(57)【要約】【課題】送信する無線信号がバースト信号のときに、電力増幅器の温度変動に起因する特性劣化を適正に抑制することができる無線信号送信装置を提供する。【解決手段】電力和算出部１１０が現在の時刻から遡って一定時間内にバースト信号生成器１０１から送信されたバースト信号の電力和を算出し、温度変動推定部１０４が算出された電力和に基づいて電力増幅器１０３の温度変動値を推定する。温度補正部１０６が、温度変動推定部１０４の推定した温度変動推定値に基づいて電力増幅器１０３の現在の温度補正値を算出する。制御部１０５が、現在の温度補正値を用いて温度センサ１０７の検出した電力増幅器１０３の検出温度を補正する。歪／電力制御回路１０２が、制御部１０５の制御テーブルを参照し、検出温度補正値に基づいて電力増幅器１０３の温度変動に伴うバースト信号の歪特性や出力電力特性の変動を補正する。【選択図】図１
2007335995.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレームまたはパケットによって伝送されるバースト信号を電力増幅器で増幅して送信するとき、前記バースト信号が存在しない場合は、前記電力増幅器の駆動電流をスタンバイ電流以下にする機能を有する無線信号送信装置であって、
過去から現在までのある一定時間内に送信されたバースト信号の電力和を算出する電力和算出手段と、
前記電力和算出手段が算出した電力和の算出結果に基づいて、前記電力増幅器の現在の温度補正値を算出する温度補正値算出手段と、
前記電力増幅器の温度を検出する温度検出手段と、
前記温度補正値算出手段が算出した温度補正値を用いて、前記温度検出手段が検出した検出温度を補正する検出温度補正手段と、
前記検出温度補正手段が補正した検出温度補正値に基づいて、前記電力増幅器の温度変動に伴う前記バースト信号の特性の変動を補正する特性変動補正手段と
を備えることを特徴とする無線信号送信装置。
【請求項２】
前記バースト信号の特性は、前記電力増幅器から送信される無線信号の歪特性であることを特徴とする請求項１に記載の無線信号送信装置。
【請求項３】
前記バースト信号の特性は、前記電力増幅器から送信される無線信号の出力電力特性であることを特徴とする請求項１記載の無線信号送信装置。
【請求項４】
前記電力和算出手段は、前記バースト信号の長さと該バースト信号の平均電力との積の総和から該バースト信号の電力和を算出することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の無線信号送信装置。
【請求項５】
前記電力増幅器は、スイッチング動作を行って前記バースト信号の電力増幅を行うことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の無線信号送信装置。
【請求項６】
前記電力増幅器は、ポーラ変調方式を用いた増幅器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１項に記載の無線信号送信装置。
【請求項７】
さらに、送信すべき前記バースト信号がない場合には前記電力増幅器に流れる電流をＯＦＦにするスイッチを備えることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の無線信号送信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動体通信や無線ＬＡＮなどの無線信号伝送システムにおける無線信号送信装置に関し、特に、フレームまたはパケットなどによって伝送されるバースト信号を増幅して送信する無線信号送信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
今後、移動体（セルラー）通信や無線ＬＡＮなどの無線信号の伝送帯域は数百ｋＨｚから数十ＭＨｚへと益々増大すると共に、音声通信以外のデータ通信や映像伝送サービスなどが利用可能になると、これに伴って携帯端末の電力増幅器（ＰＡ：Power-Amplifier）の消費電力が増大し、結果的にバッテリ寿命の低下や発熱が大きな課題となる。
【０００３】
