(57)【要約】【課題】  デジタル無線端末において、アナログ処理部の送受信回路におけるアンプゲイン等のパラメータの温度補償を、当該アナログ処理部に手を加えることなく、デジタル処理部に設けられているパラメータメモリを用いて簡単に実現する。【解決手段】  デジタル処理部９内に存在するパラメータメモリ９６には、予めアナログ処理部２０内の送受信部の基準アンプゲインが設定されているが、温度変化により、この基準アンプゲインを補正する必要がある。そのために、デジタル処理部９内において、デジタル温度センサ９２の温度データを温度監視部９３で監視し、補正値算出部９４で、この温度に対するゲイン補正値を求め、パラメータ補正部９５でパラメータメモリ９６に設定されている基準アンプゲインを補正する。この補正後のアンプゲインを、パラメータ設定部９７を介して受信側ＡＧＣ回路７及び送信側ＴＰＣ回路１４にそれぞれ設定する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
送受信信号のデジタル変復調をなすデジタル処理部と、前記デジタル処理部からの変調データを周波数変換して送信ＲＦ信号とすると共に、受信ＲＦ信号を周波数変換して前記デジタル処理部へ出力するアナログ処理部とを含み、前記デジタル処理部は、前記アナログ処理部内のアナログ回路の動作設定用基準パラメータを予め格納したメモリを有する無線端末における温度補償回路であって、温度検出手段と、この検出温度に応じて前記メモリに格納されたパラメータの補正をなす補正手段と、この補正後のパラメータを前記アナログ回路の動作設定用パラメータとして設定する設定手段とを含むことを特徴とする温度補償回路。
【請求項２】
前記パラメータは、前記アナログ処理部における受信ゲインに関するものであることを特徴とする請求項１記載の温度補償回路。
【請求項３】
前記無線端末がＣＳＭＡ／ＣＡ（衝突回避機能付きキャリア感知多重アクセス）方式の端末であり、前記パラメータは、前記アナログ処理部におけるキャリアセンス回路のキャリアセンスレベルに関するものであることを特徴とする請求項１記載の温度補償回路。
【請求項４】
前記パラメータは、前記アナログ処理部における送信ゲインに関するものであることを特徴とする請求項２または３記載の温度補償回路。
【請求項５】
前記補正手段は、前記検出温度に対応する前記パラメータの補正値を算出する補正値算出手段と、この補正値により前記パラメータの補正をなす手段とを有することを特徴とする請求項１〜４いずれか記載の温度補償回路。
【請求項６】
前記補正値算出手段は、温度に対応して前記パラメータの補正値をテーブルとして予め格納したメモリを有することを特徴とする請求項５記載の温度補償回路。
【請求項７】
前記温度検出手段、前記補正手段、前記設定手段は、前記デジタル処理部においてＩＣ化されていることを特徴とする請求項１〜６いずれか記載の温度補償回路。
【請求項８】
請求項１〜７いずれか記載の温度補償回路を用いたことを特徴とする無線端末。
【請求項９】
送受信信号のデジタル変復調をなすデジタル処理部と、前記デジタル処理部からの変調データを周波数変換して送信ＲＦ信号とすると共に、受信ＲＦ信号を周波数変換して前記デジタル処理部へ出力するアナログ処理部とを含み、前記デジタル処理部は、前記アナログ処理部内のアナログ回路の動作設定用基準パラメータを予め格納したメモリを有する無線端末における温度補償方法であって、温度検出ステップと、この検出温度に応じて前記メモリに格納されたパラメータの補正をなす補正ステップと、この補正後のパラメータを前記アナログ回路の動作設定用パラメータとして設定する設定ステップとを含むことを特徴とする温度補償方法。
【請求項１０】
前記パラメータは、前記アナログ処理部における受信ゲインに関するものであることを特徴とする請求項９記載の温度補償方法。
【請求項１１】
前記無線端末がＣＳＭＡ／ＣＡ（衝突回避機能付きキャリア感知多重アクセス）方式の端末であり、前記パラメータは、前記アナログ処理部におけるキャリアセンス回路のキャリアセンスレベルに関するものであることを特徴とする請求項９記載の温度補償方法。
