(57)【要約】この発明に係る受信機は、受信した高周波信号を周波数変換しベースバンド信号を出力する混合部（９）、ベースバンド信号を増幅する増幅部（１０）、混合部（９）と前記増幅部（１０）の間に設けられた負荷抵抗（２１、２２）、負荷抵抗の抵抗値を変更することにより増幅部（１０）の入力信号レベルを制御する制御部（３）を備えることにより、簡易な構成かつ簡易な制御で、受信機の線形範囲を広げることができる。
2003013012.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信した高周波信号を周波数変換しベースバンド信号を出力する混合部（９）、
前記ベースバンド信号を入力し増幅する増幅部（１０）、
前記混合部（９）と前記増幅部（１０）の間に設けられた負荷抵抗（２１、２２）、
前記負荷抵抗の抵抗値を変更することにより前記増幅部（１０）に入力するベースバンド信号の信号レベルを制御する制御部（３）を備えたことを特徴とする受信機。
【請求項２】
前記受信した高周波信号の信号レベルを検出する高周波信号レベル検出部（３）をさらに備え、
前記制御部（３）は、前記高周波信号の信号レベルがあらかじめ定めた閾値以上のときに前記増幅部（１０）に入力するベースバンド信号の信号レベルを下げるよう前記負荷抵抗の抵抗値を変更することを特徴とする請求項１に記載の受信機。
【請求項３】
前記制御部（３）は、あらかじめ定めた第１の閾値とこの第１の閾値より小さい第２の閾値を有し、前記高周波信号の信号レベルが前記第１の閾値以上のとき、前記増幅部（１０）に入力するベースバンド信号の信号レベルを下げるよう前記負荷抵抗の抵抗値を変更し、前記高周波信号の信号レベルが前記第２の閾値以下のとき、前記増幅部（１０）に入力するベースバンド信号の信号レベルを上げるよう前記負荷抵抗の抵抗値を変更することを特徴とする請求項２に記載の受信機。
【請求項４】
前記増幅部（１０）に入力するベースバンド信号の信号レベルを検出するベースバンド信号レベル検出部（３）をさらに備え、
前記制御部（３）は、前記ベースバンド信号レベル検出部（３）の検出レベルがあらかじめ定めた閾値以上のときに前記増幅部（１０）に入力するベースバンド信号の信号レベルを下げるよう前記負荷抵抗の抵抗値を変更することを特徴とする請求項１に記載の受信機。
【請求項５】
前記制御部（３）は、あらかじめ定めた第１の閾値とこの第１の閾値より小さい第２の閾値を有し、前記ベースバンド信号レベル検出部の検出レベルが前記第１の閾値以上のとき、前記増幅部（１０）に入力するベースバンド信号の信号レベルを下げるよう前記負荷抵抗の抵抗値を変更し、前記検出レベルが前記第２の閾値以下のとき、前記増幅部（１０）に入力するベースバンド信号の信号レベルを上げるよう前記負荷抵抗の抵抗値を変更することを特徴とする請求項４に記載の受信機。
【請求項６】
受信した高周波信号を周波数変換しベースバンド信号を出力する混合部（９）、
前記ベースバンド信号を入力し増幅する可変利得増幅部（１０）、
前記可変利得増幅部（１０）の利得をその出力が一定となるように制御する利得制御部（３）、
この利得制御部（３）が制御する前記可変利得増幅部（１０）の利得値があらかじめ定めた閾値以下のときに、前記可変利得増幅部（１０）に入力するベースバンド信号の信号レベルを下げるよう制御する制御部（３）を備えたことを特徴とする受信機。
【請求項７】
前記制御部（３）は、あらかじめ定めた第１の閾値とこの第１の閾値より小さい第２の閾値を有し、前記可変利得増幅部（１０）の利得が前記第１の閾値以上のとき、前記可変利得増幅部（１０）に入力するベースバンド信号の信号レベルを上げるよう制御し、前記可変利得増幅部（１０）の利得が前記第２の閾値以下のとき、前記ベースバンド信号の信号レベルを下げるよう制御することを特徴とする請求項６に記載の受信機。
【発明の詳細な説明】
技術分野
この発明は、携帯電話機等の移動通信無線機に用いられ、受信特性の線形範囲に制限のある受信機に関するものである。
背景技術
