(57)【要約】【課題】アイソレータを用いることなく送信信号の劣化を回避する無線送信装置を提供する。【解決手段】増幅部の出力インピーダンスの変動に対応して変動する電源部の出力電流を検出し、検出した出力電流に対応したＬＵＴを用いて増幅部の入出力特性の歪を補正する。また、ＬＵＴの切替えに用いる閾値をＬＵＴ間の切替え方向に応じて異ならせて、ＬＵＴの切替え頻度を抑制する。【選択図】図１
2010157882.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信信号を無線で送信する無線送信装置であって、
信号増幅処理によって送信信号を生成する増幅部と、
前記増幅部に電力を供給する電源部と、
前記増幅部で生成された送信信号を送信するアンテナと、
前記増幅部の出力インピーダンスの変動に対応して変動する前記電源部の出力電流を検出する電流検出部と、
前記電源部の出力電流が所定範囲内の場合における前記増幅部の入出力特性の歪を補正する基準テーブルと、当該電源部の出力電流が所定の範囲より大きい場合における当該増幅部の入出力特性の歪を補正する補正テーブルとを保持するＬＵＴ保持部と、
前記増幅部に入力される信号に前記基準テーブル又は前記補正テーブルに基づいた調整を加えて当該増幅部の入出力特性の歪を補正する歪補正部と、
前記電源部の出力電流が前記所定範囲の上限値である第１の閾値を上回る時点までは前記基準テーブルの使用を、当該電源部の出力電流が当該第１の閾値を上回る時点から当該第１の閾値より小さい第２の閾値を下回る時点までは前記補正テーブルの使用を、当該電源部の出力電流が当該第２の閾値を下回る時点から当該第１の閾値を再び上回る時点までは当該基準テーブルの使用を前記歪補正部に指示する歪制御部とを備える、無線送信装置。
【請求項２】
前記増幅部は、直交変調信号を増幅して前記送信信号を生成することを特徴とする、請求項１に記載の無線送信装置。
【請求項３】
前記電源部の電力を用いて振幅信号を増幅する振幅信号増幅部を更に備え、
前記増幅部は、前記振幅信号増幅部で増幅された振幅信号を用いて位相信号を増幅して前記送信信号を生成し、
前記歪補正部は、前記振幅信号増幅部に入力される振幅信号に前記基準テーブル又は前記補正テーブルに基づいた調整を加えて前記増幅部の入出力特性の振幅歪を補正する振幅信号歪補正部と、前記増幅部に入力される位相信号に前記基準テーブル又は前記補正テーブルに基づいた調整を加えて当該増幅部の入出力特性の位相歪を補正する位相信号歪補正部とから成ることを特徴とする、請求項１に記載の無線送信装置。
【請求項４】
前記歪制御部は、前記電源部の出力電流が前記第１の閾値を所定期間連続して上回る時点までは前記基準テーブルの使用を、当該電源部の出力電流が当該第１の閾値を所定期間連続して上回る時点から前記第２の閾値を所定期間連続して下回る時点までは前記補正テーブルの使用を、当該電源部の出力電流が当該第２の閾値を所定期間連続して下回る時点から当該第１の閾値を再び所定期間連続して上回る時点までは当該基準テーブルの使用を前記歪補正部に指示することを特徴とする、請求項１に記載の無線送信装置。
【請求項５】
送信信号を無線で送信する無線送信装置であって、
信号増幅処理によって送信信号を生成する増幅部と、
前記増幅部に電力を供給する電源部と、
前記増幅部で生成された送信信号を送信するアンテナと、
前記増幅部の出力インピーダンスの変動に対応して変動する前記電源部の出力電流を検出する電流検出部と、
前記電源部の出力電流が所定範囲内の場合における前記増幅部の入出力特性の歪を補正する基準テーブルと、当該電源部の出力電流が所定の範囲より小さい場合における当該増幅部の入出力特性の歪を補正する補正テーブルとを保持するＬＵＴ保持部と、
前記増幅部に入力される信号に前記基準テーブル又は前記補正テーブルに基づいた調整を加えて当該増幅部の入出力特性の歪を補正する歪補正部と、
前記電源部の出力電流が前記所定範囲の下限値である第１の閾値を下回る時点までは前記基準テーブルの使用を、当該電源部の出力電流が当該第１の閾値を下回る時点から当該第１の閾値より大きい第２の閾値を上回る時点までは前記補正テーブルの使用を、当該電源部の出力電流が当該第２の閾値を上回る時点から当該第１の閾値を再び下回る時点までは当該基準テーブルの使用を前記歪補正部に指示する歪制御部とを備える、無線送信装置。
【請求項６】
前記増幅部は、直交変調信号を増幅して前記送信信号を生成することを特徴とする、請求項５に記載の無線送信装置。
【請求項７】
前記電源部の電力を用いて振幅信号を増幅する振幅信号増幅部を更に備え、
前記増幅部は、前記振幅信号増幅部で増幅された振幅信号を用いて位相信号を増幅して前記送信信号を生成し、
前記歪補正部は、前記振幅信号増幅部に入力される振幅信号に前記基準テーブル又は前記補正テーブルに基づいた調整を加えて前記増幅部の入出力特性の振幅歪を補正する振幅信号歪補正部と、前記増幅部に入力される位相信号に前記基準テーブル又は前記補正テーブルに基づいた調整を加えて当該増幅部の入出力特性の位相歪を補正する位相信号歪補正部とから成ることを特徴とする、請求項５に記載の無線送信装置。
【請求項８】
前記歪制御部は、前記電源部の出力電流が前記第１の閾値を所定期間連続して下回る時点までは前記基準テーブルの使用を、当該電源部の出力電流が当該第１の閾値を所定期間連続して下回る時点から前記第２の閾値を所定期間連続して上回る時点までは前記補正テーブルの使用を、当該電源部の出力電流が当該第２の閾値を所定期間連続して上回る時点から当該第１の閾値を再び所定期間連続して下回る時点までは当該基準テーブルの使用を前記歪補正部に指示することを特徴とする、請求項５に記載の無線送信装置。
【請求項９】
請求項１又は５のいずれかに記載の無線送信装置を備えることを特徴とする、携帯電話端末。
【請求項１０】
送信信号を無線で送信する無線送信方法であって、
電源部から電力を供給される増幅部によって送信信号を生成する増幅ステップと、
前記増幅ステップで生成された送信信号を送信する送信ステップと、
前記増幅部の出力インピーダンスの変動に対応して変動する前記電源部の出力電流を検出する電流検出ステップと、
前記電源部の出力電流が所定範囲内の場合における前記増幅部の入出力特性の歪を補正する基準テーブル、又は、当該電源部の出力電流が所定の範囲より大きい場合における当該増幅部の入出力特性の歪を補正する補正テーブルに基づいた調整を前記増幅部に入力される信号に加えて当該増幅部の入出力特性の歪を補正する歪補正ステップとを備え、
前記歪補正ステップでは、前記電源部の出力電流が前記所定範囲の上限値である第１の閾値を上回る時点までは前記基準テーブルを、当該電源部の出力電流が当該第１の閾値を上回る時点から当該第１の閾値より小さい第２の閾値を下回る時点までは前記補正テーブルを、当該電源部の出力電流が当該第２の閾値を下回る時点から当該第１の閾値を再び上回る時点までは当該基準テーブルを使用する、無線送信方法。
【請求項１１】
送信信号を無線で送信する無線送信方法であって、
電源部から電力を供給される増幅部によって送信信号を生成する増幅ステップと、
前記増幅ステップで生成された送信信号を送信する送信ステップと、
前記増幅部の出力インピーダンスの変動に対応して変動する前記電源部の出力電流を検出する電流検出ステップと、
前記電源部の出力電流が所定範囲内の場合における前記増幅部の入出力特性の歪を補正する基準テーブル、又は、当該電源部の出力電流が所定の範囲より小さい場合における当該増幅部の入出力特性の歪を補正する補正テーブルに基づいた調整を前記増幅部に入力される信号に加えて当該増幅部の入出力特性の歪を補正する歪補正ステップとを備え、
前記歪補正ステップでは、前記電源部の出力電流が前記所定範囲の下限値である第１の閾値を下回る時点までは前記基準テーブルを、当該電源部の出力電流が当該第１の閾値を下回る時点から当該第１の閾値より大きい第２の閾値を上回る時点までは前記補正テーブルを、当該電源部の出力電流が当該第２の閾値を上回る時点から当該第１の閾値を再び下回る時点までは当該基準テーブルを使用する、無線送信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線送信装置及び無線送信方法に関し、より特定的には、直交変調方式等を用いた無線送信装置及び無線送信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話等の携帯端末において、アンテナ近傍に金属や人体等の導体が存在すると、アンテナの特性が乱れる。このことによって、携帯端末の増幅器の出力インピーダンスが所望値から外れ、増幅器が出力した送信信号の反射波がアンテナから増幅器に戻る。この結果として増幅器の入出力特性は変動する。このことによって、携帯端末は、ＡＣＰ（Ａｄｊａｃｅｎｔ  Ｃｈａｎｎｅｌ  ｌｅａｋａｇｅ  Ｐｏｗｅｒ：隣接チャネル漏洩電力）等の歪に関する規格を満足できなくなり、結果として、規定された通信チャネル以外に電波を出す等の通信障害の原因を生じさせる。
