(57)【要約】【課題】携帯電話システムにおいて、不特定の無線周波帯域に不特定時刻で過大で異常（違法）な無線周波数信号が到来した場合においても、当該携帯電話システムに利用する当該無線周波帯域の信号品質を劣化させず、受信することのできる過入力保護回路を提供することにある。【解決手段】広帯域受信信号波を低雑音増幅器で増幅する際に、複数の帯域信号に分波する分波器と、分波器の出力と低雑音増幅器の入力との間に接続され常時は減衰量０に設定された減衰量を制御する機能を有する複数の減衰器と、分波器の出力を検波する複数の検波器と、検波器の出力が予め定めたレベルを超えた期間に減衰量を制御する機能を有する複数の減衰器のうち該当する減衰量を制御する機能を有する減衰器の減衰量を減衰量０から予め設定された減衰量に設定変更するための制御出力を出す複数の比較器とにより上記課題を解決したものである。【選択図】　　　図１
2004104277.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周波数が異なる複数の無線周波帯域信号波を含む広帯域受信信号波から所望の無線周波帯域信号波を選択するために、
前記広帯域受信信号波を複数の帯域信号に分波する複数の分波器と、
該複数の分波器の各出力にそれぞれ接続され常時は減衰量０に設定された減衰量を制御する機能を有する複数の減衰器と、
前記複数の減衰器の各出力をそれぞれ増幅する複数の低雑音増幅器と、
前記複数の分波器の出力をそれぞれ検波する複数の検波器と、
該各検波器の出力が予め定めたレベルを超えた期間に前記減衰量を制御する機能を有する複数の減衰器のうち該当する減衰量を制御する機能を有する減衰器の減衰量を前記減衰量０から前記複数の低雑音増幅器の直線性動作特性が確保されるように予め設定された減衰量に設定変更するための制御出力を出すことのできる複数の比較器とを備えた過入力保護回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話サービスを提供している無線機等の設備のうち、複数の無線周波帯域信号波を伝送する装置・システムにおいて、外部から不要で過大な波が入力された際、前記装置・システムの受信回路内での非直線ひずみの発生を抑えるため、過大な入力波レベルを低減させるための増幅器の付加機能に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話サービスを提供するシステムである携帯電話システムは、年々携帯電話台数の増加、サービス内容の複雑化、無線チャネルの大容量化へ移行されるにつれて、限られた周波数資源をいかに有効に活用するかが問われている。
従って、この種の携帯電話システムは、アナログ方式からデジタル方式にシステムの技術が移行し、そのデジタル方式にも様々な技術が導入されてきている。
現在では、利用されている無線周波帯域も様々あり、各通信事業者で利用している無線周波帯域の特長を生かしたサービスを行っている。従って、基地局装置は、サービスするために有利な場所に設置されることになり、基地局装置の設置場所の確保も各通信事業者にとって、重要な事業ポイントとなってきている。
基地局装置の設置箇所が限られてくると、サービスエリア内のサービスを提供する同一基地局装置内で、所要数の無線周波帯域のうち一つの無線周波帯域だけの伝送を担うのではなく、サービスエリア内でサービス対象の複数の無線周波帯域の伝送を担うことができるマルチキャリア伝送タイプの基地局装置が主流となってきている。
マルチキャリア伝送タイプの基地局装置では、各々サービスの異なった各種携帯端末から基地局装置に伝送される上り信号が到来し、これを受信することになる。即ち基地局装置の広帯域受信系回路には、問題となる入力信号の過入力現象が生じることがある。
一方下り信号、即ち携帯端末側の受信系回路においては、シングルキャリア対応の帯域でよいので、マルチキャリア伝送タイプの基地局装置の受信系回路のようなマルチキャリア伝送タイプであるがための問題は起きない。
