(57)【要約】【課題】通信品質の劣化を軽減する電圧補償回路、無線通信装置及び電圧補償方法を提供する。【解決手段】Time  Division  Duplex（ＴＤＤ）方式を用いて無線通信を行う無線通信装置の電圧補償回路１０は、ダイオード１５１が配置された第１経路、ダイオード１５２が配置された第２経路及びタイミングコントローラ１０３を有する。第１経路は、電源１１から出力される第１電圧を有する電力を送受信部へ供給する経路である。第２経路は、電源１１から出力された第１電圧を昇圧した第２電圧を有する電力を供給する経路である。タイミングコントローラ１０３は、信号の受信から信号の送信へ切り替わるタイミングの情報を基に、第１経路と第２経路とを切り替える。【選択図】図２
2018064248.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Time  Division  Duplex（ＴＤＤ）方式を用いて無線通信を行う無線通信装置の電圧補償回路において、
電源から出力された第１電圧を有する電力を供給する第１経路と、
前記電源から出力された電力の前記第１電圧を昇圧した第２電圧を有する電力を供給する第２経路と、
信号の受信から信号の送信へ切り替わるタイミングの情報を基に、前記第１経路と前記第２経路とを切り替える切替部と
を備えたことを特徴とする電圧補償回路。
【請求項２】
前記切替部は、信号の送信へ切り替わるタイミングの所定期間前に前記第２経路に切り替え、前記無線通信装置が信号の送信を開始後、且つ、前記電源から出力される電源電圧が所定電圧に復帰後に、前記第１経路に切り替えることを特徴とする請求項１に記載の電圧補償回路。
【請求項３】
前記電源の電圧が降下した場合に、前記電源に代わって電力を出力するコンデンサをさらに有することを特徴とする請求項１又は２に記載の電圧補償回路。
【請求項４】
所定の電圧を有する電荷を蓄える切替アシスト回路をさらに有し、
前記切替部は、前記電源を前記第２経路から遮断し、
前記切替アシスト回路は、前記電源から出力される電力で前記コンデンサを充電し手いる間、前記第２経路の一部を介して電力を供給する
ことを特徴とする請求項３に記載の電圧補償回路。
【請求項５】
第１電圧を有する電力を出力する電源と、
信号を送信する送信部と、
前記電源から出力された前記第１電圧を有する電力を前記送信部へ供給する第１経路と、
前記電源から出力された電力の前記第１電圧を昇圧した第２電圧を有する電力を供給する第２経路と、
信号の受信から信号の送信へ切り替わるタイミングの情報を基に、前記第１経路と前記第２経路とを切り替える切替部と
を備えたことを特徴とする無線通信装置。
【請求項６】
ＴＤＤ方式を用いて無線通信を行う無線通信装置の電圧補償方法において、
信号の送信と信号の受信とが切り替わるタイミングの情報を取得し、
取得した前記タイミングの情報を基に、電源から出力された第１電圧を有する電力を供給する第１経路と、前記電源から出力された電力の前記第１電圧を昇圧した第２電圧を有する電力を供給する第２経路とを切り替える
ことを特徴とする電圧補償方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電圧補償回路、無線通信装置及び電圧補償方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、移動体通信の基地局装置において、上りと下りで同じ周波数を時分割して送受信するＴＤＤ（Time  Division  Duplex）方式の導入が増えている。ＴＤＤ方式では、基地局装置が信号を受信する期間と信号を送信する期間とが交互に到来する。
【０００３】
基地局装置は、信号送信時にはパワーアンプを用いて信号を増幅した上で端末装置に向けて送信する。一方、端末装置から送信された信号を受信する場合、基地局装置は、パワーアンプを用いた信号の増幅は行わない。そのため、基地局装置では、信号の送信時に比べて受信時の方が用いられる電力が小さくなる。
【０００４】
信号の送信時と受信時の使用電力の違いから、基地局装置は、通信を行うＴＤＤ送受信部に対して供給する負荷電流を送信時と受信時とで変化させる。具体的には、基地局装置は、送信時に受信時よりも大きい負荷電流を流す。ここで、受信時から送信時に切り替わる場合の基地局装置の動作を説明する。
【０００５】
基地局装置において信号の受信から送信へ切り替わる場合、負荷電流が急激に増加する。負荷電流の増加が高速の場合、電源の電圧制御応答が間に合わず、負荷電流は、負荷に並列に接続された電源コンデンサから放電される電流で賄われる。この時、電源電圧は、電源コンデンサから放電された電荷に比例して低下する。
【０００６】
その後、電源の応答が開始され電源から出力される電流が上昇すると、電源は、ＴＤＤ送受信部への負荷電流と電源コンデンサを充電する充電電流とを合わせた電流を出力する。その後、電源コンデンサの充電が完了すると、電源は、送信時の使用電力に応じた負荷電流をＴＤＤ送受信部に対して供給する。ここで、負荷電流と充電電流との合計が電源の過電流制限値を超えない場合、電源の応答に応じた速度で電源電圧が上昇し低下前の電圧に復旧する。これに対して、負荷電流と充電電流との合計が電源の過電流制限値を超えた場合、電源の過電流制限により電源コンデンサの充電電流が制限される。そのため、電源電圧が上昇し低下前の電圧に復旧するまでに時間がかかってしまう。最悪の場合、過電流以上を検出して電源は停止してしまう。
【０００７】
ここで、電流制御の技術として、過電流制限値を負荷電流が超えた場合に、電流制限基準値に対する超過量に応じて電圧制御信号を低減して負荷への電力供給を継続させる従来技術がある。また、電源電圧の立ち上がりを検出して、バイアス回路の出力電圧を一時的に大きくし、誤差増幅器の動作速度を一時的に高速化することで、オーバシュートやアンダーシュートの発生を軽減する従来技術がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−３１６７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上述のように信号の送信開始時の急激且つ急速な電源電流増加により電源電圧の降下が発生した場合、信号送信の隣接チャネル漏えい電力比（ＡＣＬＲ：Adjacent  Channel  Leakage  Ratio）が劣化する場合がある。これは、電源電圧の降下による送信アンプにおける歪の増大及び歪補償制御の精度の低下に起因することが考えられる。ＡＣＬＲが劣化した場合、隣接するチャネルで行われる通信に与える影響が大きくなり、通信品質が劣化するおそれがある。さらに、過電流が発生して電源コンデンサの充電電流が制限され電源電圧の復旧に時間がかかった場合、通信品質の劣化が継続するおそれがある。
【００１０】
また、電流制限基準値に対する超過量に応じて電圧制御信号を低減する技術を用いても、ＴＤＤ方式の基地局装置における信号の送信開始時の電源電圧の低下を軽減することは難しく、通信品質の劣化を軽減することは困難である。また、電源電圧の立ち上がり時に出力電圧を一時的に大きくする従来技術を用いても、信号の送信開始時に出力電圧を大きくすることはなく、通信品質の劣化を軽減することは困難である。
【００１１】
