(57)【要約】【課題】回路面積を低減し、消費電力を増大させることなく、送信信号における所望の送信電力を得る。【解決手段】ベースバンド増幅器６は、ベースバンド信号ＢＢ（Ｉ）を増幅する。ベースバンド増幅器７は、ベースバンド信号ＢＢ（Ｑ）を増幅する。直交変調部３は、２個の出力端子Ｔ３，Ｔ４を含み、増幅された各ベースバンド信号を用いて直交変調する。電力増幅器９は、出力端子Ｔ３から出力された高周波信号を増幅する。検波器１０は、出力端子Ｔ４から出力された高周波信号を検波する。電力制御部１２は、検波された高周波信号の電力に応じて、各ベースバンド増幅器の利得を調整する。【選択図】図１
2014127995.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のベースバンド信号を増幅する第１のベースバンド増幅部と、
第２のベースバンド信号を増幅する第２のベースバンド増幅部と、
第１、第２の各出力端子を含み、増幅された前記第１、第２の各ベースバンド信号を用いて直交変調する直交変調部と、
前記第１の出力端子から出力された第１の高周波信号を増幅する電力増幅部と、
前記第２の出力端子から出力された第２の高周波信号を検波する検波部と、
検波された前記第２の高周波信号の電力に応じて、前記第１、第２の各ベースバンド増幅部の利得を調整する電力制御部と、を備える、
信号生成回路。
【請求項２】
請求項１に記載の信号生成回路であって、
局所発振信号を出力する局所発振部を、更に備え、
前記直交変調部は、
増幅された前記第１のベースバンド信号と前記局部発振信号とを乗算する第１の乗算部と、
増幅された前記第２のベースバンド信号と前記局部発振信号とを乗算する第２の乗算部と、
前記第１、第２の各乗算部の出力信号と同一の電力を有する前記第１、第２の各高周波信号を出力するハイブリッド回路部と、を含む、
信号生成回路。
【請求項３】
請求項１に記載の信号生成回路であって、
検波された前記第２高周波信号の電力と、前記第２高周波信号の電力に対応した前記電力増幅部の利得とを記憶する記憶部を、更に備え、
前記電力制御部は、検波された前記第２高周波信号の電力に応じて、前記電力増幅部の利得を調整する、
信号生成回路。
【請求項４】
請求項１に記載の信号生成回路であって、
前記電力制御部は、前記第１、第２の各ベースバンド信号のキャリブレーションの制御信号を基に、前記第１、第２の各ベースバンド増幅部の利得を同一の値又は異なる値に調整する、
信号生成回路。
【請求項５】
請求項１に記載の信号生成回路であって、
前記電力増幅部の入力インピーダンスと前記検波部の入力インピーダンスとが、同一又は略同一である、
信号生成回路。
【請求項６】
請求項１に記載の信号生成回路であって、
前記第１の出力端子と複数の前記電力増幅部とが並列に接続されている、
信号生成回路。
【請求項７】
請求項１に記載の信号生成回路と、
前記電力増幅部が出力した前記第１高周波信号を送信する送信アンテナと、を備える、
無線モジュール。
【請求項８】
請求項１から５までのうちいずれか一項に記載の信号生成回路と、
前記第１、第２の各ベースバンド信号を生成するベースバンド信号生成部と、
前記電力増幅部が出力した前記第１高周波信号を送信する送信アンテナと、を備える、
無線送信装置。
【請求項９】
第１のベースバンド信号を増幅するステップと、
第２のベースバンド信号を増幅するステップと、
増幅された前記第１、第２の各ベースバンド信号を用いて直交変調するステップと、
前記直交変調の出力信号としての第１の高周波信号を増幅するステップと、
前記直交変調の出力信号としての第２の高周波信号を検波するステップと、
検波された前記第２の高周波信号の電力に応じて、前記第１、第２の各ベースバンド信号を増幅するための利得を調整するステップと、を有する、
送信電力制御方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の送信電力制御方法であって、
増幅された前記第１の高周波信号の電力を測定するステップと、
測定された前記第１の高周波信号の電力に応じて、前記直交変調の出力信号としての前記第１の高周波信号を増幅するための利得を調整するステップと、を更に有する、
送信電力制御方法。
【請求項１１】
請求項９に記載の送信電力制御方法であって、
増幅された前記第１の高周波信号を送信アンテナから送信するステップと、
送信された前記第１の高周波信号を受信アンテナにおいて受信するステップと、
受信された前記第１の高周波信号の電力を測定するステップと、
測定された前記第１の高周波信号の電力に応じて、前記直交変調の出力信号としての前記第１の高周波信号を増幅するための利得を調整するステップと、を更に有する、