【０００３】
このような問題を防止するために、従来は、増幅器とアンテナとの間にアイソレータを挿入することによって、増幅器の出力インピーダンスが所望値から外れてアンテナから戻る反射波が増幅器に到達しないようにして、増幅器の入出力特性の変動を防止していた。
【０００４】
図１４は、直交変調方式を用いてデータを変調して送信する従来の無線送信装置５００の一例を示す図である。以下、従来の無線送信装置５００について、図１４を参照して説明する。無線送信装置５００は、変調部５０１と、歪補正部５０２と、ルックアップテーブル保持部（以下、ＬＵＴ保持部という）５０３と、歪制御部５０４と、デジタル／アナログ変換部（以下、Ｄ／Ａという）５０５と、ミキサ５０６と、増幅部５０７と、電源部５０８と、アイソレータ５０９と、アンテナ５１０とを備える。
【０００５】
変調部５０１は、変調用信号であるＩ相信号及びＱ相信号を用いて直交変調信号を生成する。
【０００６】
ＬＵＴ保持部５０３は、増幅部５０７の出力信号の歪を補正するためのルックアップテーブル（以下、ＬＵＴという）を保持している。
【０００７】
ここで、ＬＵＴ保持部５０３のＬＵＴについて説明する前に、増幅部５０７の入出力特性について説明する。図１５は、増幅部５０７の入出力特性を示す図である。図１５の（ａ）において、横軸は増幅部５０７の入力信号の電力ＰＩＮを示し、縦軸は増幅部５０７の出力信号の電力ＰＯＵＴを示す。図１５の（ａ）に示すように、飽和領域の影響によって、増幅部５０７の電力入出力特性は非線形となる。図１５の（ｂ）において、横軸は増幅部５０７の入力信号の電力ＰＩＮを示し、縦軸は増幅部５０７の入出力信号間の位相のずれデルタΦを示す。図１５の（ｂ）に示すように、飽和領域の影響によって、増幅部５０７の入出力信号間の位相のずれデルタΦは、変動して一定にはならない。つまり、増幅部５０７の入出力特性は、電力及び位相の点において歪んでいる。
【０００８】
図１６は、ＬＵＴ保持部５０３が保持するＬＵＴを、説明の便宜のためにグラフで表したものである。図１６の（ａ）のグラフは、増幅部５０７の入力信号の電力ＰＩＮを調整するために用いられるものであり、横軸は歪補正部５０２の入力信号の電力ＩＮを示し、縦軸は歪補正部５０２がこの入力信号の電力ＩＮに与える利得（ＯＵＴ／ＩＮ）を示す。図１６の（ｂ）のグラフは、増幅部５０７の入力信号の位相を調整するために用いられるものであり、横軸は歪補正部５０２の入力信号の電力ＩＮを示し、縦軸は歪補正部５０２がこの入力信号に与える位相変化デルタＰｈａｓｅを示す。
【０００９】
歪制御部５０４は、ＬＵＴ保持部５０３のＬＵＴを参照して歪補正部５０２を制御することによって、変調部５０１が生成した直交変調信号の電力及び位相を歪補正部５０２に調整させる。
【００１０】
歪補正部５０２は、歪制御部５０４の制御に従って、変調部５０１が生成した直交変調信号の電力及び位相を調整して調整直交変調信号を出力する。具体的には、歪補正部５０２は、直交変調信号に対してその電力ＩＮに応じた利得（図１６の（ａ）を参照）を与え、また、直交変調信号に対してその電力ＩＮに応じた位相変化デルタＰｈａｓｅを（図１６の（ｂ）を参照）を与えて、調整直交変調信号を生成する。
【００１１】
Ｄ／Ａ５０５は、調整直交変調信号をデジタル信号からアナログ信号へ変換する。
【００１２】
ミキサ５０６は、Ｄ／Ａ５０５が出力した調整直交変調信号にキャリアである局部発振信号Ｌｏを乗算して送信信号を生成する。なお、図１４には、局部発振信号Ｌｏを生成する局部発信器は図示していない。
【００１３】
電源部５０８は、増幅部５０７に駆動電力を供給する。
【００１４】
増幅部５０７は、電源部５０８から供給される電力を用いて送信信号を増幅する。図１７は、歪補正部５０２に入力される直交変調信号と増幅部５０７の出力信号との関係を表すグラフである。図１７の（ａ）に示すように、歪補正部５０２に入力される直交変調信号の電力ＩＮと増幅部５０７の出力信号の電力ＰＯＵＴとは、上述した歪補正部５０２の処理によって線形関係となるように補正される。また、図１７の（ｂ）に示すように、歪補正部５０２に入力される直交変調信号の位相と増幅部５０７の出力信号の位相との間のずれデルタΦは、上述した歪補正部５０２の処理によって一定となるように補正される。つまり、増幅部５０７に入力される送信信号を図１６のＬＵＴに基づいて調整することによって、無線送信装置５００全体として送信信号の歪を補正している（図１５〜図１７を参照）。
【００１５】
増幅部５０７で増幅された送信信号は、アイソレータ５０９を通過してアンテナ５１０に送られる。
【００１６】
アンテナ５１０は、増幅部５０７で増幅された送信信号を空間に送信する。
【００１７】
アイソレータ５０９は、増幅部５０７の出力インピーダンスの変動を抑制し、アンテナ５１０から戻る反射波を増幅部５０７に到達させないように遮断する。
【００１８】
このように、従来の無線送信装置５００は、アイソレータ５０９が増幅器５０７とアンテナ５１０との間に挿入されていることによって、増幅部５０７の出力インピーダンスの変動を抑制し、アンテナ５１０から戻る反射波が増幅部５０７に到達しないようにしている。このことによって、図１５に示すように、増幅部５０７の入出力特性は変動しない。この結果として、従来の無線送信装置５００は、図１７に示す所望の入出力特性を維持できるので、ＡＣＰ等の歪に関する規格を満足できる。
【００１９】
図１８は、ポーラー変調方式を用いてデータを変調して送信する従来の無線送信装置６００の一例を示す図である。以下、従来の無線送信装置６００について、図１８を参照して説明する。無線送信装置６００は、振幅位相抽出部６０１と、振幅信号歪補正部６０２と、位相信号歪補正部６０３と、Ｄ／Ａ６０４と、Ｄ／Ａ６０５と、歪制御部６０６と、ＬＵＴ保持部６０７と、ミキサ６０８と、振幅信号増幅部６０９と、ＤＣ電源部６１０と、増幅部６１１と、アイソレータ６１２と、アンテナ６１３とを備える。
【００２０】
振幅位相抽出部６０１は、変調用信号の振幅成分を抽出して振幅信号を生成し、また、変調用信号の位相成分を抽出して位相信号を生成する。
【００２１】
ＬＵＴ保持部６０７は、増幅部６１１の出力信号の歪を補正するためのＬＵＴを保持している。
【００２２】
ここで、ＬＵＴ保持部６０７のＬＵＴについて説明する前に、増幅部６１１の入出力特性について説明する。図１９は、増幅部６１１の入出力特性を示す図である。図１９の（ａ）において、横軸は増幅部６１１に供給される駆動電圧Ｖを示し、縦軸は増幅部６１１の出力信号の電圧ＶＯＵＴを示す。図１９の（ａ）に示すように、飽和領域の影響によって、増幅部６１１に供給される駆動電圧ＶＩＮ（振幅信号電圧）と増幅部６１１の出力信号（ポーラー変調信号）の電圧ＶＯＵＴとの関係は非線形となる。図１９の（ｂ）において、横軸は増幅部６１１に供給される駆動電圧ＶＩＮ（振幅信号電圧）を示し、縦軸は増幅部６１１に入力される位相信号の位相と増幅部６１１の出力信号（ポーラー変調信号）の位相との間のずれデルタΦを示す。図１９の（ｂ）に示すように、飽和領域の影響によって、増幅部６１１の出力信号の位相と入力される位相信号の位相との間のずれデルタΦは、変動して一定にはならない。
【００２３】
図２０は、ＬＵＴ保持部６０７が保持するＬＵＴを、説明の便宜のためにグラフで表したものである。図２０の（ａ）のグラフは、増幅部６１１に供給される駆動電圧ＶＩＮ（振幅信号電圧）を調整するために用いられるものであり、横軸は振幅信号歪補正部６０２の入力信号の電圧ＩＮを示し、縦軸は振幅信号歪補正部６０２が入力信号の電圧ＩＮに与える利得（ＯＵＴ／ＩＮ）を示す。図２０の（ｂ）のグラフは、増幅部６１１に入力される位相信号の位相を調整するために用いられるものであり、横軸は増幅部６１１に供給される駆動電圧ＶＩＮを示し、縦軸は位相信号歪補正部６０３が位相信号歪補正部６０３に入力される位相信号に与える位相変化デルタｐｈａｓｅを示す。
【００２４】