開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、通信品質の劣化を軽減する電圧補償回路、無線通信装置及び電圧補償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】
【００１２】
本願の開示する電圧補償回路、無線通信装置及び電圧補償方法の一つの態様において、電圧補償回路は、ＴＤＤ方式を用いて無線通信を行う無線通信装置に搭載され、第１経路、第２経路及び切替部を有する。第１経路は、電源から出力された第１電圧を有する電力を供給する。第２経路は、前記電源から出力された電力の前記第１電圧を昇圧した第２電圧を有する電力を供給する。切替部は、信号の受信から信号の送信へ切り替わるタイミングの情報を基に、前記第１経路と前記第２経路とを切り替える。
【発明の効果】
【００１３】
本願の開示する電圧補償回路、無線通信装置及び電圧補償方法の一つの態様によれば、通信品質の劣化を軽減することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、基地局装置のブロック図である。
【図２】図２は、実施例１に係る電圧補償回路のブロック図である。
【図３】図３は、ＴＤＤ方式を用いた場合の信号の送受信を表す図である。
【図４】図４は、本実施例に係る電圧補償回路の動作のタイミングチャートである。
【図５】図５は、時刻ｔ１での電圧補償回路の状態を表す図である。
【図６】図６は、時刻ｔ２での電圧補償回路の状態を表す図である。
【図７】図７は、時刻ｔ３での電圧補償回路の状態を表す図である。
【図８】図８は、時刻ｔ４での電圧補償回路の状態を表す図である。
【図９】図９は、時刻ｔ５での電圧補償回路の状態を表す図である。
【図１０】図１０は、時刻ｔ６での電圧補償回路の状態を表す図である。
【図１１】図１１は、時刻ｔ７での電圧補償回路の状態を表す図である。
【図１２】図１２は、時刻ｔ８での電圧補償回路の状態を表す図である。
【図１３】図１３は、時刻ｔ９での電圧補償回路の状態を表す図である。
【図１４】図１４は、実施例２に係る電圧補償回路のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、本願の開示する電圧補償回路、無線通信装置及び電圧補償方法の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施例により本願の開示する電圧補償回路、無線通信装置及び電圧補償方法が限定されるものではない。
【実施例１】
【００１６】
図１は、基地局装置のブロック図である。基地局装置１は、「無線通信装置」の一例にあたる。図１において、実線矢印は送信信号の経路を表す。また、点線矢印は、制御信号の経路を表す。さらに、一点鎖線矢印は、電気の経路を表す。
【００１７】
図１に示すように、基地局装置１は、電圧補償回路１０、電源１１、ベースバンド処理部１２、送信部１３、受信部１４及びアンテナ１５を有する。送信部１３は、信号処理部２１、ＤＡ（Digital  Analog）コンバータ２２、ミキサ２３、発振器２４、送信アンプ２５、カプラ２６、アイソレータ２７及びフィルタ２８を有する。また、送信部１３は、ミキサ３１、発振器３２及びＡＤ（Analog  Digital）コンバータ３３を有する。なお、送信受１３及び受信部１４は、例えば、電源１１、電源１１と異なる電源、電圧補償回路１０の出力の一部などの少なくとも１つから供給される電力により動作する（図面上の記載なし）。
【００１８】
ベースバンド処理部１２は、送信信号であるベースバンド信号に対して変調処理及び符号化処理を施す。そして、ベースバンド処理部１２は、処理を施したベースバンド信号を送信部１３の信号処理部２１へ出力する。
【００１９】
また、ベースバンド処理部１２は、受信信号であるベースバンド信号の入力を受信部１４から受ける。そして、ベースバンド処理部１２は、受信信号であるベースバンド信号に対して復号化処理及び復調処理を施す。
【００２０】
信号処理部２１は、ＦＰＧＡ（Field  Programmable  Gate  Array）などにより実現される。信号処理部２１は、送信信号であるベースバンド信号の入力をベースバンド処理部１２から受ける。また、信号処理部２１は、フィードバック信号の入力をＡＤコンバータ３３から受ける。そして、信号処理部２１は、取得したベースバンド信号とフィードバック信号との差分からベースバンド信号に対して歪補償処理を施す。そして、信号処理部２１は、歪補償処理を施したベースバンド信号をＤＡコンバータ２２へ出力する。
【００２１】
また、信号処理部２１は、ＴＤＤ方式を用いた通信における信号の送信と受信とを切り替えるタイミングを予め記憶する。なを、予め記憶する送信と受信との切り替えタイミングとしては、例えば、周期的な切り替えタイミングや技術標準で定まっているタイミングである。そして、信号処理部２１は、信号送信の開始から所定期間前に送受信切替予告信号を電圧補償回路１０へ出力する。ここで、所定期間は、例えば０．３ｍｓなどと設定される。その後、信号処理部２１は、信号送信の開始から予め決められた予告通知期間経過後に送受信切替予告信号の出力を停止する。予告通知期間は、後述するように、信号送信開始後、スイッチ１０４のオンオフが行われた後に、電源１１が出力する電圧が負荷を適切に動作させることができる電圧である標準電圧に戻るまでの期間以上であることが好ましい。さらに、予告通知期間は、次の信号送信の開始から所定期間が経過する前に送受信切替予告信号の出力を停止できるタイミングであれば適当な時間を用いることができる。
【００２２】
また、信号受信開始時に、信号処理部２１は、動作をオフにする信号を送信アンプ２５へ送信し、送信アンプ２５をオフにする。また、信号送信開始時に、信号処理部２１は、動作をオンにする信号を送信アンプ２５へ送信し、送信アンプ２５をオンにする。送信アンプ２５がオフになることにより、信号受信時に送信アンプ２５による電力消費を抑えることができ、消費電力を低減することができる。
【００２３】
ＤＡコンバータ２２は、ベースバンド信号の入力を信号処理部２１から受ける。そして、ＤＡコンバータ２２は、取得したベースバンド信号をデジタル信号からアナログ信号に変換する。その後、ＤＡコンバータ２２は、アナログ信号となったベースバンド信号をミキサ２３へ出力する。
【００２４】
発振器２４は、予め決められた周波数を出力する。ミキサ２３は、ベースバンド信号の入力をＤＡコンバータ２２から受ける。そして、ミキサ２３は、発振器２４から出力された周波数とベースバンド信号とを混合し、ベースバンド信号の周波数を変更してＲＦ（Radio  Frequency）信号を生成する。その後、ミキサ２３は、生成したＲＦ信号を送信アンプ２５へ出力する。
【００２５】
送信アンプ２５は、後述する電圧補償回路１０から供給された電力により駆動する。送信アンプ２５は、ＲＦ信号の入力をミキサ２３から受ける。そして、送信アンプ２５は、取得したＲＦ信号を増幅する。その後、送信アンプ２５は、増幅したＲＦ信号をカプラ２６へ出力する。
【００２６】
カプラ２６は、送信信号であるＲＦ信号の入力を送信アンプ２５から受ける。そして、カプラ２６は、取得したＲＦ信号をアイソレータ２７及びミキサ３１へ出力する。
【００２７】
