(57)【要約】【課題】ＵＭＴＳ端末に必要な８０ｄＢ以上の制御範囲、および０．２ｄＢ以下の制御ステップを可能にし、ＧＳＭ／ＵＭＴＳの両送信回路の共用による小型化を可能にする。【解決手段】無線送信機の送信回路は、ベースバンド信号処理回路、ローカル信号生成回路、ミキサ回路、および制御回路を含む。ベースバンド信号処理回路は、第１ベースバンド信号のベースバンド信号処理を行い、第２ベースバンド信号を生成する。ローカル信号生成回路は、ローカル信号を生成する。ミキサ回路は、ローカル信号に基づいて第２ベースバンド信号を周波数変換し、周波数変換信号を生成する。制御回路は、ベースバンド信号処理回路のゲインを離散的に制御する第１制御信号、およびミキサ回路のゲインを離散的に制御する第２制御信号を生成する。【選択図】図１
2009284065.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１ベースバンド信号のベースバンド信号処理を行い、第２ベースバンド信号を生成するベースバンド信号処理回路と、
ローカル信号を生成するローカル信号生成回路と、
ローカル信号に基づいて第２ベースバンド信号を周波数変換し、周波数変換信号を生成するミキサ回路と、
前記ベースバンド信号処理回路のゲインを離散的に制御する第１制御信号、および前記ミキサ回路のゲインを離散的に制御する第２制御信号を生成する制御回路と、を有する、無線送信機の送信回路。
【請求項２】
前記ミキサ回路は、第１グループ、・・・、第Ｋグループ、・・・、および第Ｎグループ（Ｎは２以上の整数で、Ｋは１以上、Ｎ以下の整数）により構成されるＮ個のグループを含み、
前記制御回路は、第２制御信号に基づいて、前記第Ｋグループを動作状態または非動作状態のいずれか一方に制御する、請求項１に記載の無線送信機の送信回路。
【請求項３】
前記第Ｋグループは、最大２の（Ｋ−１）乗個の、実質的に同一構成の要素ブロックグループを含み、
前記制御回路は、第２制御信号に基づいて、前記最大２の（Ｋ−１）乗個の要素ブロックグループ全部を動作状態または非動作状態のいずれか一方に制御する、請求項２に記載の無線送信機の送信回路。
【請求項４】
前記第Ｋグループは、第２ベースバンド信号を受けるミキサ入力回路グループを含み、
前記制御回路は、第２制御信号に基づいて、前記ミキサ入力回路グループを動作状態または非動作状態のいずれか一方に制御する、請求項２に記載の無線送信機の送信回路。
【請求項５】
前記ミキサ入力回路グループは、最大２の（Ｋ−１）乗個の、実質的に同一構成の要素ブロックを含み、
前記制御回路は、第２制御信号に基づいて、前記最大２の（Ｋ−１）乗個の要素ブロック全部を動作状態または非動作状態のいずれか一方に制御する、請求項４に記載の無線送信機の送信回路。
【請求項６】
前記第Ｋグループは、ローカル信号を受けるローカルバッファ回路グループを含み、
前記制御回路は、第２制御信号に基づいて、前記ローカルバッファ回路グループを動作状態または非動作状態のいずれか一方に制御する、請求項２に記載の無線送信機の送信回路。
【請求項７】
前記ローカルバッファ回路グループは、最大２の（Ｋ−１）乗個の、実質的に同一構成の要素ブロックを含み、
前記制御回路は、第２制御信号に基づいて、前記最大２の（Ｋ−１）乗個の要素ブロック全部を動作状態または非動作状態のいずれか一方に制御する、請求項６に記載の無線送信機の送信回路。
【請求項８】
前記第Ｋグループは、第２ベースバンド信号とローカル信号とを混合するミキサグループを含み、
前記制御回路は、第２制御信号に基づいて、前記ミキサグループを動作状態または非動作状態のいずれか一方に制御する、請求項２に記載の無線送信機の送信回路。
【請求項９】
前記ミキサグループは、最大２の（Ｋ−１）乗個の、実質的に同一構成の要素ブロックを含み、
前記制御回路は、第２制御信号に基づいて、前記最大２の（Ｋ−１）乗個の要素ブロック全部を動作状態または非動作状態のいずれか一方に制御する、請求項８に記載の無線送信機の送信回路。
【請求項１０】
前記第Ｋグループは、周波数変換信号を出力する複数の経路のうちいずれかを選択する出力選択器グループを含み、
前記制御回路は、第２制御信号に基づいて、前記出力選択器グループを動作状態または非動作状態のいずれか一方に制御する、請求項２に記載の無線送信機の送信回路。
【請求項１１】
前記出力選択器グループは、最大２の（Ｋ−１）乗個の、実質的に同一構成の要素ブロックを含み、
前記制御回路は、第２制御信号に基づいて、前記最大２の（Ｋ−１）乗個の要素ブロック全部を動作状態または非動作状態のいずれか一方に制御する、請求項１０に記載の無線送信機の送信回路。
【請求項１２】
前記ベースバンド信号処理回路は、デジタルベースバンド信号処理回路およびアナログベースバンド信号処理回路を含み、
前記デジタルベースバンド信号処理回路は、第１ベースバンド信号のデジタルベースバンド信号処理を行うとともにデジタル／アナログ変換し、第３ベースバンド信号を生成し、
前記アナログベースバンド信号処理回路は、第３ベースバンド信号のアナログベースバンド信号処理を行い、第２ベースバンド信号を生成し、
前記制御回路は、第１制御信号に基づいて、前記アナログベースバンド信号処理回路のゲインを離散的に制御する、請求項１に記載の無線送信機の送信回路。
【請求項１３】
前記アナログベースバンド信号処理回路は、アナログ信号を離散的に減衰させる乗算型デジタル／アナログ変換回路を含み、
前記制御回路は、第１制御信号に基づいて、前記乗算型デジタル／アナログ変換回路のゲインを離散的に制御する、請求項１２に記載の無線送信機の送信回路。
【請求項１４】
前記アナログベースバンド信号処理回路は、第３ベースバンド信号の帯域を制限するフィルタ回路を含む、請求項１２に記載の無線送信機の送信回路。
【請求項１５】
前記制御回路は、第１制御信号に基づいて、前記フィルタ回路のゲインを離散的に制御する、請求項１４に記載の無線送信機の送信回路。
【請求項１６】
前記ベースバンド信号処理回路は、第２ベースバンド信号の水平軸成分を表すＩ相ベースバンド信号および第２ベースバンド信号の垂直軸成分を表すＱ相ベースバンド信号を生成し、
前記ローカル信号生成回路は、互いに直交するＩ相ローカル信号およびＱ相ローカル信号を生成し、
前記ミキサ回路は、Ｉ相ローカル信号に基づいてＩ相ベースバンド信号を周波数変換するとともに、Ｑ相ローカル信号に基づいてＱ相ベースバンド信号を周波数変換する、請求項１に記載の無線送信機の送信回路。
【請求項１７】
前記制御回路は、前記ベースバンド信号処理回路のゲインを１倍以下に制御し、前記ミキサ回路のゲインを１倍以上に制御する、請求項１に記載の無線送信機の送信回路。
【請求項１８】
前記制御回路は、
前記ベースバンド信号処理回路のゲインと前記ミキサ回路のゲインとの和の目標値を表す目標信号を受ける入力端子を有し、
目標信号に基づいて、第１制御信号および第２制御信号を生成する、請求項１に記載の無線送信機の送信回路。
【請求項１９】
前記制御回路は、目標信号の最大値近傍において、第１制御信号の大きさを所定値にする、請求項１８に記載の無線送信機の送信回路。
【請求項２０】
前記制御回路は、目標信号の最小値近傍において、第２制御信号の大きさを所定値にする、請求項１８に記載の無線送信機の送信回路。
【請求項２１】
