(57)【要約】【課題】増幅装置から出力される信号のレベルの上昇を抑制する。【解決手段】増幅装置２は、入力信号のレベルを調整する可変減衰器２２と、可変減衰器２２から出力された信号を増幅して出力する第２増幅器２３と、第２増幅器２３から出力された信号を抽出して検波し、電圧に変換する検波回路２５と、検波回路２５において検波された信号のレベルが所定レベル以下の場合には、可変減衰器２２に、検波回路２５において検波された信号のレベルに基づいて入力信号のレベルを調整させ、所定レベルを超えた場合には、可変減衰器２２に、入力信号のレベルを所定量減衰させるマイクロコントローラ２６と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力信号のレベルを調整する可変減衰器と、
前記可変減衰器から出力された信号を増幅して出力する増幅器と、
前記増幅器から出力された信号を抽出して検波し、電圧に変換する検波回路と、
前記検波回路において抽出された信号のレベルが所定レベル以下の場合には、前記可変減衰器に、前記検波回路において抽出された信号のレベルに基づいて前記入力信号のレベルを調整させ、前記所定レベルを超えた場合には、前記可変減衰器に、前記入力信号のレベルを所定量減衰させる制御部と、
を備える増幅装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記検波回路において検波された信号のレベルが前記所定レベルを超えたことを検出すると、前記可変減衰器を制御する制御モードを、前記検波回路において抽出された信号のレベルに基づいて前記入力信号のレベルを調整させる第１モードから、前記入力信号のレベルを所定量減衰させる第２モードに切り替える、
請求項１に記載の増幅装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記検波回路において抽出された信号のレベルが前記所定レベルを超えている場合には、前記可変減衰器に、前記入力信号のレベルを、前記可変減衰器が減衰可能な最大レベルの減衰量だけ減衰させる、
請求項１又は２に記載の増幅装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の増幅装置と、前記検波回路において抽出された信号のレベルに基づいて前記入力信号の調整量を示す制御情報を生成する信号処理部とを備える復調装置であって、
前記制御部は、前記検波回路において抽出された信号のレベルが所定レベル以下の場合には、前記制御情報に基づいて前記入力信号のレベルを調整させる、
復調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力信号のレベルを一定にする増幅装置及び復調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信の基地局では、アンテナにおいて受信され、中間周波数に変換されたＩＦ（Intermediate Frequency）信号が変復調装置の増幅装置に入力される。その後、増幅装置に入力された入力信号は、ＡＤ変換器によってデジタル信号に変換された後、信号処理部によって信号処理が行われる。
【０００３】
増幅装置に入力される入力信号のレベルはフェージング等の影響により変化する。このため、増幅装置には、入力信号のレベルを制御する自動レベル制御（ALC：Auto Level Control）機能が設けられている。自動レベル制御では、制御部による制御に基づいて入力信号を減衰させる可変減衰器と、減衰された信号を増幅する増幅器とを用いることにより、入力信号のレベルが制御される（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１０１３７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
増幅装置に過大な信号が入力されたり、増幅装置の可変減衰器における減衰量が適切でなかったりすると、増幅装置から出力される信号のレベルが過大になる場合がある。増幅装置の後段の回路に過大な信号が入力されると、後段の回路を破壊してしまうという問題が発生する。
【０００６】
そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、自身から出力される信号のレベルの上昇を抑制することができる増幅装置、及び増幅装置から出力される信号のレベルの上昇を抑制することができる復調装置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】
【０００７】
本発明の第１の態様に係る増幅装置は、入力信号のレベルを調整する可変減衰器と、前記可変減衰器から出力された信号を増幅して出力する増幅器と、前記増幅器から出力された信号を抽出して検波し、電圧に変換する検波回路と、前記検波回路において抽出された信号のレベルが所定レベル以下の場合には、前記可変減衰器に、前記検波回路において抽出された信号のレベルに基づいて前記入力信号のレベルを調整させ、前記所定レベルを超えた場合には、前記可変減衰器に、前記入力信号のレベルを所定量減衰させる制御部と、を備える。
【０００８】
前記制御部は、前記検波回路において検波された信号のレベルが前記所定レベルを超えたことを検出すると、前記可変減衰器を制御する制御モードを、前記検波回路において抽出された信号のレベルに基づいて前記入力信号のレベルを調整させる第１モードから、前記入力信号のレベルを所定量減衰させる第２モードに切り替えてもよい。
