送信電力制御が可能となる。また、スイッチ部による出力信号の切替動作に対応させて増幅器の利得を変化させるものではないため、定常的に通信を行う無線通信システムにも容易に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１Ａ】本発明の一実施の形態に係る送信電力制御回路の概略構成を示すブロック図である。
【図１Ｂ】図１Ａに示す送信電力制御回路を備える送信装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】図１Ａの送信電力制御回路における出力電力設定値と検波電圧との関係を示すグラフである。
【図３】図１Ａの送信電力制御回路における出力電力設定値と送信利得との関係を示すグラフである。
【図４】図１Ａの送信電力制御回路における出力電力設定値と減衰器減衰量との関係を示すグラフである。
【図５】図１Ａの送信電力制御回路における制御部の動作を説明するためのフローチャートである。
【図６】本発明の一実施の形態における主信号とノイズの関係を表す図である。
【図７】関連技術における加入者系アクセス通信等に用いられている３８ＧＨｚ帯の検波特性を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を実施するための好適な実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図１Ａは、本発明の一実施の形態に係る送信電力制御回路の概略構成を示すブロック図である。図１Ｂに示すように、本実施の形態の送信電力制御回路１は、送信装置Ａに備えられる。図１Ａにおいて、送信電力制御回路１は、電力制御部１０，２０と、ミキサ３０と、局部発振器４０と、増幅器５０と、ＣＰＵ(Central Processing Unit)を用いた制御部６０とを備えている。電力制御部１０（以下において、「第１の電力制御部」と称する）は、信号が直接入力される前段の電力制御部である。電力制御部２０（以下において、「第２の電力制御部」と称する）は、第１の電力制御部１０の出力信号を周波数変換した後に増幅された信号が入力される後段の電力制御部である。
【００１７】
第１の電力制御部１０は、後述する周波数変換部７０による周波数変換前の低周波数帯で電力制御を行う。第１の電力制御部１０は、減衰器１０１と、増幅器１０２と、分配器１０３と、ＩＦ（Intermediate Frequency）帯用の検波器１０４と、ＡＤＣ(Analog to Digital Converter)１０５と、ＤＡＣ(Digital to Analog Converter)１０６とを備える。減衰器１０１は、入力端子７より入力された信号をＤＡＣ１０６から出力された制御値に応じた減衰量で減衰させる。増幅器１０２は、減衰器１０１を通過した信号を所定レベルまで増幅する。分配器１０３は、増幅器１０２から出力された信号のごく一部を取り出す。分配器１０３としては、主に方向性結合器が用いられる。検波器１０４は、分配器１０３で取り出されたごく一部の信号のレベルに比例した検波電圧を出力する。ＡＤＣ１０５は、検波器１０４から出力された検波電圧をデジタル変換する。ＤＡＣ１０６は、制御部６０で生成された減衰器１０１の制御値をアナログ変換する。減衰器１０１は、ＤＡＣ１０６でアナログ変換された制御値に応じた減衰量を設定する。
【００１８】
ミキサ３０は、第１の電力制御部１０から出力された信号と局部発振器４０が発生した局部発振信号を混合し、第１の電力制御部１０から出力された信号よりも周波数の高い信号に変換する。ミキサ３０と局部発振器４０とは周波数変換部７０を構成する。増幅器５０は、ミキサ３０より得られた信号を所定レベルまで増幅する。
【００１９】
第２の電力制御部２０は、周波数変換部７０による周波数変換後の高周波数帯で電力制御を行う。第２の電力制御部２０は、第１の電力制御部１０と同一の構成を有する。第２の電力制御部２０は、減衰器２０１と、増幅器２０２と、分配器２０３と、ＲＦ（Radio Frequency）帯用の検波器２０４と、ＡＤＣ２０５と、ＤＡＣ２０６とを備える。減衰器２０１は、増幅器５０から出力された信号をＤＡＣ２０６から出力された制御値に応じた減衰量で減衰させる。