前記制御回路は、第２制御信号の最小変化幅に対する前記ミキサ回路のゲインの変化幅が第１所定値以上かつ第２所定値以下の範囲において、異なる目標信号に対応して第１制御信号を繰り返し生成する、請求項１８に記載の無線送信機の送信回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線送信機の送信回路に関し、さらに詳しくは無線送信機のゲインコントロール回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、移動体通信機器は、様々な通信方式に対応し、周波数帯も複数にまたがるマルチバンドシステムが増えてきている。このようなシステムに対応した無線機は非常に複雑な構成になり回路規模も増大する反面、小型化、低コスト化、低消費化の要望が強く、更なる合理化が必要になっている。
【０００３】
上述の一例として、送信機のゲインコントロール回路の従来例について、図を用いながら説明する。図１２は、ＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）の送信機のブロック図である。ベースバンド回路７０１の出力信号とローカルアンプ７０２の出力信号をミキサ７０３で掛け合わせ、ＧＣＡ（Ｇａｉｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ：ゲインコントロールアンプ）７０４とパワーアンプ７０５でゲインを調整して出力される。ここで、ＧＣＡ７０４のゲインはゲイン制御回路７０６によって調整される。ＧＳＭは、ＧＭＳＫ（Ｇａｕｓｓｉａｎ  ｆｉｌｔｅｒｅｄ  Ｍｉｎｉｍｕｍ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）変調モードと８ＰＳＫ（８−Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）変調モードに分かれる。ＧＭＳＫ変調モードでは変調波が定振幅なので、パワーアンプ７０５を飽和領域で用い、４０ｄＢのゲインコントロールをパワーアンプ７０５で行う。そのため、無線送信機７０７内ではゲインコントロールを行わない。
【０００４】
一方、８ＰＳＫ変調モードでは変調波の振幅が一定にはならないので、ゲインコントロールはパワーアンプ７０５でなく無線送信機７０７内のＧＣＡ７０４で行う。ゲインコントロールレンジはＧＭＳＫ変調モード同様４０ｄＢである。
【０００５】
図１３は、ＵＭＴＳ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  Ｓｙｓｔｅｍ）の送信機のブロック図である。ＵＭＴＳは、ＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）方式のため、同一のチャネルを他の端末と共用し、周波数の利用効率を上げるため厳密なレベル管理が要求される。このために、ゲインコントロールレンジは８０ｄＢ以上、ゲインステップは０．２ｄＢ以下が必要である。ＧＳＭの送信ブロック構成と異なるのは、８０ｄＢという広いコントロールレンジを実現するために、ＧＣＡ８０４とともにドライバ８０８でもゲイン制御を行っている点である。ＧＣＡ８０４とドライバ８０８は、双方ともゲイン制御回路８０６によって制御される。
【０００６】
次にＧＣＡ７０４、８０４の具体的回路構成例について、図１４を用いて説明する。ゲイン制御電圧Ｖ１により、ミキサ出力電流Ｉ１、Ｉ２をそれぞれ負荷抵抗Ｒ１、Ｒ２に流す割合を変化させて、ゲインを変化させる。出力レベルによらず一定のミキサ出力電流Ｉ１、Ｉ２が流れるため、出力レベルが小さい時に負荷抵抗Ｒ１、Ｒ２に流れない、いわゆる捨て電流が増えて効率が落ちる。また、このＧＣＡ７０４、８０４の課題として、アナログ的にゲインコントロール特性を生成しているため、図１５のように製造バラツキによりカーブ１００１が理論値１００２からずれ、それを補正するために携帯端末製造工程での調整が複雑になるという点があった。さらに、小型化を実現するには、上述のＧＳＭとＵＭＴＳの送信ブロックを、できる限り共用することが望ましい。
【０００７】
出力レベルが小さい時の効率を上げる手法として、ＣＤＭＡ基地局の送信装置のために考案された特許文献１の構成がある。
【０００８】
特許文献１では、図１６のようにＤ／Ａコンバータ１１０１〜１１０８、直交変調器１１０９〜１１１２、およびアンプ１１１３〜１１１６を並列接続して、ＣＤＭ（Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）変調器１１１７の出力レベルに応じて動作制御回路１１１８が必要な段数のみを駆動することで低消費化を図っている。必要な段数のみを駆動して出力レベルを変化させる点を端末用の無線送信機に応用すれば、駆動する直交変調器の数を変えて送信出力レベルを離散的に制御できる。離散的に制御することにより、不要なブロックに電流を流す必要がなくなるため、低消費化を実現できる。同時に、アナログ的なゲイン制御で課題であった製造バラツキによるゲインコントロールカーブのズレを抑制でき、携帯端末製造工程での調整の容易化が図れる。
【特許文献１】特開２００２−１３５１３７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、特許文献１は、基地局のＣＤＭ変調器出力レベルに応じた送信出力レベルの調整を念頭に説明されており、１組のＤ／Ａコンバータ、直交変調器、アンプを同一の制御線（Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４）で制御している。このため、ＧＳＭ端末に必要な４０ｄＢ、１ｄＢステップのゲイン制御は実現できても、ＵＭＴＳ端末に必要な８０ｄＢ、０．２ｄＢステップの調整を可能にするためには、非常に多くの数のＤ／Ａコンバータ、直交変調器、アンプの組み合わせが必要となり実用的ではないという課題があった。
【００１０】
本発明は、ＵＭＴＳ端末に必要な８０ｄＢ以上の制御範囲、および０．２ｄＢ以下の制御ステップを可能にし、なおかつＧＳＭ／ＵＭＴＳの両送信回路の共用による小型化を可能にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した目的を達成するために、本発明に係る無線送信機の送信回路は、第１ベースバンド信号のベースバンド信号処理を行い、第２ベースバンド信号を生成するベースバンド信号処理回路と、ローカル信号を生成するローカル信号生成回路と、ローカル信号に基づいて第２ベースバンド信号を周波数変換し、周波数変換信号を生成するミキサ回路と、前記ベースバンド信号処理回路のゲインを離散的に制御する第１制御信号、および前記ミキサ回路のゲインを離散的に制御する第２制御信号を生成する制御回路と、を有する。
【００１２】
前記ミキサ回路は、第１グループ、・・・、第Ｋグループ、・・・、および第Ｎグループ（Ｎは２以上の整数で、Ｋは１以上、Ｎ以下の整数）により構成されるＮ個のグループを含み、前記制御回路は、第２制御信号に基づいて、前記第Ｋグループを動作状態または非動作状態のいずれか一方に制御する。
【００１３】