歪制御部６０６は、ＬＵＴ保持部６０７のＬＵＴを参照して振幅信号歪補正部６０２及び位相信号歪補正部６０３を制御することによって、振幅位相抽出部６０１が生成した振幅信号を振幅信号歪補正部６０２に調整させ、振幅位相抽出部６０１が生成した位相信号を位相信号歪補正部６０３に調整させる。
【００２５】
振幅信号歪補正部６０２は、歪制御部６０６の制御に従って、振幅位相抽出部６０１が生成した振幅信号の電圧（振幅）を調整して調整振幅信号を出力する。具体的には、振幅信号歪補正部６０２は、振幅信号に対してその電圧に応じた利得（図２０の（ａ）を参照）を与えて、調整振幅信号を生成する。
【００２６】
位相信号歪補正部６０３は、歪制御部６０６の制御に従って、振幅位相抽出部６０１が生成した位相信号の位相を調整して調整位相信号を出力する。具体的には、位相信号歪補正部６０３は、位相信号に対して増幅部６１１に供給される駆動電圧ＶＩＮに応じた位相変化デルタｐｈａｓｅ（図２０の（ｂ）を参照）を与えて、調整位相信号を生成する。
【００２７】
Ｄ／Ａ６０４は、振幅位相抽出部６０１が生成した調整振幅信号をデジタル信号からアナログ信号に変換する。
【００２８】
Ｄ／Ａ６０５は、振幅位相抽出部６０１が生成した調整位相信号をデジタル信号からアナログ信号に変換する。
【００２９】
ミキサ６０８は、Ｄ／Ａ６０５が出力した調整位相信号にキャリアである局部発振信号Ｌｏを乗算した信号を生成する。なお、図１８には、局部発振信号Ｌｏを生成する局部発信器は図示していない。
【００３０】
振幅信号増幅部６０９は、ＤＣ電源部６１０の電力を用いてＤ／Ａ６０４から出力される調整振幅信号を増幅して、増幅部６１１に供給される駆動電圧ＶＩＮを生成する。
【００３１】
増幅部６１１は、振幅信号増幅部６０９から供給される駆動電圧ＶＩＮ（ＡＭ信号）を用いて、ミキサ６０８の出力信号（ＰＭ信号）を増幅して、ポーラー変調信号を生成する。
【００３２】
図２１は、振幅信号歪補正部６０２に入力される振幅信号と増幅部６１１の出力信号（ポーラー変調信号）との関係、及び、位相信号歪補正部６０３に入力される位相信号の位相と増幅部６１１の出力信号（ポーラー変調信号）の位相との関係を表すグラフである。図２１の（ａ）に示すように、振幅信号歪補正部６０２に入力される振幅信号の電圧ＩＮと増幅部６１１の出力信号の電圧ＶＯＵＴとは、上述した振幅信号歪補正部６０２の処理によって線形関係となるように補正される。また、図２１の（ｂ）に示すように、位相信号歪補正部６０３に入力される位相信号の位相と増幅部６１１の出力信号の位相との間のずれデルタΦは、上述した位相信号歪補正部６０３の処理によって一定となるように補正される。つまり、増幅部６１１に入力される位相信号と増幅部６１１に駆動電圧ＶＩＮとして供給される振幅信号とを図２０のＬＵＴを用いて調整することによって、ポーラー変調信号の歪を無線送信装置６００全体として補正している（図１９〜図２１を参照）。
【００３３】
増幅部６１１で生成されたポーラー変調信号は、アイソレータ６１２を通過してアンテナ６１３に送られる。
【００３４】
アンテナ６１３は、増幅部６１１で生成されたポーラー変調信号を空間に送信する。
【００３５】
アイソレータ６１２は、増幅部６１１の出力インピーダンスの変動を抑制し、アンテナ６１３から戻る反射波を増幅部６１１に到達させないように遮断する。
【００３６】
このように、従来の無線送信装置６００は、アイソレータ６１２が増幅部６１１とアンテナ６１３との間に挿入されていることによって、増幅部６１１の出力インピーダンスの変動を抑制し、アンテナ６１３から戻る反射波が増幅部６１１に到達しないようにしている。このことによって、増幅部６１１の入出力特性（図１９を参照）は変動しない。この結果として、従来の無線送信装置６００は、図２１に示す所望の入出力特性を維持できるので、ＡＣＰ等の歪に関する規格を満足できる。なお、以上に説明した従来の無線送信装置６００のように、アイソレータを用いて増幅部の出力インピーダンスの変動を抑制する技術は、例えば、特許文献１の段落（０００２）〜（０００５）、（００１６）等に記載されている。
【特許文献１】特表２００５−５１８７４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３７】
しかしながら、アイソレータは、実装において、大きな取付け面積を必要とし、磁石を用いるために所定の高さを必要とする。また、アイソレータは、挿入損失を生じさせて、回路の電力効率を低下させる。このことから、上記した従来の無線送信装置５００及び６００においては、アイソレータを用いているために、装置の小型化、薄型化が困難となり、また、電力効率を上げることが困難となっていた。
【００３８】
それ故に本発明の目的は、アイソレータを用いることなく、増幅部の出力インピーダンスの変動及びアンテナから戻る反射波の影響によって生じる送信信号の劣化を回避する無線送信装置及び無線通送信方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００３９】
本発明は、送信信号を無線で送信する無線送信装置に向けられている。そして、上記目的を達成させるために、本発明の無線送信装置は、信号増幅処理によって送信信号を生成する増幅部と、増幅部に電力を供給する電源部と、増幅部で生成された送信信号を送信するアンテナと、増幅部の出力インピーダンスの変動に対応して変動する電源部の出力電流を検出する電流検出部と、電源部の出力電流が所定範囲内の場合における増幅部の入出力特性の歪を補正する基準テーブルと、当該電源部の出力電流が所定の範囲より大きい場合における当該増幅部の入出力特性の歪を補正する補正テーブルとを保持するＬＵＴ保持部と、増幅部に入力される信号に基準テーブル又は補正テーブルに基づいた調整を加えて当該増幅部の入出力特性の歪を補正する歪補正部と、電源部の出力電流が所定範囲の上限値である第１の閾値を上回る時点までは基準テーブルの使用を、当該電源部の出力電流が当該第１の閾値を上回る時点から当該第１の閾値より小さい第２の閾値を下回る時点までは補正テーブルの使用を、当該電源部の出力電流が当該第２の閾値を下回る時点から当該第１の閾値を再び上回る時点までは当該基準テーブルの使用を歪補正部に指示する歪制御部とを備える。
【００４０】
また、本発明において、増幅部は、直交変調信号を増幅して送信信号を生成するものであってもよい。
【００４１】
また、本発明において、電源部の電力を用いて振幅信号を増幅する振幅信号増幅部を更に備え、増幅部は、振幅信号増幅部で増幅された振幅信号を用いて位相信号を増幅して送信信号を生成し、歪補正部は、振幅信号増幅部に入力される振幅信号に基準テーブル又は補正テーブルに基づいた調整を加えて増幅部の入出力特性の振幅歪を補正する振幅信号歪補正部と、増幅部に入力される位相信号に基準テーブル又は補正テーブルに基づいた調整を加えて当該増幅部の入出力特性の位相歪を補正する位相信号歪補正部とから成ってもよい。
【００４２】
また、本発明において、好ましくは、歪制御部は、電源部の出力電流が第１の閾値を所定期間連続して上回る時点までは基準テーブルの使用を、当該電源部の出力電流が当該第１の閾値を所定期間連続して上回る時点から第２の閾値を所定期間連続して下回る時点までは補正テーブルの使用を、当該電源部の出力電流が当該第２の閾値を所定期間連続して下回る時点から当該第１の閾値を再び所定期間連続して上回る時点までは当該基準テーブルの使用を歪補正部に指示する。
【００４３】
また、上記目的を達成させるために、本発明の無線送信装置は、信号増幅処理によって送信信号を生成する増幅部と、増幅部に電力を供給する電源部と、増幅部で生成された送信信号を送信するアンテナと、増幅部の出力インピーダンスの変動に対応して変動する電源部の出力電流を検出する電流検出部と、電源部の出力電流が所定範囲内の場合における増幅部の入出力特性の歪を補正する基準テーブルと、当該電源部の出力電流が所定の範囲より小さい場合における当該増幅部の入出力特性の歪を補正する補正テーブルとを保持するＬＵＴ保持部と、増幅部に入力される信号に基準テーブル又は補正テーブルに基づいた調整を加えて当該増幅部の入出力特性の歪を補正する歪補正部と、電源部の出力電流が所定範囲の下限値である第１の閾値を下回る時点までは基準テーブルの使用を、当該電源部の出力電流が当該第１の閾値を下回る時点から当該第１の閾値より大きい第２の閾値を上回る時点までは補正テーブルの使用を、当該電源部の出力電流が当該第２の閾値を上回る時点から当該第１の閾値を再び下回る時点までは当該基準テーブルの使用を歪補正部に指示する歪制御部とを備える。
