(57)【要約】【課題】送信状態に応じて所望のＣ／ＮとなるようにＶＣＯの動作電流を制御することで低消費電力化を実現する。【解決手段】ＰＬＬ１１２が、ＶＣＯ１０９の発振信号１１８Ｓと基準信号１１５Ｓとを比較してＶＣＯ１０９の発振周波数を所望の周波数に制御し、ＶＣＯ１０９の出力信号を分周器１０５〜１０８で分周した後、変調回路１０１〜１０４が、分周された信号を変調信号に変換して送信している。このとき、動作電流制御部１１１が、変調回路１０１〜１０４から送信される変調信号の送信状態（つまり、送信電力、送信周波数、送信周波数の帯域など）に応じてＶＣＯ１０９に流れる動作電流を制御している。つまり、動作電流制御部１１１は、ＶＣＯ１０９のＣ／Ｎが最適になるようＶＣＯ１０９の動作電流を制御して消費電流を低減している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
周波数設定信号に応じてＶＣＯの発振信号と基準信号とを比較し、前記ＶＣＯの発振周波数を設定された周波数に制御するＰＬＬと、そのＰＬＬの出力信号を変調して変調信号を送信する変調回路とを有する送信装置であって、
前記変調回路から送信される変調信号の送信状態に応じて、前記ＶＣＯに流れる動作電流を制御する動作電流制御手段を備えることを特徴とする送信装置。
【請求項２】
前記変調回路から送信される変調信号の送信状態は、送信電力であることを特徴とする請求項１に記載の送信装置。
【請求項３】
前記変調回路から送信される変調信号の送信状態は、送信周波数であることを特徴とする請求項１に記載の送信装置。
【請求項４】
前記変調回路から送信される変調信号の送信状態は、送信周波数の帯域であることを特徴とする請求項１に記載の送信装置。
【請求項５】
周波数設定信号に応じてＶＣＯの発振信号と基準信号とを比較し、前記ＶＣＯの発振周波数を設定された周波数に制御するＰＬＬと、そのＰＬＬの出力信号を変調して変調信号を送信する変調回路とを有し、前記ＶＣＯを共用して複数の変調方式を実現する送信装置であって、
前記変調方式に応じて前記ＶＣＯに流れる動作電流を制御する動作電流制御手段を備えることを特徴とする送信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動体通信などに使用される送信装置に関し、特に、ＶＣＯ（Voltage Controlled Oscillator：電圧制御発振器）を用いて送信信号の制御を行う送信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話などを用いた移動体通信システムにおいては、移動体通信の発展とともに様々な変調方式及び周波数帯域が存在しており、それぞれの変調方式や周波数帯域により要求仕様が異なるため、それらに合わせて端末機器が開発されている。しかし、現在では、利用者数の増大や利便性の向上を図るため、複数の変調方式及び周波数帯域が利用できるマルチシステム・マルチバンドに対応した端末機器への要望が高まってきている。ただし、移動体通信においては携帯性の観点から小型化への要求も高いため、単純に部品を追加することはできない。そこで、携帯電話などの小型化に向けて、例えば送受信ＩＣなどの部品の統合化によるワンチップ化が取り組まれている。
【０００３】
図２は、ＶＣＯを用いた従来の送信装置の構成を示すブロック図である。図２に示すように、従来の送信装置は、所定の周波数で発振するＶＣＯ９と、基準信号１５Ｓを出力する基準発振器１３と、周波数設定信号１４Ｓに応じてＶＣＯ９の発振信号１８Ｓと基準信号１５Ｓとを比較し、設定された周波数にＶＣＯ９の発振周波数を制御するＰＬＬ（Phased Locked Loop：位相同期回路）１２と、周波数設定信号１４Ｓを送出する制御部１０と、ＶＣＯ９からの発振信号１８Ｓを分周する分周器５〜８と、分周された発振信号を受けて変調信号１６Ｓを所望の周波数に変換し、送信信号を出力する変調回路１〜４とを有している。