一方では、携帯端末の送信電力には、歪や雑音の少ない高品質な信号を伝送するために、７０ｄＢから９０ｄＢ程度の広いダイナミックレンジが求められている。ところが、携帯端末は、各送信電力の大きさに応じて電力増幅器で発生する熱量が変化するので動作温度に変動が生じ、これに起因して送信電力が変動したり歪特性が劣化したりする。そこで、携帯端末の温度変動に起因する送信電力の変動を抑制するための技術が種々開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
図４は、従来の無線信号送信装置における送信電力の温度補償方法を示すブロック図である。図４において、電力検出部１７が電力増幅器（ＰＡ）３の出力電力を検出し、利得制御部１８が、電力検出部１７からの検出結果情報と、送信電力情報部８の送信電力情報に基づいて定められた所望電力値とを比較し、両者に誤差がある場合には、その誤差がゼロになるように可変利得増幅器１６へフィードバック信号を送信する。また、温度センサ７を設置して、環境温度の変化や電力増幅器（ＰＡ）３で発生した熱による温度上昇の影響などを低減するようにしている。すなわち、利得制御部１８が、温度センサ７からの温度情報に基づいて、可変利得増幅器１６へ送信する信号を温度変動に応じて可変するように温度補正を行っている。これによって、電力増幅器（ＰＡ）３の温度変動による出力電力の変動を補償することが可能となる。
【０００５】
次に、携帯端末の発熱を抑制するため、無線信号送信装置に求められる課題として高効率化がある。送信信号を高効率に変調したり増幅したりする方法の一つとして、一般的にポーラ変調方式が用いられている（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
図５は、従来の無線信号送信装置におけるポーラ変調回路の基本構成図である。図５において、極座標変換器１１が、送信すべきベースバンド信号Ｉ（ｔ）、Ｑ（ｔ）を振幅成分ｒ（ｔ）の信号と位相成分φ（ｔ）の信号に分解する。そして、振幅成分ｒ（ｔ）の信号は振幅増幅器１２を通った後に最終段の電力増幅器（ＰＡ）３の電源供給端子へ入力することで電源電圧変調を行う。一方、位相成分φ（ｔ）の信号は、位相変調器１３でキャリア（搬送波）の中心周波数ｆＣであるＲＦ（Radio Frequency）位相変調信号（ｃｏｓ（２πｆＣｔ＋φ（ｔ））を生成した後、最終段の電力増幅器（ＰＡ）３に入力することにより、振幅成分ｒ（ｔ）の信号と位相成分（ｃｏｓ（２πｆＣｔ＋φ（ｔ））の信号を乗算する。これにより、電力増幅器（ＰＡ）３は、高出力な無線信号（r・ｃｏｓ(２πｆＣｔ＋φ（ｔ）)を生成して出力することができる。
【０００７】
このようなポーラ変調方式は、電力増幅器（ＰＡ）３を飽和領域でスイッチング動作させることができるため、非常に高効率な増幅を行うことが可能となる。また、ポーラ変調方式は一般的に歪特性劣化を補償する機能も有している。ポーラ変調による歪補償の方法としては、フィードバック（ＦＢ）方式とプリディストーション方式がある。プリディストーション方式においては、温度及び出力電力に応じた補正テーブルを有し、歪補償は極座標デジタル信号の生成時において行われる。
【０００８】
したがって、図５はポーラ変調回路におけるプリディストーション方式による歪補償回路の構成を示している。図５において、制御部５は、送信電力情報部８の送信電力情報によって定められた所望電力値に基づいて、曲座標変換器１１に対して前述のようなポーラ変調を行わせることはもちろんであるが、さらに、制御部５は、信号レベルに応じた歪補正テーブルを有しいて、この歪補正テーブルの情報に基づいて、極座標変換器１１に対してプリディストーション（歪補正）をかける動作も行っている。これにより、振幅変調や位相変調において発生する歪特性を補償することができる。さらに、極座標変換器１１の歪特性には温度依存性があることから、制御部５が、温度センサ７からの温度情報に基づいて歪特性の温度依存性を補償することもできる。
【特許文献１】特表平１１−５０５３８０号公報
【特許文献２】特表２００４−５０１５２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来の無線信号送信装置における温度センサを用いた温度補償の方法では、温度センサの応答速度が遅いために、電力増幅器（ＰＡ）の温度変化が速い場合には温度補償を行うことができない場合がある。特に、次世代移動体通信においては、このことが大きな課題になることが予想される。以下、その理由について述べる。