送信電力制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、送信信号を生成する信号生成回路、無線モジュール、無線通信装置及び送信電力制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ミリ波帯を用いた無線通信分野におけるＲＦ（Radio Frequency）回路のＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）化が進められ、ＲＦ回路の商用化に向けて小型化、低消費電力化の検討が図られている。
【０００３】
ミリ波帯、例えば６０ＧＨｚ帯を用いた特定小電力無線では送信電波の強さが規定されている。高周波領域、例えば、ミリ波帯では、トランジスタのプロセス、温度、電源電圧の変動に対する特性変化が大きく、送信電力の制御が必要となる。即ち、送信信号をモニタして送信電力を測定することで、送信電波の強さを一定値に制御する必要がある。
【０００４】
電力増幅器が出力した送信電力を測定して所望の送信電力を得るように送信電力を制御する送信電力制御装置が知られている（例えば特許文献１参照）。特許文献１の送信電力制御装置は、送信電力増幅器が出力した送信電力を送信電力検波器において検波し、利得可変用の可変抵抗減衰器を制御することで所望の送信電力を得ている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４８７７０８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１では、高周波信号（例えばミリ波帯）の送信電力を検波する場合には方向性結合器を用いることが一般的であるため、回路面積が大きくなるという課題がある。
【０００７】
また、方向性結合器を用いることにより送信電力が損失するため、損失分の送信電力を補うために送信電力増幅器の利得を上げると、送信電力増幅器の消費電力が大きくなるという課題がある。
【０００８】
本開示は、上記した従来の課題を解決するために、回路面積を低減し、消費電力の増大を抑制した、送信信号における所望の送信電力を得る信号生成回路、無線モジュール、無線送信装置及び送信電力制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本開示は、第１のベースバンド信号を増幅する第１のベースバンド増幅部と、第２のベースバンド信号を増幅する第２のベースバンド増幅部と、第１、第２の各出力端子を含み、増幅された前記第１、第２の各ベースバンド信号を用いて直交変調する直交変調部と、前記第１の出力端子から出力された第１の高周波信号を増幅する電力増幅部と、前記第２の出力端子から出力された第２の高周波信号を検波する検波部と、検波された前記第２の高周波信号の電力に応じて、前記第１、第２の各ベースバンド増幅部の利得を調整する電力制御部と、を備える、信号生成回路である。
【００１０】
また、本開示は、本開示に係る信号生成回路と、前記電力増幅部が出力した前記第１高周波信号を送信する送信アンテナと、を備える、無線モジュールである。
【００１１】
また、本開示は、本開示に係る信号生成回路と、前記第１、第２の各ベースバンド信号を生成するベースバンド信号生成部と、前記電力増幅部が出力した前記第１高周波信号を送信する送信アンテナと、を備える、無線送信装置である。
【００１２】
また、本開示は、第１のベースバンド信号を増幅するステップと、第２のベースバンド信号を増幅するステップと、増幅された前記第１、第２の各ベースバンド信号を用いて直交変調するステップと、前記直交変調の出力信号としての第１の高周波信号を増幅するステップと、前記直交変調の出力信号としての第２の高周波信号を検波するステップと、検波された前記第２の高周波信号の電力に応じて、前記第１、第２の各ベースバンド信号を増幅するための利得を調整するステップと、を有する、送信電力制御方法である。
【発明の効果】
【００１３】
本開示によれば、回路面積を低減し、消費電力を増大させることなく、送信信号における所望の送信電力が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１の実施形態の信号生成回路の構成を示すブロック図
【図２】第１の実施形態の信号生成回路を含む無線送信装置の構成を示すブロック図
【図３】ハイブリッド回路の各入力端子、各出力端子に接続される各部の等価回路図
【図４】第１の実施形態の変形例１の信号生成回路の構成を示すブロック図
【図５】第１の実施形態の変形例２の信号生成回路の構成を示すブロック図
