(57)【要約】  ポーラ変調方式において、アイソレータを不要として回路規模を抑え、パワーアンプの熱損失を抑圧するポーラ変調送信装置を開示する。この装置において、電流検出部（１３０）は、電源電圧制御部（１２０）からパワーアンプ（１８０）に流れる電流値Ｉｃｃを検出し、電力制御部（１４０）は、電力制御信号Ｓ３０を入力し、電流値Ｉｃｃに基づいて、制御信号Ｓ３１を電力印加部（１５０）に出力する。電力印加部（１５０）は、ベースバンド振幅変調信号Ｓ１１に制御信号Ｓ３１を掛け合わせることにより、振幅変調信号Ｓ１３を形成し、レギュレータ（１６０）は、振幅変調信号Ｓ１３によって電源電圧Ｓ２１を変化させた電源電圧Ｓ２２をパワーアンプ（１８０）に供給する。パワーアンプ（１８０）は、電源電圧Ｓ２２を電源として位相変調高周波信号Ｓ１４の電力を増幅し、ＲＦ送信信号Ｓ１５を得る。
2008081632.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定信号の位相成分信号の電力を増幅するパワーアンプと、
電源と、
前記所定信号の振幅成分信号に応じて前記電源の電源電圧を可変させ、前記パワーアンプの電源入力端に供給するレギュレータと、
前記電源から前記パワーアンプに流れる電流値を検出する電流検出部と、
前記電流検出部により検出された電流値に基づいて、送信パワーを指定する送信電力制御信号の値を制限する電力制御部と、
前記電力制御部から出力される前記送信電力制御信号に基づいて、前記所定信号の振幅成分信号を増幅する電力印加部と
を備えるポーラ変調送信装置。
【請求項２】
前記電力制御部は、前記電流検出部により検出された電流値と所定のしきい値との大小比較を行う比較部をさらに具備し、
前記電流値が前記所定のしきい値よりも大きいという前記比較部の比較結果が得られたとき、前記送信電力制御信号の値を制限する
請求項１に記載のポーラ変調送信装置。
【請求項３】
前記電流検出部により検出された電流と比較される前記所定のしきい値は、
前記パワーアンプの電源入力端に供給する前記電源電圧の制限を開始するときは、第１のしきい値であり、
前記パワーアンプの電源入力端に供給する前記電源電圧の制限を解除するときは、前記第１のしきい値とは異なる第２のしきい値である、
請求項２に記載のポーラ変調送信装置。
【請求項４】
前記所定のしきい値が複数あるとき、
前記電力制御部は、前記電流検出部により検出された電流値と、前記複数のしきい値との前記比較部による大小比較結果に応じて、前記送信電力制御信号の値を制限する
請求項２に記載のポーラ変調送信装置。
【請求項５】
前記電力制御部は、前記電流検出部により検出された電流値と前記送信電力制御信号とに基づいて、前記パワーアンプに供給される供給電力を推定する供給電力推定部と、前記供給電力と所定のしきい値との大小比較を行う比較部とを、さらに具備し、
前記供給電力が前記所定のしきい値よりも大きいという前記比較部の比較結果が得られたとき、前記送信電力制御信号の値を制限する
請求項１に記載のポーラ変調送信装置。
【請求項６】
前記パワーアンプの出力パワーを検出する出力パワー検出部、をさらに具備し、
前記電力制御部は、前記出力パワーと、前記電流検出部により検出された電流値と、前記送信電力制御信号とに基づいて、前記パワーアンプの熱損失量を推定する熱損失量推定部と、前記熱損失量と所定のしきい値との大小比較を行う比較部を、さらに具備し、
前記熱損失量が前記所定のしきい値よりも大きいという前記比較部の比較結果が得られたとき、前記送信電力制御信号の値を制限する
請求項１に記載のポーラ変調送信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に、ポーラ変調方式を適用した送信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の送信変調装置の設計には、一般に効率と線形性との間にトレードオフの関係がある。しかし、最近では、ポーラ変調を用いることで送信変調装置において高効率と線形性とを両立可能とした技術が提案されている。【０００３】
図１は、ポーラ変調を適用した送信変調装置の構成例を示したブロック図である。【０００４】
極座標変換部１１は、ベースバンド変調信号を振幅成分（例えば√（Ｉ２＋Ｑ２））であるベースバンド振幅変調信号Ｓ１と位相成分（例えば、変調シンボルとＩ軸のなす角度）であるベースバンド位相変調信号Ｓ２とに分離する。【０００５】
電源電圧変換部１２は、図示せぬ電源から供給される電源電圧Ｓ３を電源電圧Ｓ４に変換し、変換後の電源電圧Ｓ４をレギュレータ１４に出力する。【０００６】
電力印加部１３は、ベースバンド振幅変調信号Ｓ１に制御信号Ｓ５を掛け合わせることにより、振幅変調信号Ｓ６を形成する。【０００７】
レギュレータ１４は、振幅変調信号Ｓ６によって電源電圧Ｓ４をバイアスし変化させる。レギュレータ１４は、振幅変調信号Ｓ６によって電源電圧Ｓ４を変化させて得た電源電圧Ｓ８を、電力増幅部１６の電源入力端に供給する。【０００８】
位相変調部１５は、ベースバンド位相変調信号Ｓ２により高周波信号を位相変調して位相変調高周波信号Ｓ７に変換する。【０００９】
パワーアンプ１６は、電源電圧Ｓ８を電源として位相変調高周波信号Ｓ７の電力を増幅する。パワーアンプ１６は、位相変調高周波信号Ｓ７を電力増幅し得たＲＦ送信信号Ｓ９をアイソレータ１７に出力する。【００１０】
アイソレータ１７は、ある方向に対しては電磁波を減衰させることなく通過させ、その逆の方向に対しては、電磁波の電力を吸収する。これにより、アンテナ１８で受信した信号が、パワーアンプ１６へ進入することを防止する。また、アイソレータ１７が存在するため、アンテナ１８の負荷が変動したとしても、その悪影響がパワーアンプ１６に及ばず、パワーアンプ１６の動作が不安定になることがない。また、パワーアンプ１６の出力信号のＳ／Ｎが悪化することも防止される。このようにして、アイソレータ１７は、アンテナ１８によって生じる反射信号がパワーアンプ１６に伝搬するのを防止するとともに、アンテナ１８の負荷変動によりパワーアンプ１６に与える影響を遮断する。【００１１】
アンテナ１８は、ＲＦ送信信号Ｓ１０を送信する。【００１２】
上記のように構成された送信変調装置１０を携帯電話のような端末に用いた場合、アイソレータ１７が設けられているため、パワーアンプ１６の特性の安定化を図ることができる。しかし、アイソレータ１７を挿入した分、電力損失が発生し、回路の占有面積も増大する。【００１３】
アイソレータ１７を削除すれば、電力損失の問題やスペースの問題は解消するものの、その一方、パワーアンプの特性の不安定化を招くことになり、上記のように構成された送信変調装置１０からアイソレータ１７を削除すると、パワーアンプの負荷が変動しやすくなる。【００１４】
特に、携帯電話機のような移動体端末の場合は、使用環境が多様に変化し、これに伴いパワーアンプの負荷（アンテナ１８の負荷）は簡単に変動してしまう。例えば、通話時に、機器本体を人体に近づけたり、あるいは金属の机の上で使用するような場合、携帯電話機のアンテナが、人体や金属板と容量結合することによって送信変調装置の負荷は大きく変動する。【００１５】
このような負荷変動は、電源電圧変換部１２からパワーアンプ１６に流れる電流の電流値Ｉｃｃを増加させ、かつ、パワーアンプ１６の出力電力を低下させる。この結果、式（１）に示すようにパワーアンプ１６の電力損失を増加させ、パワーアンプの電力損失が熱へ変わってパワーアンプの温度が大きく上昇してしまうという問題がある。
電力損失＝供給電力（Ｖｃｃ×Ｉｃｃ）−出力電力（Ｐｏｕｔ）      …（１）【００１６】
このように、負荷が変動するとパワーアンプの電力損失が増大し、パワーアンプの発熱量が大きくなってしまうという課題がある。したがって、このような送信変調装置が搭載された携帯電話機では、筐体の温度が上昇し高温となり、携帯電話機の寿命や特性劣化を招くことになる。特に、身体に接触して利用される携帯電話機の場合は、筐体の表面温度が高くなると使用そのものが難しくなるので、パワーアンプの発熱量の増加は問題となる。【００１７】
このような問題を解決するために、特許文献１には、パワーアンプの電流を検出することで負荷の変動を推定し、パワーアンプ出力端に接続された可変負荷を負荷変動が緩和するように制御を行う方法が開示されている。図２に、特許文献１に開示されるポーラ変調送信装置の要部構成を示す。【００１８】
パワーアンプの負荷変動による悪影響を抑えるため、特許文献１に開示されるように、パワーアンプの負荷変動を推定する回路及び負荷を制御する回路を、ポーラ変調送信装置に設けることも考えられる。
【特許文献１】特開２０００−２９５０５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
しかしながら、負荷変動を推定したり、負荷を制御したりするための回路は、回路規模が大きく、携帯電話機のような端末に用いる場合、端末を小型化できないという問題がある。【００２０】
本発明の目的は、ポーラ変調方式において、アイソレータを不要として回路規模を抑え、パワーアンプの熱損失を抑圧することができるポーラ変調送信装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明のポーラ変調送信装置は、所定信号の位相成分信号の電力を増幅するパワーアンプと、電源と、前記所定信号の振幅成分信号に応じて前記電源の電源電圧を可変させ、前記パワーアンプの電源入力端に供給するレギュレータと、前記電源から前記パワーアンプに流れる電流値を検出する電流検出部と、前記電流検出部により検出された電流値に基づいて、送信パワーを指定する送信電力制御信号の値を制限する電力制御部と、前記電力制御部から出力される前記送信電力制御信号に基づいて、前記所定信号の振幅成分信号を増幅する電力印加部とを備える構成を採る。【００２２】
この構成によれば、電源電圧からパワーアンプに流れる電流値に基づいて、パワーアンプに印加される電源電圧を制限してパワーアンプの最大出力電力を制限することができるので、パワーアンプの熱損失を抑圧することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、ポーラ変調送信機において、アイソレータを用いなくても、パワーアンプの熱損失を抑圧することができ、回路規模も抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】従来のポーラ変調方式に用いられるポーラ変調送信装置の要部構成を示すブロック図
【図２】従来のアイソレータレスポーラ変調送信装置の要部構成を示すブロック図
【図３】パワーアンプの電力損失量とパターアンプの電源電流値との関係を示す図
【図４】本発明の実施の形態１に係るポーラ変調送信装置の要部構成を示すブロック図
【図５】実施の形態１に係る電力制御部の要部構成を示すブロック図
【図６】電源電圧の電流値とパワーアンプの熱損失との関係を説明するための図
【図７】本発明の実施の形態２に係る電力制御部の要部構成を示すブロック図
【図８】本発明の実施の形態３に係るポーラ変調送信装置の要部構成を示すブロック図
【図９】実施の形態３に係る電力制御部の要部構成を示すブロック図
【図１０】しきい値と制御信号との関係を示す図
【図１１】電源電圧の電流値とパワーアンプの熱損失との関係を説明するための図
【図１２】本発明の実施の形態４に係るポーラ変調送信装置の要部構成を示すブロック図
【図１３】実施の形態４に係る電力制御部の要部構成を示すブロック図
【図１４】しきい値と制御信号との関係を示す図
【図１５】本発明の実施の形態５に係るポーラ変調送信装置の要部構成を示すブロック図
【図１６】実施の形態５に係る電力制御部の要部構成を示すブロック図
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。【００２６】
本発明の発明者らは、負荷の位相成分の変動に伴うパワーアンプの電力損失量とパワーアンプの電源電流値との間に、高い相関性があることを見いだした。この点について、図３を参照して説明する。【００２７】
図３は、図１の構成からアイソレータ１７を削除し、負荷の反射係数の大きさが等しく（ＶＳＷＲが４にて一定）、位相成分のみを変動させた場合の負荷の位相と、パワーアンプの出力電力値を示す図である。同図において、横軸は、負荷の位相を示し、縦軸は、パワーアンプの出力電力値を示している。さらに、同図に、パワーアンプの電力損失量、及び、電源電圧変換部１２からパワーアンプ１６に流れる電源電流値との関係を示す。なお、参考として負荷の変動がない場合（ＶＳＷＲ＝１）の値を同図に点線で示す。【００２８】
図３から分かるように、負荷の位相成分が変動すると、パワーアンプ１６の電力損失量、パワーアンプ１６の出力電力値、電源電圧変換部１２からパワーアンプ１６に流れる電源電流値が共に変動する。【００２９】
ここで、パワーアンプの電力損失量と電源電流値の変動の仕方に注目すると、図３に示されるように、負荷の位相成分の変動に対するパワーアンプの電力損失量とパワーアンプの電源電流値の間には、高い相関性があることがわかる。【００３０】
本発明の発明者らは、この点に着目した。つまり、パワーアンプ１６の電力損失量とパワーアンプ１６の電源電流値の相関性を利用して、電源電圧変換部１２からパワーアンプ１６に流れる電流値に応じてパワーアンプ１６の電力制御を行うようにすれば、パワーアンプ１６の損失を効率的に抑圧できると考え、本発明に至った。【００３１】
（実施の形態１）
図４に、本実施の形態に係るポーラ変調送信装置の要部構成を示す。ポーラ変調送信装置１００は、例えば携帯端末やその基地局装置等の無線通信装置に搭載されている。【００３２】
