(57)【要約】 【課題】  給電スイッチの異常動作時の高周波電力増幅器の発熱の防止を図る。【解決手段】  電源供給スイッチ１２のスロット時間毎の閉成が崩れようとすると、時定数回路１４から出力される電圧が基準電圧源１８の基準電圧を超え、電圧比較回路１６から高レベルの電圧が出力される。この電圧により、大地電位のバイアス電圧が、大地電位のバイアス電圧では電流が流れない特性を有する高周波電力増幅器２６に供給されて高周波電力増幅器２６に電流を流れなくする。高周波電力増幅器２６での発熱は防止される。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源から給電スイッチを介して負荷装置に間歇的に所定の時間の間給電する負荷装置の給電方法であって、
前記給電スイッチが所定の前記時間を超えて閉成していることを検出し、
検出された結果に基づいて前記負荷装置の入力電力を制限することを特徴とする負荷装置の給電方法。
【請求項２】
前記検出は、前記給電スイッチの出力電圧が所定の前記時間を超えて出力されていることで行うことを特徴とする請求項１記載の負荷装置の給電方法。
【請求項３】
前記給電スイッチの出力電圧が所定の前記時間を超えて出力されているか否かの前記検出は、前記出力電圧の積分値が所定の前記時間経過時に前記出力電圧の値と所定の関係となったか否かで行うことを特徴とする請求項２記載の負荷装置の給電方法。
【請求項４】
前記検出は、前記給電スイッチの閉成時間が所定の前記時間を超えていることで行うことを特徴とする請求項１記載の負荷装置の給電方法。
【請求項５】
前記給電スイッチの閉成時間が所定の前記時間を超えているか否かの前記検出は、前記給電スイッチの出力電圧のパルス幅と所定の前記時間を表すパルス幅との比較で行うことを特徴とする請求項４記載の負荷装置の給電方法。
【請求項６】
所定の前記時間は、ＴＤＭＡ方式の無線システムの高周波電力増幅器で増幅される高周波信号のフレーム毎のスロット時間であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一に記載の負荷装置の給電方法。
【請求項７】
前記負荷装置の入力電力の制限は、前記負荷装置の入力電流を限流させて行うことを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一に記載の負荷装置の給電方法。
【請求項８】
前記負荷装置の入力電流の限流は、前記負荷装置を電力増幅器で構成し、該電力増幅器のバイアス電圧を電流低減域の値に変更して行うことを特徴とする請求項７記載の負荷装置の給電方法。
【請求項９】
前記負荷装置の入力電流の限流は、前記負荷装置と直列に限流素子を接続して行うことを特徴とする請求項７記載の負荷装置の給電方法。
【請求項１０】
前記負荷装置の入力電力の制限は、前記負荷装置に給電される電圧を分圧して行うことを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか一に記載の負荷装置の給電方法。
【請求項１１】
電源と負荷装置との間に接続された給電スイッチを有し、前記負荷装置への給電は、前記給電スイッチを間歇的に所定の時間の間接続して行う負荷装置の給電装置であって、
前記給電スイッチが所定の上記時間を超えて閉成していることを検出する検出手段と、
該検出手段によって検出された結果に基づいて前記負荷装置の入力電力を制限する制限手段とを備えたことを特徴とする負荷装置の給電装置。
【請求項１２】
前記検出手段は、前記給電スイッチから出力電圧が所定の前記時間を超えて出力されていることを検出するものてあることを特徴とする請求項１１記載の負荷装置の給電装置。
【請求項１３】
前記検出手段は、前記出力電圧の積分値が所定の前記時間経過時に前記出力電圧の値と所定の関係となったか否かを検出するものであることを特徴とする請求項１２記載の負荷装置の給電装置。
【請求項１４】
前記検出手段は、前記給電スイッチの閉成時間が所定の前記時間を超えていることを検出するものであることを特徴とする請求項１１記載の負荷装置の給電装置。
【請求項１５】
前記検出手段は、前記給電スイッチの出力電圧のパルス幅と所定の前記時間を表すパルス幅との比較で行うものであることを特徴とする請求項１４記載の負荷装置の給電装置。
【請求項１６】
所定の前記時間は、ＴＤＭＡ方式の無線システムの高周波電力増幅器で増幅される高周波信号のフレーム毎のスロット時間であることを特徴とする請求項１１乃至請求項１５のいずれか一に記載の負荷装置の給電装置。
【請求項１７】
前記制限手段は、前記負荷装置の入力電流を限流させる限流手段であることを特徴とする請求項１１乃至請求項１６のいずれか一に記載の負荷装置の給電装置。
【請求項１８】
前記限流手段は、前記負荷装置を電力増幅器で構成し、該電力増幅器のバイアス電圧を電流低減域の値に変更して行うものであることを特徴とする請求項１７記載の負荷装置の給電装置。
【請求項１９】
前記限流手段は、前記負荷装置と直列に接続された限流素子であることを特徴とする請求項１８記載の負荷装置の給電装置。
【請求項２０】