【００４４】
また、本発明において、増幅部は、直交変調信号を増幅して送信信号を生成するものであってもよい。
【００４５】
また、本発明において、電源部の電力を用いて振幅信号を増幅する振幅信号増幅部を更に備え、増幅部は、振幅信号増幅部で増幅された振幅信号を用いて位相信号を増幅して送信信号を生成し、歪補正部は、振幅信号増幅部に入力される振幅信号に基準テーブル又は補正テーブルに基づいた調整を加えて増幅部の入出力特性の振幅歪を補正する振幅信号歪補正部と、増幅部に入力される位相信号に基準テーブル又は補正テーブルに基づいた調整を加えて当該増幅部の入出力特性の位相歪を補正する位相信号歪補正部とから成ってもよい。
【００４６】
また、本発明において、好ましくは、歪制御部は、電源部の出力電流が第１の閾値を所定期間連続して下回る時点までは基準テーブルの使用を、当該電源部の出力電流が当該第１の閾値を所定期間連続して下回る時点から第２の閾値を所定期間連続して上回る時点までは補正テーブルの使用を、当該電源部の出力電流が当該第２の閾値を所定期間連続して上回る時点から当該第１の閾値を再び所定期間連続して下回る時点までは当該基準テーブルの使用を歪補正部に指示する。
【００４７】
また、本発明は、携帯電話端末にも向けられている。そして、上記目的を達成させるために、本発明の携帯電話端末は、以上に説明した本発明の無線送信装置を備える。
【００４８】
また、本発明は、送信信号を無線で送信する無線送信方法にも向けられている。そして、上記目的を達成させるために、本発明の無線通信方法は、電源部から電力を供給される増幅部によって送信信号を生成する増幅ステップと、増幅ステップで生成された送信信号を送信する送信ステップと、増幅部の出力インピーダンスの変動に対応して変動する電源部の出力電流を検出する電流検出ステップと、電源部の出力電流が所定範囲内の場合における増幅部の入出力特性の歪を補正する基準テーブル、又は、当該電源部の出力電流が所定の範囲より大きい場合における当該増幅部の入出力特性の歪を補正する補正テーブルに基づいた調整を増幅部に入力される信号に加えて当該増幅部の入出力特性の歪を補正する歪補正ステップとを備え、歪補正ステップでは、電源部の出力電流が所定範囲の上限値である第１の閾値を上回る時点までは基準テーブルを、当該電源部の出力電流が当該第１の閾値を上回る時点から当該第１の閾値より小さい第２の閾値を下回る時点までは補正テーブルを、当該電源部の出力電流が当該第２の閾値を下回る時点から当該第１の閾値を再び上回る時点までは当該基準テーブルを使用する。
【００４９】
また、上記目的を達成させるために、本発明の無線通信方法は、電源部から電力を供給される増幅部によって送信信号を生成する増幅ステップと、増幅ステップで生成された送信信号を送信する送信ステップと、増幅部の出力インピーダンスの変動に対応して変動する電源部の出力電流を検出する電流検出ステップと、電源部の出力電流が所定範囲内の場合における増幅部の入出力特性の歪を補正する基準テーブル、又は、当該電源部の出力電流が所定の範囲より小さい場合における当該増幅部の入出力特性の歪を補正する補正テーブルに基づいた調整を増幅部に入力される信号に加えて当該増幅部の入出力特性の歪を補正する歪補正ステップとを備え、歪補正ステップでは、電源部の出力電流が所定範囲の下限値である第１の閾値を下回る時点までは基準テーブルを、当該電源部の出力電流が当該第１の閾値を下回る時点から当該第１の閾値より大きい第２の閾値を上回る時点までは補正テーブルを、当該電源部の出力電流が当該第２の閾値を上回る時点から当該第１の閾値を再び下回る時点までは当該基準テーブルを使用する。
【発明の効果】
【００５０】
上記のように、本発明の無線送信装置及び無線送信方法は、増幅処理によって送信信号を生成する増幅部に電力を供給する電源部の出力電流を検出し、検出した出力電流に応じたＬＵＴ（基準テーブル、補正テーブル）を用いて増幅部の歪を補正する。このことによって、本発明の無線送信装置及び無線送信方法は、アイソレータを用いることなく、増幅部の出力インピーダンスの変動及びアンテナから戻る反射波の影響によって生じる送信信号の劣化を回避することができる。
【００５１】
また、本発明の無線送信装置及び無線送信方法では、補正テーブルから基準テーブルに切替える閾値を、基準テーブルから補正テーブルに切替える閾値よりも切替えが生じ難い値に設定している。このことによって、本発明の無線送信装置及び無線送信方法では、増幅部の出力インピーダンスの微変動によってＬＵＴの切替えが頻繁に生じることに起因する不安定な動作を回避できるので、より安定した通信状態を維持できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５２】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る無線送信装置１００の構成例を示すブロック図である。無線送信装置１００は、直交変調方式を用いてデータを変調して送信する無線送信装置である。図１に示す通り、無線送信装置１００は、変調部１０１と、歪補正部１０２と、ルックアップテーブル保持部（以下、ＬＵＴ保持部という）１０３と、歪制御部１０４と、デジタル／アナログ変換部（以下、Ｄ／Ａという）１０５と、ミキサ１０６と、増幅部１０７と、電源部１０８と、電流検出部１０９と、アンテナ１１０とを備える。
【００５３】
図２は、第１の実施形態に係る無線送信装置１００の動作を説明するためのフローチャートである。以下に、図１及び図２を用いて、無線送信装置１００の動作について説明する。
【００５４】
まず、ステップＳ１０１において、変調部１０１は、入力される変調用信号であるＩ相信号及びＱ相信号を用いて、直交変調信号を生成する。
【００５５】
次に、ステップＳ１０２において、歪補正部１０２は、後述する歪制御部１０４の制御に従って、変調部１０１が生成した直交変調信号に調整を加えて調整直交変調信号を生成する。ステップＳ１０２における歪補正部１０２の詳しい動作については、後述する。
【００５６】
次に、ステップＳ１０３において、Ｄ／Ａ１０５は、歪補正部１０２が生成した調整直交変調信号をデジタル信号からアナログ信号へ変換する。
【００５７】
次に、ステップＳ１０４において、ミキサ１０６は、Ｄ／Ａ１０５が出力した調整直交変調信号にキャリアである局部発振信号Ｌｏを乗算して送信信号を生成する。なお、図１には、局部発振信号Ｌｏを生成する局部発信器は図示していない。
【００５８】
次に、ステップＳ１０５において、増幅部１０７は、電源部１０８から供給される駆動電力を用いて、ミキサ１０６から出力された送信信号を増幅する。
【００５９】
ここで、増幅部１０７における出力インピーダンスと入出力特性との関係について説明する。図３は、増幅部１０７の出力インピーダンスが変動した場合の増幅部１０７の入出力特性を示す図である。図３の（ａ）において、横軸は増幅部１０７の入力信号の電力ＰＩＮを示し、縦軸は増幅部１０７の出力信号の電力ＰＯＵＴを示す。図３の（ｂ）において、横軸は増幅部１０７の入力信号の電力ＰＩＮを示し、縦軸は増幅部１０７の入出力信号間の位相のずれデルタΦを示す。図３の（ａ）及び（ｂ）において、基準特性は、増幅部１０７の出力インピーダンスが所定の設定範囲内であってアンテナ１１０の入力端の反射係数Γの絶対値がほぼ０である場合の増幅部１０７の入出力特性を示す。また、変動特性１は、増幅部１０７の出力インピーダンスが所定の設定範囲よりも大きくアンテナ１１０の入力端の反射係数Γの絶対値がαである場合の増幅部１０７の入出力特性を示す。また、変動特性２は、増幅部１０７の出力インピーダンスが所定の設定範囲よりも小さくアンテナ１１０の入力端の反射係数Γの絶対値がβである場合の増幅部１０７の入出力特性を示す。図３から解るように、増幅部１０７の入出力特性は、増幅部１０７の出力インピーダンスに応じて変動する。なお、図３の（ａ）に示すように、飽和領域の影響によって、増幅部１０７の電力入出力特性は非線形となる。また、図３の（ｂ）に示すように、飽和領域の影響によって、増幅部１０７の入出力信号間の位相のずれデルタΦは、変動して一定にはならない。
【００６０】
次に、ステップＳ１０６において、アンテナ１１０は、増幅部１０７で増幅された送信信号を空間に送信する。
【００６１】
一方、ステップＳ１０７において、電流検出部１０９は、電源部１０８から増幅部１０７へ供給される駆動電流を検出し、歪制御部１０４に通知する。