前記第Ｋグループは、最大２の（Ｋ−１）乗個の、実質的に同一構成の要素ブロックグループを含み、前記制御回路は、第２制御信号に基づいて、前記最大２の（Ｋ−１）乗個の要素ブロックグループ全部を動作状態または非動作状態のいずれか一方に制御する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の無線送信機の送信回路によれば、ゲイン調整機能を有するミキサ回路およびベースバンド信号処理回路と、ゲインの割付を行う制御回路とを用いることにより、ＵＭＴＳ端末に必要な８０ｄＢ以上のゲイン制御範囲と０．２ｄＢ以下のゲインステップのゲイン制御特性を実現できる。さらに、ミキサ回路自身にゲイン調整機能を持たせ、広い調整範囲を確保することにより、ゲイン調整用の新たな回路が不要になり、送信回路としての回路規模の削減が可能となる。これにより、ＧＳＭの送信回路と同様な構成になるため、ＵＭＴＳとＧＳＭとの送信回路の共用化が容易となり、ＵＭＴＳ／ＧＳＭマルチバンド送信無線機の小型化および低コスト化が可能となる。さらに、ミキサ回路においていわゆる捨て電流を無くし、ゲインに寄与するグループだけ動作状態にすることにより、必要最低限の消費電力で動作することができる。また、ミキサ回路およびベースバンド信号処理回路におけるゲイン調整機能は、それぞれ２進数の第１制御信号および第２制御信号に対応するデジタル的な構成により実現しているので、製造工程における調整を簡単化し、コスト低減を可能にする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための最良の形態に関するいくつかの例について、図面を参照しながら説明する。図面において、実質的に同一の構成、動作、および効果を表す要素については、同一の符号を付す。また、以下において記述される数字は、すべて本発明を具体的に説明するために例示するものであり、本発明は例示された数字に制限されない。さらに、ハイ／ローにより表される論理レベルまたはオン／オフにより表されるスイッチング状態は、本発明を具体的に説明するために例示するものであり、例示された論理レベルまたはスイッチング状態の異なる組み合わせにより、同等な結果を得ることも可能である。また、構成要素間の接続関係は、本発明を具体的に説明するために例示するものであり、本発明の機能を実現する接続関係はこれに限定されない。さらに、以下の実施の形態は、ハードウェアおよび／またはソフトウェアを用いて構成されるが、ハードウェアを用いる構成は、ソフトウェアを用いても構成可能であり、ソフトウェアを用いる構成は、ハードウェアを用いても構成可能である。
【００１６】
（第１の実施形態）
まず、第１の実施形態における基本的構成を、図１を用いて説明する。第１の実施形態における無線送信機の送信回路は、ベースバンド信号処理回路１１、ミキサ回路１０、ローカル信号生成回路１５、ゲイン制御回路１１２を含む。ベースバンド信号処理回路１１は、ベースバンド信号ＩＮのベースバンド信号処理を行い、ベースバンド信号ＢＢを生成する。ローカル信号生成回路１５は、ローカル信号ＤＩＶを生成する。ミキサ回路１０は、ローカル信号ＤＩＶに基づいてベースバンド信号ＢＢを周波数変換し、周波数変換信号ＯＵＴを生成する。ゲイン制御回路１１２（単に、制御回路とも呼ぶ）は、制御信号１１１および制御信号１１０を生成する。ベースバンド信号処理回路１１は、制御信号１１１に基づいて、ゲインが離散的に制御され、ミキサ回路１０は、制御信号１１０に基づいて、ゲインが離散的に制御される。ミキサ回路１０は、ミキサ機能を有する実質的に同一構成の要素ブロックが、複数並列に接続されるように構成される。
【００１７】
次に、より具体的な第１の実施形態の構成を、図２を用いて説明する。ベースバンド信号処理回路１１は、デジタルベースバンド信号処理回路１４およびアナログベースバンド信号処理回路１３を含む。デジタルベースバンド信号処理回路１４は、デジタル変調回路１００およびＤ／Ａコンバータ１０１を含む。アナログベースバンド信号処理回路１３は、ＭＤＡＣ（Ｍｕｌｔｉｐｌｙｉｎｇ  Ｄｉｇｉｔａｌ  ｔｏ  Ａｎａｌｏｇ  Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）電子回路１０２およびフィルタ回路１０３を含む。ミキサ回路１０は、ミキサ入力回路１０４、ミキサ１０５、出力選択回路１０６、およびローカルバッファ回路１０７を含む。ローカル信号生成回路１５は、発振器１０９および分周器１０８を含む。
【００１８】
デジタル変調回路１００は、ベースバンド信号ＩＮをデジタル変調し、Ｉ軸（水平軸）成分を表すＩ相デジタル変調信号ＭＯＤ−ＩおよびＱ軸（垂直軸）成分を表すＱ相デジタル変調信号ＭＯＤ−Ｑを生成する。Ｄ／Ａコンバータ１０１は、Ｉ相デジタル変調信号ＭＯＤ−ＩおよびＱ相デジタル変調信号ＭＯＤ−Ｑをデジタル／アナログ変換し、Ｉ相ベースバンド信号ＤＡＣ−ＩおよびＱ相ベースバンド信号ＤＡＣ−Ｑを、それぞれ生成する。ＭＤＡＣ電子回路１０２は、Ｉ相ベースバンド信号ＤＡＣ−Ｉに比例し、かつデジタル設定コードを表す制御信号１１１（後述する）に比例する、Ｉ相ベースバンド信号ＭＤＡＣ−Ｉを生成する。同様にＭＤＡＣ電子回路１０２は、Ｑ相ベースバンド信号ＤＡＣ−Ｑに比例し、かつ制御信号１１１に比例する、Ｑ相ベースバンド信号ＭＤＡＣ−Ｑを生成する。ＭＤＡＣ電子回路１０２は、乗算型デジタル／アナログ変換回路とも呼ばれ、制御信号１１１に基づいて、各ベースバンド信号ＤＡＣ−Ｉ、ＤＡＣ−Ｑを離散的に減衰させる。
【００１９】
フィルタ回路１０３は、Ｉ相ベースバンド信号ＭＤＡＣ−Ｉの帯域を制限し、互いに位相差が１８０度の、ベースバンド信号ＢＢ−Ｉおよびベースバンド信号ＢＢ−ＩＸを生成する。同様にフィルタ回路１０３は、Ｑ相ベースバンド信号ＭＤＡＣ−Ｑの帯域を制限し、互いに位相差が１８０度の、ベースバンド信号ＢＢ−Ｑおよびベースバンド信号ＢＢ−ＱＸを生成する。ミキサ入力回路１０４は、ベースバンド信号ＢＢ−Ｉ、ＢＢ−ＩＸ、ＢＢ−Ｑ、ＢＢ−ＱＸを増幅し、ベースバンド信号ＭＩＸ−Ｉ、ＭＩＸ−ＩＸ、ＭＩＸ−Ｑ、ＭＩＸ−ＱＸをそれぞれ生成する。
【００２０】
ここで、例えばベースバンド信号ＢＢ−Ｉおよびベースバンド信号ＢＢ−ＩＸは、差動回路構成における差動出力信号を表している。例えば上述したベースバンド信号ＤＡＣ−Ｉは、シングルエンド出力信号を表している。なお差動信号を入力または出力する構成は、それぞれシングルエンド信号を入力または出力する構成であってもよいし、シングルエンド信号を入力または出力する構成は、それぞれ差動信号を入力または出力する構成であってもよい。
【００２１】
発振器１０９は発振信号を生成し、分周器１０８は、発振信号に基づいて、位相が順番に９０度ずつ遅れた４相のローカル信号ＤＩＶ−Ｉ、ローカル信号ＤＩＶ−Ｑ、ローカル信号ＤＩＶ−ＩＸ、ローカル信号ＤＩＶ−ＱＸを生成する。さらに、ローカルバッファ回路１０７は、ローカル信号ＤＩＶ−Ｉ、ＤＩＶ−ＩＸ、ＤＩＶ−Ｑ、ＤＩＶ−ＱＸに基づいて、波形整形されたローカル信号ＬＯ−Ｉ、ＬＯ−ＩＸ、ＬＯ−Ｑ、ＬＯ−ＱＸをそれぞれ生成する。ローカル信号ＬＯ−Ｉ、ＬＯ−ＩＸとローカル信号ＬＯ−Ｑ、ＬＯ−ＱＸとは、互いに直交する。
【００２２】
ミキサ１０５は、ベースバンド信号ＭＩＸ−Ｉ、ＭＩＸ−ＩＸ、ＭＩＸ−Ｑ、ＭＩＸ−ＱＸとローカル信号ＬＯ−Ｉ、ＬＯ−ＩＸ、ＬＯ−Ｑ、ＬＯ−ＱＸを混合（具体的には乗算）し、周波数変換信号ＯＵＴ、ＯＵＴＸを生成する。ミキサ１０５は、互いに直交するローカル信号ＬＯ−Ｉ、ＬＯ−ＩＸおよびローカル信号ＬＯ−Ｑ、ＬＯ−ＱＸに対して、それぞれベースバンド信号ＭＩＸ−Ｉ、ＭＩＸ−ＩＸおよびベースバンド信号ＭＩＸ−Ｑ、ＭＩＸ−ＱＸを混合するため、第１の実施形態では直交変調器として動作する。出力選択回路１０６は、デュアルバンドに対応した２つの経路のうちいずれかを選択し、周波数変換信号ＯＵＴ、ＯＵＴＸに基づいて、ローバンド周波数変換信号ＯＵＴ−Ｌ、ＯＵＴ−ＬＸまたはハイバンド周波数変換信号ＯＵＴ−Ｈ、ＯＵＴ−ＨＸを生成する。なお、第１の実施形態ではデュアルバンドの構成を示したが、３つ以上の複数バンドの構成に対しても同様に説明できるので、詳細を省略する。
【００２３】