【図６】第１の実施形態の変形例４の信号生成回路の構成を示すブロック図
【図７】第２の実施形態の信号生成回路の構成を示すブロック図
【図８】第２の実施形態の信号生成回路を含む無線モジュールの構成を示すブロック図
【図９】従来の無線送信装置の構成を示すブロック図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（各実施形態の内容に至る経緯）
先ず、本開示の信号生成回路、無線モジュール、無線送信装置及び送信電力制御方法の各実施形態を説明する前に、各実施形態の内容に至る経緯について図９を参照して説明する。図９は、従来の無線送信装置の構成を示すブロック図である。
【００１６】
図９に示す無線送信装置は、局部発振器１０１と、イメージリジェクションミキサ回路１０２と、クローズドループ型送信電力制御部１０３と、帯域通過フィルタ１０４と、送信電力制御回路１０５と、位相制御回路１０６とを含む。
【００１７】
イメージリジェクションミキサ回路１０２は、第１のミキサ１０２１と、第２のミキサ１０２２と、９０度位相分配器１０２３と、位相可変器１０２４と、同相分配器１０２５と、９０度位相合成器１０２６とを含む。
【００１８】
クローズドループ型送信電力制御部１０３は、可変抵抗減衰器１０３１と、送信電力増幅器１０３２と、送信電力検波器１０３３と、クローズドループ型送信電力制御回路１０３４とを含む。
【００１９】
次に、図９に示す無線送信装置の動作を説明する。
【００２０】
９０度位相分配器１０２３に入力されたＩＦ（Intermediate Frequency）信号は、９０度の位相差を持った２つのＩＦ信号に分配される。一方のＩＦ信号は、第１のミキサ１０２１に入力される。他方のＩＦ信号は、位相可変器１０２４を介して第２のミキサ１０２２に入力される。
【００２１】
局部発振器１０１が出力した局部発振信号は、同相分配器１０２５において２つの局部発振信号に分岐される。一方の局部発振信号は、第１のミキサ１０２１に入力される。他方の局部発振信号は、第２のミキサ１０２２に入力される。
【００２２】
第１のミキサ１０２１と第２のミキサ１０２２とによって生成されたＲＦ（Radio Frequency）信号は、９０度位相合成器１０２６において合成され、イメージリジェクションミキサ回路１０２の出力信号として、クローズドループ型送信電力制御部１０３に入力される。
【００２３】
可変抵抗減衰器１０３１は、クローズドループ型送信電力制御回路１０３４が出力した制御信号に応じて、送信電力増幅器１０３２の利得を調整する。
【００２４】
送信電力増幅器１０３２は、可変抵抗減衰器１０３１に入力したＲＦ信号の電力を増幅して送信電力検波器１０３３に出力する。
【００２５】
送信電力検波器１０３３は、送信電力増幅器１０３２が増幅したＲＦ信号の送信電力を検波して検波結果をクローズドループ型送信電力制御回路１０３４に出力する。
【００２６】
クローズドループ型送信電力制御回路１０３４は、送信電力増幅器１０３２の利得を調整するための制御信号を可変抵抗減衰器１０３１に出力し、更に、送信電力検波器１０３３が出力した検波結果としてのＲＦ信号の送信電力をモニタする。
【００２７】
送信電力制御回路１０５は、クローズドループ型送信電力制御回路１０３４のモニタ結果としてのＲＦ信号の送信電力が所望値以下である場合に、位相可変器１０２４の可変位相を位相制御回路１０６に調整させる。これにより、図９に示す無線送信装置は、イメージ信号のレベルを抑圧でき、更に、送信電力増幅器１０３２の利得を調整することで一定のＲＦ信号の送信出力が得られる。
【００２８】
しかし、特許文献１では、高周波信号（例えばミリ波帯）の送信電力を検波する場合に、送信電力増幅器１０３２の出力段に方向性結合器を用いることが一般的である。方向性結合器は分布定数線路を用いて構成されるので、結合量に応じた線路長が必要になり、通常、回路面積が大きくなるという課題がある。
【００２９】
また、方向性結合器における送信電力の通過損失が少なくとも０．５〜１ｄＢ程度存在するため、方向性結合器における送信電力の通過損失分の送信電力を補うために送信電力増幅器の利得を上げると、送信電力増幅器の消費電力が大きくなるという課題がある。
【００３０】
そこで、以下の各実施形態では、回路面積を低減し、消費電力の増大を抑制した、送信信号における所望の送信電力を得る信号生成回路、無線モジュール、無線送信装置及び送信電力制御方法の例を説明する。
【００３１】
次に、本開示に係る信号生成回路、無線モジュール、無線送信装置及び送信電力制御方法の各実施形態について、図面を参照して説明する。
