(57)【要約】　　　（修正有）【課題】複数の種類の信号波を受信するコストの上昇を抑えられる高周波電力検出装置を提供する。【解決手段】高周波信号を復調し、高周波信号に追従した検波電圧を出力する検波電圧出力部８０６と、検波電圧出力部８０６の下流に直列に接続し、検波電圧を遅延させる遅延部８１０とを備える。遅延部８１０は、検波電圧を整流するダイオード８１２と、検波電圧の遅延量を調整する抵抗８１４とを有し、抵抗８１４は、ダイオードに並列に接続してもよい。また抵抗８１４は可変抵抗であり、更に抵抗８１４の抵抗値を制御して、検波電圧の遅延量を制御する抵抗制御部９０を備えてもよい。【選択図】　図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波信号を復調し、前記高周波信号に追従した検波電圧を出力する検波電圧出力部と、
前記検波電圧出力部の下流に直列に接続し、前記検波電圧を遅延させる遅延部と
を備えることを特徴とする高周波電力検出装置。
【請求項２】
前記遅延部は、前記検波電圧を整流するダイオードと、前記検波電圧の遅延量を調整する抵抗とを有し、
前記抵抗は、前記ダイオードに並列に接続することを特徴とする請求項１に記載の高周波電力検出装置。
【請求項３】
前記抵抗は可変抵抗であり、
更に前記抵抗の抵抗値を制御して、前記検波電圧の遅延量を制御する抵抗制御部を備えることを特徴とする請求項２に記載の高周波電力検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高周波電力検出装置に関する。特に本発明は、複数の種類の信号波を受信する高周波電力検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１は、従来の無線信号増幅器において、高周波信号の信号レベルを検出する検波回路の構成の一例を示す。本検波回路は、入力部１０と、分配器２０と、出力部３０と、電力検出部４０とを備える。
【０００３】
分配器２０は、入力部１０を介して外部から高周波信号を受け取り、受け取った高周波信号を分配する。そして、分配器２０は、分配した高周波信号を、外部に高周波を出力する出力部３０と、電力検出部４０とに送る。
【０００４】
電力検出部４０は、検波部５０と制御部６０とを有する。検波部５０は、分配器２０から受け取った高周波信号に追従した検波電圧を取り出し、制御部６０に送る。
【０００５】
制御部６０は、検波部５０から受け取った検波電圧を一定の周期毎にサンプリングする。制御部６０は、サンプリングした検波電圧を平均化し、制御部６０が含む変換テーブルを用いて、絶対値レベルを算出する。制御部６０は、算出した絶対値レベルを外部に出力する。
【０００６】
そして、無線信号増幅器は、増幅器の前後に備えた上記検出回路の絶対値レベルの差に基づいて、増幅器の利得を求める。
【０００７】
図２は、検波部５０の一例である回路構成を示す。本回路構成例は、信号入力部５０２と、カップリングコンデンサ５０４と、ダイオード５０６と、抵抗５１０、５１６と、バッファ５１２と、信号出力部５１４と、コンデンサ５１８とを含む。
【０００８】
信号入力部５０２は、分配器２０から高周波信号を受け取る。カップリングコンデンサ５０４は、信号入力部５０２が受け取った高周波信号の直流分を取り除いて、ダイオード５０６に送る。ダイオード５０６は、直流分を取り除いた高周波信号を受け取り、整流を行い、整流した後の信号波を抵抗５１０に送る。抵抗５１０は、整流した信号波を受け取り、平均化する。抵抗５１６は、抵抗５１０とバッファ５１２の間を接地する。コンデンサ５１８は、抵抗５１６とバッファ５１２の間を接地する。
【０００９】
図３は、検波部５０の他の一例である回路構成を示す。本回路構成例は、図２に示す回路構成と概略同じであるが、ダイオード５０６に代えて対数検波器５２０を含む。
【００１０】
図４は、検波部５０のさらに他の例を示す。本例における検波部５０は、信号入力部５３２の下流に、コンデンサ５３４と、対数検波器５３６と、抵抗５３８と、バッファ５４０とを順に接続した構成である。これにより、検波部５０は速い応答速度によって、バースト波に追従する検波電圧を出力することができる。
【００１１】