【０００４】
このような構成の送信装置では、送信周波数に応じて周波数設定信号１４Ｓが制御部１０により算出されてＰＬＬ１２に入力される。そして、ＰＬＬ１２は、基準信号１５ＳとＶＣＯ９からの発振信号１８Ｓとを比較し、周波数設定信号１４Ｓに指定された周波数になるようにＶＣＯ９の発振周波数を制御している。このような制御により、ＶＣＯ９から出力された発振信号１８Ｓは分周器５〜８によって分周され、変調回路１〜４に入力される。すると、変調回路１〜４は分周器５〜８から出力された発振信号を受けて、変調信号１６Ｓを所望の周波数に変換し送信信号として出力している。
【０００５】
なお、このようなＶＣＯを用いた送信装置は、例えば、特許文献１、特許文献２、及び特許文献３などに開示されている。
【特許文献１】特開２００５−９４１９３号公報
【特許文献２】特開２００５−７２８７５号公報
【特許文献３】特開２００５−１２２５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、送信装置の出力スペクトラムを決定する要因の１つにＶＣＯのＣ／Ｎ（Carrier to Noise Ratio：キャリア／ノイズ比）がある。図３は、動作電流によるＶＣＯのスペクトラム特性図であり、横軸に周波数、縦軸はその周波数成分のレベルである。一般的には、図３に示すように動作電流に応じてＶＣＯの発振信号のスペクトラムが変化する。例えば、動作電流が大きいほどＣ／Ｎが大きくなって改善される傾向にある。そのため、Ｃ／Ｎの要求が高い場合は、必然的にＶＣＯの動作電流を高く設計することになる。
【０００７】
例えば、デジタル携帯電話システムのＧＳＭ（Global System for Mobile）を例に説明を行うと、図４のＧＳＭにおけるモジュレーションスペクトラム（Modulation Spectrum）の仕様を示す図のように、送信波のモジュレーションスペクトラムは、低出力時には絶対値規定に切り替わるため、高出力時ほどＣ／Ｎの要求仕様が厳しくなる。例えば、図４において、４００kHzにおけるＣ／Ｎは出力レベルが３３dBmの場合６０dBであるが、出力レベルが２４dBm以下からは絶対値規定に変わるため２０dBmではＣ／Ｎは５６dBとなり、高出力時ほどＣ／Ｎの要求仕様が厳しくなっている。
【０００８】
また、送信周波数が受信帯域に近づくにつれて要求されるＣ／Ｎは変わらないが、そのＣ／Ｎを必要とする離調周波数が近くなりＶＣＯのＣ／Ｎが厳しくなる。
【０００９】
そのため、いかなる送信電力や送信周波数においても要求仕様を満足させるＣ／ＮとなるようにＶＣＯの動作電流を設計した場合は、低出力時や受信帯域との周波数差が大きい送信周波数においては、ＶＣＯは過剰な動作電流を消費しており、その結果、電池の消耗によって通話時間が減少してしまうおそれがある。
【００１０】
また、マルチシステム・マルチバンド対応の端末機器の開発においては、図２に示すように、送受信ＩＣの統合ワンチップ化を行う上で、小型・低コスト化の観点から複数の変調回路１〜４に対して１つのＶＣＯ９を共用化することが行われているが、このとき、各々の変調方式や周波数帯域に応じてＶＣＯ９に要求されるＣ／Ｎが異なる。例えば、マルチバンドの場合は、ＶＣＯを共用化するために異なる分周比の分周器を用いるが、このとき、高い分周比を用いた方がＣ／Ｎが改善されるため、“Ｌｏ−Ｂａｎｄ”送信時の方がＶＣＯに求められるＣ／Ｎは低くなる。
【００１１】
また、マルチシステムの場合は、ＵＭＴＳ／ＧＳＭを例に取ると、広帯域のＵＭＴＳ（Universal Mobile Telecommunication：ユニバーサル移動体通信システム）の方がＧＳＭに比べてＶＣＯに求められるＣ／Ｎが低いというように、変調方式によってＶＣＯに求められるＣ／Ｎは異なってくる。そのため、最もＣ／Ｎの要求が高い変調方式・周波数帯域に応じて設計した場合、その他の変調方式・周波数帯域において過剰な電流を消費してしまうことになり、結果的に、電池が早く消耗してしまって通話時間が減少してしまうおそれがある。