前記制限手段は、前記負荷装置に給電される電圧を分圧する分圧手段であることを特徴とする請求項１１乃至請求項１９のいずれか一に記載の負荷装置の給電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、負荷装置の給電方法及びその装置に関し、詳しくは負荷装置へ間歇的に所定の時間の間給電する給電スイッチの動作異常時に生ずる負荷装置の発熱を防止する負荷装置の給電方法及びその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の無線機、特にデジタル方式の無線システムでは、ＴＤＭＡ方式を用いるシステムがある。
このシステムでは、例えば、図１３に示すように、電源供給スイッチ１２をＴＤＭＡ制御信号でフレーム毎のスロット時間の間閉成して直流電源２４の直流電圧を高周波電力増幅器２６に供給している。この高周波電力増幅器２６は、例えば、図３に示すような電流対バイアス電圧特性を有し、その通常の動作ではバイアス電源２２から正のバイアス電圧が高周波電力増幅器２６に供給されるように構成されている。なお、高周波電力増幅器２６への入力高周波信号を図１３では入力ＲＦ信号と記し、また、出力高周波信号を出力ＲＦ信号と記してある。このことは、他の図においても同じである。
このような構成を採用してそのフレーム毎のスロット時間の間だけ通信信号を送受信するようにするのは、送受信時間を短くして高周波電力増幅器での発熱を抑えるためである。
【０００３】
また、ＦＤＭＡ方式やＳＣＰＣ方式では、連続送信と成らざるを得ず、発熱を減少させることに難しさが伴う。
そのＦＤＭＡ方式やＳＣＰＣ方式においても発熱を抑えることは試みられている。例えば、無線機内部にタイマーを設け、連続送信の時間を制限している。これにより、発熱を押さえ、無線機内部での温度上昇による機器の性能劣化を防止している。
【０００４】
このＦＤＭＡ方式やＳＣＰＣ方式での連続送信の時間の制限は、連続送信時間の間に送信禁止の状態の時間を強制的に創生させるため、その時間の間通信が不能になってしまうという欠陥が派生して来るのを避けることができない。
この欠点の緩和を目指した技術も開発されている。その例が、特許文献１に記載されている。
【０００５】
この特許文献１に記載される技術は、従来のように連続送信時間の間に送信禁止の状態の時間を設定するのではなく、設定される時間の間の送信出力を低減させる低減手段と、温度上昇が予め決められた温度を超えるとき送信を停止させる温度監視手段との併用により、温度上昇による性能劣化を防止しつつ、連続送信時間の延長、これにより緊急時の通信の確保を図ろうとするものである。
【０００６】
また、特許文献２には、電気機器の発熱防止に係る技術が記載されている。その技術は、過電流保護装置自体の発熱防止に係る技術である。つまり、過電流保護装置に接続される負荷装置の異常に起因して過電流保護装置に生ずる発熱の技術的課題を解決する技術である。
この技術は、スイッチ手段に流れる過電流を検出する検出手段と、検出手段で検出される過電流が所定の保護時間継続しているとき保持指令を発生するタイマ手段と、タイマ手段から発生される保持指令によりスイッチ手段をオフする保持手段とを有して構成されている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−３０９４７３号公報
【特許文献２】特開２００１−３３３５２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述のように、特許文献１に記載される技術は、連続送信時間の間に送信禁止の状態の時間の間送信出力を低減させる低減手段と、送信出力を低減させた状態で温度を監視し、一定の温度を超えたとき送信を停止させる温度監視手段とを併用して、無線機の温度上昇による性能劣化の防止をし、かつ、連続送信時間の延長、これにより緊急時の通信の確保を図ろうとしている。
【０００９】
この技術においては、低減手段及び温度監視手段自体の故障に起因した発熱は、何ら取り上げられていない。
したがって、ＴＤＭＡ方式で用いられる給電スイッチ自体の異常動作に起因して高周波電力増幅器に生ずる発熱に対する言及はなく、それに伴う技術的課題に対する着眼はない。
【００１０】
また、特許文献２は、負荷装置の異常に起因して過電流保護装置に生ずる発熱の問題を取り扱っているに過ぎず、過電流保護装置自体の異常で負荷装置に発熱を生じさせてしまうという技術的課題は、少しも窺い知り得ない。
つまり、特許文献2に記載される技術は、ＴＤＭＡ方式のデジタル無線通信システムでなく、そこで必須とされる給電スイッチの異常で高周波電力増幅器に発熱を生じさせてしまうという技術的課題は特許文献２にはない。
【００１１】
この発明は、上述の事情に鑑みてなされたもので、負荷装置へ間歇的に所定の時間の間給電する給電スイッチの異常動作で負荷装置に発熱を生じさせてしまうのを防止し得る負荷装置の給電方法及びその装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、電源から給電スイッチを介して負荷装置に間歇的に所定の時間の間給電する負荷装置の給電方法に係り、上記給電スイッチが所定の上記時間を超えて閉成していることを検出し、検出された結果に基づいて上記負荷装置の入力電力を制限することを特徴としている。
【００１３】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の負荷装置の給電方法に係り、上記検出は、上記給電スイッチの出力電圧が所定の上記時間を超えて出力されていることで行うことを特徴としている。