【００３２】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態の信号生成回路１の構成を示すブロック図である。図１に示す信号生成回路１は、局部発振器２と、直交変調部３と、２個のベースバンド増幅器６，７と、電力増幅器９と、検波器１０と、ＡＤＣ（Analog Digital Converter）１１と、電力制御部１２とを含む。直交変調部３は、２個のミキサ回路４，５と、ハイブリッド回路８とを含む。図２は、第１の実施形態の信号生成回路１を含む無線送信装置ＴＸの構成を示すブロック図である。
【００３３】
次に、本実施形態の信号生成回路１の各部の動作を説明する。
【００３４】
ベースバンド増幅器６には、図２に示すベースバンド信号生成部ＢＢが生成したベースバンド信号ＢＢ（Ｉ）が入力される。ベースバンド増幅器６は、電力制御部１２が出力した制御信号１３に応じて利得を可変し、制御信号１３に応じた利得を用いて、ベースバンド信号ＢＢ（Ｉ)の電力（レベル）を増幅してミキサ回路４に出力する。
【００３５】
ベースバンド増幅器７には、図２に示すベースバンド信号生成部ＢＢが生成したベースバンド信号ＢＢ（Ｑ）が入力される。ベースバンド増幅器７は、電力制御部１２が出力した制御信号１４に応じて利得を可変し、制御信号１４に応じた利得を用いて、ベースバンド信号ＢＢ（Ｑ)の電力（レベル）を増幅してミキサ回路５に出力する。なお、各実施形態では、ベースバンド信号ＢＢ（Ｉ），ＢＢ（Ｑ）は同電力（レベル）であるが、９０度又は−９０度の位相差を有する。
【００３６】
局部発振器２は、信号生成回路１における局部発振信号（ローカル信号）を生成してミキサ回路４，５に出力する。ミキサ回路４，５に入力される局部発振信号は同相、同電力（レベル）である。
【００３７】
ミキサ回路４は、局部発振器２が出力した局部発振信号とベースバンド増幅器６が増幅したベースバンド信号ＢＢ（Ｉ）とを乗算してアップコンバートし、アップコンバート後の高周波信号（例えばミリ波帯）をハイブリッド回路８に出力する。ミキサ回路４が出力した高周波信号は、ハイブリッド回路８の入力端子Ｔ１に入力される。
【００３８】
ミキサ回路５は、局部発振器２が出力した局部発振信号とベースバンド増幅器７が増幅したベースバンド信号ＢＢ（Ｑ）とを乗算してアップコンバートし、アップコンバート後の高周波信号（例えばミリ波帯）をハイブリッド回路８に出力する。ミキサ回路５が出力した高周波信号は、ハイブリッド回路８の入力端子Ｔ２に入力される。
【００３９】
ハイブリッド回路８は、２個の入力端子Ｔ１，Ｔ２と、２個の出力端子Ｔ３，Ｔ４を有する。ハイブリッド回路８は、入力端子Ｔ１，Ｔ２に入力された各高周波信号に所定の位相差を与えた各高周波信号を出力端子Ｔ３，Ｔ４から出力する。出力端子Ｔ３，Ｔ４から出力された各高周波信号は同電力（レベル）である。なお、入力端子Ｔ１，Ｔ２に入力された各高周波信号の位相と、出力端子Ｔ３，Ｔ４から出力された各高周波信号の位相との関係は、図３を参照して後述する。
【００４０】
電力増幅部としての電力増幅器９は、所定の利得を用いて、ハイブリッド回路８が出力端子Ｔ３から出力した高周波信号の電力（レベル）を増幅する。本実施形態では、電力増幅器９の利得は一定である。電力増幅器９が増幅した高周波信号ＲＦｏｕｔは、図２に示す送信アンテナ２０から空間に放射される。
【００４１】
検波部としての検波器１０は、例えば検波ダイオードを用いて構成され、ハイブリッド回路８が出力端子Ｔ４から出力した高周波信号を検波する。検波器１０は、検波結果としての入力される高周波信号の電力レベルに対応した電圧をＡＤＣ１１に出力する。
【００４２】
ＡＤＣ１１は、検波器１０が出力したアナログ信号としての電圧をＡＤ変換してデジタル信号としての電圧を電力制御部１２に出力する。
【００４３】
電力制御部１２は、ＡＤＣ１１におけるＡＤ変換されたデジタル信号としての電圧を基に、ハイブリッド回路８の出力端子Ｔ４から出力された高周波信号の電力（レベル）を推定する。電力制御部１２は、ハイブリッド回路８が出力端子Ｔ３から出力する高周波信号（例えばミリ波帯）の電力（レベル）の基準値（目標値）を予め記憶し、推定結果としての高周波信号の電力（レベル）と基準値の電力（レベル）とを比較する。
【００４４】
電力制御部１２は、基準値の電力（レベル）と推定結果としての高周波信号の電力（レベル）との差分を基に、ベースバンド増幅器６の利得を調整するための制御電圧（制御信号１３）をベースバンド増幅器６に出力し、更に、ベースバンド増幅器７の利得を調整するための制御電圧（制御信号１４）をベースバンド増幅器７に出力する。
【００４５】
