(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一定の供給電力下においてはＮＦ（Ｎｏｉｓｅ  Ｆｉｇｕｒｅ）特性および歪み特性を劣化させずに可変の利得値で受信波を増幅可能な可変利得増幅器（４ａ、８ａ）を含む受信部（３）と、
前記受信波の受信電力に応じて前記可変利得増幅器における前記利得値を指定する利得制御信号（Ｓ５）を生成する利得制御信号生成部（２１）と、
制御部（１２）と、
メモリ（１３）と
を備え、
前記メモリには、前記利得値に対応した、受信部への供給電力の値が記憶され、
前記制御部は、前記利得制御信号により指定される前記利得値に基づいて、前記メモリに記憶された前記供給電力の値を参照することにより前記受信部に供給すべき電力を制御する
ことを特徴とする受信機。
【請求項２】
演算部（１２ａ）
をさらに備え、
前記受信部は、前記受信波を間欠受信することが可能であり、
前記メモリにはさらに、前記利得制御信号により指定される前記利得値が間欠受信の度に書き込まれ、
前記演算部は、前記メモリに書き込まれた間欠受信時の前記利得値を用いて前記利得値の平均値を算出し、
前記制御部は、前記演算部で算出された前記利得値の前記平均値に基づいて、前記メモリに記憶された前記供給電力の値を参照することにより前記受信部に供給すべき電力を制御する
請求の範囲１記載の受信機。
【請求項３】
前記演算部は、複数の前記利得値のうち時間的に現在により近いデータの寄与が大きくなるよう重み付けを行って、前記平均値を算出する
請求の範囲２記載の受信機。
【請求項４】
前記受信機の移動速度を検出可能な移動速度検出器（１６）を
さらに備え、
前記演算部は、前記移動速度の値が大きいほど前記平均値が小さくなるよう補正する
請求の範囲２記載の受信機。
【請求項５】
間欠受信中に前記利得制御信号生成部が最新の前記利得制御信号を生成した場合には、前記制御部は、前記最新の前記利得制御信号により指定される利得値に基づいて、前記メモリに記憶された前記供給電力の値を参照することにより前記受信部に供給すべき電力を再び制御する
請求の範囲２記載の受信機。
【請求項６】
一定の供給電力下においてはＮＦ（Ｎｏｉｓｅ  Ｆｉｇｕｒｅ）特性および歪み特性を劣化させずに可変の利得値で受信波を増幅可能な可変利得増幅器（４ａ、８ａ）を含む受信部（３）と、
前記受信波の受信電力に応じて前記可変利得増幅器における前記利得値を指定する利得制御信号（Ｓ５）を生成する利得制御信号生成部（２１）と、
送信波を生成する送信部（１０）と、
前記送信波の電力を検出する送信電力検出部（１１）と、
制御部（１２）と、
メモリ（１３）と
を備え、
前記メモリには、前記利得値と前記送信波の前記電力とに対応した、受信部への供給電力の値が記憶され、
前記制御部は、前記利得制御信号により指定された前記利得値及び前記送信電力検出部での検出結果に基づいて、前記メモリに記憶された前記供給電力の値を参照することにより前記受信部に供給すべき電力を制御する
ことを特徴とする送受信機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、携帯電話機やトランシーバ等の受信機及び送受信機に関し、特に、消費電力の削減に有効な受信機及び送受信機に関する。
【背景技術】  携帯電話等の受信機及び送受信機は、無線高周波信号の受信部を有している。一般には、受信部に供給される電力が大きければ、受信部の最適動作点で動作させることが可能となり、受信波のＮＦ（Ｎｏｉｓｅ  Ｆｉｇｕｒｅ）特性（入力信号のＳＮ比と出力信号のＳＮ比との比）や歪み特性（入力信号の信号電圧対歪電圧比と出力信号の信号電圧対歪電圧比との比）及び受信利得が向上して受信特性が良くなる。逆に、受信部に供給される電力が小さければ、最適動作点から外れて受信特性は低下するものの、消費電力を抑えることができる。よって、受信部に供給される電力は、無線高周波信号の受信状況に応じて制御される必要がある。すなわち、無線高周波信号の受信状況が良好な場合には、受信特性の低下が伴うとしても消費電力削減を図るべきであり、無線高周波信号の受信状況が劣悪であれば、受信部への供給電力を増大させて受信特性の改善を図るべきである。
例えば下記の特許文献１においては、受信状況を示すＲＳＳＩ（Ｒｅｃｅｉｖｅ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｓｔｒｅｎｇｔｈ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）信号の検出結果に応じて受信部への供給電力が制御される技術が示されている。
