(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バースト信号である送信信号を増幅する電力増幅器の増幅出力から検出した電力検出信号と電力制御信号との差分に基づいて前記電力増幅器の利得を制御するように構成した無線通信装置の送信制御装置において、
それぞれが前記バースト信号の包絡線波形に対応する電力対時間関連データである前記電力増幅器の初期制御データと所定の送信特性を実現する制御データとを記憶する記憶手段と、前記初期制御データを読み出して前記電力制御信号とする制御データ読出手段と、前記制御データと前記電力検出信号との差分により前記制御データ読出手段の初期制御データの修正を制御する比較手段と、を有することを特徴とする無線通信装置の送信制御装置。
【請求項２】
バースト信号である送信信号を増幅する電力増幅器の増幅出力から検出した電力検出信号と電力制御信号との差分に基づいて前記電力増幅器の利得を制御するように構成した無線通信装置の送信制御装置において、
それぞれが前記バースト信号の包絡線波形に対応する電力対時間関連データである前記電力増幅器の初期制御データと所定の送信特性を実現する制御データとを記憶する記憶手段と、前記初期制御データを読み出して前記電力制御信号とする制御データ読出手段と、前記制御データと前記電力検出信号との差分により前記記憶手段に記憶された初期制御データの書き換え修正を制御する比較手段と、を有することを特徴とする無線通信装置の送信制御装置。
【請求項３】
バースト信号である送信信号を増幅する電力増幅器の増幅出力から検出した電力検出信号と電力制御信号との差分に基づいて前記電力増幅器の利得を制御するように構成した無線通信装置の送信制御方法において、
記憶手段にそれぞれが前記バースト信号の包絡線波形に対応する電力対時間関連データである前記電力増幅器の初期制御データと所定の送信特性を実現する制御データとを記憶し、前記初期制御データを読み出して前記電力制御信号とし、前記制御データを読み出して前記電力検出信号との差分を算出し、前記読み出した初期制御データを修正することを特徴とする無線通信装置の送信制御方法。
【請求項４】
バースト信号である送信信号を増幅する電力増幅器の増幅出力から検出した電力検出信号と電力制御信号との差分に基づいて前記電力増幅器の利得を制御するように構成した無線通信装置の送信制御方法において、
記憶手段にそれぞれが前記バースト信号の包絡線波形に対応する電力対時間関連データである前記電力増幅器の初期制御データと所定の送信特性を実現する制御データとを記憶し、前記初期制御データを読み出して前記電力制御信号とし、前記制御データと前記電力検出信号との差分を算出し、前記記憶手段に記憶された初期制御データの書き換え修正を行うことを特徴とする無線通信装置の送信制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、無線通信装置の送信制御に関し、特に、携帯無線端末等の無線通信装置の送信制御装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の無線通信装置の送信電力制御においては、電力制御データをメモリ等に記憶させ、この記憶データを読み出して送信信号の電力増幅器の自動利得制御回路の制御信号として使用する構成を採用するものが提案されている。
図４は、従来の無線通信装置の送信制御装置を示す図である。無線通信装置の送信制御装置は、送信する信号を入力し電力増幅する電力増幅器（Power Amplifier）１９と、前記電力増幅器１９の出力側に接続され、増幅出力の電力を検出する電力検出器（Power detector）１８と、電力増幅器の利得を制御するための電力制御データ１５を記憶するメモリ１４と、メモリ１４に記憶されているデータをアナログデータに変換するＤ／Ａ変換器１６と、前記電力検出器１８の検出出力と前記Ｄ／Ａ変換器１６の出力とに基づいて前記電力増幅器１９の利得を制御する電力増幅制御装置（Power Amplifier Controller）１７と、から構成される。
【０００３】