【請求項１２】
前記パラメータは、前記アナログ処理部における送信ゲインに関するものであることを特徴とする請求項９または１０記載の温度補償方法。
【請求項１３】
前記補正ステップは、前記検出温度に対応する前記パラメータの補正値を算出する補正値算出ステップと、この補正値により前記パラメータの補正をなすステップとを有することを特徴とする請求項９〜１２いずれか記載の温度補償方法。
【請求項１４】
前記補正値算出ステップは、温度に対応して前記パラメータの補正値をテーブルとして予め格納したメモリから前記補正値を読み出すことを特徴とする請求項１３記載の温度補償方法。
【請求項１５】
送受信信号のデジタル変復調をなすデジタル処理部と、前記デジタル処理部からの変調データを周波数変換して送信ＲＦ信号とすると共に、受信ＲＦ信号を周波数変換して前記デジタル処理部へ出力するアナログ処理部とを含み、前記デジタル処理部は、前記アナログ処理部内のアナログ回路の動作設定用基準パラメータを予め格納したメモリを有する無線端末における温度補償方法をコンピュータにより実行させるためのプログラムであって、温度検出処理と、この検出温度に応じて前記メモリに格納されたパラメータの補正をなす補正処理と、この補正後のパラメータを前記アナログ回路の動作設定用パラメータとして設定する設定処理とを含むことを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は温度補償回路及びその方法並びにそれを用いた無線端末及びプログラムに関し、特にＣＳＭＡ／ＣＡ方式のデジタル無線端末に用いて好適な温度補償方式に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
デジタル無線端末においては、アンテナからの受信ＲＦ（高周波）信号を周波数変換処理してベースバンド帯域まで周波数を落とすと共に、送信すべき信号を周波数変換処理して送信ＲＦ信号とするアナログ処理部と、ベースバンド信号をデジタル変復調するデジタル処理部（モデム部）とが設けられている。
【０００３】
アナログ処理部においては、アンテナへの送信信号及びアンテナからの受信信号をそれぞれ増幅するための増幅部が必ず用いられている。この増幅部では、周囲温度が変化するに従ってその利得すなわちゲインが変化し、よって周囲温度の変化による送受信信号レベルの変化がデータの送受信に対して影響を与えることがある。
【０００４】
例えば、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple with Collision Avoidance ：衝突回避機能付きキャリア感知多重アクセス）方式を採用するデジタル無線通信システム（特許文献１参照）では、各通信端末はキャリアセンスレベル以下のフレームに対しては受信動作を行わないようになっているので、キャリアセンスレベルと、各無線端末の送信レベルと、受信ゲインとにより、システムのセルの半径が規定されることになる。
【０００５】
この様な通信システムでは、送受信の増幅部のゲインが周囲温度によって変化すると、各通信端末の送信レベルと受信ゲインが変動して、予め想定したセルの半径が変化してしまうことになる。また、送信レベルが想定しているレベルよりも大となると、増幅部での歪みの影響が大きくなってデータ送受信に対して悪影響を及ぼす危険性がある。
【０００６】
このような危険性を防止するために、増幅部の温度によるゲイン変動を抑制する技術が特許文献１や２に開示されている。特許文献１においては、信号ラインにサーミスタと抵抗とを並列接続して設け、これらサーミスタと抵抗との合成抵抗による分圧比によって、温度補償を実現する方法が開示されている。また、特許文献２においては、外部からの制御電圧によってゲインが変化可能な利得可変部と増幅部とを組合わせて温度補償を実現する方法が開示されている。更にはまた、サーミスタを用いて増幅用トランジスタのコレクタ電流を一定に維持するバイアス回路を用いる技術も周知である。