図４において、ポーラ変調送信装置１００は、極座標変換部１１０、電源電圧変換部１２０、電流検出部１３０、電力制御部１４０、電力印加部１５０、レギュレータ１６０、位相変調部１７０、パワーアンプ（Power Amp）１８０、及びアンテナ１９０を備えて構成される。【００３３】
極座標変換部１１０は、ベースバンド変調信号を振幅成分（例えば√（Ｉ２＋Ｑ２））であるベースバンド振幅変調信号Ｓ１１と位相成分（例えば、変調シンボルとＩ軸のなす角度）であるベースバンド位相変調信号Ｓ１２とに分離する。【００３４】
電源電圧変換部１２０は、図示せぬ電源から供給された電源電圧Ｓ２０を電源電圧Ｓ２１に変換し、変換後の電源電圧Ｓ２１を電流検出部１３０及びレギュレータ１６０に出力する。【００３５】
電流検出部１３０は、電源電圧変換部１２０からパワーアンプ１８０に流れる電流値Ｉｃｃを検出し、電力制御部１４０に出力する。【００３６】
電力制御部１４０は、入力される電力制御信号Ｓ３０と、電流検出部１３０で検出された電流値Ｉｃｃに基づいて、制御信号Ｓ３１を電力印加部１５０に出力する。ここで、電力制御信号Ｓ３０は、アンテナ１９０から送信されるＲＦ出力信号Ｓ１５の送信電力を制御する信号であり、例えば通信相手装置との距離が近い場合には送信電力のレベルが小さい信号で、遠い場合は送信電力のレベルが大きい信号である。電力制御部１４０については、後に詳述する。【００３７】
電力印加部１５０は、ベースバンド振幅変調信号Ｓ１１に制御信号Ｓ３１を掛け合わせることにより、振幅変調信号Ｓ１３を形成する。【００３８】
レギュレータ１６０は、振幅変調信号Ｓ１３によって電源電圧Ｓ２１をバイアスし変化させる。レギュレータ１６０は、振幅変調信号Ｓ１３によって電源電圧Ｓ２１を変化させて得た電源電圧Ｓ２２を、パワーアンプ１８０に供給する。【００３９】
位相変調部１７０は、ベースバンド位相変調信号Ｓ１２により高周波信号を位相変調して位相変調高周波信号Ｓ１４に変換する。【００４０】
パワーアンプ１８０は、電源電圧Ｓ２２を電源として位相変調高周波信号Ｓ１４の電力を増幅する。パワーアンプ１８０は、位相変調高周波信号Ｓ１４を電力増幅し得たＲＦ送信信号Ｓ１５をアンテナ１９０に出力する。【００４１】
アンテナ１９０は、ＲＦ送信信号Ｓ１５を送信する。【００４２】
図５は、電力制御部１４０の要部構成を示すブロック図である。【００４３】
図５において、電力制御部１４０は、比較部１４１、スイッチ制御部１４２、スイッチ１４３、及び電力制御信号固定制限部１４４を備えて構成される。【００４４】
比較部１４１は、電流検出部１３０から出力される電流値Ｉｃｃと所定のしきい値との大小比較を行い、大小比較結果をスイッチ制御部１４２に出力する。【００４５】
スイッチ制御部１４２は、比較部１４１の比較結果に応じて、スイッチ１４３のパスを切り換えるための制御信号Ｓ４０をスイッチ１４３に出力する。具体的には、比較結果が、電流値Ｉｃｃ＞しきい値の場合、パス１１に切り換え、電流値Ｉｃｃ≦しきい値の場合、パス１２に切り換えるための制御信号Ｓ４０をスイッチ１４３に出力する。【００４６】
スイッチ１４３は、電力制御信号Ｓ３０を入力し、スイッチ制御部１４２から出力される制御信号Ｓ４０に応じて、電力制御信号Ｓ３０のパスをパス１１又はパス１２のいずれかに切り換える。【００４７】
電力制限信号固定制限部１４４は、スイッチ１４３を経由して電力制御信号Ｓ３０が入力されると、電力制御信号Ｓ３０と電力制限信号固定制限部１４４が保持する固定電力制御信号Ｓ３２とを比較し、より小さい値を有する信号を制御信号Ｓ３１として電力印加部１５０に出力する。【００４８】
このようにして、電力制御部１４０は、比較部１４１における比較結果が、電流値Ｉｃｃ≦しきい値の場合、制御信号Ｓ３１として電力制御信号Ｓ３０を電力印加部１５０に出力する一方、電流値Ｉｃｃ＞しきい値の場合、電力制御信号Ｓ３０と固定電力制御信号Ｓ３２のうち、より小さい値を有する信号を制御信号Ｓ３１として電力印加部１５０に出力する。【００４９】
以下、上述のように構成されたポーラ変調送信装置１００の動作について、主に電力制御部１４０の動作を中心に説明する。【００５０】
まず、電力制御部１４０の比較部１４１によって、電流検出部１３０から出力される電流値Ｉｃｃと所定のしきい値との大小比較が行われ、比較結果が、スイッチ制御部１４２に出力される。スイッチ制御部１４２からは、比較結果が、電流値Ｉｃｃ≦しきい値であることを示す場合、電力制御信号Ｓ３０のパスをパス１２に切り換えるための制御信号Ｓ４０がスイッチ１４３に出力される。一方、比較結果が、電流値Ｉｃｃ＞しきい値であることを示す場合、電力制御信号Ｓ３０のパスをパス１１に切り換えるための制御信号Ｓ４０がスイッチ１４３に出力される。【００５１】
このようにして、比較結果が、電流値Ｉｃｃ＞しきい値の場合、電力制御信号Ｓ３０は、電力制御信号固定制限部１４４に出力され、電流値Ｉｃｃ≦しきい値の場合、電力制御信号Ｓ３０は、電力印加部１５０に直接出力される。【００５２】
電力制御信号固定制限部１４４では、電力制御信号Ｓ３０が入力されると、電力制御信号Ｓ３０と固定電力制御信号Ｓ３２のうち、より小さい値を有する信号が制御信号Ｓ３１として、電力印加部１５０に出力される。【００５３】
電力制御信号固定制限部１４４から固定電力制御信号Ｓ３２が出力されるのは、固定電力制御信号Ｓ３２が本来の電力制御信号Ｓ３０の値より小さいときであるので、固定電力制御信号Ｓ３２が制御信号Ｓ３１として電力印加部１５０に出力される場合、電力印加部１５０によって形成される振幅変調信号Ｓ１３のレベルが制限を受ける。レギュレータ１６０では、振幅変調信号Ｓ１３によって電源電圧Ｓ２１を変化させるため、振幅変調信号Ｓ１３が小さくなることにより、パワーアンプ１８０に供給される電源電圧Ｓ２２が減少する。パワーアンプ１８０に供給される電力が減少することにより、パワーアンプ１８０の電力損失が低減する。この結果、電力損失によりパワーアンプ１８０の温度が上昇するのを抑制することができる。【００５４】
図６は、電力制御部１４０の動作の説明に供する図である。図６において、横軸は電流値Ｉｃｃを示し、縦軸はパワーアンプ１８０の熱損失Ｐｌｏｓｓを示している。また、同図中、右上あがりの直線Ｌ１１は、電力制御信号Ｓ３０の設定値が出力電力Ｐｏｕｔ＝２６ｄＢｍ相当の場合に、負荷が変動した時の電流値Ｉｃｃの変化とその時の熱損失Ｐｌｏｓｓとの関係を示し、直線Ｌ１２は、電力制御信号Ｓ３０の設定値が出力電力Ｐｏｕｔ＝２３ｄＢｍ相当の場合に、負荷が変動した時の電流値Ｉｃｃの変化とその時の熱損失Ｐｌｏｓｓとの関係を示す。また、同図中、Ｉ１１は、電力制御信号Ｓ３０の設定値が出力電力Ｐｏｕｔ＝２６ｄＢｍ相当の場合に、熱損失Ｐｌｏｓｓを既定値Ｐ１以下とする電流値Ｉｃｃの最大値を示し、Ｉ１２は、電力制御信号Ｓ３０の設定値が出力電力Ｐｏｕｔ＝２３ｄＢｍ相当の場合に、熱損失Ｐｌｏｓｓを既定値Ｐ１以下とする電流値Ｉｃｃの最大値を示す。図６から分かるように、電力制御信号Ｓ３０で設定する出力電力Ｐｏｕｔが大きいほど、熱損失Ｐｌｏｓｓを既定値Ｐ１以下とする電流値Ｉｃｃの最大値が小さい（Ｉ１２＞Ｉ１１）。【００５５】
例えば、電力制御信号Ｓ３０の設定値が出力電力Ｐｏｕｔ＝２６ｄＢｍの場合に、負荷変動により電流値ＩｃｃがＩ１１を上回る場合に、電力制御信号Ｓ３０の値より小さい値を有する固定電力制御信号Ｓ３２（例えば、出力電力Ｐｏｕｔ＝２３ｄＢｍ相当の設定値）が制御信号Ｓ３１として電力制御部１４０から電力印加部１５０に出力される。電力印加部１５０によって、ベースバンド振幅変調信号Ｓ１１に制御信号Ｓ３１が掛け合わされることにより、振幅変調信号Ｓ１３が形成される。【００５６】
レギュレータ１６０では、振幅変調信号Ｓ１３によって電源電圧Ｓ２１が変化され、振幅変調信号Ｓ１３によって電源電圧Ｓ２１が変化されて得た電源電圧Ｓ２２が、パワーアンプ１８０に供給される。【００５７】
このように、電力制御部１４０から制御信号Ｓ３１として電力制御信号Ｓ３０が固定印加部１５０に出力され、振幅変調信号Ｓ１３が取得される場合に比べ、電力制御部１４０から制御信号Ｓ３１として固定電力制御信号Ｓ３２が固定印加部１５０に出力され、振幅変調信号Ｓ１３が取得される場合の方が、ベースバンド振幅変調信号Ｓ１１から振幅変調信号Ｓ１３への増幅率が小さくなる。これにより、パワーアンプ１８０の出力電力Ｐｏｕｔが２６ｄＢｍから例えば２３ｄＢｍに低減されるようになって（図６の矢印ａ参照）、この結果、熱損失が低減し、パワーアンプ１８０の温度上昇を抑圧することができる。【００５８】
以上のように、本実施の形態によれば、電力制御部１４０が、電源電圧変換部１２０の電流値Ｉｃｃに基づき、電力印加部１５０に出力する制御信号Ｓ３１の値を制御するので、パワーアンプ１８０の最大出力電力を制限し、パワーアンプ１８０の熱損失を抑圧することができるようになる。すなわち、電流値Ｉｃｃが大きい場合には、電力制御信号Ｓ３０に代えて電力制御信号Ｓ３０の値より小さい値の固定電力制御信号Ｓ３２を制御信号Ｓ３１として電力印加部１５０に出力することで、電力印加部１５０における増幅率を小さくすることができる。これにより、生成される振幅変調信号Ｓ１２の振幅レベルが小さくなり、これにより、レギュレータ１６０を介してパワーアンプ１８０に供給される電源電圧Ｓ２２が小さくなるので、パワーアンプ１８０への電源供給ラインでの電力損失を抑制し、熱損失を抑圧することができる。【００５９】
なお、上述した説明では、電力制御部１４０は、比較部１４１と、スイッチ制御部１４２と、スイッチ１４３と、電力制御信号固定制限部１４４とから構成される場合に限定されず、比較部とメモリを備え、電流値Ｉｃｃが所定のしきい値を上回る場合に、予めメモリに記憶された固定電力制御信号Ｓ３２を制御信号Ｓ３１として出力する構成としてもよい。【００６０】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２のポーラ変調送信装置のハードウェア構成図は、図４と同様であるため、説明を省略する。【００６１】
図７は、本発明の実施の形態２に係る電力制御部１４０の要部構成を示すブロック図である。本実施の形態の説明にあたり、図５と同一構成部分には同一符号を付して説明を省略する。実施の形態１との相違点は、本実施の形態の電力制御部１４０は、比較部１４１のしきい値を切り換える第２のスイッチ１４５を備えることにある。【００６２】
スイッチ１４５は、制御信号Ｓ４０に応じて、比較部１４１のしきい値を切り換える。制御信号Ｓ４０は、スイッチ制御部１４２から出力されるスイッチ１４３のパスを切り換えるための信号である。具体的には、スイッチ１４５は、パス１１に切り換えるような制御信号Ｓ４０がスイッチ制御部１４２から出力されると、比較部１４１のしきい値をしきい値１からしきい値２（しきい値１＞しきい値２）に切り換える。一方、スイッチ１４５は、パス１２に切り換えるような制御信号Ｓ４０がスイッチ制御部１４２から出力されると、比較部１４１のしきい値をしきい値２からしきい値１に切り換える。【００６３】
以下、上述のように構成されたポーラ変調送信装置１００の動作について、主に電力制御部１４０の動作を中心に説明する。【００６４】
まず、電力制御部１４０の比較部１４１によって、電流検出部１３０から出力される電流値Ｉｃｃと所定のしきい値との大小比較が行われ、比較結果が、スイッチ制御部１４２に出力される。比較結果が、電流値Ｉｃｃ≦しきい値であることを示す場合、スイッチ制御部１４２からは、電力制御信号Ｓ３０のパスをパス１２に切り換えるための制御信号Ｓ４０がスイッチ１４３及びスイッチ１４５に出力される。一方、比較結果が、電流値Ｉｃｃ＞しきい値であることを示す場合、電力制御信号Ｓ３０のパスをパス１１に切り換えるための制御信号Ｓ４０がスイッチ１４３及びスイッチ１４５に出力される。【００６５】
電流値Ｉｃｃがしきい値１を超え、パワーアンプ１８０の出力電力Ｐｏｕｔの制限が開始されると、スイッチ１４５では、比較部１４１のしきい値がしきい値１からしきい値２に切り換えられる（しきい値１＞しきい値２）。これにより、電流値Ｉｃｃがしきい値２を下回った場合に、電力制御信号Ｓ３０のパスがパス１１からパス１２に切り換えられて、パワーアンプ１８０の出力電力Ｐｏｕｔの制限が解除される。パワーアンプ１８０の出力電力Ｐｏｕｔの制限が解除されると、スイッチ１４５では、比較部１４１のしきい値がしきい値２から再度しきい値１に切り換えられる。【００６６】
このように、パワーアンプ１８０の出力電力Ｐｏｕｔの制限を解除するしきい値を、制限開始に対するしきい値よりも小さくなるように選ぶことにより、制限開始と制限解除は、電流値Ｉｃｃに関してヒステリシスを形成する。パワーアンプ１８０の出力電力Ｐｏｕｔの制限開始及び制限解除の電流値Ｉｃｃのしきい値を同じにした場合は、電流値Ｉｃｃに関してヒステリシスを形成しないため、電流値Ｉｃｃの値がしきい値を横断しながら微妙に変化するたびごとに、電力制御信号Ｓ３０のパスが切り換えられ、パワーアンプ１８０の最大出力電力が変動することになるのに対し、パワーアンプ１８０の出力電力Ｐｏｕｔの制限を解除するしきい値を、制限開始に対するしきい値よりも小さくなるように選び、電流値Ｉｃｃに関してヒステリシスを形成するようにすることで、電流値Ｉｃｃが微妙に変動しただけでは電力制御信号Ｓ３０のパスは切り換えられなくなり、均一した送信電力が得られるようになる。【００６７】
電力制御信号Ｓ３０は、スイッチ制御部１４２からの制御信号Ｓ４０に応じて、電力制御信号固定制限部１４４又は電力印加部１５０に出力される。【００６８】