【００１４】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の負荷装置の給電方法に係り、上記給電スイッチの出力電圧が所定の上記時間を超えて出力されているか否かの上記検出は、上記出力電圧の積分値が所定の上記時間経過時に上記出力電圧の値と所定の関係となったか否かで行うことを特徴としている。
【００１５】
請求項４記載の発明は、請求項１記載の負荷装置の給電方法に係り、上記検出は、上記給電スイッチの閉成時間が所定の上記時間を超えていることで行うことを特徴としている。
【００１６】
請求項５記載の発明は、請求項４記載の負荷装置の給電方法に係り、上記給電スイッチの閉成時間が所定の上記時間を超えているか否かの上記検出は、上記給電スイッチの出力電圧のパルス幅と所定の上記時間を表すパルス幅との比較で行うことを特徴としている。
【００１７】
請求項６記載の発明は、請求項１乃至請求項５のいずれか一に記載の負荷装置の給電方法に係り、所定の上記時間は、ＴＤＭＡ方式の無線システムの高周波電力増幅器で増幅される高周波信号のフレーム毎のスロット時間であることを特徴としている。
【００１８】
請求項７記載の発明は、請求項１乃至請求項６のいずれか一に記載の負荷装置の給電方法に係り、上記負荷装置の入力電力の制限は、上記負荷装置の入力電流を限流させて行うことを特徴としている。
【００１９】
請求項８記載の発明は、請求項７記載の負荷装置の給電方法に係り、上記負荷装置の入力電流の限流は、上記負荷装置を電力増幅器で構成し、該電力増幅器のバイアス電圧を電流低減域の値に変更して行うことを特徴としている。
【００２０】
請求項９記載の発明は、請求項７記載の負荷装置の給電方法に係り、上記負荷装置の入力電流の限流は、上記負荷装置と直列に限流素子を接続して行うことを特徴としている。
【００２１】
請求項１０記載の発明は、請求項１乃至請求項９のいずれか一に記載の負荷装置の給電方法に係り、上記負荷装置の入力電力の制限は、上記負荷装置に給電される電圧を分圧して行うことを特徴としている。
【００２２】
請求項１１記載の発明は、電源と負荷装置との間に接続された給電スイッチを有し、上記負荷装置への給電は、上記給電スイッチを間歇的に所定の時間の間接続して行う負荷装置の給電装置に係り、上記給電スイッチが所定の上記時間を超えて閉成していることを検出する検出手段と、該検出手段によって検出された結果に基づいて上記負荷装置の入力電力を制限する制限手段とを備えたことを特徴としている。
【００２３】
請求項１２記載の発明は、請求項１１記載の負荷装置の給電装置に係り、上記検出手段は、上記給電スイッチから出力電圧が所定の上記時間を超えて出力されていることを検出するものてあることを特徴としている。
【００２４】
請求項１３記載の発明は、請求項１２記載の負荷装置の給電装置に係り、上記検出手段は、上記出力電圧の積分値が所定の上記時間経過時に上記出力電圧の値と所定の関係となったか否かを検出するものであることを特徴としている。
【００２５】
請求項１４記載の発明は、請求項１１記載の負荷装置の給電装置に係り、上記検出手段は、上記給電スイッチの閉成時間が所定の上記時間を超えていることを検出するものであることを特徴としている。
【００２６】
請求項１５記載の発明は、請求項１４記載の負荷装置の給電装置に係り、上記検出手段は、上記給電スイッチの出力電圧のパルス幅と所定の上記時間を表すパルス幅との比較で行うものであることを特徴としている。
【００２７】
請求項１６記載の発明は、請求項１１乃至請求項１５のいずれか一に記載の負荷装置の給電装置に係り、所定の上記時間は、ＴＤＭＡ方式の無線システムの高周波電力増幅器で増幅される高周波信号のフレーム毎のスロット時間であることを特徴としている。
【００２８】
請求項１７記載の発明は、請求項１１乃至請求項１６のいずれか一に記載の負荷装置の給電装置に係り、上記制限手段は、上記負荷装置の入力電流を限流させる限流手段であることを特徴としている。
【００２９】
請求項１８記載の発明は、請求項１７記載の負荷装置の給電装置に係り、上記限流手段は、上記負荷装置を電力増幅器で構成し、該電力増幅器のバイアス電圧を電流低減域の値に変更して行うものであることを特徴としている。
【００３０】
請求項１９記載の発明は、請求項１８記載の負荷装置の給電装置に係り、上記限流手段は、上記負荷装置と直列に接続された限流素子であることを特徴としている。
【００３１】
請求項２０記載の発明は、請求項１１乃至請求項１９のいずれか一に記載の負荷装置の給電装置に係り、上記制限手段は、上記負荷装置に給電される電圧を分圧する分圧手段であることを特徴としている。
【発明の効果】
【００３２】
給電スイッチが間歇的に所定の時間の間閉成されて電源から負荷装置に給電するに際して、給電スイッチが所定の時間を超えて閉成していることを検出し、検出された結果に基づいて上記負荷装置の入力電力を制限するように構成されているから、たとえ給電スイッチが所定の時間を超えて閉成されて負荷装置への給電が継続されたとしても、負荷装置での異常な発熱を生じさせてしまうのを回避することができる。また、電源供給系の故障時の安全を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