しかし、ＲＳＳＩ信号の検出結果に応じて受信部への供給電力を制御する場合、受信部内復調器からの出力たるアナログ電圧信号を対数変換してＲＳＳＩ信号を生成するログアンプ（Ｌｏｇａｒｉｔｈｍｉｃ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）回路、及び、そのログアンプ回路からの出力信号をＡ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ→Ｄｉｇｉｔａｌ）変換するＡ／Ｄコンバータを、ＲＳＳＩ信号検出回路として余計に設ける必要があり、回路規模の増大を招く。
なお、特許文献１以外にも、本願に関連する技術を開示するものとして下記の特許文献２ないし４が存在する。
【特許文献１】          特開平５−３７４０８号公報
【特許文献２】          特開平７−３０９５７号公報
【特許文献３】          特表２００２−５２２９３８号公報
【特許文献４】          特開２００２−２１７７７４号公報
【発明の開示】
本発明は、上記のような問題点を解決し、ＲＳＳＩ号のような受信状況を示す信号に基づかずとも、受信部への供給電力を高精度に制御可能な受信機及び送受信機を実現することを目的とする。
本発明に係る受信機は、一定の供給電力下においてはＮＦ（Ｎｏｉｓｅ  Ｆｉｇｕｒｅ）特性および歪み特性を劣化させずに可変の利得値で受信波を増幅可能な可変利得増幅器（４ａ、８ａ）を含む受信部（３）と、前記受信波の受信電力に応じて前記可変利得増幅器における前記利得値を指定する利得制御信号（Ｓ５）を生成する利得制御信号生成部（２１）と、制御部（１２）と、メモリ（１３）とを備え、前記メモリには、前記利得値に対応した、受信部への供給電力の値が記憶され、前記制御部は、前記利得制御信号により指定される前記利得値に基づいて、前記メモリに記憶された前記供給電力の値を参照することにより前記受信部に供給すべき電力を制御することを特徴としている。
本発明に係る受信機によれば、制御部は、利得制御信号により指定される利得値に基づいて、メモリに記憶された供給電力の値を参照することにより受信部に供給すべき電力を制御する。よって、ＲＳＳＩ信号のような受信状況を示す信号に基づかずとも、受信波の受信状況に基づいて利得値を指定する利得制御信号を援用して、受信部への供給電力を高精度に制御することができる。
本発明に係る送受信機は、一定の供給電力下においてはＮＦ（Ｎｏｉｓｅ  Ｆｉｇｕｒｅ）特性および歪み特性を劣化させずに可変の利得値で受信波を増幅可能な可変利得増幅器（４ａ、８ａ）を含む受信部（３）と、前記受信波の受信電力に応じて前記可変利得増幅器における前記利得値を指定する利得制御信号（Ｓ５）を生成する利得制御信号生成部（２１）と、送信波を生成する送信部（１０）と、前記送信波の電力を検出する送信電力検出部（１１）と、制御部（１２）と、メモリ（１３）とを備え、前記メモリには、前記利得値と前記送信波の前記電力とに対応した、受信部への供給電力の値が記憶され、前記制御部は、前記利得制御信号により指定された前記利得値及び前記送信電力検出部での検出結果に基づいて、前記メモリに記憶された前記供給電力の値を参照することにより前記受信部に供紿すべき電力を制御することを特徴としている。
本発明に係る送受信機によれば、制御部は、利得制御信号により指定された利得値及び送信電力検出部での検出結果に基づいてメモリに記憶された供給電力の値を参照することにより受信部に供給すべき電力を制御する。よって、ＲＳＳＩ信号のような受信状況を示す信号に基づかずとも、受信波の受信状況に基づいて利得値を指定する利得制御信号を援用して、さらに、送信波の信号強度にも基づいて受信部への供給電力を高精度に制御することができる。
この発明の目的、特徴、局面、および利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。
【図面の簡単な説明】  図１は、本発明の実施の形態１に係る受信機の構成を示す図である。
図２は、実施の形態１に係る受信機の制御動作を示すフローチャートである。
図３は、ＲＳＳＩ信号の値−利得値−受信電界強度の関係を示すグラフである。
図４は、実施の形態１に係る受信機における低雑音増幅器及び復調器内の可変利得増幅器の増幅段の具体的構成例を示す図である。
図５は、実施の形態１に係る受信機における受信部電力制御回路の具体的構成例を示す図である。
図６は、本発明の実施の形態２に係る受信機の構成を示す図である。
図７は、実施の形態２に係る受信機の制御動作を示すフローチャートである。
図８は、実施の形態２に係る受信機における利得値−受信部供給電力の関係を示すグラフである。