【００１０】
第二、三世代の移動体通信システムにおけるデータ伝送は回線交換方式であるが、次世代の移動体通信においては、音声通信以外のデータ通信の割合が増えると共に、設備コストの低減などを主な目的としたＩＰ（Internet-Protocol）化の進展に伴ってパケット交換方式が主流となる。すなわち、次世代の移動体通信における送信信号は、フレームまたはパケットなどと呼ばれる時間単位のバースト信号の集まりとなる。なお、バースト信号とは時間軸上において不連続に伝送される信号である。
【００１１】
一方、次世代の移動体通信においては、携帯端末の伝送速度と利用サービスの増加に伴って益々低消費電力化が求められるため、送信すべきパケットがない時間帯は電力増幅器（ＰＡ）の電源をオフにする、いわゆるバッテリセービングの技術が必要になると思われる。従って、電力増幅器（ＰＡ）の電源のＯＮ／ＯＦＦ制御が、０．１ｍｓｅｃから数ｍｓｅｃまでのオーダで連続的に繰り返されることになり、これに伴って電力増幅器（ＰＡ）の温度変動が増大することとなる。ところが、従来の無線信号送信装置における温度センサを用いた温度補償の方法では、温度センサと電力増幅器（ＰＡ）の位置が離れている上に、温度センサの応答速度が遅いために、電力増幅器（ＰＡ）に対して正確な温度補償を行うことができなくなる。
【００１２】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、送信する無線信号がバースト信号のときに、電力増幅器の温度変動に起因する特性劣化を適正に抑制することができる無線信号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】
本発明の無線信号送信装置は、フレームまたはパケットによって伝送されるバースト信号を電力増幅器で増幅して送信するとき、バースト信号が存在しない場合は、電力増幅器の駆動電流をスタンバイ電流以下にする機能を有する無線信号送信装置であって、過去から現在までのある一定時間内に送信されたバースト信号の電力和を算出する電力和算出手段と、電力和算出手段が算出した電力和の算出結果に基づいて、電力増幅器の現在の温度補正値を算出する温度補正値算出手段と、電力増幅器の温度を検出する温度検出手段と、温度補正値算出手段が算出した温度補正値を用いて、温度検出手段が検出した検出温度を補正する検出温度補正手段と、検出温度補正手段が補正した検出温度補正値に基づいて、前記電力増幅器の温度変動に伴うバースト信号の特性の変動を補正する特性変動補正手段とを備える構成を採っている。
【００１４】
このような構成によれば、電力和算出手段が、過去から現在までのある一定時間内に送信されたバースト信号の電力和を算出すると、温度補正値算出手段が、電力和の算出結果に基づいて電力増幅器の現在の温度補正値を算出する。そして、検出温度補正手段が、算出された温度補正値に基づいて、温度検出手段が検出した電力増幅器の検出温度を補正する。これによって、特性変動補正手段は、検出温度の補正値に基づいて、電力増幅器の温度変動に伴うバースト信号の特性変動を適正に補正する。つまり、本発明の無線信号送信装置によれば、過去に電力増幅器に流れた電流の履歴から、現在の電力増幅器の温度上昇を推定して温度変動による特性劣化を正確に補償することができる。
【００１５】
なお、特性変動補正手段によって補正されるバースト信号の特性は、電力増幅器から送信される無線信号の歪特性あるいは出力電力特性である。したがって、本発明の無線信号送信装置によれば、歪補償回路の温度補償や出力電力の温度補償を確実に行うことができる。また、電力和算出手段は、バースト信号の長さとバースト信号の平均電力との積の総和からバースト信号の電力和を算出している。したがって、電力和の算出を簡単なデジタル信号処理によって行うことが可能になるため、温度変動の推定を高速に行うことができると共に、温度変動の推定処理を簡略化することができる。
【００１６】