電力制御信号固定制限部１４４では、電力制御信号Ｓ３０が入力されると、電力制御信号Ｓ３０と固定電力制御信号Ｓ３２のうち、より小さい値を有する信号が制御信号Ｓ３１として電力印加部１５０に出力される。【００６９】
電力制御信号固定制限部１４４から固定電力制御信号Ｓ３２が出力されるのは、固定電力制御信号Ｓ３２が本来の電力制御信号Ｓ３０の値より小さいときであるので、固定電力制御信号Ｓ３２が制御信号Ｓ３１として電力印加部１５０に出力される場合、電力印加部１５０によって形成される振幅変調信号Ｓ１３のレベルが制限を受ける。レギュレータ１６０では、振幅変調信号Ｓ１３によって電源電圧Ｓ２１を変化させるため、振幅変調信号Ｓ１３が小さくなることにより、パワーアンプ１８０に供給される電源電圧Ｓ２２が減少する。パワーアンプ１８０に供給される電力が減少することにより、パワーアンプ１８０の電力損失が低減する。この結果、電力損失によりパワーアンプ１８０の温度が上昇するのを抑制することができる。【００７０】
以上のように、本実施の形態によれば、パワーアンプ１８０の最大出力電力の制限を開始する場合のしきい値１よりも小さい値のしきい値２を、パワーアンプ１８０の最大出力電力の制限を解除する場合のしきい値として用いるので、パワーアンプ１８０の最大出力電力の制限開始と制限解除は、電流値Ｉｃｃに関してヒステリシスを形成する。制限開始及び制限解除の電流値Ｉｃｃのしきい値を同じに設定し、電流値Ｉｃｃに関してヒステリシスを形成しない場合には、電流値Ｉｃｃの値がしきい値を横断しながら微妙に変化するたびごとに、パワーアンプ１８０の最大出力電力が変動することになる。これに対し、パワーアンプ１８０の出力電力Ｐｏｕｔの制限を解除するしきい値を、制限開始に対するしきい値よりも小さくなるように選び、電流値Ｉｃｃに関してヒステリシスを形成するようにすることで、電流値Ｉｃｃが微妙に変動した場合においても均一した送信電力が得られるようになる。【００７１】
（実施の形態３）
図８は、本発明の実施の形態３に係るポーラ変調送信装置の要部構成を示すブロック図である。本実施の形態の説明にあたり、図４と同一構成部分には同一符号を付して説明を省略する。実施の形態１との相違点は、本実施の形態のポーラ変調送信装置２００は、電力制御部１４０に代え、電力制御部２１０を備えることにある。【００７２】
図９は、電力制御部２１０の要部構成を示すブロック図である。【００７３】
図９において、電力制御部２１０は、比較部２１１、及び電力制御信号可変制限部２１２を備えて構成される。【００７４】
比較部２１１は、電流検出部１３０から出力される電流値Ｉｃｃと複数のしきい値（しきい値１〜しきい値Ｎ）との大小比較を行い、大小比較結果を電力制御信号可変制限部２１２に出力する。【００７５】
電力制御信号可変制限部２１２は、比較結果に基づいて、電力印加部１５０に出力する制御信号Ｓ３１の値を変更し、電力印加部１５０に出力する。【００７６】
以下、上述のように構成されたポーラ変調送信装置２００の動作について、主に電力制御部２１０の動作を中心に説明する。【００７７】
まず、電力制御部２１０の比較部２１１によって、電流検出部１３０から出力される電流値Ｉｃｃと複数のしきい値１〜しきい値Ｎとの大小比較が行われ、比較結果が、電力制御信号可変制限部２１２に出力される。【００７８】
電力制御信号可変制限部２１２では、複数のしきい値１〜しきい値Ｎのうち、電流値Ｉｃｃがどのしきい値の間にあるかによって、電力印加部１５０に出力される制御信号Ｓ３１の値が変更される。【００７９】
図１０は、比較部２１１が３つのしきい値１〜しきい値３を有する場合に、しきい値と制御信号Ｓ３１の値の関係を示した図である。図１０において、しきい値１〜しきい値３は、それぞれ、７５０ｍＡ，７００ｍＡ，６５０ｍＡに設定されていて、また、同図中、出力制限値は、各出力値に対応するパワーアンプ１８０の出力電力Ｐｏｕｔを示す。【００８０】
図１０に示す例では、電流値Ｉｃｃが、Ｉｃｃ＞しきい値１の場合、制御信号Ｓ３１の値は２．９に設定され、しきい値１≧Ｉｃｃ＞しきい値２の場合、制御信号Ｓ３１の値は３．２に設定され、しきい値２≧Ｉｃｃ＞しきい値３の場合、制御信号Ｓ３１の値は３．５に設定され、しきい値３≧Ｉｃｃの場合、制御信号Ｓ３１の値は３．８に設定される。【００８１】
電力印加部１５０によって、ベースバンド振幅変調信号Ｓ１１に制御信号Ｓ３１が掛け合わされることにより、振幅変調信号Ｓ１３が形成される。【００８２】
レギュレータ１６０では、振幅変調信号Ｓ１３によって電源電圧Ｓ２１が変化され、振幅変調信号Ｓ１３によって電源電圧Ｓ２１が変化されて得た電源電圧Ｓ２２が、パワーアンプ１８０に供給される。【００８３】
例えば、電流値Ｉｃｃがしきい値１（７５０ｍＡ）を超え、制御信号Ｓ３１の値が２．９に設定される場合、パワーアンプ１８０の出力電力Ｐｏｕｔは２３ｄＢｍとなる。電流値Ｉｃｃがしきい値１（７５０ｍＡ）以下でしきい値２（７００ｍＡ）を超え、制御信号Ｓ３１の値が３．２に設定される場合、パワーアンプ１８０の出力電力Ｐｏｕｔは２４ｄＢｍとなる。電流値Ｉｃｃがしきい値２（７００ｍＡ）以下でしきい値３（６５０ｍＡ）を超え、制御信号Ｓ３１の値が３．５に設定される場合、パワーアンプ１８０の出力電力は２５ｄＢｍとなる。電流値Ｉｃｃがしきい値３（６５０ｍＡ）以下で、制御信号Ｓ３１の値が３．８に設定される場合、パワーアンプ１８０の出力電力は２６ｄＢｍとなる。【００８４】
このとき、レギュレータ１６０からパワーアンプ１８０に供給される電源電圧Ｓ２２の値も、パワーアンプ１８０の出力電力Ｐｏｕｔと同様に、制御信号Ｓ３１の大きさに応じて、小さくなるため、式（１）の右辺第１項のパワーアンプ１８０の供給される供給電力（Ｖｃｃ×Ｉｃｃ）と右辺第２項のパワーアンプ１８０の出力電圧Ｐｏｕｔとの電力差が小さくなって、パワーアンプ１８０の電力損失Ｐｌｏｓｓを抑圧することができる。【００８５】
図１１は、電力制御部２１０の動作の説明に供する図である。図１１において、横軸は電流値Ｉｃｃを示し、縦軸はパワーアンプ１８０の熱損失Ｐｌｏｓｓを示している。また、同図中、右上あがりの直線Ｌ２１〜Ｌ２４は、それぞれ、電力制御信号Ｓ３０の設定値が２６ｄＢｍ，２５ｄＢｍ，２４ｄＢｍ，２３ｄＢｍ相当の場合に、負荷が変動した時の電流値Ｉｃｃの変化とその時の熱損失Ｐｌｏｓｓとの関係を示す。また、同図中、Ｉ２１〜Ｉ２３は、電力制御信号Ｓ３０の設定値が２６ｄＢｍ，２５ｄＢｍ，２４ｄＢｍ相当の場合に、熱損失Ｐｌｏｓｓを既定値Ｐ１以下とする電流値Ｉｃｃの最大値を示す。図１０に示した例では、Ｉ２１＝６５０ｍＡ，Ｉ２２＝７００ｍＡ，Ｉ２３＝７５０ｍＡとなる。【００８６】
このとき、電力制御信号Ｓ３０の設定値が２６ｄＢｍ相当で、負荷変動により電流値ＩｃｃがＩ２１を上回る場合に、制御信号Ｓ３１の値が３．８から３．５に変更される。この結果、パワーアンプ１８０の出力電力Ｐｏｕｔが２５ｄＢｍに制限され、熱損失も許容値内となる（図１１の矢印ａ参照）。電流値ＩｃｃがＩ２２を上回ると、制御信号Ｓ３１の値が３．５から３．２に変更されてパワーアンプ１８０の出力電力Ｐｏｕｔの最大出力電力が２４ｄＢｍとなり、熱損失も許容値内となる（図１１の矢印ｂ参照）。電流値ＩｃｃがＩ２３を上回ると、制御信号Ｓ３１の値が３．２から２．９に変更されてパワーアンプ１８０の出力電力Ｐｏｕｔの最大出力電力が２３ｄＢｍとなり、熱損失も許容値内となる（図１１の矢印ｃ参照）。【００８７】
このように、複数のしきい値を設け、電流値Ｉｃｃの大きさに応じて、電力印加部１５０に出力する制御信号Ｓ３１の値を段階的に制御することにより、パワーアンプ１８０に供給される電源電圧Ｓ２２が段階的に制限されるようになる。これにより、パワーアンプ１８０の最大出力電力の制限量を段階的に制御することができるようになり、しきい値を単一で固定にする場合に比べ、不必要に出力電力Ｐｏｕｔを下げすぎてしまうのを回避して適切な出力電力Ｐｏｕｔを維持しつつ、パワーアンプ１８０の電力損失を低減することができる。【００８８】
以上のように、本実施の形態によれば、比較部２１１は複数のしきい値を有し、電力制御部２１０は、しきい値ごとに、パワーアンプ１８０の出力電力Ｐｏｕｔを制御する。すわなち、しきい値ごとに、電力印加部１５０に出力する制御信号Ｓ３１の値を制御することができるので、パワーアンプ１８０の最大出力電力の制限量を段階的に制御することができ、これにより、パワーアンプ１８０に印加される電源電圧Ｓ２２の値を不必要に下げすぎてしまうのを回避して適切な出力電力Ｐｏｕｔを維持しつつ、パワーアンプ１８０の電力損失を抑圧することができる。【００８９】
（実施の形態４）
図１２は、本発明の実施の形態４に係るポーラ変調送信装置の要部構成を示すブロック図である。本実施の形態の説明にあたり、図４と同一構成部分には同一符号を付して説明を省略する。実施の形態１との相違点は、本実施の形態のポーラ変調送信装置３００は、電力制御部１４０に代え、電力制御部３１０を備えることにある。【００９０】
図１３は、電力制御部３１０の要部構成を示すブロック図である。【００９１】
図１３において、電力制御部３１０は、供給電力推定部３１１、比較部３１２、スイッチ制御部３１３、スイッチ３１４、及び電力制御信号固定制限部３１５を備えて構成される。【００９２】
供給電力推定部３１１は、電流検出部１３０によって検出された電源電圧変換部１２０の電源電圧Ｓ２１の電流値Ｉｃｃと、電力制御信号Ｓ３０とに基づいて、式（２）を用いて、パワーアンプ１８０に供給する供給電力Ｐ０を推定する。
供給電力Ｐ０＝電流値Ｉｃｃ×電力制御信号×α      …（２）【００９３】
式（２）において、αは、Ｖｃｃを電力制限されない場合にパワーアンプ１８０に供給される平均電圧とした場合に、式（３）を満たすような係数である。
電力制御信号×α≒Ｖｃｃ      …（３）【００９４】
比較部３１２は、推定された供給電力Ｐ０と所定のしきい値との大小関係を比較し、比較結果をスイッチ制御部３１３に出力する。【００９５】
スイッチ制御部３１３は、比較結果に応じて、電力制御信号Ｓ３０のパスをパス１１又はパス１２のいずれか一方に切り換えるための制御信号Ｓ５０をスイッチ３１４に出力する。具体的には、供給電力Ｐ０＞しきい値の場合、電力制御信号Ｓ３０がパス１１を経由し、供給電力Ｐ０≦しきい値の場合、電力制御信号Ｓ３０がパス１２を経由するような制御信号Ｓ５０をスイッチ３１４に出力する。【００９６】
スイッチ３１４は、制御信号Ｓ５０に応じて、電力制御信号Ｓ３０のパスを切り換える。すなわち、供給電力Ｐ０＞しきい値の場合、電力制御信号Ｓ３０のパスをパス１１に切り換え、供給電力Ｐ０≦しきい値の場合、パス１２に切り換える。【００９７】
電力制御信号固定制限部３１５は、スイッチ３１４を経由して電力制御信号Ｓ３０が入力されると、電力制御信号Ｓ３０と電力制限信号固定制限部１４４が保持する固定電力制御信号Ｓ３２とを比較し、より小さい値を有する信号を制御信号Ｓ３１として電力印加部１５０に出力する。【００９８】
このようにして、電力制御部３１０は、比較部３１２における比較結果が、供給電力Ｐ０≦しきい値の場合、電力制御信号Ｓ３０を制御信号Ｓ３１として電力印加部１５０に出力する一方、供給電力Ｐ０＞しきい値の場合、電力制御信号Ｓ３０と固定電力制御信号Ｓ３２のうち、より小さい値を有する信号を制御信号Ｓ３１として電力印加部１５０に出力する。【００９９】
以下、上述のように構成されたポーラ変調送信装置３００の動作について、主に電力制御部３１０の動作を中心に説明する。【０１００】
まず、電力制御部３１０の供給電力推定部３１１によって、電流検出部１３０から出力される電流値Ｉｃｃと電力制御信号Ｓ３０とから、式（２）が用いられて、供給電力Ｐ０が推定される。供給電力Ｐ０は、比較部３１２によって、所定のしきい値との大小比較が行われ、比較結果が、スイッチ制御部３１３に出力される。スイッチ制御部３１３からは、比較結果が、供給電力Ｐ０≦しきい値であることを示す場合、電力制御信号Ｓ３０のパスをパス１２に切り換えるための制御信号Ｓ５０がスイッチ３１４に出力される。一方、比較結果が、供給電力Ｐ０＞しきい値であることを示す場合、電力制御信号Ｓ３０のパスをパス１２に切り換えるための制御信号Ｓ５０がスイッチ３１４に出力される。【０１０１】
このようにして、電力制御信号Ｓ３０は、比較結果が、供給電力Ｐ０＞しきい値の場合、電力制御信号固定制限部３１５に出力され、供給電力Ｐ０≦しきい値の場合、電力印加部１５０に出力される。【０１０２】
電力制御信号固定制限部３１５では、電力制御信号Ｓ３０が入力されると、電力制御信号Ｓ３０と固定電力制御信号Ｓ３２のうち、より小さい値を有する信号が制御信号Ｓ３１として、電力印加部１５０に出力される。【０１０３】
電力制御信号固定制限部３１５から固定電力制御信号Ｓ３２が出力されるのは、固定電力制御信号Ｓ３２が本来の電力制御信号Ｓ３０の値より小さいときであるので、固定電力制御信号Ｓ３２が制御信号Ｓ３１として電力印加部１５０に出力される場合、電力印加部１５０によって形成される振幅変調信号Ｓ１３のレベルが制限を受ける。レギュレータ１６０では、振幅変調信号Ｓ１３によって電源電圧Ｓ２１を変化させるため、振幅変調信号Ｓ１３が小さくなることにより、パワーアンプ１８０に供給される電源電圧Ｓ２２が減少する。パワーアンプ１８０に供給される電力が減少することにより、パワーアンプ１８０の損失が低減する。この結果、損失によりパワーアンプ１８０の温度が上昇するのを抑制することができる。【０１０４】
図１４は、電力制限信号固定制限部３１５における入力値と出力値との関係を例示した図である。図１４は、比較部３１２のしきい値が１０００ｍＷの場合の例で、供給電力推定部３１１において推定された供給電力Ｐ０が１０００ｍＷを超える場合には、制御信号Ｓ３１として２．９が設定され、供給電力Ｐ０が１０００ｍＷ以下の場合には、制御信号Ｓ３１として３．８が設定されることを示している。【０１０５】