【００６２】
ここで、増幅部１０７の出力インピーダンスの変動に応じて増幅部１０７の入出力特性が変動した場合（図３を参照）、増幅部１０７に供給される駆動電流も変動する。具体的には、増幅部１０７の出力インピーダンスが大きくなると増幅部１０７の駆動電流は低下し、増幅部１０７の出力インピーダンスが小さくなると増幅部１０７の駆動電流は増加する。このことから、増幅部１０７の駆動電流を検出することによって、増幅部１０７の入出力特性の変動を検出できる。
【００６３】
図４は、ＬＵＴ保持部１０３が保持する基準ＬＵＴ、補正ＬＵＴ１及び補正ＬＵＴ２を、説明の便宜のために２つのグラフで表したものである。図４の（ａ）のグラフは、増幅部１０７の入力信号の電力ＰＩＮを調整するために利用されるものであり、横軸は歪補正部１０２の入力信号の電力ＩＮを示し、縦軸は歪補正部１０２がこの入力信号の電力ＩＮに与える利得（ＯＵＴ／ＩＮ）を示す。図４の（ｂ）のグラフは、増幅部１０７の入力信号の位相を調整するために利用されるものであり、横軸は歪補正部１０２の入力信号の電力ＩＮを示し、縦軸は歪補正部１０２がこの入力信号に与える位相変化デルタｐｈａｓｅを示す。基準ＬＵＴは、図３に示す増幅部１０７の基準特性が有する歪を補正する値に設定される。言い換えると、基準ＬＵＴは、増幅部１０７の出力インピーダンスが所定の設定範囲内である場合に、増幅部１０７の入出力特性の歪を補正する値に設定される。また、補正ＬＵＴ１は、図３に示す増幅部１０７の変動特性１が有する歪を補正する値に設定される。言い換えると、補正ＬＵＴ１は、増幅部１０７の出力インピーダンスが所定の設定範囲より大きい場合に、増幅部１０７の入出力特性の歪を補正する値に設定される。また、補正ＬＵＴ２は、図３に示す増幅部１０７の変動特性２が有する歪を補正する値に設定される。言い換えると、補正ＬＵＴ２は、増幅部１０７の出力インピーダンスが所定の設定範囲より小さい場合に、増幅部１０７の入出力特性の歪を補正する値に設定される。
【００６４】
ステップＳ１０８において、歪制御部１０４は、電流検出部１０９から通知される電流値に基づいてＬＵＴ保持部１０３が保持する３つのＬＵＴから最適な１つのＬＵＴを決定し、決定したＬＵＴを用いてステップＳ１０２における歪補正部１０２の動作を制御する。
【００６５】
図５は、図２のステップＳ１０８における歪制御部１０４の動作を詳しく説明するためのフローチャートである。以下、図５を用いて、ステップＳ１０８について詳しく説明する。なお、図５のフローチャートでは、説明の便宜のために、歪制御部１０４が基準ＬＵＴを用いて歪補正部１０２の動作を制御している状態からスタートしている。
【００６６】
まず、ステップＳ１０８−１において、歪制御部１０４は、基準ＬＵＴを用いて歪補正部１０２の動作を制御する。
【００６７】
次に、ステップＳ１０８−２において、歪制御部１０４は、電流検出部１０９が検出した電流Ｉが第１の閾値よりも大きいか否かを判断する。電流Ｉが第１の閾値よりも大きい場合は、ステップＳ１０８−３に移る。一方、電流Ｉが第１の閾値よりも大きくない場合は、ステップＳ１０８−４に移る。
【００６８】
ステップＳ１０８−３において、歪制御部１０４は、電流検出部１０９が検出した電流Ｉが第２の閾値よりも小さいか否かを判断する。電流Ｉが第２の閾値よりも小さい場合は、ステップＳ１０８−１に戻る。一方、電流Ｉが第２の閾値よりも小さくない場合は、ステップＳ１０８−６に移る。
【００６９】
つまり、歪制御部１０４は、電流検出部１０９が検出した電流Ｉが第１の閾値と第２の閾値との間に収まっている状態では、基準ＬＵＴを用いて歪補正部１０２の動作を制御する。ここで、第１の閾値は、増幅部１０７における出力インピーダンスの所定の設定範囲の上限に対応する値である。また、第２の閾値は、増幅部１０７における出力インピーダンスの所定の設定範囲の下限に対応する値である。つまり、第１の閾値と第２の閾値との間で表される電流範囲（以下、所定の駆動電流範囲という）は、増幅部１０７における出力インピーダンスの所定の設定範囲に対応し、また、第２の閾値は第１の閾値より大きい値である。
【００７０】
一方、ステップＳ１０８−４において、歪制御部１０４は、補正ＬＵＴ１を用いて歪補正部１０２を制御する。
【００７１】
次に、ステップＳ１０８−５において、歪制御部１０４は、電流検出部１０９が検出した電流Ｉが第３の閾値よりも大きいか否かを判断する。電流Ｉが第３の閾値よりも大きい場合は、ステップＳ１０８−１に戻る。一方、電流Ｉが第３の閾値よりも大きくない場合は、ステップＳ１０８−４に戻る。ここで、第３の閾値は、第１の閾値よりも大きく、第２の閾値よりも小さい値である。
【００７２】
つまり、歪制御部１０４は、電流Ｉが所定の駆動電流範囲の下限値（第１の閾値）まで減少した時点で、基準ＬＵＴから補正ＬＵＴ１に切替えて、補正ＬＵＴ１を用いて歪補正部１０２を制御する。また、歪制御部１０４は、電流Ｉが所定の駆動電流範囲の下限値よりも大きい第３の閾値に復帰するまで補正ＬＵＴ１を用いて歪補正部１０２を制御し、供給電流Ｉが第３の閾値に復帰した時点で補正ＬＵＴ１から基準ＬＵＴに切替えて歪補正部１０２を制御する。
【００７３】
このように、補正ＬＵＴ１から基準ＬＵＴへの切替（復帰）に用いられる第３の閾値を、基準ＬＵＴから補正ＬＵＴ１への切替に用いられる第１の閾値よりも大きくすることによってヒステリシスを持たせて、基準ＬＵＴと補正ＬＵＴ１との間での切替が頻繁に起きることを抑制している。
【００７４】
また、同様に、ステップＳ１０８−６において、歪制御部１０４は、補正ＬＵＴ２を用いて歪補正部１０２を制御する。
【００７５】
次に、ステップＳ１０８−７において、歪制御部１０４は、電流検出部１０９が検出した電流Ｉが第４の閾値よりも小さいか否かを判断する。電流Ｉが第４の閾値よりも小さい場合は、ステップＳ１０８−１に戻る。一方、電流Ｉが第４の閾値よりも小さくない場合は、ステップＳ１０８−６に戻る。ここで、第４の閾値は、第１の閾値よりも大きく、第２の閾値よりも小さい値である。
【００７６】
つまり、歪制御部１０４は、電流Ｉが所定の駆動電流範囲の上限値（第２の閾値）まで増加した時点で、基準ＬＵＴから補正ＬＵＴ２に切替えて、補正ＬＵＴ２を用いて歪補正部１０２を制御する。また、歪制御部１０４は、電流Ｉが所定の駆動電流範囲の上限値よりも小さい第４の閾値に復帰するまで補正ＬＵＴ２を用いて歪補正部１０２を制御し、電流Ｉが第４の閾値に復帰した時点で補正ＬＵＴ２から基準ＬＵＴに切替えて歪補正部１０２を制御する。
【００７７】
このように、補正ＬＵＴ２から基準ＬＵＴへの切替（復帰）に用いられる第４の閾値を、基準ＬＵＴから補正ＬＵＴ２への切替に用いられる第２の閾値よりも小さくすることによってヒステリシスを持たせて、基準ＬＵＴと補正ＬＵＴ２との間での切替が頻繁に起きることを抑制している。
【００７８】
次に、ステップＳ１０２における歪補正部１０２の動作について詳しく説明する。ステップＳ１０２において、歪制御部１０４が基準ＬＵＴを用いて制御動作を行う場合、歪補正部１０２は、基準ＬＵＴに基づいて、変調部１０１が生成した直交変調信号の電力ＩＮに利得を与え、また、変調部１０１が生成した直交変調信号に位相変化デルタｐｈａｓｅを与える（図４を参照）。同様に、ステップＳ１０２において、歪制御部１０４が補正ＬＵＴ１を用いて制御動作を行う場合、歪補正部１０２は、補正ＬＵＴ１に基づいて、変調部１０１が生成した直交変調信号の電力ＩＮに利得を与え、また、変調部１０１が生成した直交変調信号に位相変化デルタｐｈａｓｅを与える。また、同様に、ステップＳ１０２において、歪制御部１０４が補正ＬＵＴ２を用いて制御動作を行う場合、歪補正部１０２は、補正ＬＵＴ２に基づいて、変調部１０１が生成した直交変調信号の電力ＩＮに利得を与え、また、変調部１０１が生成した直交変調信号に位相変化デルタｐｈａｓｅを与える。
【００７９】