図９は、本発明の実施の形態３に係る送受信機の構成を示す図である。
図１０は、実施の形態３に係る送受信機における利得値−送信電力−受信部供給電力の関係を示すグラフである。
【発明を実施するための最良の形態】  実施の形態１．
本実施の形態は、可変利得増幅器（ＶＧＡ：Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｇａｉｎ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）における利得値に基づいて受信部への供紿電力を制御する受信機である。
図１に本実施の形態に係る受信機の構成を示す。この受信機は、無線信号の受信処理を行う無線部１０１ａと、無線部１０１ａにて復調された後のベースバンド信号に対して処理を行うベースバンド部１０２ａとを含む。基地局（図示せず）からの受信波は、無線部１０１ａ内のアンテナ１で受信され、無線部１０１ａ内の分波部２を介して無線部１０１ａ内の受信部３へと入力される。
受信部３は、低雑音増幅器（ＬＮＡ：Ｌｏｗ  Ｎｏｉｓｅ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）４、ＢＰＦ（Ｂａｎｄ  Ｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ）５、ミキサ６、局部発振器７、復調器８から構成される。低雑音増幅器４においては受信波が増幅され、増幅された受信波はＢＰＦ５にて所定の周波数帯域の信号として濾波される。濾波された受信波は、局部発振器７から所定周波数の信号を受けたミキサ６にて周波数変換される。そして、周波数変換された受信波は復調器８にてベースバンド信号Ｓ１に復調される。
なお、低雑音増幅器４及び復調器８内にはそれぞれ、一定の供給電力下においてはＮＦ（Ｎｏｉｓｅ  Ｆｉｇｕｒｅ）特性（入力信号のＳＮ比と出力信号のＳＮ比との比）および歪み特性（入力信号の信号電圧対歪電圧比と出力信号の信号電圧対歪電圧比との比）を劣化させずに可変の利得値で受信波を増幅可能な可変利得増幅器４ａ，８ａが設けられている。
無線部１０１ａ内にはさらに、数十ないし数百の論理ゲートを組み合わせたロジック回路で構成された制御部１２と、受信部３に供給する電力を制御部１２の指示に基づいて制御する受信部電力制御回路１４とが設けられている。
ベースバンド部１０２ａ内には、復調器８から出力されたベースバンド信号Ｓ１をＡ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ→Ｄｉｇｉｔａｌ）変換し、ディジタル信号Ｓ２として出力するＡ／Ｄコンバータ１５、受信波の受信電力に応じて可変利得増幅器４ａ，８ａにおける利得値を制御する利得制御信号Ｓ５を生成する利得制御信号生成部２１、および、制御部１２に接続されたＳＲＡＭ（Ｓｔａｔｉｃ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）等で構成されるメモリ１３が設けられている。
利得制御信号生成部２１は、演算回路１７、比較回路１８、利得テーブル１９、減算器２０を備える。演算回路１７は、例えばＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）で構成される演算処理可能な回路であって、ディジタル信号Ｓ２からベースバンド信号Ｓ１の電圧振幅レベルを算出し、その電圧振幅レベルの値から、無線部１０１ａ通過後の受信電力を算出する。比較回路１８はディジタルコンパレータであって、演算回路１７での受信電力算出結果たる信号Ｓ３を復調信号基準レベル信号ＬＶ１と比較し、その差分を信号Ｓ４として出力する。利得テーブル１９は、メモリと加算器と減算器とで構成される回路であって、信号Ｓ４とメモリ内に記憶された各種パラメータとを用いて、利得制御信号Ｓ５として出力すべき利得値を算出する。利得テーブル１９はまた、メモリ内に記憶された各種パラメータを用いて、アンテナ１から受信部３までのトータル利得を算出し、信号Ｓ６として出力する。減算器２０は、信号Ｓ３の値から信号Ｓ６の値を減算して、算出結果をＲＳＳＩ信号Ｓ７として出力する。
以下、具体数値例を用いて利得制御信号Ｓ５の生成について説明する。例えば、アンテナ１及び分波部２でのトータル電力損失を２ｄＢとする。また、現在の受信部３でのトータル利得値が２０ｄＢに設定されているとする。
演算回路１７では、Ａ／Ｄコンバータ１５から出力されるディジタル信号Ｓ２を所定の演算式に入れることにより、ベースバンド信号Ｓ１の電圧振幅レベルを算出し、その電圧振幅レベルの値より、無線部１０１ａ通過後の受信電力を算出する。ここでは、無線部１０１ａ通過後の受信電力の値が例えば−５２ｄＢであったとする。
