(57)【要約】【課題】電力の無駄な消費や機器の破損を回避することのできる送信機及びこれを用いた無線通信システムを提供する。【解決手段】送信機１０は、電力増幅器１４を備え、電力増幅器１４により電力を増幅させて電波を送出する。この送信機１０は、パワーアンプ２０との接続を検出するパワーアンプ接続検出部１６と、パワーアンプ接続検出部１６の検出により、電力増幅器１４の利得を低減させる出力電力低減制御部１７と、を更に備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力増幅器を備え、前記電力増幅器により信号を増幅して送出する送信機であって、
パワーアンプとの接続を検出する接続検出部と、
前記接続検出部の前記検出により、前記電力増幅器の利得を低減させる出力電力低減制御部と、を有することを特徴とする送信機。
【請求項２】
前記接続検出部は、前記パワーアンプからの電流を検出することを特徴とする請求項１に記載の送信機。
【請求項３】
前記接続検出部の前記検出により、前記パワーアンプとの接続を表示するパワーアンプ接続表示部を更に備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の送信機。
【請求項４】
電力増幅器を備え、前記電力増幅器により信号を増幅して送出する送信機と、前記送信機の送信出力を増幅するパワーアンプとを備える無線通信システムであって、
前記パワーアンプは、前記送信機に対して前記接続を報知する接続報知部を有し、
前記送信機は、前記接続報知部の報知により前記パワーアンプとの接続を検出する接続検出部と、前記接続検出部の前記検出により前記電力増幅器の利得を低減させる出力電力低減制御部と、有することを特徴とする無線通信システム。
【請求項５】
前記接続報知部は、前記報知を、電流を流すことにより行い、
前記接続検出部は、前記接続報知部からの前記電流を検出することを特徴とする請求項４に記載の無線通信システム。
【請求項６】
前記送信機は、前記接続検出部の前記検出により、前記パワーアンプとの接続を表示するパワーアンプ接続表示部を更に備えることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パワーアンプの接続を検知して送信出力電力を抑制する送信機及びこれを用いた無線通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
放送・無線通信等のシステムにおいて、電波の送信に送信機が用いられる。送信機は、電波を送信する距離等に応じて、送信機単独で用いられる場合と、パワーアンプを接続して高出力のシステムとして使用する場合がある。
【０００３】
送信機にパワーアンプを接続し、送信出力を増幅して送出するシステムにおいては、送信機出力を何らの調整もなくパワーアンプに入力すると、パワーアンプ内の増幅回路が破損してしまう場合があった。そこで、このパワーアンプ内の増幅回路の破損を回避するため、従来では、次の２つの方式が用いられている。
【０００４】
第１の方式は、パワーアンプ内部でアッテネーター（可変抵抗器）を用いて、送信機からの入力電力を低減し、パワーアンプ内の増幅回路に接続する方式である。第２の方式は、パワーアンプを接続する場合に、送信機側の出力電力を手動で低出力設定に切り替える方式である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−２１６７８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、第１及び第２の方式では、それぞれ次のような問題点があった。すなわち、第１の方式では、アッテネーターによって電力は低減されるものの、低減された電力は熱として消費されるため、電力を無駄に消費してしまっていた。また、パワーアンプ内部で熱が発生するので、その対策を講じなければならず、機器の熱設計の難易度が上がってしまっていた。第２の方式では、人為的ミス等による切り替え忘れによって送信機出力がそのままパワーアンプ内の増幅回路に入力されてしまい、機器が破損してしまう場合があった。
【０００７】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、電力の無駄な消費や機器の破損を回避することのできる送信機及びこれを用いた無線通信システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の送信機は、次の構成を備えることを特徴とする。
（１）信号を増幅する電力増幅器。
（２）パワーアンプとの接続を検出する接続検出部。
（３）前記接続検出部の前記検出により、前記電力増幅器の利得を低減させる出力電力低減制御部。
【０００９】
