(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電源の出力電圧が定格電圧のときに送信出力増幅器から所定の送信出力電力を出力させるための基準電圧を送出する制御回路を備え、前記直流電源から前記送信出力増幅器に供給される消費電流に基づく電圧と前記基準電圧との差に基づいて送信出力増幅器の送信出力電力を制御するオートパワーコントロール回路において、
前記直流電源の出力電圧を受けて前記直流電源の出力電圧が前記定格電圧を超えたとき前記直流電源の出力電圧と前記定格電圧との差電圧を検出する電源電圧比較手段と、検出された差電圧に基づいて前記基準電圧を順次低減させる基準電圧低減手段とを制御回路に備え、
前記直流電源の出力電圧が前記定格電圧以下のときは、前記送信出力増幅器に供給される消費電流を一定に維持し、
前記直流電源の出力電圧が前記定格電圧を超えたときは、前記検出された差電圧に基づいて前記送信出力増幅器に供給される消費電流を順次低下させ、かつ前記検出された差電圧に拘わらず送信出力電力を前記所定の送信出力電力に維持して、前記直流電源の消耗を抑制することを特徴とするオートパワーコントロール回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は無線通信機の送信出力増幅器に用いられるオートパワーコントロール（ＡＰＣ）回路に関し、さらに詳細には定電流形ＡＰＣ回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
無線通信機の送信出力増幅器に用いられるＡＰＣ回路には、種々の制御方式のものがある。その中には送信出力増幅器の消費電流を検出しこれを一定に保つように動作する方式のＡＰＣ回路（定電流型ＡＰＣ回路とも記す）がある。
【０００３】
従来の定電流型ＡＰＣ回路は図３に示すように構成されている。
【０００４】
図３に示す例では、送信出力増幅器（以下、パワーモジュールとも記す）にＣＭＯＳ型のパワーモジュール１を用いている。直流電源３の電圧、すなわち電源電圧Ｖｄｄはパワーモジュール１のドレインに印加し、ＡＰＣ制御電圧Ｖｇはパワーモジュール１のゲートに印加して、送信出力電力を一定に制御する。
【０００５】
送信出力電力の制御のために、直流電源３の出力電圧を低抵抗の抵抗２を介してパワーモジュール１に電源電圧Ｖｄｄとして印加し、抵抗２の両端の電位差を差動増幅器４に入力して、この電位差から差動増幅器４によって直流電源３の出力電流、すなわち送信出力増幅器の消費電流Ｉを検出する。
【０００６】
マイクロコンピュータからなる制御回路６Ａから出力される基準電圧ＶＲＥＦ１を直流増幅器５の非反転入力端に印加し、かつ差動増幅器４の出力電圧を直流増幅器５の反転入力端に印加して、差動増幅器４の出力電圧と基準電圧ＶＲＥＦ１との差分に応じたＡＰＣ制御電圧Ｖｇを直流増幅器５から出力させて、ＡＰＣ制御電圧Ｖｇをパワーモジュール１に印加して、送信出力増幅器の送信出力電力を制御する。
【０００７】
次に、基準電圧ＶＲＥＦ１の調整方法について具体的に説明する。
【０００８】
直流電源３の定格電圧Ｖｄｒが７．５Ｖで５Ｗの送信出力電力に調整する場合を例に説明する。直流電源３の定格電圧Ｖｄｒが７．５Ｖで送信出力が５Ｗのときの、消費電流ＩとＡＰＣ制御電圧Ｖｇとはパワーモジュール１の特性によって一義的に決まる。ここでは例えばＶｇ＝２．０Ｖ、Ｉ＝１．５Ａとなる。
【０００９】
また、パワーモジュール１の電源にかかる電圧Ｖｄｄは、抵抗２での電圧降下が無視できる程度のために、直流電源３の出力電圧Ｖｄｄに等しいとする。すなわち、直流電源電圧７．５Ｖにおける５Ｗ出力時の電流Ｉ＝１．５Ａによって差動増幅器４の出力が決定され、差動増幅器４の出力とＡＰＣ制御電圧Ｖｇ＝２．０Ｖとから基準電圧ＶＲＥＦ１が決定される。
【００１０】
したがって、送信出力電力の調整時には電力計によって５Ｗになるように基準ＶＲＥＦ１を調整することになる。
【００１１】
実際には直流電源３から供給される出力電圧Ｖｄｄが定格電圧Ｖｄｒで、目的の送信出力電力が確保されていれば問題はないので、通常、送信出力電力の調整は定格電圧Ｖｄｒで行われる。
【００１２】