比較回路１８は、−５２ｄＢとの算出結果を示す信号Ｓ３と復調信号基準レベル（復調を行うのに最も適した受信電力値）信号ＬＶ１の値とを比較する。復調信号基準レベル信号ＬＶ１の値が−４０ｄＢに設定されているとすると、比較回路１８は、−５２ｄＢと−４０ｄＢとの差分を計算し、その差分たる１２ｄＢとの情報を信号Ｓ４として出力する。なお、この数値例では、現在の受信電力−５２ｄＢは復調信号基準レベル−４０ｄＢには達しておらず、不十分な増幅状況にあると言える。
利得テーブル１９内のメモリには、受信部３でのトータル利得値２０ｄＢとの設定情報と、アンテナ１及び分波部２でのトータル電力損失２ｄＢとの情報とが、記憶されている。そして、利得テーブル１９内の加算器は、比較回路１８で算出された１２ｄＢとの差分を現在の受信部３でのトータル利得値２０ｄＢに加算する。
利得テーブル１９は、その加算結果を用いて、現在の受信部３でのトータル利得値２０ｄＢからあと１２ｄＢ上昇させた３２ｄＢという利得値の情報を、利得制御信号Ｓ５として受信部３に出力する。また、利得テーブル１９内の減算器は、現在の受信部３でのトータル利得値２０ｄＢからアンテナ１及び分波部２でのトータル電力損失２ｄＢを差し引いた１８ｄＢとの値（これは、アンテナ１、分波部２及び受信部３でのトータル利得値を示す）の情報を信号Ｓ６として減算器２０に出力する。
減算器２０は、信号Ｓ３の内容たる−５２ｄＢとの値から信号Ｓ６の内容たる１８ｄＢとの値を減算し、アンテナ１が受けている受信波の現在の受信電力が−７０ｄＢであると算出する。この算出結果がＲＳＳＩ信号Ｓ７となる。
次に、本実施の形態にかかる受信機の動作について説明する。図２は、本実施の形態に係る受信機の制御動作を示すフローチャートである。
まず、利得制御信号Ｓ５が制御部１２に入力され、利得制御信号Ｓ５により指定された利得値の情報が制御部１２において検出される（ステップＳ１１）。
さて、メモリ１３には予め、利得制御信号Ｓ５により指定される利得値に対応した、受信部３へ供給すべき電力の値が記憶されている。具体的には例えば、利得制御信号Ｓ５により指定される利得値が０ｄＢ〜１０ｄＢの範囲にあれば電力ａが、利得値が１１ｄＢ〜２０ｄＢの範囲にあれば電力ｂが、利得値が２１ｄＢ〜３０ｄＢの範囲にあれば電力ｃが、利得値が３１ｄＢ〜４０ｄＢの範囲にあれば電力ｄが、利得値が４１ｄＢ〜５０ｄＢの範囲にあれば電力ｅが、それぞれ採用される（ａ＜ｂ＜ｃ＜ｄ＜ｅとする）。すなわち、受信部３への供給電力が電力ａ〜ｅの５段階に区分され、利得制御信号Ｓ５により指定される利得値に応じて各電力ａ〜ｅのいずれかの値が規定されている。
この場合、利得制御信号Ｓ５により指定された利得値が低くなるほど、受信部３への供紿電力が減少するよう規定されている。これは、利得制御信号Ｓ５により指定された利得値が低ければ、受信波が十分な電力で送られており、利得をそれほど向上させる必要はないと考えられるので、受信部３への供給電力を少なくして消費電力の削減を図るためである。
逆に、利得制御信号Ｓ５により指定された利得値が高くなるほど、受信部３への供給電力が増大するよう規定されている。これは、利得制御信号Ｓ５により指定された利得値が高ければ受信状況が良好でないと考えられるので、受信部３への供給電力を増大させて受信部３を最適動作点で動作させることにより受信特性の改善を図るためである。
図３は、利得制御信号Ｓ５により指定された利得値と受信電界強度との関係を示すグラフである。図３から判るように、受信電界強度が低いほど利得値が高く設定され、受信電界強度が高いほど利得値が低く設定される。
ちなみに、図３ではＲＳＳＩ信号の値と受信電界強度との関係をも示しているが、ＲＳＳＩ信号の値は、受信電界強度が低いほど小さな値となり、受信電界強度が高いほど大きな値となる。
なお、上記においては、受信部３に供給すべき電力がａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅと段階的に変化するよう規定しているが、段階的にではなく利得値に応じて連続的に受信部３への電力が変化するように規定してもよい。
図４は、低雑音増幅器４及び復調器８内にそれぞれ設けられた可変利得増幅器４ａ，８ａの一部の増幅段の具体的構成例を示す図である。可変利得増幅器４ａおよび可変利得増幅器８ａのそれぞれが、図４に示す増幅段を複数、直列接続した構成を備える。
図４の増幅段においては、接地電位ＧＮＤが与えられたエミッタ、入力端Ｔ１に接続されたベース、およびコレクタを有するトランジスタＴＲ１が設けられている。トランジスタＴＲ１のベースには直流電源Ｖ１が接続され、接地電位ＧＮＤよりも高い直流バイアス電位が与えられている。