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−５３７４５号公報
【特許文献２】特開２００３−１６３６０４号公報
【特許文献３】特開２００１−１４４５４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
増幅部の信号ラインに、サーミスタと抵抗とを並列接続して挿入する方法（特許文献１）では、周囲温度に対する増幅部のゲイン変動に対して、合成抵抗による減衰量を用いてそのゲイン変動とは逆特性を実現する必要があり、広い温度範囲での正確な温度補償を実現することは困難である。
【０００９】
また、外部からの制御電圧によってゲインが変化する利得可変部を用いる方法（特許文献２）では、増幅部に利得可変部を追加する場合、送信部と受信部との双方に追加する必要があり、コスト的に不利となる。更にはまた、トランジスタのコレクタ電流をサーミスタにより一定に保つ方法では、増幅部が多段接続されていることが一般的であるために、全ての増幅用トランジスタに対してサーミスタを設ける必要があり、これまたコスト的に得策ではない。
【００１０】
ここで、ＣＳＭＡ／ＣＡ方式の通信システムを考えると、各通信端末はキャリアセンス（ＣＳ）レベル以下のフレームは受信動作を行わないために、セル半径は、送受信アンプのゲインの他にも、ＣＳレベルにも依存するが、受信アンプのゲインを温度補償する代りに、ＣＳレベルを補正することも考えられるところ、このＣＳレベルを補正する場合にも、アナログ処理部において温度検出及び温度補正の各回路機能を付加することが必要になる。
【００１１】
この様に、アナログ処理部における送受信ゲインやＣＳレベルなどのセル半径を定めるパラメータの温度依存性をなくすために、アナログ処理部に特別な回路を付加することなく、極めて簡単な構成で広範囲に温度補償をなすことが要求される。
【００１２】
本発明の目的は、アナログ処理部における増幅部のトランジスタや信号経路に温度補償回路を付加することなく、極めて簡単な構成で、送受信ゲインやＣＳレベルなどのセル半径を規定するパラメータの温度補償を実現するようにしたデジタル無線端末の温度補償回路及びその方法並びにそれを用いたデジタル無線端末を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明による温度補償回路は、送受信信号のデジタル変復調をなすデジタル処理部と、前記デジタル処理部からの変調データを周波数変換して送信ＲＦ信号とすると共に、受信ＲＦ信号を周波数変換して前記デジタル処理部へ出力するアナログ処理部とを含み、前記デジタル処理部は、前記アナログ処理部内のアナログ回路の動作設定用基準パラメータを予め格納したメモリを有する無線端末における温度補償回路であって、温度検出手段と、この検出温度に応じて前記メモリに格納されたパラメータの補正をなす補正手段と、この補正後のパラメータを前記アナログ回路の動作設定用パラメータとして設定する設定手段とを含むことを特徴とする。
【００１４】
本発明による無線端末は、上記の温度補償回路を含むことを特徴とする。
本発明による温度補償方法は、送受信信号のデジタル変復調をなすデジタル処理部と、前記デジタル処理部からの変調データを周波数変換して送信ＲＦ信号とすると共に、受信ＲＦ信号を周波数変換して前記デジタル処理部へ出力するアナログ処理部とを含み、前記デジタル処理部は、前記アナログ処理部内のアナログ回路の動作設定用基準パラメータを予め格納したメモリを有する無線端末における温度補償方法であって、温度検出ステップと、この検出温度に応じて前記メモリに格納されたパラメータの補正をなす補正ステップと、この補正後のパラメータを前記アナログ回路の動作設定用パラメータとして設定する設定ステップとを含むことを特徴とする。
【００１５】