このように、携帯端末側から基地局装置へ伝送される上り信号は、携帯電話システムのサービスが異なっても概ね同一無線周波帯域内に割り当てされるので、携帯端末側のアンテナ放射特性が概ね共通となるので、携帯電話システムのサービスにおける異なる様々な信号が携帯端末側からの上り信号として基地局装置へ伝送されることになる。
【０００３】
信号の過入力現象が生じる問題に対し、従来の過入力保護回路は周波数帯域で入力レベルを一律に制限しているものである（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−２９８４３号公報（第２頁、段落０００５）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
近年、無線周波帯域の一部分に異常（違法）な無線周波数信号がかなり大きなレベルで基地局装置に入り込み、基地局装置内の受信入力増幅回路に用いられている広帯域の低雑音増幅器（ＬＮＡ）の直線性動作特性をひずませ、携帯電話システムに必要な受信広帯域信号の全帯域に亘り、悪影響を及ぼし、携帯電話システムにおける必要なサービスを低下させる問題が発生している。
【０００６】
この種の無線周波伝送装置の従来例は、例えば図２に示すように、移動局向けのアンテナ（ＡＮＴ）７は、広帯域受信系回路１０と広帯域送信系回路２０とを分離するデュプレクサ（ＤＵＰ）１に接続されている。広帯域受信系回路１０には、低雑音増幅器（ＬＮＡ）２が用いられ、低雑音増幅器（ＬＮＡ）２への入力レベルは、減衰器（ＡＴＴ）６によりレベル制限される。広帯域送信系回路２０には、送信増幅器３が用いられる。広帯域受信系回路１０の出力端子８からは所望の無線周波帯域信号波が出力される。送信系回路２０には入力端子が設けている。
このように携帯電話システムに用いられる無線周波伝送装置では、送受信とも広帯域増幅器を有しているので、特に、広帯域受信信号波の増幅器においては、異常（違法）な無線周波数信号も容易に通過して低雑音増幅器（ＬＮＡ）２に入力されることがある。この異常（違法）な無線周波数信号により低雑音増幅器（ＬＮＡ）２は飽和し、その出力に非直線ひずみを含むような非直線動作特性となってしまい所要の信号成分を歪ませ、不要な高調波を含む結果となる。
従来は、このような異常（違法）な無線周波数信号による非直線ひずみ動作特性となることを避けるための過入力保護回路としては、デュプレクサ（ＤＵＰ）１と低雑音増幅器（ＬＮＡ）２の間に所要の減衰量を持った減衰器（ＡＴＴ）６をあらかじめ挿入しておき、受信広帯域信号の全帯域同時にレベルを制限し、低雑音増幅器（ＬＮＡ）２の動作特性の直線性を確保してきた。このような場合には、携帯電話システムの無線伝送に利用する受信広帯域信号自体のレベルも常時制限され、利用する携帯電話システムのサービス低下をまねく恐れがあった。
【０００７】
このような無線周波伝送装置の受信増幅回路にあっては、過大で異常（違法）な無線周波数信号が携帯電話システムで利用の広帯域受信信号波に重畳された場合に、その重畳された周波数帯域と、その重畳時とに限定して、広帯域の低雑音増幅器（ＬＮＡ）の過入力を低減制御することができない問題点があった。
【０００８】
本発明の目的は、携帯電話システムにおいて、不特定の無線周波帯域に不特定時刻で過大で異常（違法）な無線周波数信号が到来した場合においても、当該携帯電話システムに利用する当該無線周波帯域の信号品質を劣化させず、受信することのできる過入力保護回路を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、本発明による過入力保護回路は、周波数が異なる複数の無線周波帯域信号波を含む広帯域受信信号波から所望の無線周波帯域信号波を選択するために、
前記広帯域受信信号波を複数の帯域信号に分波する複数の分波器と、