また、トランジスタＴＲ１のコレクタにはトランジスタＴＲ２〜ＴＲ４の各エミッタが共通に接続されている。トランジスタＴＲ２，ＴＲ３のコレクタは、インダクタＬ１の一端及び出力端Ｔ２に共通接続されている。インダクタＬ１の他端には電源電位Ｖｃｃが与えられる。トランジスタＴＲ４のコレクタには電源電位Ｖｃｃが与えられる。なお、インダクタＬ１には他のインダクタ（図示せず。たたし、図１の受信部電力制御回路１４からの供給電力が当該他のインダクタに電流を流す）が近接配置されており、当該他のインダクタに流れる電流によりインダクタＬ１に電流が誘起されることで、当該他のインダクタから電力が与えられる。
トランジスタＴＲ２のベースにはスイッチＳＷ１ａを介して直流電源Ｖ２が接続され、また、トランジスタＴＲ３のベースにはスイッチＳＷ２ａを介して直流電源Ｖ２が接続されており、接地電位ＧＮＤよりも高い直流バイアス電位を印加可能である。スイッチＳＷ１ａ，ＳＷ２ａのオン・オフは、利得制御信号Ｓ５により指定された利得値に応じて制御される。なお、トランジスタＴＲ３のベースにはトランジスタＴＲ４のベースも接続されている。
基本的に、増幅器に与える電力（例えば電流）を変更すると、増幅器の利得が変化するとともに、増幅器のＮＦ特性および歪み特性も変化してしまう。可変利得増幅器は、一定の供給電力下においては、ＮＦ特性および歪み特性を劣化させることなく、可変の利得値で入力信号を増幅可能な増幅器である。
ここで、トランジスタＴＲ１〜ＴＲ４の各サイズ比が、例えばＴＲ１：ＴＲ２：ＴＲ３：ＴＲ４＝５：５：１：４であるとする。
スイッチＳＷ１ａがオンでＳＷ２ａがオフの場合、トランジスタＴＲ２，ＴＲ１に電流が流れる。また、スイッチＳＷ１ａがオフでＳＷ２ａがオンの場合、トランジスタＴＲ３，ＴＲ４，ＴＲ１に電流が流れる。トランジスタＴＲ２のサイズ比（５）と、トランジスタＴＲ３およびＴＲ４のサイズ比の合計（１＋４＝５）とは同じ値であるので、図４の増幅段全体に流れる電流は、いずれの場合であっても変わらない。これはすなわち、いずれの場合であっても、消費電力が同じ値であり、ＮＦ特性および歪み特性も同じとなることを示す。
一方、出力端Ｔ２には、スイッチＳＷ１ａがオンでＳＷ２ａがオフの場合はトランジスタＴＲ２のコレクタにおける電流が流れ、スイッチＳＷ１ａがオフでＳＷ２ａがオンの場合はトランジスタＴＲ３のコレクタにおける電流が流れる。トランジスタＴＲ２，ＴＲ３のサイズ比がＴＲ２：ＴＲ３＝５：１であることから、両場合の利得比は５：１となる。
このように、図４の増幅段では、スイッチＳＷ１ａ，ＳＷ２ａのオン・オフの組み合わせに応じて、ＮＦ特性および歪み特性を劣化させることなく、可変の利得値で入力信号を増幅可能である。可変利得増幅器４ａおよび可変利得増幅器８ａはこのような増幅段を複数、直列に備えるので、各増幅段のスイッチＳＷ１ａ，ＳＷ２ａのオン・オフの組み合わせに応じて、可変利得増幅器４ａおよび可変利得増幅器８ａ全体での利得の値を任意に設定することができる。そして、利得制御信号Ｓ５が、各増幅段のスイッチＳＷ１ａ，ＳＷ２ａのオン・オフを指定する機能を有する。
そして、制御部１２は、利得制御信号Ｓ５により指定された利得値に基づいて、メモリ１３に記憶された供給電力値を参照することにより、受信部電力制御回路１４に供給すべき電力を決定する（ステップＳ１２）。具体的には、制御部１２は利得制御信号Ｓ５により指定された利得値の情報に基づいて、その利得値に対応する供給電力が上記電力ａ〜ｅの５段階のいずれに属するかを、メモリ１３の記憶内容を参照して判断する。そして、その決定された電力値の情報が、制御部１２から受信部電力制御回路１４に伝達される（ステップＳ１３）。
図５は、受信部電力制御回路１４の具体的構成の一例を示す図である。受信部電力制御回路１４は、電流源１Ｓ１〜ＩＳ３及びスイッチＳＷ１〜ＳＷ３を備えており、制御部１２からの指示により低雑音増幅器４及び受信部３内のその他の回路への供給電力を調節する。
すなわち、電流源ＩＳ１〜ＩＳ３にはスイッチＳＷ１〜ＳＷ３がそれぞれ接続され、電流源１Ｓ１〜ＩＳ３で生成された電流が、スイッチＳＷ１〜ＳＷ３をそれぞれ介して低雑音増幅器４及び受信部３内のその他の回路に流入可能である。そして、制御部１２は、スイッチＳＷ１〜ＳＷ３のいずれか又は複数をオンすることにより、低雑音増幅器４及び受信部３内のその他の回路に流入する電流量を制御する。なお、電流源１Ｓ１〜ＩＳ３がそれぞれ生成する電流の値は、同じであっても異なっていてもよい。