図５（ａ）は、ダイオードに入力される高周波信号の入力振幅と、ダイオードが高周波信号を受け取った場合に出力する検波電圧との関係を示す。ダイオードに高周波信号を入力した場合の入力振幅と検波電圧の関係は、図５（ａ）に示すように非線形の部分が多い。また、図５（ｂ）は、対数検波器に入力される高周波信号の入力振幅と、対数検波器が高周波信号を受け取った場合に出力する検波電圧との関係を示す。対数検波器に高周波信号を入力した場合の入力振幅と検波電圧の関係は、図５（ｂ）に示すように、線形の範囲が広い。従って、対数検波器を使用した検波部５０は、ダイオードを使用した検波部５０に対して、広いダイナミックレンジを実現する。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
図２に示した検波部５０は、ダイオードと、抵抗と、コンデンサによって形成されるため、安価に製造することができる。しかしながら、図２に示した検波部５０は、応答速度が遅いという問題があった。
【００１３】
図６（ａ）は、図２に示した検波部５０に入力される入力波の一例を示す。また、図６（ｂ）は、図２の５０８における出力波の波形を、図６（ｃ）は、図２の５１４における出力波の波形を示す。図６（ａ）に示すバースト波が入力された場合は、検波部５０の応答速度が、バースト波のＯＮ時間に対して遅い為に、図６（ｂ）及び（ｃ）に示すように、図６（ａ）に示すバースト波に対して波形が出ないことがあった。従って、制御部６０は、信号出力部５１４から出力される信号から連続バースト波のピーク電圧を求めることができない場合があった。
【００１４】
図７（ａ）は、図３に示した検波部５０に入力される入力波の一例を示す。また、図７（ｂ）は、図３の５０８における出力波の波形を、図７（ｃ）は、図３の５１４における出力波の波形を示す。図３に示した検波部５０には、以下の問題があった。例えば、図７（ａ）に示すようなバースト波が入力された場合に、信号出力部５１４は、図７（ｃ）に示すような信号を出力する。従って、制御部６０は、信号出力部５１４から出力される信号から、連続バースト波のピーク電圧を求めることができない場合があった。
【００１５】
図４に示した検波部５０は、以下のような問題があった。図８（ａ）に示すようなバースト波が入力された場合に、本検波部５０は、図８（ｂ）に示す検波電圧を出力する。図８（ｃ）は、図８（ｂ）に示した検波電圧を、制御部６０がサンプリングする図を示す。図中（１）〜（２２）は、制御部６０が周期Ｔの間隔で検波電圧をサンプリングするタイミングを示す。制御部６０がサンプリングを行う周期Ｔが、バースト波の周期τに対して大幅に短い場合に、制御部６０は、検波電圧からバースト波の周期τを精度よく算出することができる。
【００１６】
しかしながら、図８（ｃ）に示すようにサンプリング周期Ｔをバースト波の周期τに対して短くする場合に、制御部６０は、サンプリング周期Ｔを決定する基準クロック数を高くしなければならなかった。しかし基準クロック数を高くすると、制御部６０のコストが高くなる、または高いクロック数によって、ノイズが発生する等の問題があった。
【００１７】
図８（ｄ）は、サンプリング周期Ｔが、バースト波の周期τと同じまたは長い場合を示す。制御部６０は、図中（１）、（２）、及び（４）のように、バースト波のピークとサンプリングのタイミングが一致しない場合にバースト波のピーク電圧を取得できなかった。従って、制御部６０は、ピーク電圧を取得できない可能性があった。
【００１８】
そこで本発明は、上記の課題を解決することのできる高周波電力検出装置を提供することを目的とする。この目的は特許請求の範囲における独立項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。また従属項は本発明の更なる有利な具体例を規定する。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明の第１の形態によると、高周波信号を復調し、高周波信号に追従した検波電圧を出力する検波電圧出力部と、検波電圧出力部の下流に直列に接続し、検波電圧を遅延させる遅延部とを備える。
【００２０】
遅延部は、検波電圧を整流するダイオードと、検波電圧の遅延量を調整する抵抗とを有し、抵抗は、ダイオードに並列に接続してもよい。また、抵抗は可変抵抗であり、更に抵抗の抵抗値を制御して、検波電圧の遅延量を制御する抵抗制御部を備えてもよい。
【００２１】