図４に従来のＡＰＣ回路によるときの直流電源３からの出力電圧Ｖｄｄの変化に対する、送信出力電力ｂ′（図４のｂ′参照）、消費電流Ｉ′（図４のｃ′参照）、基準電圧ＶＲＥＦａ′（図４のａ′参照）の変化を示す。
【００１３】
基準電圧ＶＲＥＦ１は、調整をする電圧、すなわち定格電圧Ｖｄｒ７．５Ｖによって決定される。直流電源３の出力電圧Ｖｄｄを変化させたとき、消費電流Ｉを保つようにＡＰＣ回路は動作するために、消費電流Ｉ′は図４のように一定となる。ここで、送信出力電力Ｐ１、消費電流Ｉ１、基準電圧ＶＲＥＦ１は直流電源３からの出力電圧Ｖｄｄが定格電圧Ｖｄｒのときにおける送信出力電力Ｐ、消費電流Ｉ、基準電圧ＶＲＥＦを示している。
【００１４】
例えば、直流電源３の出力電圧Ｖｄｄが上昇し、送信出力電力Ｐが増加したときには、これに伴い消費電流Ｉも増加する。ＡＰＣ回路はこの消費電流Ｉの増加を検出し、消費電流Ｉを一定に保つようＡＰＣ制御電圧Ｖｇを下げ、消費電流Ｉを減少させるよう作用する。これによって送信出力電力Ｐを下げる方向に制御する。
【００１５】
一方、直流電源３の出力電圧Ｖｄｄが低下すると、これに伴い消費電流Ｉは減少する。したがって、ＡＰＣ回路は消費電流Ｉを一定に保つようにＡＰＣ制御電圧Ｖｇを増加させ、消費電流Ｉを増加させようとする。このため、送信出力電力Ｐは増加方向に向かう。図４はこの様子を示している。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
このようにＡＰＣ回路は消費電流を一定に保つことを目的としている。したがって直流電源電圧の変動に対して効率が一定とすると、消費電流を一定に保つこのＡＰＣ回路では、直流電源電圧が上昇すると送信出力電力は増加する。ＡＰＣ回路は本来送信出力電力を一定にすることを目的としているが、目的とする送信電力よりも大きい送信出力電力を出力することは直流電源にとって無駄であり、電池駆動の無線通信機では電池の消耗が増加して大きな問題となる。
【００１７】
本発明は、目的とする送信出力電力以上の出力を抑制したＡＰＣ回路を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかるオートパワーコントロール回路は、直流電源の出力電圧が定格電圧のときに送信出力増幅器から所定の送信出力電力を出力させるための基準電圧を送出する制御回路を備え、前記直流電源から前記送信出力増幅器に供給される消費電流に基づく電圧と前記基準電圧との差に基づいて送信出力増幅器の送信出力電力を制御するオートパワーコントロール回路において、
前記直流電源の出力電圧を受けて前記直流電源の出力電圧が前記定格電圧を超えたとき前記直流電源の出力電圧と前記定格電圧との差電圧を検出する電源電圧比較手段と、検出された差電圧に基づいて前記基準電圧を順次低減させる基準電圧低減手段とを制御回路に備え、
前記直流電源の出力電圧が前記定格電圧以下のときは、前記送信出力増幅器に供給される消費電流を一定に維持し、
前記直流電源の出力電圧が前記定格電圧を超えたときは、前記検出された差電圧に基づいて前記送信出力増幅器に供給される消費電流を順次低下させ、かつ前記検出された差電圧に拘わらず送信出力電力を前記所定の送信出力電力に維持して、前記直流電源の消耗を抑制することを特徴とする。
【００１９】
本発明にかかるオートパワーコントロール回路によれば、直流電源の出力電圧を受けて直流電源の出力電圧が定格電圧を超えたとき直流電源の出力電圧と定格電圧との差電圧が電源電圧比較手段によって検出され、検出された差電圧に基づいて基準電圧が基準電圧低減手段によって順次低減させられて、直流電源の出力電圧が定格電圧以下のときは、送信出力増幅器に供給される消費電流が一定に維持され、
直流電源の出力電圧が定格電圧を超えたときは、検出された差電圧に基づいて送信出力増幅器に供給される消費電流が順次低下させられ、かつ検出された差電圧に拘わらず送信出力電力が所定の送信出力電力に維持される。
【００２０】
したがって、本発明にかかるオートパワーコントロール回路によれば、直流電源の出力電圧に拘わらず、所定の送信出力電力以上の出力が抑制されることになって、直流電源の消耗が抑制される。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかるＡＰＣ回路を実施の一形態によって説明する。