給電スイッチが間歇的に所定の時間の間閉成されて電源から負荷装置に給電する給電系を、給電スイッチが所定の時間を超えて閉成しているか否かの検出と、この検出結果に基づいて負荷装置の入力電力を制限することを含んで構成される。
【実施例１】
【００３４】
図１は、この発明の実施例１である高周波電力増幅器の給電装置を示す図、図２は、同給電装置の時定数回路を示す図、図３は、高周波電力増幅器のバイアス電圧対電流特性を示す図、図４は、給電装置の正常動作時の高周波電力増幅器及び給電装置の動作タイムチャート、図５は、同給電装置へ供給されるＴＤＭＡ信号異常時の高周波電力増幅器及び給電装置の動作タイムチャート、また、図６は、同給電装置の電源供給スイッチの動作異常時の高周波電力増幅器及び給電装置の動作タイムチャートである。
【００３５】
この実施例の給電装置１０は、供給電源から高周波電力増幅器への給電を行う電源供給スイッチに動作上の異常が発生しても高周波電力増幅器に発熱を生ぜしめない装置に係り、図１に示すように、電源供給スイッチ（給電スイッチ）１２と、時定数回路１４と、電圧比較回路１６と、基準電圧源１８と、バイアススイッチ２０と、バイアス電圧供給源２２とから構成されている。
電源供給スイッチ１２は、その入力端子を供給電源２４に接続する一方、出力端子を時定数回路１４に接続すると共に高周波電力増幅器２６に接続している。電源供給スイッチ１２は、ＴＤＭＡ制御信号によって供給電源２４から供給される直流電流を増幅対象の高周波信号のフレーム毎のスロット時間通電し、その他の時間遮断するものである。
【００３６】
時定数回路１４の出力は、電源供給スイッチ１２の出力に現れる電圧と自身の時定数とに従った電圧を電圧比較回路１６に出力するものである。電圧比較回路１６は、時定数回路１４から出力される電圧と基準電圧源１８からの基準電圧とを比較して基準電圧が高いとき低い電圧を出力し、基準電圧が低いとき高い電圧を出力するものである。
バイアススイッチ２０は、バイアス電圧供給源２２からの正の直流バイアス電圧と大地電位とが入力され、電圧比較回路１６からの比較結果により直流バイアス電圧と大地電位とのいずれか一方を高周波電力増幅器２６のバイアス入力に供給するものである。
【００３７】
例えば、バイアススイッチ２０は、電圧比較回路１６での比較結果が低い電圧として出力されるとき、バイアス電圧供給源２２からの直流バイアス電圧を高周波電力増幅器２６のバイアス入力に供給し、電圧比較回路１６での比較結果が高い電圧として出力されるとき、大地電位を高周波電力増幅器２６のバイアス入力に供給する。
【００３８】
この実施例において、上述のようなバイアス電圧の供給を受ける高周波電力増幅器２６が、その直流動作電圧の供給状態において、そこに供給されるバイアス電圧に従って高周波電力増幅器２６に流れる電流が変化する特性を有していることは、一般に、知られている。この実施例での高周波電力増幅器２６は、図３に示すように、バイアス電圧が０にあると電流は流れず、或る正のバイアス電圧からその値が大きくなると、それにつれて電流も増大する例のものである。
そして、高周波電力増幅器２６に供給される直流バイアス電圧は、通常、高周波電力増幅器２６に最適な電流が流れるように予め決められた電圧に設定される。
【００３９】
図２は、時定数回路１４の詳細な回路を示す。この回路は、入力と出力との間に抵抗１４ａが接続され、出力と大地との間にコンデンサ１４ｂが接続されて構成されており、抵抗Ｒ１の抵抗値とコンデンサＣ１の静電容量とによって決まる時定数に従って入力電圧を遅延させて出力する。
また、時定数は、スロット時間より長く、したがって、時定数回路１４の出力電圧は、スロット時間の経過時刻には入力電圧には到達しない。
【００４０】
次に、図１乃至図６を参照して、この実施例の動作について説明する。
先ず、電源供給スイッチ１２が正常に動作している場合について説明する。
この正常動作においては、高周波電力増幅器２６から高周波信号を出力させるフレーム毎のスロット期間（出力ＲＦ信号の送信期間）の間、ＴＤＭＡ制御信号の信号レベルが、図４の（１）に示すように、低レベルとなり、これにより電源供給スイッチ１２は閉成されて高周波電力増幅器２６に所定の直流電圧がスロットの期間毎に供給される（図４の（２））。
【００４１】
この直流電圧の高周波電力増幅器２６への供給と同時に、その直流電圧は、また、時定数回路１４にも供給される。時定数回路１４から出力される電圧は、図４の（３）に示すように、その時定数に従って増大した後減少する。
時定数回路１４の出力電圧は、電圧比較回路１６において基準電源から供給されている基準電圧と比較されるが、上記出力電圧は正常動作時には基準電圧よりも低いので、電圧比較回路１６は、常に低い電圧を出力する（図４の（４））。
【００４２】
電圧比較回路１６が低い電圧を出力し続けているので、バイアススイッチ２０はバイアス電源２２を常に選択し、バイアス電圧を高周波電力増幅器２６に供給する（図４の（５））。
したがって、フレーム毎のスロット期間（出力ＲＦ信号の送信期間）の間のみ、上記バイアス電圧で決まる電流が、電源供給スイッチ１２を経て高周波電力増幅器２６に流れる（図４の（６））。
【００４３】
次に、電源供給スイッチ１２の開閉を制御するＴＤＭＡ制御信号に異常が発生した場合について説明する。
ＴＤＭＡ制御信号に異常が発生した場合には、高周波電力増幅器２６から高周波信号を出力させるフレーム毎のスロット期間（出力ＲＦ信号の送信期間）の間ばかりでなく、フレーム内の他の期間の間も、ＴＤＭＡ制御信号の信号レベルが、図５の（１）の後半に示すように、低レベルのままとなり、低レベルになった時刻から電源供給スイッチ１２は閉成されたままとなり、高周波電力増幅器２６に直流電圧が連続的に供給される（図５の（２）の後半）。
【００４４】
この直流電圧の連続的な供給と同時に、その直流電圧は、また、時定数回路１４にも供給される。時定数回路１４から出力される電圧は、図５の（３）の後半に示すように、その時定数に従って増大し、時定数で決まる時間経過時に入力電圧まで上昇し、それ以降入力電圧となっている。
時定数回路１４の出力電圧は、電圧比較回路１６において基準電源から供給されている基準電圧と比較される。電圧比較回路１６から出力される電圧は、低い電圧にあり（図５の（４）の前半）、上記出力電圧が基準電圧を超える時刻に、高い電圧に遷移する（図５の（４）の後半）。
【００４５】
電圧比較回路１６が高い電圧を出力すると、バイアススイッチ２０は接地電位を選択し、接地電位を高周波電力増幅器２６に供給する（図５の（５）の後半）。
したがって、上記時刻まで、フレーム毎のスロット期間（出力ＲＦ信号の送信期間）の間のみ、上記バイアス電圧で決まる電流が、電源供給スイッチ１２を経て高周波電力増幅器２６に流れていたのが（図５の（６）の前半）、上記時刻からは、高周波電力増幅器２６に接地電位が供給されるから、高周波電力増幅器２６に流れる電流は、図３の特性に従って、流れなくなる（図５の（６）の後半）。
したがって、高周波電力増幅器２６に電流が流れ続けた場合に生ずる高周波電力増幅器２６での発熱の問題を回避することができる。
【００４６】
次に、電源供給スイッチ１２に異常が発生した場合について説明する。
ＴＤＭＡ制御信号が正常である場合には、高周波電力増幅器２６から高周波信号を出力させるフレーム毎のスロット期間（出力ＲＦ信号の送信期間）の間のみ、ＴＤＭＡ制御信号の信号レベルが、図６の（１）に示すように、低レベルとなり、低レベルになった時刻から電源供給スイッチ１２が閉成され、高周波電力増幅器２６に直流電圧が供給される（図６の（２）の前半）。
しかし、電源供給スイッチ１２が故障して閉成されたままになると、高周波電力増幅器２６に直流電圧が連続的に供給され続ける（図６の（２）の後半）。
【００４７】
この直流電圧の連続的な供給と同時に、その直流電圧は、また、時定数回路１４にも供給される。時定数回路１４から出力される電圧は、図６の（３）の後半に示すように、その時定数に従って増大し、時定数で決まる時間経過時に入力電圧まで上昇し、それ以降入力電圧となっている。
時定数回路１４の出力電圧は、電圧比較回路１６において基準電源から供給されている基準電圧と比較される。電圧比較回路１６から出力されていた低い電圧は、上記出力電圧が基準電圧を超える時刻に、高い電圧に遷移する（図６の（４）の後半）。
【００４８】
電圧比較回路１６が高い電圧を出力すると、バイアススイッチ２０は接地電位を選択し、接地電位を高周波電力増幅器２６に供給する（図６の（５）の後半）。
したがって、上記時刻まで、フレーム毎のスロット期間（出力ＲＦ信号の送信期間）の間のみ、上記バイアス電圧で決まる電流が、電源供給スイッチ１２を経て高周波電力増幅器２６に流れていたのが（図６の（６）の前半）、上記時刻からは、高周波電力増幅器２６に接地電位が供給されるから、高周波電力増幅器２６に流れる電流は、図３の特性に従って、流れなくなる（図６の（６）の後半）。
したがって、高周波電力増幅器２６に電流が流れ続けた場合に生ずる高周波電力増幅器２６での発熱の問題を回避することができる。
【００４９】
以上述べたように、この実施例の構成によれば、ＴＤＭＡ制御信号の異常、又は電源供給スイッチの異常時に、高周波電力増幅器のバイアス電圧を電流遮断領域に切り替える構成となっているので、上記故障で供給電源から高周波電力増幅器へ直流電圧が連続的に供給されても、高周波電力増幅器での発熱を回避することができ、直流電源供給系の故障時の安全を確保することができる。
【実施例２】
【００５０】
図７は、この発明の実施例２である高周波電力増幅器の給電装置を示す図、また、図８は、高周波電力増幅器の他のバイアス電圧対電流特性の例を示す図である。
この実施例の構成が、実施例１のそれと大きく異なるところは、高周波電力増幅器のバイアス電圧対電流特性を考慮に入れて高周波電力増幅器へのバイアス電圧の供給態様を変更するようにした点である。
【００５１】
すなわち、この実施例の給電装置のバイアス電源を高周波電力増幅器のバイアス電圧対電流特性を考慮に入れて２つの負のバイアス電源で構成したことにその特徴部分がある。
具体的には、給電装置１０Ａは、図７に示すように、高周波電力増幅器２６Ａのバイアス電圧対電流特性が図８に示す特性であるとした場合に、実施例１の電圧比較回路１６から低い電圧が出力されるとき、負電圧のバイアス電源２２ａをバイアススイッチ２０を経て高周波電力増幅器２６Ａに供給し、高い電圧が出力されるとき、より高い負電圧のバイアス電源２２ｂをバイアススイッチ２０を経て高周波電力増幅器２６Ａに供給するようにして構成される。
この構成以外のこの実施例の構成は、実施例１と同じであるので、同一の構成部分には同一の参照符号を付して、その逐一の説明は省略する。
【００５２】
次に、図７及び図８を参照して、この実施例の動作について説明する。
この実施例におけるバイアススイッチ２０に接続されているバイアス電源２２ａ、２２ｂは、いずれも、負電圧を出力する電源である。
そして、バイアス電源２２ａの負電圧は、高周波電力増幅器２６Ａに電源供給スイッチ１２を経て動作電圧が供給されるときに正規の動作に必要の電流を高周波電力増幅器２６Ａに通電させ得る負の第１のバイアス電圧であり、バイアス電源２２ｂの負電圧は、高周波電力増幅器２６Ａに電源供給スイッチ１２を経て動作電圧が供給されるときに高周波電力増幅器２６Ａに電流を流させ得なくなるより高い負の第２のバイアス電圧である。
【００５３】
電源供給スイッチ１２にＴＤＭＡ制御信号が正常に供給され、電源供給スイッチ１２が正常に動作しているときには、実施例１と同様、電圧比較回路１６から低い電圧がバイアススイッチ２０に供給されているので、バイアススイッチ２０は、バイアス電源２２ａを選択する。
したがって、フレーム毎のスロット期間の間、供給電源２４から所定の直流電圧が高周波電力増幅器２６ａに供給される一方、バイアス電源２２ａからバイアススイッチ２０を経て負の第１のバイアス電圧が高周波電力増幅器２６ａに供給される。
その高周波電力増幅器２６ａには、正規の動作電流が流れる。したがって、高周波電力増幅器２６ａでの異常発熱は生じない。
【００５４】
しかし、電源供給スイッチ１２にＴＤＭＡ制御信号が正常に供給されなくなったり、電源供給スイッチ１２が正常に動作しなくなると、実施例１と同様、電圧比較回路１６から高い電圧がバイアススイッチ２０に供給されているので、バイアススイッチ２０は、バイアス電源２２ｂを選択する。
したがって、ＴＤＭＡ制御信号の異常、又はバイアススイッチ２０の故障の発生時刻以降、供給電源２４から所定の直流電圧が高周波電力増幅器２６ａに供給され続けることになるが、バイアス電源２２ｂからバイアススイッチ２０を経てより高い負の第２のバイアス電圧が高周波電力増幅器２６ａに供給される。
それ故、その高周波電力増幅器２６ａに所定の直流電圧が供給され続けたとしても、電流は高周波電力増幅器２６ａに流れなくなり、高周波電力増幅器２６ａでの発熱は生じなくなる。
【００５５】
以上述べたように、この実施例の構成によっても、実施例１と同等の効果を得ることができる。
【実施例３】
【００５６】
図９は、この発明の実施例３である高周波電力増幅器の給電装置を示す図である。
この実施例の構成が、実施例１のそれと大きく異なるところは、実施例１の基準電源を電源供給スイッチの出力電圧を分圧して得るようにした点である。
【００５７】
すなわち、この実施例の給電装置の基準電圧源を電源供給スイッチの出力電圧を２つの抵抗で分圧して得る構成としたことにその特徴部分がある。
具体的には、給電装置１０Ｂの基準電源１８ｂは、図９に示すように、電源供給スイッチ１２の出力端子と大地電位との間に抵抗３２と抵抗３４とを直列に接続し、抵抗３２と抵抗３４との接続点を電圧比較回路１６の基準電圧入力に接続して構成される。
この構成以外のこの実施例の構成は、実施例１と同じであるので、同一の構成部分には同一の参照符号を付して、その逐一の説明は省略する。
【００５８】
次に、図９を参照して、この実施例の動作について説明する。
この実施例における動作は、電圧比較回路１６への基準電圧が電源供給スイッチ１２から出力される直流電圧を抵抗３２と抵抗３４とで分圧して得られることを除いて、実施例１の動作と同じである。
すなわち、電源供給スイッチ１２にＴＤＭＡ制御信号が正常に供給され、電源供給スイッチ１２が正常に動作しているときには、実施例１と同様、電圧比較回路１６から低い電圧がバイアススイッチ２０に供給されているので、バイアススイッチ２０は、バイアス電源２２を選択する。
【００５９】
したがって、フレーム毎のスロット期間の間、供給電源２４から所定の直流電圧が高周波電力増幅器２６に供給される一方、バイアス電源２２からバイアススイッチ２０を経て実施例１で述べた正のバイアス電圧が高周波電力増幅器２６に供給される。
その高周波電力増幅器２６には、正規の動作電流が流れる。この動作電流では、高周波電力増幅器２６で問題としなければならない発熱は生じない。
【００６０】
しかし、電源供給スイッチ１２にＴＤＭＡ制御信号が正常に供給されなくなったり、電源供給スイッチ１２が正常に動作しなくなると、実施例１と同様、電圧比較回路１６から高い電圧がバイアススイッチ２０に供給されているので、バイアススイッチ２０は、大地電位を選択する。
したがって、ＴＤＭＡ制御信号の異常、又はバイアススイッチ２０の故障の発生時刻以降、供給電源２４から所定の直流電圧が高周波電力増幅器２６に供給され続けることになるが、大地電位が、バイアススイッチ２０を経て高周波電力増幅器２６に供給される。
それ故、その高周波電力増幅器２６に所定の直流電圧が供給され続けたとしても、電流は高周波電力増幅器２６に流れなくなり、高周波電力増幅器２６での発熱は生じなくなる。
【００６１】
以上述べたように、この実施例の構成によっても、実施例１と同等の効果を得ることができる。
【実施例４】
【００６２】
図１０は、この発明の実施例４である高周波電力増幅器の給電装置を示す図である。
この実施例の構成が、実施例１のそれと大きく異なるところは、時定数と基準電圧とを用いる代わりに、電源供給スイッチの閉成時間がスロット時間未満にあるか、又は超えているかに従ってバイアス電源又は大地電位を選択するようにした点である。
【００６３】
すなわち、この実施例の給電装置のバイアススイッチによるバイアス電圧又は大地電位の選択を、電源供給スイッチの閉成時間がスロット時間未満にあるか、又は超えているかに従って行うことにその特徴部分がある。
具体的には、給電装置１０Ｃは、図１０に示すように、ＴＤＭＡ制御信号に応答してバイアススイッチ２０の選択を生じさせるスロット時間経過検出回路１５を設けて構成される。
【００６４】
スロット時間経過検出回路１５は、電源供給スイッチ１２から出力される出力電圧の前縁に応答して立ち上がるパルスを生成し、そのパルスの継続時間がスロット時間との関係で予め決まる割合のサブパルスとして生成すると共に、ＴＤＭＡ制御信号からそのスロット幅を示すスロット幅パルスを生成し、サブパルスとスロット幅パルスとの比較により電源供給スイッチの閉成時間がスロット時間未満にあるか、又は超えているかを示す選択信号を発生する。
この構成以外のこの実施例の構成は、実施例１と同じであるので、同一の構成部分には同一の参照符号を付して、その逐一の説明は省略する。
【００６５】
次に、図１０を参照して、この実施例の動作について説明する。
この実施例における動作は、スロット時間経過検出回路１５が、電源供給スイッチ１２から出力される出力電圧の前縁に応答して上述のサブパルスを生成すると共に、上述のスロット幅パルスを生成し、サブパルスとスロット幅パルスとの比較により電源供給スイッチの閉成時間がスロット時間未満にあるか、又は超えているかを示す選択信号を発生することを除いて、実施例１の動作と同じである。
すなわち、電源供給スイッチ１２にＴＤＭＡ制御信号が正常に供給され、電源供給スイッチ１２が正常に動作しているときには、実施例１と同様、スロット時間経過検出回路１５から低い電圧の選択信号がバイアススイッチ２０に供給されているので、バイアススイッチ２０は、バイアス電源２２を選択する。
【００６６】
したがって、フレーム毎のスロット期間の間、供給電源２４から所定の直流電圧が高周波電力増幅器２６に供給される一方、バイアス電源２２からバイアススイッチ２０を経て実施例１で述べた正のバイアス電圧が高周波電力増幅器２６に供給される。
その高周波電力増幅器２６には、正規の動作電流が流れる。この動作電流では、高周波電力増幅器２６で問題としなければならない発熱は生じない。
【００６７】
しかし、電源供給スイッチ１２にＴＤＭＡ制御信号が正常に供給されなくなったり、電源供給スイッチ１２が正常に動作しなくなると、実施例１と同様、スロット時間経過検出回路１５から高い電圧の選択信号がバイアススイッチ２０に供給されるので、バイアススイッチ２０は、大地電位を選択する。
【００６８】
したがって、ＴＤＭＡ制御信号の異常、又はバイアススイッチ２０の故障の発生時刻以降、供給電源２４から所定の直流電圧が高周波電力増幅器２６に供給され続けることになるが、大地電位が、バイアススイッチ２０を経て高周波電力増幅器２６に供給される。
それ故、その高周波電力増幅器２６に所定の直流電圧が供給され続けたとしても、電流は高周波電力増幅器２６に流れなくなり、高周波電力増幅器２６での発熱は生じなくなる。
【００６９】
以上述べたように、この実施例の構成によっても、実施例１と同等の効果を得ることができる。
【実施例５】
【００７０】
図１１は、この発明の実施例５である高周波電力増幅器の給電装置を示す図である。
この実施例の構成が、実施例１乃至実施例４のそれと大きく異なるところは、：限流手段を供給電源２４と電源供給スイッチ１２との間に介設するようにした点である。
【００７１】
具体的には、給電装置１０Ｄは、図１１に示すように、限流手段１１を供給電源２４と電源供給スイッチ１２との間に介設して構成される。
限流手段１１は、線形又は非線形のインピーダンス素子１１ａとこれと並列接続のスイッチ１１ｂとで構成される。スイッチ１１ｂは、実施例１乃至実施例４の電圧比較回路１６又はスロット時間経過検出回路１５から出力される選択信号によって開閉される。
但し、バイアス電源２２は、常時、高周波電力増幅器２６に供給される構成となる。
この構成以外のこの実施例の構成は、実施例１と同じであるので、同一の構成部分には同一の参照符号を付して、その逐一の説明は省略する。
【００７２】
次に、図１１を参照して、この実施例の動作について説明する。
この実施例における動作は、バイアス電源２２からバイアス電圧が常時高周波電力増幅器２６に供給されることと、上述した選択信号によって限流手段１１のスイッチ１１ｂが切り換えられることを除いて、実施例１乃至実施例４の動作と同じである。
【００７３】
すなわち、電源供給スイッチ１２にＴＤＭＡ制御信号が正常に供給され、電源供給スイッチ１２が正常に動作しているときには、実施例１乃至実施例４と同様、上述の低い電圧の選択信号がスイッチ１１ｂに供給されるので、スイッチ１１ｂは閉成され、供給電源２４から電源供給スイッチ１２を経て高周波電力増幅器２６に正規の直流電圧が供給される。
一方、バイアス電源２２からバイアス電源２２のバイアス電圧が高周波電力増幅器２６に常時供給される。