ゲイン制御回路１１２は、ゲイン設定コードを表す制御信号１１０および制御信号１１１を生成する。ゲイン制御回路１１２は、Ｎビット（Ｎは正の整数）の制御信号１１０に基づいて、ミキサ入力回路１０４、ローカルバッファ回路１０７、ミキサ１０５、および出力選択回路１０６を同時に制御し、制御信号１１０とは別系統のＭビット（Ｍは正の整数）の制御信号１１１に基づいて、ＭＤＡＣ電子回路を制御する。Ｎとして１１およびＭとして８を使用する場合、０．２ｄＢ以下の制御ステップと８２ｄＢ以上のゲイン制御範囲を得ることが可能である。詳細は後述する。
【００２４】
次に図３を使用して、ゲイン制御方式の説明を行う。ミキサ入力回路１０４は、第Ｋミキサ入力回路グループ１０４Ｋで代表されるＮ個のミキサ入力回路グループで構成される（Ｋ＝１、２、・・・、Ｎ）。ローカルバッファ回路１０７は、第Ｋローカルバッファ回路グループ１０７Ｋで代表されるＮ個のローカルバッファ回路グループで構成される（Ｋ＝１、２、・・・、Ｎ）。ミキサ１０５は、第Ｋミキサグループ１０５Ｋで代表されるＮ個のミキサグループで構成される（Ｋ＝１、２、・・・、Ｎ）。出力選択回路１０６は、第Ｋ出力選択器グループ１０６Ｋで代表されるＮ個の出力選択器グループと、加算器１０６ＡＤで構成される（Ｋ＝１、２、・・・、Ｎ）。
【００２５】
第Ｋミキサ入力回路グループ１０４Ｋは、実質的に同一構成のミキサ入力回路要素ブロックと呼ばれる要素ブロックを、２の（Ｋ−１）乗個だけ含む（Ｋ＝１、２、・・・、Ｎ）。第Ｋローカルバッファ回路グループ１０７Ｋは、実質的に同一構成のローカルバッファ回路要素ブロックと呼ばれる要素ブロックを、２の（Ｋ−１）乗個だけ含む（Ｋ＝１、２、・・・、Ｎ）。第Ｋミキサグループ１０５Ｋは、実質的に同一構成のミキサ要素ブロックと呼ばれる要素ブロックを、２の（Ｋ−１）乗個だけ含む（Ｋ＝１、２、・・・、Ｎ）。第Ｋ出力選択器グループ１０６Ｋは、実質的に同一構成の出力選択器要素ブロックと呼ばれる要素ブロックを、２の（Ｋ−１）乗個だけ含む（Ｋ＝１、２、・・・、Ｎ）。
【００２６】
ミキサ入力回路要素ブロックは、ベースバンド信号ＢＢ−Ｉ、ＢＢ−ＩＸ、ＢＢ−Ｑ、ＢＢ−ＱＸに基づいて、ベースバンド信号ＭＩＸ−Ｉ、ＭＩＸ−ＩＸ、ＭＩＸ−Ｑ、ＭＩＸ−ＱＸをそれぞれ生成する。ローカルバッファ回路要素ブロックは、ローカル信号ＤＩＶ−Ｉ、ＤＩＶ−Ｑ、ＤＩＶ−ＩＸ、ＤＩＶ−ＱＸに基づいて、ローカル信号ＬＯ−Ｉ、ＬＯ−ＩＸ、ＬＯ−Ｑ、ＬＯ−ＱＸをそれぞれ生成する。ミキサ要素ブロックは、ベースバンド信号ＭＩＸ−Ｉ、ＭＩＸ−ＩＸ、ＭＩＸ−Ｑ、ＭＩＸ−ＱＸとローカル信号ＬＯ−Ｉ、ＬＯ−ＩＸ、ＬＯ−Ｑ、ＬＯ−ＱＸを混合し、周波数変換信号ＯＵＴ、ＯＵＴＸを生成する。出力選択器要素ブロックは、周波数変換信号ＯＵＴ、ＯＵＴＸに基づいて、ローバンド周波数変換信号ＯＵＴ−Ｌ１、ＯＵＴ−ＬＸ１またはハイバンド周波数変換信号ＯＵＴ−Ｈ１、ＯＵＴ−ＨＸ１を生成する。
【００２７】
ミキサ入力回路要素ブロック、ローカルバッファ回路要素ブロック、ミキサ要素ブロック、および出力選択器要素ブロックは、要素ブロックグループを構成する。第Ｋミキサ入力回路グループ１０４Ｋ、第Ｋローカルバッファ回路グループ１０７Ｋ、第Ｋミキサグループ１０５Ｋ、および第Ｋ出力選択器グループ１０６Ｋは、第Ｋグループ１０Ｋを構成する（Ｋ＝１、２、・・・、Ｎ）。第Ｋグループ１０Ｋは、２の（Ｋ−１）乗個の、実質的に同一構成の要素ブロックグループで構成される（Ｋ＝１、２、・・・、Ｎ）。ミキサ回路１０は、第１グループ、第２グループ、・・・、第Ｋグループ、・・・、第Ｎグループ（Ｋ＝１、２、・・・、Ｎ）からなるＮ個のグループと、加算器１０６ＡＤとで構成される。したがって、ミキサ回路１０は、式１に示されるように、（２Ｎ―１）個の要素ブロックグループを含む。同様に、ミキサ入力回路１０４は、（２Ｎ―１）個のミキサ入力回路要素ブロックを含み、ローカルバッファ回路１０７は、（２Ｎ―１）個のローカルバッファ回路要素ブロックを含み、ミキサ１０５は、（２Ｎ―１）個のミキサ要素ブロックを含み、出力選択回路１０６は、（２Ｎ―１）個の出力選択器要素ブロックを含む。
２０＋２１＋・・・＋２Ｎ−１＝２Ｎ―１                            （１）
【００２８】
ミキサ入力回路１０４は、１系統のベースバンド信号ＢＢ−Ｉ、ＢＢ−ＩＸ、ＢＢ−Ｑ、ＢＢ−ＱＸに基づいて、（２Ｎ―１）系統のベースバンド信号ＭＩＸ−Ｉ、ＭＩＸ−ＩＸ、ＭＩＸ−Ｑ、ＭＩＸ−ＱＸをそれぞれ生成する。ローカルバッファ回路１０７は、１系統のローカル信号ＤＩＶ−Ｉ、ＤＩＶ−Ｑ、ＤＩＶ−ＩＸ、ＤＩＶ−ＱＸに基づいて、（２Ｎ―１）系統のローカル信号ＬＯ−Ｉ、ＬＯ−ＩＸ、ＬＯ−Ｑ、ＬＯ−ＱＸをそれぞれ生成する。ミキサ１０５は、（２Ｎ―１）系統のベースバンド信号ＭＩＸ−Ｉ、ＭＩＸ−ＩＸ、ＭＩＸ−Ｑ、ＭＩＸ−ＱＸと、（２Ｎ―１）系統のローカル信号ＬＯ−Ｉ、ＬＯ−ＩＸ、ＬＯ−Ｑ、ＬＯ−ＱＸを混合し、（２Ｎ―１）系統の周波数変換信号ＯＵＴ、ＯＵＴＸを生成する。出力選択回路１０６は、（２Ｎ―１）系統の周波数変換信号ＯＵＴ、ＯＵＴＸに基づいて、（２Ｎ―１）系統の周波数変換信号ＯＵＴ−Ｌ１、ＯＵＴ−ＬＸ１、ＯＵＴ−Ｈ１、ＯＵＴ−ＨＸ１を生成する。
【００２９】
さらに出力選択回路１０６は、加算器１０６ＡＤにおいて、（２Ｎ―１）系統の周波数変換信号ＯＵＴ−Ｌ１を互いに加算することにより周波数変換信号ＯＵＴ−Ｌを生成し、（２Ｎ―１）系統の周波数変換信号ＯＵＴ−ＬＸ１を互いに加算することにより周波数変換信号ＯＵＴ−ＬＸを生成し、（２Ｎ―１）系統の周波数変換信号ＯＵＴ−Ｈ１を互いに加算することにより周波数変換信号ＯＵＴ−Ｈを生成し、（２Ｎ―１）系統の周波数変換信号ＯＵＴ−ＨＸ１を互いに加算することにより周波数変換信号ＯＵＴ−ＨＸを生成する。
【００３０】
図３では、例えばベースバンド信号ＭＩＸ−Ｉ、ＭＩＸ−ＩＸ、ＭＩＸ−Ｑ、ＭＩＸ−ＱＸは、４×Ｎ系統分しか描かれていない。しかし実際には、上述した説明から理解されるように、ベースバンド信号ＭＩＸ−Ｉ、ＭＩＸ−ＩＸ、ＭＩＸ−Ｑ、ＭＩＸ−ＱＸは、第Ｋグループごとに４×２Ｋ−１系統となり、全体では、４×（２Ｎ―１）系統となる。同様に、ローカル信号ＬＯ−Ｉ、ＬＯ−ＩＸ、ＬＯ−Ｑ、ＬＯ−ＱＸ、周波数変換信号ＯＵＴ、ＯＵＴＸ、および周波数変換信号ＯＵＴ−Ｌ１、ＯＵＴ−ＬＸ１、ＯＵＴ−Ｈ１、ＯＵＴ−ＨＸ１は、それぞれ、第Ｋグループごとに４×２Ｋ−１系統となり、全体では、４×（２Ｎ―１）系統となる。ローカル信号ＤＩＶ−Ｉ、ＤＩＶ−Ｑ、ＤＩＶ−ＩＸ、ＤＩＶ−ＱＸおよび周波数変換信号ＯＵＴ−Ｌ、ＯＵＴ−ＬＸ、ＯＵＴ−Ｈ、ＯＵＴ−ＨＸは、図示されている通りに、それぞれ４系統である。
【００３１】
ミキサ入力回路１０４、ローカルバッファ回路１０７、ミキサ１０５、および出力選択回路１０６のそれぞれにおけるＮ個のグループは、Ｎビットの制御信号１１０により、それぞれグループごとに、動作状態または非動作状態のいずれか一方の制御がなされる。このように、ミキサ入力回路１０４、ローカルバッファ回路１０７、ミキサ１０５、および出力選択回路１０６をすべて同時に制御することで、精度よく周波数変換信号ＯＵＴ−Ｌ、ＯＵＴ−ＬＸ、ＯＵＴ−Ｈ、ＯＵＴ−ＨＸの出力レベルを制御することができる。制御信号１１０が例えば１１ビットであれば、式２により、６６ｄＢのゲイン制御範囲を確保することができる。
２０×ｌｏｇ（２１１）＝６６ｄＢ                                  （２）
【００３２】