図６は、歪補正部１０２に入力される直交変調信号と増幅部１０７の出力信号との関係を表すグラフである。つまり、図６は、無線送信装置１００の入出力特性を表す。図６の（ａ）において、横軸は歪補正部１０２の入力信号の電力ＩＮを示し、縦軸は増幅部１０７の出力信号の電力ＰＯＵＴを示す。つまり、図６の（ａ）は、無線送信装置１００の電力入出力特性を表す。図６の（ｂ）において、横軸は歪補正部１０２の入力信号の電力ＩＮを示し、縦軸は歪補正部１０２の入力信号と増幅部１０７の出力信号との間の位相のずれデルタΦを示す。つまり、図６の（ｂ）は、無線送信装置１００の位相入出力特性を表す。図６において、補正基準特性は、増幅部１０７が基準特性（図３を参照）を示す場合における無線送信装置１００の入出力特性を表す。また、補正特性１は、増幅部１０７が変動特性１（図３を参照）を示す場合における無線送信装置１００の入出力特性を表す。また、補正特性２は、増幅部１０７が変動特性２（図３を参照）を示す場合における無線送信装置１００の入出力特性を表す。図６の（ａ）から解るように、無線送信装置１００の電力入出力特性は、図３の（ａ）に示すように増幅部１０７の電力入出力特性が変動した場合であっても、線形関係となる。また、図６の（ｂ）から解るように、無線送信装置１００の位相入出力特性は、図３の（ｂ）に示すように増幅部１０７の位相入出力特性が変動した場合であっても、位相のずれデルタΦをそれぞれ一定に保っている。つまり、図３に示すように増幅部１０７の入出力特性が変動した場合であっても、無線送信装置１００の入出力特性における歪は、図６に示すように補正される。
【００８０】
以上に説明したように、第１の実施形態に係る無線送信装置１００では、増幅部１０７の出力インピーダンスの変動を増幅部１０７の駆動電流を検出することで検知して、検知した駆動電流に応じたＬＵＴに基づいて増幅部１０７への入力信号を調整する。このことによって、無線送信装置１００は、増幅部１０７の出力インピーダンスが変動することに起因して増幅部１０７の入出力特性が変動した場合であっても、無線送信装置１００全体として入出力信号の歪を補正できる。この結果として、本発明の無線送信装置１００は、アイソレータを用いることなく、増幅部１０７の出力インピーダンスの変動及びアンテナから戻る反射波の影響によって生じる送信信号の劣化を回避できる。
【００８１】
また、以上に説明したように、第１の実施形態に係る無線送信装置１００では、ＬＵＴの切替え基準となる閾値を、基準ＬＵＴから補正ＬＵＴ１又は補正ＬＵＴ２に切替える場合よりも補正ＬＵＴ１又は補正ＬＵＴ２から基準ＬＵＴに切替える場合の方を切替わり難い値に設定している。このことによって、本発明の無線送信装置１００は、増幅部１０７の出力インピーダンスの微変動によってＬＵＴの切替えが頻繁に生じることに起因する不安定な動作を回避できるので、より安定した通信状態を維持できる。
【００８２】
（第２の実施形態）
図７は、第２の実施形態に係る無線送信装置２００の構成例を示すブロック図である。無線送信装置２００は、ポーラー変調方式を用いてデータを変調して送信する無線送信装置である。図７に示す通り、無線送信装置２００は、振幅位相抽出部２０１と、振幅信号歪補正部２０２と、位相信号歪補正部２０３と、Ｄ／Ａ２０４と、Ｄ／Ａ２０５と、歪制御部２０６と、ＬＵＴ保持部２０７と、ミキサ２０８と、振幅信号増幅部２０９と、ＤＣ電源部２１０と、増幅部２１１と、電流検出部２１２と、アンテナ２１３とを備える。
【００８３】
図８は、第２の実施形態に係る無線送信装置２００の動作を説明するためのフローチャートである。以下に、図７及び図８を用いて、無線送信装置２００の動作について説明する。
【００８４】
まず、ステップＳ２０１において、振幅位相抽出部２０１は、変調用信号の振幅成分を抽出して振幅信号を生成し、また、変調用信号の位相成分を抽出して位相信号を生成する。その後、以下に説明するステップＳ２０２−Ａ〜Ｓ２０４−Ａの処理とステップＳ２０２−Ｐ〜Ｓ２０４−Ｐの処理とが並行して行われる。
【００８５】
ステップＳ２０２−Ａにおいて、振幅信号歪補正部２０２は、後述する歪制御部２０６の制御に従って、振幅位相抽出部２０１が生成した振幅信号に調整を加えて調整振幅信号を生成する。ステップＳ２０２−Ａにおける振幅信号歪補正部２０２の詳しい動作については、後述する。
【００８６】
次に、ステップＳ２０３−Ａにおいて、Ｄ／Ａ２０４は、振幅信号歪補正部２０２が生成した調整振幅信号をデジタル信号からアナログ信号へ変換する。
【００８７】
次に、ステップＳ２０４−Ａにおいて、振幅信号増幅部２０９は、Ｄ／Ａ２０４が変換した調整振幅信号をＤＣ電源部２１０からの供給電力を用いて増幅して、送信振幅信号を生成する。
【００８８】
一方、ステップＳ２０２−Ｐにおいて、位相信号歪補正部２０３は、後述する歪制御部２０６の制御に従って、振幅位相抽出部２０１が生成した位相信号に調整を加えて調整位相信号を生成する。ステップＳ２０２−Ｐにおける位相信号歪補正部２０３の詳しい動作については、後述する。
【００８９】
次に、ステップＳ２０３−Ｐにおいて、Ｄ／Ａ２０５は、位相信号歪補正部２０３が生成した調整位相信号をデジタル信号からアナログ信号へ変換する。
【００９０】
次に、ステップＳ２０４−Ｐにおいて、ミキサ２０８は、Ｄ／Ａ２０５が出力した調整位相信号にキャリアである局部発振信号Ｌｏを乗算して送信位相信号を生成する。なお、図７には、局部発振信号Ｌｏを生成する局部発信器は図示していない。
【００９１】
ステップＳ２０４−Ａ及びステップＳ２０４−Ｐの次に、ステップＳ２０５において、増幅部２１１は、振幅信号増幅部２０９が生成した送信振幅信号を駆動電力として用いて、ミキサ２０８から出力された送信位相信号を増幅することによって、ポーラー変調信号を生成する。
【００９２】
ここで、増幅部２１１における出力インピーダンスと入出力特性との関係について説明する。図９は、増幅部２１１の出力インピーダンスが変動した場合の増幅部２１１の入出力特性を示す図である。図９の（ａ）において、横軸は増幅部２１１に供給される駆動電圧ＶＩＮを示し、縦軸は増幅部２１１の出力信号の電圧ＶＯＵＴを示す。図９の（ｂ）において、横軸は増幅部２１１に供給される駆動電圧ＶＩＮ（送信振幅信号電圧）を示し、縦軸は増幅部２１１に入力される位相信号の位相と増幅部２１１の出力信号（ポーラー変調信号）の位相との間のずれデルタΦを示す。図９の（ａ）及び（ｂ）において、基準特性は、増幅部２１１の出力インピーダンスが所定の設定範囲内であってアンテナ２１３の入力端の反射係数Γの絶対値がほぼ０である場合の増幅部２１１の入出力特性を示す。また、変動特性１は、増幅部２１１の出力インピーダンスが所定の設定範囲よりも大きくアンテナ２１３の入力端の反射係数Γの絶対値がαである場合の増幅部２１１の入出力特性を示す。また、変動特性２は、増幅部２１１の出力インピーダンスが所定の設定範囲よりも小さくアンテナ２１３の入力端の反射係数Γの絶対値がβである場合の増幅部２１１の入出力特性を示す。図９から解るように、増幅部２１１の入出力特性は、増幅部２１１の出力インピーダンスに応じて変動する。なお、図９の（ａ）に示すように、飽和領域の影響によって、増幅部２１１に供給される駆動電圧ＶＩＮ（送信振幅信号電圧）と増幅部２１１の出力信号（ポーラー変調信号）の電圧ＶＯＵＴとの関係は非線形となる。また、図９の（ｂ）に示すように、飽和領域の影響によって、増幅部２１１の出力信号（ポーラー変調信号）の位相と入力される送信位相信号の位相との間のずれデルタΦは、変動して一定にはならない。
【００９３】
次に、ステップＳ２０６において、アンテナ２１０は、増幅部２１１で生成されたポーラー変調信号を空間に送信する。
【００９４】
一方、ステップＳ２０７において、電流検出部２１２は、ＤＣ電源部２１０から振幅信号増幅部２０９へ供給される電流を検出し、歪制御部２０６に通知する。
【００９５】
ここで、増幅部２１１の出力インピーダンスの変動に応じて増幅部２１１の入出力特性が変動した場合（図９を参照）、増幅部２１１に供給される駆動電流が変動する。増幅部２１１に供給される駆動電流が変動すると、ＤＣ電源部２１０から振幅信号増幅部２０９へ供給される駆動電流も同様に変動する。具体的には、増幅部２１１の出力インピーダンスが大きくなると増幅部２１１の駆動電流は低下し、振幅信号増幅部２０９の駆動電流も同様に低下する。また、増幅部２１１の出力インピーダンスが小さくなると増幅部２１１の駆動電流は増加し、振幅信号増幅部２０９の駆動電流も同様に増加する。このことから、振幅信号増幅部２０９の駆動電流を検出することによって、増幅部２１１の入出力特性の変動を検出できる。ここで、振幅信号増幅部２０９は非飽和領域で駆動し、振幅信号増幅部２０９の入出力特性は線形関係であるものとする。
【００９６】