このように、式（２）から供給電力を推定し、推定された供給電力Ｐ０を基に、電力印加部１５０に出力する制御信号Ｓ３１のレベルを制御するようにした。上述した実施の形態１〜３のように電流値Ｉｃｃを基に、制御信号Ｓ３１のレベルを制御する場合には、電流値Ｉｃｃが同じであれば、供給電力Ｐ０が異なる場合であってもパワーアンプ１８０に供給される電源電圧Ｓ２２が制御されるのに対し、本実施の形態では、電流値Ｉｃｃが同じであっても供給電力Ｐ０が異なる場合には、パワーアンプ１８０に供給される電源電圧Ｓ２２が必ずしも制御されるとは限らない。式（１）に示されるように、パワーアンプ１８０の電力損失は、電流値Ｉｃｃから算出される供給電力に基づいて変動するため、電流値Ｉｃｃを用いて電力印加部１５０における増幅率を制御するのに対し、供給電力を推定し、供給電力そのものを用いて電力印加部１５０における増幅率を制御する場合には、より不必要にパワーアンプ１８０の出力電力Ｐｏｕｔを下げすぎてしまうことを減らし、的確にパワーアンプ１８０の出力電力Ｐｏｕｔを制御することができる。【０１０６】
以上のように、本実施の形態によれば、電流値Ｉｃｃと電力制御信号Ｓ３０とからパワーアンプ１８０に供給する電力を推定する供給電力推定部３１１を設け、推定された供給電力Ｐ０に基づいて、電力印加部１５０に出力する制御信号Ｓ３１の値を制御するので、パワーアンプ１８０の最大出力電力を適切に制御して、パワーアンプ１８０の熱損失を確実に抑圧することができるようになる。すなわち、推定された供給電力Ｐ０が大きい場合には、電力制御信号Ｓ３０に代えて電力制御信号Ｓ３０の値より小さい値の電力制御信号Ｓ３２を制御信号Ｓ３１として電力印加部１５０に出力することで、電力印加部１５０における増幅率を小さくすることができるので生成される振幅変調信号Ｓ１２の振幅レベルが小さくなり、これにより、レギュレータ１６０を介してパワーアンプ１８０に供給される電源電圧Ｓ２２が小さくなってパワーアンプ１８０の電力損失を抑制し、熱損失を抑圧することができる。【０１０７】
（実施の形態５）
図１５は、本発明の実施の形態５に係るポーラ変調送信装置の要部構成を示すブロック図である。本実施の形態の説明にあたり、図４と同一構成部分には同一符号を付して説明を省略する。実施の形態１との相違点は、本実施の形態のポーラ変調送信装置４００は、電力制御部１４０に代え、電力制御部４３０を備え、カップラ４１０及び電力検出部４２０をさらに備えることにある。【０１０８】
カップラ４１０は、パワーアンプ１８０から出力されるＲＦ送信信号Ｓ１５をアンテナ１９０と電力検出部４２０とに分岐して出力する。【０１０９】
電力検出部４２０は、パワーアンプ１８０の出力電力、つまり、ＲＦ送信信号Ｓ１５の送信パワーＰＲＦを検出し、電力制御部４３０に出力する。【０１１０】
図１６は、電力制御部４３０の要部構成を示すブロック図である。【０１１１】
図１６において、電力制御部４３０は、熱損失量推定部４３１、比較部４３２、スイッチ制御部４３３、スイッチ４３４、及び電力制御信号固定制限部４３５を備えて構成される。【０１１２】
熱損失量推定部４３１は、電源電圧変換部１２０の電源電圧Ｓ２１の電流値Ｉｃｃと、電力検出部４２０によって検出されたＲＦ送信信号Ｓ１５の送信パワーＰＲＦと、電力制御信号Ｓ３０とに基づいて、式（１）を用いて、パワーアンプ１８０で損失する熱量Ｐｌｏｓｓを推定する。【０１１３】
比較部４３２は、推定された熱量Ｐｌｏｓｓと所定のしきい値との大小関係を比較し、比較結果をスイッチ制御部４３３に出力する。【０１１４】
スイッチ制御部４３３は、比較結果に応じて、電力制御信号Ｓ３０のパスをパス１１又はパス１２のいずれか一方に切り換えるための制御信号Ｓ６０をスイッチ４３４に出力する。具体的には、熱量Ｐｌｏｓｓ＞しきい値の場合、電力制御信号Ｓ３０がパス１１を経由し、熱量Ｐｌｏｓｓ≦しきい値の場合、電力制御信号Ｓ３０がパス１２を経由するような制御信号Ｓ６０をスイッチ４３４に出力する。【０１１５】
スイッチ４３４は、制御信号Ｓ６０に応じて、電力制御信号Ｓ３０のパスを切り換える。すなわち、熱量Ｐｌｏｓｓ＞しきい値の場合、電力制御信号Ｓ３０のパスをパス１１に切り換え、熱量Ｐｌｏｓｓ≦しきい値の場合、電力制御信号Ｓ３０のパスをパス１２に切り換える。【０１１６】
電力制御信号固定制限部４３５は、スイッチ４３４を経由して電力制御信号Ｓ３０が入力されると、電力制御信号Ｓ３０の値より小さい値の固定電力制御信号Ｓ３２を制御信号Ｓ３１として電力印加部１５０に出力する。【０１１７】
このようにして、電力制御部４３０は、比較部４３２における比較結果が、熱量Ｐｌｏｓｓ≦しきい値の場合、電力制御信号Ｓ３０を制御信号Ｓ３１として電力印加部１５０に出力する一方、熱量Ｐｌｏｓｓ≦しきい値の場合、電力制御信号Ｓ３０の値より小さい値の固定電力制御信号Ｓ３２を制御信号Ｓ３１として電力印加部１５０に出力する。【０１１８】
以下、上述のように構成されたポーラ変調送信装置４００の動作について、主に電力制御部４３０の動作を中心に説明する。【０１１９】
まず、電力制御部４３０の熱損失量推定部４３１によって、電源電圧変換部１２０の電源電圧Ｓ２１の電流値Ｉｃｃと、電力検出部４２０によって検出されたＲＦ送信信号Ｓ１５の送信パワーＰＲＦと、電力制御信号Ｓ３０とに基づいて、式（２）が用いられて、パワーアンプ１８０で損失する熱量Ｐｌｏｓｓが推定される。比較部４３２では、熱損失量推定部４３１から出力される熱量Ｐｌｏｓｓと所定のしきい値との大小比較が行われ、比較結果が、スイッチ制御部４３３に出力される。スイッチ制御部４３３からは、比較結果が、熱量Ｐｌｏｓｓ≦しきい値であることを示す場合、電力制御信号Ｓ３０のパスをパス１２に切り換えるための制御信号Ｓ６０がスイッチ４３４に出力される。一方、比較結果が、熱量Ｐｌｏｓｓ＞しきい値であることを示す場合、電力制御信号Ｓ３０のパスをパス１１に切り換えるための制御信号Ｓ６０がスイッチ４３４に出力される。【０１２０】
このようにして、電力制御信号Ｓ３０は、比較結果が、熱量Ｐｌｏｓｓ＞しきい値の場合、電力制御信号固定制限部４３５に出力され、電流値Ｉｃｃ≦しきい値の場合、電力印加部１５０に出力される。【０１２１】
電力制御信号固定制限部４３５では、電力制御信号Ｓ３０が入力されると、電力制御信号Ｓ３０の値を制限した固定電力制御信号Ｓ３２が制御信号Ｓ３１として、電力印加部１５０に出力される。【０１２２】
固定電力制御信号Ｓ３２の値が、電力制御信号Ｓ３０の値より小さい場合、固定電力制御信号Ｓ３２が制御信号Ｓ３１として電力印加部１５０に出力されるので、電力印加部１５０によって形成される振幅変調信号Ｓ１３のレベルが制限を受ける。レギュレータ１６０では、振幅変調信号Ｓ１３によって電源電圧Ｓ２１を変化させるため、振幅変調信号Ｓ１３が小さくなることにより、パワーアンプ１８０に供給される電源電圧Ｓ２２が減少する。パワーアンプ１８０に供給される電力が減少することにより、パワーアンプ１８０の損失が低減する。この結果、損失によりパワーアンプ１８０の温度が上昇するのを抑制することができる。【０１２３】
以上のように、本実施の形態によれば、電流値Ｉｃｃと電力制御信号Ｓ３０とＲＦ送信信号Ｓ１５の送信パワーＰＲＦとからパワーアンプ１８０での熱損失そのものを推定する熱損失量推定部４３１を設け、推定された熱量Ｐｌｏｓｓに基づいて、電力印加部１５０に出力する制御信号Ｓ３１の値を制御するので、パワーアンプ１８０の最大出力電力を適切に制御して、パワーアンプ１８０の熱損失を確実に抑圧することができるようになる。【０１２４】
本発明のポーラ変調送信装置の一つの態様は、所定信号の位相成分信号の電力を増幅するパワーアンプと、電源と、前記所定信号の振幅成分信号に応じて前記電源の電源電圧を可変させ、前記パワーアンプの電源入力端に供給するレギュレータと、前記電源から前記パワーアンプに流れる電流値を検出する電流検出部と、前記電流検出部により検出された電流値に基づいて、送信パワーを指定する送信電力制御信号の値を制限する電力制御部と、前記電力制御部から出力される前記送信電力制御信号に基づいて、前記所定信号の振幅成分信号を増幅する電力印加部とを備える構成を採る。【０１２５】
この構成によれば、電源電圧からパワーアンプに流れる電流値に基づいて、パワーアンプに印加される電源電圧を制限してパワーアンプの最大出力電力を制限することができるので、パワーアンプの熱損失を抑圧することができる。【０１２６】
本発明のポーラ変調送信装置の一つの態様は、前記電力制御部は、前記電流検出部により検出された電流値と所定のしきい値との大小比較を行う比較部をさらに具備し、前記電流値が前記所定のしきい値よりも大きいという前記比較部の比較結果が得られたとき、前記送信電力制御信号の値を制限する構成を採る。【０１２７】
この構成によれば、電源電圧からパワーアンプに流れる電流値が所定のしきい値よりも大きいという比較結果が得られた場合のみ、送信電力制御信号の値を制限するという簡単な制御で、パワーアンプの最大出力電力を制限し、パワーアンプの熱損失を確実に抑圧することができる。【０１２８】
本発明のポーラ変調送信装置の一つの態様は、前記電流検出部により検出された電流と比較される前記所定のしきい値は、前記パワーアンプの電源入力端に供給する前記電源電圧の制限を開始するときは、第１のしきい値であり、前記パワーアンプの電源入力端に供給する前記電源電圧の制限を解除するときは、前記第１のしきい値とは異なる第２のしきい値である、構成を採る。【０１２９】
この構成によれば、パワーアンプの最大出力電力の制限を開始する場合のしきい値よりも小さい値のしきい値を、パワーアンプの最大出力電力の制限を解除する場合のしきい値として用いるので、パワーアンプの最大出力電力の制限開始と制限解除が、電源電圧からパワーアンプに流れる電流値に関してヒステリシスを形成するので、電流値が微妙に変動した場合においても均一した送信電力が得られるようになる。【０１３０】
本発明のポーラ変調送信装置の一つの態様は、前記所定のしきい値が複数あるとき、前記電力制御部は、前記電流検出部により検出された電流値と、前記複数のしきい値との前記比較部による大小比較結果に応じて、前記送信電力制御信号の値を制限する構成を採る。【０１３１】
この構成によれば、電流値に応じて、パワーアンプに供給される電源電圧を段階的に制御することができるようになるので、しきい値を単一で固定にする場合に比べ、不必要にパワーアンプの出力電力を下げすぎてしまうのを回避し、適切な出力電力を維持することができる。【０１３２】
本発明のポーラ変調送信装置の一つの態様は、前記電力制御部は、前記電流検出部により検出された電流値と前記送信電力制御信号とに基づいて、前記パワーアンプに供給される供給電力を推定する供給電力推定部と、前記供給電力と所定のしきい値との大小比較を行う比較部とを、さらに具備し、前記供給電力が前記所定のしきい値よりも大きいという前記比較部の比較結果が得られたとき、前記送信電力制御信号の値を制限する構成を採る。【０１３３】
この構成によれば、供給電力を推定し、供給電力そのものを用いてパワーアンプに印加される電源電圧を制限してパワーアンプの最大出力電力を制限するので、不必要にパワーアンプの出力電力を下げすぎてしまうのを回避し、的確にパワーアンプの出力電力を制御することができる。【０１３４】
本発明のポーラ変調送信装置の一つの態様は、前記パワーアンプの出力パワーを検出する出力パワー検出部、をさらに具備し、前記電力制御部は、前記出力パワーと、前記電流検出部により検出された電流値と、前記送信電力制御信号とに基づいて、前記パワーアンプの熱損失量を推定する熱損失量推定部と、前記熱損失量と所定のしきい値との大小比較を行う比較部を、さらに具備し、前記熱損失量が前記所定のしきい値よりも大きいという前記比較部の比較結果が得られたとき、前記送信電力制御信号の値を制限する構成を採る。【０１３５】
この構成によれば、パワーアンプの熱損失そのものを推定し、推定した熱損失に基づいて、パワーアンプに印加される電源電圧を制限してパワーアンプの最大出力電力を制限するので、不必要なパワーアンプの出力電力の低下をなくし、パワーアンプの熱損失を確実に抑圧することができるようになる。【０１３６】
２００６年１２月２７日出願の特願２００６−３５１７１６に含まれる明細書、図面及び要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。
【産業上の利用可能性】
【０１３７】
本発明のポーラ変調送信装置は、アイソレータを用いなくても、パワーアンプの熱損失を抑圧することができ、回路規模も抑制できる。そのため、特に、ポーラ変調方式を適用した送信装置などに有用である。
【図１】
2008081632.tif 000003
【図２】
2008081632.tif 000004
【図３】
2008081632.tif 000005
【図４】
2008081632.tif 000006
【図５】
2008081632.tif 000007
【図６】
2008081632.tif 000008
【図７】
2008081632.tif 000009
【図８】
2008081632.tif 000010
【図９】
2008081632.tif 000011
【図１０】
2008081632.tif 000012
【図１１】
2008081632.tif 000013
【図１２】
2008081632.tif 000014
【図１３】
2008081632.tif 000015
【図１４】
2008081632.tif 000016
【図１５】