また、本発明の無線通信システムは、前記送信機と、前記送信機の送信出力を増幅するパワーアンプとを備え、前記パワーアンプは、前記送信機との接続を契機に前記送信機に対して前記接続を報知する接続報知部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、電力の無駄な消費や機器の破損を回避することのできる送信機及びこれを用いた無線通信システムを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１の実施形態に係る無線通信システムの全体構成を示す図である。
【図２】第１の実施形態に係る無線通信システムの動作を示すフローチャートである。
【図３】第２の実施形態に係る無線通信システムの全体構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態の送信機及びこれを用いた無線通信システムについて説明する。
【００１３】
［１．第１の実施形態］
［１−１．構成］
図１は、本実施形態に係る無線通信システムの全体構成を示す図である。本無線通信システムは、送信機１０と、パワーアンプ２０と、アンテナ３０とを備える。このシステムにおいて、送信機１０とパワーアンプ２０とアンテナ３０はこの順番で直列に接続されている。送信機１０は外部から受信した信号を高調波信号に変調し、この高調波信号をパワーアンプ２０に送出する。パワーアンプ２０は送信機１０から入力された高調波信号を増幅してアンテナ３０から電波として送出する。送信機１０とパワーアンプ２０とは例えば同軸ケーブル４０で接続される。
【００１４】
（送信機１０）
送信機１０は、音声増幅器１１と、プリエンファシス１２と、電圧制御発振器（ＶＣＯ）１３と、電力増幅器（ＰＡ）１４と、低域通過フィルタ（ＬＰＦ）１５と、パワーアンプ接続検出部１６と、出力電力低減制御部１７と、パワーアンプ接続表示部１８とを備える。図１に示すように、音声増幅器１１、プリエンファシス１２、電圧制御発振器１３、電力増幅器１４及び低域通過フィルタ（ＬＰＦ）１５は、この順で直列的に接続されている。以下、本実施形態の説明上、音声増幅器１１側を「前段側」と、低域通過フィルタ１５側を「後段側」と呼ぶ場合がある。
【００１５】
音声増幅器１１は、音声信号が入力されるように構成されており、入力された音声信号を増幅する。音声はマイクを介して音声信号として音声増幅器１１に入力されるが、マイクの出力は微小であることが多い一方で、後段側で行われる変調が行われるレベルは大きい。そのため、音声増幅器１１は後段側で行われる変調に使われる大きなレベルに音声信号を増幅する。プリエンファシス１２は、音声信号に対し、所定以上の周波数から高域になるほど変調度を強調する処理を行う。
【００１６】
電圧制御発振器１３は、外部から入力された制御電圧を印加することによって出力周波数を制御するものである。例えば、可変容量ダイオードに入力電圧を加え、その静電容量の変化で発振周波数を制御することができる。電圧制御発振器１３により、高調波（RF）信号を得る。電力増幅器１４は、信号を所定電力まで増幅させる機器である。所定電力は適宜設定可能である。電力増幅器１４は、所定電力の信号を出力する。低域通過フィルタ１５は、入力された信号に対しその低域成分を通過させるフィルタである。
【００１７】
パワーアンプ接続検出部１６は、送信機１０とパワーアンプ２０が接続された場合に、パワーアンプ２０から発信された信号を受信し、パワーアンプ２０との接続を検知する。本実施形態では、パワーアンプ接続検出部１６は、電流計を備えている。すなわち、パワーアンプ接続検出部１６は、パワーアンプ２０が送信機１０に対して流す電流を、電流計により検出してパワーアンプ２０との接続を検知する。電流は少しでも検出されたら接続を検知したとする構成にしても良いし、所定の電流値を検出したことにより接続を検知したとする構成にしても良い。
【００１８】
パワーアンプ接続検出部１６は、出力電力低減制御部１７とパワーアンプ接続表示部１８とに接続されており、パワーアンプ２０との接続を検知した場合に２つの制御信号を出力する。すなわち、一方の制御信号はパワーアンプ接続表示部１８に出力され、他方の制御信号は出力電力低減制御部１７に出力される。
【００１９】
パワーアンプ接続表示部１８には、発光ダイオード（ＬＥＤ）や液晶パネル等を用いることができる。このパワーアンプ接続表示部１８は、パワーアンプ接続検出部１６からの制御信号が入力された場合に、パワーアンプ２０と接続されている旨を表示する。その表示態様は、発光ダイオードの発光により識別できるようにしても良いし、液晶パネルに「パワーアンプ接続中」等の文字を表示するようにしても良い。表示態様は適宜変更することができる。
【００２０】
本実施形態では、パワーアンプ接続表示部１８を発光ダイオードとして、パワーアンプ２０接続中には光を点灯させ、未接続の場合には点灯しないようにする。表示態様を点灯とすることで、送信機１０から比較的遠くからでもパワーアンプ２０の接続・未接続が確認しやすくなる。なお、発光色の違いによりパワーアンプ２０との接続・未接続を区別するようにしても良い。
【００２１】