また、本発明の無線信号送信装置では、電力増幅器は、飽和領域におけるスイッチング動作によってバースト信号の電力増幅を行うことができる。さらに、電力増幅器は、バースト信号を振幅成分と位相成分に分解して変調を行うポーラ変調方式を用いた増幅器にも適用することができる。これによって、高効率な電力増幅を行うことが可能となる。特に、フィードフォワード型のポーラ変調方式では、温度に応じた歪補償機能が前提となることが多いが、ポーラ信号生成器のデジタル処理部に電力増幅器を追加することで、本発明の歪補償機能を容易に実現することができる。また、直交変調方式に比べて、スイッチング動作であるポーラ変調方式は、電力増幅器の高速なＯＮ／ＯＦＦ動作時において温度変動以外の歪特性の劣化や電力変動の劣化の要因が少ないため、歪特性や出力電力特性がより安定化する。
【００１７】
また、本発明の無線信号送信装置では、送信すべきバースト信号がない場合に、電力増幅器に流れる駆動電流をＯＦＦにするためのスイッチを設けてもよい。このような構成にすることにより、さらに電力増幅器の低消費電力化を図ることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、送信すべき無線信号がバースト信号であって、電力増幅器（ＰＡ）の消費電力を抑制するために、電力増幅器（ＰＡ）の電源をＯＮ／ＯＦＦするバッテリセービング機能を有する無線信号送信装置において、電力増幅器（ＰＡ）の自己発熱による温度変動を推定することにより、温度変動に起因する歪特性や電力特性の特性劣化を高速かつ適正に抑制することが可能となる。
【００１９】
さらに、今後、無線通信の伝送レートが高くなると共にパケット伝送が主流となった場合でも、送信すべきパケット信号がないときには電力増幅器の電源をＯＦＦにすることにより、移動体端末における電力増幅器のバッテリ消費量をさらに下げることができる。したがって、本発明の無線信号送信装置によれば、省エネルギ型の次世代移動体端末に適用することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
〈発明の概要〉
本発明の無線信号送信装置は、送信すべきバースト信号がないときには、電力増幅器の駆動電流をスタンバイ電流（非動作電流）以下にするかゼロにする機能を有する無線信号送信装置であって、電力増幅器によってバースト信号を増幅して送信するとき、過去に電力増幅器に流れた電流の履歴から現在の電力増幅器の温度上昇を推定し、推定された温度上昇値に基づいて電力増幅器の電力特性や歪特性の温度補償を行っている。これによって、電力増幅器の温度変動による電力特性や歪特性の劣化を正確かつ高速に補償することができる。つまり、過去の電流履歴から現在の温度上昇を推定して歪補償回路の温度補償を行うことにより歪特性を補正することができるし、過去の電流履歴から現在の温度上昇を推定して電力制御を行うことにより、出力電力特性の温度補償を行うこともできる。
【００２１】
温度上昇の具体的な推定方法としては、無線信号送信装置が過去に受信したバースト信号の長さとバースト信号の平均電力との積の総和からバースト信号の電力和を算出する。そして、算出された電力和から電力増幅器の現在の温度値を推定する。これによって、電力増幅器の温度変動の推定を高速に行うことができるので、歪特性の温度補償や出力電力特性の温度補償を高速かつ簡易に行うことができる。このような温度上昇の推定による電力増幅器の温度補償は、ポーラ変調方式、直交変調方式のいずれの電力増幅器であっても行うことができる。
【００２２】
以下、図面を用いて、本発明に係る無線信号送信装置について幾つかの実施の形態を詳細に説明する。尚、各実施の形態で用いる図面において、同一の構成要素は同一の符号を付し、かつ重複する説明は可能な限り省略する。
【００２３】
〈実施の形態１〉
図１は、本発明の実施の形態１における無線信号送信装置の構成を示すブロック図である。この無線信号送信装置は直交変調方式によって電力増幅を行うように構成されている。まず、図１に示す無線信号送信装置の構成について説明する。図１の無線信号送信装置は、バースト信号生成器１０１、歪／電力制御回路１０２、電力増幅器（ＰＡ）１０３、温度変動推定部１０４、制御部１０５、温度補正部１０６、温度センサ１０７、送信電力情報部１０８、スイッチ１０９、及び電力和算出部１１０によって構成されている。
【００２４】