【０００９】
前記制御部は、前記検波回路において抽出された信号のレベルが前記所定レベルを超えている場合には、前記可変減衰器に、前記入力信号のレベルを、前記可変減衰器が減衰可能な最大レベルの減衰量だけ減衰させてもよい。
【００１０】
本発明の第２の態様に係る復調装置は、前記増幅装置と、前記検波回路において抽出された信号のレベルに基づいて前記入力信号の調整量を示す制御情報を生成する信号処理部とを備える復調装置であって、前記制御部は、前記検波回路において抽出された信号のレベルが所定レベル以下の場合には、前記制御情報に基づいて前記入力信号のレベルを調整させる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、増幅装置から出力される信号のレベルの上昇を抑制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】
【００１２】
【図１】本実施形態に係る復調装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１は、本実施形態に係る復調装置１の構成を示す図である。復調装置１は、増幅装置２と、信号処理回路３とを備える。復調装置１は、増幅装置２において、外部から入力された入力信号としての中間周波数信号（以下、ＩＦ信号という。）のレベルを調整して検波を行い、信号処理回路３において、ＩＦ信号の信号処理を行う。
【００１４】
増幅装置２は、第１増幅器２１と、可変減衰器２２と、第２増幅器２３と、方向性結合器２４と、検波回路２５と、マイクロコントローラ２６と、ＤＡ変換器２７とを備える。信号処理回路３は、ＡＤ変換器３１と、信号処理部３２とを備える。
【００１５】
第１増幅器２１は、外部から入力されたＩＦ信号を増幅し、増幅後のＩＦ信号を可変減衰器２２に出力する。
可変減衰器２２は、第１増幅器２１から出力されたＩＦ信号のレベルを調整して第２増幅器２３に出力する。可変減衰器２２におけるＩＦ信号の調整量は、ＤＡ変換器２７から出力される制御電圧の電圧値に基づいて変化する。
【００１６】
第２増幅器２３は、可変減衰器２２から出力されたＩＦ信号を増幅して方向性結合器２４に出力する。
方向性結合器２４は、第２増幅器２３から出力されたＩＦ信号を検波回路２５及び信号処理回路３のＡＤ変換器３１に出力する。
検波回路２５は、方向性結合器２４から出力されたＩＦ信号を抽出して検波し、電圧に変換する。検波回路２５は、ＩＦ信号から変換された電圧をマイクロコントローラ２６に出力する。
【００１７】
ＡＤ変換器３１は、入力されたＩＦ信号をデジタル信号に変換して信号処理部３２に出力する。
信号処理部３２は、例えばＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）であり、ＡＤ変換器３１から出力されたデジタル信号に基づいて、信号処理回路３に入力されたＩＦ信号のレベルを特定し、当該レベルに基づいて、可変減衰器２２におけるＩＦ信号の減衰量を示す制御情報を生成する。信号処理部３２は、例えば、信号処理回路３に設けられているシリアル通信の送信用端子（不図示）を介して、制御情報をマイクロコントローラ２６に送信する。ここで、制御情報のビット数は例えば１０ビットである。なお、信号処理部３２は、受信信号のビット誤り率や、信号の変調方式に対応する変調感度に応じた受信感度に基づいて減衰量を決定し、当該減衰量を示す制御情報を生成してもよい。
【００１８】
マイクロコントローラ２６は、ＣＰＵと、ＲＯＭやＲＡＭを含む記憶部とを備えており、制御部として機能する。マイクロコントローラ２６には、検波回路２５において検波された電圧が入力される。また、マイクロコントローラ２６は、信号処理部３２から制御情報を受信する。マイクロコントローラ２６は、検波回路２５から入力された電圧、又は信号処理部３２から受信した制御情報に基づいて可変減衰器２２を制御する。検波回路２５から入力された電圧に基づいて可変減衰器２２が制御されている状態をローカルループという。信号処理部３２から受信した制御情報に基づいて可変減衰器２２が制御されている状態を信号処理ループという。
【００１９】
マイクロコントローラ２６の記憶部は、可変減衰器２２におけるＩＦ信号の減衰量と、可変減衰器２２に印加される制御電圧の値と、信号処理部３２から出力された制御情報が示すビット値と、マイクロコントローラ２６において、当該制御情報から変換される情報（第２制御情報）のビット値とを関連付けた制御テーブルを記憶している。ここで、制御情報から変換される情報のビット量は１４ビットである。
【００２０】
マイクロコントローラ２６は、信号処理ループ時に、検波回路２５において抽出された信号のレベルが所定レベル以下の場合には、可変減衰器２２を制御する制御モードを、検波回路２５において抽出された信号のレベルに基づいてＩＦ信号のレベルを調整させる第１モードに設定し、可変減衰器２２に、抽出された信号のレベルに基づいてＩＦ信号のレベルを減衰させる。マイクロコントローラ２６は、第１モードにおいて、例えば、信号処理部３２から受信する制御情報に基づいて可変減衰器２２を制御する。ここで、第１モードにおいて、マイクロコントローラ２６が制御信号を受信してからＩＦ信号のレベル制御が行われるまでにかかる時間は約１ミリ秒である。
【００２１】