図１０は、ＬＵＴ保持部１０７が保持する基準ＬＵＴ、補正ＬＵＴ１及び補正ＬＵＴ２を、説明の便宜のために２つのグラフで表したものである。図１０の（ａ）のグラフは、増幅部２１１に供給される駆動電圧ＶＩＮ（送信振幅信号電圧）を調整するために用いられるものであり、横軸は振幅信号歪補正部２０２の入力信号の電圧ＩＮを示し、縦軸は振幅信号歪補正部６０２が入力信号の電圧ＩＮに与える利得（ＯＵＴ／ＩＮ）を示す。図１０の（ｂ）のグラフは、増幅部２１１に入力される送信位相信号の位相を調整するために用いられるものであり、横軸は増幅部２１１に供給される駆動電圧ＶＩＮ（送信振幅信号電圧）を示し、縦軸は位相信号歪補正部２０３が位相信号歪補正部２０３に入力される位相信号に与える位相変化デルタｐｈａｓｅを示す。基準ＬＵＴは、図９に示す増幅部２１１の基準特性が有する歪を補正する値に設定される。言い換えると、基準ＬＵＴは、増幅部２１１の出力インピーダンスが所定の設定範囲内である場合に、増幅部２１１の入出力特性の歪を補正する値に設定される。また、補正ＬＵＴ１は、図９に示す増幅部２１１の変動特性１が有する歪を補正する値に設定される。言い換えると、補正ＬＵＴ１は、増幅部２１１の出力インピーダンスが所定の設定範囲より大きい場合に、増幅部２１１の入出力特性の歪を補正する値に設定される。また、補正ＬＵＴ２は、図９に示す増幅部２１１の変動特性２が有する歪を補正する値に設定される。言い換えると、補正ＬＵＴ２は、増幅部２１１の出力インピーダンスが所定の設定範囲より小さい場合に、増幅部２１１の入出力特性の歪を補正する値に設定される。
【００９７】
ステップＳ２０８において、歪制御部２０６は、電流検出部２１２から通知される電流値に基づいてＬＵＴ保持部１０３が保持する３つのＬＵＴから最適な１つのＬＵＴを決定し、決定したＬＵＴを用いてステップＳ２０２−Ａにおける振幅信号歪補正部２０２の動作及びステップＳ２０２−Ｐにおける位相信号歪補正部２０３の動作を制御する。
【００９８】
図１１は、図８のステップＳ２０８における歪制御部２０６の動作を詳しく説明するためのフローチャートである。以下、図１１を用いて、ステップＳ２０８について詳しく説明する。なお、図１１のフローチャートでは、説明の便宜のために、歪制御部２０６が基準ＬＵＴを用いて振幅信号歪補正部２０２及び位相信号歪補正部２０３の動作を制御している状態からスタートしている。
【００９９】
まず、ステップＳ２０８−１において、歪制御部２０６は、基準ＬＵＴを用いて振幅信号歪補正部２０２及び位相信号歪補正部２０３の動作を制御する。
【０１００】
次に、ステップＳ２０８−２において、歪制御部２０６は、電流検出部２１２が検出した電流Ｉが第１の閾値よりも大きいか否かを判断する。電流Ｉが第１の閾値よりも大きい場合は、ステップＳ２０８−３に移る。一方、電流Ｉが第１の閾値よりも大きくない場合は、ステップＳ２０８−４に移る。
【０１０１】
ステップＳ２０８−３において、歪制御部２０６は、電流検出部２１２が検出した電流Ｉが第２の閾値よりも小さいか否かを判断する。電流Ｉが第２の閾値よりも小さい場合は、ステップＳ２０８−１に戻る。一方、電流Ｉが第２の閾値よりも小さくない場合は、ステップＳ２０８−６に移る。
【０１０２】
つまり、歪制御部２０６は、電流検出部２１２が検出した電流Ｉが第１の閾値と第２の閾値との間に収まっている状態では、基準ＬＵＴを用いて振幅信号歪補正部２０２及び位相信号歪補正部２０３の動作を制御する。ここで、第１の閾値は、増幅部２１１における出力インピーダンスの所定の設定範囲の上限に対応する値である。また、第２の閾値は、増幅部２１１における出力インピーダンスの所定の設定範囲の下限に対応する値である。つまり、第１の閾値と第２の閾値との間で表される電流範囲（以下、所定の駆動電流範囲という）は、増幅部２１１における出力インピーダンスの所定の設定範囲に対応し、また、第２の閾値は第１の閾値より大きい値である。
【０１０３】
一方、ステップＳ２０８−４において、歪制御部２０６は、補正ＬＵＴ１を用いて振幅信号歪補正部２０２及び位相信号歪補正部２０３を制御する。
【０１０４】
次に、ステップＳ２０８−５において、歪制御部２０６は、電流検出部２１２が検出した電流Ｉが第３の閾値よりも大きいか否かを判断する。電流Ｉが第３の閾値よりも大きい場合は、ステップＳ２０８−１に戻る。一方、電流Ｉが第３の閾値よりも大きくない場合は、ステップＳ２０８−４に戻る。ここで、第３の閾値は、第１の閾値よりも大きく、第２の閾値よりも小さい値である。
【０１０５】
つまり、歪制御部２０６は、電流Ｉが所定の駆動電流範囲の下限値（第１の閾値）まで減少した時点で、基準ＬＵＴから補正ＬＵＴ１に切替えて、補正ＬＵＴ１を用いて振幅信号歪補正部２０２及び位相信号歪補正部２０３を制御する。また、歪制御部２０６は、電流Ｉが所定の駆動電流範囲の下限値よりも大きい第３の閾値に復帰するまで補正ＬＵＴ１を用いて振幅信号歪補正部２０２及び位相信号歪補正部２０３を制御し、電流Ｉが第３の閾値に復帰した時点で補正ＬＵＴ１から基準ＬＵＴに切替えて振幅信号歪補正部２０２及び位相信号歪補正部２０３を制御する。
【０１０６】
このように、補正ＬＵＴ１から基準ＬＵＴへの切替（復帰）に用いられる第３の閾値を、基準ＬＵＴから補正ＬＵＴ１への切替に用いられる第１の閾値よりも大きくすることによってヒステリシスを持たせて、基準ＬＵＴと補正ＬＵＴ１との間での切替が頻繁に起きることを抑制している。
【０１０７】
また、同様に、ステップＳ２０８−６において、歪制御部２０６は、補正ＬＵＴ２を用いて振幅信号歪補正部２０２及び位相信号歪補正部２０３を制御する。
【０１０８】
次に、ステップＳ２０８−７において、歪制御部２０６は、電流検出部２１２が検出した電流Ｉが第４の閾値よりも小さいか否かを判断する。電流Ｉが第４の閾値よりも小さい場合は、ステップＳ２０８−１に戻る。一方、電流Ｉが第４の閾値よりも小さくない場合は、ステップＳ２０８−６に戻る。ここで、第４の閾値は、第１の閾値よりも大きく、第２の閾値よりも小さい値である。
【０１０９】
つまり、歪制御部２０６は、電流Ｉが所定の駆動電流範囲の上限値（第２の閾値）まで増加した時点で、基準ＬＵＴから補正ＬＵＴ２に切替えて、補正ＬＵＴ２を用いて振幅信号歪補正部２０２及び位相信号歪補正部２０３を制御する。また、歪制御部２０６は、電流Ｉが所定の駆動電流範囲の上限値よりも小さい第４の閾値に復帰するまで補正ＬＵＴ２を用いて振幅信号歪補正部２０２及び位相信号歪補正部２０３を制御し、電流Ｉが第４の閾値に復帰した時点で補正ＬＵＴ２から基準ＬＵＴに切替えて振幅信号歪補正部２０２及び位相信号歪補正部２０３を制御する。
【０１１０】
このように、補正ＬＵＴ２から基準ＬＵＴへの切替（復帰）に用いられる第４の閾値を、基準ＬＵＴから補正ＬＵＴ２への切替に用いられる第２の閾値よりも小さくすることによってヒステリシスを持たせて、基準ＬＵＴと補正ＬＵＴ２との間での切替が頻繁に起きることを抑制している。
【０１１１】
次に、ステップＳ２０２−Ａにおける振幅信号歪補正部２０２の動作、及び、ステップＳ２０２−Ｐにおける位相信号歪補正部２０３の動作について詳しく説明する。歪制御部２０６が基準ＬＵＴを用いて制御動作を行う場合、ステップＳ２０２−Ａにおいて振幅信号歪補正部２０２は、基準ＬＵＴに基づいて、振幅位相抽出部２０１が生成した振幅信号の電圧ＩＮに利得を与え、また、ステップＳ２０２−Ｐにおいて位相信号歪補正部２０３は、基準ＬＵＴに基づいて、振幅位相抽出部２０１が生成した位相信号に位相変化デルタｐｈａｓｅを与える（図１０を参照）。同様に、歪制御部２０６が補正ＬＵＴ１を用いて制御動作を行う場合、ステップＳ２０２−Ａにおいて振幅信号歪補正部２０２は、補正ＬＵＴ１に基づいて、振幅位相抽出部２０１が生成した振幅信号の電圧ＩＮに利得を与え、また、ステップＳ２０２−Ｐにおいて位相信号歪補正部２０３は、補正ＬＵＴ１に基づいて、振幅位相抽出部２０１が生成した位相信号に位相変化デルタｐｈａｓｅを与える。また、同様に、歪制御部２０６が補正ＬＵＴ２を用いて制御動作を行う場合、ステップＳ２０２−Ａにおいて振幅信号歪補正部２０２は、補正ＬＵＴ２に基づいて、振幅位相抽出部２０１が生成した振幅信号の電圧ＩＮに利得を与え、また、ステップＳ２０２−Ｐにおいて位相信号歪補正部２０３は、補正ＬＵＴ２に基づいて、振幅位相抽出部２０１が生成した位相信号に位相変化デルタｐｈａｓｅを与える。
【０１１２】