バースト信号生成器１０１は、時間的に信号が断続しているバースト信号の生成を行う機能を備えている。歪／電力制御回路（特性変動補正手段）１０２は、制御部１０５が補正した検出温度補正値に基づいて、電力増幅器（ＰＡ）１０３の温度変動に伴うバースト信号の歪特性制御または電力制御を行って特性変動を補正する機能を備えている。電力増幅器（ＰＡ）１０３は、バースト信号の電力増幅を行う機能を備えている。
【００２５】
温度変動推定部１０４は、バースト信号から電力増幅器（ＰＡ）１０３へ流れる電流値を算出して電力増幅器（ＰＡ）１０３の温度上昇を推定する機能を備えている。制御部（検出温度補正手段）１０５は、自己が保有している制御テーブルを参照しながら、温度補正部１０６が算出した温度補正値を用いて温度センサ１０７の検出した検出温度を補正する機能を備えている。温度補正部（温度補正値算出手段）１０６は、電力和算出部１１０が算出した電力和の算出結果に基づいて温度変動推定部１０４が推定した電力増幅器（ＰＡ）１０３の温度上昇推定値を用いて温度補正を行う機能を備えている。
【００２６】
温度センサ１０７は、電力増幅器（ＰＡ）１０３の温度を測定する機能を備えている。送信電力情報部１０８は、自己が保有している送信電力情報を温度変動推定部１０４と制御部１０５へ送信する機能を備えている。スイッチ１０９は、電力増幅器（ＰＡ）１０３の電源をＯＮ／ＯＦＦする機能を備えている。電力和算出手部（電力和算出手段）１１０は、過去から現在までのある一定時間内に送信されたバースト信号の電力和を算出し、その算出結果を温度変動推定部１０４へ送信する機能を備えている。
【００２７】
次に、この無線信号送信装置の動作について説明する。バースト信号生成器１０１で生成されたバースト信号は、歪／電力制御回路１０２に入力されて歪特性制御または電力制御が行われる。これによって、所定の送信電力及び動作温度における歪特性の劣化を補償したり送信電力の温度変動を補償したりすることができる。このようにして歪特性の劣化補償や送信電力の温度変動補償が行われたバースト信号は、電力増幅器１０３によって所望のレベルに増幅されて出力される。
【００２８】
また、バースト信号の歪特性制御を行う場合は、歪／電力制御回路１０２はプリディストーション機能を持つ回路として作用する。一方、バースト信号の電力制御を行う場合は、歪／電力制御回路１０２は、例えば、可変利得増幅器として作用する。このような歪／電力制御回路１０２は、送信電力情報部１０８が保有する送信電力情報と制御部１０５が保有する制御テーブルの情報とに基づいて歪特性または電力特性の制御を行う。また、制御部１０５の制御テーブルには、動作温度を検出する温度センサ１０７の情報に基づいて、各温度に対応した最適な制御信号が保存されている。これにより歪特性及び電力特性の温度変動に起因する劣化を抑制することができる。
【００２９】
なお、電力増幅器（ＰＡ）１０３は送信すべきバースト信号がない間は、電力増幅器（ＰＡ）１０３の駆動電流をＯＦＦにするか非常に小さいスタンバイ電流にすることにより、無線信号送信装置（例えば、携帯端末）の消費電力を低減させるバッテリセービング機能を実現することができる。また、バースト信号生成器１０１からの信号に基づいて、スイッチ１０９が、電力増幅器（ＰＡ）１０３の電源をＯＮ／ＯＦＦすることもできる。このとき、電源ＮＯの直後には電力増幅器（ＰＡ）１０３の動作が安定するまでに時間がかかるため、電力増幅器（ＰＡ）１０３の電源を切らないで若干の電流（スタンバイ電流）を流すようにしたほうが有効となる場合もある。
【００３０】
なお、ＧＳＭ（Global-System-for-Mobile-Communication）変調方式のように、送信信号の振幅が一定で電力増幅器（ＰＡ）１０３がスイッチング動作となり、電源ＯＮ直後の電力増幅器（ＰＡ）１０３の歪特性や振幅特性の劣化が無視できるときは、電力増幅器（ＰＡ）１０３のＯＦＦ時の電源及び電流を完全にＯＦＦにしてもよい。このような場合は、スイッチ１０９によって電力増幅器（ＰＡ）１０３の電源をＯＦＦにすればよい、
【００３１】
さらに、本実施の形態では、温度変動推定部１０４と温度補正部１０６が追加されているところが従来と比べて新規な点である。以下にこれらの機能について詳細を説明する。
【００３２】