該複数の分波器の各出力にそれぞれ接続され常時は減衰量０に設定された減衰量を制御する機能を有する複数の減衰器と、
前記複数の減衰器の各出力をそれぞれ増幅する複数の低雑音増幅器と、
前記複数の分波器の出力をそれぞれ検波する複数の検波器と、
該各検波器の出力が予め定めたレベルを超えた期間に前記減衰量を制御する機能を有する複数の減衰器のうち該当する減衰量を制御する機能を有する減衰器の減衰量を前記減衰量０から前記複数の低雑音増幅器の直線性動作特性が確保されるように予め設定された減衰量に設定変更するための制御出力を出すことのできる複数の比較器とを備えたものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施例を図面によって説明する。
図１は、無線伝送システムに本発明を適用した場合の実施例を示すブロック図であり、移動局向けのアンテナ（ＡＮＴ）７により送受信される無線周波数信号には、受信広帯域信号と送信広帯域信号があり、これを分離するデュプレクサ（ＤＵＰ）１に広帯域受信系回路１１と広帯域送信系回路２０とが接続される。広帯域受信系回路１１において、携帯電話システムに必要な広帯域受信信号波を例としたとき、２つの帯域信号Ａ（８００ＭＨｚ〜８５０ＭＨｚ）、Ｂ（９５０ＭＨｚ〜１ＧＨｚ）に分ける帯域分割フィルタとしての分波器４ａ、４ｂと、帯域信号Ａ，Ｂをそれぞれ検波する検波器５ａ、５ｂと、検波器５ａ、５ｂの出力を所要レベルの比較電圧と比較する比較器９ａ、９ｂと、比較器９ａ、９ｂの出力レベルによって、帯域信号Ａ，Ｂのレベルに対し所要減衰量挿入可否の選択制御する機能を有する減衰器（ＡＴＴ）６ａ、６ｂと、受信増幅回路である低雑音増幅器（ＬＮＡ）２ａまたは２ｂとを設けた構成とし、ここで検波器５ａ、５ｂ、比較器９ａ、９ｂ、比較電圧の発生回路で構成される回路部分は、分波器４ａ、４ｂを通過した帯域信号Ａ，Ｂのレベルをモニタする機能をもつものである。具体的作用を次に詳細に説明する。
【００１１】
アンテナ（ＡＮＴ）７には、無線周波帯域（８００ＭＨｚ〜１ＧＨｚ）の送受信波が誘起される。送受信波の分離は、デュプレクサ（ＤＵＰ）１により行われ、広帯域受信系回路１１側には、８００ＭＨｚ〜１ＧＨｚの広帯域受信信号波として、分波器４ａ、４ｂへ導かれる。
【００１２】
ここで、一方の分波器４ａは、該分波器４ａの入力周波数帯域８００ＭＨｚ〜１ＧＨｚのうち、８００ＭＨｚ〜８５０ＭＨｚの帯域信号Ａを通過させ、例として、この帯域に当該携帯電話システムにとって不必要、過大で異常（違法）な無線周波数信号（仮に周波数８３０ＭＨｚ、高周波レベル０ｄＢｍ）が入力されたとするとき、検波器５ａの出力レベルは、当該携帯電話システムに利用する帯域信号Ａの既知の検波レベルの所要電圧より大きな電圧Ｖａとなり、所要電圧として設定されている比較電圧Ｖａｏがあり、検波器５ａの出力レベルＶａ　と比較電圧Ｖａｏが比較器９ａにてレベル比較され、検波器５ａの出力レベルＶａ　は分波器４ａを通過した信号が過大レベルと判断して、所要の比較判定出力が制御出力Ｖａｃとして比較器９ａの出力に現れる。制御出力Ｖａｃは、分波器４ａの出力に接続された減衰量を制御する機能を有する減衰器（ＡＴＴ）６ａを制御して予め設定された減衰量である３０ｄＢに設定変更される。減衰器（ＡＴＴ）６ａの出力側は低雑音増幅器（ＬＮＡ）２ａの入力に接続され、従って低雑音増幅器（ＬＮＡ）２ａの入力には０ｄＢｍ−３０ｄＢ＝−３０ｄＢｍのレベルに抑えられた異常（違法）な無線周波数信号となり、低雑音増幅器（ＬＮＡ）２ａの直線性動作特性は確保される。
【００１３】