増幅器２０２は、減衰器２０１を通過した信号を所定レベルまで増幅する。分配器２０３は、増幅器２０２から出力された信号のごく一部を取り出す。増幅器２０２としては、上述した第１の電力制御部１０の分配器１０３と同様に方向性結合器が用いられる。分配器２０３は、出力端子８に信号を出力する。検波器２０４は、分配器２０３で取り出されたごく一部の信号のレベルに比例した検波電圧を出力する。ＡＤＣ２０５は、検波器２０４から出力された検波電圧をデジタル変換する。ＤＡＣ２０６は、制御部６０で生成された減衰器２０１の制御値をアナログ変換する。減衰器２０１は、ＤＡＣ２０６でアナログ変換された制御値に応じた減衰量を設定する。
【００２０】
制御部６０は、第１の電力制御部１０及び第２の電力制御部２０それぞれの検波電圧（デジタル値）を受け取るとともに、第１の電力制御部１０及び第２の電力制御部２０それぞれに減衰量を設定する制御値を出力する。制御部６０は、検波電圧テーブル６０１と、固定利得設定値６０２とを有している。検波電圧テーブル６０１は、出力電力設定値と検波電圧とを対照する。固定利得設定値６０２は、第１の電力制御部１０で送信電力制御を行っているときに第２の電力制御部２０を固定利得とするために用いられる。検波電圧テーブル６０１及び固定利得設定値６０２は、制御部６０の記憶部６００に記憶される。上述した出力電力設定値は図示しない上位装置により設定される。
【００２１】
制御部６０は、第１の電力制御部１０のＡＤＣ１０５から入力される検波電圧（デジタル値）と出力電力設定値とを比較して、第１の電力制御部１０の検波電圧が出力電力設定値に近付くように第１の電力制御部１０の減衰器１０１の減衰量を設定する制御値をＤＡＣ１０６に出力する。また、制御部６０は、第２の電力制御部２０のＡＤＣ２０５から入力される検波電圧（デジタル値）と出力電力設定値とを比較して、第２の電力制御部２０の検波電圧が出力電力設定値に近付くように第２の電力制御部２０の減衰器２０１の減衰量を設定する制御値をＤＡＣ２０６に出力する。
【００２２】
図２は、出力電力設定値と検波電圧との関係を示す図である。図２において、Ｘ軸が出力電力設定値、Ｙ軸が検波電圧の対数変換値である。本実施の形態では、一例として、ショットキーバリアダイオードを検波器１０４，２０４として用いることを想定している。そのため、これらの入力電力に対して検波電圧が指数関数で表現されるため、検波電圧を対数変換している。
【００２３】
図２において、破線ａは第２の電力制御部２０の検波器２０４の検波電圧を示す。実線ｂは第１の電力制御部１０の検波器１０４の検波電圧を示す。出力電力設定値に対する検波電圧ａ、ｂの値（目標値）が制御部６０の記憶部６００に格納されている検波電圧テーブル６０１に設定されている。
【００２４】
本実施の形態の送信電力制御回路１は、基本的には一般的な送信電力制御回路（図示略）と同様に閉ループ制御を行う。第１の電力制御部１０では、検波器１０４で得られた検波電圧がＡＤＣ１０５でデジタル変換されて、デジタル変換された検波電圧が制御部６０に入力される。制御部６０は、デジタル変換された現時点の検波電圧を、現時点の出力電力設定値に対する検波電圧テーブル６０１の値（目標値）と比較する。比較した結果、現時点の検波電圧が目標値より高い場合は、制御部６０は、減衰器１０１の減衰量を増やす方向に減衰器１０１に対する制御値を生成する。一方、現時点の検波電圧が目標値より低い場合は、制御部６０は、減衰器１０１の減衰量を減らす方向に減衰器１０１に対する制御値を生成する。
【００２５】
第２の電力制御部２０では、検波器２０４で得られた検波電圧がＡＤＣ２０５でデジタル変換されて、デジタル変換された検波電圧が制御部６０に入力される。制御部６０は、デジタル変換された現時点の検波電圧を、現時点の出力電力設定値に対する検波電圧テーブル６０１の値（目標値）と比較する。比較した結果、現時点の検波電圧が目標値より高い場合は、制御部６０は、減衰器２０１の減衰量を増やす方向に減衰器２０１に対する制御値を生成する。一方、現時点の検波電圧が目標値より低い場合は、制御部６０は、減衰器２０１の減衰量を減らす方向に減衰器２０１に対する制御値を生成する。
【００２６】
制御部６０による制御の詳細について図２〜図４を参照しながら説明する。