温度変動推定部１０４は、バースト信号から電力増幅器（ＰＡ）１０３に流れる電流を算出する。これにより、電力増幅器（ＰＡ）１０３における自己発熱量がわかるので電力増幅器（ＰＡ）１０３の温度上昇を推定することができる。図２は、図１に示すバースト信号生成器１０１から流れるバースト信号であり、横軸は時間、縦軸はバースト信号の電力値を示している。
【００３３】
図２に示すように、バースト信号はフレームまたはパケットと呼ばれる単位のデータで構成されている。なお、フレームまたはパケットの発生頻度は一般的にはランダムである。したがって、伝送されるフレームまたはパケットが密なときは、ある一定時間内での電力増幅器（ＰＡ）１０３の消費電力が増え、伝送されるフレームまたはパケットがあまり存在しない場合は、ある一定時間内での電力増幅器（ＰＡ）１０３の消費電力が減少する。したがって、バースト信号のフレーム（またはパケット）の発生頻度に従って電力増幅器（ＰＡ）１０３の温度がランダムに変動する。
【００３４】
以上のことを利用して、次のようにして電力増幅器（ＰＡ）１０３の温度変動を推定することができる。すなわち、電力和算出部１１０が、図２に示す現在時刻からある時間Ｔだけ過去の間に送信されたバースト信号の総電力を求める。ここで、ある時間Ｔは電力増幅器（ＰＡ）１０３で自己発熱した熱が拡散する速度に関係する時定数であり、この時間Ｔで発生したバースト信号が自己発熱により局所的に温度上昇が起きる原因となる。また、時間Ｔは、電力増幅器（ＰＡ）１０３の放熱状態によりその値は様々であり、例えば、数ミリ秒から数秒になることもある。電力和算出部１１０が上記のバースト信号の総電力を求めるには、生成されたバースト信号から電気的に電力を検出する方法をとってもよいが、より簡便な方法としては、デジタル信号処理を行うことのよって総電力を求める方法がある。
【００３５】
以下、電力和算出部１１０が、デジタル信号処理を行って総電力を求める方法について説明する。携帯端末は、現在時刻からＴ時間過去のフレーム数と各フレームの送信電力の情報を既知の値として保有している。また、バースト信号の生成は安価な高速デジタル処理回路で実現されることが多いため、電力和算出部１１０は、バースト信号生成器１０１から時間Ｔ内にある各フレームとその送信電力の和の情報をデジタル信号情報として入手し、その値を制御部１０５のメモリに保存しておけばよい。
【００３６】
なお、バースト信号の長さ、すなわち、フレーム長は一般的には０．１ミリ秒から数ミリ秒程度であるため、ミリ秒オーダの温度変動が発生するが、従来の温度センサを用いた温度測定では、電力増幅器（ＰＡ）１０３と温度センサ１０７との距離が離れているために、このような速い温度変動を正確に測定することはできない。
【００３７】
上記のようにして電力和算出部１１０が算出した総電力の情報は、直ちに温度変動推定部１０４へ送信される。すると、温度変動推定部１０４は、電力和算出部１１０から受信した総電力の情報に基づいて電力増幅器（ＰＡ）１０３の温度上昇推定値を算出し、この温度上昇推定値を温度補正部１０６へ送信する。これによって、温度補正部１０６は、温度センサ１０７が検出した電力増幅器（ＰＡ）１０３の検出温度に対して、温度上昇推定値に基づいた温度補正を行う。この結果、電力増幅器（ＰＡ）１０３の自己発熱による速い時定数の温度変動の影響を補償することが可能となる。
【００３８】
すなわち、本発明の無線信号送信装置を実現するためには、過去から現在までのある一定時間内に送信されたバースト信号の電力和を算出する電力和算出部１１０と、電力和算出部１１０が算出した電力和の算出結果に基づいて、電力増幅器（ＰＡ）１０３の現在の温度補正値を算出する温度補正部１０６と、電力増幅器（ＰＡ）１０３の温度を検出する温度センサ１０７と、温度補正部１０６が算出した温度補正値を用いて、温度センサ１０７が検出した検出温度を補正する制御部１０５と、制御部１０５が補正した検出温度補正値に基づいて、電力増幅器（ＰＡ）１０３の温度変動に伴うバースト信号の特性の変動を補正する歪／電力制御回路１０２とを備える必要がある。
【００３９】
なお、バースト信号の特性とは、電力増幅器（ＰＡ）１０３から送信される無線信号の歪特性や出力電力特性である。また、電力和算出部１１０は、バースト信号の長さとそのバースト信号の平均電力との積の総和からバースト信号の電力和を算出している。さらに、無線信号送信装置は、送信すべきバースト信号がない場合に電力増幅器（ＰＡ）１０３の駆動電流をＯＦＦにするスイッチ１０９を備えることもできる。