【００１２】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、送信状態に応じて所望のＣ／ＮとなるようＶＣＯの動作電流を制御することで低消費電力化を実現する送信装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の送信装置は、周波数設定信号に応じてＶＣＯの発振信号と基準信号とを比較し、ＶＣＯの発振周波数を設定された周波数に制御するＰＬＬと、そのＰＬＬの出力信号を変調して変調信号を送信する変調回路とを有する送信装置であって、変調回路から送信される変調信号の送信状態に応じて、ＶＣＯに流れる動作電流を制御する動作電流制御手段を備える構成を採っている。なお、変調回路から送信される変調信号の送信状態とは、送信電力、送信周波数、または送信周波数の帯域である。また、１個のＶＣＯを共用して複数の変調回路によって複数の変調方式を実現する場合は、動作電流制御手段は、それぞれの変調方式に応じてＶＣＯに流れる動作電流を制御するように構成することもできる。
【００１４】
このような構成によれば、送信状態に応じて、動作電流制御手段はＣ／Ｎが最適になるようにＶＣＯの動作電流を制御することができるので、Ｃ／Ｎの要求が低い状態における消費電流を低減することが可能となる。また、動作電流制御手段は、それぞれの変調方式に応じて最適なＣ／Ｎとなるような制御を行っているので、結果的に、ＶＣＯの消費電力を低減させることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の送信装置によれば、送信状態の情報によってＶＣＯの動作電流を制御する動作電流制御部を設け、送信電力に応じてＶＣＯの動作電流を制御することにより、ＶＣＯの要求するＣ／Ｎが低い低出力時においてはＶＣＯでの過剰な電流消費を抑えることが可能となり、電池の消耗を抑制して通話時間を伸ばすことができる。また、本発明の送信装置によれば、動作電流制御手段が、送信周波数に応じてＶＣＯの動作電流を制御している。これにより、受信帯域との周波数差が大きい送信周波数設定時において、ＶＣＯでの過剰な電流消費を抑えることが可能となり、結果的に通話時間を伸ばすことができる。
【００１６】
また、本発明の送信装置によれば、送信状態の情報によってＶＣＯの動作電流を制御する動作電流制御部を設け、送信周波数の帯域に応じてＶＣＯの動作電流を制御している。これにより、分周比が高く分周後のＣ／Ｎが改善されている“Ｌｏ−Ｂａｎｄ”送信時においてはＶＣＯでの過剰な電流消費を抑えることが可能となり、結果的に通話時間を伸ばすことができる。また、本発明の送信装置によれば、動作電流制御手段が変調方式に応じてＶＣＯの動作電流を制御することにより、Ｃ／Ｎの要求が低い変調方式においてＶＣＯでの過剰な電流消費を抑えることが可能となり、結果的に通話時間を増加させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
〈発明の概要〉
本発明の送信装置は、ＶＣＯの発振信号と基準信号とを比較してＶＣＯの発振周波数を所望の周波数に制御するＰＬＬの出力信号を変調回路で変調して変調信号を送信するとき、変調回路から送信される変調信号の送信状態に応じてＶＣＯに流れる動作電流を制御している。なお、送信状態とは、送信電力、送信周波数、あるいは、送信周波数の帯域などである。これによって、ＶＣＯの低消費電力化を図ることができるので電池の寿命を伸ばすことが可能となり、その結果、通話時間を伸ばすことができる。
【００１８】
〈実施の形態〉