出力電力低減制御部１７は、電力増幅器１４と接続されており、電力増幅器１４の利得を制御する。具体的には、出力電力低減制御部１７にパワーアンプ接続検出部１６からの制御信号が入力された場合に、送信機１０からパワーアンプ２０への出力電力が低減するようにする。出力電力の低減とは、パワーアンプ２０内の後述する電力増幅器２１が破損しない程度までの低減をいう。
【００２２】
（パワーアンプ２０）
パワーアンプ２０は、送信機１０からの送信出力を増幅する機器である。このパワーアンプ２０は、電力増幅器２１と、低域通過フィルタ２２と、パワーアンプ接続報知部２３とを備える。
【００２３】
電力増幅器２１は、送信機１０から入力された信号を、アンテナ３０から電波として送出するために所定の出力電力まで増幅する機器である。この電力増幅器２１は、送信機１０の電力増幅器１４よりも高い所定出力電力まで増幅させる。低域通過フィルタ２２は、低域成分を通過させるフィルタである。
【００２４】
パワーアンプ接続報知部２３は、パワーアンプ接続検出部１６に対し、送信機１０とパワーアンプ２０の接続を報知する。パワーアンプ接続報知部２３は、パワーアンプ２０の電源が入った状態で報知できるように構成されている。すなわち、送信機１０とパワーアンプ２０とが接続された場合に、その接続をパワーアンプ接続検出部１６に報知する。詳細には、本実施形態のパワーアンプ接続報知部２３は、電流生成部を備えている。また、パワーアンプ接続報知部２３は、送信機１０とパワーアンプ２０との接続を契機として電流生成部から同軸ケーブル４０を介してパワーアンプ接続検出部１６に電流が流れるように構成されている。
【００２５】
［１−２．作用］
次に、図２を参照しながら、本実施形態の送信機１０を用いた無線通信システムにおいて、送信機１０とパワーアンプ２０の動作を説明する。図２は、その動作を示すフローチャートである。なお、図２のフローチャートの動作の順序は例示であり、本発明は必ずしもこの順序に限定されるものではない。
【００２６】
まず、パワーアンプ２０の電源を投入し、パワーアンプ接続報知部２３が送信機１０とパワーアンプ２０との接続を報知できる状態にする（ステップＳ０１）。次に、同軸ケーブル４０により送信機１０とパワーアンプ２０とを接続する（ステップＳ０２）。この接続がなされると、パワーアンプ２０のパワーアンプ接続報知部２３から同軸ケーブル４０を介し送信機１０側に電流が流れる（ステップＳ０３）。電流が流れると、パワーアンプ接続検出部１６によりパワーアンプ接続報知部２３からの電流を検出する（ステップＳ０４）。電流が検出されると、パワーアンプ接続表示部１８が点灯する（ステップＳ０５）。次いで、出力電力低減制御部１７により電力増幅器１４の利得を低減させる（ステップＳ０６）。
【００２７】
その後、音声増幅器１１に入力された音声信号を増幅してプリエンファシス１２に出力する（ステップＳ０７）。次に、プリエンファシス１２において、増幅された音声信号に対し、高域になるほど変調度が高くなるように処理し、その音声信号を電圧制御発振器１３に出力する（ステップＳ０８）。さらに、制御電圧を印加して電圧制御発振器１３から所定の出力周波数として電力増幅器１４に出力する（ステップＳ０９）。
【００２８】
電力増幅器１４では、利得低減された状態になっており、入力された音声信号を所定電力まで低減させて出力し（ステップＳ１０）、その低域成分を、同軸ケーブル４０を介してパワーアンプ２０に出力する（ステップＳ１１）。
【００２９】
パワーアンプ２０の同軸ケーブル４０の接続部と電力増幅器２１は接続されており、電力増幅器２１において、送信機１０の電力増幅器１４よりも高い所定電力にまで増幅し（ステップＳ１２）、低域通過フィルタ２２を通過させて（ステップＳ１３）、アンテナ３０から電波として送出する（ステップＳ１４）。
【００３０】
以上のように、本実施形態では、送信機１０とパワーアンプ２０の接続を契機に、パワーアンプ２０側から同軸ケーブル４０を介して送信機１０側に接続検出用の電流が流れる。送信機１０はこの電流を検出することによりパワーアンプ２０との接続を検知し、送信機１０の送出電力を予め低減させることができる。
【００３１】
［１−３．効果］
（１）本実施形態の送信機１０は、パワーアンプ２０との接続を検出するパワーアンプ接続検出部１６と、パワーアンプ接続検出部１６の前記検出により電力増幅器１４の利得を低減させる出力電力低減制御部１７と、を備えるようにした。これにより、送信機１０とパワーアンプ２０との接続を契機として、電力増幅器１４の利得を予め低減させることができるので、電力の無駄な消費や機器の破損を回避することができる。
（２）パワーアンプ接続検出部１６は、パワーアンプ２０との接続を契機とするパワーアンプ２０からの電流を検出する。これにより、送信機１０がパワーアンプ２０との接続を検知することができる。
【００３２】
（３）送信機１０は、パワーアンプ接続検出部１６の検出により、パワーアンプ２０との接続を表示するパワーアンプ接続表示部１８を更に備えるようにした。これにより、パワーアンプ２０との接続が確実に行われたかを正確に認知することができる。すなわち、同軸ケーブル４０による接続が見た目で行われているように見える場合でも、接触不良や機器の故障等により接続が行われない場合もあるが、パワーアンプ接続表示部１８を観察するだけで接続が確実に行われたかを知ることができる。