ハイブリッド回路８が出力端子Ｔ３から出力した高周波信号の電力（レベル）と、ハイブリッド回路８が出力端子Ｔ４から出力した高周波信号の電力（レベル）とは同一である。このため、電力制御部１２は、ハイブリッド回路８が出力端子Ｔ４から出力した高周波信号の電力（レベル）の検波結果を用いて各ベースバンド増幅器６，７の利得を調整することで、ハイブリッド回路８が出力端子Ｔ３から出力する高周波信号（例えばミリ波帯）の電力（レベル）を調整でき、例えば信号生成回路１における所望の送信電力を得ることができる。
【００４６】
次に、ハイブリッド回路８の各入力端子Ｔ１，Ｔ２、各出力端子Ｔ３，Ｔ４における高周波信号について、図３を参照して説明する。図３は、ハイブリッド回路８の各入力端子Ｔ１，Ｔ２、各出力端子Ｔ３，Ｔ４に接続される各部の等価回路図である。
【００４７】
ミキサ回路４に入力されるベースバンド信号の周波数成分をωＢＢ、局部発振信号の周波数成分をωＬＯとすると、ミキサ回路４の出力信号（電圧）ＶＩは数式（１）により示され、ミキサ回路５の出力信号（電圧）ＶＱは数式（２）により示される。Ｖ０は、電圧の出力信号の振幅（定数）である。
【００４８】
【数１】
2014127995.tif 000003
【００４９】
【数２】
2014127995.tif 000004
【００５０】
図２において、ハイブリッド回路８の入出力インピーダンスを同じとする場合（例えば抵抗Ｒ０）、出力端子Ｔ３に接続される負荷１５のインピーダンスＲＬ及び出力端子Ｔ４（アイソレーションポート１６）のインピーダンスは、Ｒ０となる。これにより、信号生成回路１は、ハイブリッド回路８の対称性を保持でき、出力端子Ｔ３，Ｔ４から同一の電力を有する各信号を出力でき、ハイブリッド回路８の出力電力を正確に制御できる。
【００５１】
ここで、ハイブリッド回路８の入力端子Ｔ１に接続されるミキサ回路４の等価回路は、図３に示す等価回路４ａとなり、ハイブリッド回路８の入力端子Ｔ２に接続されるミキサ回路５の等価回路は、図３に示す等価回路５ａとなる。
【００５２】
即ち、ミキサ回路４の等価回路４ａは、２個の信号源ＶＩＬ，ＶＩＵと、抵抗Ｒ０と、を含む。従って、数式（１）より、２個の信号源ＶＩＬ，ＶＩＵの各電圧ＶＩＮ＿ＩＬ，ＶＩＮ＿ＩＵは、数式（３），数式（４）により示される。
【００５３】
【数３】
2014127995.tif 000005
【００５４】
【数４】
2014127995.tif 000006
【００５５】
同様に、ミキサ回路５の等価回路５ａは、２個の信号源ＶＱＬ，ＶＱＵと、抵抗Ｒ０と、を含む。従って、数式（２）より、２個の信号源ＶＱＬ，ＶＱＵの各電圧ＶＩＮ＿ＱＬ，ＶＩＮ＿ＱＵは、数式（５），数式（６）により示される。
【００５６】
【数５】
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【００５７】
【数６】
2014127995.tif 000008
【００５８】
また、ハイブリッド回路８の入出力電圧のマトリックスは、数式（７）により示される。数式（３）から数式（式７）より、ハイブリッド回路８の出力電圧ＶＯＵＴは、数式（７）により示されるマトリックスと、入力電圧ＶＩＮ（数式（３），数式（４），数式（５），数式（６）参照）とを用いて演算できる（数式（８）参照）。
【００５９】
【数７】
2014127995.tif 000009
【００６０】
【数８】
2014127995.tif 000010
【００６１】
以上により、図２に示すハイブリッド回路８の出力端子Ｔ３（負荷１５側）、出力端子Ｔ４（アイソレーションポート１６側）に出力された電圧は、数式（９），数式（１０），数式（１１），数式（１２）により示される。ＶＯＵＴ＿ＬＬ，ＶＯＵＴ＿ＬＵは、ハイブリッド回路８の出力端子Ｔ３（負荷１５側）から出力された電圧である。ＶＯＵＴ＿ＩＳＯＬ，ＶＯＵＴ＿ＩＳＯＵは、ハイブリッド回路８の出力端子Ｔ４（アイソレーションポート１６側）から出力された電圧である。
【００６２】
【数９】
2014127995.tif 000011
【００６３】
【数１０】
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【００６４】
【数１１】
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【００６５】
【数１２】
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【００６６】
即ち、ハイブリッド回路８の負荷１５側には（ωＬＯ−ωＢＢ）の周波数成分の信号が出力され、ハイブリッド回路８のアイソレーションポート１６側には（ωＬＯ＋ωＢＢ）の周波数成分の信号が出力され、負荷１５側及びアイソレーションポート１６側の各出力信号の電力は同じとなる。