なお上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションも又発明となりうる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態はクレームにかかる発明を限定するものではなく、又実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００２３】
図９は、本実施の形態に係る検波部８０と抵抗制御部９０の構成を示す。検波部８０は、信号入力部８０２と、カップリングコンデンサ８０４と、対数検波器８０６と、ダイオード８１２と、抵抗８１４、８１６、８１８と、コンデンサ８２０と、バッファ８２２と、信号出力部８２４とを含む。
【００２４】
ダイオード８１２と、抵抗８１４とは並列に接続する。抵抗８１６は、ダイオード８１２と抵抗８１４との下流に直列に接続する。抵抗８１８とコンデンサ８２０とは、この順に、抵抗８１４の下流に接地する。以上の回路構成によって、ダイオード８１２と、抵抗８１４、８１６、及び８１８と、コンデンサ８２０とは、遅延部８１０を形成する。
【００２５】
信号入力部８０２は、分配器２０から高周波信号を受け取る。カップリングコンデンサ８０４は、信号入力部８０２が受け取った高周波信号の直流分を取り除く。カップリングコンデンサ８０４は、直流分を取り除いた高周波信号を対数検波器８０６に送る。
【００２６】
対数検波器８０６は、カップリングコンデンサ８０４から受け取った高周波信号を復調し、高周波信号に追従した検波電圧を出力する。対数検波器８０６は、出力した検波電圧を、遅延部８１０に送る。
【００２７】
遅延部８１０は、対数検波器８０６から受け取った検波電圧を遅延する。具体的には、検波電圧の山、即ち入力がある部分において、遅延部８１０は、コンデンサ８２０に検波電圧によって充電する。このとき、コンデンサ８２０の充電定数は、Ｃ８２０×（（Ｒ８１２＋Ｒ８１６）／Ｒ８１８）である。ここで、Ｃ８２０はコンデンサ８２０の静電容量を、Ｒ８１２、Ｒ８１６及びＲ８１８はそれぞれダイオード８１２、抵抗８１６及び抵抗８１８の抵抗値を示す。また、検波電圧の谷、即ち入力が無い部分において、コンデンサ８２０は、検波電圧の山において蓄電した電荷を抵抗８１８及びコンデンサ８２０の時定数に基づき放電する。これにより、遅延部８１０は、検波電圧を遅延する。なお、コンデンサ８２０の放電定数は、Ｃ８２０×Ｒ８１８である。
【００２８】
遅延部８１０は、遅延させた検波電圧を、バッファ８２２と信号出力部８２４を介して抵抗制御部９０に送る。
【００２９】
抵抗制御部９０は、検波部８０から検波電圧を受け取る。抵抗制御部９０は、受け取った検波電圧の波形に基づいて、抵抗８１４の抵抗値を変更する。
【００３０】
図１０（ａ）は、高周波信号の一例であるバースト波を示す。図１０（ｂ）は、遅延部８１０の代わりに単独のダイオードに図１０（ａ）に示した高周波信号が入力された場合に、そのダイオードが出力する検波電圧の波形を示す。また、図１０（ｃ）は、図１０（ａ）に示した高周波信号を入力された検波部８０が対数検波器８０６において出力する検波電圧の波形を、図１０（ｄ）は、図１０（ａ）に示した高周波信号を入力された検波部８０が、出力端子８２４において出力する検波電圧の波形を示す。
【００３１】
遅延部８１０の代わりに単独のダイオードを有する回路は、応答が遅い。従って、この回路に高周波信号が入力された場合に、ダイオードが出力する信号は、図１０（ｂ）に示すようにピーク電圧を出力できないことがある。また、対数検波器８０６が出力する波形は、図１０（ｃ）に示すように応答が速く、バースト波に追従する。従って、サンプリング周期が出力波形の周期に対して長い場合に、制御部６０が図１０（ｃ）の波形からピーク電圧を測定することは難しい。
これに対し、検波部８０は、対数検波器８０６が出力する検波電圧を遅延部８１０が遅延させることによって、検波電圧を遅延させる。即ち、検波部８０が出力する検波電圧の降下は、図１０（ｄ）に示すように、検波部８０に入力されるバースト波に対して緩やかになる。検波部８０が出力する検波電圧は、図１０（ｄ）の（１）〜（５）のように、段階的にピーク電圧まで上昇する。従って、制御部６０は、検波電圧の上昇量がある値以下になった場合に、ピーク電圧を推定することができる。
【００３２】