携帯電話機等、基地局との通信を行う移動通信無線機においては、適切な通信制御およびユーザーへの表示のために、基地局から受信する電波の強度を測定する必要がある。そこで、これらの移動通信無線機に用いられる受信機においては、従来より、受信入力電力レベルを把握するための受信電界強度（ＲＳＳＩ）検出を行っている。図７は、従来の受信機を含む携帯電話機を示すブロック図であり、図において、１はアンテナ、２はアンテナ１を介し無線信号を送受信する無線部、３はベースバンド信号の処理、アンテナ１、無線部２を用い行う無線通信の制御、および後述する可変利得増幅器１０の利得制御を行う制御部である。無線部２は、アンテナ共用器４、このアンテナ共用器４に接続された受信部５および送信部７、受信部５と送信部７に局部発振信号を供給するシンセサイザー部６から構成される。さらに受信部５は、アンテナ共用器４から入力される受信信号を増幅する低雑音増幅器（ＬＮＡ）８、高周波フィルター１１、受信信号とシンセサイザー部６からの局部発振信号を混合してベースバンド信号を出力する周波数混合器（ＭＩＸ）９、フィルター１２、および可変利得増幅器（ＡＧＣアンプ）１０から構成される。
次に動作について説明する。アンテナ１を介し受信された無線信号は、アンテナ共用器４を通り受信部５に入力される。受信部５では、ＬＮＡ８で増幅され、高周波フィルター１１で濾波された後、ＭＩＸ９においてシンセサイザー部６からの局部発振信号と混合され、ベースバンド信号となる。さらにフィルター１２で濾波されＡＧＣアンプ１０に入力される。ＡＧＣアンプ１０は、その出力信号が所定の一定値になるよう制御部３により利得制御される。制御部３はこの利得制御値から受信された無線信号の受信電界強度を検出する。
ここで、受信する信号の受信入力電力レベルが大きい場合には、受信部５の特に後段、ＡＧＣアンプ１０において飽和が生じ、制御部３で行う受信電界強度（ＲＳＳＩ）検出の線形性が悪くなる。そこで、受信入力電力レベルが大のとき、ＬＮＡ８の電源、あるいはＭＩＸ９が受動素子の場合のその電源をオフにして、受信部５の後段に入力される信号レベルを下げるようにする。
または、図８に示すようにＬＮＡ８をスルーするパス１３とスイッチ１４を設け、通常はスイッチ１４をオフとし、受信入力電力レベルが大のときにスイッチ１４をオンとして、ＬＮＡ８の利得を下げるようにする。
しかし、前者の場合、ＬＮＡ８およびＭＩＸ９は、電源オフ時の利得、およびその周波数特性、温度特性の個体差が大きく、また、ＬＮＡ８は、電源オン／オフでのインピーダンスが異なるため、個体毎の補正が複雑かつ困難となる。また、後者の場合、パス１３を設けることによりＬＮＡ８の入力部でロスが発生し、ＬＮＡ８のＮＦが悪くなる。その結果、受信部５の受信感度が悪くなる。さらに、スイッチ１４を切り替えるときパスが切り替わるため位相の不連続が生じ、受信特性が劣化するという問題があった。
発明の開示
この発明に係る受信機は、受信した高周波信号を周波数変換しベースバンド信号を出力する混合部、ベースバンド信号を増幅する増幅部、混合部と増幅部の間に設けられた負荷抵抗、負荷抵抗の抵抗値を変更することにより増幅部に入力するベースバンド信号の信号レベルを制御する制御部を備えることにより、簡易な構成かつ簡易な制御で、受信機の線形範囲を広げることができる。
また、この発明に係る受信機は、受信した高周波信号の信号レベルを検出する高周波信号レベル検出部をさらに備え、制御部が、信号レベルがあらかじめ定めた閾値以上のときに増幅部に入力するベースバンド信号の信号レベルを下げるよう負荷抵抗の抵抗値を変更することにより、簡易な構成かつ簡易な制御で、受信機の線形範囲を広げることができる。
また、この発明に係る受信機は、制御部が、あらかじめ定めた第１の閾値とこの第１の閾値より小さい第２の閾値を有し、高周波信号の信号レベルが第１の閾値以上のとき、増幅部に入力するベースバンド信号の信号レベルを下げるよう負荷抵抗の抵抗値を変更し、高周波信号の信号レベルが第２の閾値以下のとき、増幅部に入力するベースバンド信号の信号レベルを上げるよう負荷抵抗の抵抗値を変更することにより、過度の制御を行わない、安定した制御ができる。
また、この発明に係る受信機は、増幅部に入力するベースバンド信号の信号レベルを検出するベースバンド信号レベル検出部をさらに備え、制御部が、ベースバンド信号レベル検出部の検出レベルがあらかじめ定めた閾値以上のとき入力信号レベルを下げるよう負荷抵抗の抵抗値を変更することにより、精度の良い制御を行うことができる。
また、この発明に係る受信機は、制御部が、あらかじめ定めた第１の閾値とこの第１の閾値より小さい第２の閾値を有し、ベースバンド信号レベル検出部の検出レベルが第１の閾値以上のとき、増幅部に入力するベースバンド信号の信号レベルを下げるよう負荷抵抗の抵抗値を変更し、入力信号レベルが第２の閾値以下のなるとき、増幅部に入力するベースバンド信号の信号レベルを上げるよう負荷抵抗の抵抗値を変更することにより、精度の良い安定した制御を行うことができる。