図４は、Ｒ−２Ｒラダー型のＤ／Ａコンバータで表されるＭＤＡＣ電子回路１０２である。具体的には、ＭＤＡＣ電子回路１０２は、Ｍビットからなる制御信号１１１の最下位ビット（ＬＳＢ）から最上位ビット（ＭＳＢ）に対応して、２０、２１、・・・、２Ｍ−１をＩ相ベースバンド信号ＤＡＣ−Ｉに乗算する。さらにＭＤＡＣ電子回路１０２は、乗算されたＩ相ベースバンド信号ＤＡＣ−Ｉについて、制御信号１１１のビットがハイレベルの場合だけを集めて合計し、Ｉ相ベースバンド信号ＭＤＡＣ−Ｉを生成する。これにより、Ｉ相ベースバンド信号ＭＤＡＣ−Ｉの大きさは、Ｉ相ベースバンド信号ＤＡＣ−Ｉに大略比例し、制御信号１１１に大略比例することになる。同様に、ＭＤＡＣ電子回路１０２は、Ｑ相ベースバンド信号ＤＡＣ−Ｑに大略比例し、制御信号１１１に大略比例するＱ相ベースバンド信号ＭＤＡＣ−Ｑを生成する。このように、ゲイン制御回路１１２は、制御信号１１１に基づいて、ＭＤＡＣ電子回路１０２のゲインを制御することができる。
【００３３】
ＭＤＡＣ電子回路１０２のゲインは、基本的に０ｄＢ以下である。制御信号１１１のビット数を８ビットとすると、８ビットすべてがハイレベルの場合、２０×ｌｏｇ（２８／２８）＝０ｄＢ、８ビットすべてがローレベルの場合、２０×ｌｏｇ（２０／２８）＝−４８ｄＢとなり、式３により、ゲイン制御範囲は４８ｄＢを取ることができる。
２０×ｌｏｇ（２８／２８）−２０×ｌｏｇ（２０／２８）＝４８ｄＢ    （３）
【００３４】
しかしながら、ＵＭＴＳ端末に必要とされるゲイン精度０．２ｄＢを確保するため４８ｄＢの制御範囲のうち１６ｄＢを使用する。制御信号１１１による８ビットの上位１６ｄＢと制御信号１１０による６６ｄＢと合わせて合計で８２ｄＢの制御範囲を確保する。詳細は後述する。
【００３５】
図５は、図３の第Ｋグループ１０Ｋを構成する２の（Ｋ−１）乗個の要素ブロックグループ１０ＫＫの１つを示す回路図である。図５において、ミキサ入力回路要素ブロック４０２は、トランジスタＭ１のゲートに、フィルタ回路１０３より出力されたベースバンド信号ＢＢ−Ｉを入力し、トランジスタＭ１のドレインからベースバンド信号ＢＢ−Ｉに応じた電流を表すベースバンド信号ＭＩＸ−Ｉを出力する。トランジスタＭ２、Ｍ３、Ｍ４は、同様の動作によりベースバンド信号ＢＢ−ＩＸ、ＢＢ−Ｑ、ＢＢ−ＱＸに応じてベースバンド信号ＭＩＸ−ＩＸ、ＭＩＸ−Ｑ、ＭＩＸ−ＱＸをそれぞれ出力する。さらにミキサ入力回路要素ブロック４０２は、トランジスタＭ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４のゲートに、ベースバンド信号ＢＢ−Ｉ、ＢＢ−ＩＸ、ＢＢ−Ｑ、ＢＢ−ＱＸの入力をオン／オフするスイッチをそれぞれ設ける。ミキサ入力回路要素ブロック４０２は、Ｎビットの制御信号１１０のうち配線されている１ビットの制御信号１１０Ｋがハイレベルの場合、ベースバンド信号ＢＢ−Ｉ、ＢＢ−ＩＸ、ＢＢ−Ｑ、ＢＢ−ＱＸを入力し、逆に制御信号１１０Ｋがローレベルの場合、ゲートを接地することによりトランジスタＭ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４をオフする。このようにミキサ入力回路要素ブロック４０２は、制御信号１１０Ｋがハイレベルの場合、動作状態となり、逆に制御信号１１０Ｋがローレベルの場合、非動作状態となる。
【００３６】
ローカルバッファ回路要素ブロック４０３は、ローカル信号ＤＩＶ−Ｉ、ＤＩＶ−Ｑ、ＤＩＶ−ＩＸ、ＤＩＶ−ＱＸを入力し、スイッチおよびバッファ回路を通して、ローカル信号ＬＯ−Ｉ、ＬＯ−ＩＸ、ＬＯ−Ｑ、ＬＯ−ＱＸをそれぞれ出力する。ローカルバッファ回路要素ブロック４０３は、Ｎビットの制御信号１１０のうち配線されている１ビットの制御信号１１０Ｋがハイレベルの場合、ローカル信号ＤＩＶ−Ｉ、ＤＩＶ−Ｑ、ＤＩＶ−ＩＸ、ＤＩＶ−ＱＸを入力し、逆に制御信号１１０Ｋがローレベルの場合、ローカル信号ＤＩＶ−Ｉ、ＤＩＶ−Ｑ、ＤＩＶ−ＩＸ、ＤＩＶ−ＱＸを遮断する。このようにローカルバッファ回路要素ブロック４０３は、制御信号１１０Ｋがハイレベルの場合、動作状態となり、逆に制御信号１１０Ｋがローレベルの場合、非動作状態となる。
【００３７】
ミキサ要素ブロック４０１は、各トランジスタＭ５、Ｍ８のゲートにローカル信号ＬＯ−Ｉを入力し、同様に各トランジスタＭ６、Ｍ７のゲートにローカル信号ＬＯ−ＩＸを入力し、各トランジスタＭ９、Ｍ１２のゲートにローカル信号ＬＯ−Ｑを入力し、各トランジスタＭ１０、Ｍ１１のゲートにローカル信号ＬＯ−ＱＸを入力する。ミキサ要素ブロック４０１は、各トランジスタＭ５、Ｍ６のソースにベースバンド信号ＭＩＸ−Ｉを入力し、各トランジスタＭ７、Ｍ８のソースにベースバンド信号ＭＩＸ−ＩＸを入力し、各トランジスタＭ９、Ｍ１０のソースにベースバンド信号ＭＩＸ−Ｑを入力し、各トランジスタＭ１１、Ｍ１２のソースにベースバンド信号ＭＩＸ−ＱＸを入力する。ミキサ要素ブロック４０１は、ベースバンド信号ＭＩＸ−Ｉ、ＭＩＸ−ＩＸとローカル信号ＬＯ−Ｉ、ＬＯ−ＩＸとを乗算する。同様にミキサ要素ブロック４０１は、ベースバンド信号ＭＩＸ−Ｑ、ＭＩＸ−ＱＸとローカル信号ＬＯ−Ｑ、ＬＯ−ＱＸとを乗算する。ミキサ要素ブロック４０１は、両乗算結果を電流上で加算し、周波数変換信号ＯＵＴ、ＯＵＴＸを生成する。このようにミキサ要素ブロック４０１は、ベースバンド信号ＭＩＸ−Ｉ、ＭＩＸ−ＩＸ、ＭＩＸ−Ｑ、ＭＩＸ−ＱＸとローカル信号ＬＯ−Ｉ、ＬＯ−ＩＸ、ＬＯ−Ｑ、ＬＯ−ＱＸとを乗算し、周波数変換信号ＯＵＴ、ＯＵＴＸを生成する。
【００３８】
出力選択器要素ブロック４００は、バンド選択信号生成回路（図示されていない）により生成されたバンド選択信号ＢＳ、ＢＳＸに基づいて、周波数変換信号ＯＵＴ、ＯＵＴＸの出力経路を選択し、ローバンド周波数変換信号ＯＵＴ−Ｌ１、ＯＵＴ−ＬＸ１またはハイバンド周波数変換信号ＯＵＴ−Ｈ１、ＯＵＴ−ＨＸ１を出力する。出力選択器要素ブロック４００は、バンド選択信号ＢＳがハイレベルでバンド選択信号ＢＳＸがローレベルの場合、ローバンド周波数変換信号ＯＵＴ−Ｌ１、ＯＵＴ−ＬＸ１を出力し、バンド選択信号ＢＳがローレベルでバンド選択信号ＢＳＸがハイレベルの場合、ハイバンド周波数変換信号ＯＵＴ−Ｈ１、ＯＵＴ−ＨＸ１を出力する。
【００３９】
このように、要素ブロックグループ１０ＫＫは、ローカル信号ＤＩＶ−Ｉ、ＤＩＶ−ＩＸ、ＤＩＶ−Ｑ、ＤＩＶ−ＱＸに基づいてベースバンド信号ＢＢ−Ｉ、ＢＢ−ＩＸ、ＢＢ−Ｑ、ＢＢ−ＱＸを周波数変換し、ローバンド周波数変換信号ＯＵＴ−Ｌ１、ＯＵＴ−ＬＸ１またはハイバンド周波数変換信号ＯＵＴ−Ｈ１、ＯＵＴ−ＨＸ１を生成する。要素ブロックグループ１０ＫＫが生成する周波数変換信号ＯＵＴ−Ｌ１、ＯＵＴ−ＬＸ１、ＯＵＴ−Ｈ１、ＯＵＴ−ＨＸ１の大きさを、要素ブロックレベルと呼ぶ。ミキサ回路１０は、実質的に同一構成の要素ブロックグループ１０ＫＫを（２Ｎ―１）個含むが、いずれも同様に動作し、要素ブロックレベルの大きさの周波数変換信号ＯＵＴ−Ｌ１、ＯＵＴ−ＬＸ１、ＯＵＴ−Ｈ１、ＯＵＴ−ＨＸ１を出力する。加算器１０６ＡＤは、要素ブロックレベルの大きさの（２Ｎ―１）個の周波数変換信号ＯＵＴ−Ｌ１、ＯＵＴ−ＬＸ１、ＯＵＴ−Ｈ１、ＯＵＴ−ＨＸ１を互いに加算し、それぞれ周波数変換信号ＯＵＴ−Ｌ、ＯＵＴ−ＬＸ、ＯＵＴ−Ｈ、ＯＵＴ−ＨＸを生成する。したがって、ミキサ回路１０に含まれる（２Ｎ―１）個の要素ブロックグループ１０ＫＫがすべて動作状態であれば、各周波数変換信号ＯＵＴ−Ｌ、ＯＵＴ−ＬＸ、ＯＵＴ−Ｈ、ＯＵＴ−ＨＸの大きさは、要素ブロックレベルの（２Ｎ―１）倍となる。
【００４０】