【００４０】
上記のような構成によれば、電力和算出部１１０が、現在の時刻から遡って一定時間内にバースト信号生成器１０１から送信されたバースト信号の電力和を算出する。すると、温度補正部１０６が、電力和算出部１１０の算出した電力和の算出結果に基づいて、電力増幅器（ＰＡ）１０３の現在の温度補正値を算出する。そして、制御部１０５が、温度補正部１０６の算出した温度補正値を用いて、温度センサ１０７の検出した電力増幅器（ＰＡ）１０３の検出温度を補正する。さらに、歪／電力制御回路１０２が、制御部１０５の制御テーブルを参照し、補正した検出温度補正値に基づいて、電力増幅器（ＰＡ）１０３の温度変動に伴うバースト信号の歪特性や電力特性の変動を補正する。
【００４１】
〈実施の形態２〉
図３は、電力増幅器がポーラ変調方式である場合の本発明における実施の形態２の無線信号送信装置のブロック構成図である。まず、図３に示す無線信号送信装置の構成について説明する。無線信号送信装置は、バースト信号生成器１０１、極座標変換器１１１、振幅増幅器１１２、位相変調器１１３、電力増幅器（ＰＡ）１０３、電力和算出部１１０、温度変動推定部１０４、制御部１０５、温度補正部１０６、温度センサ１０７、及び送信電力情報部１０８によって構成されている。
【００４２】
バースト信号生成器１０１は、伝送データ信号を入力してバースト信号を生成する機能を備えている。極座標変換器１１１は、バースト信号からポーラ変調信号を生成する機能を備えている。振幅増幅器１１２は、極座標変換器１１１で分解された振幅成分の信号を増幅する機能を備えている。位相変調器１１３は、極座標変換器１１１で分解された位相成分の信号からＲＦ（Radio Frequency）位相変調信号を生成する機能を備えている。電力増幅器（ＰＡ）１０３は、振幅成分の信号を電源として位相成分の信号の電力増幅を行う機能を備えている。
【００４３】
電力和算出部１１０は、バースト信号生成器１０１から電力増幅器（ＰＡ）１０３へ流れるバースト信号の電流値に基づいて、過去から現在までのある一定時間内に送信されたバースト信号の電力和を算出し、その算出結果を温度変動推定部１０４へ送信する機能を備えている。温度変動推定部１０４は、電力和算出部１１０から受信した電力和の情報に基づいて電力増幅器（ＰＡ）１０３の温度上昇値を推定し、この温度上昇値の情報を温度補正部１０６へ送信する機能を備えている。
【００４４】
制御部１０５は、自己が保有している制御テーブルを参照しながら、温度補正部１０６が算出した温度補正値を用いて温度センサ１０７の検出した検出温度を補正する機能を備えている。温度補正部１０６は、電力和算出部１１０が算出した電力和の算出結果に基づいて温度変動推定部１０４が推定した電力増幅器（ＰＡ）１０３の温度上昇推定値を用いて温度補正を行う機能を備えている。温度センサ１０７は、電力増幅器（ＰＡ）１０３の温度を測定する機能を備えている。送信電力情報部１０８は、自己が保有している送信電力情報を温度変動推定部１０４と制御部１０５へ送信する機能を備えている。
【００４５】
なお、図３に示す無線信号送信装置におけるポーラ変調の構成は、図５に示す従来方式の無線信号送信装置におけるポーラ変調の構成と同様にプリディストーション型であるので、歪補償テーブルを有する制御部１０５と温度センサ１０７は既に存在している。したがって、実施の形態２に適用される図３の無線信号送信装置は、従来の構成に対して、電力和算出部１１０、温度変動推定部１０４、及び温度補正部１０６のみを追加するだけでよい。
【００４６】
次に、図３の無線信号送信装置が行う通常のポーラ変調の動作について概略的に説明する。バースト信号生成器１０１がバースト信号を生成してベースバンド信号Ｉ（ｔ）、Ｑ（ｔ）を極座標変換器１１１へ送信すると、極座標変換器１１１は、受信したベースバンド信号Ｉ（ｔ）、Ｑ（ｔ）を振幅成分ｒ（ｔ）の信号と位相成分φ（ｔ）の信号に分解する。そして、振幅成分ｒ（ｔ）の信号は振幅増幅器１１２を通った後に最終段の電力増幅器（ＰＡ）１０３の電源供給端子へ入力することで電源電圧変調を行う。一方、位相成分φ（ｔ）の信号は、位相変調器１１３でキャリア（搬送波）の中心周波数ｆＣであるＲＦ（Radio Frequency）位相変調信号（ｃｏｓ（２πｆＣｔ＋φ（ｔ））を生成した後、最終段の電力増幅器（ＰＡ）１０３に入力することにより、振幅成分ｒ（ｔ）の信号と位相成分（ｃｏｓ（２πｆＣｔ＋φ（ｔ））の信号を乗算する。これにより、電力増幅器（ＰＡ）１０３は、高出力な無線信号（r・ｃｏｓ(２πｆＣｔ＋φ（ｔ）)を生成して出力することができる。
