(57)【要約】【課題】複数のゲインモードを有する低雑音増幅器を用いる携帯電話端末において、受信電界強度を求めるために用いる調整値の測定を簡略化し、測定時間を短縮する。【解決手段】低雑音増幅器（ＬＮＡ）２２０は、基地局から受信されたＲＦ信号を選択的に複数のゲインモードの一つで増幅する。ＬＮＡを含むＲＦ−ＩＣ内に複数のゲインモードの間のゲイン差を記憶したメモリ２２４を有する。既知の受信レベルに相当する電力の基準ＲＦ信号に対して所定の復調出力レベルが得られる自動可変利得増幅器の増幅度を、調整値として記憶する調整値テーブルを有する。実際のＲＦ信号の受信時に自動可変利得増幅器の増幅度に応じて調整値テーブルを参照して受信電界強度を求め、求められた受信電界強度を基地局へ報告する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局から受信されたＲＦ信号を選択的に複数のゲインモードの一つで増幅する低雑音増幅器と、
前記低雑音増幅器の複数のゲインモードの間のゲイン差を保存したメモリと、
前記低雑音増幅器の出力を受ける自動可変利得増幅器と、
既知の受信レベルに相当する電力の基準ＲＦ信号に対して所定の復調出力レベルが得られる前記自動可変利得増幅器の増幅度を、調整値として記憶する調整値テーブルと、
実際のＲＦ信号の受信時に前記自動可変利得増幅器の増幅度に応じて前記調整値テーブルを参照して受信電界強度を求める手段とを備え、
求められた受信電界強度を前記基地局へ報告する携帯電話端末。
【請求項２】
前記調整値テーブルに記憶されている一つのゲインモードの調整値と前記ゲイン差とに基づいて他のゲインモードの調整値を求める手段を備えた請求項１に記載の携帯電話端末。
【請求項３】
前記低雑音増幅器は集積回路に含まれ、前記メモリは前記集積回路内に設けられた請求項１に記載の携帯電話端末。
【請求項４】
集積回路の識別情報を通信ネットワーク経由でサーバへ送信し、前記サーバから当該識別情報に対応するゲイン差を受信し、この受信したゲイン差で前記メモリ内のゲイン差を更新する請求項１または３に記載の携帯電話端末。
【請求項５】
基地局との間で無線通信を行う通信部を有する携帯電話端末に内蔵される低雑音増幅器を含む集積回路であって、
前記低雑音増幅器は、基地局から受信されたＲＦ信号を選択的に複数のゲインモードの一つで増幅する機能を有し、この複数のゲインモードの間のゲイン差を記憶したメモリを備えた集積回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のゲインモードを有する低雑音増幅器を用いる携帯電話端末およびその内蔵する集積回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話端末では、基地局から発生する電波の受信の電界レベル（受信電界強度）を基地局に報告する必要があるため、受信電力に関する個体調整を行っている。個体調整とは、携帯電話端末１台１台に対して固有の調整値テーブルを書き込み、端末毎にこの調整値テーブルに書き込まれた調整値を参照して電界レベルを求めることである。
【０００３】
また、高利得モードと低利得モードを有する低雑音増幅器（ＬＮＡ）を用いてＬＮＡ利得制御方式を採用したＷ−ＣＤＭＡ方式の無線受信装置が知られている（特許文献１）。この文献には、高利得モードと低利得モードの利得差分を取得して記憶装置に記憶しておくことが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２０８１７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した個体調整用の調整値テーブルを作成するためには、端末１台１台について出荷時に基準ＲＦ信号の測定作用を行う必要がある。この測定は、複数のバンドのＬＮＡを含む場合には、各バンド（場合によりそのバンド内の複数のチャンネル）毎に行う必要があるのに加えて、各ＬＮＡが複数のゲインモードを有する場合には、さらにその分、測定に要する時間が増大してしまう。
【０００６】
特許文献１において、高利得モードと低利得モードの利得差分は中間周波利得制御アンプ（ＩＦＧＣＡ）の制御電圧を高速に最適設定に追い込むために利用されるもので、上記調整値や調整値テーブルとは直接的に関係ないものである。
【０００７】