図１１（ａ）は、高周波信号の一例であるバースト波を示す。また、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）に示した高周波信号を入力された検波部８０が出力する検波電圧の波形の一例を示す。検波部８０が出力する検波電圧において、バースト波の山における電圧値の上昇は、バースト波の谷における電圧値の低下より大きい。従って、バースト波の山において検波電圧は、段階的に上昇し、一定時間後に飽和する。その結果、検波電圧の波形は、図１１（ｂ）に示すように、ピーク電圧と略同じ電圧の連続波に近づく。従って、制御部６０は、サンプリング周期に関係なくピーク電圧を測定することができる。
また、図１１（ｂ）に示す波形の場合、即ち検波部８０に入力されるバースト波の周期τが短い場合に、検波部８０が出力する検波電圧の最大値と最小値の差は小さくなる。従って、周期τが短い場合に、制御部６０は、検波電圧の周期を算出できない可能性がある。この場合に、制御部６０は、検波電圧の周期を算出できない旨を示す算出不可情報を、抵抗制御部９０に送る。ここで、抵抗制御部９０は、算出不可情報を受け取り、算出不可情報に基づいて抵抗８１４の抵抗値を変更する。この結果、検波部８０は、抵抗制御部９０が抵抗８１４の抵抗値を下げることによって、検波電圧の遅延量を少なくする。即ち、検波部８０が出力する検波電圧の応答速度は速く、かつ検波電圧の最大値と最小値の差は大きくなる。従って、制御部６０は、検波電圧の周期を算出することができる。
【００３３】
このように、検波部８０は、制御部６０のサンプリング周期Ｔが、バースト波の周期τに対して長い場合であっても、制御部６０が検波電圧のピーク電圧をサンプリング可能な波形を、出力することができる。また、サンプリング周期を速くする必要が無いため、コストの上昇を抑えることができる。
【００３４】
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形態に記載の範囲には限定されない。上記実施形態に、多様な変更または改良を加えることができる。そのような変更また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。
【００３５】
【発明の効果】
上記説明から明らかなように、本発明によればサンプリング周期を短くすることが無く、バースト波のピーク電圧を検出することができる高周波電力検出装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】検波回路の構成の一例を示す図である。
【図２】検波部５０の一例である回路構成を示す図である。
【図３】検波部５０の一例である回路構成を示す図である。
【図４】検波部５０の一例である回路構成を示す図である。
【図５】ダイオードまたは対数検波器に入力される高周波信号の入力振幅と、ダイオードまたは対数検波器が高周波信号を受け取った場合に出力する検波電圧との関係を示す図である。
【図６】バースト波の波形と検波部５０が出力する検波電圧の波形を示す図である。
【図７】バースト波の波形と検波部５０が出力する検波電圧の波形を示す図である。
【図８】バースト波の波形と検波部５０が出力する検波電圧の波形を示す図である。
【図９】本実施の形態に係る検波部８０と抵抗制御部９０の構成を示す図である。
【図１０】バースト波の波形と検波部８０が出力する検波電圧の波形を示す図である。
【図１１】バースト波の波形と検波部８０が出力する検波電圧の波形を示す図である。
【符号の説明】
１０　入力部
２０　分配器
３０　出力部
４０　電力検出部
５０、８０　検波部
６０　制御部
９０　制御部
８０２　信号入力部
８０４、８２０　コンデンサ
８０６　対数検波器
８１０　遅延部
８１２　ダイオード
８１４、８１６、８１８　抵抗
８２２　バッファ
８２４　信号出力部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2004012354.tif 000009
【図８】
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【図９】
2004012354.tif 000011
【図１０】
2004012354.tif 000012
【図１１】
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