【００４７】
また、温度補償回路の動作については、前述の実施の形態１と同様の方法により、電力和算出部１１０が、バースト信号生成器１０１のバースト信号に基づいて、現在時刻からある一定時間がけ過去の時間に送信されたバースト信号の総電力を算出し、温度変動推定部１０４が、電力和算出部１１０からの総電力の情報と送信電力情報部１０８から取得した送信電力情報とに基づいて、電力増幅器（ＰＡ）１０３の瞬間的な温度変動を推定する。そして、温度補正部１０６が、温度変動推定部１０４から取得した温度変動推定値を用いて電力増幅器（ＰＡ）１０３の温度変動の推定値を補正する。これによって、制御部１０５は、推定された温度変動の補正値を用いて、電力増幅器（ＰＡ）１０３の自己発熱による速い時定数の温度変動の影響を補償することが可能となる。すなわち、検出温度の補正値に基づいて、電力増幅器（ＰＡ）１０３の温度変動に伴うバースト信号の特性（つまり、歪特性や電力特性）の変動を補正することができる。
【００４８】
なお、図１の実施の形態１における直交変調型の電力増幅器では、バースト信号の有無に応じて電力増幅器（ＰＡ）１０３の電源ＯＮ／ＯＦＦを行うために、スイッチ１０９を新たに設ける必要があったが、図３の実施の形態２におけるポーラ変調方式の電力増幅器の場合は、送信されるバースト信号の振幅がゼロであれば、必然的に、電力増幅器（ＰＡ）１０３の電源は自動的にＯＦＦになるため、電力増幅器（ＰＡ）１０３をＯＮ／ＯＦＦ制御するためのスイッチは不要となる。
【００４９】
また、図３のポーラ変調方式では、電力増幅器（ＰＡ）１０３はスイッチング動作によってバースト信号の電力増幅を行っているので、図１に示す直交変調方式の場合のように電力増幅器（ＰＡ）１０３がＯＮした直後に特性が不安定になることは少ない。したがって、バッテリセービング制御を行って、安定した歪特性及び電力特性を得ることができるなどの利点がある。
【００５０】
以上説明したように、送信する無線信号がバースト信号であって、電力増幅器の消費電力を抑制するために電力増幅器の電源をＯＮ／ＯＦＦするバッテリセービング機能を有する無線信号送信装置においては、電力増幅器の自己発熱に起因する温度変動によって歪特性や出力電力特性が変動する。しかし、本発明の無線信号送信装置においては、過去のバースト信号の電力の総和から電力増幅器の温度上昇を推定して、歪特性や出力電力特性を補正することにより、温度変動に起因する歪特性や出力電力特性の劣化を適正に抑制することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明の無線信号送信装置によれば、電力増幅器の自己発熱による温度変化を推定して温度補正を容易に実現することができるので、次世代の移動体端末に有効に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施の形態１における無線信号送信装置の構成を示すブロック図
【図２】図１に示すバースト信号生成器から流れるバースト信号
【図３】電力増幅器がポーラ変調方式である場合の本発明における実施の形態２の無線信号送信装置のブロック構成図
【図４】従来の無線信号送信装置における送信電力の温度補償方法を示すブロック図
【図５】従来の無線信号送信装置におけるポーラ変調回路の基本構成図
【符号の説明】
【００５３】
１０１  バースト信号生成器
１０２  歪／電力制御回路
１０３  電力増幅器（ＰＡ）
１０４  温度変動推定部
１０５  制御部
１０６  温度補正部
１０７  温度センサ
１０８  送信電力情報部
１０９  スイッチ
１１０  電力和算出部
１１１  極座標変換器
１１２  振幅信号増幅器
１１３  位相変調器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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