本発明はこのような背景においてなされたものであり、複数のゲインモードを有する低雑音増幅器を用いる携帯電話端末において、受信電界強度を求めるために用いる調整値の測定を簡略化し、測定時間を短縮することを企図する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明による携帯電話端末は、基地局から受信されたＲＦ信号を選択的に複数のゲインモードの一つで増幅する低雑音増幅器と、前記低雑音増幅器の複数のゲインモードの間のゲイン差を記憶したメモリと、前記低雑音増幅器の出力を受ける自動可変利得増幅器と、既知の受信レベルに相当する電力の基準ＲＦ信号に対して所定の復調出力レベルが得られる前記自動可変利得増幅器の増幅度を、調整値として記憶する調整値テーブルと、実際のＲＦ信号の受信時に前記自動可変利得増幅器の増幅度に応じて前記調整値テーブルを参照して受信電界強度を求める手段とを備え、求められた受信電界強度を前記基地局へ報告する。
【０００９】
前記メモリに記憶されたゲイン差は携帯電話端末の出荷前に利用される場合と、集荷後に利用される場合がある。出荷前に利用される場合には、その結果は前記調整値テーブルに反映される。出荷後に利用される場合には、前記調整値テーブルに記憶されている一つのゲインモードの調整値と前記ゲイン差とに基づいて他のゲインモードの調整値を求める手段を備え、この手段がゲイン差を利用する。
【００１０】
前記低雑音増幅器は、好ましくは、集積回路に含まれ、前記メモリは前記集積回路内に設けられる。
【００１１】
本発明による集積回路は、基地局との間で無線通信を行う通信部を有する携帯電話端末に内蔵される低雑音増幅器を含む集積回路である。この集積回路において、前記低雑音増幅器は、基地局から受信されたＲＦ信号を選択的に複数のゲインモードの一つで増幅する機能を有し、この複数のゲインモードの間のゲイン差を記憶したメモリを備える。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、端末１台１台の固体調整に要する時間を短縮することができる。その結果、端末の量産工程では、その所要時間を大幅に短縮することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態における携帯電話端末の概略ハードウェア構成を示すブロック図である。
【図２】図１内の通信部の内部構成を示したブロック図である。
【図３】端末毎の複数ゲインモードでの基準ＲＦ信号の入力時の調整値の数値例を示す図である。
【図４】１台の端末に保持する調整値テーブルの内容例を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態の拡張例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の好適な実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１５】
図１は、本実施の形態における携帯電話端末１００の概略ハードウェア構成を示すブロック図である。携帯電話端末は便宜上、単に端末ともいう。
【００１６】
携帯電話端末１００は、制御部１１０、アンテナ１１１、通信部１１２、表示部１１３、操作部１１４、記憶部１１５、音声処理部１１６、スピーカ１１７およびマイクロホン１１８を有する。
【００１７】
制御部１１０は、バス１２０を介して各部と接続され、各部の制御および必要なデータ処理を行う手段であり、ＣＰＵ等のプロセッサを有する。
【００１８】
通信部１１２は、アンテナを介して基地局と電波による無線通信を行う手段であり、本実施の形態では集積回路ＲＦ−ＩＣ１１２ａを含んでいる。
【００１９】
表示部１１３は、ユーザに対して表示インタフェースを提供する手段であり、表示画面上に情報を表示するＬＣＤ、有機ＥＬ等の表示デバイスを有する。
【００２０】
操作部１１４は、ユーザに対して入力インタフェースを提供する手段であり、テンキーや各種制御キー等の入力装置を有する。
【００２１】
記憶部１１５は、制御部１１０が実行するプログラムとしてＯＳおよび通信アプリケーション・プログラム等の各種アプリケーション・プログラム、および必要なデータを格納する手段であり、ＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリを含む。本実施の形態では、記憶部１１５に、後述する調整値テーブル１１５ａを不揮発的に記憶する領域を有する。
【００２２】
音声処理部１１６は、受話音声、動画ファイルの音声、音楽データの処理を行う手段であり、コーデック等を有し、音声を出力するスピーカ１１７および送話音声等を集音するマイクロホン１１８が接続される。
【００２３】
図２は、通信部１１２の内部構成を示したブロック図である。アンテナ切替スイッチ２０９は、内蔵のアンテナ１１１と外部アンテナ２０２との切替を行う。
【００２４】
