(57)【要約】【課題】装置の起動時等の低温時における無線送信特性の劣化を抑制することが可能な無線通信装置を提供する。【解決手段】無線通信装置１０１は、他の装置へ送信すべき送信信号を受けて増幅するための増幅部２５と、増幅部２５へ出力される送信信号を減衰可能な減衰部６２と、温度を検出するための温度検出部６１とを備え、減衰部６２は、温度検出部６１によって検出された温度が所定値より低い場合には送信信号を減衰させる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
他の装置へ送信すべき送信信号を受けて増幅するための増幅部と、
前記増幅部へ出力される前記送信信号を減衰可能な減衰部と、
温度を検出するための温度検出部とを備え、
前記減衰部は、前記温度検出部によって検出された前記温度が所定値より低い場合には前記送信信号を減衰させる、無線通信装置。
【請求項２】
前記無線通信装置は、さらに、
他の装置へ送信すべき通信データを生成し、生成した前記通信データをアナログ信号に変換して出力するための送信データ処理部と、
前記送信データ処理部から受けた前記アナログ信号を無線信号に変換し、他の装置へ送信するための無線送信部とを備え、
前記無線送信部は、前記減衰部、前記増幅部、および前記増幅部によって増幅された前記無線信号を分岐して出力するための分岐回路を含み、
前記無線通信装置は、さらに、
前記無線信号を測定するために、前記分岐回路から受けた前記無線信号をデジタル信号に変換するための送信信号測定部を備え、
前記送信データ処理部は、前記送信信号測定部によって変換されたデジタル信号に基づいて前記通信データを補正し、補正した前記通信データをアナログ信号に変換して出力する、請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記減衰部は、前記温度が前記所定値より高い場合には前記送信信号を減衰させない、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】
前記温度検出部は、検出した前記温度に応じたレベルを有する制御電圧を出力し、
前記減衰部は、前記温度検出部から受けた前記制御電圧に基づいて前記送信信号を減衰させ、
前記温度検出部は、
分圧比に応じた電圧を出力し、温度に応じて前記分圧比が変化する分圧回路と、
前記分圧回路の出力電圧を受けるためのボルテージフォロワとを含み、
前記減衰部は、前記ボルテージフォロワから受けた電圧を前記制御電圧として受け、
前記分圧回路は、供給される第１の電圧を分圧した電圧を出力し、
前記ボルテージフォロワには、前記第１の電圧よりもレベルの低い第２の電圧が電源電圧として供給される、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の無線通信装置。
【請求項５】
前記減衰部は、複数種類の減衰量を選択可能であり、前記複数種類の減衰量の中から、前記温度検出部によって検出された温度に基づいて減衰量を選択する、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の無線通信装置。
【請求項６】
前記温度検出部は、検出した前記温度に応じたレベルを有する制御電圧を出力し、
前記減衰部は、
前記制御電圧と第１の閾値電圧とを比較するための第１の比較器と、
前記制御電圧と第２の閾値電圧とを比較するための第２の比較器と、
前記制御電圧と第３の閾値電圧とを比較するための第３の比較器とを含み、
前記第１の比較器の比較結果および前記第２の比較器の比較結果に基づいて、前記複数種類の減衰量の中から減衰量を選択し、かつ
前記第１の比較器および前記第２の比較器の比較結果に関わらず、前記第３の比較器の比較結果に基づいて、前記送信信号を減衰させるか否かを選択する、請求項５に記載の無線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信装置に関し、特に、送信無線信号の電力を制御する機能を有する無線通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信装置において、送信データを補正することで送信アンプ等の歪みを補償するＤＰＤ（Digital Pre Distortion）を行なう場合がある（たとえば、Lei Ding, "Digital predistortion of power amplifiers for wireless application", Thesis, Georgia institute of Technology, 2004（非特許文献１）参照）。
【０００３】
この場合、無線通信装置では、たとえば、分岐された送信無線信号を受信処理してベースバンドのデジタル信号に変換することにより、当該送信無線信号を測定し、この測定結果に基づいて歪み補償を行なう。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】Lei Ding, "Digital predistortion of power amplifiers for wireless application", Thesis, Georgia institute of Technology, 2004
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
無線通信装置では、装置の起動時、装置温度が低温であることから送信アンプの利得が常温時と比べて大きくなり、無線信号の送信電力が規定値を超えてしまう場合がある。特に、無線信号を送信するためのハイパワーアンプでは、常温時でも出力電力が大きいことから、この問題が顕著となる。
【０００６】