図２は、前述したように、出力電力設定と検波電圧との関係を示す図である。図３は、出力電力設定値と送信利得との関係を示す図である。図３において、Ｘ軸が出力電力設定値、Ｙ軸が送信利得である。図４は、出力電力設定値と減衰器減衰量（減衰器１０１，２０１に設定する減衰量）との関係を示す図である。図４において、Ｘ軸が出力電力設定値、Ｙ軸が減衰器減衰量である。
【００２７】
まず図２において、閾値Ｐは第の電力制御部２０の出力電力の下限値（検波器２０４の特性による電力制御が可能な出力電力の下限値）である。この閾値Ｐは、電力制御部２０のみで送信電力制御を行う場合の下限値でもある。
出力電力設定値が閾値Ｐより低い場合、第２の電力制御部２０は、閉ループ制御を行わず、図３の破線ａに示すように、一定の送信利得となるように減衰器２０１を制御する。また、第１の電力制御部１０は、出力電力設定値に対応した検波電圧の目標値となるように閉ループ制御を行う。
【００２８】
一方、出力電力設定値が閾値Ｐより高い場合、第１の電力制御部１０は、検波電圧の目標値（ｂ：固定値）になるように閉ループ制御を行う。その後、第２の電力制御部２０は、出力電力設定値に対応した検波電圧の目標値（ａ）となるように閉ループ制御を行う。
【００２９】
上記制御を行った場合の電力制御部１０，２０の送信利得の設定値が図３に示すようになる。図３において、実線ｂは、第１の電力制御部１０の送信利得を示す破線ａは、第２の電力制御部２０の送信利得を示す。２点鎖線ｃ（ａ＋ｂ）は、第１の電力制御部１０の送信利得と第２の電力制御部２０の送信利得を合計した合計値を示す。２点鎖線ｃ（ａ＋ｂ）は、出力電力設定値に対して直線となる。
【００３０】
図５は、制御部６０の動作を示すフローチャートである。図５において、制御部６０は、まず、メモリ等に記録されている出力電力設定値を読み込み、その出力電力設定値に変更があるかどうか判定する（ステップＳ１０）。前述したように出力電力設定値は上位装置によって設定されるので、制御部６０は、出力電力設定値が変更されたかどうか判定する。制御部６０は、この判定において出力電力設定値に変更がないと判断すると（即ち「ＮＯ」と判断すると）、出力電力設定値が変更されるまでステップＳ１０の判定を繰り返す。これに対し、制御部６０は、出力電力設定値に変更があると判断すると（即ち「ＹＥＳ」と判断すると）、出力電力設定値が、メモリ等に記録されている閾値Ｐ以上であるかどうか判定する（ステップＳ１１）。閾値Ｐの情報は、第１の電力制御部１０の処理によって送信電力制御回路１を備えた送信装置Ａが出力できる最大の送信（出力）電力の値である。この判定において、制御部６０は、出力電力設定値が閾値Ｐ以上であると判断すると（即ち「ＹＥＳ」と判断すると）、第１の電力制御部１０で閉ループ制御を開始するために、第１の電力制御部１０の検波器１０４の収束目標値を最大に設定する（ステップＳ１２）。収束目標値を最大に設定した後、制御部６０は、第１の電力制御部１０の閉ループ制御を実施する（ステップＳ１３）。次いで、制御部６０は、第２の電力制御部２０で閉ループ制御を開始するために、検波器２０４の収束目標値を出力電力設定値に応じて設定する（ステップＳ１４）。収束目標値を出力電力設定値に応じて設定した後、第２の電力制御部２０の閉ループ制御を実施する（ステップＳ１５）。
【００３１】
一方、上記ステップＳ１１の判定で、制御部６０は、出力電力設定値が閾値Ｐ未満であると判断すると（即ち「ＮＯ」と判断すると）、第２の電力制御部２０の減衰器２０１を固定利得に設定する（ステップＳ１６）。すなわち、制御部６０は、固定利得設定値に基づく制御値を設定する（ステップＳ１６）。次いで、制御部６０は、第１の電力制御部１０の検波器１０４の収束目標値を出力電力設定値に応じて設定し（ステップＳ１７）。制御部６０は、その後、第１の電力制御部１０の閉ループ制御を実施する（ステップＳ１８）。以後、ステップＳ１０〜ステップＳ１８の処理を繰り返す。
【００３２】
このように本実施の形態の送信電力制御回路１によれば、第１の電力制御部１０が、周波数変換部７０による周波数変換前の低周波数帯で電力制御を行う。また第２の電力制御部２０が、周波数変換部７０による周波数変換後の高周波数帯で電力制御を行う。このとき、制御部６０は、出力電力設定値と電力制御部１０、２０それぞれの検波電圧を比較して、第２の電力制御部２０における検波電圧が、出力電力設定値に対応する検波電圧目標値となるように、電力制御部１０、２０それぞれにおいて電力制御を行う。この電力制御において、制御部６０は、出力電力設定値が低い領域即ち第２の電力制御部２０の検波器２０４における検波電圧が低く電力制御が不能となる出力電力制御範囲内では、第１の電力制御部１０において電力制御を行う。これにより、広い送信電力範囲に亘って高精度な送信電力制御が可能となる。また、増幅器の利得をスイッチの切替動作に対応させて変化させていない。このため、定常的に通信を行う無線通信システムにも適用することができる。