アンテナで受信された受信波は、アンテナ共用器として動作するデュプレクサ（Duplexer）２１０を通り、低雑音増幅器（ＬＮＡ）２２０で増幅され、帯域フィルタ（ＳＡＦ）２３０で所定の帯域信号の濾波が行われる。この帯域フィルタ（ＳＡＦ:SAw Filter）２３０の出力は、復調器（ＱＤｅｍ）２４１で復調され、再度、帯域フィルタ２４２を通過して受信ＩＱ信号として出力される。復調器２４１内には自動可変利得増幅器２４１ａを含んでいる。復調器２４１は、発振器２５０からのクロックを受けたＰＬＬ(Phase Lock Loop)およびＶＣＯ(Voltage Controlled Oscillator)回路２４３により制御される。
【００２５】
送信ＩＱ信号は変調器（ＱＭｏｄ）２４５により変調される。変調器２４５は、発振器２５０からのクロックを受けたＰＬＬおよびＶＣＯ２４４により制御される。変調器２４５の出力は高周波増幅器２４６で増幅され、帯域フィルタ２６０で所定の帯域信号が濾波される。帯域フィルタ２６０の出力は電力増幅器（ＰＡ：Power Amplifier）２７０で電力増幅され、アイソレータ２８０を介して、デュプレクサ２１０へ送られる。
【００２６】
本実施の形態では、デュプレクサ２１０、低雑音増幅器２２０、帯域フィルタ２３０、高周波増幅器２４６、帯域フィルタ２６０、電力増幅器２７０、アイソレータ２８０は、それぞれ、３バンド対応の構成要素を有し、所望のバンドを選択的に利用可能な構成となっている。
【００２７】
通信部１１２内の各部の制御は、制御部１１０（図１）の制御下で通信部内部の制御回路２９０により実行される。
【００２８】
低雑音増幅器２２０は、基地局から受信されたＲＦ信号を選択的に複数のゲインモードの一つで増幅する機能を有し、集積回路（ＩＣ）で構成されている。このＩＣを図１に示したＲＦ−ＩＣ１１２ａとしてその内部にメモリ２２４を設けている。ＲＦ−ＩＣ１１２ａのベンダにより、このメモリ２２４内に、後述するような当該ＩＣ固有のゲイン差が不揮発的に記憶される。復調器２４１、帯域フィルタ２４２、ＰＬＬおよびＶＣＯ回路２４３，２４４、変調器２４５、高周波増幅器２４６も変復調回路２４０として集積回路で構成される。この変復調回路２４０と低雑音増幅器２２０とを単一の集積回路として構成し、これをＲＦ−ＩＣ１１２ａとして利用してもよい。
【００２９】
この通信部１１２において、上述したように、アンテナでの受信電力（受信電界強度）に応じた入力電力のレベルを基地局に報告する必要があるため、製造ラインで固体調整を行っている。
【００３０】
図３は、端末毎の複数ゲインモードでの既知の受信レベルに相当する電力の基準ＲＦ信号の入力時の調整値の数値例を示す。ここでは、Ｈｉゲイン（高利得）モードとＬｏｗゲイン（低利得）モードの各々での既知の受信レベルに相当する電力（ここでは−５０ｄＢｍ）の基準ＲＦ信号の入力時のＡＧＣ値を求める。すなわち、端末に−５０ｄＢｍの基準ＲＦ信号を入力し、ＩＱ出力信号がある一定のターゲットレベル（所定の復調出力レベル）になるように自動可変利得増幅器２４１ａの増幅度（ＡＧＣ値）を変化させる。そのときのＡＧＣ値を調整値テーブルに不揮発的に記憶する。これにより、当該端末の当該ゲインモードで−５０ｄＢｍの基準ＲＦ信号に対するＡＧＣ値が判明することにより、未知の受信レベルのＲＦ信号を受けたとき、その時点のＡＧＣ値からその受信レベルを算出することができる。
【００３１】
例えば、図３の端末Ａの例では、Ｈｉゲインモードにおいて−５０ｄＢｍの基準ＲＦ信号に対して測定により求められたＡＧＣ値が−２のとき、実際のＲＦ信号の受信時のＡＧＣ値が−５であれば、基地局へ報告する受信レベルＲＳＳＩ値は次のように求めることができる。
ＲＳＳＩ＝−５０−（−５−（−２））＝−４７ｄＢｍ
【００３２】
同様に、Ｌｏｗゲインモードにおいて−５０ｄＢｍの基準ＲＦ信号に対して測定により求められたＡＧＣ値が＋１０のとき、実際のＲＦ信号の受信時のＡＧＣ値が＋８であれば、基地局へ報告する受信レベルＲＳＳＩ値は次のように求めることができる。
ＲＳＳＩ＝−５０−（８−（１０））＝−４８ｄＢｍ
【００３３】
このような測定を、各バンド（場合によりそのバンド内の複数のチャンネル）毎に、端末１台１台について出荷時に測定して、調整値テーブルを記憶する必要がある。図４に、１台の端末に保持する調整値テーブル１１５ａの内容例を示す。図中、Ｉ、ＶＩ、ＩＸはバンドを示し、Ｌ，Ｍ，Ｈは高、中、低の３範囲にチャンネルを分けて、各範囲毎にゲインモードのＡＧＣ値を設定する例を示している。
【００３４】
このようにＬＮＡについて複数のゲインモードを有すると、その分、測定に要する時間が増大する。
【００３５】