アイソレータ２７は、送信信号であるＲＦ信号の入力をカプラ２６から受ける。そして、アイソレータ２７は、ＲＦ信号のインピーダンスを整合させる。その後、アイソレータ２７は、ＲＦ信号をフィルタ２８へ出力する。
【００２８】
フィルタ２８は、送信信号であるＲＦ信号の入力をアイソレータ２７から受ける。そして、フィルタ２８は、取得したＲＦ信号に対してフィルタ処理を施し、ＲＦ信号を予め決められた周波数帯に制限する。その後、フィルタ２８は、ＲＦ信号をアンテナ１５を介して送信する。
【００２９】
発振器３２は、予め決められた周波数を出力する。ミキサ３１は、送信信号であるＲＦ信号の入力をカプラ２６から受ける。そして、ミキサ３１は、発振器３２から出力された周波数とＲＦ信号とを混合し、ＲＦ信号の周波数を変更してフィードバック信号であるベースバンド信号を生成する。その後、ミキサ３１は、生成したベースバンド信号をＡＤコンバータ３３へ出力する。
【００３０】
ＡＤコンバータ３３は、フィードバック信号であるベースバンド信号の入力をミキサ３１から受ける。そして、ＡＤコンバータ３３は、取得したベースバンド信号をアナログ信号からデジタル信号に変換する。その後、ＡＤコンバータ３３は、ベースバンド信号を信号処理部２１へ出力する。
【００３１】
受信部１４は、電圧補償回路１０から供給される電力により動作する。受信部１４は、アンテナ１５を介して信号を受信する。そして、受信部１４は、受信信号であるＲＦ信号に対してフィルタ処理、周波数変換及びＡＤ変換などを施しベースバンド信号を生成する。そして、受信部１４は、受信信号であるベースバンド信号をベースバンド処理部１２へ出力する。
【００３２】
電源１１は、電力を電圧補償回路１０へ供給する。要求される電力が増加した場合、電源１１は、供給する電流が増加するなどして電圧が降下した場合、供給電圧の大きさを制御する電圧制御を行い電源電圧を上昇させる。そして、電源１１は、負荷を適切に動作させることができる電圧である標準電圧に復帰させる。以下では、電源１１が出力する電圧を「電源電圧」という。
【００３３】
電圧補償回路１０は、電力の供給を電源１１から受ける。電圧補償回路１０は、送信アンプ２５にも電力供給を行う。
【００３４】
ここで、図２を参照して、電圧補償回路１０の詳細について説明する。図２は、実施例１に係る電圧補償回路のブロック図である。図２において実線矢印は、制御信号の流れを表す。本実施例に係る電圧補償回路１０は、図２に示すように、電源コンデンサ１０１、ブーストコンバータ１０２及びタイミングコントローラ１０３、スイッチ１０４、オアリング１０５及び切替アシスト回路１０６を有する。
【００３５】
電源１１と送信アンプ２５との間には、ダイオード１５１を介して電源１１と送信アンプ２５とを直接結ぶ経路と、ブーストコンバータ１０２、スイッチ１０４及びダイオード１５２を介して結ばれる経路とが並列に接続されている。ここで、電源１１と送信アンプ２５とが直接接続されるとは、その間にブーストコンバータ１０２が配置されていないことを表す。
【００３６】
電源コンデンサ１０１は、電源１１から送信アンプ２５への電力の２つの供給経路の分岐点より電源１１側の点とグランドとの間に配置される。電源コンデンサ１０１は、電源１１から出力される電荷を蓄えることで充電される。ただし、電源コンデンサ１０１は、電源１１が送信アンプ２５へ電力供給を行っている場合、負荷電流の余剰分により充電が行われる。そして、電源コンデンサ１０１は、充電が完了すると、電源１１からの電力供給を受け付けなくなる。
【００３７】
さらに、電源コンデンサ１０１は、電源１１から電流が流れない場合、蓄積された電荷を放出する。電源コンデンサ１０１から出力された電力は、スイッチ１０４がオンであればブーストコンバータ１０２経由で送信アンプ２５へ供給される。その後、電源１１からの電流が回復すると、電荷の放出を停止し、充電状態に遷移する。
【００３８】
ブーストコンバータ１０２は、電源１１と送信アンプ２５とを直接結ぶ経路と並列に配置される。ブーストコンバータ１０２は、入力された電気の電圧を所定の電圧に昇圧し出力する。ブーストコンバータ１０２は、スイッチ１０４がオフの場合、電気の入力を受けない。これに対して、スイッチ１０４がオンの場合、電源１１から電流が流れない場合、ブーストコンバータ１０２は、電源コンデンサ１０１から出力された電気の入力を受ける。また、スイッチ１０４がオンの状態で、電源１１からの電流が回復すると、ブーストコンバータ１０２は、電源１１から出力された電気の入力を受ける。
【００３９】
タイミングコントローラ１０３は、ＦＰＧＡ、組み込み回路又はＣＰＵ（Central  Processing  Unit）などで実現される。タイミングコントローラ１０３は、送受信切替予告信号を受信後にスイッチ１０４をオンにするまでの待機時間であるブーストオン待機時間及びスイッチ１０４をオンにしてからオフに戻すまでの待機時間であるブーストオフ待機時間を予め記憶する。さらに、タイミングコントローラ１０３は、スイッチ１６２をオンにしてからオフに戻すまでの待機時間である放電解除待機時間を予め記憶する。
【００４０】
タイミングコントローラ１０３は、信号の送信開始から所定時間前に送受信切替予告信号の入力を信号処理部２１から受ける。そして、タイミングコントローラ１０３は、送受信切替予告信号を受信した後にブーストオン待機時間が経過するとスイッチ１０４をオンする。
【００４１】
その後、タイミングコントローラ１０３は、スイッチ１０４をオンにしてからブーストオフ待機時間が経過するとスイッチ１０４をオフにする。ここで、ブーストコンバータ１０２により昇圧が行われており、送信状態の場合、消費電力が増大する。そこで、ブーストオフ待機時間は、送信状態に切り替え後に直ちにスイッチ１０４がオフになるように設定されることが好ましい。また、コンデンサ１６１に所定量の電荷が溜まっていない場合、電荷が所定量溜まってから切り替えることで、電荷を安定して溜めることが可能になる。なお、コンデンサ１６１に溜まる電荷の所定量とは、スイッチ１０４がオフにされてから電源電圧が標準電圧に戻るまでの間に送信アンプ２５への電力の供給を継続できる量であることが好ましい。
【００４２】
その後、タイミングコントローラ１０３は、送受信切替予告信号の受信後に予告通知期間が経過すると、送受信切替予告信号の信号処理部２１からの入力が停止する。ここで、予告通知期間から、ブーストオン待機時間及びブーストオフ待機時間を減算した期間、すなわち、スイッチ１０４をオフにしてから切替アシスト回路１０６のスイッチ１６２をオンにするまでの待機時間を、「アシストオフ待機時間」という。
【００４３】
送受信切替予告信号の入力の停止を受けて、タイミングコントローラ１０３は、切替アシスト回路１０６のスイッチ１６２をオンにする。ここで、アシストオフ待機時間は、予告通知期間においても説明したように、電源電圧が標準電圧に戻ってからスイッチ１６２がオンにされるように設定されることが好ましい。特に、アシストオフ待機時間は、電源電圧が標準電圧に戻るタイミングに合わせてスイッチ１６２がオンにされるように設定されることがより好ましい。また、本実施例では、送受信切替予告信号の入力の停止を受けて、タイミングコントローラ１０３がスイッチ１６２をオンにしたが他の方法を用いることもできる。例えば、タイミングコントローラ１０３は、予めアシストオフ待機時間を記憶しておき、スイッチ１０４をオフにしてからアシストオフ待機時間経過後にスイッチ１６２をオンにしてもよい。