本発明によるプログラムは、送受信信号のデジタル変復調をなすデジタル処理部と、前記デジタル処理部からの変調データを周波数変換して送信ＲＦ信号とすると共に、受信ＲＦ信号を周波数変換して前記デジタル処理部へ出力するアナログ処理部とを含み、前記デジタル処理部は、前記アナログ処理部内のアナログ回路の動作設定用基準パラメータを予め格納したメモリを有する無線端末における温度補償方法をコンピュータにより実行させるためのプログラムであって、温度検出処理と、この検出温度に応じて前記メモリに格納されたパラメータの補正をなす補正処理と、この補正後のパラメータを前記アナログ回路の動作設定用パラメータとして設定する設定処理とを含むことを特徴とする。
【００１６】
本発明の作用を述べる。デジタル無線端末にはアナログ処理部とデジタル処理部とがあり、デジタル処理部内に存在するパラメータメモリには、予めアナログ処理部内の送受信部の基準アンプゲインや基準キャリアセンス（ＣＳ）レベル値が、当該通信装置のセル半径を規定するパラメータとして設定されているが、温度変化により、これら基準パラメータを補正する必要がある。そのために、デジタル処理部内において、デジタル温度センサの温度データを監視し、この温度に対するゲイン補正値を求めてパラメータメモリ内の基準パラメータを補正する。この補正後のパラメータを、アナログ処理部内の送受信回路に設定するよう構成する。これにより、アナログ処理部内では、何等温度補償機能を付加する必要がなく、デジタル処理部のみでパラメータの温度補償機能を実現でき、よって、回路構成が簡単化され、また既存のデジタル無線端末にも、容易に適用が可能になる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、デジタル無線端末において、アナログ処理部における増幅部のトランジスタや信号経路に温度補償回路を付加することなく、極めて簡単な構成で、送受信ゲインやＣＳレベルなどのパラメータの温度補償を実現することが可能になるという効果がある。また、本発明によれば、デジタル無線端末におけるデジタル処理部に設けられているパラメータメモリを用いることにより、アナログ処理部には何等手を加えることなく、アナログ処理部の温度補償を容易にかつ広範囲に亘って簡単に実現することができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下に、図面を用いて本発明の実施の形態について説明する。図１は本発明の一実施の形態を示すブロック図である。図１は前述したデジタル無線端末の機能ブロック図であり、ＣＳＭＡ／ＣＡ方式の装置であって、アナログ処理部２０とデジタル処理部９とからなっている。
【００１９】
アナログ処理部２０は送受信機能を有しており、アンテナ１からの受信ＲＦ信号は送受信切り替えスイッチ２を介してローノイズアンプ３及びＶＧＡ（Variable Gain Amplifier ：可変利得アンプ）４により増幅され、ダウンコンバータ５によりＲＦ帯からＩＦ帯に周波数変換される。このＩＦ信号はＶＧＡ６を介してキャリアセンス回路８へ入力される。このキャリアセンス回路８は、予め設定されたＣＳ（Carrier Sense ：キャリアセンス）値を超えた受信信号が入力されたときに、次段のデジタル処理部９のモデム部９１に対して復調を開始させる機能を有している。ＡＧＣ回路７はＲＦ段のＶＧＡ４とＩＦ段ＶＧＡ６とを制御して復調に適した信号レベルに調整するためのものである。
【００２０】
アナログ処理部２０の送信側では、モデム部９１からのデジタル変調信号がＶＧＡ１３により増幅されてアップコンバータ１２においてＲＦ帯に周波数変換される。このＲＦ信号はＶＧＡ１１及びパワーアンプ１０により増幅され、送受信切り替えスイッチ２及びアンテナ１を介して送信される。ＴＰＣ回路１４（Transmission Power Control）はＩＦ段のＶＧＡ１３とＲＦ段ＶＧＡ１１とを制御して、送信信号を所望の電力で送信するよう調整するものである。
【００２１】