また、この発明に係る受信機は、受信した高周波信号を周波数変換しベースバンド信号を出力する混合部、ベースバンド信号を増幅する可変利得増幅部、可変利得増幅部の利得をその出力が一定となるように制御する利得制御部、利得制御部が制御する可変利得増幅部の利得値があらかじめ定めた閾値以下のときに、可変利得増幅部に入力するベースバンド信号の信号レベルを下げるよう制御する制御部を備えることにより、簡易な構成かつさらに簡易な制御で、受信機の線形範囲を広げることが可能であるとともに、精度の良い制御を行うことができる。
さらに、この発明に係る受信機は、制御部が、あらかじめ定めた第１の閾値とこの第１の閾値より小さい第２の閾値を有し、可変利得増幅部の利得が第１の閾値以上のとき、可変利得増幅部に入力するベースバンド信号の信号レベルを上げるよう制御し、可変利得増幅部の利得が第２の閾値以下のとき、ベースバンド信号の信号レベルを下げるよう制御することにより、精度の良い安定した制御を行うことができる。
発明を実施するための最良の形態
以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための最良の形態について、添付の図面に従ってこれを説明する。
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１を図に基づいて説明する。図１は、この発明に係る受信機を含むダイレクトコンバージョン方式の無線装置、例えば移動体通信の携帯電話機の機能ブロック図である。ここでダイレクトコンバージョン方式とは、受信信号からベースバンド信号へ、中間周波数を介在させず直接変換する受信方式である。
図において、１はアンテナ、２はアンテナ１を介し無線信号を送受信する無線部、３はベースバンド信号の処理および無線部２の制御を行う制御部である。
無線部２は、アンテナ共用器４、このアンテナ共用器４に接続された受信部５と送信部７、シンセサイザー部６から構成され、シンセサイザー部６は局部発振器２０を含み、受信部５と送信部７に局部発振信号を供給する。さらに受信部５は、アンテナ共用器４から入力される受信信号を増幅する低雑音増幅器（ＬＮＡ）８、高周波フィルター１１、周波数混合器（ＭＩＸ）９、フィルター１２、および可変利得増幅器（ＡＧＣアンプ）１０から構成される。ＭＩＸ９は、受信信号を局部発振器２０からの局部発振信号と混合することにより周波数変換してベースバンド信号を出力する。そして、その出力部には、抵抗値がＲＬ１である負荷抵抗２１と、これに並列に接続され抵抗値がＲＬ２である負荷抵抗２２、および負荷抵抗２２と直列にスイッチ２３が接続されており、スイッチ２３は、制御部３からの制御信号２４により、オン／オフを切り替えられる。
また、制御部３は、ＡＧＣアンプ１０からの出力をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄコンバーター１５、受信データー処理部１６、制御信号処理部１７、演算部１８、メモリー１９から構成される。制御信号処理部１７は、ＡＧＣアンプ１０の出力が所定の一定値になるようその利得を制御する制御信号２５と、前述の制御信号２４を出力する。
次に動作について説明する。基地局から送信された電波はアンテナ１を介し受信され、受信された高周波信号はアンテナ共用器４を通り受信部５に入力される。受信部５では、ＬＮＡ８で増幅され、高周波フィルター１１で濾波された後、ＭＩＸ９に入力される。ＭＩＸ９では、局部発振器２０からの局部発振信号と混合され、ベースバンド信号に直接周波数変換されるとともに増幅される。
ＭＩＸ９から出力されたベースバンド信号は、フィルター１２で濾波されＡＧＣアンプ１０で増幅される。そして、制御部３のＡ／Ｄコンバーター１５に入力されディジタル信号に変換され、受信データー処理部１６で信号処理される。ここで、ＡＧＣアンプ１０は、その出力信号が所定の一定値になるよう制御部３からの制御信号２５により設定利得をフィードバック制御されている。制御部３では、この設定利得値、メモリー１９に格納されている周波数補正データーと温度補正データーに基づいて、受信された無線信号の受信電界強度（ＲＳＳＩ）の検出を行う。
ところで、ＭＩＸ９とその出力部に接続される負荷抵抗で構成される混合増幅部の利得は、負荷抵抗の大きさにより変化する。一般にＭＩＸ９の出力インピーダンスは高いので、負荷抵抗が大きく、かつＭＩＸ９の出力インピーダンスと整合されている場合に利得は上がり、負荷抵抗が小さいほどロスが発生し利得は下がる。前述のとおり、ＭＩＸ９の出力部には負荷抵抗２１と、これに並列に接続された負荷抵抗２２、およびスイッチ２３が接続されており、スイッチ２３がオフの場合、ＭＩＸ９の負荷抵抗値はＲＬ１であり、スイッチ２３がオンの場合、ＭