(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信信号を増幅する可変増幅手段の利得を調整することで送信電力を受信電力に応じて所定の最大送信電力を超えない範囲で変化させるもので、かつ第１アンテナを備え、さらに第２アンテナを接続可能で、アンテナ切換手段により前記第１アンテナおよび前記第２アンテナの一方を選択して使用して送受信を行うことができる無線通信装置において、
前記アンテナ切換手段が前記第１アンテナを選択しているときには、前記受信電力に応じて定まる第１の利得と、前記最大送信電力と前記第１アンテナにおける電力損失とにより定まる所定の第１制限値を越えないようにして決めた第２の利得とのうちの小さいほうを前記可変増幅手段の利得とし、また前記アンテナ切換手段が前記第２アンテナを選択しているときには、前記第１の利得と、前記第１アンテナにおける電力損失と前記第２アンテナにおける電力損失との差に基づいて前記第１制限値を補正して定まる所定の第２制限値を越えないようにして決めた第２の利得とのうちの小さいほうを前記可変増幅手段の利得とする送信電力制御手段とを具備したことを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
送信信号を増幅する可変増幅手段の利得を調整することで送信電力を受信電力に応じて所定の最大送信電力を超えない範囲で変化させるもので、かつ第１アンテナを備え、さらに第２アンテナを接続可能で、アンテナ切換手段により前記第１アンテナおよび前記第２アンテナの一方を選択して使用して送受信を行うことができる無線通信装置において、
前記アンテナ切換手段が前記第１アンテナを選択しているときには、前記受信電力に応じて定まる第１の利得と、所定の第１制限値を越えないようにして決めた第２の利得とのうちの小さいほうを前記可変増幅手段の利得とし、また前記アンテナ切換手段が前記第２アンテナを選択しているときには、前記第１の利得と、前記第１アンテナにおける電力損失と前記第２アンテナにおける電力損失との差と前記第１制限値とに基づいて定まる所定の第２制限値を越えないようにして決めた第２の利得とのうちの小さいほうを前記可変増幅手段の利得とする送信電力制御手段とを具備したことを特徴とする無線通信装置。
【請求項３】
前記アンテナ切換手段が選択しているアンテナを介しての受信電力に応じて前記可変増幅手段の利得を決定する第１利得決定手段と、
前記アンテナ切換手段を介して前記第１アンテナまたは前記第２アンテナへと与えられる送信信号の電力値を検出する電力検出手段とを備え、
かつ前記送信電力制御手段は、
前記アンテナ切換手段が前記第１アンテナを選択しているときには前記第１制限値に基づいて定めた第１参照電力値を、また前記アンテナ切換手段が前記第２アンテナを選択しているときには前記第２制限値に基づいて定めた第２参照電力値を、それぞれ出力する参照値出力手段と、
前記電力検出手段により検出される電力値と前記参照値出力手段が出力する第１参照電力値または第２参照電力値とを比較する比較手段と、
前記アンテナ切換手段が前記第１アンテナを選択しているときには前記第１制限値を中心とした所定範囲内で、また前記アンテナ切換手段が前記第２アンテナを選択しているときには前記第２制限値を中心とした所定範囲内で、それぞれ前記比較手段の出力に基づいて利得を決定する第２利得決定手段と、
前記可変増幅手段の利得を、前記第１利得決定手段が決定した利得が前記第２利得決定手段が決定した利得よりも小さい場合には前記第１利得決定手段が決定した利得とし、また前記第１利得決定手段が決定した利得が前記第２利得決定手段が決定した利得以上である場合には前記第２利得決定手段が決定した利得とする利得制御手段とを具備することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記アンテナ切換手段が選択しているアンテナを介しての受信電力に応じて利得を決定する第１利得決定手段と、
前記アンテナ切換手段を介して前記第１アンテナまたは前記第２アンテナへと与えられる送信信号の電力値を検出する電力検出手段とを備え、
かつ前記送信電力制御手段は、
所定の基準参照電力値を出力する参照値出力手段と、
前記電力検出手段により検出される電力値と前記参照値出力手段が出力する前記参照電力値との差を求める電力差算出手段と、
前記アンテナ切換手段が前記第１アンテナを選択しているときには前記電力差算出手段により算出された値が前記第１制限値に基づいて定まる第１参照電力値と前記基準参照電力値との差と等しくなるように前記第１制限値を中心とした所定範囲内で、また前記アンテナ切換手段が前記第２アンテナを選択しているときには前記電力差算出手段により算出された値が前記第２制限値に基づいて定まる第２参照電力値と前記基準参照電力値との差と等しくなるように前記第２制限値を中心とした所定範囲内で、それぞれ利得を決定する第２利得決定手段と、
前記第１利得決定手段が決定した利得が前記第２利得決定手段が決定した利得よりも小さい場合には前記第１利得決定手段が決定した利得とし、また前記第１利得決定手段が決定した利得が前記第２利得決定手段が決定した利得以上である場合には前記第２利得決定手段が決定した利得とするように前記可変増幅手段を制御する利得制御手段とを具備することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の無線通信装置。
【請求項５】
送信信号を増幅する可変増幅手段の利得を調整することで送信電力を受信電力に応じて所定の最大送信電力を超えない範囲で変化させるもので、かつ標準で備える第１アンテナの他に第２アンテナを接続可能で、アンテナ切換手段により前記第１アンテナおよび前記第２アンテナの一方を選択して使用して送受信を行うことができる無線通信装置に適用され、当該無線通信装置での送信電力を制御する送信電力制御装置おいて、
前記アンテナ切換手段が前記第１アンテナを選択しているときには、前記受信電力に応じて定まる第１の利得と、前記最大送信電力と前記第１アンテナにおける電力損失とにより定まる所定の第１制限値を越えないようにして決めた第２の利得とのうちの小さいほうを前記可変増幅手段の利得とし、また前記アンテナ切換手段が前記第２アンテナを選択しているときには、前記第１の利得と、前記第１アンテナにおける電力損失と前記第２アンテナにおける電力損失との差に基づいて前記第１制限値を補正して定まる所定の第２制限値を越えないようにして決めた第２の利得とのうちの小さいほうを前記可変増幅手段の利得とする送信電力制御手段を具備したことを特徴とする送信電力制御装置。
【請求項６】
送信信号を増幅する可変増幅手段の利得を調整することで送信電力を受信電力に応じて所定の最大送信電力を超えない範囲で変化させるもので、かつ標準で備える第１アンテナの他に第２アンテナを接続可能で、アンテナ切換手段により前記第１アンテナおよび前記第２アンテナの一方を選択して使用して送受信を行うことができる無線通信装置に適用され、当該無線通信装置での送信電力を制御する送信電力制御装置おいて、
前記アンテナ切換手段が前記第１アンテナを選択しているときには、前記受信電力に応じて定まる第１の利得と、所定の第１制限値を越えないようにして決めた第２の利得とのうちの小さいほうを前記可変増幅手段の利得とし、また前記アンテナ切換手段が前記第２アンテナを選択しているときには、前記第１の利得と、前記第１アンテナにおける電力損失と前記第２アンテナにおける電力損失との差と前記第１制限値に基づいて定まる所定の第２制限値を越えないようにして決めた第２の利得とのうちの小さいほうを前記可変増幅手段の利得とする送信電力制御手段を具備したことを特徴とする送信電力制御装置。
【請求項７】
前記無線通信装置は、前記アンテナ切換手段が選択しているアンテナを介しての受信電力に応じて利得を決定する第１利得決定手段と、前記アンテナ切換手段を介して前記第１アンテナまたは前記第２アンテナへと与えられる送信信号の電力値を検出する電力検出手段とを備えたものであり、
さらに、
前記アンテナ切換手段が前記第１アンテナを選択しているときには前記第１制限値に基づいて定めた第１参照電力値を、また前記アンテナ切換手段が前記第２アンテナを選択しているときには前記第２制限値に基づいて定めた第２参照電力値を、それぞれ出力する参照値出力手段と、
前記電力検出手段により検出される電力値と前記参照値出力手段が出力する第１参照電力値または第２参照電力値とを比較する比較手段と、
前記アンテナ切換手段が前記第１アンテナを選択しているときには前記第１制限値を中心とした所定範囲内で、また前記アンテナ切換手段が前記第２アンテナを選択しているときには前記第２制限値を中心とした所定範囲内で、それぞれ前記比較手段の出力に基づいて利得を決定する第２利得決定手段と、
前記可変増幅手段の利得を、前記第１利得決定手段が決定した利得が前記第２利得決定手段が決定した利得よりも小さい場合には前記第１利得決定手段が決定した利得とし、また前記第１利得決定手段が決定した利得が前記第２利得決定手段が決定した利得以上である場合には前記第２利得決定手段が決定した利得とする利得制御手段とを具備することを特徴とする請求項５または請求項６に記載の送信電力制御装置。
【請求項８】
前記無線通信装置は、前記アンテナ切換手段が選択しているアンテナを介しての受信電力に応じて利得を決定する第１利得決定手段と、前記アンテナ切換手段を介して前記第１アンテナまたは前記第２アンテナへと与えられる送信信号の電力値を検出する電力検出手段とを備えたものであり、
さらに、
前記最大送信電力に基づいて定まる参照電力値を出力する参照値出力手段と、
前記電力検出手段により検出される電力値と前記参照値出力手段が出力する前記参照電力値との差を求める電力差算出手段と、
前記アンテナ切換手段が前記第１アンテナを選択しているときには前記第１制限値を中心とした所定範囲内で、また前記アンテナ切換手段が前記第２アンテナを選択しているときには前記第２制限値を中心とした所定範囲内で、それぞれ前記電力差算出手段により算出された値に基づいて利得を決定する第２利得決定手段と、
前記第１利得決定手段が決定した利得が前記第２利得決定手段が決定した利得よりも小さい場合には前記第１利得決定手段が決定した利得とし、また前記第１利得決定手段が決定した利得が前記第２利得決定手段が決定した利得以上である場合には前記第２利得決定手段が決定した利得とするように前記可変増幅手段を制御する利得制御手段とを具備することを特徴とする請求項５または請求項６に記載の送信電力制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、受信電力に応じて送信電力を可変制御する無線通信装置およびこの無線通信装置にて使用される送信電力制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図９は従来よりある携帯電話端末に備えられた無線通信装置の要部構成を示すブロック図である。
【０００３】
この無線通信装置では、図示しない変調器から与えられる送信信号は、可変増幅器１、アップコンバータ２、バンドパスフィルタ３および電力増幅器４により無線送信可能な状態とされる。そしてこの送信信号は、アンテナ共用器５およびアンテナ切換器６を介して通常は標準アンテナ７へと供給され、この標準アンテナ７により電波として放射される。
【０００４】
アンテナ切換器６には外部アンテナ１７を接続可能となっている。外部アンテナ１７の接続の有無は外部アンテナ接続検出回路８により監視されている。そして外部アンテナ１７が接続されているときには、外部アンテナ接続検出回路８の制御の下にアンテナ切換器６により外部アンテナ１７が選択される。かくして、このように外部アンテナ１７が接続された状態にあっては、電力増幅器４から出力される送信信号は、アンテナ共用器５およびアンテナ切換器６を介して外部アンテナ１７へと供給され、この外部アンテナ１７により電波として放射される。
【０００５】
一方、到来した電波を受けて標準アンテナ７または外部アンテナ１７で生成された受信信号は、アンテナ切換器６およびアンテナ共用器５を介して受信機９へと与えられる。そして受信信号は、受信機９およびＡ／Ｄ変換器１０によりディジタル状態のベースバンド信号とされ、図示しないベースバンド処理部へと与えられる。
【０００６】
ところで、送信電力は可変増幅器１の利得により調整することが可能である。
そして送信電力は、基本的には受信電力により決定される。すなわち、受信電力が大きいならば、無線回線の状態が良いと考えられるので送信電力を低下させても十分な通信品質を維持できるので、送信電力を低下させる。逆に受信電力が小さいならば、十分な通信品質を確保するために送信電力を増加させる。
【０００７】
そこで指示値生成部１１がＡ／Ｄ変換器１０の出力を監視し、受信電力に応じた送信電力を達成できる利得を求める。利得制御部１２では、基本的には指示値生成部１１が求めた利得で可変増幅器１を動作させるための利得制御値を出力する。そうすると、利得制御値がＤ／Ａ変換器１３によりディジタル／アナログ変換がなされて利得制御信号が得られ、これが可変増幅器１に与えられる。
【０００８】
このように通常は、オープンループをなす第１ループにより送信電力の制御がなされるのである。
【０００９】
しかしながら、この第１ループのみにより送信電力の制御を行っていると、受信電力が大幅に低下した状態となった場合に、送信電力を非常に大きくするように制御が働くことになり、法的またはシステム的に定められている最大送信電力を送信電力が上回ってしまうおそれがある。
【００１０】
そこで、送信電力を最大送信電力に安定化させるための第２ループを検波回路１４、リファレンス回路１５および比較器１６により構成してある。そして指示値生成部１１が求めた利得があるしきい値を超えたならば、第１ループによる送信電力制御を停止して、第２ループによる送信電力制御を行うようにしている。
【００１１】
この結果、受信電力と送信電力との関係は図１０に示すようなものとなり、送信電力は最大送信電力（この図では２１ｄＢｍ）で制限される。
【００１２】
さて、第１ループおよび第２ループでの利得の決定は、いずれも標準アンテナ７を使用する場合を前提として条件が定められている。しかしながら、標準アンテナ７と外部アンテナ１７とは特性が同一ではなく、損失に違いがある場合が多い。具体的には、外部アンテナ１７はケーブル長が大きいなどの事情から標準アンテナ７よりも損失が大きくなることが多い。このような事情から、可変増幅器１の利得が同一であっても、標準アンテナ７が使用される場合と外部アンテナ１７が使用される場合とでは送信電力に差が生じてしまうのである。
【００１３】
ただし第１ループにより送信電力制御が行われている場合は、使用アンテナの違いによる損失の違いが受信電力にも現れるために、その損失の違いを補償するように利得の設定が行われる。具体的には図１０に示すように、標準アンテナ７使用時において受信電力がＰRXであり動作点がＡにあり、送信電力が１６ｄＢｍになるように制御されているとする。このとき、外部アンテナ１７が接続され、損失が２ｄＢｍ増大したとすると、指示値生成部１１で検出される受信電力が矢印Ｂで示すようにＰRX−２に低下する。そうすると、指示値生成部１１が矢印Ｃで示すように送信電力を１８ｄＢｍに増加させるべく利得を上昇させ、動作点がＤに変化することになる。これにより可変増幅器１からの出力レベルは１８ｄＢｍの送信電力に相当するレベルまで上昇するが、矢印Ｅで示すように外部アンテナ１７による損失を受けるので実際の送信電力は１６ｄＢｍとなって、標準アンテナ７の使用時と同じ動作点Ａで動作している状態となる。
【００１４】
ところが図１１に示すように、標準アンテナ７使用時における動作点がしきい値「２１」に近いＦであった状態から外部アンテナ１７が接続され損失が２ｄＢｍ増大したとすると、指示値生成部１１で検出される受信電力が矢印Ｇで示すようにＰRX−２に低下する。そうすると、指示値生成部１１が送信電力を２２ｄＢｍに増加させるべく利得を上昇させようとするが、しきい値を超えてしまうために第２ループが機能することになり、標準アンテナ７を使用した場合の送信電力が２１ｄＢｍとなる利得に抑えられ、動作点はＩとなってしまう。そうすると矢印Ｊで示すように外部アンテナ１７による損失を受けることで実際の送信電力は１９ｄＢｍとなって、標準アンテナ７の使用時とは異なる動作点Ｋで動作している状態となり、送信電力が低下してしまう。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように従来は、標準アンテナと外部アンテナとでの損失の違いは受信電力に基づくオープンループ制御により補償することとしていた。このため、このオープンループ制御による送信電力が所定の最大送信電力を上回るおそれがあるために、送信電力制御を最大送信電力に応じて定まるリファレンス値と送信信号レベルとに基づくクローズドループ制御に切り換えた場合には、標準アンテナと外部アンテナとでの損失の違いを補償することができず、外部アンテナ使用時における送信電力が不適切となってしまうという不具合があった。
【００１６】
本発明はこのような事情を考慮してなされたものであり、その目的とするところは、標準的な第１アンテナおよび外部の第２アンテナのいずれが使用される場合にも受信電力により定まる送信電力が最大送信電力を上回る場合には送信電力を最大送信電力近傍の所定電力に正しく制御することを可能とする無線通信装置および送信電力制御装置を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
アンテナ切換手段が第１アンテナを選択しているときには、受信電力に応じて定まる第１の利得と、所定の最大送信電力と前記第１アンテナにおける電力損失とにより定まる所定の第１制限値を越えないようにして決めた第２の利得とのうちの小さいほうを前記可変増幅手段の利得とし、また前記アンテナ切換手段が第２アンテナを選択しているときには、前記第１の利得と、前記第１アンテナにおける電力損失と前記第２アンテナにおける電力損失との差に基づいて前記第１制限値を補正して定まる所定の第２制限値を越えないようにして決めた第２の利得とのうちの小さいほうを前記可変増幅手段の利得とする送信電力制御手段を備えた。
【００１８】
このような手段を講じたことにより、可変増幅手段の利得の制限値が第１アンテナの使用時と第２アンテナの使用時とで、各アンテナの電力損失の違いを考慮して定められた別々の値に変更される。この結果、第１制限値および第２制限値を適切に設定しておくことで、いずれのアンテナを使用する場合にも、最大送信電力を超えない範囲で、最大送信電力までの送信電力での送信が行われる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態につき説明する。
【００２０】
（第１の実施形態）
図１は本発明の第１実施形態に係る無線通信装置の要部構成を示すブロック図である。なお、図１において図９と同一の部分には同一符号を付して示してある。
【００２１】
この図に示すように本実施形態の無線通信装置は、可変増幅手段としての可変増幅器１、アップコンバータ２、バンドパスフィルタ３、電力増幅器４、アンテナ共用器５、アンテナ切換手段としてのアンテナ切換器６、第１アンテナとしての標準アンテナ７、外部アンテナ接続検出回路８、受信機９、Ａ／Ｄ変換器１０、第１利得決定手段としての指示値生成部１１、Ｄ／Ａ変換器１３、電力検出手段としての検波回路１４および送信電力制御手段としての送信電力制御装置２０を有している。
【００２２】
図示しない変調器から与えられる送信信号は、可変増幅器１で増幅される。可変増幅器１で増幅された後の送信信号は、アップコンバータ２でローカル信号がミキシングされることで、無線周波数帯にアップコンバートされる。アップコンバータ２から出力される無線周波数帯の送信信号は、バンドパスフィルタ３により不要な周波数成分が除去される。さらにバンドパスフィルタ３を通過した送信信号は、電力増幅器４により無線送信するのに必要な電力レベルまで電力増幅される。そして電力増幅器４から出力される送信信号は、アンテナ共用器５およびアンテナ切換器６を介して通常は標準アンテナ７へと供給され、この標準アンテナ７により電波として放射される。なお、アンテナ切換器６には第２アンテナとしての外部アンテナ１７を接続可能となっている。外部アンテナ１７の接続の有無は外部アンテナ接続検出回路８により監視されている。そして外部アンテナ１７が接続されているときには、外部アンテナ接続検出回路８の制御の下にアンテナ切換器６により外部アンテナ１７が選択される。かくして、このように外部アンテナ１７が接続された状態にあっては、電力増幅器４から出力される送信信号は、アンテナ共用器５およびアンテナ切換器６を介して外部アンテナ１７へと供給され、この外部アンテナ１７により電波として放射される。
【００２３】
なお、外部アンテナ接続検出回路８での外部アンテナ１７の有無の検出結果を示した外部アンテナ検出信号が送信電力制御装置２０へと与えられる。
【００２４】
一方、到来した電波を受けて標準アンテナ７または外部アンテナ１７で生成された受信信号は、アンテナ切換器６およびアンテナ共用器５を介して受信機９へと与えられる。そして受信信号は、受信機９により中間周波帯へのダウンコンバートや復調が施されてベースバンドの信号とされる。さらに受信機９から出力される受信信号は、Ａ／Ｄ変換器１０によりディジタル化された上で、図示しないベースバンド処理部へと与えられる。
【００２５】
Ａ／Ｄ変換器１０によりディジタル化された後の受信信号は、指示値生成部１１にも与えられる。この指示値生成部１１は、受信信号のレベルに基づいて受信電力を検出する。そして指示値生成部１１は、検出した受信電力と予め定められた受信電力−利得値関係とに基づいて利得値を求め、これを利得指示値Ｇ１として送信電力制御装置２０へと与える。
【００２６】
Ｄ／Ａ変換器１３は、送信電力制御装置２０から後述するように離散的に出力される利得制御値をアナログ化して利得制御信号を生成し、これを可変増幅器１へと与える。
【００２７】
検波回路１４には、電力増幅器４から出力される送信信号が分岐入力される。
この検波回路１４は、その入力される送信信号を検波し、その電力値を検出する。そして検波回路１４は、検出した電力値（以下、検出値と称する）を送信電力制御装置２０へと与える。
【００２８】
さて送信電力制御装置２０は、図１に示すように参照値出力手段としてのリファレンス回路２１、比較手段としての比較器２２および利得制御部２３を有している。そして、外部アンテナ接続検出回路８から出力される外部アンテナ検出信号はリファレンス回路２１および利得制御部２３へ、指示値生成部１１から与えられる利得指示値Ｇ１は利得制御部２３へ、そして検波回路１４から与えられる検出値は比較器２２へそれぞれ入力されている。
【００２９】
リファレンス回路２１は、所定の２つのリファレンス値ＲＥＦ１，ＲＥＦ２を、外部アンテナ検出信号に基づいて選択して比較器２２へと与える。リファレンス値ＲＥＦ１は第１参照電力値に相当するものである。本実施形態でこのリファレンス値ＲＥＦ１は、標準アンテナ７からの送信出力が最大送信電力となる際における検波回路１４の出力レベルと同一値に定められる。リファレンス値ＲＥＦ２は第２参照電力値に相当するものである。本実施形態でこのリファレンス値ＲＥＦ２は、外部アンテナ１７からの送信出力が最大送信電力となる際における検波回路１４の出力レベルと同一値に定められる。
【００３０】
比較器２２は、リファレンス回路２１から与えられるリファレンス値と検波回路１４から与えられる検出値とを比較し、リファレンス値に対する検出値の差分値を利得制御部２３へと与える。
【００３１】
利得制御部２３はマイクロプロセッサなどを備えて構成されていて、第２利得決定手段および利得制御手段としての機能を備えている。
【００３２】
ここで第２利得決定手段としての機能は、比較器２２から与えられる差分値に基づいてフィードバック制御のための利得（以下、利得指示値と称する）Ｇ２の決定を行うものである。この利得指示値Ｇ２の決定に当って利得制御部２３は、リファレンス値と検出値との大小関係に応じて利得指示値Ｇ２を増減するのであるが、利得指示値Ｇ２の範囲は外部アンテナ１７が無い場合と有る場合とで異ならせる。
【００３３】
また利得制御手段としての機能は、指示値生成部１１から与えられる利得指示値Ｇ１と上述の第２利得決定手段により決定された利得指示値Ｇ２とに基づいて利得制御値を決定し、これをＤ／Ａ変換器１３へと出力することで可変増幅器１の利得を制御する。
【００３４】
次に以上のように構成された無線通信装置の動作につき説明する。なお、信号の送受信のための基本的な動作については従来よりある同種の無線通信装置と同様であるのでその説明は省略し、ここでは送信電力の制御に関する処理について説明する。
【００３５】
まずリファレンス回路２１は図２に示すように、外部アンテナ検出信号が外部アンテナ無しを示すときにはリファレンス値ＲＥＦ１を、また外部アンテナ有りを示すときにはリファレンス値ＲＥＦ２をそれぞれ出力する。
【００３６】
一方、利得制御部２３は、図３に示すような利得指示値Ｇ２算出処理を所定の時間間隔で繰り返し実行する。
【００３７】
この利得指示値Ｇ２算出処理において利得制御部２３はまず、外部アンテナ検出信号を確認し、外部アンテナ１７が接続されているか否かを確認する（ステップＳＴ１）。そして外部アンテナ１７が接続されていないのであれば利得制御部２３は、利得指示値Ｇ２の可変範囲の下限値Ｇ２minを［Ｇ２low−α］として、また上限値Ｇ２maxを［Ｇ２low＋α］としてそれぞれ算出する（ステップＳＴ２）。これに対して外部アンテナ１７が接続されているのであれば利得制御部２３は、利得指示値Ｇ２の可変範囲の下限値Ｇ２minを［Ｇ２high−α］として、また上限値Ｇ２maxを［Ｇ２high＋α］としてそれぞれ算出する（ステップＳＴ３）。ここで、Ｇ２lowとは第１制限値に相当するものであって、理想的な動作状態にある状態にて標準アンテナ７からの送信電力が最高送信電力となる時の可変増幅器１の利得である。またＧ２highとは第２制限値に相当するものであって、理想的な動作状態にて外部アンテナ１７からの送信電力が最高送信電力となる時の可変増幅器１の利得である。本実施形態では、標準アンテナ７の損失よりも外部アンテナ１７の損失の方が大きい場合を想定しているので、Ｇ２low＜Ｇ２highとなっている。またαは、フィードバック制御による送信電力の変化幅に応じて定まる利得のマージンである。従って、このαの値は可変増幅器１の利得を固定した状態での送信電力の変動の大きさや最高送信電力時における送信電力変動の許容範囲などを考慮して任意に定められるものであるが、利得指示値Ｇ１の可変幅に比べると十分に小さい。
【００３８】
このようにしてステップＳＴ２またはステップＳＴ３にて利得指示値Ｇ２の可変範囲を決定したならば続いて利得制御部２３は、比較器２２が出力する差分値を取り込む（ステップＳＴ４）。そして利得制御部２３は、この取り込んだ差分値に基づき、検出値とリファレンス値との大小関係を確認する（ステップＳＴ５）。
【００３９】
ここで、検出値のほうがリファレンス値よりも大きいのであれば、利得制御部２３は第２利得値Ｇ２を現在の値から単位変化量ΔＧ２を減じた値に変更する（ステップＳＴ６）。そして利得制御部２３は、この変更後の利得指示値Ｇ２が可変範囲の最小値Ｇ２minを下回ってしまっていないかどうかを確認する（ステップＳＴ７）。ここで利得指示値Ｇ２が可変範囲の最小値Ｇ２minを下回っていないならば利得制御部２３は、そのまま今回の利得指示値Ｇ２算出処理を終了することでステップＳＴ６で求めた値を利得指示値Ｇ２として確定する。しかしながら、利得指示値Ｇ２が可変範囲の最小値Ｇ２minを下回ってしまっているならば利得制御部２３は、利得指示値Ｇ２をＧ２minに設定し直し（ステップＳＴ８）、これをもって今回の利得指示値Ｇ２算出処理を終了する。
【００４０】
一方、検出値のほうがリファレンス値よりも小さいのであれば、利得制御部２３は第２利得値Ｇ２を現在の値から単位変化量ΔＧ２を増やした値に変更する（ステップＳＴ９）。そして利得制御部２３は、この変更後の利得指示値Ｇ２が可変範囲の最大値Ｇ２maxを上回ってしまっていないかどうかを確認する（ステップＳＴ１０）。ここで利得指示値Ｇ２が可変範囲の最大値Ｇ２maxを上回っていないならば利得制御部２３は、そのまま今回の利得指示値Ｇ２算出処理を終了することでステップＳＴ９で求めた値を利得指示値Ｇ２として確定する。しかしながら、利得指示値Ｇ２が可変範囲の最大値Ｇ２maxを上回ってしまっているならば利得制御部２３は、利得指示値Ｇ２をＧ２maxに設定し直し（ステップＳＴ１１）、これをもって今回の利得指示値Ｇ２算出処理を終了する。
【００４１】
なお、差分値が「０」であり、検出値とリファレンス値とが一致しているならば、利得制御部２３はそのまま今回の利得指示値Ｇ２算出処理を終了することで、利得指示値Ｇ２を現在値のままに維持する。
【００４２】
このようにして、外部アンテナ１７が接続されていないのであればＧ２low±αの範囲内で、また外部アンテナ１７が接続されているのであればＧ２high±αの範囲内で、それぞれ第２利得値Ｇ２が設定される。
【００４３】
ところで利得制御部２３は以上のような利得指示値Ｇ２算出処理とは別に、図４に示すような利得制御処理を所定の時間間隔で繰り返し実行する。
【００４４】
この利得制御処理において利得制御部２３はまず、指示値生成部１１が出力する利得指示値Ｇ１と、前述の利得指示値Ｇ２算出処理により設定された最新の利得指示値Ｇ２とを取り込む（ステップＳＴ２１）。そして利得制御部２３は、この取り込んだ利得指示値Ｇ１と利得指示値Ｇ２とを比較し、利得指示値Ｇ１よりも利得指示値Ｇ２のほうが大きくなっているか否かを確認する（ステップＳＴ２２）。
【００４５】
ここでもし、利得指示値Ｇ１よりも利得指示値Ｇ２のほうが大きいのであれば、利得制御部２３は利得指示値Ｇ１を利得制御値として出力する（ステップＳＴ２３）。しかし、利得指示値Ｇ１が利得指示値Ｇ２以上であるならば、利得制御部２３は利得指示値Ｇ２を利得制御値として出力する（ステップＳＴ２４）。そしてステップＳＴ２３またはステップＳＴ２４での利得制御値の出力を行ったならば、利得制御部２３は今回の利得制御処理を終了する。
【００４６】
かくして、外部アンテナ１７が接続されていないときには図５に示すように、利得指示値Ｇ２はＧ２low（図５ではＧ(21)としている）を中心とする２αの幅（図５ではハッチングで示す部分）の範囲内に存在することとなる。また外部アンテナ１７が接続されているときには図５に示すように、利得指示値Ｇ２はＧ２high（図５ではＧ(23)としている）を中心とする２αの幅（図５ではハッチングで示す部分）の範囲内に存在することとなる。
【００４７】
なお図５においてＧ(x)と示してあるのは、理想的な動作状態にて標準アンテナ７からの送信電力がｘ［ｄＢｍ］となる利得値を示す。つまり、Ｇ(21)は理想的な動作状態にて標準アンテナ７からの送信電力が２１［ｄＢｍ］となる利得値を、またＧ(23)は理想的な動作状態にて標準アンテナ７からの送信電力が２３［ｄＢｍ］となる利得値をそれぞれ示す。従って、図５の例では、Ｇ２lowは理想的な動作状態にある状態にて標準アンテナ７からの送信電力を２１［ｄＢｍ］とするように設定されているのであって、最大送信電力が２１［ｄＢｍ］である場合の例となっている。またＧ２highは理想的な動作状態にて標準アンテナ７からの送信電力が２３［ｄＢｍ］となる利得値に設定されているのであるから、外部アンテナ１７での損失が標準アンテナ７での損失よりも２［ｄＢｍ］大きい場合の例となっている。
【００４８】
そしてこのような条件の下で、利得指示値Ｇ１が図５に示すように変動したとするならば、まず期間ＴＡでは利得指示値Ｇ１が利得指示値Ｇ２を下回っているから、利得指示値Ｇ１が選択されて利得制御値として出力される。従って、受信電力に応じて可変増幅器１の利得が可変制御され、送信電力が受信電力に応じた値とされることになる。
【００４９】
利得指示値Ｇ１が上昇してＧ(21)の近傍に到達すると、利得指示値Ｇ１が利得指示値Ｇ２以上になる（Ｔ１時点）。なお、利得指示値Ｇ２は２αの幅で変化するから、利得指示値Ｇ１が利得指示値Ｇ２以上になる時点は実際にはＴ１時点からずれることがあるが、利得指示値Ｇ２の変化に対して利得指示値Ｇ２の変化幅２αは十分に小さいから、利得指示値Ｇ１がＧ(21)以上となったＴ１時点に利得指示値Ｇ１が利得指示値Ｇ２以上になると見なすことができる。
【００５０】
かくして利得指示値Ｇ１がおよそＧ(21)以上となっている期間ＴＢには、利得指示値Ｇ２が選択されて利得制御値として出力される。従って、この期間ＴＢでは、検波回路１４、リファレンス回路２１、比較器２２および利得制御部２３によりフィードバックループが形成される。そしてこのフィードバックループにより、検波回路１４での検出値とリファレンス回路２１が出力するリファレンス値ＲＥＦ１とが一致するように、すなわち電力増幅器４から出力される送信信号の電力値が標準アンテナ７からの送信出力が最大送信電力となる値と一致するように、可変増幅器１の利得がＧ(21)近傍で微調整される。
【００５１】
このようにして、送信信号の電力レベルは標準アンテナ７からの送信電力が２１ｄＢｍになるレベルを制限値として制限され、これにより標準アンテナ７からの送信電力が最大送信電力以下に抑えられる。
【００５２】
外部アンテナ１７が接続されると、利得指示値Ｇ２はＧ(23)に引き上げられる。このため、期間ＴＣのように利得指示値Ｇ１が上昇してＧ(21)の近傍に到達しても利得指示値Ｇ１が利得指示値Ｇ２を下回っており、引き続き利得指示値Ｇ１が選択されて利得制御値として出力される。このように、利得の標準的な制限値であるＧ(21)を超えて可変増幅器１の利得が上昇されるのであるが、送信信号は外部アンテナ１７により２［ｄＢｍ］だけ余分な損失を受けるので、外部アンテナ１７の送信電力は最大送信電力を超えることはない。
【００５３】
利得指示値Ｇ１が上昇してＧ(23)の近傍に到達すると、利得指示値Ｇ１が利得指示値Ｇ２以上になる（Ｔ２時点）。なお、利得指示値Ｇ２はこのときも２αの幅で変化するから、利得指示値Ｇ１が利得指示値Ｇ２以上になる時点は実際にはＴ２時点からずれることがあるが、利得指示値Ｇ２の変化に対して利得指示値Ｇ２の変化幅２αは十分に小さいから、利得指示値Ｇ１がＧ(23)以上となったＴ２時点に利得指示値Ｇ１が利得指示値Ｇ２以上になると見なすことができる。
【００５４】
かくして利得指示値Ｇ１がおよそＧ(23)以上となっている期間ＴＤには、利得指示値Ｇ２が選択されて利得制御値として出力される。従って、この期間ＴＤでは、検波回路１４、リファレンス回路２１、比較器２２および利得制御部２３によりフィードバックループが形成される。そしてこのフィードバックループにより、検波回路１４での検出値とリファレンス回路２１が出力するリファレンス値ＲＥＦ２とが一致するように、すなわち電力増幅器４から出力される送信信号の電力値が外部アンテナ１７からの送信出力が最大送信電力となる値と一致するように、可変増幅器１の利得がＧ(23)近傍で微調整される。
【００５５】
このようにして、送信信号の電力レベルは標準アンテナ７からの送信電力が２３ｄＢｍになるレベルを制限値として制限され、これにより外部アンテナ１７からの送信電力は最大送信電力付近まで上昇可能であって、かつ最大送信電力を超えることが無い。
【００５６】
すなわち、図６に示すように、標準アンテナ７使用時における動作点が最大送信電力「２１」に近いＫであった状態から外部アンテナ１７が接続され損失が２ｄＢｍ増大したとすると、指示値生成部１１で検出される受信電力が矢印Ｌで示すようにＰRX−２に低下する。そうすると、指示値生成部１１が送信電力を２２ｄＢｍに増加させるべく矢印Ｍで示すように利得を上昇させ、動作点がＮに変化することになる。これにより可変増幅器１からの出力レベルは標準アンテナ７から１８ｄＢｍの送信電力で送信されるレベルまで上昇するが、矢印Ｏで示すように外部アンテナ１７による損失を受けるので実際の送信電力は２０ｄＢｍとなって、標準アンテナ７の使用時と同じ動作点Ｋで動作している状態となる。
【００５７】
以上のようにして本実施形態によれば、外部アンテナ１７を使用する場合でも、実際の送信電力を最大送信電力まで上昇させることが可能であり、標準アンテナ７および外部アンテナ１７のいずれを使用する場合でも同条件で送信を行うことが可能である。
【００５８】
（第２の実施形態）
図７は本発明の第２実施形態に係る無線通信装置の要部構成を示すブロック図である。なお、図７において図１と同一の部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００５９】
この図に示すように本実施形態の無線通信装置は、可変増幅器１、アップコンバータ２、バンドパスフィルタ３、電力増幅器４、アンテナ共用器５、アンテナ切換器６、標準アンテナ７、外部アンテナ接続検出回路８、受信機９、Ａ／Ｄ変換器１０、指示値生成部１１、Ｄ／Ａ変換器１３、検波回路１４および送信電力制御手段としての送信電力制御装置３０を有している。
【００６０】
すなわち本実施形態の無線通信装置は、前記第１実施形態の無線通信装置における送信電力制御装置２０に代えて送信電力制御装置３０を設けたものとなっている。
【００６１】
さて送信電力制御装置３０は、図７に示すように参照値出力手段としてのリファレンス回路３１、電力差算出手段としての比較器３２および利得制御部３３を有している。そして、外部アンテナ接続検出回路８から出力される外部アンテナ検出信号は利得制御部３３へ、指示値生成部１１から与えられる利得指示値Ｇ１は利得制御部３３へ、そして検波回路１４から与えられる検出値は比較器３２へそれぞれ入力されている。
【００６２】
リファレンス回路３１は、基準参照電圧値としての所定のリファレンス値ＲＥＦ１を比較器２２へと与える。
【００６３】
比較器３２は、リファレンス回路３１から与えられるリファレンス値ＲＥＦ１と検波回路１４から与えられる検出値とを比較し、リファレンス値に対する検出値の差分値を利得制御部３３へと与える。
【００６４】
利得制御部３３はマイクロプロセッサなどを備えて構成されていて、第２利得決定手段および利得制御手段としての機能を備えている。
【００６５】
ここで第２利得決定手段としての機能は、比較器３２から与えられる差分値に基づいてフィードバック制御のための利得指示値Ｇ２の決定を行うものである。
この利得指示値Ｇ２の決定に当って利得制御部３３は、リファレンス値と検出値との大小関係に応じて利得指示値Ｇ２を増減するのであるが、利得指示値Ｇ２の範囲は外部アンテナ１７が無い場合と有る場合とで異ならせる。
【００６６】
また利得制御手段としての機能は、指示値生成部１１から与えられる利得指示値Ｇ１と上述の第２利得決定手段により決定された利得指示値Ｇ２とに基づいて利得制御値を決定し、これをＤ／Ａ変換器１３へと出力することで可変増幅器１の利得を制御する。
【００６７】
次に以上のように構成された無線通信装置の動作につき説明する。なお、信号の送受信のための基本的な動作については従来よりある同種の無線通信装置と同様であるのでその説明は省略し、ここでは送信電力の制御に関する処理について説明する。
【００６８】
本実施形態における送信電力の制御は、基本的には前述の第１実施形態における送信電力の制御と同様であるが、リファレンス回路３１が出力するリファレンス値をＲＥＦ１に固定しておき、利得制御部３３での利得指示値Ｇ２算出処理を以下のように変更することでフィードバックループによる送信電力制御を第１実施形態と同様に行うことを可能としたものである。
【００６９】
利得制御部３３は、図８に示すような利得指示値Ｇ２算出処理を所定の時間間隔で繰り返し実行する。
【００７０】
この利得指示値Ｇ２算出処理において利得制御部３３はまず、外部アンテナ検出信号を確認し、外部アンテナ１７が接続されているか否かを確認する（ステップＳＴ３１）。そして外部アンテナ１７が接続されていないのであれば利得制御部３３は、利得指示値Ｇ２の可変範囲の下限値Ｇ２minを［Ｇ２low−α］として、また上限値Ｇ２maxを［Ｇ２low＋α］としてそれぞれ算出するとともに、目標値として「０」を設定する（ステップＳＴ３２）。これに対して外部アンテナ１７が接続されているのであれば利得制御部３３は、利得指示値Ｇ２の可変範囲の下限値Ｇ２minを［Ｇ２high−α］として、また上限値Ｇ２maxを［Ｇ２high＋α］としてそれぞれ算出するとともに、目標値として［ＲＥＦ２−ＲＥＦ１］なる値を設定する（ステップＳＴ３３）。
【００７１】
このようにしてステップＳＴ３２またはステップＳＴ３３にて利得指示値Ｇ２の可変範囲および目標値を決定したならば続いて利得制御部３３は、比較器３２が出力する差分値を取り込む（ステップＳＴ３４）。そして利得制御部３３は、この取り込んだ差分値と目標値との大小関係を確認する（ステップＳＴ３５）。
【００７２】
ここで、差分値が目標値よりも大きいのであれば、利得制御部３３は第２利得値Ｇ２を現在の値から単位変化量ΔＧ２を減じた値に変更する（ステップＳＴ３６）。そして利得制御部３３は、この変更後の利得指示値Ｇ２が可変範囲の最小値Ｇ２minを下回ってしまっていないかどうかを確認する（ステップＳＴ３７）。ここで利得指示値Ｇ２が可変範囲の最小値Ｇ２minを下回っていないならば利得制御部３３は、そのまま今回の利得指示値Ｇ２算出処理を終了することでステップＳＴ３６で求めた値を利得指示値Ｇ２として確定する。しかしながら、利得指示値Ｇ２が可変範囲の最小値Ｇ２minを下回ってしまっているならば利得制御部３３は、利得指示値Ｇ２をＧ２minに設定し直し（ステップＳＴ３８）、これをもって今回の利得指示値Ｇ２算出処理を終了する。
【００７３】
一方、差分値が目標値よりも小さいのであれば、利得制御部３３は第２利得値Ｇ２を現在の値から単位変化量ΔＧ２を増やした値に変更する（ステップＳＴ３９）。そして利得制御部３３は、この変更後の利得指示値Ｇ２が可変範囲の最大値Ｇ２maxを上回ってしまっていないかどうかを確認する（ステップＳＴ４０）。ここで利得指示値Ｇ２が可変範囲の最大値Ｇ２maxを上回っていないならば利得制御部３３は、そのまま今回の利得指示値Ｇ２算出処理を終了することでステップＳＴ３９で求めた値を利得指示値Ｇ２として確定する。しかしながら、利得指示値Ｇ２が可変範囲の最大値Ｇ２maxを上回ってしまっているならば利得制御部３３は、利得指示値Ｇ２をＧ２maxに設定し直し（ステップＳＴ４１）、これをもって今回の利得指示値Ｇ２算出処理を終了する。
【００７４】
なお、差分値と目標値とが一致しているならば、利得制御部３３はそのまま今回の利得指示値Ｇ２算出処理を終了することで、利得指示値Ｇ２を現在値のままに維持する。
【００７５】
このようにして、外部アンテナ１７が接続されていないのであればＧ２low±αの範囲内で、また外部アンテナ１７が接続されているのであればＧ２high±αの範囲内で、それぞれ第２利得値Ｇ２が設定される。
【００７６】
以上のように本実施形態によれば、目標値を変更することで、フィードバックループにより合わせ込む目標状態を、外部アンテナ１７が接続されていないときには検出値とリファレンス値ＲＥＦ１とが一致する状態に、また外部アンテナ１７が接続されたときには検出値とリファレンス値ＲＥＦ１との差がリファレンス値ＲＥＦ２に対するリファレンス値ＲＥＦ１の差分値に一致する状態にそれぞれ変更しているのである。
【００７７】
そしてこれにより本実施形態では、リファレンス回路３１の構成を簡易としながら前述の第１実施形態と同様な動作を実現できる。
【００７８】
なお、本発明は前記各実施形態に限定されるものではない。例えば前記各実施形態では、受信電力に基づくオープンループ制御とフィードバックループ制御との切り換えの判断のためのしきい値として利得指示値を利用することとしているが、Ｇ２lowやＧ２highなどのような固定値をしきい値として利用することも可能である。
【００７９】
また前記各実施形態では、外部アンテナ１７が接続されているときにはこの外部アンテナ１７を使用することとしているが、例えばユーザ指定などの所定の条件に応じて使用するアンテナを任意に切り換えるようにしても良い。そしてこの場合には、外部アンテナ１７の接続の有無ではなく、アンテナ切換器６が標準アンテナ７および外部アンテナ１７のいずれを選択しているかに応じて利得制御の手法を切り換える必要がある。
【００８０】
このほか、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形実施が可能である。
【００８１】
【発明の効果】
本発明によれば、可変増幅手段の利得の制限値を第１アンテナの使用時と第２アンテナの使用時とで、各アンテナの電力損失の違いを考慮して定められた別々の値に変更するようにしたので、第１制限値および第２制限値を適切に設定しておくことで、いずれのアンテナを使用する場合にも、最大送信電力を超えない範囲で、最大送信電力までの送信電力での送信を行うことができ、この結果、第１アンテナおよび第２アンテナのいずれが使用される場合にも受信電力により定まる送信電力が最大送信電力を上回る場合には送信電力を最大送信電力近傍の所定電力に正しく制御することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る無線通信装置の要部構成を示すブロック図。
【図２】外部アンテナ１７の有無とリファレンス回路２１の出力との関係を示す図。
【図３】図１中の利得制御部２３による利得指示値Ｇ２算出処理の際の処理手順を示すフローチャート。
【図４】図１中の利得制御部２３による利得制御処理の際の処理手順を示すフローチャート。
【図５】利得制御値としての利得指示値Ｇ１，利得指示値Ｇ２の選択状況の具体例を示す図。
【図６】図１の無線通信装置において外部アンテナ１７を使用することでの送信電力の低下が補償される様子を説明する図。
【図７】本発明の第２実施形態に係る無線通信装置の要部構成を示すブロック図。
【図８】図７中の利得制御部３３による利得指示値Ｇ２算出処理の際の処理手順を示すフローチャート。
【図９】従来の無線通信装置の要部構成を示すブロック図。
【図１０】図１の無線通信装置において外部アンテナ１７を使用することでの送信電力の低下が補償される様子を説明する図。
【図１１】図１の無線通信装置において外部アンテナ１７を使用することでの送信電力の低下が補償しきれない様子を説明する図。
【符号の説明】
１…可変増幅器
２…アップコンバータ
３…バンドパスフィルタ
４…電力増幅器
５…アンテナ共用器
６…アンテナ切換器
７…標準アンテナ
８…外部アンテナ接続検出回路
９…受信機
１０…Ａ／Ｄ変換器
１１…指示値生成部
１３…Ｄ／Ａ変換器
１４…検波回路
１７…外部アンテナ
２０…送信電力制御装置
２１…リファレンス回路
２２…比較器
２３…利得制御部
３０…送信電力制御装置
３１…リファレンス回路
３２…比較器
３３…利得制御部
【図１】
0004564196.tif 000002
【図２】
0004564196.tif 000003
【図３】
0004564196.tif 000004
【図４】
0004564196.tif 000005
【図５】
0004564196.tif 000006
【図６】
0004564196.tif 000007
【図７】
0004564196.tif 000008
【図８】
0004564196.tif 000009
【図９】
0004564196.tif 000010
【図１０】
0004564196.tif 000011
【図１１】
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