そこで、本発明では、複数のゲインモードの間のゲイン差をＲＦ−ＩＣ自体に持たせておくことによって、出荷時に、一つのゲインモードについてのみ上記のような基準ＲＦ信号入力時のＡＧＣ値の測定を行えば足りるようにするものである。例えば、Ｈｉゲインモードでのみ測定を行い、Ｌｏｗゲインモードでの基準ＲＦ信号入力時のＡＧＣ値を算出することができる。図３に示した例では、ＲＦ−ＩＣはその搭載される端末についての上記ゲイン差を保持するものとして示したが、実際には当該端末のバンド毎（およびチャンネル毎）のゲイン差を保持しておくことができる。
【００３６】
なお、本発明の実施に際しては、（１）調整値テーブル自体に一つのゲインモードについてのみのＡＧＣ値を記憶する方法と、（２）全ゲインモードについてのＡＧＣ値を記憶する方法がある。
【００３７】
第１の方法の場合、図４に示した調整値テーブル１１５ａにはＨｉまたはＬｏｗの一方のゲインモードについてのみＡＧＣ値の記憶領域を有することになる。他のゲインモードについてはＲＳＳＩ値を算出する際に、ゲイン差を用いてＡＧＣ値を求める。
【００３８】
第２の方法の場合、一つのゲインモードについてのみＡＧＣ値の実測を行うが、他のゲインモードについては、そのＡＧＣ値に対してＲＦ−ＩＣ１１２ａに記憶されているゲイン差を適用して目的のＡＧＣ値を求め、調整値テーブル１１５ａに不揮発的に追加記憶する。この追加記憶は、端末の出荷前であっても、出荷後であってもよい。
【００３９】
ところで、ＲＦ−ＩＣの製造後の経年変化によりゲイン差が変化する場合がある。また、ＲＦ−ＩＣに記憶したゲイン差に誤差があることがＲＦ−ＩＣの出荷後に判明したり、記憶値が破壊されたりするような場合もある。そのような場合に、事後的にＲＦ−ＩＣ１１２ａ内のメモリ２２４内のゲイン差を更新することができれば好都合である。
【００４０】
図５により、このような課題に対処するための本実施の形態の拡張例を説明する。端末１００は通信ネットワーク３２０を介してサーバ３００に接続することができる。通信ネットワーク３２０は、ＬＡＮ（Local Area Network）またはＷＡＮ（Wide Area Network：インターネットを含みうる）である。ＬＡＮの利用は、端末の出荷前に端末メーカが非公開のサーバを利用する場合に対応する。ＷＡＮの利用は、端末の出荷前に端末メーカが、または、出荷後に端末自身が、例えばＲＦ−ＩＣベンダから公開されたサーバを利用する場合がありうる。サーバ３００は、ＲＦ−ＩＣの識別情報に対応してゲイン差の値を記憶したデータベース３１０を有する。データベース３１０内のゲイン差は、各チップＩＤのロット毎に経年変化に応じて逐次更新される。サーバ３００は、外部からのＲＦ−ＩＣの識別情報とともに検索要求が与えられたとき、その識別情報に対応するゲイン差を検索して返送する。ＲＦ−ＩＣの識別情報は例えばチップＩＤとロット番号である。検索要求およびゲイン差の更新は、端末の通信事業者から各端末への指示により自動的にまたは端末ユーザの了解を得て、行うことができる。検索要求を通信事業者システムから行い、そのシステムが各端末内のゲイン差を自動的にまたは端末ユーザの了解を得て更新するようにしてもよい。
【００４１】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、上記で言及した以外にも種々の変形、変更を行うことが可能である。例えば、上記説明では、ＲＦ−ＩＣ１１２ａのベンダにより、メモリ２２４へのゲイン差が書き込まれるものとしたが、サーバを利用する例では、端末メーカの端末量産ラインにおいて、サーバから確認された各ＩＣの原差を当該端末に書き込むことも可能である。
【００４２】
通信部１１２には切替可能な複数のバンドに対応するものを示したが、複数のバンドは本発明において必須の要素ではない。
【符号の説明】
【００４３】
１００…携帯電話端末、１１０…制御部、１１１…アンテナ、１１２…通信部、１１３…表示部、１１４…操作部、１１５…記憶部、１１５ａ…調整値テーブル、１１６…音声処理部、１１７…スピーカ、１１８…マイクロホン、１２０…バス、２０２…外部アンテナ、２０９…アンテナ切替スイッチ、２１０…デュプレクサ、２２０…低雑音増幅器、２２４…メモリ、２３０…帯域フィルタ、２４０…変復調回路、２４１…復調器、２４１ａ…自動可変利得増幅器、２４２…帯域フィルタ、２４３，２４４…ＰＬＬおよびＶＣＯ回路、２４５…変調器、２４６…高周波増幅器、２５０…発振器、２６０…帯域フィルタ、２７０…電力増幅器、２８０…アイソレータ、２９０…制御回路、３００…サーバ、３１０…データベース、３２０…通信ネットワーク
【図１】
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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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