従来の送信制御装置では、電力増幅器１９のゲイン制御を行うための電力制御データ１５をメモリ１４から読み出し、前記電力制御データ１５をＤ／Ａ変換器１６により電圧値に変換して制御信号として電力増幅制御装置１７に入力する。電力検出器１８は電力増幅器１９より出力された電力の一部を検波してその電力値を電力増幅制御装置１７へ入力する。電力増幅制御装置１７は、Ｄ／Ａ変換器１６から入力した値と電力検出器１８からの振幅値を入力し、両者の差分を算出し、当該差分により電力増幅器１９のゲインを制御する。
【０００４】
以上の制御により、電力増幅器１９は、その出力の信号振幅（電力）がメモリ１４に記憶された電力制御データ１５と一致するように制御されるので、メモリ１４の電力制御データ１５を適正に設定することにより、送信信号の特性を適正値にすることが可能である。メモリ１４内に書き込まれるデータは生産ラインにおいて全ての携帯無線端末に対して同一の電力制御データ１５として設定される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
大量生産される携帯無線端末等の無線通信装置においては、生産工程において一台ごとに最適な電気的特性が得られるように調整することは時間と設備等の制約があり、実現は困難である。
図４に示す従来の携帯無線端末等の無線通信装置の送信制御装置も同様であり、メモリ１４に書き込まれるデータは、個々の無線通信装置の特性の相違に拘わらず、調整値データとして同一データである。また、温度や電圧の変化による電気的特性の変化が生じても、メモリに一度書き込まれたデータはエンドユーザでは調整することはできないものであるから、エンドユーザが使用中に温度変化や電圧変化が生じたとしても、電力制御データ１５が書き換わることがないから最適な送信特性を確保し続けることが困難であった。また、かかる温度変化等への対応として温度検出手段を別途設ける方法（特開平7-212254号公報）の採用も考えられるが、装置構成、生産、コスト、性能面のあらゆる点で問題がある。
【０００７】
（目的）
本発明の目的は、送信特性を機器の特性のバラツキ及び使用環境の変化等に拘わらず最適に自動調整することが可能な無線通信装置の送信制御装置及び方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、無線通信装置の生産工程に於いてリードタイムを増やすことなく、その送信特性を一台ごとに調整することを可能とし、温度、電圧等の変化、経年変化等にも随時最適な送信特性が確保されるよう自動調整される無線通信装置の送信制御装置及び方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の無線通信装置の送信制御装置は、バースト信号である送信信号を増幅する電力増幅器の増幅出力から検出した電力検出信号と電力制御信号との差分に基づいて前記電力増幅器の利得を制御するように構成した無線通信装置の送信制御装置において、それぞれが前記バースト信号の包絡線波形に対応する電力対時間関連データである前記電力増幅器の初期制御データと所定の送信特性を実現する制御データとを記憶する記憶手段（例えば図１のメモリ１）と、前記初期制御データを読み出して前記電力制御信号とする制御データ読出手段（例えば図１の校正データ読出修正部４）と、前記制御データと前記電力検出信号との差分により前記制御データ読出手段の初期制御データの修正を制御する比較手段（例えば図１の波形データ読出部５、波形データ保持部７、比較部６）と、を有することを特徴とする。
【０００９】
本発明の無線通信装置の送信制御装置は、バースト信号である送信信号を増幅する電力増幅器の増幅出力から検出した電力検出信号と電力制御信号との差分に基づいて前記電力増幅器の利得を制御するように構成した無線通信装置の送信制御装置において、それぞれが前記バースト信号の包絡線波形に対応する電力対時間関連データである前記電力増幅器の初期制御データと所定の送信特性を実現する制御データとを記憶する記憶手段（例えば図３のメモリ１）と、前記初期制御データを読み出して前記電力制御信号とする制御データ読出手段（例えば図３の校正データ読出部１３）と、前記制御データと前記電力検出信号との差分により前記記憶手段に記憶された初期制御データの書き換え修正を制御する比較手段（例えば図３の波形データ読出部５、波形データ保持部７、比較部６）と、を有することを特徴とする。
【００１１】