ゲイン制御回路１１２は、制御信号１１０Ｋがハイレベルの場合、ミキサ入力回路要素ブロック４０２およびローカルバッファ回路要素ブロック４０３を動作状態にすることにより、この２つの要素ブロックが含まれる要素ブロックグループ１０ＫＫ全体を動作状態にする。逆にゲイン制御回路１１２は、制御信号１１０Ｋがローレベルの場合、ミキサ入力回路要素ブロック４０２およびローカルバッファ回路要素ブロック４０３を非動作状態にすることにより、この２つの要素ブロックが含まれる要素ブロックグループ１０ＫＫ全体を非動作状態にする。ゲイン制御回路１１２は、制御信号１１０Ｋに基づいて、要素ブロックグループ１０ＫＫが含まれる第Ｋグループ１０Ｋを構成する２の（Ｋ−１）乗個の要素ブロックグループ全体を、動作状態または非動作状態のいずれか一方にする。さらに、ゲイン制御回路１１２は、Ｎビットの制御信号１１０に基づいて、ミキサ回路１０に含まれるＮ個の各グループを、グループごとに動作状態または非動作状態のいずれか一方にする。
【００４１】
加算器１０６ＡＤは、第Ｋグループ１０Ｋが動作状態の場合、要素ブロックレベルの２Ｋ−１倍を加算し、第Ｋグループ１０Ｋが非動作状態の場合、ゼロを加算することにより、各周波数変換信号ＯＵＴ−Ｌ、ＯＵＴ−ＬＸ、ＯＵＴ−Ｈ、ＯＵＴ−ＨＸを生成する。したがって、各周波数変換信号ＯＵＴ−Ｌ、ＯＵＴ−ＬＸ、ＯＵＴ−Ｈ、ＯＵＴ−ＨＸの大きさは、Ｎビットの制御信号１１０の大きさに大略比例することになる。このように、ミキサ回路１０は、１１ビットの制御信号１１０に基づいて、０ｄｂから６６ｄＢまでのゲインを与えることが可能となる。
【００４２】
図２において、ゲイン制御回路１１２は、８ビットの制御信号１１１を通してＭＤＡＣ電子回路１０２のゲインを制御し、１１ビットの制御信号１１０を通してミキサ回路１０のゲインを制御する。さらに、ゲイン制御回路１１２は、ＭＤＡＣ電子回路１０２のゲインとミキサ回路１０のゲインとの和の目標値を表す目標信号（図示されていない）を受ける入力端子（図示されていない）を有し、目標信号に基づいて、各制御信号１１１、１１０を生成する。目標信号のビット数は、各制御信号１１１、１１０のビット数以上でなければならない。ここでは目標信号のビット数は、制御信号１１０と同じく１１ビットとする。
【００４３】
図６Ａ、図６Ｂ、図６Ｃ、図６Ｄ、および図６Ｅを用いて、目標信号に対する各制御信号１１１、１１０の具体的なゲイン割付特性を説明する。ここで、ゲインコードＣＤＡＣは制御信号１１１の復号値を表し、ゲインコードＣＭＩＸは制御信号１１０の復号値を表し、ゲインコードＣＴＴＬは目標信号の復号値を表す。また、ゲインＧＤＡＣはＭＤＡＣ電子回路１０２のゲインを表し、ゲインＧＭＩＸはミキサ回路１０のゲインを表し、全ゲインＧＴＴＬは、ゲインＧＤＡＣとゲインＧＭＩＸとのデシベル（ｄＢ）表示または対数表示上の和を表す。各ゲインコードＣＴＴＬ、ＣＤＡＣ、ＣＭＩＸが変化する変化幅はコードステップと呼ばれ、コードステップに対応する各ゲインＧＴＴＬ、ＧＤＡＣ、ＧＭＩＸの変化幅（デシベル表示）は、ゲインステップと呼ばれる。
【００４４】
ゲイン制御回路１１２は、ゲインコードＣＴＴＬをゲインコードＣＤＡＣおよびゲインコードＣＭＩＸに割り付ける。ＭＤＡＣ電子回路１０２は、ゲインコードＣＤＡＣに対応してゲインＧＤＡＣを与える。ミキサ回路１０は、ゲインコードＣＭＩＸに対応してゲインＧＭＩＸを与える。結果的に、第１の実施形態における無線送信機の送信回路は、ゲインコードＣＴＴＬに対応して全ゲインＧＴＴＬを与える。
【００４５】
上述したように、線形表示上において、ＭＤＡＣ電子回路１０２は、ゲインコードＣＤＡＣに比例する大きさのゲインＧＤＡＣを与え、ミキサ回路１０は、ゲインコードＣＭＩＸに比例する大きさのゲインＧＭＩＸを与える。デシベル表示上では、ゲインＧＤＡＣはゲインコードＣＤＡＣに関して対数曲線になり、ゲインＧＭＩＸはゲインコードＣＭＩＸに関して対数曲線になる。すなわち、ゲインコードＣＤＡＣが小さくなるにつれて、ゲインＧＤＡＣのゲインステップは大きくなり、ゲインコードＣＭＩＸが小さくなるにつれて、ゲインＧＭＩＸのゲインステップは大きくなる。したがって、全ゲインＧＴＴＬは、ゲインコードＣＤＡＣおよびゲインコードＣＭＩＸに関して対数曲線になる。全ゲインＧＴＴＬは、デシベル表示上において、ゲインコードＣＴＴＬに対して直線化されることが望ましいので、ゲイン制御回路１１２において、ゲインコードＣＴＴＬに対応するゲインコードＣＤＡＣおよびゲインコードＣＭＩＸの割付を調整することにより、以下のように直線化を達成する。
【００４６】
図６Ａは、全ゲインＧＴＴＬに対するゲインＧＭＩＸおよびゲインＧＤＡＣの配分を表す表である。図６Ａに示されるように、ゲイン区間ＧＲＧ１、ゲイン区間ＧＲＧ２、およびゲイン区間ＧＲＧ３に分けて説明する。
【００４７】
まず、ゲイン区間ＧＲＧ１では、図６Ａ、およびゲイン区間ＧＲＧ１における特性を図示する図６Ｂから理解されるように、ＭＤＡＣ電子回路１０２が最大ゲインで固定されており、ミキサ回路１０のみでゲイン制御が行われる。ミキサ回路１０でのゲイン制御は、ゲインステップが０．２ｄＢ以内になるようにゲイン制御回路１１２において制御する。すなわち、ゲインコードＣＴＴＬが２０４８から１コードステップずつ小さくなるにつれて、ゲインコードＣＭＩＸは２０４８から小さくなり、ゲインコードＣＤＡＣは２５６に保持される。したがって、ゲインコードＣＴＴＬが２０４８から１コードステップずつ小さくなるにつれて、ゲインＧＭＩＸは６６ｄＢから減少し、ゲインＧＤＡＣは０ｄＢに保持される。その結果、全ゲインＧＴＴＬは６６ｄＢから減少し、ゲインＧＭＩＸのゲインステップは大きくなる。ゲイン区間ＧＲＧ１は、ゲインＧＭＩＸのゲインステップが０．２ｄＢを越えない範囲までに設定される。
【００４８】
次に、ゲイン区間ＧＲＧ２では、図６Ａ、およびゲイン区間ＧＲＧ２における特性を図示する図６Ｃから理解されるように、ミキサ回路１０におけるゲインＧＭＩＸのゲインステップが０．２ｄＢ以上となるので、全ゲインＧＴＴＬが０．２ｄＢ以内になるように、ミキサ回路１０およびＭＤＡＣ電子回路１０２の両ゲインを調整する。すなわち、ゲインコードＣＭＩＸは、ゲインコードＣＴＴＬの複数コードステップに対応して、１コードステップＣＭＩＸＤ（図６Ｃに図示）ずつ小さくなる。ゲインコードＣＤＡＣは、コードステップＣＭＩＸＤ内において２５６から小さくなり、コードステップＣＭＩＸＤごとに２５６からの減少特性を繰り返す。したがって、ゲインコードＣＴＴＬが小さくなるにつれて、ゲインＧＭＩＸはコードステップＣＭＩＸＤごとに０．２ｄＢを超えるゲインステップで減少し、ゲインＧＤＡＣはコードステップＣＭＩＸＤ内において０．２ｄＢを越えないように減少する。ゲインコードＣＴＴＬが小さくなるにつれて、コードステップＣＭＩＸＤの幅は大きくなる。上述したように、ゲインコードＣＴＴＬの異なる値に対して、ゲインコードＣＤＡＣが繰り返し割り付けられ、その結果、ゲインコードＣＴＴＬの異なる値に対して、ゲインＧＤＡＣが繰り返し減少する。すなわち、ゲイン制御回路１１２は、ゲイン区間ＧＲＧ２において、異なる目標信号に対応して制御信号１１１を繰り返し生成する。
【００４９】
そして、ゲイン区間ＧＲＧ３では、図６Ａ、およびゲイン区間ＧＲＧ３における特性を図示する図６Ｄから理解されるように、ミキサ回路１０が最小ゲインで固定されており、ＭＤＡＣ電子回路１０２のみでゲイン制御が行われる。ＭＤＡＣ電子回路１０２でのゲイン制御は、ゲインステップが０．２ｄＢ以内になるところまでしか使用しない。すなわち、ゲインコードＣＴＴＬが１コードステップずつ小さくなるにつれて、ゲインコードＣＤＡＣは２５６から小さくなり、ゲインコードＣＭＩＸは１に保持される。したがって、ゲインコードＣＴＴＬが１コードステップずつ小さくなるにつれて、ゲインＧＤＡＣは０ｄＢから減少し、ゲインＧＭＩＸは０ｄＢに保持される。その結果、全ゲインＧＴＴＬは０ｄＢから減少し、ゲインＧＤＡＣのゲインステップは大きくなる。ゲイン区間ＧＲＧ３は、ゲインＧＤＡＣのゲインステップが０．２ｄＢを越えない範囲までに設定される。