2008081632.tif 000017
【図１６】
2008081632.tif 000018
【手続補正書】
【提出日】平成20年12月17日(2008.12.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定信号の位相成分信号の電力を増幅するパワーアンプと、
電源と、
前記所定信号の振幅成分信号に応じて前記電源の電源電圧を可変させ、前記パワーアンプの電源入力端に供給するレギュレータと、
前記電源から前記パワーアンプに流れる電流値を検出する電流検出部と、
前記電流検出部により検出された電流値に基づいて、送信パワーを指定する送信電力制御信号の値を制限する電力制御部と、
前記電力制御部から出力される前記送信電力制御信号に基づいて、前記所定信号の振幅成分信号を増幅する電力印加部と
を備えるポーラ変調送信装置。
【請求項２】
前記電力制御部は、前記電流検出部により検出された電流値と所定のしきい値との大小比較を行う比較部をさらに具備し、
前記電流値が前記所定のしきい値よりも大きいという前記比較部の比較結果が得られたとき、前記送信電力制御信号の値を制限する
請求項１に記載のポーラ変調送信装置。
【請求項３】
前記電流検出部により検出された電流と比較される前記所定のしきい値は、
前記パワーアンプの電源入力端に供給する前記電源電圧の制限を開始するときは、第１のしきい値であり、
前記パワーアンプの電源入力端に供給する前記電源電圧の制限を解除するときは、前記第１のしきい値とは異なる第２のしきい値である、
請求項２に記載のポーラ変調送信装置。
【請求項４】
前記所定のしきい値が複数あるとき、
前記電力制御部は、前記電流検出部により検出された電流値と、前記複数のしきい値との前記比較部による大小比較結果に応じて、前記送信電力制御信号の値を制限する
請求項２に記載のポーラ変調送信装置。
【請求項５】
前記電力制御部は、前記電流検出部により検出された電流値と前記送信電力制御信号とに基づいて、前記パワーアンプに供給される供給電力を推定する供給電力推定部と、前記供給電力と所定のしきい値との大小比較を行う比較部とを、さらに具備し、
前記供給電力が前記所定のしきい値よりも大きいという前記比較部の比較結果が得られたとき、前記送信電力制御信号の値を制限する
請求項１に記載のポーラ変調送信装置。
【請求項６】
前記パワーアンプの出力パワーを検出する出力パワー検出部、をさらに具備し、
前記電力制御部は、前記出力パワーと、前記電流検出部により検出された電流値と、前記送信電力制御信号とに基づいて、前記パワーアンプの熱損失量を推定する熱損失量推定部と、前記熱損失量と所定のしきい値との大小比較を行う比較部を、さらに具備し、
前記熱損失量が前記所定のしきい値よりも大きいという前記比較部の比較結果が得られたとき、前記送信電力制御信号の値を制限する
請求項１に記載のポーラ変調送信装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に、ポーラ変調方式を適用した送信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の送信変調装置の設計には、一般に効率と線形性との間にトレードオフの関係がある。しかし、最近では、ポーラ変調を用いることで送信変調装置において高効率と線形性とを両立可能とした技術が提案されている。
【０００３】
図１は、ポーラ変調を適用した送信変調装置の構成例を示したブロック図である。
【０００４】
極座標変換部１１は、ベースバンド変調信号を振幅成分（例えば√（Ｉ２＋Ｑ２））であるベースバンド振幅変調信号Ｓ１と位相成分（例えば、変調シンボルとＩ軸のなす角度）であるベースバンド位相変調信号Ｓ２とに分離する。
【０００５】
電源電圧変換部１２は、図示せぬ電源から供給される電源電圧Ｓ３を電源電圧Ｓ４に変換し、変換後の電源電圧Ｓ４をレギュレータ１４に出力する。
【０００６】
電力印加部１３は、ベースバンド振幅変調信号Ｓ１に制御信号Ｓ５を掛け合わせることにより、振幅変調信号Ｓ６を形成する。
【０００７】
レギュレータ１４は、振幅変調信号Ｓ６によって電源電圧Ｓ４をバイアスし変化させる。レギュレータ１４は、振幅変調信号Ｓ６によって電源電圧Ｓ４を変化させて得た電源電圧Ｓ８を、電力増幅部１６の電源入力端に供給する。
【０００８】
位相変調部１５は、ベースバンド位相変調信号Ｓ２により高周波信号を位相変調して位相変調高周波信号Ｓ７に変換する。
【０００９】
パワーアンプ１６は、電源電圧Ｓ８を電源として位相変調高周波信号Ｓ７の電力を増幅する。パワーアンプ１６は、位相変調高周波信号Ｓ７を電力増幅し得たＲＦ送信信号Ｓ９をアイソレータ１７に出力する。
【００１０】
アイソレータ１７は、ある方向に対しては電磁波を減衰させることなく通過させ、その逆の方向に対しては、電磁波の電力を吸収する。これにより、アンテナ１８で受信した信号が、パワーアンプ１６へ進入することを防止する。また、アイソレータ１７が存在するため、アンテナ１８の負荷が変動したとしても、その悪影響がパワーアンプ１６に及ばず、パワーアンプ１６の動作が不安定になることがない。また、パワーアンプ１６の出力信号のＳ／Ｎが悪化することも防止される。このようにして、アイソレータ１７は、アンテナ１８によって生じる反射信号がパワーアンプ１６に伝搬するのを防止するとともに、アンテナ１８の負荷変動によりパワーアンプ１６に与える影響を遮断する。
【００１１】
アンテナ１８は、ＲＦ送信信号Ｓ１０を送信する。
【００１２】
上記のように構成された送信変調装置１０を携帯電話のような端末に用いた場合、アイソレータ１７が設けられているため、パワーアンプ１６の特性の安定化を図ることができる。しかし、アイソレータ１７を挿入した分、電力損失が発生し、回路の占有面積も増大する。
【００１３】
アイソレータ１７を削除すれば、電力損失の問題やスペースの問題は解消するものの、その一方、パワーアンプの特性の不安定化を招くことになり、上記のように構成された送信変調装置１０からアイソレータ１７を削除すると、パワーアンプの負荷が変動しやすくなる。
【００１４】
特に、携帯電話機のような移動体端末の場合は、使用環境が多様に変化し、これに伴いパワーアンプの負荷（アンテナ１８の負荷）は簡単に変動してしまう。例えば、通話時に、機器本体を人体に近づけたり、あるいは金属の机の上で使用するような場合、携帯電話機のアンテナが、人体や金属板と容量結合することによって送信変調装置の負荷は大きく変動する。
【００１５】
このような負荷変動は、電源電圧変換部１２からパワーアンプ１６に流れる電流の電流値Ｉｃｃを増加させ、かつ、パワーアンプ１６の出力電力を低下させる。この結果、式（１）に示すようにパワーアンプ１６の電力損失を増加させ、パワーアンプの電力損失が熱へ変わってパワーアンプの温度が大きく上昇してしまうという問題がある。
電力損失＝供給電力（Ｖｃｃ×Ｉｃｃ）−出力電力（Ｐｏｕｔ）      …（１）
【００１６】
このように、負荷が変動するとパワーアンプの電力損失が増大し、パワーアンプの発熱量が大きくなってしまうという課題がある。したがって、このような送信変調装置が搭載された携帯電話機では、筐体の温度が上昇し高温となり、携帯電話機の寿命や特性劣化を招くことになる。特に、身体に接触して利用される携帯電話機の場合は、筐体の表面温度が高くなると使用そのものが難しくなるので、パワーアンプの発熱量の増加は問題となる。
【００１７】
このような問題を解決するために、特許文献１には、パワーアンプの電流を検出することで負荷の変動を推定し、パワーアンプ出力端に接続された可変負荷を負荷変動が緩和するように制御を行う方法が開示されている。図２に、特許文献１に開示されるポーラ変調送信装置の要部構成を示す。
【００１８】
パワーアンプの負荷変動による悪影響を抑えるため、特許文献１に開示されるように、パワーアンプの負荷変動を推定する回路及び負荷を制御する回路を、ポーラ変調送信装置に設けることも考えられる。
【特許文献１】特開２０００−２９５０５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
しかしながら、負荷変動を推定したり、負荷を制御したりするための回路は、回路規模が大きく、携帯電話機のような端末に用いる場合、端末を小型化できないという問題がある。
【００２０】
本発明の目的は、ポーラ変調方式において、アイソレータを不要として回路規模を抑え、パワーアンプの熱損失を抑圧することができるポーラ変調送信装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明のポーラ変調送信装置は、所定信号の位相成分信号の電力を増幅するパワーアンプと、電源と、前記所定信号の振幅成分信号に応じて前記電源の電源電圧を可変させ、前記パワーアンプの電源入力端に供給するレギュレータと、前記電源から前記パワーアンプに流れる電流値を検出する電流検出部と、前記電流検出部により検出された電流値に基づいて、送信パワーを指定する送信電力制御信号の値を制限する電力制御部と、前記電力制
御部から出力される前記送信電力制御信号に基づいて、前記所定信号の振幅成分信号を増幅する電力印加部とを備える構成を採る。
【００２２】
この構成によれば、電源電圧からパワーアンプに流れる電流値に基づいて、パワーアンプに印加される電源電圧を制限してパワーアンプの最大出力電力を制限することができるので、パワーアンプの熱損失を抑圧することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、ポーラ変調送信機において、アイソレータを用いなくても、パワーアンプの熱損失を抑圧することができ、回路規模も抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２５】
本発明の発明者らは、負荷の位相成分の変動に伴うパワーアンプの電力損失量とパワーアンプの電源電流値との間に、高い相関性があることを見いだした。この点について、図３を参照して説明する。
【００２６】
図３は、図１の構成からアイソレータ１７を削除し、負荷の反射係数の大きさが等しく（ＶＳＷＲが４にて一定）、位相成分のみを変動させた場合の負荷の位相と、パワーアンプの出力電力値を示す図である。同図において、横軸は、負荷の位相を示し、縦軸は、パワーアンプの出力電力値を示している。さらに、同図に、パワーアンプの電力損失量、及び、電源電圧変換部１２からパワーアンプ１６に流れる電源電流値との関係を示す。なお、参考として負荷の変動がない場合（ＶＳＷＲ＝１）の値を同図に点線で示す。
【００２７】
図３から分かるように、負荷の位相成分が変動すると、パワーアンプ１６の電力損失量、パワーアンプ１６の出力電力値、電源電圧変換部１２からパワーアンプ１６に流れる電源電流値が共に変動する。
【００２８】
ここで、パワーアンプの電力損失量と電源電流値の変動の仕方に注目すると、図３に示されるように、負荷の位相成分の変動に対するパワーアンプの電力損失量とパワーアンプ
の電源電流値の間には、高い相関性があることがわかる。
【００２９】
本発明の発明者らは、この点に着目した。つまり、パワーアンプ１６の電力損失量とパワーアンプ１６の電源電流値の相関性を利用して、電源電圧変換部１２からパワーアンプ１６に流れる電流値に応じてパワーアンプ１６の電力制御を行うようにすれば、パワーアンプ１６の損失を効率的に抑圧できると考え、本発明に至った。
【００３０】
（実施の形態１）
図４に、本実施の形態に係るポーラ変調送信装置の要部構成を示す。ポーラ変調送信装置１００は、例えば携帯端末やその基地局装置等の無線通信装置に搭載されている。
【００３１】
図４において、ポーラ変調送信装置１００は、極座標変換部１１０、電源電圧変換部１２０、電流検出部１３０、電力制御部１４０、電力印加部１５０、レギュレータ１６０、位相変調部１７０、パワーアンプ（Power Amp）１８０、及びアンテナ１９０を備えて構成される。
【００３２】
極座標変換部１１０は、ベースバンド変調信号を振幅成分（例えば√（Ｉ２＋Ｑ２））であるベースバンド振幅変調信号Ｓ１１と位相成分（例えば、変調シンボルとＩ軸のなす角度）であるベースバンド位相変調信号Ｓ１２とに分離する。
【００３３】
電源電圧変換部１２０は、図示せぬ電源から供給された電源電圧Ｓ２０を電源電圧Ｓ２１に変換し、変換後の電源電圧Ｓ２１を電流検出部１３０及びレギュレータ１６０に出力する。
【００３４】
電流検出部１３０は、電源電圧変換部１２０からパワーアンプ１８０に流れる電流値Ｉｃｃを検出し、電力制御部１４０に出力する。
【００３５】
電力制御部１４０は、入力される電力制御信号Ｓ３０と、電流検出部１３０で検出された電流値Ｉｃｃに基づいて、制御信号Ｓ３１を電力印加部１５０に出力する。ここで、電力制御信号Ｓ３０は、アンテナ１９０から送信されるＲＦ出力信号Ｓ１５の送信電力を制御する信号であり、例えば通信相手装置との距離が近い場合には送信電力のレベルが小さい信号で、遠い場合は送信電力のレベルが大きい信号である。電力制御部１４０については、後に詳述する。
【００３６】
電力印加部１５０は、ベースバンド振幅変調信号Ｓ１１に制御信号Ｓ３１を掛け合わせることにより、振幅変調信号Ｓ１３を形成する。
【００３７】
レギュレータ１６０は、振幅変調信号Ｓ１３によって電源電圧Ｓ２１をバイアスし変化させる。レギュレータ１６０は、振幅変調信号Ｓ１３によって電源電圧Ｓ２１を変化させて得た電源電圧Ｓ２２を、パワーアンプ１８０に供給する。
【００３８】
位相変調部１７０は、ベースバンド位相変調信号Ｓ１２により高周波信号を位相変調して位相変調高周波信号Ｓ１４に変換する。
【００３９】