本発明の無線通信装置の送信制御方法は、バースト信号である送信信号を増幅する電力増幅器の増幅出力から検出した電力検出信号と電力制御信号との差分に基づいて前記電力増幅器の利得を制御するように構成した無線通信装置の送信制御方法において、記憶手段（例えば図１のメモリ１）にそれぞれが前記バースト信号の包絡線波形に対応する電力対時間関連データである前記電力増幅器の初期制御データと所定の送信特性を実現する制御データとを記憶し、前記初期制御データを読み出して前記電力制御信号とし、前記制御データを読み出して前記電力検出信号との差分を算出し、前記読み出した初期制御データを修正すること（例えば図１の波形データ読出部５、波形データ保持部７、比較部６）を特徴とする。
【００１２】
本発明の無線通信装置の送信制御方法は、バースト信号である送信信号を増幅する電力増幅器の増幅出力から検出した電力検出信号と電力制御信号との差分に基づいて前記電力増幅器の利得を制御するように構成した無線通信装置の送信制御方法において、記憶手段（例えば図３のメモリ１）にそれぞれが前記バースト信号の包絡線波形に対応する電力対時間関連データである前記電力増幅器の初期制御データと所定の送信特性を実現する制御データとを記憶し、前記初期制御データを読み出して前記電力制御信号とし（例えば図３の校正データ読出部１３）、前記制御データと前記電力検出信号との差分を算出し、前記記憶手段に記憶された初期制御データの書き換え修正を行うこと（例えば図３の波形データ読出部５、波形データ保持部７、比較部６）を特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
（構成の説明）
図１は、本発明に係る無線通信装置の送信制御装置及び方法の一実施の形態を示す図である。
本実施の形態では、図４に示す従来例と同様の利得制御の構成として、送信信号を入力し電力増幅して出力する電力増幅器（Power Amplifier）１１と、前記電力増幅器１１の出力側に接続され、増幅出力の電力を検出する電力検出器（Power detector）１２と、Ｄ／Ａ変換部８と、前記電力検出器１１の出力と前記Ｄ／Ａ変換部８の出力とに基づいて前記電力増幅器１１の利得を制御する電力増幅制御装置（Power Amplifier Controller）１０と、からなる構成を備えるとともに、更に次の構成を備える。つまり、
電力対時間関連データ（Power vs Time relationship）としての初期校正データ（Calibration data）２と、スペクトラム（Spectrum）特性が最もよくなる送信信号等、所定の送信特性を実現するための振幅（電力）特性を表す電力対時間関連データである波形データ３と、を記憶する記憶手段としてのメモリ１と、メモリ１から初期校正データ２を読み出して保持ないし修正して前記Ｄ／Ａ変換部８に出力する校正データ読出修正部４と、メモリ１から波形データ３を読み出して保持する波形データ読出部５と、前記電力検出器１２の検出出力をＡＤ変換するＡ／Ｄ変換部９と、前記Ａ／Ｄ変換部９の出力を保持し電力増幅器１１の実際の電力対時間関連データとして出力する波形データ保持部７と、波形データ読出部５と波形データ保持部７の各出力を比較して差分値を出力し、前記校正データ読出修正部４の校正データを修正する制御を行う比較部６と、から構成される。
【００１５】
各部の機能はつぎのとおりである。
電力増幅器１１、電力検出部１２及び電力増幅制御部１０については、電力増幅器１１は無線通信装置の送信信号である変調波の電力を増幅し、電力検出器１２は電力増幅された送信信号の一部に基づき受け取った電力を電力対時間関連データとして変換し電力値に相当するアナログ信号を出力し、電力増幅制御部１０は、電力検出器１２からのアナログ信号とＤ／Ａ変換部８からの校正データのアナログ信号とを比較し、その差分値を算出して出力し、前記電力増幅器１１の増幅利得を制御するという各機能により、全体として増幅利得の負帰還制御を行う機能を有する。
【００１６】
メモリ１は、送信信号の電力増幅器１１の校正制御用の初期校正データ２として、電力増幅器１１の諸特性、例えば立ち上がり特性等を考慮しその校正を行い、後述する所定の送信特性の出力により速く収束させるための電力対時間関連データと、同様に波形データ３として、電力増幅器１１のスペクトラム出力特性の良い出力特性等、所定の送信特性を実現する電力対時間関連データと、がそれぞれ予め書き込まれ記憶する機能を有する。
【００１７】