本実施の形態に係る受信機によれば、制御部１２が、利得制御信号Ｓ５により指定された利得値に基づいて、メモリ１３に記憶された供給電力の値を参照することにより受信部３に供給すべき電力を制御する。よって、ＲＳＳＩ信号のような受信状況を示す信号に基づかずとも、受信波の受信状況に基づいて利得値を指定する利得制御信号Ｓ５を援用して、受信部３への供給電力を高精度に制御することができる。
受信機においては、上述の利得制御信号Ｓ５のような、受信部における利得値を指定する信号が生成されることが一般的である。本実施の形態の場合、そのような既存の信号を制御部１２に与えるだけで、受信部３への供給電力を制御することが可能であり、制御信号を新たに設ける必要はない。
なお、上記においてはＲＳＳＩ信号Ｓ７が減算器２０にて生成されているが、このＲＳＳＩ信号Ｓ７の算出は本実施の形態の受信部電力制御回路１４での制御においては必須ではないので、減算器２０を省略する構成を採ってもよい。
実施の形態２．
本実施の形態は、実施の形態１に係る受信機の変形例であって、間欠受信を行うことが可能であって、過去の間欠受信時の利得制御信号Ｓ５により指定される利得値に基づいて受信部に供給すべき電力を制御する受信機である。
図６に本実施の形態にかかる受信機の構成を示す。この受信機において、アンテナ１、分波部２、受信部３、制御部１２、メモリ１３、受信部電力制御回路１４、Ａ／Ｄコンバータ１５及び利得制御信号生成部２１の構成は実施の形態１に係る受信機と同様である。なお、受信部３は間欠受信を行うことが可能である。
本実施の形態に係る受信機はさらに、ＤＳＰ等で構成される演算部１２ａ及び受信機の移動速度を検出可能な移動速度検出器１６を備えている。なお、移動速度検出器１６には、例えば特開平１１−２５２６３３号公報に記載の装置を採用すればよい。
例えば携帯電話の場合、音声通話時などの連続受信中は、利得制御信号Ｓ５を常に生成しているので、最新の利得値に基づいて、受信部供給電力を最適に制御することが可能である。しかし、待ち受け時などの間欠受信中は、１回の間欠受信中の初期から利得値を的確に設定することが困難であり、必ずしも受信部３への供給電力を高精度に制御できるわけではない。
そこで、本実施の形態においては、過去数回の間欠受信時の利得値に基づいて制御部１２が受信部３への供給電力を制御する。そのため制御部１２は、間欠受信の度にメモリ１３に利得値のデータを書き込む。そして、メモリ１３に過去数回分の間欠受信時の利得値のデータを蓄積させる。
制御部１２は、１回の間欠受信の後、次の間欠受信を行う前に、記憶された過去の利得値のデータをメモリ１３から読み出し、演算部１２ａにそれらの平均値を計算させる。そして、その計算結果に基づいて受信部電力制御回路１４を制御する。
なお、本実施の形態においては直近の通信事情を重視させるために、演算部１２ａは、複数の利得値のデータのうち時間的に現在により近いデータの寄与が大きくなるよう重み付けを行って利得値の平均値を算出する。具体的には、例えば過去４回分の利得値の平均値を算出する場合、直前のデータの寄与率を１００％、その前のデータの寄与率を５０％、さらに前のデータの寄与率を３０％、そのさらに前のデータの寄与率を２０％、のようにして重み付けを行う。
例として過去４回分の利得値が、３０ｄＢ、４０ｄＢ、３０ｄＢ、２０ｄＢであった場合、単純に平均値を計算すれば（３０ｄＢ＋４０ｄＢ＋３０ｄＢ＋２０ｄＢ）／４＝３０ｄＢとなるが、上記の重み付けを行えば（３０ｄＢ×１＋４０ｄＢ×０．５＋３０ｄＢ×０．３＋２０ｄＢ×０．２）／（１＋０．５＋０．３＋０．２）＝３１．５ｄＢとなる。
また、本実施の形態においては間欠受信時の利得値の算出精度を上げるために、演算部１２ａは、現在の受信機の移動速度も考慮に入れて利得値の平均値を補正する。移動速度検出器１６にて検出された受信機の移動速度のデータは、制御部１２により演算部１２ａに送られる。
一般的に移動速度が大きいほど通信品質は低くなるので、演算部１２ａは、移動速度の値が大きいほど利得値が大きくなるよう平均値を補正する。具体的には例えば、算出された利得値の平均値を、移動速度が０〜８［ｋｍ／時］の場合は１．２倍とし、移動速度が８〜１６［ｋｍ／時］の場合は１．５倍とし、移動速度が１６〜２４［ｋｍ／時］の場合は１．８倍とし、移動速度が２４［ｋｍ／時］以上の場合は２倍として補正する。
例として上記の重み付け後の平均値３１．５ｄＢを用いれば、現在の移動速度が２０［ｋｍ／時］であった場合、３１．５ｄＢ×１．８＝５６．７ｄＢとなる。
図７は、本実施の形態に係る受信機の制御動作を示すフローチャートである。
まず、制御部１２は、記憶された過去の利得値のデータをメモリ１３から読み出す（ステップＳ２１）。そして、演算部１２ａにそれらの平均値を上記の重み付けを行いつつ計算させる。