【００４４】
その後、タイミングコントローラ１０３は、スイッチ１６２をオンにしてから放電解除待機時間が経過するとスイッチ１６２をオフにする。ここで、放電解除待機時間は、後述するオアリング１０５における電流経路がダイオード１５１を経由する経路に切り替わった後であれば、適当なタイミングでスイッチ１６２がオフにされるように設定することができる。
【００４５】
スイッチ１０４は、ブーストコンバータ１０２とオアリング１０５の一方のダイオード１５２とを結ぶ経路上に配置される。スイッチ１０４は、そのオンオフにより、ブーストコンバータ１０２とオアリング１０５の一方のダイオード１５２とを結ぶ経路の切断及び接続を切り替える。スイッチ１０４は、タイミングコントローラ１０３からの制御を受けてオンオフが切り替わる。
【００４６】
具体的には、スイッチ１０４は、基地局装置１が信号の受信状態で、信号処理部２１から送受信切替予告信号の入力を受けてからブーストオン待機時間経過後、タイミングコントローラ１０３からの制御をうけてオンとなる。その後、基地局装置１が信号の送信状態で、送受信切替予告信号の入力時点から予告通知期間が経過後、タイミングコントローラ１０３への送受信切替予告信号の入力が停止すると、スイッチ１０４は、タイミングコントローラ１０３からの制御を受けてオフとなる。
【００４７】
オアリング１０５は、ダイオード１５１及び１５２を有する。オアリング１０５は、ダイオード１５１から出力される電気とダイオード１５２から出力される電気とのうちの電位が高い方の電力を出力する。
【００４８】
ダイオード１５１は、電源１１と送信アンプ２５とを直接接続する経路上に配置される。ダイオード１５１は、電源１１から出力された電源電圧を有する電気を出力する。
【００４９】
ダイオード１５２は、スイッチ１０４と送信アンプ２５との間に配置される。ダイオード１５２は、スイッチ１０４がオンの場合、ブーストコンバータ１０２によって昇圧された電気を出力する。また、ダイオード１５２は、スイッチ１０４がオフの場合で且つ切替アシスト回路１０６のスイッチ１６２がオフの場合、切替アシスト回路１０６のコンデンサ１６１が出力する電気を出力する。また、スイッチ１０４がオフの場合で且つ切替アシスト回路１６２のスイッチ１６２がオンの場合、ダイオード１５２は電気の出力を行わない。
【００５０】
なお、ダイオード１５１及びダイオード１５２は、例えば、トランジスタや集積回路を組み合わせてダイオードと同等の性能を有する仮想的なダイオードとしてもよい。
【００５１】
切替アシスト回路１０６は、電源１１から出力された電気を電源コンデンサ１０１の充電に回し、素早く電源コンデンサ１０１の充電を行わせ、迅速にダイオード１５１への経路を用いた電力供給に復帰させるための回路である。切替アシスト回路１０６は、コンデンサ１６１、スイッチ１６２及び抵抗１６３を有する。
【００５２】
コンデンサ１６１は、スイッチ１０４とダイオード１５２とを結ぶ経路の間の点とグランドとを結ぶ経路上に配置される。コンデンサ１６１は、スイッチ１０４がオンの状態で、ブーストコンバータ１０２から出力された電気により充電される。その後、スイッチ１０４がオフになると、コンデンサ１６１は、充電した電荷を放出する。その後、スイッチ１６２がオンになると、コンデンサ１６１は、抵抗１６３及びスイッチ１６２の経路に電荷を放出する。
【００５３】
スイッチ１６２は、コンデンサ１６１と並列に配置される。スイッチ１６２は、タイミングコントローラ１０３からの制御を受けてオンオフが切り替わる。具体的には、スイッチ１０４がオンにされた時点で、スイッチ１６２はオフである。その後、スイッチ１０４がオフにされた後、アシストオフ待機時間が経過すると、スイッチ１６２はオンに切り替わる。オンに切り替わった後、放電解除待機時間が経過すると、スイッチ１６２はオフに切り替わる。
【００５４】
抵抗１６３は、コンデンサ１６１とスイッチ１６２との間に配置される。抵抗１６３を経由してコンデンサ１６１から出力された電気が流れることで、コンデンサ１６１の放電が行われる。
【００５５】
次に、図３〜１３を参照して、信号の受信状態から送信状態への切り替え時の本実施例に係る電圧補償回路１０の動作の流れについて説明する。
【００５６】
図３は、ＴＤＤ方式を用いた場合の信号の送受信を表す図である。図４は、本実施例に係る電圧補償回路の動作のタイミングチャートである。図５は、時刻ｔ１での電圧補償回路の状態を表す図である。図６は、時刻ｔ２での電圧補償回路の状態を表す図である。図７は、時刻ｔ３での電圧補償回路の状態を表す図である。図８は、時刻ｔ４での電圧補償回路の状態を表す図である。図９は、時刻ｔ５での電圧補償回路の状態を表す図である。図１０は、時刻ｔ６での電圧補償回路の状態を表す図である。図１１は、時刻ｔ７での電圧補償回路の状態を表す図である。図１２は、時刻ｔ８での電圧補償回路の状態を表す図である。図１３は、時刻ｔ９での電圧補償回路の状態を表す図である。図５〜１３において、太い実線矢印は電気の流れを表す。また、太い破線は、制御信号が送信された状態を表す。
【００５７】
基地局装置１は、図３に示すように信号の受信部（Ｒｘ：Receiver）１４による信号の受信及び送信部（Ｔｘ：Transmitter）１３による信号の送信を繰り返す。例えば、受信部１４は、期間２０１の間に信号の受信を行う。また、送信部１３は、期間２０２の間に信号の送信を行う。期間２０１は、例えば、１．２７ｍｓである。また、期間２０２は、例えば、３．７３ｍｓである。
【００５８】
この場合、時刻ｔ５において、受信部１４による信号の受信から送信部１３による信号の送信に切り替わる。そして、本実施例に係る基地局装置１では、例えば、時刻ｔ５から期間２０４だけ前の時点で、信号受信から信号送信への切り替えを予告する送受信切替予告信号が、信号処理部２１からタイミングコントローラ１０３へ通知される。その後、時刻ｔ５から期間２０５が経過した時点で、送受信切替予告信号の入力が停止する。すなわち、期間２０４と期間２０５を合わせた期間が予告通知期間である。例えば、期間２０４及び２０５は、いずれも０．３ｍｓと設定される。
【００５９】
次に、図４を参照して、各時刻における信号の状態及び電圧の状態を説明する。図４は、図３における期間２０４及び２０５の部分を拡大した図である。グラフ３００は、基地局装置１における信号の送受信の状態を表す。すなわち、グラフ３００は、図３に対応しており、低いレベルの場合、基地局装置１は信号の受信状態である。また、グラフ３００が高いレベルの場合、基地局装置１は信号の送信状態である。
【００６０】
また、グラフ３０１は、送信部１３による信号の送信状態を表す。すなわち、グラフ３０１が低いレベルの場合、送信部１３は信号送信を行わず、グラフ３０１が高いレベルの場合、送信部１３は信号送信を行う。
【００６１】
グラフ３０２は、送受信切替予告信号の入力状態を表す。グラフ３０２が高いレベルの場合、タイミングコントローラ１０３へ送受信切替予告信号が入力される。また、グラフ３０２が低いレベルの場合、タイミングコントローラ１０３への送受信切替予告信号の入力が停止される。
【００６２】