【００６７】
従来技術では、ハイブリッド回路８はミキサ回路４，５の前段、即ち局部発振器２と直交変調部３のミキサ回路４，５との間に接続され、ハイブリッド回路８のアイソレーションポート１６側には５０Ωの抵抗（インピーダンス）が接続されて終端され、ハイブリッド回路８の負荷１５側には後段の回路が接続されていた。このため、ハイブリッド回路８の出力信号の電力は、ハイブリッド回路８の入力信号の半分となり、アイソレーションポート１６側の出力信号はロスとなっていた。
【００６８】
本実施形態では、ハイブリッド回路８はミキサ回路４，５の後段、即ちミキサ回路４，５と電力増幅器９との間に接続され、ハイブリッド回路８のアイソレーションポート１６側は終端させない。このため、電力増幅器９に接続された負荷１５側、検波器１０に接続されたアイソレーションポート１６側には同じ電力の信号が出力され、電力制御部１２は、検波器１０の検波結果のＡＤ変換出力を基に、アイソレーションポート１６側に出力された信号の電力をモニタできる。
【００６９】
これにより、信号生成回路１は、負荷１５側に出力された送信信号の電力を推定でき、従来技術のように電力増幅器９の出力に方向性結合器を接続させることが無いので、大きな回路面積を有する方向性結合器を用いない分、回路面積を低減できる。更に、信号生成回路１は、方向性結合器を用いないので、方向性結合器における信号の通過損失を補うための送信電力を増大させる必要がないため、消費電力の増大を抑制できる。
【００７０】
（第１の実施形態の変形例１）
第１の実施形態では、電力制御部１２は、制御信号１３，１４を用いて、ベースバンド増幅器６，７の各バイアス（制御信号１３，１４）を可変することで、ベースバンド増幅器６，７の各利得を調整した。
【００７１】
第１の実施形態の変形例１では、電力制御部１２ａは、テーブルＴＢを参照し、電力増幅器９ａの利得を調整するための制御電圧を電力増幅器９ａに出力することで、電力増幅器９ａの利得を調整する（図４参照）。図４は、第１の実施形態の変形例１の信号生成回路１ａの構成を示すブロック図である。本変形例における信号生成回路１ａでは、電力増幅器９ａは、電力制御部１２ａが出力した制御信号１７に応じて、利得を調整する。本変形例では、第１の実施形態の信号生成回路１の構成及び動作と同一の内容の説明は省略し、異なる内容について説明する。
【００７２】
信号生成回路１ａは、検波器１０の検波結果のＡＤ変換出力を基に、ベースバンド増幅器６，７の各利得ではなく、制御信号１７によって電力増幅器９ａの利得を調整する。
【００７３】
電力制御部１２ａは、記憶部としてのテーブルＴＢを有する。テーブルＴＢには、検波器１０の検波結果のＡＤ変換出力と、電力増幅器９ａの利得とが対応付けて記憶されている。検波器１０の検波結果のＡＤ変換出力に対応する電力増幅器９ａの利得は、実測又はシミュレーションによって予め計算又は測定されている。
【００７４】
電力制御部１２ａは、テーブルＴＢを参照し、検波器１０の検波結果のＡＤ変換出力に対応する電力制御器９ａの利得を判定し、更に、電力増幅器９ａの利得の現在値を、判定された電力制御器９ａの利得に調整するための制御信号１７を電力増幅器９ａに出力する。電力増幅器９ａは、電力制御部１２ａが出力した制御信号１７に応じて、利得の現在値を調整する。
【００７５】
これにより、信号生成回路１ａは、第１の実施形態と同様にハイブリッド回路８の負荷１５側に出力された送信信号の電力を推定でき、ベースバンド増幅器６，７の各利得ではなく、電力増幅器９ａの利得を調整することで、信号生成回路１ａにおける増幅器の制御処理を簡易化できる。
【００７６】
（第１の実施形態の変形例２）
第１の実施形態の変形例２では、第１の実施形態及び第１の実施形態の変形例１の組み合わせとして、電力制御部１２ｂは、検波器１０の検波結果のＡＤ変換出力を基に、ベースバンド増幅器６，７及び電力増幅器９の各利得を調整する。図５は、第１の実施形態の変形例２の信号生成回路１ｂの構成を示すブロック図である。図５に示す信号生成回路１ｂと第１の実施形態の信号生成回路１とは同じ構成を有する。
【００７７】
電力制御部１２ｂは、検波器１０の検波結果のＡＤ変換出力と基準値の電力（レベル）との差分を基に、ベースバンド増幅器６の利得を調整するための制御電圧（制御信号１３）をベースバンド増幅器６に出力し、更に、ベースバンド増幅器７の利得を調整するための制御電圧（制御信号１４）をベースバンド増幅器７に出力する。
【００７８】