さらに、制御部１２は、移動速度検出器１６に現在の受信機の移動速度を検出させ、演算部１２ａにその情報を送る。演算部１２ａは算出した平均値を上記のように補正する（ステップＳ２２）。
さて、メモリ１３には予め、利得値に対応して、受信部３へ供給すべき電力の値が記憶されている。実施の形態１においては、受信部３に供給すべき電力がａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅと段階的に変化するよう規定していたが、その他にも、段階的にではなく利得値に応じて連続的に受信部３への電力が変化するように規定してもよい。
具体的には例えば、受信部供給電力と利得値とを縦軸及び横軸とする図８のグラフに示すように、利得値が所定値未満であれば、受信部供給電力を一定値とし、利得値が所定値以上であれば、利得値が高くなるにつれて受信部供給電力を線形で増加させるよう規定すればよい。
そして、制御部１２は、演算部１２ａにて補正された利得値の平均値に基づいて、メモリ１３に記憶された供給電力値を参照することにより、受信部電力制御回路１４に供給すべき電力を決定する（ステップＳ２３）。その後、間欠受信を開始し、その決定された電力値の情報が、制御部１２から受信部電力制御回路１４に伝達される（ステップＳ２４）。
間欠受信中は、受信部３においてＡＧＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｇａｉｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）処理が行われるが、ＡＧＣ処理により出力電圧が収朿し、現在の利得制御信号Ｓ５が生成されれば、その時点で制御部１２は利得値を過去の平均値から更新する（ステップＳ２５）。そして、制御部１２は再度、メモリ１３に記憶された供給電力値を参照して供給すべき電力値を決定し、受信部電力制御回路１４に伝達する。受信部電力制御回路１４はその情報に基づいて受信部３に供給する電力値を修正する（ステップＳ２６）。
間欠受信の初期においては、ＡＧＣ処理が完了しておらず、過去数回の利得値に基づいて受信部供給電力を決定すべきであるが、間欠受信中に最新の利得値の情報が得られる場合は、その情報に基づいて再度、受信部供給電力を制御する方が望ましいからである。
そして、受信部３は間欠受信を完了させ（ステップＳ２７）、制御部１２は間欠受信完了時点での利得値の情報をメモリ１３に書き込む（ステップＳ２８）。この後、ステップＳ２１に戻り、制御部１２は再び過去の間欠受信時の利得値の情報を用いて、受信部３に供給すべき電力値の決定を行う。
本実施の形態に係る受信機によれば、演算部１２ａは、メモリ１３に書き込まれた間欠受信時の利得値を用いて利得値の平均値を算出し、制御部１２は、演算部１２ａで算出された利得値の平均値に基づいて、メモリ１３に記憶された供給電力の値を参照することにより受信部３に供給すべき電力を制御する。よって、１回の間欠受信中の初期から、直近の過去の利得値に基づいて受信部３に供給すべき電力の制御を行うことが可能となる。これにより、受信部３への供給電力を高精度に制御することができる。特に、Ｗ−ＣＤＭＡのようにＡＧＣ処理が完了しないと利得制御信号Ｓ５を生成できないシステムにおいて、効果が高い。
また、演算部１２ａは、複数の利得値のデータのうち時間的に現在により近いデータの寄与が大きくなるよう重み付けを行って、平均値を算出する。よって、直近の通信状況をより大きく反映させた補正演算を行うことが可能となり、受信部３への供給電力をより高精度に制御することができる。
さらに、演算部１２ａは、移動速度の値が大きいほど平均値が小さくなるよう補正する。よって、受信機の移動状況を利得値に反映させることができ、受信部への供給電力をより高精度に制御することができる。
そして、間欠受信中に利得制御信号生成部２１が最新の利得制御信号Ｓ５を生成した場合には、制御部１２は、最新の利得制御信号Ｓ５により指定される利得値に基づいて、受信部３に供給すべき電力を再び制御する。よって、最新の通信状況に応じて受信部への供給電力を制御することができる。
実施の形態３．
本実施の形態も、実施の形態１に係る受信機の変形例であって、送信機能も備えた送受信機であり、利得制御信号Ｓ５により指定される利得値のみならず、送信波の送信電力にも基づいて受信部への供給電力を制御する送受信機である。
図９に本実施の形態にかかる送受信機の構成を示す。この送受信機において、アンテナ１、分波部２、受信部３、制御部１２、メモリ１３、受信部電力制御回路１４、Ａ／Ｄコンバータ１５及び利得制御信号生成部２１の構成は実施の形態１に係る受信機と同様である。
本実施の形態に係る送受信機はさらに、信号生成部（図示せず）からの変調信号を送信波として生成し、分波部２へと送出する送信部１０と、送信部１０にて生成された送信波の電力を検出する送信電力検出部１１とを含んでいる。