グラフ３０３は、スイッチ１０４のオンオフの状態を表す。言い換えれば、グラフ３０３は、ブーストコンバータ１０２から出力される昇圧された電圧が送信アンプ２５へ供給されるか否かを表す。グラフ３０３が高いレベルの場合、スイッチ１０４はオンとなり、ブーストコンバータ１０２から出力される昇圧された電圧が送信アンプ２５へ供給される。また、グラフ３０３が低いレベルの場合、スイッチ１０４はオフとなり、ブーストコンバータ１０２から出力される昇圧された電圧の送信アンプ２５への供給が停止される。
【００６３】
ここで、送受信切替予告信号がタイミングコントローラ１０３へ入力される時刻ｔ２からタイミングコントローラ１０３がスイッチ１０４をオンにする時刻ｔ３までの期間２０６が、ブーストオン待機時間にあたる。また、タイミングコントローラ１０３がスイッチ１０４をオンにした時刻ｔ３からスイッチ１０４をオフにする時刻ｔ７までの期間２０７がブーストオフ待機時間にあたる。
【００６４】
グラフ３０４は、スイッチ１６２のオンオフの状態を表す。言い換えれば、グラフ３０４は、コンデンサ１６１に蓄積された電荷の放電状態を表す。グラフ３０４が高いレベルの場合、スイッチ１６２はオンとなり、コンデンサ１６１に蓄積された電荷が放電される。また、グラフ３０４が低いレベルの場合、スイッチ１６２はオフとなり、コンデンサ１６１からの放電は停止される。ここで、タイミングコントローラ１０３がスイッチ１０４をオフにした時刻ｔ７からスイッチ１６２をオンにする時刻ｔ８までの期間２０８がアシストオフ待機時間である。さらに、タイミングコントローラ１０３がスイッチ１６２をオンにした時刻ｔ８からスイッチ１６２をオフにする時刻ｔ９までの期間２０９が放電解除待機時間である。
【００６５】
そして、期間２０６〜２０８を合計した期間は、期間２０４及び２０５を合計した期間にあたり、これが信号処理部２１がタイミングコントローラ１０３へ送受信切替予告信号の送信を開始してから停止するまでの予告通知期間２１０にあたる。
【００６６】
さらに、グラフ３０５は、オアリング１０５において電力供給経路としてダイオード１５１の経路又はダイオード１５２の経路のいずれが用いられるかを表す。グラフ３０５が高いレベルの場合、ダイオード１５２の経路、すなわち、昇圧された電圧が送信アンプ２５へ供給される。一方、グラフ３０５が低いレベルの場合、ダイオード１５１の経路、すなわち、電源電圧が昇圧されずに送信アンプ２５へ供給される。
【００６７】
グラフ４０１は、図２における点Ｐ１で計測された電圧Ｖｐの変化を表す。グラフ４０２は、図２における点Ｐ２で計測された電圧Ｖｂの変化を表す。グラフ４０３は、図２における点Ｐ３で計測された電圧ＶＩの変化を表す。さらに、グラフ６０１は、従来技術を用いた場合の、図２における点Ｐ３と対応する点で計測された送信アンプ２５へ供給される電圧Ｖａの変化を表す。
【００６８】
さらに、線５０１は、標準電圧を表す。ここで、図４では、各電圧が標準電圧に一致する状態を表すように、線５０１に幅を持たせて表現したが、実際には、標準電圧は１つの値に決まる。また、線５０２は、最低動作電圧を表す。
【００６９】
まず、送受信切替予告信号が入力される前の時刻ｔ１における信号の状態及び電圧の状態を説明する。時刻ｔ１では、電圧補償回路１０は、図５に表される状態である。すなわち、スイッチ１０４及びスイッチ１６２はオフであり、電源１１から出力された電源電圧は、ダイオード１５１を介して送信アンプ２５へ供給される。
【００７０】
時刻ｔ１では、図４のグラフ３００及び３０１で表されるように、基地局装置１は信号の受信状態であり、送信部１３は信号の送信を行わない。また、グラフ３０２で示されるように、送受信切替予告信号はタイミングコントローラ１０３に入力されていない。また、グラフ３０３で示されるように、スイッチ１０４はオフである。また、グラフ３０４で示されるように、スイッチ１６２はオフである。そして、グラフ３０５で示されるように、ダイオード１５１から出力された電源電圧が送信アンプ２５へ供給される。
【００７１】
さらに、時刻ｔ１では、電圧Ｖｐは、グラフ４０１に示すように、電源１１から出力された電源電圧であり、標準電圧である。また、電圧Ｖｂは、グラフ４０２に示すように、コンデンサ１６１に残っている電荷により標準電圧より低い電圧となる。この場合、電圧Ｖｐが電圧Ｖｂより大きいため、電圧ＶＩは、グラフ４０３に示すように、電圧Ｖｐと一致する。
【００７２】
その後、信号の送受信の切り替えタイミングである時刻ｔ５から所定期間である期間２０４だけ前の時刻ｔ２で、タイミングコントローラ１０３は、送受信切替予告信号の入力を信号処理部２１から受ける。時刻ｔ２では、電圧補償回路１０は、図６に表される状態である。すなわち、スイッチ１０４及びスイッチ１６２はオフであり、電源１１から出力された電源電圧は、ダイオード１５１を介して送信アンプ２５へ供給された状態で、タイミングコントローラ１０３は、送受信切替予告信号の入力を信号処理部２１から受ける。
【００７３】
時刻ｔ２では、図４のグラフ３００及び３０１で表されるように、基地局装置１は信号の受信状態であり、送信部１３は信号の送信を行わない。また、グラフ３０２で示されるように、送受信切替予告信号のタイミングコントローラ１０３への入力が開始される。また、グラフ３０３で示されるように、スイッチ１０４はオフである。また、グラフ３０４で示されるように、スイッチ１６２はオフである。そして、グラフ３０５で示されるように、ダイオード１５１から出力された電源電圧が送信アンプ２５へ供給される。
【００７４】
さらに、時刻ｔ２では、各部の電圧は、時刻ｔ１と同様である。すなわち、電圧Ｖｐは、グラフ４０１に示すように、電源１１から出力された電源電圧であり、標準電圧である。また、電圧Ｖｂは、グラフ４０２に示すように、コンデンサ１６１に残っている電荷により標準電圧より低い電圧となる。この場合、電圧Ｖｐが電圧Ｖｂより大きいため、電圧ＶＩは、グラフ４０３に示すように、電圧Ｖｐと一致する。
【００７５】
時刻ｔ２からブーストオン待機時間である期間２０６が経過した時刻ｔ３で、タイミングコントローラ１０３は、スイッチ１０４をオンにする。時刻ｔ３では、電圧補償回路１０は、図７に表される状態である。すなわち、スイッチ１０４はオンになる。また、スイッチ１６２はオフである。この場合、送信アンプ２５及びコンデンサ１６１へ電力供給が行われるため、電流が大きくなる。そこで、電源１１は、電圧制御が間に合わなくなり出力を停止する。そして、電源コンデンサ１０１からの電力供給が開始される。電源コンデンサ１０１から出力された電気は、ブーストコンバータ１０２で昇圧され、スイッチ１０４を経由して、ダイオード１５２及びコンデンサ１６１へ供給される。ダイオード１５２へ供給された電気は、送信アンプ２５へ送られる。また、コンデンサ１６１へ供給された電気は、電荷としてコンデンサ１６１に蓄えられる。
【００７６】
時刻ｔ３では、図４のグラフ３００及び３０１で表されるように、基地局装置１は信号の受信状態であり、送信部１３は信号の送信を行わない。また、グラフ３０２で示されるように、送受信切替予告信号はタイミングコントローラ１０３への入力が継続される。また、グラフ３０３で示されるように、スイッチ１０４はオンになる。また、グラフ３０４で示されるように、スイッチ１６２はオフのままである。そして、グラフ３０５で示されるように、オアリング１０５における電力供給経路が切り替わり、昇圧された電圧がダイオード１５２から出力され送信アンプ２５へ供給される。