以下、図面を参照して本発明における送信装置の一実施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明の一実施の形態に係るＶＣＯを用いた送信装置の構成を示すブロック図である。図１に示す送信装置は、所定の周波数で発振するＶＣＯ１０９と、基準信号１１５Ｓを出力する基準発振器１１３と、周波数設定信号１１４Ｓに応じてＶＣＯ１０９の発振信号１１８Ｓと基準信号１１５Ｓとを比較し、設定された周波数にＶＣＯ９の発振周波数を制御するＰＬＬ１１２と、入力された送信状態情報１１７Ｓに応じてＶＣＯ１０９に流れる動作電流を制御する動作電流制御部１１１と、周波数設定信号１１４Ｓ及び送信状態情報１１７Ｓを送出する制御部１１０と、ＶＣＯ１０９から出力された発振信号１１８Ｓを分周する分周器１０５〜１０８と、分周された発振信号を受けて変調信号１１６Ｓを所望の周波数に変換し、送信信号を出力する変調回路１０１〜１０４とを備えた構成となっている。
【００１９】
次に、図１に示す送信装置の動作について説明をする。あらかじめ設定された送信周波数に応じて、周波数設定信号１１４Ｓが制御部１１０により算出されてＰＬＬ１１２へ入力される。すると、ＰＬＬ１１２は、基準信号１１５ＳとＶＣＯ１０９から出力された発振信号１１８Ｓとを比較し、周波数設定信号１１４Ｓに指定された周波数になるようにＶＣＯ１０９の発振周波数を制御する。ＶＣＯ１０９から出力された発振信号１１８Ｓは分周器１０５〜１０８により分周され、変調回路１０１〜１０４へ入力される。
【００２０】
変調回路１０１〜１０４は分周器１０５〜１０８から出力された発振信号を受けて、変調信号１１６Ｓを所望の周波数に変換して送信信号として出力する。例えば、変調回路１０１は“System1”の“Hi-Band”送信信号を出力し、変調回路１０２は“System1”の“Lo-Band”送信信号を出力する。同様にして、変調回路１０３は“System2”の“Hi-Band”送信信号を出力し、変調回路１０４は“System2”の“Lo-Band”送信信号を出力する。
【００２１】
このとき、動作電流制御部１１１は、制御部１１０からの送信状態情報１１７Ｓに基づいて、送信信号のＣ／Ｎが最適となるようにＶＣＯ１０９の動作電流を制御する。なお、制御部１１０から出力される送信状態情報１１７Ｓとは、送信電力、送信周波数、または送信周波数の帯域などである。
【００２２】
また、図１に示すように、１個のＶＣＯ１０９を共用して複数の変調回路１０１〜１０４によって複数の変調方式を実現する場合は、動作電流制御部１１１は、それぞれの変調回路１０１〜１０４の変調方式に応じてＶＣＯ１０９に流れる動作電流を制御するようにすることもできる。
【００２３】
本実施の形態の送信装置によれば、送信信号の送信状態（つまり、送信電力、送信周波数、送信周波数の帯域、または変調方式）に対応して出力される送信状態情報１１７Ｓに応じて、ＶＣＯ１０９の動作電流を制御する動作電流制御部１１１を設けることにより、高いＣ／Ｎを要求されない送信状態においては電流消費を低減することが可能となり、結果的に電池の消耗を抑えて通話時間を伸ばすことができる。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明に係る送信装置は、簡単な回路構成によって最適なＣ／Ｎとなるように動作電流の制御を行っているため、電池の長寿命化を図った汎用性のある携帯電話などに有効に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施の形態に係るＶＣＯを用いた送信装置の構成を示すブロック図
【図２】ＶＣＯを用いた従来の送信装置の構成を示すブロック図
【図３】動作電流によるＶＣＯのスペクトラム特性図
【図４】ＧＳＭにおけるモジュレーションスペクトラムの仕様を示す図
【符号の説明】
【００２６】
１０１〜１０４  変調回路
１０５〜１０８  分周器
１０９  ＶＣＯ
１１０  制御部
１１１  動作電流制御部
１１２  ＰＬＬ
１１３  基準発振器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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