図１２は、振幅信号歪補正部２０２に入力される振幅信号と増幅部２１１の出力信号（ポーラー変調信号）との関係、及び、位相信号歪補正部２０３に入力される位相信号の位相と増幅部２１１の出力信号（ポーラー変調信号）の位相との関係を表すグラフである。つまり、図１２は、無線送信装置２００の入出力特性を表す。図１２において、補正基準特性は、増幅部２１１が基準特性（図９を参照）を示す場合における無線送信装置２００の入出力特性を表す。また、補正特性１は、増幅部２１１が変動特性１（図９を参照）を示す場合における無線送信装置２００の入出力特性を表す。また、補正特性２は、増幅部２１１が変動特性２（図９を参照）を示す場合における無線送信装置２００の入出力特性を表す。図１２の（ａ）に示すように、振幅信号歪補正部２０２に入力される振幅信号の電圧ＩＮと増幅部２１１の出力信号の電圧ＶＯＵＴとは、図９の（ａ）に示すように増幅部２１１の電圧入出力特性が変動した場合であっても、上述した振幅信号歪補正部２０２の処理によって線形関係となるように補正される。また、図１２の（ｂ）に示すように、位相信号歪補正部２０３に入力される位相信号の位相と増幅部２１１の出力信号の位相との間のずれデルタΦは、図９の（ｂ）に示すように増幅部２１１の位相入出力特性が変動した場合であっても、上述した位相信号歪補正部２０３の処理によって一定となるように補正される。つまり、図９に示すように増幅部２１１の入出力特性が変動した場合であっても、無線送信装置２００の入出力特性における歪は、図１２に示すように補正される。
【０１１３】
以上に説明したように、第２の実施形態に係る無線送信装置２００では、増幅部２１１の出力インピーダンスの変動を振幅信号増幅部２０９の駆動電流を検出することで検知して、検知した駆動電流に応じたＬＵＴに基づいて増幅部２１１への入力信号を調整する。このことによって、無線送信装置２００は、増幅部２１１の出力インピーダンスが変動することに起因して増幅部２１１の入出力特性が変動した場合であっても、無線送信装置２００全体として入出力信号の歪を補正できる。この結果として、本発明の無線送信装置２００は、アイソレータを用いることなく、増幅部２１１の出力インピーダンスの変動及びアンテナから戻る反射波の影響によって生じる送信信号の劣化を回避できる。
【０１１４】
また、以上に説明したように、第２の実施形態に係る無線送信装置２００では、ＬＵＴの切替え基準となる閾値を、基準ＬＵＴから補正ＬＵＴ１又は補正ＬＵＴ２に切替える場合よりも補正ＬＵＴ１又は補正ＬＵＴ２から基準ＬＵＴに切替える場合の方を切替わり難い値に設定している。このことによって、本発明の無線送信装置２００は、増幅部２１１の出力インピーダンスの微変動によってＬＵＴの切替えが頻繁に生じることに起因する不安定な動作を回避できるので、より安定した通信状態を維持できる。
【０１１５】
なお、以上に説明した第１及び第２の実施形態において、増幅部（１０７、２１１）の出力インピーダンスが所定の設定範囲にある場合（定常状態）と、この出力インピーダンスが所定の設定範囲より低下した場合と、この出力インピーダンスが所定の設定範囲より増加した場合との３つの出力インピーダンス状態に応じて、３つのＬＵＴを切替えることによって、無線送信装置（１００、２００）の送信信号の歪を補正した。しかしながら、第１及び第２の実施形態において、より高精度で送信信号の歪を補正するために、４つ以上の出力インピーダンス状態に応じて４つのＬＵＴを切替えることによって、無線送信装置（１００、２００）の送信信号の歪を補正してもよい。
【０１１６】
また、以上に説明した第１及び第２の実施形態において、歪制御部（１０２、２０６）は、電流検出部（１０９、２１２）が検出する電流が所定の閾値となった時点で使用するＬＵＴを切替える。しかしながら、第１及び第２の実施形態において、歪制御部（１０２、２０６）は、電流検出部（１０９、２１２）が検出する電流が所定のサンプリング間隔の間連続して所定の閾値を超えた時点で使用するＬＵＴを切替えてもよい。このことによって、本発明の無線送信装置（１００、２００）は、例えば、ユーザが無線送信装置（１００、２００）を把持する姿勢の変化等に起因する短時間に収束する増幅部（１０７、２１１）の出力インピーダンスの変動を無視できるので、より安定した通信状態を維持できる。
【０１１７】
また、以上に説明した第１の実施形態に係る無線送信装置１００及び第２の実施形態に係る無線送信装置２００は、典型的には、携帯電話端末に適用される。図１３は、第１の実施形態に係る無線送信装置１００又は第２の実施形態に係る無線送信装置２００を備える携帯電話端末を示す図である。
【産業上の利用可能性】
【０１１８】
本発明は、無線送信装置及び無線送信方法等に利用可能であり、特に、アイソレータを用いることなく送信信号の劣化を回避したい場合等に有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１１９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る無線送信装置１００の構成例を示すブロック図
【図２】本発明の第１の実施形態に係る無線送信装置１００の動作を説明するためのフローチャート
【図３】本発明の無線送信装置１００の増幅部１０７の出力インピーダンスが変動した場合の増幅部１０７の入出力特性を示す図
【図４】本発明の無線送信装置１００のＬＵＴ保持部１０３が保持する基準ＬＵＴ、補正ＬＵＴ１及び補正ＬＵＴ２を、説明の便宜のために２つのグラフで表したもの
【図５】図２のステップＳ１０８における歪制御部１０４の動作を詳しく説明するためのフローチャート
【図６】本発明の無線送信装置１００の入出力特性を示す図
【図７】本発明の第２の実施形態に係る無線送信装置２００の構成例を示すブロック図
【図８】本発明の第２の実施形態に係る無線送信装置２００の動作を説明するためのフローチャート
【図９】本発明の無線送信装置２００の増幅部２１１の出力インピーダンスが変動した場合の増幅部２１１の入出力特性を示す図
【図１０】本発明の無線送信装置２００のＬＵＴ保持部１０７が保持する基準ＬＵＴ、補正ＬＵＴ１及び補正ＬＵＴ２を、説明の便宜のために２つのグラフで表したもの
【図１１】図８のステップＳ２０８における歪制御部２０６の動作を詳しく説明するためのフローチャート
【図１２】本発明の無線送信装置２００の入出力特性を表す図
【図１３】本発明の無線送信装置１００又は無線送信装置２００を備える携帯電話端末を示す図
【図１４】直交変調方式を用いてデータを変調して送信する従来の無線送信装置５００の一例を示す図
【図１５】従来の無線送信装置５００の増幅部５０７の入出力特性を示す図
【図１６】従来の無線送信装置５００のＬＵＴ保持部５０３が保持するＬＵＴを、説明の便宜のためにグラフで表したもの
【図１７】無線送信装置５００の入出力特性を示す図
【図１８】ポーラー変調方式を用いてデータを変調して送信する従来の無線送信装置６００の一例を示す図
【図１９】従来の無線送信装置６００の増幅部６１１の入出力特性を示す図
【図２０】従来の無線送信装置６００のＬＵＴ保持部６０７が保持するＬＵＴを、説明の便宜のためにグラフで表したもの
【図２１】従来の無線送信装置６００の入出力特性を示す図
【符号の説明】
【０１２０】
１００、２００、５００、６００    無線送信装置
１０１、５０１    変調部
１０２、５０２    歪補正部
１０３、２０７、５０３、６０７    ＬＵＴ保持部
１０４、２０６、５０４、６０６    歪制御部
１０５、２０４、２０５、５０５、６０４、６０５    Ｄ／Ａ
１０６、２０８、５０６、６０８    ミキサ
１０７、２１１、５０７、６１１    増幅部
１０８、５０８    電源部
１０９、２１２    電流検出部
１１０、２１３、５１０、６１３    アンテナ
２０１、６０１    振幅位相抽出部
２０２、６０２    振幅信号歪補正部
２０３、６０３    位相信号歪補正部
２０９、６０９    振幅信号増幅部
２１０、６１０    ＤＣ電源部
５０９、６１２    アイソレータ
【図１】
2010157882.tif 000003
【図２】
2010157882.tif 000004
【図３】
2010157882.tif 000005
【図４】
2010157882.tif 000006
【図５】
2010157882.tif 000007
【図６】
2010157882.tif 000008
【図７】
2010157882.tif 000009
【図８】
2010157882.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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