具体的には、マイクロコントローラ２６は、抽出された信号のレベルが所定レベル以下の場合に、信号処理部３２から制御情報を受信すると、制御テーブルを参照し、１０ビットの制御情報の制御値を、第２制御情報が示す１４ビットの制御値に変換する。なお、マイクロコントローラ２６は、制御情報が示す制御値が制御テーブルに含まれていない場合は、制御テーブルに含まれている、当該制御値に近い制御値（近似値）と、当該近似値に対応する１４ビットの制御値に基づいて線形補完を行うことにより、制御情報が示す制御値を１４ビットの制御値に変換する。そして、マイクロコントローラ２６は、１４ビットの制御値を特定する。これにより、増幅装置２は、可変減衰器２２の制御値の分解能を高めることができる。
【００２２】
マイクロコントローラ２６は、特定した１４ビットの制御値を示すデジタル信号をＤＡ変換器２７に出力する。ＤＡ変換器２７は、マイクロコントローラ２６から出力されたデジタル信号をアナログ信号に変換し、当該アナログ信号、すなわち制御電圧を可変減衰器２２に印加する。これにより、可変減衰器２２は、信号処理部３２によって検出された信号のレベルに基づいて、ＩＦ信号のレベルを適切なレベルに調整することができる。
【００２３】
また、マイクロコントローラ２６は、ＡＤ変換器を備えており、検波回路２５から出力された信号をデジタル値に変換する。マイクロコントローラ２６は、可変減衰器２２の制御モードを第１モードに設定している場合において、検波回路２５において抽出された信号のレベルが所定レベルを超えたことを検出すると、信号処理回路３に設けられているシリアル通信の受信用端子（不図示）を介して、信号のレベルが所定レベルを超えたことを通知するための過出力エラーを示す信号を信号処理部３２に通知する。
【００２４】
また、マイクロコントローラ２６は、エラーを示す信号を通知すると、可変減衰器２２を制御する制御モードを、ＩＦ信号のレベルを所定量減衰させる第２モードに設定する。
【００２５】
マイクロコントローラ２６は、第２モードにおいて、信号処理部３２から制御情報を受信することなく可変減衰器２２を制御する。これにより、マイクロコントローラ２６は、検波回路２５において抽出された信号のレベルが所定レベルを超えた場合に、増幅後のＩＦ信号のレベルを、信号処理部３２を破壊させないレベルにするための量だけ可変減衰器２２に減衰させる。ここで、第２モードにおいて、検波回路２５において抽出された信号をマイクロコントローラ２６が受信してからＩＦ信号のレベル制御が行われるまでにかかる時間は約１ミリ秒である。
【００２６】
例えば、マイクロコントローラ２６は、可変減衰器２２が減衰可能な最大レベルの減衰量に対応する制御電圧の値を示すデジタル信号をＤＡ変換器２７に出力することにより、可変減衰器２２に、ＩＦ信号のレベルを最大レベルの減衰量だけ減衰させる。このようにすることで、ＩＦ信号のレベルを抑制し、信号処理回路３のＡＤ変換器３１に出力される信号のレベルを抑制することができる。これにより、増幅装置２は、信号処理部３２に出力される信号のレベルの上昇を抑制することができる。
【００２７】
なお、マイクロコントローラ２６は、可変減衰器２２の制御モードが第１モードから第２モードに切り替わったことに応じて、第２モードに切り替わったことを示す情報を信号処理部３２に通知してもよい。
【００２８】
また、マイクロコントローラ２６は、可変減衰器２２の制御モードが第２モードで動作している場合において、検波回路２５において抽出された信号のレベルが所定レベル以下となったとき、当該信号のレベルに基づいて可変減衰器２２の減衰量を変化させるようにしてもよい。
【００２９】
また、マイクロコントローラ２６は、第１モード又は第２モードにより可変減衰器２２を制御してＩＦ信号のレベル制御を行ったが、これに限らない。例えば、第１モード及び第２モードに比べてＩＦ信号のレベル制御に掛かる時間が長く、復調装置１の内部の温度を測定したり、設定情報をチェックしたりする第３モードによって、可変減衰器２２を制御してＩＦ信号のレベル制御を行うようにしてもよい。このようにすることで、復調装置１は、起動時に第３モードで動作し、必要な設定が行われた後に第１モードで動作し、その後、信号処理部３２における制御異常や制御データの異常があった場合に第２モードに切り替えることができる。
【００３０】
［本実施形態の効果］
以上のとおり、本実施形態に係る増幅装置２は、検波回路２５において抽出された信号のレベルが所定レベル以下の場合には、可変減衰器２２に、検波回路２５において抽出された信号のレベルに基づいてＩＦ信号のレベルを調整させ、所定レベルを超えた場合には、可変減衰器２２に、ＩＦ信号のレベルを所定量減衰させる。このようにすることで、増幅装置２は、入力されたＩＦ信号のレベルが過大であることを検知して、信号処理部３２に出力される信号のレベルの上昇を抑制することができる。
【００３１】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。そのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【符号の説明】
【００３２】
１・・・復調装置、２・・・増幅装置、２１・・・第１増幅器、２２・・・可変減衰器、２３・・・第２増幅器、２４・・・方向性結合器、２５・・・検波回路、２６・・・マイクロコントローラ、２７・・・ＤＡ変換器、３・・・信号処理回路、３１・・・ＡＤ変換器、３２・・・信号処理部
【図１】
2018098673.tif 000003