また、ＤＰＤを採用する無線通信装置では、送信無線信号の測定と送信データの補正との間にタイムラグがあることから、装置が起動されて装置温度が上昇しているときには、測定時における装置温度と、送信データの補正時における装置温度とが異なる可能性が高い。
【０００７】
そうすると、現時点では測定時と比べて装置温度が上昇しているにも関わらず、過去の低温の条件下で測定した結果に基づいて歪み補償が行われることになり、必要以上に歪み補償が行われてしまう。このため、ＤＰＤ処理の収束により多くの時間を費やしてしまい、無線送信特性の劣化した状態が装置の起動時において生じ、また、その状態が長時間継続してしまう。
【０００８】
しかしながら、非特許文献１には、このような問題点を解決するための構成は開示されていない。
【０００９】
この発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、装置の起動時等の低温時における無線送信特性の劣化を抑制することが可能な無線通信装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
（１）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる無線通信装置は、他の装置へ送信すべき送信信号を受けて増幅するための増幅部と、上記増幅部へ出力される上記送信信号を減衰可能な減衰部と、温度を検出するための温度検出部とを備え、上記減衰部は、上記温度検出部によって検出された上記温度が所定値より低い場合には上記送信信号を減衰させる。
【００１１】
このような構成により、低温時において増幅部の出力電力が飽和することを防ぐことができるため、装置の起動時等の低温時における無線送信特性の劣化を抑制することができる。
【００１２】
（２）好ましくは、上記無線通信装置は、さらに、他の装置へ送信すべき通信データを生成し、生成した上記通信データをアナログ信号に変換して出力するための送信データ処理部と、上記送信データ処理部から受けた上記アナログ信号を無線信号に変換し、他の装置へ送信するための無線送信部とを備え、上記無線送信部は、上記減衰部、上記増幅部、および上記増幅部によって増幅された上記無線信号を分岐して出力するための分岐回路を含み、上記無線通信装置は、さらに、上記無線信号を測定するために、上記分岐回路から受けた上記無線信号をデジタル信号に変換するための送信信号測定部を備え、上記送信データ処理部は、上記送信信号測定部によって変換されたデジタル信号に基づいて上記通信データを補正し、補正した上記通信データをアナログ信号に変換して出力する。
【００１３】
このようなＤＰＤを採用する無線通信装置において、装置温度の上昇によって測定タイミングにおける装置温度と通信データの補正タイミングにおける装置温度とが異なっても、歪み補正量の収束点とＤＰＤ処理後の歪み補正量の状態との差を小さくすることができる。すなわち、無線通信装置が起動した直後等の低温時において、ＤＰＤ処理の収束に要する時間を短縮することにより、無線送信特性の劣化した状態が装置の起動時から長時間継続することを防ぐことができる。さらに、無線送信特性の劣化した状態が装置の起動時において生じることを防ぐことも可能となる。
【００１４】
（３）好ましくは、上記減衰部は、上記温度が上記所定値より高い場合には上記送信信号を減衰させない。
【００１５】
このように、ある周囲温度が所定値以上まで上昇すると、入力信号を減衰させずにそのまま通過させる構成により、装置温度の上昇に応じて増幅部の出力電力を適切に設定することができるため、低温時から常温時にわたって無線送信特性を良好に保つことができる。
【００１６】
（４）好ましくは、上記温度検出部は、検出した上記温度に応じたレベルを有する制御電圧を出力し、上記減衰部は、上記温度検出部から受けた上記制御電圧に基づいて上記送信信号を減衰させ、上記温度検出部は、分圧比に応じた電圧を出力し、温度に応じて上記分圧比が変化する分圧回路と、上記分圧回路の出力電圧を受けるためのボルテージフォロワとを含み、上記減衰部は、上記ボルテージフォロワから受けた電圧を上記制御電圧として受け、上記分圧回路は、供給される第１の電圧を分圧した電圧を出力し、上記ボルテージフォロワには、上記第１の電圧よりもレベルの低い第２の電圧が電源電圧として供給される。
【００１７】
このような構成により、分圧回路に供給される電圧よりもレベルの低い電圧に制御電圧の最大値を制限することができる。
【００１８】
（５）好ましくは、上記減衰部は、複数種類の減衰量を選択可能であり、上記複数種類の減衰量の中から、上記温度検出部によって検出された温度に基づいて減衰量を選択する。
【００１９】
このように、段階的に減衰量を設定可能な構成とすることにより、装置の起動時における温度の、装置設置環境による相違に応じて、増幅部への入力信号の電力を柔軟に設定することができる。すなわち、低温時における無線送信特性の劣化をさらに確実に抑制することができる。
【００２０】
（６）より好ましくは、上記温度検出部は、検出した上記温度に応じたレベルを有する制御電圧を出力し、上記減衰部は、上記制御電圧と第１の閾値電圧とを比較するための第１の比較器と、上記制御電圧と第２の閾値電圧とを比較するための第２の比較器と、上記制御電圧と第３の閾値電圧とを比較するための第３の比較器とを含み、上記第１の比較器の比較結果および上記第２の比較器の比較結果に基づいて、上記複数種類の減衰量の中から減衰量を選択し、かつ上記第１の比較器および上記第２の比較器の比較結果に関わらず、上記第３の比較器の比較結果に基づいて、上記送信信号を減衰させるか否かを選択する。
【００２１】
このような構成により、増幅部への無線信号の減衰量の設定をさらに柔軟に行なうことができる。
【００２２】