次に、本実施の形態にかかる送受信機の動作について説明する。
まず、利得制御信号生成部２１においては、実施の形態１の場合と同様、利得制御信号Ｓ５が生成される。また、送信電力検出部１１においては、送信波の電力が検出される。送信電力検出部１１には、例えば熱電対やホール（Ｈａｌｌ）素子等を利用して電力を測定する計測装置を採用すればよい。そして、利得制御信号Ｓ５により指定された利得値及び送信波電力の情報が制御部１２に入力される。
さて、メモリ１３には予め、利得値と送信波電力とに対応して、受信部３へ供給すべき電力の値が記憶されている。具体的には例えば、利得値と送信波電力とを縦軸及び横軸とする図１０のグラフにおいて、グラフ内の領域ごとに受信部３に供給すべき電力の値が規定されている。すなわち、図３に示すように受信部３への供給電力が電力Ａ〜Ｅの５段階（Ｅ＜Ａ＜Ｂ＜Ｃ＜Ｄ）に区分され、利得値と送信波電力の値とに応じて各電力Ａ〜Ｅのいずれかの値が規定されている。
より具体的には、図１０において、利得値ａ１及び送信波電力の値ｂ１を結ぶラインＬ１と、利得値ａ２（＞ａ１）及び送信波電力の値ｂ２（＞ｂ１）を結ぶラインＬ２との間に位置する領域では、電力値Ａが採用される。同様に、ラインＬ２と利得値ａ３（＞ａ２）及び送信波電力の値ｂ３（＞ｂ２）を結ぶラインＬ３との間に位置する領域では電力値Ｂが、ラインＬ３と利得値ａ４（＞ａ３）及び送信波電力の値ｂ４（＞ｂ３）を結ぶラインＬ４との間に位置する領域では電力値Ｃが、ラインＬ４よりも右上の領域では電力値Ｄが、ラインＬ１よりも左下の領域では電力値Ｅが、それぞれ採用される。
図１０においては、利得値が低くなるほど、あるいは、送信電力の値が低くなるほど、受信部３への供給電力が減少するよう規定されている。これは、利得値が低ければ受信波が十分な電力で送られたと考えられるので、あるいは、送信波の電力が低ければ受信波に与える影響も少ないので、受信部３への供給電力を少なくして消費電力の削減を図るためである。
逆に、利得値が高くなるほど、あるいは、送信電力の値が高くなるほど、受信部３への供給電力が増大するよう規定されている。これは、利得値が高ければ受信状況が良好でないと考えられるので、あるいは、送信波の電力が高ければ受信波に与える影響が大きいので、受信部３への供給電力を増大させて受信部３を最適動作点で動作させることにより受信特性の改善を図るためである。
なお、図１０においては、受信部３に供給すべき電力がＥ，Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄと段階的に変化するよう規定しているが、段階的にではなく利得値と送信波電力とに応じて連続的に受信部３への電力が変化するように規定してもよい。
そして、制御部１２は、利得制御信号Ｓ５により指定される利得値及び送信電力検出部１１の検出結果に基づいて、メモリ１３に記憶された供給電力値を参照することにより、受信部電力制御回路１４に供給すべき電力を決定する。具体的には、制御部１２は利得値と送信波電力との情報に基づいて、利得値及び送信波電力の値が図１０のグラフ内のどの領域に属するかを、メモリ１３の記憶内容を参照して判断する。図１０に示すように、例えば利得値がａ、送信波の電力がｂの場合、受信部３に供給されるべき電力値はＣと決定される。そして、その決定された電力値の情報が、制御部１２から受信部電力制御回路１４に伝達される。
本実施の形態に係る送受信機によれば、制御部１２が、利得制御信号Ｓ５により指定された利得値及び送信電力検出部１１での検出結果に基づいて、メモリ１３に記憶された供給電力の値を参照することにより受信部３に供給すべき電力を制御する。よって、ＲＳＳＩ信号のような受信状況を示す信号に基づかずとも、受信波の受信状況に基づいて利得値を指定する利得制御信号を援用して、さらに、送信波の信号強度にも基づいて、受信部３への供給電力を高精度に制御することができる。
この発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。
産業上の利用の可能性
この発明は、受信機及び送受信機を含む機器に利用可能であり、例えば携帯電話機やトランシーバ、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ）、ノートパソコン等の通信機器に応用できる。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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