【００５０】
図６Ｅは、上述した割付により得られたゲイン制御特性を示す特性図である。このように、ゲインコードＣＴＴＬが２０４８から１コードステップずつ小さくなるにしたがって、まずミキサ回路１０だけによりゲインステップが０．２ｄＢを越えない範囲までゲイン制御を行い（ゲイン区間ＧＲＧ１）、その後、ＭＤＡＣ電子回路１０２の機能を追加することによりゲインステップを０．２ｄＢ以下に保持し（ゲイン区間ＧＲＧ２）、それでもゲインステップが０．２ｄＢを越えるときＭＤＡＣ電子回路１０２だけによりゲイン制御を行い（ゲイン区間ＧＲＧ３）、ゲインステップが０．２ｄＢを越えない区間までゲインコードＣＴＴＬを使用する。これにより、０．２ｄＢ以下のゲインステップを保持しながら、大略６６ｄＢから−１５ｄＢまでの８０ｄＢ以上のゲイン制御範囲を達成することができる。
【００５１】
以上のように、第１の実施形態に係る無線送信機の送信回路によれば、ゲイン調整機能を有するミキサ回路１０およびＭＤＡＣ電子回路１０２と、ゲインの割付を行うゲイン制御回路１１２とを用いることにより、ＵＭＴＳ端末に必要な８０ｄＢ以上のゲイン制御範囲と０．２ｄＢ以下のゲインステップのゲイン制御特性を実現できる。さらに、ミキサ回路１０自身にゲイン調整機能を持たせ、広い調整範囲を確保することにより、ゲイン調整用の新たな回路が不要になり、送信回路としての回路規模の削減が可能となる。これにより、ＧＳＭの送信回路と同様な構成になるため、ＵＭＴＳとＧＳＭとの送信回路の共用化が容易となり、ＵＭＴＳ／ＧＳＭマルチバンド送信無線機の小型化および低コスト化が可能となる。さらに、ミキサ回路１０においていわゆる捨て電流を無くし、ゲインに寄与するグループだけ動作状態にすることにより、必要最低限の消費電力で動作することができる。また、ミキサ回路１０およびＭＤＡＣ電子回路１０２におけるゲイン調整機能は、それぞれ２進数の制御信号１１０、１１１に対応するデジタル的な構成により実現しているので、製造工程における調整を簡単化し、コスト低減を可能にする。
【００５２】
制御信号１１０、制御信号１１１を１１ビット、８ビットとしたがこれは一例でありその他のビット数を用いても同様の効果を得られることは明らかである。
【００５３】
また、ミキサ１０５は、直交変調器として動作するように説明したが、これは一例であり、中間周波数を使用するシステムに用いても同様の効果を得られる。
【００５４】
（第２の実施形態）
第２の実施形態では、第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。その他の構成、動作、および効果は、第１の実施形態と同等であるので、説明を省略する。
【００５５】
図７は、第２の実施形態に係る無線送信機の送信回路の一例を示すブロック図である。図７に示す第２の実施形態の構成が図２に示す第１の実施形態の構成と異なる点は、ミキサ回路１０およびミキサ回路１０に含まれるローカルバッファ回路１０７が、ミキサ回路１０Ａおよびミキサ回路１０Ａに含まれるローカルバッファ回路１０７Ａに変更されている点である。
【００５６】
ローカルバッファ回路１０７Ａは制御信号１１０を入力せず、ゲイン制御回路１１２はローカルバッファ回路１０７Ａを制御しない。このため、ローカルバッファ回路１０７Ａは、１個のローカルバッファ回路要素ブロックを含む１個のローカルバッファ回路グループだけで構成される。ローカルバッファ回路１０７Ａは、１系統のローカル信号ＤＩＶ−Ｉ、ＤＩＶ−Ｑ、ＤＩＶ−ＩＸ、ＤＩＶ−ＱＸに基づいて、１系統のローカル信号ＬＯ−Ｉ、ＬＯ−ＩＸ、ＬＯ−Ｑ、ＬＯ−ＱＸをそれぞれ生成する。ローカル信号ＬＯ−Ｉ、ＬＯ−ＩＸ、ＬＯ−Ｑ、ＬＯ−ＱＸは、図示されている通りに４系統である。
【００５７】
このように、第２の実施形態に係る無線送信機の送信回路によれば、ローカルバッファ回路１０７Ａの構成が簡単になり、回路規模を小さくすることが可能となる。
【００５８】
（第３の実施形態）
第３の実施形態では、第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。その他の構成、動作、および効果は、第１の実施形態と同等であるので、説明を省略する。
【００５９】
図８は、第３の実施形態に係る無線送信機の送信回路の一例を示すブロック図である。図８に示す第３の実施形態の構成が図２に示す第１の実施形態の構成と異なる点は、ミキサ回路１０、ならびにミキサ回路１０に含まれるミキサ１０５および出力選択回路１０６が、ミキサ回路１０Ｂ、ならびにミキサ回路１０Ｂに含まれるミキサ１０５Ｂに変更され、ミキサ回路１０Ｂに出力選択回路が含まれていない点である。第１の実施形態の出力選択回路１０６には、加算器１０６ＡＤが含まれるが、第３の実施形態ではミキサ１０５Ｂに加算器（図示されていない）が含まれる。
【００６０】
ミキサ１０５Ｂは、第Ｋミキサグループ１０５Ｋで代表されるＮ個のミキサグループと加算器とで構成される（Ｋ＝１、２、・・・、Ｎ）。ミキサ１０５Ｂは、（２Ｎ―１）系統のベースバンド信号ＭＩＸ−Ｉ、ＭＩＸ−ＩＸ、ＭＩＸ−Ｑ、ＭＩＸ−ＱＸと、（２Ｎ―１）系統のローカル信号ＬＯ−Ｉ、ＬＯ−ＩＸ、ＬＯ−Ｑ、ＬＯ−ＱＸを混合し、（２Ｎ―１）系統の周波数変換信号を生成する。さらにミキサ１０５Ｂは、加算器において、要素ブロックレベルの大きさの（２Ｎ―１）系統の周波数変換信号を互いに加算することにより、図８に示されるように２系統の周波数変換信号ＯＵＴ、ＯＵＴ−Ｘを生成する。第１の実施形態の要素ブロックグループ１０ＫＫを示す図５において、出力選択器要素ブロック４００は、２系統の周波数変換信号ＯＵＴ、ＯＵＴ−Ｘの各負荷を表す抵抗またはトランジスタへ置き換えられる。ミキサ要素ブロック４０１は、周波数変換信号ＯＵＴ、ＯＵＴ−Ｘの各負荷も含む。
【００６１】
このように、第３の実施形態に係る無線送信機の送信回路によれば、ミキサ回路１０の構成が簡単になり、回路規模を小さくすることが可能となる。
【００６２】
（第４の実施形態）
第４の実施形態では、第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。その他の構成、動作、および効果は、第１の実施形態と同等であるので、説明を省略する。
【００６３】
図９は、第４の実施形態に係る無線送信機の送信回路の一例を示すブロック図である。図９に示す第４の実施形態の構成が図２に示す第１の実施形態の構成と異なる点は、ベースバンド信号処理回路１１、アナログベースバンド信号処理回路１３、ならびにアナログベースバンド信号処理回路１３に含まれるＭＤＡＣ電子回路１０２およびフィルタ回路１０３が、ベースバンド信号処理回路１１Ａ、アナログベースバンド信号処理回路１３Ａ、ならびにアナログベースバンド信号処理回路１３Ａに含まれるフィルタ回路１０３ＡおよびＭＤＡＣ電子回路１０２Ａに変更されている点である。
【００６４】
ベースバンド信号処理回路１１Ａは、デジタルベースバンド信号処理回路１４およびアナログベースバンド信号処理回路１３Ａを含む。アナログベースバンド信号処理回路１３Ａは、フィルタ回路１０３ＡおよびＭＤＡＣ電子回路１０２Ａを含む。フィルタ回路１０３Ａは、Ｉ相ベースバンド信号ＤＡＣ−Ｉの帯域を制限し、互いに位相差が１８０度の、ベースバンド信号ＦＩＬ−Ｉおよびベースバンド信号ＦＩＬ−ＩＸを生成する。同様にフィルタ回路１０３は、Ｑ相ベースバンド信号ＤＡＣ−Ｑの帯域を制限し、互いに位相差が１８０度の、ベースバンド信号ＦＩＬ−Ｑおよびベースバンド信号ＦＩＬ−ＱＸを生成する。ＭＤＡＣ電子回路１０２Ａは、Ｉ相ベースバンド信号ＦＩＬ−Ｉ、ＦＩＬ−ＩＸに比例し、かつ制御信号１１１に比例する、Ｉ相ベースバンド信号ＢＢ−Ｉ、ＢＢ−ＩＸをそれぞれ生成する。同様にＭＤＡＣ電子回路１０２Ａは、Ｑ相ベースバンド信号ＦＩＬ−Ｑ、ＦＩＬ−ＱＸに比例し、かつ制御信号１１１に比例する、Ｑ相ベースバンド信号ＢＢ−Ｑ、ＢＢ−ＱＸをそれぞれ生成する。