なお、減衰部は、第３の比較器の他に少なくとも第１の比較器および第２の比較器を含む構成であればよい。すなわち、減衰部は、第３の比較器以外の第１の比較器および第２の比較器を含む複数の比較器の比較結果に関わらず、第３の比較器の比較結果に基づいて、送信信号を減衰させるか否かを選択する。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、装置の起動時等の低温時における無線送信特性の劣化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施の形態に係る無線通信システムの構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る無線通信装置の構成を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る無線通信装置における入力電力制御部の構成を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る減衰量判定回路の各閾値電圧と、温度との関係を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る無線通信装置におけるハイパワーアンプの入力電力と出力電力との関係を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る無線通信装置が入力電力制御部を備えないと仮定した場合において行われるＤＰＤ処理を概念的に示す図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る無線通信装置におけるＤＰＤ処理を概念的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【００２６】
図１は、本発明の実施の形態に係る無線通信システムの構成を示す図である。
【００２７】
図１を参照して、無線通信システム３０１は、無線基地局装置（無線通信装置）１０１と、複数の無線端末装置（無線通信装置）２０１とを備える。
【００２８】
無線基地局装置１０１は、通信データを生成して無線端末装置２０１へ送信する。この通信データには、上位ネットワークから受信したデータも含まれる。また、無線基地局装置１０１は、無線端末装置２０１から受信した通信データの全部または一部を上位ネットワークへ送信する。
【００２９】
ここで、無線基地局装置１０１および無線端末装置２０１においてそれぞれ生成された通信データは、無線基地局装置１０１および無線端末装置２０１によってそれぞれ種々の信号処理が施され、最終的に無線信号に変換された後、無線端末装置２０１および無線基地局装置１０１へそれぞれ送信される。
【００３０】
図２は、本発明の実施の形態に係る無線通信装置の構成を示す図である。
【００３１】
図２を参照して、無線基地局装置（無線通信装置）１０１は、送信データ処理部２１と、無線送信部２２と、送信信号測定部２４と、アンテナ２３とを備える。送信データ処理部２１は、通信データ生成部１と、データ補正部２と、デジタル／アナログ変換器（ＤＡＣ）３とを含む。無線送信部２２は、直交変調器４と、入力電力制御部５と、送信増幅部２５と、カプラ（分岐回路）８と、発振器９とを含む。送信増幅部２５は、ドライバアンプ６と、ハイパワーアンプ７とを含む。送信信号測定部２４は、ミキサ１１と、ＬＰＦ１２と、アナログ／デジタル変換器（ＡＤＣ）１３と、ベースバンド変換部１４と、発振器１５とを含む。信号処理部１６は、たとえばＤＳＰ（Digital Signal Processor）であり、少なくとも通信データ生成部１、データ補正部２およびベースバンド変換部１４の機能を実行する。
【００３２】
送信データ処理部２１は、送信すべき通信データを生成し、生成した通信データをアナログ信号に変換して出力する。
【００３３】
無線送信部２２は、送信データ処理部２１から受けたアナログ信号を無線信号に変換して無線端末装置２０１へ送信する。
【００３４】
送信信号測定部２４は、無線送信部２２から受けた無線信号を中間周波帯のＩＦ（Intermediate Frequency）信号に変換し、変換したＩＦ信号をデジタル信号に変換する。
【００３５】
すなわち、送信信号測定部２４は、無線送信部２２から無線端末装置２０１へ送信される送信無線信号を測定するために、カプラ８から受けた無線信号を、測定用ローカル信号を用いて周波数の低い中心周波数ｆＩＦのＩＦ信号に変換する。そして、送信信号測定部２４は、変換したＩＦ信号をデジタル信号に変換する。
【００３６】
より詳細には、送信データ処理部２１において、通信データ生成部１は、たとえば上位ネットワークから受信したデータを含む通信データを生成し、生成した通信データに対してたとえばＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplex）方式におけるＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform）等の信号処理を行い、この信号処理後のデジタル信号をデータ補正部２へ出力する。
【００３７】
デジタル／アナログ変換器３は、データ補正部２を介して通信データ生成部１から受けたデジタル信号をアナログ信号に変換し、直交変調器４へ出力する。
【００３８】
直交変調器４は、デジタル／アナログ変換器３から受けたベースバンドのアナログ信号と発振器９から受けた送信用ローカル信号とを乗算することにより、デジタル／アナログ変換器３から受けたアナログ信号をたとえば直交変調して無線信号すなわちＲＦ（Radio Frequency）帯の信号に変換し、入力電力制御部５へ出力する。
【００３９】
入力電力制御部５は、直交変調器４から受けた無線信号の電力を調整して送信増幅部２５へ出力する。より詳細には、入力電力制御部５は、送信増幅部２５の入力信号のレベルを周囲温度に応じて制御する。
【００４０】