他方の分波器４ｂは、この分波器４ｂの入力周波数帯域８００ＭＨｚ〜１ＧＨｚのうち、９５０ＭＨｚ〜１ＧＨｚの帯域信号Ｂを通過させ、この帯域に当該携帯電話システムにとって必要な無線周波数信号（仮に周波数９８０ＭＨｚ、高周波レベル−３０ｄＢｍ）が入力されたとするとき、検波器５ｂの出力レベルは、当該携帯電話システムに利用する周波数帯域信号の既知の検波レベルにより所要電圧として設定されている比較電圧Ｖｂｏがあり、検波器５ｂの出力レベルＶｂ　と比較電圧Ｖｂｏとが比較器９ｂにてレベル比較され、検波器５ｂの出力レベルＶｂ　は分波器４ｂの通過信号が希望波レベルであると判断して、所要の比較判定出力が制御出力として比較器９ｂの出力に現れる。制御出力Ｖｂｃは、分波器４ｂの出力に接続された減衰量を制御する機能を有する減衰器（ＡＴＴ）６ｂは設定変更されることなく、常時の減衰量０の設定である。減衰器（ＡＴＴ）６ｂの出力側は低雑音増幅器（ＬＮＡ）２ｂの入力に接続され、従って低雑音増幅器（ＬＮＡ）２ｂの入力には−３０ｄＢｍ−０ｄＢ＝−３０ｄＢｍのレベルが入力され、低雑音増幅器（ＬＮＡ）２ｂの直線性動作特性が確保される。
【００１４】
減衰器（ＡＴＴ）６ａでレベル制限を受けた帯域信号Ａ（不要波の８３０ＭＨｚ、−３０ｄＢｍ）と減衰器（ＡＴＴ）６ｂではレベル制限を受けない帯域信号Ｂ（希望波の９８０ＭＨｚ、−３０ｄＢｍ）は各々で利得（Ｇ）１０ｄＢの低雑音増幅器（ＬＮＡ）２ａと２ｂにより増幅され、帯域信号Ａ、Ｂの各信号は−２０ｄＢｍの出力を得て、合成され広帯域直線増幅特性としての動作が確保され、広帯域受信系回路１１の出力端子に所要の信号成分が歪むことなく出力される。
【００１５】
以上の動作は、過大で異常（違法）な無線周波数信号である不要波が、不特定の帯域、不特定の時間で入り込んでも、当該携帯電話システムである希望波が利用可能なように、低雑音増幅器（ＬＮＡ）２ａまたは２ｂは、ダイナミックレンジの広い広帯域直線増幅器として、更に、不要波と希望波が同時に分波器を通過した場合にも、低雑音増幅器（ＬＮＡ）２ａまたは２ｂが広帯域直線増幅特性としての動作が確保されているレベルダイヤグラムの設計である限り、出力端子８以降の回路に所要の正常な信号である増幅された希望波を渡せることになる。
当該携帯電話システムに必要な広帯域の無線周波数即ち希望波自体のレベル制限は避けられるか、もしくは現実に止むを得ず必要なときだけに限定されることになる。
よって、当該携帯電話システムにとって、不要な到来過入力信号レベルを抑圧して、当該携帯電話システムに利用する受信広帯域信号の信号品質を劣化させず、選択受信することができる。
【００１６】
上記実施例は分波数が２であるが、これを無線伝送システムに必要とされる帯域信号の分割可能な帯域数として分波数３以上の複数にすることも可能である。即ち、マルチキャリア伝送タイプの基地局装置を持った当該携帯電話システムにおいて、予め知られた割り当て周波数帯域に対し適切な分波数を決めることができる。
【００１７】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、異常（違法）な無線周波数信号のレベルを制限させる選択的過入力保護回路を実現して、低雑音増幅器（ＬＮＡ）の直線性動作特性を確保することができる。即ち、本発明によれば、当該携帯電話システムに必要な広帯域の無線周波数自体のレベル制限は現実に止むを得ず必要なときだけに限定されるため、必要帯域の不要なサービス制限をまねくことなしに伝送品質の信頼性向上が図られることになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる過入力保護の回路構成例を示すブロック図である。
【図２】従来の過入力保護の回路構成例を示すブロック図である
【符号の説明】
１　デュプレクサ（ＤＵＰ）
２ａ、２ｂ　低雑音増幅器（ＬＮＡ）
３　送信増幅器
４ａ、４ｂ　分波器
５ａ、５ｂ　検波器
６ａ、６ｂ　減衰器（ＡＴＴ）
７　アンテナ（ＡＮＴ）
８　出力端子
９ａ、９ｂ　比較器
Ａ、Ｂ　帯域信号
Ｖａ、Ｖｂ　検波器出力
Ｖａｏ、Ｖｂｏ　　比較電圧
Ｖａｃ、Ｖｂｃ　　制御出力
【図１】
2004104277.tif 000003
【図２】
2004104277.tif 000004