【００３３】
第１の電力制御部１０の検波器１０４のダイナミックレンジが５０ｄＢ、第２の電力制御部２０の検波器２０４のダイナミックレンジが２６ｄＢとすると、送信電力のダイナミックレンジは７６ｄＢとなる。よって、５０ｄＢのダイナミックレンジの増加となる。本実施形態においては、低周波数で電力制御を行う第１の電力制御部１０と、高周波数で電力制御を行う第２の電力制御部２０とを、周波数変換部７０の前段と後段にそれぞれ設けている。そして、第１の電力制御部１０において、第２の電力制御部２０が検波できる電力値の範囲に入力した信号の電力値を増加させることができる。これにより、第２の電力制御部２０には検波できない電力値の信号が入力することがなく、従って入力した信号を精度良く検波することができる。これにより送信電力制御回路１全体として所望の電力値の信号を出力することができる。
また、第１の電力制御部１０の周波数を〜３ＧＨｚとすると、ダイナミックレンジ５０ｄＢ以上の検波器は安価に入手することができ、その分、送信電力制御回路１を実現する上でのコストを下げることができる。
【００３４】
図６は主信号とノイズの関係を表す図である。
上記において、送信電力制御回路１の備えられた送信装置Ａの送信電力のレベル（出力電力設定値）が閾値Ｐより低い場合には、第２の電力制御部２０の出力電力が一定値（例えば一定の最低値）となるように電力制御部２０において電力制御を行う。一方、第１の電力制御部１０については、出力電力設定値に対応する検波電圧目標値となるように第１の電力制御部１０において電力制御を行う（または出力電力設定値から、第２の電力制御部２０の出力電力値を差し引いた電力値に対応する検波電圧目標値となるように第１の電力制御部１０において電力制御を行ってもよい）。このときの主信号を図６の実線（ａ）、ノイズ（ミキサからの漏れ信号など）を破線（ａ’）で示す。
上記において、送信電力制御回路１の備えられた送信装置Ａの送信電力レベル（出力電力設定値）が閾値Ｐより高い場合には、固定値の検波電圧目標値となるように前段の電力制御部１０において電力制御を行う。その後、出力電力設定値に対応した検波電圧目標値となるように第２の電力制御部２０において電力制御を行う。このときの主信号を図６の実線（ｂ）、ノイズ（ミキサからの漏れ信号など）を破線（ｂ’）で示す。
図６に示すように、送信電力制御回路１の備えられた送信装置Ａの送信電力のレベル（出力電力設定値）が閾値Ｐより低い場合には、第２の電力制御部２０の出力電力が一定値となるように電力制御部２０において電力制御を行う。一方、第１の電力制御部１０については、出力電力設定値に対応する検波電圧目標値となるように第１の電力制御部１０において電力制御を行う。このため、送信電力制御回路１の備えられた送信装置Ａの送信電力レベル（出力電力設定値）が閾値Ｐより高い場合の制御に比べて、閾値Ｐより低い場合の制御において、Ｓ／Ｎ比を改善することができる。
【００３５】
また、送信電力制御回路１の備えられた送信装置Ａの送信電力のレベルが閾値Ｐより低いときには、第２の電力制御部２０の出力電力が一定値となるように電力制御部２０において電力制御を行う。一方、第１の電力制御部１０については、出力電力設定値に対応する検波電圧目標値となるように第１の電力制御部１０において電力制御を行う。しかしながら、このような制御を行わずに、送信電力制御回路１の備えられた送信装置Ａの送信電力レベル（出力電力設定値）が閾値Ｐより高い時のような制御を行った場合には、検波制御できなくなってしまう。つまり、図６の主信号（ｂ）とノイズ（ｂ’）の関係からも分かるように、前段での減衰量が大きくミキサ３０からの漏れ信号が比較的大きいため、主信号の電力を、発振器からの漏れた信号の電力に比べて著しく大きくすることができない。これにより、後段の検波器２０４により検波制御できなくなってしまう。従って、送信電力制御回路１の備えられた送信装置Ａの送信電力のレベルが閾値Ｐより低いときには、第２の電力制御部２０の出力電力が一定値となるように電力制御部２０において電力制御を行う。一方、第１の電力制御部１０については、出力電力設定値に対応する検波電圧目標値となるように第１の電力制御部１０において電力制御を行う。これにより、後段の検波器２０４により検波制御できなくなるという問題を解決することができる。