その高周波電力増幅器２６には、正規の動作電流が流れる。この動作電流では、高周波電力増幅器２６で問題としなければならない発熱は生じない。
【００７４】
しかし、電源供給スイッチ１２にＴＤＭＡ制御信号が正常に供給されなくなったり、電源供給スイッチ１２が正常に動作しなくなると、実施例１乃至実施例４と同様、上述の高い電圧の選択信号がスイッチ１１ｂに供給されるので、スイッチ１１ｂは開成し、インピーダンス素子１１ａを通電路に介入させる。
したがって、ＴＤＭＡ制御信号の異常、又はバイアススイッチ２０の故障の発生時刻以降、供給電源２４から高周波電力増幅器２６にインピーダンス素子１１ａにより制限された電流が供給されるに過ぎなくなり、高周波電力増幅器２６での発熱は大きく減少する。
【００７５】
以上述べたように、この実施例の構成によっても、実施例１と同等の効果を得ることができる。
【００７６】
以上、この発明の実施例を、図面を参照して詳述してきたが、この発明の具体的な構成は、これらの実施例に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもそれらはこの発明に含まれる。
例えば、時定数回路１４は、誘導性素子と抵抗で構成されてもよい。
また、いずれの場合にも、時定数回路１４は、出力電圧がスロット時間経過時に入力直流電圧に到達する時定数を有する時定数回路部と、その出力電圧を抵抗分圧して時定数回路の出力電圧とする分圧回路とで構成されてもよい。
この場合の基準電源１８、１８ｂの基準電圧は、上記実施例と同様、上記所定の電圧を超える値とする。
【００７７】
また、上記各実施例における高周波電力増幅器２６、２６ａのバイアス電圧を変更させる手段、すなわち、電力の制限手段として、バイアス電圧変更手段なしの電力の制限手段、すなわち、図１２に示すような電力の制限手段を採用してもよい。
【００７８】
図１２に示すように、電力の制限手段２５は、供給電源２４と大地電位との間に並列に接続されたインピーダンス素子２５ａ及びインピーダンス素子２５ｂと、供給電源２４と電源供給スイッチ１２との間に介設されたスイッチ２５ｃと、インピーダンス素子２５ａ及びインピーダンス素子２５ｂの接続点とスイッチ２５ｃ及び電源供給スイッチ１２の接続点との間に介設されたスイッチ２５ｄとから構成される。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
上記実施例において開示している高周波電力増幅器の給電方法及びその装置は、高周波電力増幅器と同種構成の負荷装置、すなわち、間歇的に所定の時間の間給電される構成の負荷装置でも実施可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】この発明の実施例１である高周波電力増幅器の給電装置を示す図である。
【図２】同給電装置の時定数回路を示す図である。
【図３】高周波電力増幅器のバイアス電圧対電流特性を示す図である。
【図４】給電装置の正常動作時の高周波電力増幅器及び給電装置の動作タイムチャートである。
【図５】同給電装置へ供給されるＴＤＭＡ信号異常時の高周波電力増幅器及び給電装置の動作タイムチャート
【図６】同給電装置の電源供給スイッチの動作異常時の高周波電力増幅器及び給電装置の動作タイムチャートである。
【図７】この発明の実施例２である高周波電力増幅器の給電装置を示す図である。
【図８】高周波電力増幅器の他のバイアス電圧対電流特性の例を示す図である。
【図９】この発明の実施例３である高周波電力増幅器の給電装置を示す図である。
【図１０】この発明の実施例４である高周波電力増幅器の給電装置を示す図である。
【図１１】この発明の実施例５である高周波電力増幅器の給電装置を示す図である。
【図１２】電力の制限手段の他の構成例を示す図である。
【図１３】従来のＴＤＭＡ方式のデジタル無線システムの電気的構成を示す図である。
【符号の説明】
【００８１】
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ      給電装置
１１      限流回路（制限手段）
１２      電源供給スイッチ（給電スイッチ）
１４      時定数回路（検出手段の一部）
１５      スロット時間経過検出回路（検出手段）
１６      電圧比較回路（検出手段の一部）
１８      基準電源（検出手段の残部）
２０      バイアススイッチ（制限手段の一部）
２２      バイアス電源（制限手段の残部）
２４      供給電源
２６      高周波電力増幅器（負荷装置）
【図１】
2005354808.tif 000003
【図２】
2005354808.tif 000004
【図３】
2005354808.tif 000005
【図４】
2005354808.tif 000006
【図５】
2005354808.tif 000007
【図６】
2005354808.tif 000008
【図７】
2005354808.tif 000009
【図８】
2005354808.tif 000010
【図９】
2005354808.tif 000011
【図１０】
2005354808.tif 000012
【図１１】
2005354808.tif 000013
【図１２】
2005354808.tif 000014
【図１３】
2005354808.tif 000015