【００７７】
さらに、時刻ｔ３では、電圧Ｖｐは、電流の上昇により電源１１からの電力供給が停止し電源コンデンサ１０１から出力される電力に切り替わるため、グラフ４０１に示すように低下する。電圧Ｖｂは、電源コンデンサ１０１から出力された電気が昇圧されて供給されるため、グラフ４０２に示すように急激に上昇する。この場合、電圧Ｖｂが電圧Ｖｐより大きいため、電圧ＶＩは、グラフ４０３に示すように、電圧Ｖｂと一致する。
【００７８】
時刻ｔ３から時間が経過し、電源１１から出力される電源電圧が上昇した時刻ｔ４では、電圧補償回路１０は、図８に表される状態である。すなわち、スイッチ１０４はオンである。また、スイッチ１６２はオフである。この場合、電源１１から出力される電源電圧は、十分に上昇したため、電源コンデンサ１０１及びブーストコンバータ１０２へ供給される。電源コンデンサ１０１へ供給された電源電圧は、電源コンデンサ１０１に電荷として蓄えられる。また、ブーストコンバータ１０２へ供給された電源電圧は昇圧され、スイッチ１０４及びダイオード１５２を経由して送信アンプ２５へ送られる。この場合、コンデンサ１６１の充電は完了済みである。
【００７９】
時刻ｔ４では、図４のグラフ３００及び３０１で表されるように、基地局装置１は信号の受信状態であり、送信部１３は信号の送信を行わない。また、グラフ３０２で示されるように、送受信切替予告信号はタイミングコントローラ１０３への入力が継続される。また、グラフ３０３で示されるように、スイッチ１０４はオンのままである。また、グラフ３０４で示されるように、スイッチ１６２はオフのままである。そして、グラフ３０５で示されるように、昇圧された電圧がダイオード１５２から出力され送信アンプ２５へ供給される。
【００８０】
さらに、時刻ｔ４では、電圧Ｖｐは、電源１１の電圧制御により、グラフ４０１に示すように徐々に上昇する。電圧Ｖｂは、電源電圧が昇圧されて供給されるため、グラフ４０２に示すように高い電圧を維持する。この場合、電圧Ｖｂが電圧Ｖｐより大きいため、電圧ＶＩは、グラフ４０３に示すように、電圧Ｖｂと一致する。
【００８１】
送受信切替予告信号がタイミングコントローラ１０３に入力された時刻ｔ２から所定期間である期間２０４が経過した時刻ｔ５で、信号の送受信が切り替わり、受信部１４は信号の受信を停止し、送信部１３は信号の送信を開始する。時刻ｔ５では、電圧補償回路１０は、図９に表される状態である。すなわち、スイッチ１０４はオンのままである。また、スイッチ１６２はオフのままである。この場合、送信部１３による信号の送信が開始されるので、送信アンプ２５が電力消費を開始し、電流が急激に増加する。そこで、電源１１は、電圧制御が間に合わなくなり出力を停止する。そして、電源コンデンサ１０１からの電力供給が開始される。電源コンデンサ１０１から出力された電気は、ブーストコンバータ１０２で昇圧され、スイッチ１０４及びダイオード１５２を経由して送信アンプ２５へ供給される。
【００８２】
時刻ｔ５では、図４のグラフ３００及び３０１で表されるように、基地局装置１は信号の送信状態に切り替わり、送信部１３は信号の送信を開始する。また、グラフ３０２で示されるように、送受信切替予告信号はタイミングコントローラ１０３への入力が継続される。また、グラフ３０３で示されるように、スイッチ１０４はオンのままである。また、グラフ３０４で示されるように、スイッチ１６２はオフのままである。そして、グラフ３０５で示されるように、昇圧された電圧がダイオード１５２から出力され送信アンプ２５へ供給される。
【００８３】
さらに、時刻ｔ５では、電圧Ｖｐは、急激な電流の上昇により電源１１からの電力供給が停止し電源コンデンサ１０１から出力される電力に切り替わり、グラフ４０１に示すように急激に低下する。電圧Ｖｂは、電源コンデンサ１０１から出力された電気が昇圧されて供給されるが、送信アンプ２５が動作することで、少し低下する。この場合、電圧Ｖｂが電圧Ｖｐより大きいため、電圧ＶＩは、グラフ４０３に示すように、電圧Ｖｂと一致する。ここで、電圧Ｖｐは、線５０２で表される最低動作電圧を下回っている。しかし、送信アンプ２５には最低動作電圧を上回る電圧Ｖｂが供給されるため、送信アンプ２５は、動作を継続することができる。
【００８４】
時刻ｔ５から時間が経過し、電源１１から出力される電源電圧が上昇した時刻ｔ６では、電圧補償回路１０は、図１０に表される状態である。この場合、スイッチ１０４はオンのままである。また、スイッチ１６２はオフのままである。そして、電源１１から出力される電源電圧は、十分に上昇したため、電源コンデンサ１０１及びブーストコンバータ１０２へ供給される。電源コンデンサ１０１へ供給された電源電圧は、電源コンデンサ１０１に電荷として蓄えられる。また、ブーストコンバータ１０２へ供給された電源電圧は昇圧され、スイッチ１０４及びダイオード１５２を経由して送信アンプ２５へ送られる。
【００８５】
時刻ｔ６では、図４のグラフ３００及び３０１で表されるように、基地局装置１は信号の送信状態であり、送信部１３は信号の送信を行う。また、グラフ３０２で示されるように、送受信切替予告信号はタイミングコントローラ１０３への入力が継続される。また、グラフ３０３で示されるように、スイッチ１０４はオンのままである。また、グラフ３０４で示されるように、スイッチ１６２はオフのままである。そして、グラフ３０５で示されるように、昇圧された電圧がダイオード１５２から出力され送信アンプ２５へ供給される。
【００８６】
さらに、時刻ｔ６では、電圧Ｖｐは、電源１１の電圧制御により、グラフ４０１に示すように徐々に上昇する。ただし、電源電圧は、電源コンデンサ１０１の充電及び送信アンプ２５の動作に使用されるため、電圧の上昇速度が遅い。電圧Ｖｂは、電源電圧が昇圧されて供給されるため、グラフ４０２に示すように高い電圧を維持する。この場合、電圧Ｖｂが電圧Ｖｐより大きいため、電圧ＶＩは、グラフ４０３に示すように、電圧Ｖｂと一致する。
【００８７】
スイッチ１０４がオンにされた時刻ｔ３からブーストオフ待機時間である期間２０７が経過した時刻ｔ７で、タイミングコントローラ１０３は、スイッチ１０４をオフにする。時刻ｔ７では、電圧補償回路１０は、図１１に表される状態である。すなわち、スイッチ１０４はオフに切り替わる。また、スイッチ１６２はオフのままである。この場合、電源１１から出力された電源電圧は、ブーストコンバータ１０２経由の経路を通過しない。そして、コンデンサ１６１から電荷が放出され、ダイオード１５２に供給される。コンデンサ１６１は、電源電圧が昇圧された電位を有し、電源電圧よりも電位が高い。そこで、オアリング１０５では、ダイオード１５２から出力される電圧が選択され、送信アンプ２５へ供給される。電源１１から出力された電源電圧は送信アンプ２５の駆動に用いられず、全て電源コンデンサ１０１の充電に充てられる。
【００８８】
時刻ｔ７では、図４のグラフ３００及び３０１で表されるように、基地局装置１は信号の送信状態であり、送信部１３は信号を送信する。また、グラフ３０２で示されるように、送受信切替予告信号はタイミングコントローラ１０３への入力が継続される。また、グラフ３０３で示されるように、スイッチ１０４はオフに切り替わる。また、グラフ３０４で示されるように、スイッチ１６２はオフのままである。そして、グラフ３０５で示されるように、ダイオード１５２から出力された電気が送信アンプ２５へ供給される。