ドライバアンプ６は、入力電力制御部５から受けた無線信号を増幅し、ハイパワーアンプ７へ出力する。
【００４１】
ハイパワーアンプ７は、ドライバアンプ６から受けた無線信号を増幅し、カプラ８へ出力する。ハイパワーアンプ７の利得は、ドライバアンプ６の利得よりも大きい。
【００４２】
カプラ８は、ハイパワーアンプ７から受けた無線信号を分岐して出力する。カプラ８によって分岐された一方の無線信号は、アンテナ２３を介して無線端末装置２０１へ送信される。また、カプラ８によって分岐された他方の無線信号は、送信信号測定部２４におけるミキサ１１へ出力される。ここで、カプラ８からミキサ１１へ出力される無線信号の電力は、カプラ８からミキサ１１へ出力される無線信号の電力と比べてかなり小さくなるように、カプラ８における結合度が設定される。
【００４３】
ミキサ１１は、カプラ８から受けた無線信号と発振器１５から受けた測定用ローカル信号とを乗算することにより、カプラ８から受けた無線信号を中心周波数ｆＩＦのＩＦ信号に周波数変換し、ローパスフィルタ１２へ出力する。
【００４４】
ローパスフィルタ１２は、ミキサ１１から受けたＩＦ信号の周波数成分のうち、所定の周波数以上の成分を減衰させた信号をデジタル／アナログ変換器１３へ出力する。
【００４５】
デジタル／アナログ変換器１３は、ローパスフィルタ１２から受けたＩＦ信号をアナログ／デジタル変換し、信号処理部１６におけるベースバンド変換部１４へ出力する。
【００４６】
ベースバンド変換部１４は、デジタル／アナログ変換器１３から受けたＩＦ帯のデジタル信号をたとえば直交復調してベースバンドのデジタル信号に変換し、データ補正部２へ出力する。このベースバンドのデジタル信号が、無線送信部２２から出力される送信無線信号の測定結果を示している。
【００４７】
データ補正部２は、ベースバンド変換部１４から受けたデジタル信号に基づいて、通信データ生成部１によって生成された通信データを補正し、デジタル／アナログ変換器３へ出力する。より詳細には、データ補正部２は、たとえば、送信信号測定部２４から受けたデジタル信号が示す送信無線信号の測定結果から、当該送信無線信号の変調帯域外の成分すなわちサイドローブを測定し、このサイドローブが所定レベル以下になるように通信データを補正する。
【００４８】
図３は、本発明の実施の形態に係る無線通信装置における入力電力制御部の構成を示す図である。
【００４９】
図３を参照して、入力電力制御部５は、温度検出部６１と、減衰部６２とを含む。温度検出部６１は、サーミスタ３１と、抵抗３２，３３と、オペアンプ３４とを含む。減衰部６２は、減衰量判定回路６３と、可変減衰器６４とを含む。減衰量判定回路６３は、オペアンプ３５，３７〜４０と、ＥＸＯＲゲート４１〜４６と、スイッチ５１とを含む。オペアンプ３７〜４０は、１つのＩＣ（Integrated Circuit）３６に含まれる。可変減衰器６４は、減衰切り替え回路４７〜５０を含む。
【００５０】
温度検出部６１は、検出した温度に応じたレベルを有する制御電圧Ｖｃｔｒｌを出力する。
【００５１】
減衰部６２は、送信増幅部２５へ出力される無線信号を減衰可能である。すなわち、減衰部６２は、温度検出部６１から受けた制御電圧Ｖｃｔｒｌに基づいて、直交変調器４から受けた無線信号を減衰させる。たとえば、減衰部６２は、複数種類の減衰量を選択可能であり、複数種類の減衰量の中から、温度検出部６１によって検出された温度に基づいて減衰量を選択する。また、減衰部６２は、直交変調器４から受けた無線信号を減衰させて出力するか、減衰させないで出力するかを選択可能である。
【００５２】
より詳細には、温度検出部６１において、サーミスタ３１は、電源電圧Ｖｃｃの供給されるノードに接続された第１端と、第２端とを有する。抵抗３２は、サーミスタ３１の第２端に接続された第１端と、接地電圧の供給されるノードに接続された第２端とを有する。
【００５３】
オペアンプ３４は、サーミスタ３１の第２端および抵抗３２の第１端に接続された非反転入力端子と、互いに接続された出力端子および反転入力端子とを有する。抵抗３３は、電源電圧Ｖｃｃの供給されるノードに接続された第１端と、オペアンプ３４の電源入力端子に接続された第２端とを有する。
【００５４】
温度検出部６１では、たとえば、温度に対して抵抗値が大きく変化するサーミスタを用いる。サーミスタ３１は、たとえば送信増幅部２５の近傍に配置され、送信増幅部２５の周囲温度を検出する。
【００５５】
具体的には、温度検出部６１では、サーミスタ３１を用いて分圧回路を構成し、温度変化に応じて当該分圧回路の分圧比を変化させることにより、周囲温度を電圧値に変換し、当該電圧値の制御電圧Ｖｃｔｒｌを出力する。
【００５６】
減衰部６２において、減衰量判定回路６３は、温度検出部６１から受けた制御電圧Ｖｃｔｒｌに基づいて、現在の装置温度に対応する減衰量を設定する。また、減衰量判定回路６３は、装置温度が所定値以上になった場合には、減衰量を０ｄＢに設定する。
【００５７】
可変減衰器６４は、直列接続した複数の減衰器を設け、減衰量判定回路６３によって設定された減衰量で入力信号を減衰させ、出力する。
【００５８】
温度検出部６１において、サーミスタ３１は、たとえばＮＴＣ（Negative Temperature Coefficient）サーミスタであり、周囲温度が上昇すると抵抗値が減少する特性を有する。なお、サーミスタ３１は、周囲温度が上昇すると抵抗値が上昇する特性を有するＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）サーミスタであってもよく、ＰＴＣサーミスタを用いる場合には、サーミスタ３１および抵抗３２の配置を入れ替えればよい。
【００５９】
これにより、サーミスタ３１および抵抗３２によって構成される分圧回路３０の分圧比が、温度に応じて変化する。分圧回路３０は、供給される電源電圧Ｖｃｃを分圧した分圧電圧を出力する。