校正データ読出修正部４は、無線送信装置の起動時にメモリ１の前記初期校正データ２を電力増幅器１１の電力制御用の校正データとして読み込み、比較部６からの制御により前記校正データを修正する機能及び前記校正データ又は修正された校正データをＤ／Ａ変換部８に出力する機能を有する。
【００１８】
波形データ読出部５は、メモリ１の前記波形データ３を読み出して保持するとともに比較部５に出力する機能を有し、波形データ保持部７は、Ａ／Ｄ変換部９から出力される電力検出器１２からの電力値のディジタル信号を保持するとともに比較部５に出力する機能を有する。
【００１９】
比較部６は、波形データ読出部５及び波形データ保持部７の各出力の比較を行い、一致していなければ両出力の差分値について校正データ読出修正部４の校正データに加減算を行い又は差分値を埋めるようにして校正データ４を書き換える等により、保持されている校正データの修正を行う機能を有する。
【００２０】
（動作の説明）
本実施の形態の動作について、図１、図２を参照して携帯無線端末等の送信信号を例として詳細に説明する。
一般に携帯無線端末の送信信号は、一定振幅（電力）のバースト状信号として送信される。この場合、メモリ１には、生産工程において電力増幅器１１の利得（ゲイン）をコントロールするため校正データの初期値である初期校正データ２として、バースト信号の送信期間に相当する時間の送信信号に要求される電力レベルに対応する波形データが予め書き込まれる。この波形データは、電力増幅器１１の増幅特性に対応して、例えば、電力増幅器１１の略矩形のバースト信号の立ち上がり及び立ち下がり特性等を考慮した立ち上がり及び立ち下がり時間を有する波形データ等として設定される。また同時にメモリ１には、スペクトラム出力特性が最もよくなる等、所定の送信特性の電力対時間関連データ、例えば、電力増幅出力の周波数帯域特性が所定範囲に制限可能なバースト信号となるような波形データ３が書き込まれる。具体的には高調波の発生を抑制可能なバースト信号のエンベロープの立ち上がり及び立ち下がり特性等を有する送信波形に対応する波形データ等である。
【００２１】
以上のような設定を完了した携帯無線端末の電力増幅制御に関して図２に示すように動作する。
携帯無線端末の電源投入後の送信動作において、まず、校正データ読出修正部４はメモリ１から初期校正データ２を読み出して保持し、波形データ読出部５はメモリ１の波形データ３を読み出して保持する（ｓ１、ｓ２）。Ｄ／Ａ変換部８は前記初期校正データ２をアナログ信号の電力制御信号として、電力増幅器１１に入力するバースト信号の包絡線波形と同期して出力する。電力増幅器１１は、前記バースト信号を増幅して出力（送信）し（ｓ３）、このとき電力増幅器１１は、電力増幅制御部１０により前記電力制御信号と、電力検出器１２から出力される増幅出力を検波した送信波形と、の差分により自動利得制御される。電力増幅器１１のバースト信号の増幅過程において、Ａ／Ｄ変換部９は前記送信波形をディジタル信号とし、波形データ保持部７は前記ディジタル信号を増幅された送信信号の実際の波形データ（電力対時間関連データ）として取り込む（ｓ４）。比較部６は、波形データ保持部７の実際の波形データと波形データ読出部５の波形データとを比較し（ｓ５）、一致しない場合（ｓ６）、校正データ読出修正部４の初期校正データをその差分を埋めるように修正する（ｓ７、ｓ２）。以上の校正データ読出修正部４の初期校正データの修正後の動作も同様に行われ、比較部６は送信信号の送信の単位で、波形データ３と実際の波形データとを比較し、その差分を抽出して不一致についてその差分を埋めるように校正データ読出修正部４のデータの修正を繰り返す。
【００２３】
以上の修正動作は、波形データ保持部７に保持される実際の波形データと波形データ読出部５に保持される波形データとが一致するように動作する送信信号単位での負帰還動作であるから、電力検出器１２の経時的な電力の検出出力、即ち電力増幅器１１の出力電力の経時的な電力の推移がメモリ１に記憶された波形データ３の経時的な推移と一致するように制御される負帰還制御動作である。
【００２４】
従って、本実施の形態によれば、電力増幅器１１の増幅特性は動作初期におけるメモリ１の初期校正データ２により校正されるとともに、送信信号の繰り返しの送信動作によりメモリ１の波形データ３に一致するように制御される。つまり、前記波形データ３として所定の送信特性を満たす理想的なデータを記憶することにより、使用時の温度変化等の環境変化、電圧変化等の電気的条件の変化、経時変化等、に影響されず増幅利得を含む送信特性の自動的な最適状態の維持が実現される。