【００６５】
このように、第４の実施形態に係る無線送信機の送信回路によれば、ＭＤＡＣ電子回路１０２Ａをフィルタ回路１０３Ａの後段に配置しても、第１の実施形態と同様な効果を得ることができる。
【００６６】
（第５の実施形態）
第５の実施形態では、第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。その他の構成、動作、および効果は、第１の実施形態と同等であるので、説明を省略する。
【００６７】
図１０は、第５の実施形態に係る無線送信機の送信回路の一例を示すブロック図である。図１０に示す第５の実施形態の構成が図２に示す第１の実施形態の構成と異なる点は、ベースバンド信号処理回路１１、アナログベースバンド信号処理回路１３、ならびにアナログベースバンド信号処理回路１３に含まれるＭＤＡＣ電子回路１０２およびフィルタ回路１０３が、ベースバンド信号処理回路１１Ｂ、アナログベースバンド信号処理回路１３Ｂ、ならびにアナログベースバンド信号処理回路１３Ｂに含まれるフィルタ回路１０３Ｂに変更されている点である。
【００６８】
ベースバンド信号処理回路１１Ｂは、デジタルベースバンド信号処理回路１４およびアナログベースバンド信号処理回路１３Ｂを含む。アナログベースバンド信号処理回路１３Ｂは、フィルタ回路１０３Ｂを含む。フィルタ回路１０３Ｂは、Ｉ相ベースバンド信号ＤＡＣ−Ｉの帯域を制限し、互いに位相差が１８０度の、ベースバンド信号ＢＢ−Ｉおよびベースバンド信号ＢＢ−ＩＸを生成する。同様にフィルタ回路１０３Ｂは、Ｑ相ベースバンド信号ＤＡＣ−Ｑの帯域を制限し、互いに位相差が１８０度の、ベースバンド信号ＢＢ−Ｑおよびベースバンド信号ＢＢ−ＱＸを生成する。各ベースバンド信号ＢＢ−Ｉ、ＢＢ−ＩＸは、Ｉ相ベースバンド信号ＤＡＣ−Ｉに比例し、かつ制御信号１１１に比例する。各ベースバンド信号ＢＢ−Ｑ、ＢＢ−ＱＸは、Ｑ相ベースバンド信号ＤＡＣ−Ｑに比例し、かつ制御信号１１１に比例する。このように、ゲイン制御回路１１２は、制御信号１１１に基づいて、フィルタ回路１０３Ｂのゲインを制御することができる。
【００６９】
図１１は、ゲインが可変できるように設計されたフィルタ回路１０３Ｂの一例を示す回路図である。具体的には、フィルタ回路１０３Ｂは、差動構成のベースバンド信号ＤＡＣ−Ｉ、ＤＡＣ−ＩＸを制御信号１１１によって重み付けし、ベースバンド信号ＢＢ−Ｉ、ＢＢ−ＩＸを生成するように構成される。
【００７０】
このように、第５の実施形態に係る無線送信機の送信回路によれば、ＭＤＡＣ電子回路１０２を削減することができ、アナログベースバンド信号処理回路１３Ｂの構成が簡単になり、回路規模を小さくすることが可能となる。
【００７１】
本発明に係る無線送信機の送信回路により、細かいステップで広い制御範囲を確保できるため、高精度かつ広範囲な切替制御を必要とする無線送信機の送信回路に有用である。
【００７２】
以上、実施の形態におけるこれまでの説明は、すべて本発明を具体化した一例であって、本発明はこれらの例に限定されず、本発明の技術を用いて当業者が容易に構成可能な種々の例に展開可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明は、無線送信機の送信回路に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の第１の実施形態における無線送信機の送信回路の基本的構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態における無線送信機の送信回路の具体的構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施形態におけるミキサ回路の一例を示すブロック図である。
【図４】本発明の第１の実施形態におけるＭＤＡＣ電子回路の一例を示す回路図である。
【図５】本発明の第１の実施形態における要素ブロックグループの一例を示す回路図である。
【図６Ａ】本発明の第１の実施形態におけるゲイン制御特性を示す表である。
【図６Ｂ】本発明の第１の実施形態におけるゲイン制御特性を示す特性図である。
【図６Ｃ】本発明の第１の実施形態におけるゲイン制御特性を示す特性図である。
【図６Ｄ】本発明の第１の実施形態におけるゲイン制御特性を示す特性図である。
【図６Ｅ】本発明の第１の実施形態におけるゲイン制御特性を示す特性図である。
【図７】本発明の第２の実施形態における無線送信機の送信回路の一例を示すブロック図である。
【図８】本発明の第３の実施形態における無線送信機の送信回路の一例を示すブロック図である。
【図９】本発明の第４の実施形態における無線送信機の送信回路の一例を示すブロック図である。
【図１０】本発明の第５の実施形態における無線送信機の送信回路の一例を示すブロック図である。
【図１１】本発明の第５の実施形態におけるフィルタ回路の一例を示す回路図である。
【図１２】従来例におけるＧＳＭの送信装置のブロック図である。
【図１３】従来例におけるＵＭＴＳの送信装置のブロック図である。
【図１４】従来例におけるＧＣＡの回路図である。
【図１５】従来例におけるゲイン制御特性を示す特性図である。
【図１６】従来例におけるＣＤＭＡ基地局の送信装置のブロック図である。
【符号の説明】
【００７５】
１０、１０Ａ、１０Ｂ  ミキサ回路
１０Ｋ  第Ｋグループ
１０ＫＫ  要素ブロックグループ
１１、１１Ａ、１１Ｂ  ベースバンド信号処理回路
１３、１３Ａ、１３Ｂ  アナログベースバンド信号処理回路
１４  デジタルベースバンド信号処理回路
１５  ローカル信号生成回路
１００  デジタル変調回路
１０１  Ｄ／Ａコンバータ
１０２、１０２Ａ  ＭＤＡＣ電子回路
１０３、１０３Ａ、１０３Ｂ  フィルタ回路
１０４  ミキサ入力回路
１０４Ｋ  ミキサ入力回路グループ
１０５、１０５Ｂ  ミキサ
１０５Ｋ  ミキサグループ
１０６  出力選択回路
１０６Ｋ  出力選択器グループ
１０６ＡＤ  加算器
１０７、１０７Ａ  ローカルバッファ回路
１０７Ｋ  ローカルバッファ回路グループ
１０８  分周器
１０９  発振器
１１０  制御信号
１１１  制御信号
１１２  ゲイン制御回路
４００  出力選択器要素ブロック
４０１  ミキサ要素ブロック
４０２  ミキサ入力回路要素ブロック
４０３  ローカルバッファ回路要素ブロック
【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６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図６Ｅ】
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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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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