【００６０】
また、オペアンプ３４は、ボルテージフォロワとして動作し、分圧回路３０から受けた分圧電圧を制御電圧Ｖｃｔｒｌとして出力する。
【００６１】
サーミスタ３１の抵抗値をＲｘとし、抵抗３２の抵抗値をＲとすると、制御電圧Ｖｃｔｒｌは以下の式で表される。
Ｖｃｔｒｌ＝（Ｒ／（Ｒ＋Ｒｘ））×Ｖｃｃ
【００６２】
すなわち、サーミスタ３１の周囲温度が下がるとサーミスタの抵抗値Ｒｘが大きくなり、制御電圧Ｖｃｔｒｌが小さくなる。一方、サーミスタ３１の周囲温度が上がるとサーミスタの抵抗値Ｒｘが小さくなり、制御電圧Ｖｃｔｒｌが大きくなる。
【００６３】
なお、分圧電圧の温度による傾きを調整するために、たとえばサーミスタ３１と並列に接続される抵抗が設けられてもよい。
【００６４】
また、温度検出部６１では、制御電圧Ｖｃｔｒｌの出力回路としてボルテージフォロワを用いる。これにより、分圧回路３０の後段回路の影響による分圧電圧の低下を防ぐことができる。
【００６５】
また、ボルテージフォロワには、電源電圧Ｖｃｃよりもレベルの低い電圧が電源電圧として供給される。
【００６６】
具体的には、ボルテージフォロワは、自己の電源電圧以上の電圧は出力できないことから、電源電圧Ｖｃｃがたとえば５Ｖであったとしても、抵抗３３の抵抗値を調整してボルテージフォロワの電源電圧をたとえば３．３Ｖとすることにより、制御電圧Ｖｃｔｒｌの最大値を３．３Ｖと制限することができる。すなわち、抵抗３３の抵抗値を調整することにより、制御電圧Ｖｃｔｒｌの最大値を調整することが可能である。
【００６７】
減衰量判定回路６３において、オペアンプ３５は、閾値電圧Ｖｔｈｃと制御電圧Ｖｃｔｒｌとを比較し、制御電圧Ｖｃｔｒｌの方が閾値電圧Ｖｔｈｃよりも小さい場合には論理ハイレベルの信号を出力し、制御電圧Ｖｃｔｒｌの方が閾値電圧Ｖｔｈｃよりも大きい場合には論理ローレベルの信号を出力する。
【００６８】
オペアンプ３７は、閾値電圧Ｖｔｈ１と制御電圧Ｖｃｔｒｌとを比較し、制御電圧Ｖｃｔｒｌの方が閾値電圧Ｖｔｈ１よりも小さい場合には論理ハイレベルの信号を出力し、制御電圧Ｖｃｔｒｌの方が閾値電圧Ｖｔｈ１よりも大きい場合には論理ローレベルの信号を出力する。
【００６９】
オペアンプ３８は、閾値電圧Ｖｔｈ２と制御電圧Ｖｃｔｒｌとを比較し、制御電圧Ｖｃｔｒｌの方が閾値電圧Ｖｔｈ２よりも小さい場合には論理ハイレベルの信号を出力し、制御電圧Ｖｃｔｒｌの方が閾値電圧Ｖｔｈ２よりも大きい場合には論理ローレベルの信号を出力する。
【００７０】
オペアンプ３９は、閾値電圧Ｖｔｈ３と制御電圧Ｖｃｔｒｌとを比較し、制御電圧Ｖｃｔｒｌの方が閾値電圧Ｖｔｈ３よりも小さい場合には論理ハイレベルの信号を出力し、制御電圧Ｖｃｔｒｌの方が閾値電圧Ｖｔｈ３よりも大きい場合には論理ローレベルの信号を出力する。
【００７１】
オペアンプ４０は、閾値電圧Ｖｔｈ４と制御電圧Ｖｃｔｒｌとを比較し、制御電圧Ｖｃｔｒｌの方が閾値電圧Ｖｔｈ４よりも小さい場合には論理ハイレベルの信号を出力し、制御電圧Ｖｃｔｒｌの方が閾値電圧Ｖｔｈ４よりも大きい場合には論理ローレベルの信号を出力する。
【００７２】
スイッチ５１は、電源電圧Ｖｃｃの供給されるノードとＩＣ３６の電源入力端子との間に接続され、オペアンプ３５から受けた信号に基づいてオンおよびオフを切り替える。具体的には、スイッチ５１は、オペアンプ３５から受けた信号が論理ハイレベルの場合にオンし、論理ローレベルの場合にオフする。
【００７３】
ＥＸＯＲゲート４１は、オペアンプ３７から受けた信号およびオペアンプ３８から受けた信号の排他的論理和を示す信号を出力する。
【００７４】
ＥＸＯＲゲート４２は、オペアンプ３７から受けた信号およびオペアンプ３９から受けた信号の排他的論理和を示す信号を出力する。
【００７５】
ＥＸＯＲゲート４３は、オペアンプ３７から受けた信号およびオペアンプ４０から受けた信号の排他的論理和を示す信号を出力する。
【００７６】
ＥＸＯＲゲート４４は、ＥＸＯＲゲート４１から受けた信号およびＥＸＯＲゲート４２から受けた信号の排他的論理和を示す信号を出力する。
【００７７】
ＥＸＯＲゲート４５は、ＥＸＯＲゲート４１から受けた信号およびＥＸＯＲゲート４３から受けた信号の排他的論理和を示す信号を出力する。
【００７８】
ＥＸＯＲゲート４６は、ＥＸＯＲゲート４４から受けた信号およびＥＸＯＲゲート４５から受けた信号の排他的論理和を示す信号を出力する。
【００７９】
可変減衰器６４において、減衰切り替え回路４７は、オペアンプ３７から受けた信号が論理ハイレベルの場合には、直交変調器４から受けた無線信号を８ｄＢ減衰させて出力し、論理ローレベルの場合には、直交変調器４から受けた無線信号を減衰させずに出力する。
【００８０】
減衰切り替え回路４８は、ＥＸＯＲゲート４１から受けた信号が論理ハイレベルの場合には、減衰切り替え回路４７から受けた無線信号を４ｄＢ減衰させて出力し、論理ローレベルの場合には、減衰切り替え回路４７から受けた無線信号を減衰させずに出力する。
【００８１】
減衰切り替え回路４９は、ＥＸＯＲゲート４４から受けた信号が論理ハイレベルの場合には、減衰切り替え回路４８から受けた無線信号を２ｄＢ減衰させて出力し、論理ローレベルの場合には、減衰切り替え回路４８から受けた無線信号を減衰させずに出力する。
【００８２】
減衰切り替え回路５０は、ＥＸＯＲゲート４６から受けた信号が論理ハイレベルの場合には、減衰切り替え回路４９から受けた無線信号を１ｄＢ減衰させてドライバアンプ６へ出力し、論理ローレベルの場合には、減衰切り替え回路４９から受けた無線信号を減衰させずにドライバアンプ６へ出力する。
【００８３】
図４は、本発明の実施の形態に係る減衰量判定回路の各閾値電圧と、温度との関係を示す図である。
【００８４】