パワーアンプ１８０は、電源電圧Ｓ２２を電源として位相変調高周波信号Ｓ１４の電力を増幅する。パワーアンプ１８０は、位相変調高周波信号Ｓ１４を電力増幅し得たＲＦ送信信号Ｓ１５をアンテナ１９０に出力する。
【００４０】
アンテナ１９０は、ＲＦ送信信号Ｓ１５を送信する。
【００４１】
図５は、電力制御部１４０の要部構成を示すブロック図である。
【００４２】
図５において、電力制御部１４０は、比較部１４１、スイッチ制御部１４２、スイッチ１４３、及び電力制御信号固定制限部１４４を備えて構成される。
【００４３】
比較部１４１は、電流検出部１３０から出力される電流値Ｉｃｃと所定のしきい値との大小比較を行い、大小比較結果をスイッチ制御部１４２に出力する。
【００４４】
スイッチ制御部１４２は、比較部１４１の比較結果に応じて、スイッチ１４３のパスを切り換えるための制御信号Ｓ４０をスイッチ１４３に出力する。具体的には、比較結果が、電流値Ｉｃｃ＞しきい値の場合、パス１１に切り換え、電流値Ｉｃｃ≦しきい値の場合、パス１２に切り換えるための制御信号Ｓ４０をスイッチ１４３に出力する。
【００４５】
スイッチ１４３は、電力制御信号Ｓ３０を入力し、スイッチ制御部１４２から出力される制御信号Ｓ４０に応じて、電力制御信号Ｓ３０のパスをパス１１又はパス１２のいずれかに切り換える。
【００４６】
電力制限信号固定制限部１４４は、スイッチ１４３を経由して電力制御信号Ｓ３０が入力されると、電力制御信号Ｓ３０と電力制限信号固定制限部１４４が保持する固定電力制御信号Ｓ３２とを比較し、より小さい値を有する信号を制御信号Ｓ３１として電力印加部１５０に出力する。
【００４７】
このようにして、電力制御部１４０は、比較部１４１における比較結果が、電流値Ｉｃｃ≦しきい値の場合、制御信号Ｓ３１として電力制御信号Ｓ３０を電力印加部１５０に出力する一方、電流値Ｉｃｃ＞しきい値の場合、電力制御信号Ｓ３０と固定電力制御信号Ｓ３２のうち、より小さい値を有する信号を制御信号Ｓ３１として電力印加部１５０に出力する。
【００４８】
以下、上述のように構成されたポーラ変調送信装置１００の動作について、主に電力制御部１４０の動作を中心に説明する。
【００４９】
まず、電力制御部１４０の比較部１４１によって、電流検出部１３０から出力される電流値Ｉｃｃと所定のしきい値との大小比較が行われ、比較結果が、スイッチ制御部１４２に出力される。スイッチ制御部１４２からは、比較結果が、電流値Ｉｃｃ≦しきい値であることを示す場合、電力制御信号Ｓ３０のパスをパス１２に切り換えるための制御信号Ｓ４０がスイッチ１４３に出力される。一方、比較結果が、電流値Ｉｃｃ＞しきい値であることを示す場合、電力制御信号Ｓ３０のパスをパス１１に切り換えるための制御信号Ｓ４０がスイッチ１４３に出力される。
【００５０】
このようにして、比較結果が、電流値Ｉｃｃ＞しきい値の場合、電力制御信号Ｓ３０は、電力制御信号固定制限部１４４に出力され、電流値Ｉｃｃ≦しきい値の場合、電力制御信号Ｓ３０は、電力印加部１５０に直接出力される。
【００５１】
電力制御信号固定制限部１４４では、電力制御信号Ｓ３０が入力されると、電力制御信号Ｓ３０と固定電力制御信号Ｓ３２のうち、より小さい値を有する信号が制御信号Ｓ３１として、電力印加部１５０に出力される。
【００５２】
電力制御信号固定制限部１４４から固定電力制御信号Ｓ３２が出力されるのは、固定電力制御信号Ｓ３２が本来の電力制御信号Ｓ３０の値より小さいときであるので、固定電力制御信号Ｓ３２が制御信号Ｓ３１として電力印加部１５０に出力される場合、電力印加部
１５０によって形成される振幅変調信号Ｓ１３のレベルが制限を受ける。レギュレータ１６０では、振幅変調信号Ｓ１３によって電源電圧Ｓ２１を変化させるため、振幅変調信号Ｓ１３が小さくなることにより、パワーアンプ１８０に供給される電源電圧Ｓ２２が減少する。パワーアンプ１８０に供給される電力が減少することにより、パワーアンプ１８０の電力損失が低減する。この結果、電力損失によりパワーアンプ１８０の温度が上昇するのを抑制することができる。
【００５３】
図６は、電力制御部１４０の動作の説明に供する図である。図６において、横軸は電流値Ｉｃｃを示し、縦軸はパワーアンプ１８０の熱損失Ｐｌｏｓｓを示している。また、同図中、右上あがりの直線Ｌ１１は、電力制御信号Ｓ３０の設定値が出力電力Ｐｏｕｔ＝２６ｄＢｍ相当の場合に、負荷が変動した時の電流値Ｉｃｃの変化とその時の熱損失Ｐｌｏｓｓとの関係を示し、直線Ｌ１２は、電力制御信号Ｓ３０の設定値が出力電力Ｐｏｕｔ＝２３ｄＢｍ相当の場合に、負荷が変動した時の電流値Ｉｃｃの変化とその時の熱損失Ｐｌｏｓｓとの関係を示す。また、同図中、Ｉ１１は、電力制御信号Ｓ３０の設定値が出力電力Ｐｏｕｔ＝２６ｄＢｍ相当の場合に、熱損失Ｐｌｏｓｓを既定値Ｐ１以下とする電流値Ｉｃｃの最大値を示し、Ｉ１２は、電力制御信号Ｓ３０の設定値が出力電力Ｐｏｕｔ＝２３ｄＢｍ相当の場合に、熱損失Ｐｌｏｓｓを既定値Ｐ１以下とする電流値Ｉｃｃの最大値を示す。図６から分かるように、電力制御信号Ｓ３０で設定する出力電力Ｐｏｕｔが大きいほど、熱損失Ｐｌｏｓｓを既定値Ｐ１以下とする電流値Ｉｃｃの最大値が小さい（Ｉ１２＞Ｉ１１）。
【００５４】
例えば、電力制御信号Ｓ３０の設定値が出力電力Ｐｏｕｔ＝２６ｄＢｍの場合に、負荷変動により電流値ＩｃｃがＩ１１を上回る場合に、電力制御信号Ｓ３０の値より小さい値を有する固定電力制御信号Ｓ３２（例えば、出力電力Ｐｏｕｔ＝２３ｄＢｍ相当の設定値）が制御信号Ｓ３１として電力制御部１４０から電力印加部１５０に出力される。電力印加部１５０によって、ベースバンド振幅変調信号Ｓ１１に制御信号Ｓ３１が掛け合わされることにより、振幅変調信号Ｓ１３が形成される。
【００５５】
レギュレータ１６０では、振幅変調信号Ｓ１３によって電源電圧Ｓ２１が変化され、振幅変調信号Ｓ１３によって電源電圧Ｓ２１が変化されて得た電源電圧Ｓ２２が、パワーアンプ１８０に供給される。
【００５６】
このように、電力制御部１４０から制御信号Ｓ３１として電力制御信号Ｓ３０が固定印加部１５０に出力され、振幅変調信号Ｓ１３が取得される場合に比べ、電力制御部１４０から制御信号Ｓ３１として固定電力制御信号Ｓ３２が固定印加部１５０に出力され、振幅変調信号Ｓ１３が取得される場合の方が、ベースバンド振幅変調信号Ｓ１１から振幅変調信号Ｓ１３への増幅率が小さくなる。これにより、パワーアンプ１８０の出力電力Ｐｏｕｔが２６ｄＢｍから例えば２３ｄＢｍに低減されるようになって（図６の矢印ａ参照）、この結果、熱損失が低減し、パワーアンプ１８０の温度上昇を抑圧することができる。
【００５７】
以上のように、本実施の形態によれば、電力制御部１４０が、電源電圧変換部１２０の電流値Ｉｃｃに基づき、電力印加部１５０に出力する制御信号Ｓ３１の値を制御するので、パワーアンプ１８０の最大出力電力を制限し、パワーアンプ１８０の熱損失を抑圧することができるようになる。すなわち、電流値Ｉｃｃが大きい場合には、電力制御信号Ｓ３０に代えて電力制御信号Ｓ３０の値より小さい値の固定電力制御信号Ｓ３２を制御信号Ｓ３１として電力印加部１５０に出力することで、電力印加部１５０における増幅率を小さくすることができる。これにより、生成される振幅変調信号Ｓ１２の振幅レベルが小さくなり、これにより、レギュレータ１６０を介してパワーアンプ１８０に供給される電源電圧Ｓ２２が小さくなるので、パワーアンプ１８０への電源供給ラインでの電力損失を抑制し、熱損失を抑圧することができる。
【００５８】
なお、上述した説明では、電力制御部１４０は、比較部１４１と、スイッチ制御部１４２と、スイッチ１４３と、電力制御信号固定制限部１４４とから構成される場合に限定されず、比較部とメモリを備え、電流値Ｉｃｃが所定のしきい値を上回る場合に、予めメモリに記憶された固定電力制御信号Ｓ３２を制御信号Ｓ３１として出力する構成としてもよい。
【００５９】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２のポーラ変調送信装置のハードウェア構成図は、図４と同様であるため、説明を省略する。
【００６０】
図７は、本発明の実施の形態２に係る電力制御部１４０の要部構成を示すブロック図である。本実施の形態の説明にあたり、図５と同一構成部分には同一符号を付して説明を省略する。実施の形態１との相違点は、本実施の形態の電力制御部１４０は、比較部１４１のしきい値を切り換える第２のスイッチ１４５を備えることにある。
【００６１】
スイッチ１４５は、制御信号Ｓ４０に応じて、比較部１４１のしきい値を切り換える。制御信号Ｓ４０は、スイッチ制御部１４２から出力されるスイッチ１４３のパスを切り換えるための信号である。具体的には、スイッチ１４５は、パス１１に切り換えるような制御信号Ｓ４０がスイッチ制御部１４２から出力されると、比較部１４１のしきい値をしきい値１からしきい値２（しきい値１＞しきい値２）に切り換える。一方、スイッチ１４５は、パス１２に切り換えるような制御信号Ｓ４０がスイッチ制御部１４２から出力されると、比較部１４１のしきい値をしきい値２からしきい値１に切り換える。
【００６２】
以下、上述のように構成されたポーラ変調送信装置１００の動作について、主に電力制御部１４０の動作を中心に説明する。
【００６３】
まず、電力制御部１４０の比較部１４１によって、電流検出部１３０から出力される電流値Ｉｃｃと所定のしきい値との大小比較が行われ、比較結果が、スイッチ制御部１４２に出力される。比較結果が、電流値Ｉｃｃ≦しきい値であることを示す場合、スイッチ制御部１４２からは、電力制御信号Ｓ３０のパスをパス１２に切り換えるための制御信号Ｓ４０がスイッチ１４３及びスイッチ１４５に出力される。一方、比較結果が、電流値Ｉｃｃ＞しきい値であることを示す場合、電力制御信号Ｓ３０のパスをパス１１に切り換えるための制御信号Ｓ４０がスイッチ１４３及びスイッチ１４５に出力される。
【００６４】
電流値Ｉｃｃがしきい値１を超え、パワーアンプ１８０の出力電力Ｐｏｕｔの制限が開始されると、スイッチ１４５では、比較部１４１のしきい値がしきい値１からしきい値２に切り換えられる（しきい値１＞しきい値２）。これにより、電流値Ｉｃｃがしきい値２を下回った場合に、電力制御信号Ｓ３０のパスがパス１１からパス１２に切り換えられて、パワーアンプ１８０の出力電力Ｐｏｕｔの制限が解除される。パワーアンプ１８０の出力電力Ｐｏｕｔの制限が解除されると、スイッチ１４５では、比較部１４１のしきい値がしきい値２から再度しきい値１に切り換えられる。
【００６５】
このように、パワーアンプ１８０の出力電力Ｐｏｕｔの制限を解除するしきい値を、制限開始に対するしきい値よりも小さくなるように選ぶことにより、制限開始と制限解除は、電流値Ｉｃｃに関してヒステリシスを形成する。パワーアンプ１８０の出力電力Ｐｏｕｔの制限開始及び制限解除の電流値Ｉｃｃのしきい値を同じにした場合は、電流値Ｉｃｃに関してヒステリシスを形成しないため、電流値Ｉｃｃの値がしきい値を横断しながら微妙に変化するたびごとに、電力制御信号Ｓ３０のパスが切り換えられ、パワーアンプ１８０の最大出力電力が変動することになるのに対し、パワーアンプ１８０の出力電力Ｐｏｕ
ｔの制限を解除するしきい値を、制限開始に対するしきい値よりも小さくなるように選び、電流値Ｉｃｃに関してヒステリシスを形成するようにすることで、電流値Ｉｃｃが微妙に変動しただけでは電力制御信号Ｓ３０のパスは切り換えられなくなり、均一した送信電力が得られるようになる。
【００６６】
電力制御信号Ｓ３０は、スイッチ制御部１４２からの制御信号Ｓ４０に応じて、電力制御信号固定制限部１４４又は電力印加部１５０に出力される。
【００６７】
電力制御信号固定制限部１４４では、電力制御信号Ｓ３０が入力されると、電力制御信号Ｓ３０と固定電力制御信号Ｓ３２のうち、より小さい値を有する信号が制御信号Ｓ３１として電力印加部１５０に出力される。
【００６８】
電力制御信号固定制限部１４４から固定電力制御信号Ｓ３２が出力されるのは、固定電力制御信号Ｓ３２が本来の電力制御信号Ｓ３０の値より小さいときであるので、固定電力制御信号Ｓ３２が制御信号Ｓ３１として電力印加部１５０に出力される場合、電力印加部１５０によって形成される振幅変調信号Ｓ１３のレベルが制限を受ける。レギュレータ１６０では、振幅変調信号Ｓ１３によって電源電圧Ｓ２１を変化させるため、振幅変調信号Ｓ１３が小さくなることにより、パワーアンプ１８０に供給される電源電圧Ｓ２２が減少する。パワーアンプ１８０に供給される電力が減少することにより、パワーアンプ１８０の電力損失が低減する。この結果、電力損失によりパワーアンプ１８０の温度が上昇するのを抑制することができる。
【００６９】
以上のように、本実施の形態によれば、パワーアンプ１８０の最大出力電力の制限を開始する場合のしきい値１よりも小さい値のしきい値２を、パワーアンプ１８０の最大出力電力の制限を解除する場合のしきい値として用いるので、パワーアンプ１８０の最大出力電力の制限開始と制限解除は、電流値Ｉｃｃに関してヒステリシスを形成する。制限開始及び制限解除の電流値Ｉｃｃのしきい値を同じに設定し、電流値Ｉｃｃに関してヒステリシスを形成しない場合には、電流値Ｉｃｃの値がしきい値を横断しながら微妙に変化するたびごとに、パワーアンプ１８０の最大出力電力が変動することになる。これに対し、パワーアンプ１８０の出力電力Ｐｏｕｔの制限を解除するしきい値を、制限開始に対するしきい値よりも小さくなるように選び、電流値Ｉｃｃに関してヒステリシスを形成するようにすることで、電流値Ｉｃｃが微妙に変動した場合においても均一した送信電力が得られるようになる。
【００７０】
（実施の形態３）