デジタル処理部９は、受信信号をデジタル復調すると共に、送信信号をデジタル変調するモデム回路９１を有する他、本発明の特徴部分を構成するデジタル温度センサ９２、温度監視部９３、補正値算出部９４、パラメータ補正部９５、パラメータメモリ９６及びパラメータ設定部９７を有している。
【００２２】
温度監視部９３は、デジタル温度センサ９２による温度データを一定時間毎に監視し補正値算出部９４へ報告する。補正値算出部９４は温度監視部９３からの温度データに基づいてパラメータメモリ９６に予め格納されているパラメータに対する補正値を求める。パラメータ補正部９５は、パラメータメモリ９６に格納されているパラメータをパラメータ設定部９７を介して読み出して、このパラメータに対して加算処理（補正処理）してパラメータ設定部９７へ渡す。パラメータ設定部９７はこの補正されたパラメータをＡＧＣ回路７及びＴＰＣ回路１４に設定する。
【００２３】
従って、この場合のパラメータは、受信側のＡＧＣ回路７においてＡＧＣ動作に必要な基準値であり、ＶＧＡ４及びＶＧＡ６のゲイン調整のための基準レベル（基準値）を示すものであり、また送信側のＶＧＡ１３及びＶＧＡ１１のゲイン調整のためにＴＰＣ回路１４において、送信電力制御に必要なもの（基準値）である。
アナログ処理部２０及びデジタル処理部９は、それぞれに１チップＩＣ（集積回路）化されて構成されるものである。
【００２４】
図２は図１に示した本発明の一実施の形態の動作を示すフローチャートである。先ず、温度監視部９３はデジタル温度センサ９２から温度データのデジタル値を読み出し（ステップＳ１）、この温度データを補正値算出部９４へ渡す（ステップＳ２）。補正値算出部９４はこの温度データに基づいて送信ゲインと受信ゲインとの補正値を求めてパラメータ補正部９５へ渡す（ステップＳ３）。
【００２５】
この補正値算出部９４は、アナログ処理部２０における送受信ゲインレベルダイヤグラムでの温度変動を予め測定または見積っておき、温度と補正値とを対応づけたテーブルをＲＯＭ（図示せず）に記録しておくものである。
【００２６】
パラメータ設定部９７はパラメータメモリ９６から送信ゲインと受信ゲインとの基準値を読み出してパラメータ補正部９５へ渡す（ステップＳ４）。パラメータ補正部９５はパラメータ基準値と補正値算出部９４からの補正値とを加算し、補正後のパラメータ（送信ゲイン設定値及び受信ゲイン設定値）をパラメータ設定部９７へ渡す（ステップＳ５）。パラメータ設定部９７は補正後のパラメータをＡＧＣ回路７及びＴＰＣ回路１４にそれぞれ設定する（ステップＳ６）。
【００２７】
温度監視部９３は、一定時間毎に、デジタル温度センサ９２からの温度データを監視し（ステップＳ７）、温度データに変化があった場合には、温度データを補正値算出部９４へ渡して再度温度補償処理が繰り返されることになる（ステップＳ２）。
【００２８】
本例においては、補正する受信側のゲインパラメータとして、信号待ち受け時（アイドル状態）のＡＧＣ受信ゲインを用いており、この様な受信ゲインの補正により、レベルダイヤグラムを崩すことなく、温度変化による受信ゲインの変動を補償できるという利点を有する。
【００２９】
図３は本発明の他の実施の形態を示すブロック図であり、図１と同等部分は同一符号により示している。図１の実施の形態においては、受信側のゲイン補償を行っているが、本例では、受信ゲインの補償の代りに、キャリアセンス回路８のＣＳ値を補正するようになっている。
【００３０】
ＣＳＭＡ／ＣＡ方式の通信システムでは、前述したように各無線端末はキャリアセンスレベル以下のフレームについては受信動作を行わないので、セルの半径はこのキャリアセンス（ＣＳ）レベルにも依存することは前述したとおりであり、よって、受信側の受信ゲインを温度補償する代りに、キャリアセンス回路８におけるＣＳレベルを補正することが考えられる。このＣＳレベルを補正するようにしたのが、図３に示す実施の形態である。
【００３１】
すなわち、図３に示す如く、キャリアセンス回路８のＣＳレベル値を、パラメータ設定部９７の設定により補正可能としたものであり、他の構成は図１の例と同等であってその説明は省略するものとする。なお、本例では、パラメータメモリ９６には送信ゲインの基準値とＣＳレベルの基準値とが格納されている。