図４を参照して、減衰量判定回路６３において、閾値電圧Ｖｔｈ１、Ｖｔｈ２、Ｖｔｈ３およびＶｔｈ４は、温度ｔ１、ｔ２、ｔ３およびｔ４のときの制御電圧Ｖｃｔｒｌにそれぞれ対応する。温度ｔ１、ｔ２、ｔ３およびｔ４は、たとえば−３０℃、−２０℃、−１０℃および０℃である。また、制御電圧Ｖｃｔｒｌの最大値ＶＬＭは、オペアンプ３４の電源電圧に対応する。
【００８５】
減衰部６２は、オペアンプ３７〜４０の比較結果に基づいて、複数種類の減衰量の中から減衰量を選択する。
【００８６】
具体的には、温度検出部６１の検出温度がｔ１より低い場合には、オペアンプ３７〜４０から論理ハイレベルの信号が出力される。そうすると、減衰切り替え回路４７は、論理ハイレベルの信号を受けて入力信号を８ｄＢ減衰させ、減衰切り替え回路４８〜５０は、論理ローレベルの信号を受けて入力信号を減衰させずに出力する。すなわち、可変減衰回路６４の減衰量は８ｄＢとなる。
【００８７】
また、温度検出部６１の検出温度がｔ１より高くｔ２より低い場合には、オペアンプ３７から論理ローレベルの信号が出力され、オペアンプ３８〜４０から論理ハイレベルの信号が出力される。そうすると、減衰切り替え回路４８は、論理ハイレベルの信号を受けて入力信号を４ｄＢ減衰させ、減衰切り替え回路４７、４９および５０は、論理ローレベルの信号を受けて入力信号を減衰させずに出力する。すなわち、可変減衰回路６４の減衰量は４ｄＢとなる。
【００８８】
また、温度検出部６１の検出温度がｔ２より高くｔ３より低い場合には、オペアンプ３７および３８から論理ローレベルの信号が出力され、オペアンプ３９および４０から論理ハイレベルの信号が出力される。そうすると、減衰切り替え回路４９は、論理ハイレベルの信号を受けて入力信号を２ｄＢ減衰させ、減衰切り替え回路４７、４８および５０は、論理ローレベルの信号を受けて入力信号を減衰させずに出力する。すなわち、可変減衰回路６４の減衰量は２ｄＢとなる。
【００８９】
また、温度検出部６１の検出温度がｔ３より高くｔ４より低い場合には、オペアンプ３７〜３９から論理ローレベルの信号が出力され、オペアンプ４０から論理ハイレベルの信号が出力される。そうすると、減衰切り替え回路５０は、論理ハイレベルの信号を受けて入力信号を１ｄＢ減衰させ、減衰切り替え回路４７〜４９は、論理ローレベルの信号を受けて入力信号を減衰させずに出力する。すなわち、可変減衰回路６４の減衰量は１ｄＢとなる。
【００９０】
また、温度検出部６１の検出温度がｔ４より高い場合には、オペアンプ３７〜４０から論理ローレベルの信号が出力される。そうすると、減衰切り替え回路４７〜５０は、論理ローレベルの信号を受けて入力信号を減衰させずに出力する。すなわち、可変減衰回路６４の減衰量は０ｄＢとなる。
【００９１】
また、減衰部６２は、オペアンプ３７〜４０の比較結果に関わらず、オペアンプ３５の比較結果に基づいて、送信信号を減衰させるか否かを選択する。
【００９２】
より詳細には、オペアンプ３５が受ける閾値電圧Ｖｔｈｃのレベルは設定変更可能である。温度検出部６１の検出温度が閾値電圧Ｖｔｈｃに対応する温度ｔｃより大きくなると、すなわち制御電圧Ｖｃｔｒｌが閾値電圧Ｖｔｈｃより大きくなると、オペアンプ３５は、論理ローレベルの信号をスイッチ５１へ出力する。
【００９３】
スイッチ５１は、オペアンプ３５から論理ローレベルの信号を受けてオフする。そうすると、ＩＣ３６に電源電圧Ｖｃｃが供給されなくなり、オペアンプ３７〜４０の出力信号が論理ローレベルとなる。これにより、可変減衰回路６４の減衰量は０ｄＢとなる。
【００９４】
たとえば、図４に示すように閾値電圧Ｖｔｈｃを閾値電圧Ｖｔｈ３より大きく閾値電圧Ｖｔｈ４より小さいレベルに設定した場合を考える。この場合、装置温度が上昇している状態において、減衰量判定回路６３が減衰量を２ｄＢに設定した後にさらに装置温度が上昇すると、減衰量判定回路６３は１ｄＢの設定を飛ばして減衰量を０ｄＢに設定する、といった減衰量の制御が可能となる。
【００９５】
なお、減衰量判定回路６３は、各減衰切り替え回路における減衰量を合成可能な論理演算を行なう構成であってもよい。また、各減衰切り替え回路における減衰量は、ドライバアンプ６およびハイパワーアンプ７の特性に応じて適宜設定すればよい。また、可変減衰回路６４において減衰切り替え回路が１つだけ設けられる構成であってもよく、０ｄＢおよび他の減衰量の２種類だけ減衰量を設定可能な構成であってもよい。
【００９６】
ただし、可変減衰回路６４のように段階的に減衰量を設定可能な構成とすることにより、装置の起動時における温度の、装置設置環境による相違に応じて、送信増幅部２５への入力信号の電力を柔軟に設定することができる。これにより、ＤＰＤ処理の早期収束等を図り、低温時における無線送信特性の劣化をさらに確実に抑制することができる。
【００９７】
図５は、本発明の実施の形態に係る無線通信装置におけるハイパワーアンプの入力電力と出力電力との関係を示す図である。
【００９８】
図５を参照して、グラフＧＡは、無線通信装置１０１が十分に暖まった常温時におけるハイパワーアンプ７の出力電力を示している。常温時では、ハイパワーアンプ７の入力電力がＰＡのときに出力電力が飽和するため、ハイパワーアンプ７の入力電力をＰＡより小さいたとえばＰ１に設定する。
【００９９】
グラフＧＢは、無線通信装置１０１が起動した直後の低温時におけるハイパワーアンプ７の出力電力を示している。低温時では、常温時と比べてハイパワーアンプ７の利得が上昇するため、ハイパワーアンプ７の入力電力がＰＡおよびＰ１より小さいＰＢのときに出力電力が飽和する。
【０１００】
このため、常温時と同じようにハイパワーアンプ７の入力電力をＰ１に設定すると、ハイパワーアンプ７の出力電力が飽和してしまう。また、ドライバアンプ６の利得も、常温時と比べて低温時の方が上昇するため、ハイパワーアンプ７の入力電力は常温時よりも大きくなる。
【０１０１】