【００２５】
（他の実施の形態）
以上の実施の形態は、送信開始時にメモリ１の初期校正データ２を校正データ読出修正部４に読み出し、その後校正データ読出修正部４に保持する校正データを比較部６の出力により修正する構成を採用した例であるが、校正データ読出修正部４による修正に代えて直接メモリ１の初期校正データ２を書き換えて修正するように構成することが可能である。
【００２６】
図３は、このように構成した本実施の形態を示す図である。本実施の形態の基本構成は図１に示す構成と同様であるが、校正データ読出修正部４を読み出し機能のみの校正データ読出部１３とし、比較部６からメモリ１の初期校正データ２の書き換え制御を行うように構成する。エンドユーザが使用している環境において、例えば温度変化や電池電圧の変化等により送信特性が劣化した場合、波形保持部７の電力対時間関連データが変化するため、波形データ読出部５の電力対時間関連データと一致しなくなり、比較部６は両電力対時間関連データの差分を埋めるようにメモリ１の初期校正データ２を書き換える。本実施の形態の場合、校正データ読出部１３を介して常に書き換えられた校正データ２に従って電力増幅器１１が制御されるので、図１に示す実施の形態と同様に送信特性の劣化が改善される。
【００２７】
図３に示す実施の形態によれば、メモリ１の初期校正データ２がこの無線通信装置の特性に従ったデータとして保持されているから、常に送信開始の初期動作から最適な送信特性を発揮するという特徴を有する。
【００２８】
また、本発明の更に他の実施の形態として、本発明の原理を利用して携帯無線端末等の無線通信装置の生産工程における送信特性の調整及び確認を行うための無線通信装置の送信制御方法を構成することが可能である。つまり、図３に示す実施の形態の無線通信装置のメモリ１に前述の所定データを記録した後、送信特性の確認工程において一旦電源を投入して送信動作を行い、電力増幅器１１の出力電力の経時的な電力の推移とメモリ１に記憶された波形データ３の経時的な推移とを一致させる負帰還制御動作を実施するという簡易な方法により、送信特性を一台ごとに自動調整することが可能である。
【００２９】
また、以上の実施の形態では送信信号として包絡線波形が矩形のバースト信号を想定した実施の形態を説明したが、本発明はかかる送信信号に限られるものではなく、矩形以外の包絡線波形を有する送信信号や継続的な送信信号等、無線通信装置の種類に応じた各種の送信信号において適用可能である。
【００３０】
【発明の効果】
本発明によれば、無線通信装置の電力増幅器の自動利得調整回路における電力制御信号として、記憶手段に格納した初期制御データと所望のスペクトラム出力特性等、所定の送信特性を実現する制御データとを使用し、送信開始時に初期制御データにより送信を行うとともに、送信結果を所定の送信特性を実現する制御データと比較して前記初期制御データを帰還制御するように構成しているから、無線通信装置の送信特性を環境の検出手段を用いることなく常に最適に自動調整される。
【００３１】
このためエンドユーザの使用の際に、温度変化等の環境変化、電圧変化等の電気的条件の変化、経年変化等にも随時最適な送信特性が確保されるよう自動調整される。
【００３２】
更に、携帯無線端末等の無線通信装置の生産工程に於いては、リードタイムを増やすことなく、その送信特性を一台ごとに調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の無線通信装置の送信制御装置及び方法の一実施の形態を示す図である。
【図２】  本実施の形態の処理フローを示す図である。
【図３】  本発明の他の実施の形態を示す図である。
【図４】  従来例を示す図である。
【符号の説明】
１  メモリ
２  初期校正データ
３  波形データ
４  校正データ読出修正部
５  波形データ読出部
６  比較部
７  波形データ保持部
８  Ｄ／Ａ変換部
９  Ａ／Ｄ変換部
１０  電力増幅制御部
１１  電力増幅器
１２  電力検出器
１３  校正データ読出部
【図１】
0003991205.tif 000002
【図２】
0003991205.tif 000003
【図３】
0003991205.tif 000004
【図４】
0003991205.tif 000005