【００８９】
さらに、時刻ｔ７では、電圧Ｖｐは、電源電圧が全て電源コンデンサ１０１の充電に充てられるため、グラフ４０１に示すように上昇率が大きくなる。電圧Ｖｂは、時刻ｔ７でのコンデンサ１６１の電位は電源電圧を昇圧した電位と同じであるが、コンデンサ１６１から放出された電荷が送信アンプ２５へ供給されることで徐々に低下していく。この場合、電圧Ｖｂが電圧Ｖｐより大きいため、電圧ＶＩは、グラフ４０３に示すように、電圧Ｖｂと一致する。
【００９０】
このように、切替アシスト回路１０６のコンデンサ１６１に蓄えた電荷を送信アンプ２５の駆動に用いて、電源１１が出力する電源電圧を全て電源コンデンサ１０１の充電に充てることで、電源電圧を迅速に標準電圧に復帰させることができる。これにより、電圧補償回路１０は、電源１１が出力する電源電圧を用いて送信アンプ２５を駆動させることができる状態に、迅速に復帰することが可能である。
【００９１】
また、ブーストコンバータ１０２により昇圧された電気を送信アンプ２５の駆動に用いることは消費電力が大きい。そこで、早めに電源１１が出力する電源電圧を用いて送信アンプ２５を駆動させる状態にすることで、消費電力を抑えることができる。
【００９２】
送受信切替予告信号がタイミングコントローラ１０３に入力された時刻ｔ２から予告通知期間２１０が経過した時刻、すなわち、スイッチ１０４がオフになってからアシストオフ待機時間が経過した時刻が、時刻ｔ８である。時刻ｔ８は、電源１１が出力する電源電圧が標準電圧に復帰したタイミングと一致する。時刻ｔ８で、タイミングコントローラ１０３に対する送受信切替予告信号の入力が停止する。そこで、タイミングコントローラ１０３は、スイッチ１６２をオンにする。時刻ｔ８では、電圧補償回路１０は、図１２に表される状態である。すなわち、スイッチ１０４はオフである。また、スイッチ１６２はオンに切り替わる。この場合、コンデンサ１６１の電荷が抵抗１６３を経由する経路に放出されることで、コンデンサ１６１の放電が行われる。この場合、ダイオード１５２は電気を出力しない。また、電源１１から出力された電源電圧は、ブーストコンバータ１０２経由の経路を通過せず、ダイオード１５１に供給される。そこで、オアリング１０５では、ダイオード１５１から出力される電圧が選択され、電源電圧がそのまま送信アンプ２５へ供給される。
【００９３】
時刻ｔ８では、図４のグラフ３００及び３０１で表されるように、基地局装置１は信号の送信状態であり、送信部１３は信号を送信する。また、グラフ３０２で示されるように、送受信切替予告信号のタイミングコントローラ１０３への入力が停止される。また、グラフ３０３で示されるように、スイッチ１０４はオフである。また、グラフ３０４で示されるように、スイッチ１６２はオンに切り替わる。そして、グラフ３０５で示されるように、ダイオード１５１から出力された電気が送信アンプ２５へ供給される。
【００９４】
さらに、時刻ｔ８では、電圧Ｖｐは、線５０１で表される標準電圧に一致する。電圧Ｖｂは、コンデンサ１６１から放電が行われるため電圧が急激に下がる。この場合、電圧Ｖｐが電圧Ｖｂより大きいため、電圧ＶＩは、グラフ４０３に示すように、電圧Ｖｐと一致する。
【００９５】
スイッチ１６２がオンにされた時刻ｔ８から放電解除待機時間である期間２０９が経過した時刻ｔ９で、タイミングコントローラ１０３は、スイッチ１６２をオフにする。時刻ｔ９では、電圧補償回路１０は、図１３に表される状態である。すなわち、スイッチ１０４はオフである。また、スイッチ１６２はオフに切り替わる。この場合、電源１１から出力された電源電圧は、ダイオード１５１を経由して送信アンプ２５にそのまま供給される。
【００９６】
時刻ｔ９では、図４のグラフ３００及び３０１で表されるように、基地局装置１は信号の送信状態であり、送信部１３は信号を送信する。また、グラフ３０２で示されるように、送受信切替予告信号のタイミングコントローラ１０３への入力は停止されたままである。また、グラフ３０３で示されるように、スイッチ１０４はオフである。また、グラフ３０４で示されるように、スイッチ１６２はオフに切り替わる。そして、グラフ３０５で示されるように、ダイオード１５１から出力された電気が送信アンプ２５へ供給される。
【００９７】
さらに、時刻ｔ８では、電圧Ｖｐは、線５０１で表される標準電圧を維持する。電圧Ｖｂは、コンデンサ１６１からの放電が停止するので、コンデンサ１６１に残った電荷による電位が維持される。この場合、電圧ＶＩは、グラフ４０３に示すように、電圧Ｖｐと一致する状態が維持される。
【００９８】
その後、時刻ｔ１０において、グラフ３００及び３０１で表されるように、基地局装置１は信号の受信状態に遷移し、送信部１３は信号を送信停止する。また、時刻ｔ１０におけるその他の信号及び電圧の状態は、時刻ｔ９と同様の状態を維持する。
【００９９】
ここで、本実施例に係る電圧補償回路１０を用いない場合、電源１１が出力する電源電圧は図４のグラフ６０１に示すように遷移する。そして、グラフ６０１で表される電圧がそのまま送信アンプ２５へ供給される。この場合、電源電圧は、グラフ６０１に示すように線５０２で表される最低動作電圧を下回る。そのため、送信アンプ２５に、最低動作電圧以下の電圧が供給され動作が不安定になるおそれがある。また、電源電圧は、標準電圧に復帰するまでに長時間かかり、その間、送信アンプ２５の動作が不安定な状態が継続する。
【０１００】
ここで、ブーストオン待機時間、ブーストオフ待機時間及びアシストオフ待機時間の決定について説明する。ブーストオン待機時間をΔＴｄ、ΔＴｒｘｂｏｏｓｔを受信中のスイッチ１０４のオンの期間、ΔＴｘｂｏｏｓｔを送信中のスイッチ１０４のオンの期間とする。また、アシストオフ待機時間をΔＴｗａｉｔとする。この場合、ブーストオフ待機時間は、ΔＴｒｘｂｏｏｓｔ＋ΔＴｘｂｏｏｓｔである。
【０１０１】
そして、ΔＴｗａｉｔは、ΔＴｐｓ−ΔＴｄｉｓと表される。ここで、ΔＴｐｓは、スイッチ１０４がオフになってから電源電圧が標準電圧に回復するまでの時間である。また、ΔＴｄｉｓは、スイッチ１６２をオンにしてからオフにするまでの時間である。
【０１０２】
そして、ΔＴｐｓ＝Ｃｐｓ＊（Ｖｐｓ−Ｖｂｏｏｆｆ）／Ｉｌｉｍｉｔであり、ΔＴｄｉｓ＝（Ｃａｓ＊（Ｖｂｏｏｓｔ−Ｖｐｓ−Ｉｌｏａｄ＊ΔＴｐｓ））／（（Ｉｄｉｓ＋Ｉｌｏａｄ）−Ｉｌｏａｄ）である。
【０１０３】
さらに、Ｖ１ｄｌｏ＝Ｖｐｓ−Ｉｂｏｏｓｔｉｎ＊ΔＴｄｐｓ／Ｃｐｓであり、Ｖｂｏｏｆｆ＝Ｖ１ｄｌｏ＋ΔＴｄｐｓ／Ｃｐｓであり、Ｉｂｏｏｓｔｉｎ＝Ｉｌｏａｄ＊Ｖｂｏｏｓｔ／Ｖｐｓである。また、ΔＶ１ｕｐ＝（Ｉｌｉｍｉｔ−Ｉｂｏｏｓｔｉｎ）＊ΔＴｖｉｕｐ／Ｃｐｓであり、ΔＴｖｉｕｐ＝ΔＴｔｘｂｏｏｓｔ−ΔＴｄｐｓである。
【０１０４】