図８は、本発明の実施の形態３に係るポーラ変調送信装置の要部構成を示すブロック図である。本実施の形態の説明にあたり、図４と同一構成部分には同一符号を付して説明を省略する。実施の形態１との相違点は、本実施の形態のポーラ変調送信装置２００は、電力制御部１４０に代え、電力制御部２１０を備えることにある。
【００７１】
図９は、電力制御部２１０の要部構成を示すブロック図である。
【００７２】
図９において、電力制御部２１０は、比較部２１１、及び電力制御信号可変制限部２１２を備えて構成される。
【００７３】
比較部２１１は、電流検出部１３０から出力される電流値Ｉｃｃと複数のしきい値（しきい値１〜しきい値Ｎ）との大小比較を行い、大小比較結果を電力制御信号可変制限部２１２に出力する。
【００７４】
電力制御信号可変制限部２１２は、比較結果に基づいて、電力印加部１５０に出力する
制御信号Ｓ３１の値を変更し、電力印加部１５０に出力する。
【００７５】
以下、上述のように構成されたポーラ変調送信装置２００の動作について、主に電力制御部２１０の動作を中心に説明する。
【００７６】
まず、電力制御部２１０の比較部２１１によって、電流検出部１３０から出力される電流値Ｉｃｃと複数のしきい値１〜しきい値Ｎとの大小比較が行われ、比較結果が、電力制御信号可変制限部２１２に出力される。
【００７７】
電力制御信号可変制限部２１２では、複数のしきい値１〜しきい値Ｎのうち、電流値Ｉｃｃがどのしきい値の間にあるかによって、電力印加部１５０に出力される制御信号Ｓ３１の値が変更される。
【００７８】
図１０は、比較部２１１が３つのしきい値１〜しきい値３を有する場合に、しきい値と制御信号Ｓ３１の値の関係を示した図である。図１０において、しきい値１〜しきい値３は、それぞれ、７５０ｍＡ，７００ｍＡ，６５０ｍＡに設定されていて、また、同図中、出力制限値は、各出力値に対応するパワーアンプ１８０の出力電力Ｐｏｕｔを示す。
【００７９】
図１０に示す例では、電流値Ｉｃｃが、Ｉｃｃ＞しきい値１の場合、制御信号Ｓ３１の値は２．９に設定され、しきい値１≧Ｉｃｃ＞しきい値２の場合、制御信号Ｓ３１の値は３．２に設定され、しきい値２≧Ｉｃｃ＞しきい値３の場合、制御信号Ｓ３１の値は３．５に設定され、しきい値３≧Ｉｃｃの場合、制御信号Ｓ３１の値は３．８に設定される。
【００８０】
電力印加部１５０によって、ベースバンド振幅変調信号Ｓ１１に制御信号Ｓ３１が掛け合わされることにより、振幅変調信号Ｓ１３が形成される。
【００８１】
レギュレータ１６０では、振幅変調信号Ｓ１３によって電源電圧Ｓ２１が変化され、振幅変調信号Ｓ１３によって電源電圧Ｓ２１が変化されて得た電源電圧Ｓ２２が、パワーアンプ１８０に供給される。
【００８２】
例えば、電流値Ｉｃｃがしきい値１（７５０ｍＡ）を超え、制御信号Ｓ３１の値が２．９に設定される場合、パワーアンプ１８０の出力電力Ｐｏｕｔは２３ｄＢｍとなる。電流値Ｉｃｃがしきい値１（７５０ｍＡ）以下でしきい値２（７００ｍＡ）を超え、制御信号Ｓ３１の値が３．２に設定される場合、パワーアンプ１８０の出力電力Ｐｏｕｔは２４ｄＢｍとなる。電流値Ｉｃｃがしきい値２（７００ｍＡ）以下でしきい値３（６５０ｍＡ）を超え、制御信号Ｓ３１の値が３．５に設定される場合、パワーアンプ１８０の出力電力は２５ｄＢｍとなる。電流値Ｉｃｃがしきい値３（６５０ｍＡ）以下で、制御信号Ｓ３１の値が３．８に設定される場合、パワーアンプ１８０の出力電力は２６ｄＢｍとなる。
【００８３】
このとき、レギュレータ１６０からパワーアンプ１８０に供給される電源電圧Ｓ２２の値も、パワーアンプ１８０の出力電力Ｐｏｕｔと同様に、制御信号Ｓ３１の大きさに応じて、小さくなるため、式（１）の右辺第１項のパワーアンプ１８０の供給される供給電力（Ｖｃｃ×Ｉｃｃ）と右辺第２項のパワーアンプ１８０の出力電圧Ｐｏｕｔとの電力差が小さくなって、パワーアンプ１８０の電力損失Ｐｌｏｓｓを抑圧することができる。
【００８４】
図１１は、電力制御部２１０の動作の説明に供する図である。図１１において、横軸は電流値Ｉｃｃを示し、縦軸はパワーアンプ１８０の熱損失Ｐｌｏｓｓを示している。また、同図中、右上あがりの直線Ｌ２１〜Ｌ２４は、それぞれ、電力制御信号Ｓ３０の設定値が２６ｄＢｍ，２５ｄＢｍ，２４ｄＢｍ，２３ｄＢｍ相当の場合に、負荷が変動した時の電流値Ｉｃｃの変化とその時の熱損失Ｐｌｏｓｓとの関係を示す。また、同図中、Ｉ２１
〜Ｉ２３は、電力制御信号Ｓ３０の設定値が２６ｄＢｍ，２５ｄＢｍ，２４ｄＢｍ相当の場合に、熱損失Ｐｌｏｓｓを既定値Ｐ１以下とする電流値Ｉｃｃの最大値を示す。図１０に示した例では、Ｉ２１＝６５０ｍＡ，Ｉ２２＝７００ｍＡ，Ｉ２３＝７５０ｍＡとなる。
【００８５】
このとき、電力制御信号Ｓ３０の設定値が２６ｄＢｍ相当で、負荷変動により電流値ＩｃｃがＩ２１を上回る場合に、制御信号Ｓ３１の値が３．８から３．５に変更される。この結果、パワーアンプ１８０の出力電力Ｐｏｕｔが２５ｄＢｍに制限され、熱損失も許容値内となる（図１１の矢印ａ参照）。電流値ＩｃｃがＩ２２を上回ると、制御信号Ｓ３１の値が３．５から３．２に変更されてパワーアンプ１８０の出力電力Ｐｏｕｔの最大出力電力が２４ｄＢｍとなり、熱損失も許容値内となる（図１１の矢印ｂ参照）。電流値ＩｃｃがＩ２３を上回ると、制御信号Ｓ３１の値が３．２から２．９に変更されてパワーアンプ１８０の出力電力Ｐｏｕｔの最大出力電力が２３ｄＢｍとなり、熱損失も許容値内となる（図１１の矢印ｃ参照）。
【００８６】
このように、複数のしきい値を設け、電流値Ｉｃｃの大きさに応じて、電力印加部１５０に出力する制御信号Ｓ３１の値を段階的に制御することにより、パワーアンプ１８０に供給される電源電圧Ｓ２２が段階的に制限されるようになる。これにより、パワーアンプ１８０の最大出力電力の制限量を段階的に制御することができるようになり、しきい値を単一で固定にする場合に比べ、不必要に出力電力Ｐｏｕｔを下げすぎてしまうのを回避して適切な出力電力Ｐｏｕｔを維持しつつ、パワーアンプ１８０の電力損失を低減することができる。
【００８７】
以上のように、本実施の形態によれば、比較部２１１は複数のしきい値を有し、電力制御部２１０は、しきい値ごとに、パワーアンプ１８０の出力電力Ｐｏｕｔを制御する。すわなち、しきい値ごとに、電力印加部１５０に出力する制御信号Ｓ３１の値を制御することができるので、パワーアンプ１８０の最大出力電力の制限量を段階的に制御することができ、これにより、パワーアンプ１８０に印加される電源電圧Ｓ２２の値を不必要に下げすぎてしまうのを回避して適切な出力電力Ｐｏｕｔを維持しつつ、パワーアンプ１８０の電力損失を抑圧することができる。
【００８８】
（実施の形態４）
図１２は、本発明の実施の形態４に係るポーラ変調送信装置の要部構成を示すブロック図である。本実施の形態の説明にあたり、図４と同一構成部分には同一符号を付して説明を省略する。実施の形態１との相違点は、本実施の形態のポーラ変調送信装置３００は、電力制御部１４０に代え、電力制御部３１０を備えることにある。
【００８９】
図１３は、電力制御部３１０の要部構成を示すブロック図である。
【００９０】
図１３において、電力制御部３１０は、供給電力推定部３１１、比較部３１２、スイッチ制御部３１３、スイッチ３１４、及び電力制御信号固定制限部３１５を備えて構成される。
【００９１】
供給電力推定部３１１は、電流検出部１３０によって検出された電源電圧変換部１２０の電源電圧Ｓ２１の電流値Ｉｃｃと、電力制御信号Ｓ３０とに基づいて、式（２）を用いて、パワーアンプ１８０に供給する供給電力Ｐ０を推定する。
供給電力Ｐ０＝電流値Ｉｃｃ×電力制御信号×α      …（２）
【００９２】
式（２）において、αは、Ｖｃｃを電力制限されない場合にパワーアンプ１８０に供給される平均電圧とした場合に、式（３）を満たすような係数である。
電力制御信号×α≒Ｖｃｃ      …（３）
【００９３】
比較部３１２は、推定された供給電力Ｐ０と所定のしきい値との大小関係を比較し、比較結果をスイッチ制御部３１３に出力する。
【００９４】
スイッチ制御部３１３は、比較結果に応じて、電力制御信号Ｓ３０のパスをパス１１又はパス１２のいずれか一方に切り換えるための制御信号Ｓ５０をスイッチ３１４に出力する。具体的には、供給電力Ｐ０＞しきい値の場合、電力制御信号Ｓ３０がパス１１を経由し、供給電力Ｐ０≦しきい値の場合、電力制御信号Ｓ３０がパス１２を経由するような制御信号Ｓ５０をスイッチ３１４に出力する。
【００９５】
スイッチ３１４は、制御信号Ｓ５０に応じて、電力制御信号Ｓ３０のパスを切り換える。すなわち、供給電力Ｐ０＞しきい値の場合、電力制御信号Ｓ３０のパスをパス１１に切り換え、供給電力Ｐ０≦しきい値の場合、パス１２に切り換える。
【００９６】
電力制御信号固定制限部３１５は、スイッチ３１４を経由して電力制御信号Ｓ３０が入力されると、電力制御信号Ｓ３０と電力制限信号固定制限部１４４が保持する固定電力制御信号Ｓ３２とを比較し、より小さい値を有する信号を制御信号Ｓ３１として電力印加部１５０に出力する。
【００９７】
このようにして、電力制御部３１０は、比較部３１２における比較結果が、供給電力Ｐ０≦しきい値の場合、電力制御信号Ｓ３０を制御信号Ｓ３１として電力印加部１５０に出力する一方、供給電力Ｐ０＞しきい値の場合、電力制御信号Ｓ３０と固定電力制御信号Ｓ３２のうち、より小さい値を有する信号を制御信号Ｓ３１として電力印加部１５０に出力する。
【００９８】
以下、上述のように構成されたポーラ変調送信装置３００の動作について、主に電力制御部３１０の動作を中心に説明する。
【００９９】
まず、電力制御部３１０の供給電力推定部３１１によって、電流検出部１３０から出力される電流値Ｉｃｃと電力制御信号Ｓ３０とから、式（２）が用いられて、供給電力Ｐ０が推定される。供給電力Ｐ０は、比較部３１２によって、所定のしきい値との大小比較が行われ、比較結果が、スイッチ制御部３１３に出力される。スイッチ制御部３１３からは、比較結果が、供給電力Ｐ０≦しきい値であることを示す場合、電力制御信号Ｓ３０のパスをパス１２に切り換えるための制御信号Ｓ５０がスイッチ３１４に出力される。一方、比較結果が、供給電力Ｐ０＞しきい値であることを示す場合、電力制御信号Ｓ３０のパスをパス１２に切り換えるための制御信号Ｓ５０がスイッチ３１４に出力される。
【０１００】
このようにして、電力制御信号Ｓ３０は、比較結果が、供給電力Ｐ０＞しきい値の場合、電力制御信号固定制限部３１５に出力され、供給電力Ｐ０≦しきい値の場合、電力印加部１５０に出力される。
【０１０１】
電力制御信号固定制限部３１５では、電力制御信号Ｓ３０が入力されると、電力制御信号Ｓ３０と固定電力制御信号Ｓ３２のうち、より小さい値を有する信号が制御信号Ｓ３１として、電力印加部１５０に出力される。
【０１０２】
電力制御信号固定制限部３１５から固定電力制御信号Ｓ３２が出力されるのは、固定電力制御信号Ｓ３２が本来の電力制御信号Ｓ３０の値より小さいときであるので、固定電力制御信号Ｓ３２が制御信号Ｓ３１として電力印加部１５０に出力される場合、電力印加部１５０によって形成される振幅変調信号Ｓ１３のレベルが制限を受ける。レギュレータ１
６０では、振幅変調信号Ｓ１３によって電源電圧Ｓ２１を変化させるため、振幅変調信号Ｓ１３が小さくなることにより、パワーアンプ１８０に供給される電源電圧Ｓ２２が減少する。パワーアンプ１８０に供給される電力が減少することにより、パワーアンプ１８０の損失が低減する。この結果、損失によりパワーアンプ１８０の温度が上昇するのを抑制することができる。
【０１０３】
図１４は、電力制限信号固定制限部３１５における入力値と出力値との関係を例示した図である。図１４は、比較部３１２のしきい値が１０００ｍＷの場合の例で、供給電力推定部３１１において推定された供給電力Ｐ０が１０００ｍＷを超える場合には、制御信号Ｓ３１として２．９が設定され、供給電力Ｐ０が１０００ｍＷ以下の場合には、制御信号Ｓ３１として３．８が設定されることを示している。
【０１０４】
このように、式（２）から供給電力を推定し、推定された供給電力Ｐ０を基に、電力印加部１５０に出力する制御信号Ｓ３１のレベルを制御するようにした。上述した実施の形態１〜３のように電流値Ｉｃｃを基に、制御信号Ｓ３１のレベルを制御する場合には、電流値Ｉｃｃが同じであれば、供給電力Ｐ０が異なる場合であってもパワーアンプ１８０に供給される電源電圧Ｓ２２が制御されるのに対し、本実施の形態では、電流値Ｉｃｃが同じであっても供給電力Ｐ０が異なる場合には、パワーアンプ１８０に供給される電源電圧Ｓ２２が必ずしも制御されるとは限らない。式（１）に示されるように、パワーアンプ１８０の電力損失は、電流値Ｉｃｃから算出される供給電力に基づいて変動するため、電流値Ｉｃｃを用いて電力印加部１５０における増幅率を制御するのに対し、供給電力を推定し、供給電力そのものを用いて電力印加部１５０における増幅率を制御する場合には、より不必要にパワーアンプ１８０の出力電力Ｐｏｕｔを下げすぎてしまうことを減らし、的確にパワーアンプ１８０の出力電力Ｐｏｕｔを制御することができる。
【０１０５】
以上のように、本実施の形態によれば、電流値Ｉｃｃと電力制御信号Ｓ３０とからパワーアンプ１８０に供給する電力を推定する供給電力推定部３１１を設け、推定された供給電力Ｐ０に基づいて、電力印加部１５０に出力する制御信号Ｓ３１の値を制御するので、パワーアンプ１８０の最大出力電力を適切に制御して、パワーアンプ１８０の熱損失を確実に抑圧することができるようになる。すなわち、推定された供給電力Ｐ０が大きい場合には、電力制御信号Ｓ３０に代えて電力制御信号Ｓ３０の値より小さい値の電力制御信号Ｓ３２を制御信号Ｓ３１として電力印加部１５０に出力することで、電力印加部１５０における増幅率を小さくすることができるので生成される振幅変調信号Ｓ１２の振幅レベルが小さくなり、これにより、レギュレータ１６０を介してパワーアンプ１８０に供給される電源電圧Ｓ２２が小さくなってパワーアンプ１８０の電力損失を抑制し、熱損失を抑圧することができる。