そこで、入力電力制御部５における減衰部６２は、温度検出部６１によって検出された温度が所定値より低い場合には送信信号すなわち直交変調器４から受けた無線信号を減衰させる。
【０１０２】
すなわち、入力電力制御部５は、低温時にハイパワーアンプ７の入力電力を下げる制御を行なう。たとえば、入力電力制御部５は、ハイパワーアンプ７の入力電力をＰＢより小さいＰ２に設定する。
【０１０３】
これにより、低温時においてハイパワーアンプ７の出力電力が飽和することを防ぐことができるため、低温時における無線送信特性の劣化を防ぐことができる。
【０１０４】
また、減衰部６２は、温度が上記所定値より高い場合には送信信号を減衰させない。
【０１０５】
すなわち、無線通信装置１０１の温度がある程度上昇すると、入力電力制御部５は、ハイパワーアンプ７の入力電力を元に戻す制御を行なう。具体的には、入力電力制御部５は、ハイパワーアンプ７の入力電力の設定をＰ２からＰ１に戻す。
【０１０６】
これにより、装置温度の上昇に応じてハイパワーアンプ７の出力電力を適切に設定することができるため、低温時から常温時にわたって無線送信特性を良好に保つことができる。
【０１０７】
図６は、本発明の実施の形態に係る無線通信装置が入力電力制御部を備えないと仮定した場合において行われるＤＰＤ処理を概念的に示す図である。
【０１０８】
図６を参照して、無線通信装置１０１の起動直後における、ＤＰＤ処理を行なう元となる送信無線信号の測定タイミングをｔ１とし、当該ＤＰＤ処理によって通信データが補正されるタイミングをｔ２とする。
【０１０９】
このように、ＤＰＤを採用する無線通信装置１０１では、送信無線信号の測定と通信データの補正との間にタイムラグがある。そして、無線通信装置１０１が起動されると、時間の経過とともに装置温度が上昇していくことから、測定タイミングｔ１における装置温度と、通信データの補正タイミングｔ２における装置温度とは異なる。
【０１１０】
このため、補正タイミングｔ２では測定タイミングｔ１と比べて装置温度が上昇しているにも関わらず、補正タイミングｔ２よりも過去の低温の条件下で測定した結果に基づいて歪み補償が行われることになり、必要以上に歪み補償が行われてしまう。具体的には、歪み補正量の収束点に対して、ＤＰＤ処理後の歪み補正量の状態がＤ１だけオーバーしてしまう。
【０１１１】
このため、無線通信装置１０１が入力電力制御部５を備えない場合には、ＤＰＤ処理の収束に多くの時間を費やしてしまい、無線送信特性の劣化した状態が装置の起動時において生じ、また、その状態が長時間継続してしまう。たとえば、隣接チャネルに漏えいする送信無線信号のレベルが増大してしまう。
【０１１２】
図７は、本発明の実施の形態に係る無線通信装置におけるＤＰＤ処理を概念的に示す図である。
【０１１３】
図７を参照して、無線通信装置１０１では、入力電力制御部５が、無線通信装置１０１が起動した直後の低温時において、パワーアンプ７の入力電力を下げる制御を行なう。
【０１１４】
これにより、測定タイミングｔ１における歪み補正量の状態が、図６に示す場合と比べて、収束点に対して近くなる。このため、装置温度の上昇によって測定タイミングｔ１における装置温度と通信データの補正タイミングｔ２における装置温度とが異なっても、歪み補正量の収束点とＤＰＤ処理後の歪み補正量の状態との差をＤ１より小さいＤ２に抑制することができる。
【０１１５】
すなわち、無線通信装置１０１が起動した直後等の低温時において、ＤＰＤ処理の収束に要する時間を短縮し、無線送信特性の劣化した状態が装置の起動時から長時間継続することを防ぐことができ、さらに、無線送信特性の劣化した状態が装置の起動時において生じることを防ぐことも可能となる。
【０１１６】
ところで、無線通信装置では、装置の起動時、装置温度が低温であることから送信アンプの利得が常温時と比べて大きくなり、無線信号の送信電力が規定値を超えてしまう場合がある。
【０１１７】
これに対して、本発明の実施の形態に係る無線通信装置では、減衰部６２は、送信増幅部２５へ出力される送信信号を減衰可能であり、温度検出部６１によって検出された温度が所定値より低い場合には送信信号を減衰させる。具体的には、周囲温度に応じて送信増幅部２５の前段に設けた減衰器の値を自動的に切り替える。
【０１１８】
このような構成により、低温時において送信増幅部２５の出力電力が飽和することを防ぐことができるため、装置の起動時等の低温時における無線送信特性の劣化を抑制することができる。
【０１１９】
また、本発明の実施の形態に係る無線通信装置では、送信データ処理部２１は、他の装置へ送信すべき通信データを生成し、生成した通信データをアナログ信号に変換して出力する。無線送信部２２は、送信データ処理部２１から受けたアナログ信号を無線信号に変換し、他の装置へ送信する。カプラ８は、送信増幅部２５によって増幅された無線信号を分岐して出力する。送信信号測定部２４は、無線信号を測定するために、カプラ８から受けた無線信号をデジタル信号に変換する。そして、送信データ処理部２１は、送信信号測定部２４によって変換されたデジタル信号に基づいて通信データを補正し、補正した通信データをアナログ信号に変換して出力する。
【０１２０】
このようなＤＰＤを採用する無線通信装置において、装置温度の上昇によって測定タイミングにおける装置温度と通信データの補正タイミングにおける装置温度とが異なっても、歪み補正量の収束点とＤＰＤ処理後の歪み補正量の状態との差を小さくすることができる。すなわち、無線通信装置が起動した直後等の低温時において、ＤＰＤ処理の収束に要する時間を短縮することにより、無線送信特性の劣化した状態が装置の起動時から長時間継続することを防ぐことができる。さらに、無線送信特性の劣化した状態が装置の起動時において生じることを防ぐことも可能となる。
【０１２１】
また、本発明の実施の形態に係る無線通信装置では、減衰部６２は、温度が上記所定値より高い場合には送信信号を減衰させない。