ここで、Ｖｐｓは、標準電源電圧である。Ｖｂｏｏｆｆは、スイッチ１０４をオフにした時の電源電圧である。Ｉｌｉｍｉｔは、電源１１の過電流制限値である。Ｃａｓは、コンデンサ１６１の容量である。Ｖｂｏｏｓｔは、ブーストコンバータ１０２による昇圧後の電圧である。Ｉｌｏａｄは、負荷電流（負荷特性）である。Ｉｄｉｓは、コンデンサ１６１の放電時の電流である。Ｖ１ｄｌｏは、信号の送信が開始してから電源応答遅延が終了する時点での電圧である。Ｉｂｏｏｓｔｉｎは、Ｉｌｏａｄのブーストコンバータ１０２の入力換算値である。ΔＴｄｐｓは、電源１１の応答遅延（電源特性）である。Ｃｐｓは、電源コンデンサ１０１の容量である。ΔＶ１ｕｐは、電源１１が応答を開始してからスイッチ１０４がオフにするまでの上昇電圧である。ΔＴｖｉｕｐは、電源１１の応答遅延終了からスイッチ１０４をオフにするまでの時間である。
【０１０５】
そして、以上の式に含まれるパラメータのうち、Ｖｐｓ、Ｖｂｏｏｓｔ、Ｃａｓ、Ｉｄｉｓ、Ｉｌｏａｄ、Ｉｌｉｍｉｔ、ΔＴｄｐｓ、Ｃｐｓ及びΔＴｘｂｏｏｓｔは、設定値であり、要求に応じて設定されることが好ましい。
【０１０６】
上述した設定値を設定したうえで、上記式を用いて、ブーストオン待機時間、ブーストオフ待機時間及びアシストオフ待機時間が算出される。
【０１０７】
以上に説明したように、本実施例に係る電圧補償回路は、ＴＤＤ方式の通信において信号の受信状態から送信状態に切り替わる前に、前もって送信アンプに供給する電圧の昇圧を行い送信アンプに電気を供給する。これにより、送信アンプの駆動により電流が増大し、電源電圧が低下した場合にも送信アンプに十分高い電圧を供給することができ、送信アンプの安定した動作を維持して、ＡＣＬＲの劣化を軽減し、通信品質の劣化を軽減することができる。
【０１０８】
これに対して、電源電圧の低下への対処として、電源コンデンサの容量を大きくすることが考えられる。しかし、この方法では、電源コンデンサの容量が大きくなってしまい回路規模が増大してしまう。また、電源の最大静電負荷容量を超える電源コンデンサは使用することができないため、電源電圧の低下を回避する程度の容量の電源コンデンサを用いることが困難なことも考えられる。これに対して、本実施例に係る電圧補償回路は、電源電圧を昇圧してエネルギーを蓄えるので、追加するコンデンサの容量を抑えることができる。さらに、本実施例に係る電圧補償回路は予め昇圧することでアンダーシュートの発生を回避することができ、電源コンデンサの容量を大きくした場合に比べてよりアンダーシュートを抑えることができる。
【０１０９】
また、低下した電源電圧の復旧のための対処として、電源の電流容量を大きくすることが考えられる。しかし、この方法では、使用する以上に大きな電流容量を用いることになり、容積増加及びコストの上昇を避けることは困難である。また、場合によっては、専用の電源を作成することも考えられる。これに対して、本実施例に係る電圧補償回路は、受電中の負荷電流を一旦電源から切り離し、電源電流を全て電源コンデンサの充電に充てることで、適切な電流容量で迅速に電源電圧を復旧することができる。
【実施例２】
【０１１０】
次に、実施例２について説明する。図１４は、実施例２に係る電圧補償回路のブロック図である。本実施例に係る電圧補償回路は切替アシスト回路１０６を有さないことが実施例１と異なる。
【０１１１】
タイミングコントローラ１０３は、信号送信開始の所定期間前に送受信切替予告信号の入力を信号処理部２１から受ける。そして、タイミングコントローラ１０３は、送受信切替予告信号の入力を受けてからブーストオン待機時間経過後、ブーストコンバータ１０２の動作を開始させる。その後、電源１１から出力される電源電圧が標準電圧に復帰した後のタイミングで、信号処理部２１からタイミングコントローラ１０３への送受信切替予告信号の入力が停止される。送受信切替予告信号の入力が停止すると、タイミングコントローラ１０３は、ブーストコンバータ１０２の動作を停止する。
【０１１２】
ブーストコンバータ１０２は、停止状態では、電源１１から出力された電源電圧を送信アンプ２５へ供給する。また、ブーストコンバータ１０２は、動作状態では、電源１１又は電源コンデンサ１０１から出力された電圧を昇圧し送信アンプ２５へ供給する。
【０１１３】
信号の送信が開始され送信アンプ２５が動作すると、電流が大きくなり、電源１１は出力を停止する。そこで、電源コンデンサ１０１は、蓄えた電荷を放出し、ブーストコンバータ１０２へ電気を供給する。その後、電源１１から出力される電源電圧が高くなると、電源コンデンサ１０１は、電源電圧により充電される。
【０１１４】
本実施例に係る電圧補償回路１０による電圧補償の一連の流れをまとめて説明する。送受信切替予告信号の入力を受けてからブーストオン待機時間経過後、ブーストコンバータ１０２の動作を開始させる。その後、送信アンプ２５は、昇圧された電圧の供給を受ける。
【０１１５】
そして、信号送信が開始されると、電流が大きくなり電源１１の出力が停止し、電源コンデンサ１０１から出力された電気がブーストコンバータ１０２で昇圧され送信アンプ２５に供給される。これにより、信号の送信が開始され電流が大きくなっても、送信アンプ２５は、十分に高い電圧の供給を受けることができる。
【０１１６】
その後、電源電圧が十分に高くなると、電源１１から出力される電源電圧は、ブーストコンバータ１０２及び電源コンデンサ１０１へ供給される。ブーストコンバータ１０２へ供給された電気は、昇圧され送信アンプ２５へ供給される。一方、電源コンデンサ１０１へ供給された電気は、電源コンデンサ１０１の充電に充てられる。この時点でも、電源１１から出力される電源電圧は標準電圧まで達していないが、ブーストコンバータ１０２により昇圧されるため、送信アンプ２５は、十分に高い電圧の供給を受けることができる。
【０１１７】
その後、電源１１が出力する電源電圧が標準電圧に復帰した後、ブーストコンバータ１０２の動作が停止され、電源１１から出力された電源電圧がそのまま送信アンプ２５へ供給される状態に復旧する。
【０１１８】
以上に説明したように、本実施例に係る電圧補償回路は、信号送信が開始される前に電源電圧を昇圧し送信アンプへ供給し、その後、電源電圧が標準電圧に復帰した後に、昇圧を解除し、電源電圧をそのまま送信アンプへ送る。これにより、信号送信の開始による電流の増加のために電圧の低下が発生しても、送信アンプに十分高い電圧を供給することができ、送信アンプの安定した動作を維持して、ＡＣＬＲの劣化を軽減し、通信品質の劣化を軽減することができる。
【符号の説明】
【０１１９】
１  基地局装置
１０  電圧補償回路
１１  電源
１２  ベースバンド処理部
１３  送信部
１４  受信部
１５  アンテナ
２１  信号処理部
２２  ＤＡコンバータ
２３  ミキサ
２４  発振器
２５  送信アンプ
２６  カプラ
２７  アイソレータ
２８  フィルタ
３１  ミキサ
３２  発振器
３３  ＡＤコンバータ
１０１  電源コンデンサ
１０２  ブーストコンバータ
１０３  タイミングコントローラ
１０４  スイッチ
１０５  オアリング
１０６  切替アシスト回路
１５１，１５２  ダイオード
１６１  コンデンサ
１６２  スイッチ
１６３  抵抗
【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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【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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