【０１０６】
（実施の形態５）
図１５は、本発明の実施の形態５に係るポーラ変調送信装置の要部構成を示すブロック図である。本実施の形態の説明にあたり、図４と同一構成部分には同一符号を付して説明を省略する。実施の形態１との相違点は、本実施の形態のポーラ変調送信装置４００は、電力制御部１４０に代え、電力制御部４３０を備え、カップラ４１０及び電力検出部４２０をさらに備えることにある。
【０１０７】
カップラ４１０は、パワーアンプ１８０から出力されるＲＦ送信信号Ｓ１５をアンテナ１９０と電力検出部４２０とに分岐して出力する。
【０１０８】
電力検出部４２０は、パワーアンプ１８０の出力電力、つまり、ＲＦ送信信号Ｓ１５の送信パワーＰＲＦを検出し、電力制御部４３０に出力する。
【０１０９】
図１６は、電力制御部４３０の要部構成を示すブロック図である。
【０１１０】
図１６において、電力制御部４３０は、熱損失量推定部４３１、比較部４３２、スイッチ制御部４３３、スイッチ４３４、及び電力制御信号固定制限部４３５を備えて構成される。
【０１１１】
熱損失量推定部４３１は、電源電圧変換部１２０の電源電圧Ｓ２１の電流値Ｉｃｃと、電力検出部４２０によって検出されたＲＦ送信信号Ｓ１５の送信パワーＰＲＦと、電力制御信号Ｓ３０とに基づいて、式（１）を用いて、パワーアンプ１８０で損失する熱量Ｐｌｏｓｓを推定する。
【０１１２】
比較部４３２は、推定された熱量Ｐｌｏｓｓと所定のしきい値との大小関係を比較し、比較結果をスイッチ制御部４３３に出力する。
【０１１３】
スイッチ制御部４３３は、比較結果に応じて、電力制御信号Ｓ３０のパスをパス１１又はパス１２のいずれか一方に切り換えるための制御信号Ｓ６０をスイッチ４３４に出力する。具体的には、熱量Ｐｌｏｓｓ＞しきい値の場合、電力制御信号Ｓ３０がパス１１を経由し、熱量Ｐｌｏｓｓ≦しきい値の場合、電力制御信号Ｓ３０がパス１２を経由するような制御信号Ｓ６０をスイッチ４３４に出力する。
【０１１４】
スイッチ４３４は、制御信号Ｓ６０に応じて、電力制御信号Ｓ３０のパスを切り換える。すなわち、熱量Ｐｌｏｓｓ＞しきい値の場合、電力制御信号Ｓ３０のパスをパス１１に切り換え、熱量Ｐｌｏｓｓ≦しきい値の場合、電力制御信号Ｓ３０のパスをパス１２に切り換える。
【０１１５】
電力制御信号固定制限部４３５は、スイッチ４３４を経由して電力制御信号Ｓ３０が入力されると、電力制御信号Ｓ３０の値より小さい値の固定電力制御信号Ｓ３２を制御信号Ｓ３１として電力印加部１５０に出力する。
【０１１６】
このようにして、電力制御部４３０は、比較部４３２における比較結果が、熱量Ｐｌｏｓｓ≦しきい値の場合、電力制御信号Ｓ３０を制御信号Ｓ３１として電力印加部１５０に出力する一方、熱量Ｐｌｏｓｓ≦しきい値の場合、電力制御信号Ｓ３０の値より小さい値の固定電力制御信号Ｓ３２を制御信号Ｓ３１として電力印加部１５０に出力する。
【０１１７】
以下、上述のように構成されたポーラ変調送信装置４００の動作について、主に電力制御部４３０の動作を中心に説明する。
【０１１８】
まず、電力制御部４３０の熱損失量推定部４３１によって、電源電圧変換部１２０の電源電圧Ｓ２１の電流値Ｉｃｃと、電力検出部４２０によって検出されたＲＦ送信信号Ｓ１５の送信パワーＰＲＦと、電力制御信号Ｓ３０とに基づいて、式（２）が用いられて、パワーアンプ１８０で損失する熱量Ｐｌｏｓｓが推定される。比較部４３２では、熱損失量推定部４３１から出力される熱量Ｐｌｏｓｓと所定のしきい値との大小比較が行われ、比較結果が、スイッチ制御部４３３に出力される。スイッチ制御部４３３からは、比較結果が、熱量Ｐｌｏｓｓ≦しきい値であることを示す場合、電力制御信号Ｓ３０のパスをパス１２に切り換えるための制御信号Ｓ６０がスイッチ４３４に出力される。一方、比較結果が、熱量Ｐｌｏｓｓ＞しきい値であることを示す場合、電力制御信号Ｓ３０のパスをパス１１に切り換えるための制御信号Ｓ６０がスイッチ４３４に出力される。
【０１１９】
このようにして、電力制御信号Ｓ３０は、比較結果が、熱量Ｐｌｏｓｓ＞しきい値の場合、電力制御信号固定制限部４３５に出力され、電流値Ｉｃｃ≦しきい値の場合、電力印
加部１５０に出力される。
【０１２０】
電力制御信号固定制限部４３５では、電力制御信号Ｓ３０が入力されると、電力制御信号Ｓ３０の値を制限した固定電力制御信号Ｓ３２が制御信号Ｓ３１として、電力印加部１５０に出力される。
【０１２１】
固定電力制御信号Ｓ３２の値が、電力制御信号Ｓ３０の値より小さい場合、固定電力制御信号Ｓ３２が制御信号Ｓ３１として電力印加部１５０に出力されるので、電力印加部１５０によって形成される振幅変調信号Ｓ１３のレベルが制限を受ける。レギュレータ１６０では、振幅変調信号Ｓ１３によって電源電圧Ｓ２１を変化させるため、振幅変調信号Ｓ１３が小さくなることにより、パワーアンプ１８０に供給される電源電圧Ｓ２２が減少する。パワーアンプ１８０に供給される電力が減少することにより、パワーアンプ１８０の損失が低減する。この結果、損失によりパワーアンプ１８０の温度が上昇するのを抑制することができる。
【０１２２】
以上のように、本実施の形態によれば、電流値Ｉｃｃと電力制御信号Ｓ３０とＲＦ送信信号Ｓ１５の送信パワーＰＲＦとからパワーアンプ１８０での熱損失そのものを推定する熱損失量推定部４３１を設け、推定された熱量Ｐｌｏｓｓに基づいて、電力印加部１５０に出力する制御信号Ｓ３１の値を制御するので、パワーアンプ１８０の最大出力電力を適切に制御して、パワーアンプ１８０の熱損失を確実に抑圧することができるようになる。
【０１２３】
本発明のポーラ変調送信装置の一つの態様は、所定信号の位相成分信号の電力を増幅するパワーアンプと、電源と、前記所定信号の振幅成分信号に応じて前記電源の電源電圧を可変させ、前記パワーアンプの電源入力端に供給するレギュレータと、前記電源から前記パワーアンプに流れる電流値を検出する電流検出部と、前記電流検出部により検出された電流値に基づいて、送信パワーを指定する送信電力制御信号の値を制限する電力制御部と、前記電力制御部から出力される前記送信電力制御信号に基づいて、前記所定信号の振幅成分信号を増幅する電力印加部とを備える構成を採る。
【０１２４】
この構成によれば、電源電圧からパワーアンプに流れる電流値に基づいて、パワーアンプに印加される電源電圧を制限してパワーアンプの最大出力電力を制限することができるので、パワーアンプの熱損失を抑圧することができる。
【０１２５】
本発明のポーラ変調送信装置の一つの態様は、前記電力制御部は、前記電流検出部により検出された電流値と所定のしきい値との大小比較を行う比較部をさらに具備し、前記電流値が前記所定のしきい値よりも大きいという前記比較部の比較結果が得られたとき、前記送信電力制御信号の値を制限する構成を採る。
【０１２６】
この構成によれば、電源電圧からパワーアンプに流れる電流値が所定のしきい値よりも大きいという比較結果が得られた場合のみ、送信電力制御信号の値を制限するという簡単な制御で、パワーアンプの最大出力電力を制限し、パワーアンプの熱損失を確実に抑圧することができる。
【０１２７】
本発明のポーラ変調送信装置の一つの態様は、前記電流検出部により検出された電流と比較される前記所定のしきい値は、前記パワーアンプの電源入力端に供給する前記電源電圧の制限を開始するときは、第１のしきい値であり、前記パワーアンプの電源入力端に供給する前記電源電圧の制限を解除するときは、前記第１のしきい値とは異なる第２のしきい値である、構成を採る。
【０１２８】
この構成によれば、パワーアンプの最大出力電力の制限を開始する場合のしきい値より
も小さい値のしきい値を、パワーアンプの最大出力電力の制限を解除する場合のしきい値として用いるので、パワーアンプの最大出力電力の制限開始と制限解除が、電源電圧からパワーアンプに流れる電流値に関してヒステリシスを形成するので、電流値が微妙に変動した場合においても均一した送信電力が得られるようになる。
【０１２９】
本発明のポーラ変調送信装置の一つの態様は、前記所定のしきい値が複数あるとき、前記電力制御部は、前記電流検出部により検出された電流値と、前記複数のしきい値との前記比較部による大小比較結果に応じて、前記送信電力制御信号の値を制限する構成を採る。
【０１３０】
この構成によれば、電流値に応じて、パワーアンプに供給される電源電圧を段階的に制御することができるようになるので、しきい値を単一で固定にする場合に比べ、不必要にパワーアンプの出力電力を下げすぎてしまうのを回避し、適切な出力電力を維持することができる。
【０１３１】
本発明のポーラ変調送信装置の一つの態様は、前記電力制御部は、前記電流検出部により検出された電流値と前記送信電力制御信号とに基づいて、前記パワーアンプに供給される供給電力を推定する供給電力推定部と、前記供給電力と所定のしきい値との大小比較を行う比較部とを、さらに具備し、前記供給電力が前記所定のしきい値よりも大きいという前記比較部の比較結果が得られたとき、前記送信電力制御信号の値を制限する構成を採る。
【０１３２】
この構成によれば、供給電力を推定し、供給電力そのものを用いてパワーアンプに印加される電源電圧を制限してパワーアンプの最大出力電力を制限するので、不必要にパワーアンプの出力電力を下げすぎてしまうのを回避し、的確にパワーアンプの出力電力を制御することができる。
【０１３３】
本発明のポーラ変調送信装置の一つの態様は、前記パワーアンプの出力パワーを検出する出力パワー検出部、をさらに具備し、前記電力制御部は、前記出力パワーと、前記電流検出部により検出された電流値と、前記送信電力制御信号とに基づいて、前記パワーアンプの熱損失量を推定する熱損失量推定部と、前記熱損失量と所定のしきい値との大小比較を行う比較部を、さらに具備し、前記熱損失量が前記所定のしきい値よりも大きいという前記比較部の比較結果が得られたとき、前記送信電力制御信号の値を制限する構成を採る。
【０１３４】
この構成によれば、パワーアンプの熱損失そのものを推定し、推定した熱損失に基づいて、パワーアンプに印加される電源電圧を制限してパワーアンプの最大出力電力を制限するので、不必要なパワーアンプの出力電力の低下をなくし、パワーアンプの熱損失を確実に抑圧することができるようになる。
【０１３５】
２００６年１２月２７日出願の特願２００６−３５１７１６に含まれる明細書、図面及び要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。
【産業上の利用可能性】
【０１３６】
本発明のポーラ変調送信装置は、アイソレータを用いなくても、パワーアンプの熱損失を抑圧することができ、回路規模も抑制できる。そのため、特に、ポーラ変調方式を適用した送信装置などに有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１３７】
【図１】従来のポーラ変調方式に用いられるポーラ変調送信装置の要部構成を示すブロック図
【図２】従来のアイソレータレスポーラ変調送信装置の要部構成を示すブロック図
【図３】パワーアンプの電力損失量とパターアンプの電源電流値との関係を示す図
【図４】本発明の実施の形態１に係るポーラ変調送信装置の要部構成を示すブロック図
【図５】実施の形態１に係る電力制御部の要部構成を示すブロック図
【図６】電源電圧の電流値とパワーアンプの熱損失との関係を説明するための図
【図７】本発明の実施の形態２に係る電力制御部の要部構成を示すブロック図
【図８】本発明の実施の形態３に係るポーラ変調送信装置の要部構成を示すブロック図
【図９】実施の形態３に係る電力制御部の要部構成を示すブロック図
【図１０】しきい値と制御信号との関係を示す図
【図１１】電源電圧の電流値とパワーアンプの熱損失との関係を説明するための図
【図１２】本発明の実施の形態４に係るポーラ変調送信装置の要部構成を示すブロック図
【図１３】実施の形態４に係る電力制御部の要部構成を示すブロック図
【図１４】しきい値と制御信号との関係を示す図
【図１５】本発明の実施の形態５に係るポーラ変調送信装置の要部構成を示すブロック図
【図１６】実施の形態５に係る電力制御部の要部構成を示すブロック図
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2008081632.tif 000019
【図２】
2008081632.tif 000020
【図３】
2008081632.tif 000021
【図４】
2008081632.tif 000022
【図５】
2008081632.tif 000023
【図６】
2008081632.tif 000024
【図７】
2008081632.tif 000025
【図８】
2008081632.tif 000026
【図９】
2008081632.tif 000027
【図１０】
2008081632.tif 000028
【図１１】
2008081632.tif 000029
【図１２】
2008081632.tif 000030
【図１３】
2008081632.tif 000031
【図１４】
2008081632.tif 000032
【図１５】
2008081632.tif 000033
【図１６】
2008081632.tif 000034
【国際調査報告】
2008081632.tif 000035
2008081632.tif 000036
2008081632.tif 000037
2008081632.tif 000038