【０１２２】
このように、周囲温度が所定値以上まで上昇すると、入力信号を減衰させずにそのまま通過させる構成により、装置温度の上昇に応じて送信増幅部２５の出力電力を適切に設定することができるため、低温時から常温時にわたって無線送信特性を良好に保つことができる。
【０１２３】
また、本発明の実施の形態に係る無線通信装置では、温度検出部６１において、分圧回路３０は、分圧比に応じた電圧を出力し、温度に応じて分圧比が変化する。ボルテージフォロワは、分圧回路３０の出力電圧を受ける。減衰部６２は、ボルテージフォロワから受けた電圧を制御電圧Ｖｃｔｒｌとして受ける。分圧回路３０は、供給される電源電圧Ｖｃｃを分圧した電圧を出力する。そして、ボルテージフォロワには、電源電圧Ｖｃｃよりもレベルの低い電圧が電源電圧として供給される。
【０１２４】
このような構成により、分圧回路３０に供給される電圧よりもレベルの低い電圧に制御電圧Ｖｃｔｒｌの最大値を制限することができる。
【０１２５】
また、本発明の実施の形態に係る無線通信装置では、減衰部６２は、複数種類の減衰量を選択可能であり、複数種類の減衰量の中から、温度検出部６１によって検出された温度に基づいて減衰量を選択する。
【０１２６】
このように、段階的に減衰量を設定可能な構成とすることにより、装置の起動時における温度の、装置設置環境による相違に応じて、送信増幅部２５への入力信号の電力を柔軟に設定することができる。すなわち、低温時における無線送信特性の劣化をさらに確実に抑制することができる。
【０１２７】
また、本発明の実施の形態に係る無線通信装置では、減衰部６２は、オペアンプ３７〜４０の比較結果に基づいて、複数種類の減衰量の中から減衰量を選択する。そして、減衰部６２は、オペアンプ３７〜４０の比較結果に関わらず、オペアンプ３５の比較結果に基づいて、カプラ８から受けた無線信号を減衰させるか否かを選択する。
【０１２８】
このような構成により、送信増幅部２５への無線信号の減衰量の設定をさらに柔軟に行なうことができる。
【０１２９】
なお、本発明の実施の形態に係る無線通信装置では、減衰部６２の減衰量が０ｄＢとなる設定も可能であるとしたが、０ｄＢに設定可能でなくてもよい。すなわち、減衰部６２は、温度が低いときには減衰量を大きく設定し、温度が高いときには減衰量を小さく設定することが可能な構成であればよい。
【０１３０】
また、本発明の実施の形態に係る無線通信装置では、減衰部６２は、直交変調器４から受けた無線信号の電力を制御する構成であるとしたが、これに限定するものではない。電力制御対象は、ベースバンド信号であってもよいし、ＩＦ信号であってもよい。
【０１３１】
また、本発明の実施の形態に係る無線通信装置では、ＤＰＤ処理を行なう構成であるとしたが、これに限定するものではない。ＤＰＤ処理を行なわない構成であっても、無線通信装置１０１が起動した直後等の低温時において、ハイパワーアンプ７の出力信号の歪みを抑制し、送信無線信号のスプリアスを低減するという効果が得られる。すなわち、無線送信特性の劣化した状態が装置の起動時から長時間継続することを防ぐことができ、さらに、無線送信特性の劣化した状態が装置の起動時において生じることを防ぐことも可能となる。
【０１３２】
また、本発明の実施の形態に係る無線通信装置では、抵抗３３の抵抗値を調整することにより、オペアンプ３４の電源電圧を電源電圧Ｖｃｃよりも低くし、制御電圧Ｖｃｔｒｌの最大値を制限する構成であるとしたが、これに限定するものではない。オペアンプ３５の閾値電圧Ｖｔｈｃを、閾値電圧Ｖｔｈ４より大きく、かつ電源電圧Ｖｃｃより小さくなるように設定することにより、同等の機能を実現することが可能である。この場合、抵抗３３は不要となる。
【０１３３】
また、本発明の実施の形態に係る無線通信装置では、デジタル／アナログ変換器１３においてＩＦサンプリングを行なう構成であるとしが、これに限定するものではない。デジタル／アナログ変換器１３の前段回路において送信無線信号がベースバンド信号にダウンコンバートされ、デジタル／アナログ変換器１３がベースバンド信号をサンプリングする構成であってもよい。
【０１３４】
また、本発明の実施の形態では、無線基地局装置１０１の低温時における無線送信特性の劣化を抑制する例を説明したが、本発明は、無線端末装置２０１等の他の無線通信装置にも適用可能である。
【０１３５】
また、本発明の実施の形態に係る無線通信装置は、ＴＤＤ方式およびＦＤＤ方式等、種々の無線通信方式に適用することが可能である。
【０１３６】
上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１３７】
１  通信データ生成部
２  データ補正部
３  デジタル／アナログ変換器（ＤＡＣ）
４  直交変調器
５  入力電力制御部
６  ドライバアンプ
７  ハイパワーアンプ
８  カプラ（分岐回路）
９  発振器
１１  ミキサ
１２  ＬＰＦ
１３  アナログ／デジタル変換器（ＡＤＣ）
１４  ベースバンド変換部
１５  発振器
１６  信号処理部
２１  送信データ処理部
２２  無線送信部
２３  アンテナ
２４  送信信号測定部
２５  送信増幅部
３１  サーミスタ
３２，３３  抵抗
３４，３５，３７〜４０  オペアンプ
４１〜４６  ＥＸＯＲゲート
４７〜５０  減衰切り替え回路
５１  スイッチ
６１  温度検出部
６２  減衰部
６３  減衰量判定回路
６４  可変減衰器
１０１  無線基地局装置（無線通信装置）
２０１  無線端末装置（無線通信装置）
３０１  無線通信システム
【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】
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