【００２２】
図１は本発明の実施の一形態にかかるＡＰＣ回路の構成を示すブロック図である。
【００２３】
図１に示す本発明の実施の一形態にかかるＡＰＣ回路１０は、図３に示した従来のＡＰＣ回路における制御回路６Ａに代わって、制御回路６を設けてある。その他の構成は図３に示した従来のＡＰＣ回路の場合と同様であり、その説明は重複を避けるために省略する。
【００２４】
ＡＰＣ回路１０においては、制御回路６はＡ／Ｄ変換器を内蔵すると共に、直流電源３の電源電圧Ｖｄｄを定格電圧Ｖｄｒと比較し、電源電圧Ｖｄｄが定格電圧Ｖｄｒを超えている電圧値（（Ｖｄｒ−Ｖｄｄ）＜０）を検出する電源電圧比較手段６１と、電源電圧比較手段６１によって検出された電圧値（Ｖｄｒ−Ｖｄｄ）に基づいて基準電圧ＶＲＥＦを基準電圧ＶＲＥＦ１から順次低減させて、ＡＰＣ制御電圧Ｖｇに基づく送信出力電力Ｐを、定格電圧Ｖｄｒのときの送信出力電力Ｐ１に制御する基準電圧低減手段６２とを機能的に備えて、制御回路６のＡ／Ｄ入力端子に直流電源３の出力電圧Ｖｄｄを印加し、制御回路６から出力される基準電圧ＶＲＥＦを直流増幅器５の非反転入力端に印加する。
【００２５】
上記のように構成されたＡＰＣ回路１０における基準電圧ＶＲＥＦの調整について説明する。
【００２６】
まず、定格電圧Ｖｄｒで目的とする送信出力電力Ｐ１の出力となるように基準電圧ＶＲＥＦ１を調整する。次に、直流電源３の想定される最大出力電圧で再び目的とする送信出力電力Ｐ１の出力となるように基準電圧ＶＲＥＦ２に調整する。この設定によって、制御回路６の制御の下に、直流電源３の出力電圧Ｖｄｄが定格電圧Ｖｄｒから最大電圧までの区間においては、基準電圧ＶＲＥＦを基準電圧ＶＲＥＦ１から基準電圧ＶＲＥＦ２にまで（Ｖｄｒ−Ｖｄｄ）の値に基づいて徐々に低下させる。
【００２７】
なお、直流電源３の出力電圧Ｖｄｄが定格電圧Ｖｄｒ以下では従来と同様に、基準電圧ＶＲＥＦは基準電圧ＶＲＥＦ１の一定値とする。
【００２８】
従来は、調整した直流電源３の出力電圧が定格電圧Ｖｄｒの時に定めた基準電圧ＶＲＥＦ１は、直流電源３の出力電圧が上昇しても一定のままで、消費電流Ｉも一定に保たれていたのに対し、ＡＰＣ回路１０によれば、直流電源３の出力電圧が定格電圧Ｖｄｒよりも高い場合には基準電圧ＶＲＥＦが基準電圧ＶＲＥＦ１から順次下げられ、消費電流Ｉも消費電流Ｉ１から順次低下せられて、送信出力電力Ｐは送信出力電力Ｐ１に維持される。
【００２９】
この状態は図２に示す如くであって、直流電源３の出力電圧Ｖｄｄが定格電圧Ｖｄｒ以下のときは、従来の場合と同様であるが、直流電源３の出力電圧Ｖｄｄが定格電圧Ｖｄｒを超えると、差電圧（Ｖｄｒ−Ｖｄｄ）の値に基づいて、基準電圧ＶＲＥＦが図２のａに示すように基準電圧ＶＲＥＦ１から順次ＶＲＥＦ２にまで下げられ、消費電流Ｉも図２のｃに示すように消費電流Ｉ１から順次消費電流Ｉ２にまで低下せられて、送信出力電力Ｐは差電圧（Ｖｄｒ−Ｖｄｄ）の値に拘わらず図２のｂに示すように送信出力電力Ｐ１に維持される。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明にかかるＡＰＣ回路によれば、直流電源の出力電圧に拘わらず送信出力電力が目的とする送信出力電力に抑えられる。この結果、無線通信機が電池駆動のとき電池の消耗が抑えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態にかかるＡＰＣ回路の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の一形態にかかるＡＰＣ回路の作用の説明に供する特性図である。
【図３】従来のＡＰＣ回路の構成を示すブロック図である。
【図４】図３に示すＡＰＣ回路の作用の説明に供する特性図である。
【符号の説明】
１  送信出力増幅器
２  抵抗
３  直流電源
４  差動増幅器
５  直流増幅器
６および６Ａ  制御回路
【図１】
0003645785.tif 000002
【図２】
0003645785.tif 000003
【図３】
0003645785.tif 000004
【図４】
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