【００３２】
図４は本発明の他の実施の形態の動作を示すフローチャートであり、図２と同等ステップは同一符号により示している。ステップＳ１及びＳ２の後、補正値算出部９４は温度データに対応する送信ゲインとＣＳレベルの補正値を求めてパラメータ補正部９５へ渡す（ステップＳ１３）。パラメータ設定部９７はパラメータメモリ９６から送信ゲインとＣＳレベルとの基準値を読み出してパラメータ補正部９５へ渡す（ステップＳ１４）。パラメータ補正部９５はパラメータ基準値と補正値とを加算して補正後のパラメータをパラメータ設定部９７へ渡す（ステップＳ１５）。
【００３３】
パラメータ設定部９７は補正後のパラメータである送信ゲインをＴＰＣ回路１４に設定し、また補正後のＣＳレベルをキャリアセンス回路８へ設定する（ステップＳ１６）。以後は、ステップＳ７により、一定時間毎に温度データを監視して、温度データに変化があった場合に、再度温度補償を行うことになる。
【００３４】
上記の実施の形態においては、ＣＳＭＡ／ＣＡ方式のデジタル無線端末に適用する場合を述べたが、他の通信方式のデジタル無線端末に適用できるものである。なお、その場合には、ＣＳレベルの補正は適用除外されることは勿論である。
【００３５】
図２，４に示した動作フローは、図１，３に示したデジタル処理部９内の各ハードウェアにより実現できる他、これら動作フローを構成する各ステップをプログラムとして予めＲＯＭなどに格納しておき、これをコンピュータであるＣＰＵにより読み取らせて実行させるように構成することができることは明らかである。
【００３６】
以上の構成により、既存のデジタル無線端末に対しても温度補償機能を容易に追加することが可能となる。その理由は、既存のデジタル無線端末は、デジタル処理部内においてパラメータメモリを有しており、このパラメータメモリにアナログ処理部の送受信ゲインをデジタルデータ（パラメータ）として保持してこの保持データを送受信部に設定するようになっているものが多く、従って、本発明のように、当該メモリに保存されているパラメータを温度変動に従って補正して送受信部に設定する回路を追加するのみで良いためである。
【００３７】
また、パラメータの温度補正を行うタイミングに制限がないという利点もある。その理由は、従来では、送受信信号を検波してこの検波レベルにより補正を行うようなものがあるが、これでは送受信を行うときのみ補正が可能となって、待ち受け状態（アイドル状態）での補正は不可能となる。しかし、本発明では、待ち受け状態でも補正が可能であるからである。よって、次の送受信に対して瞬時に正しく送受信ができることになる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の一実施の形態を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施の形態の動作を示すフローチャートである。
【図３】本発明の他の実施の形態を示すブロック図である。
【図４】本発明の他の実施の形態の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３９】
１  アンテナ
２  送受信切り替えスイッチ
３  ローノイズアンプ
４，６，１１，１３  ＶＧＡ
５  ダウンコンバータ
７  ＡＧＣ回路
８  キャリアセンス回路
９  デジタル処理部
１０  パワーアンプ
１２  アップコンバータ
１４  ＴＰＣ回路
２０  アナログ処理部
９１  モデム回路
９２  デジタル温度センサ
９３  温度監視部
９４  補正値算出部
９５  パラメータ補正部
９６  パラメータメモリ
９７  パラメータ設定部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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