【００３３】
［２．第２の実施形態］
第２の実施形態について、図３を用いて説明する。第２の実施形態は、第１の実施形態と基本構成は同じである。よって、第１の実施形態と異なる点のみを説明し、第１の実施形態と同じ部分については同じ符号を付して詳細な説明は省略する。
【００３４】
図３は、第２の実施形態に係る無線通信システムのブロック図である。第１の実施形態と異なる点は、図３に示すように、パワーアンプ２０のパワーアンプ接続報知部２３がない代わりに、送信機１０がスイッチ１９を備えている点である。以下、詳細に説明する。
【００３５】
本実施形態の送信機１０は、スイッチ１９がパワーアンプ２０により押圧され、「ＯＮ状態」になることによりパワーアンプ２０との接続を検知する。すなわち、スイッチ１９には、「ＯＮ状態」と「ＯＦＦ状態」があり、パワーアンプ接続検出部１６と接続されている。「ＯＮ状態」とは、スイッチ１９がパワーアンプ２０により押圧された状態を言い、「ＯＦＦ状態」とは、スイッチ１９がパワーアンプ２０により押圧されていない状態を言う。スイッチ１９が「ＯＮ状態」になった場合、このスイッチ１９はパワーアンプ接続検出部１６に対しパワーアンプ２０が送信機１０に接続されたことを知らせる信号を送出するようになっている。「ＯＦＦ状態」はパワーアンプ２０と未接続であることを示し、この場合にはスイッチ１９はパワーアンプ２０が送信機１０に接続されたことを知らせる信号を送出しない。
【００３６】
本実施形態によれば、送信機１０がスイッチ１９を備えることにより、パワーアンプ２０の構成を変える必要がなくなり、従来のパワーアンプをそのまま有効活用することができる。
【００３７】
［３．他の実施形態］
（１）第１の実施形態では、送信機１０はパワーアンプ２０からの電流を検出することにより送信機１０とパワーアンプ２０との接続を検知していたが、無線により検知するようにしても良い。例えば、パワーアンプ２０には送信機１０とパワーアンプ２０との接続を契機に無線信号を発信する送信部を備え、送信機１０には前記無線信号を受信する受信部を備えるようにしても良い。すなわち、パワーアンプ接続報知部２３が送信部であり、パワーアンプ接続検出部１６が受信部である。これにより、電流を流すための配線等の部材が不要になる。
【００３８】
（２）送信機１０のパワーアンプ２０接続検知は、電圧を検出することによって検知しても良い。すなわち、パワーアンプ２０のパワーアンプ接続報知部２３が送信機１０との接続を検知するとともに、送信機１０のパワーアンプ接続検出部１６に対して電圧を印加し、パワーアンプ接続検出部１６が印加された電圧を検出し、パワーアンプ２０との接続を検知しても良い。
【００３９】
（３）第１及び第２の実施形態のパワーアンプ接続表示部１８の設置位置は、仕様や用途に応じて適宜変更可能である。例えば、パワーアンプ２０との接続箇所とは反対側の位置に設けるようにしても良い。すなわち、パワーアンプ２０との接続箇所が送信機１０の背面にある場合は、送信機１０の正面からはその接続箇所は見えないが、送信機１０の正面にパワーアンプ接続表示部１８を設けることにより、わざわざ背面側に回り込まなくても接続されたか否かを容易に確認することができる。
【００４０】
（４）第１の実施形態のパワーアンプ接続報知部２３は、パワーアンプ２０の電源を投入した段階で送信機１０側に送信機１０とパワーアンプ２０との接続を報知できる状態となるように構成されていたが、送信機１０とパワーアンプ２０との接続を検知し、この接続検知を契機として、その接続をパワーアンプ接続検出部１６に報知するように構成しても良い。
【００４１】
（５）第２の実施形態では、スイッチ１９を送信機１０に設けたが、パワーアンプ２０に設けても良い。すなわち、パワーアンプ接続報知部２３をスイッチとすることができる。
【符号の説明】
【００４２】
１０    送信機
１１    音声増幅器
１２    プリエンファシス
１３    電圧制御発振器（ＶＣＯ）
１４    電力増幅器（ＰＡ）
１５    低域通過フィルタ（ＬＰＦ）
１６    パワーアンプ接続検出部
１７    出力電力低減制御部
１８    パワーアンプ接続表示部
１９    スイッチ
２０    パワーアンプ
２１    電力増幅器（ＰＡ）
２２    低域通過フィルタ（ＬＰＦ）
２３    パワーアンプ接続報知部
３０    アンテナ
４０    同軸ケーブル
【図２】
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【図１】
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【図３】
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