更に、電力制御部１２は、テーブルＴＢを参照し、検波器１０の検波結果のＡＤ変換出力に対応する電力制御器９ａの利得を判定し、更に、電力増幅器９ａの利得の現在値を、判定された電力制御器９ａの利得に調整するための制御信号１７を電力増幅器９ａに出力する。電力増幅器９ａは、電力制御部１２ａが出力した制御信号１７に応じて、利得の現在値を調整する。
【００７９】
これにより、信号生成回路１ｂは、第１の実施形態又は第１の実施形態の変形例１と同様にハイブリッド回路８の負荷１５側に出力された送信信号の電力を推定でき、ベースバンド増幅器６，７の各利得以外にも、電力増幅器９ａの利得を調整することで、信号生成回路１ｂにおける送信電力を高精度に制御できる。
【００８０】
（第１の実施形態の変形例３）
第１の実施形態では、電力制御部１２は、ベースバンド増幅器６，７の各バイアス（制御電圧）を制御信号１３，１４として出力することで、ベースバンド増幅器６，７の各利得を調整した。
【００８１】
第１の実施形態の変形例３では、電力制御部１２は、ベースバンド信号生成部ＢＢが生成したベースバンド信号ＢＢ（Ｉ），ＢＢ（Ｑ）の各電力（レベル）を調整するためのキャリブレーション信号Ｃａｌ−ＢＢ（Ｉ），Ｃａｌ−ＢＢ（Ｑ）と、検波器１０の検波結果のＡＤ変換出力とを基に、ベースバンド増幅器６，７の各利得を個別に調整する（図１参照）。
【００８２】
なお、本変形例では、電力制御部１２は、ベースバンド増幅器６，７の各利得を、同一の値に調整しても良いし、異なる値に調整しても良い。
【００８３】
これにより、信号生成回路１は、ベースバンド信号ＢＢ（Ｉ），ＢＢ（Ｑ）に例えばダイレクトコンバージョン方式におけるキャリアリーク又はイメージリークが生じている場合に、ベースバンド増幅器６，７の利得を個別に調整することでキャリアリーク又はイメージリークを抑圧でき、ベースバンド増幅器６，７の各利得を高精度に調整できる。
【００８４】
（第１の実施形態の変形例４）
第１の実施形態では、信号生成回路１は、１個の電力増幅器９を有する。
【００８５】
第１の実施形態の変形例４では、信号生成回路１ｃは、複数（例えば４個）の電力増幅器９−１，９−２，９−３，９−４を有する（図６参照）。図６は、第１の実施形態の変形例４の信号生成回路１ｃの構成を示すブロック図である。ハイブリッド回路８の出力端子Ｔ３（負荷１５側）から出力された送信信号は、各電力増幅器９−１，９−２，９−３，９−４に入力される。
【００８６】
従来技術では、１個の電力増幅器９−１の出力段に１個の方向性結合器が接続されたため、例えば図６に示す４個の電力増幅器９−１，９−２，９−３，９−４を有する信号生成回路１ｃでは、合計４個の方向性結合器が必要であった。このため、信号生成回路の回路面積が増大した。
【００８７】
本変形例の信号生成回路１ｃは、方向性結合器を用いず、ハイブリッド回路８の出力端子Ｔ４（アイソレーションポート１６側）に検波器１０を接続することで、電力増幅部の個数に拘わらず、信号生成回路１ｃの回路面積を大幅に削減できる。
【００８８】
（第２の実施形態）
第１の実施形態では、信号生成回路１は、ハイブリッド回路８が出力端子Ｔ４から出力した送信信号の検波器１０における検波結果のＡＤ変換出力を基に、ベースバンド増幅器６，７の各利得を調整した。
【００８９】
しかし、電力増幅器９の特性がばらついた場合には、検波器１０がハイブリッド回路８の出力端子Ｔ４（アイソレーションポート１６側）に接続されているため、信号生成回路１は、電力増幅器９が出力した送信信号の電力を補正することが困難である。
【００９０】
第２の実施形態では、信号生成回路１ｄは、第１の実施形態と同様にベースバンド増幅器６，７の各利得を調整し、更に、電力増幅器９ｄにより増幅された送信信号の電力の検査結果に応じて、電力増幅器９ｄの利得を調整する（図７参照）。図７は、第２の実施形態の信号生成回路１ｄの構成を示すブロック図である。本実施形態の信号生成回路１ｄの構成は第１の実施形態の信号生成回路１と同一であるが、電力増幅器９ｄ及び電力制御部１２ｄの動作が異なる。
【００９１】
検査プローブ１８は、電力増幅器９ｄが出力した送信信号を検知して検査装置１９に出力する。
【００９２】
検査装置１９は、電力増幅器９ｄが出力した送信信号の電力（レベル）を検査し、検査結果としての電力（レベル）を電力制御部１２ｄに出力する。
【００９３】
次に、本実施形態の信号生成回路１ｄ、検査プローブ１８及び検査装置１９における送信電力制御方法を、以下説明する。先ず、ベースバンド増幅器６，７及び電力増幅器９の各利得が初期値に設定される。
【００９４】