【００３６】
また、上述の構成によれば、出力周波数が数十ＧＨＺの送信装置の回路において、ＩＦ帯用の検波器を電力制御部１０に用いている。このため、低い電力値の場合には電力制御部１０においてＩＦ帯用の検波器１０４が電力値を検波する。また高い電力値の場合には電力制御部２０側のＲＦ帯用の検波器２０４が電力値を検波できる。従って、入力信号の電力値に対するダイナミックレンジを多く取ることができる。
【００３７】
また、例えば、複数の回路内において並列に設けられた電力制御部を、出力電力に応じて対応する電力制御部へと切り替えるような構成となっている場合には、その切り替えにより信号が途切れてしまい定常的な通信に向かなかった。しかしながら、本発明の実施形態のように周波数変換部７０の前段と後段に第１の電力制御部１０および第２の電力制御部２０を設ける構成とすることで、複数の回路を切り替えスイッチなどで切り替える必要がなく、信号の途切れもない。これにより、定常的な通信に利用できる送信電力制御回路を構成することができる。
【００３８】
本実施の形態の送信電力制御回路１では、減衰器１０１，２０１の減衰量を調整することで送信電力制御を行ったが、これに限られない。増幅器１０２，２０２の利得を調整することでも送信電力制御を行うことができる。
【００３９】
本実施の形態の送信電力制御回路１では、ＡＤＣ１０５，２０５や制御部６０を構成するＣＰＵ、ＤＡＣ１０６，２０６を用いてデジタル的に検波電圧と出力電力設定値を比較して減衰量を設定することで電力制御するようにしているが、これに限られない。減衰器１０１，２０１に設定する減衰量の調整に演算増幅器（オペレーショナル・アンプリファイア）等を用いたアナログ制御でも同等の動作が得られる。
【００４０】
本実施の形態の送信電力制御回路１において、図５に示すフローチャートの処理を実現させるためのプログラムにより、本発明の実施形態による送信電力制御方法をコンピュータに実行させることができる。このプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、本発明の実施形態による送信電力制御方法をコンピュータに実行させてもよい。ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含む。
「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含む。
「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置である。「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含む。上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。
【００４１】
この出願は、２０１０年１１月２６日に出願された日本出願特願２０１０−２６３４３８を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明は、マイクロ波・ミリ波帯の送信装置や無線通信装置への適用が可能である。
【符号の説明】
【００４３】
１  送信電力制御回路
１０，２０  電力制御部
３０  ミキサ
４０  局部発振器
５０  増幅器
６０  制御部
７０  周波数変換部
１０１，２０１  減衰器
１０２，２０２  増幅器
１０３，２０３  分配器
１０４，２０４  検波器
１０５，２０５  ＡＤＣ
１０６，２０６  ＤＡＣ
６００  記憶部
６０１  検波電圧テーブル
６０２  固定利得設定値
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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