電力制御部１２ｄは、検波器１０の検波結果のＡＤ変換出力と基準値の電力（レベル）との差分を基に、ベースバンド増幅器６の利得を調整するための制御電圧（制御信号１３）をベースバンド増幅器６に出力し、更に、ベースバンド増幅器７の利得を調整するための制御電圧（制御信号１４）をベースバンド増幅器７に出力する。
【００９５】
これにより、電力制御部１２ｄは、第１の実施形態と同様に、信号生成回路１ｄにおけるベースバンド増幅器６，７からハイブリッド回路８までの送信電力を所定の電力（レベル）に調整できる。
【００９６】
また、電力制御部１２ｄは、信号生成回路１ｄが生成する送信電力の所望値を記憶し、検査装置１９の検査結果としての送信電力と所望値の送信電力とを比較し、検査結果としての送信電力と所望値の送信電力との差分を基に、制御信号１７ｄを電力増幅器９ｄに出力する。電力増幅器９ｄは、電力制御部１２ｄが出力した制御信号１７ｄに応じて、利得を調整する。
【００９７】
以上により、本実施形態の信号生成回路１ｄは、第１の実施形態の信号生成回路１と同様に、検波器１０の検波結果のＡＤ変換出力を基に、ベースバンド増幅器６，７からハイブリッド回路８までの送信電力を所望の送信電力に制御できる。
【００９８】
更に、信号生成回路１ｄは、電力増幅器９ｄの出力段に接続された検査プローブ１８及び検査装置１９における検査結果としての送信電力を基に、電力増幅器９ｄの利得を調整することで、信号生成回路１ｄを含む無線送信装置が出力する送信電力を所望値に制御できる。
【００９９】
（第２の実施形態の変形例）
第２の実施形態では、電力増幅器９ｄの出力段に検査プローブ１８を接続して電力増幅器９ｄが出力した送信電力を測定する方法を説明した。
【０１００】
しかし、高周波帯域、例えば、ミリ波帯では、ＭＭＩＣ（Monolithic Microwave Integrated Circuit）としての信号生成回路と送信アンテナとを一体化させた無線モジュールを形成する場合がある（図８参照）。無線モジュールは、電力増幅器９ｄの出力段に、送信アンテナ２０が接続され、信号生成回路１ｄは、電力増幅器９ｄが出力した送信電力を直接測定することが困難である。図８は、第２の実施形態の信号生成回路１ｄを含む無線モジュール１ｅの構成を示すブロック図である。
【０１０１】
本変形例における無線モジュール１ｅは、図７に示す信号生成回路１ｄの構成に、送信アンテナ２０を更に含む。本変形例では、第２の実施形態の信号生成回路１ｄの構成及び動作と同一の内容の説明は省略し、異なる内容について説明する。
【０１０２】
本変形例では、検査装置１９ｅは、無線モジュール１ｅにおける送信電力を送信アンテナ２０から放射された送信電力として検査し、具体的には、検査プローブ１８の代わりに受信アンテナ２１を用いて送信アンテナ２０から放射された送信電力を測定する。検査装置１９ｅは、受信アンテナ２１において受信された送信電力の測定結果を電力制御部１２ｅに出力する。
【０１０３】
電力制御部１２ｅは、無線モジュール１ｅが生成する送信電力の所望値を記憶し、検査装置１９ｅの検査結果としての送信電力と所望値の送信電力とを比較し、検査結果としての送信電力と所望値の送信電力との差分を基に、制御信号１７ｅを電力増幅器９ｅに出力する。電力増幅器９ｅは、電力制御部１２ｅが出力した制御信号１７ｅに応じて、利得を調整する。
【０１０４】
これにより、本変形例では、無線モジュール１ｅは、送信アンテナ２０から放射された送信信号の電力（レベル）の検査結果に応じて電力増幅器９ｅの利得を調整することで、所望値の送信電力を得ることができる。
【０１０５】
以上、図面を参照して各種の実施形態について説明したが、本開示はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【０１０６】
本開示は、回路面積を低減し、消費電力を増大させることなく、送信信号における所望の送信電力を得る信号生成回路、無線モジュール、無線送信装置及び送信電力制御方法として有用である。
【符号の説明】
【０１０７】
１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ  信号生成回路
２  局部発振器
３  直交変調部
４、５  ミキサ回路
６、７  ベースバンド増幅器
８  ハイブリッド回路
９、９−１、９−２、９−３、９−４  電力増幅器
１０  検波器
１１  ＡＤＣ
１２  電力制御部
１５  負荷
１６  アイソレーションポート
１８  検査プローブ
１９  検査装置
２０  送信アンテナ
２１  受信アンテナ
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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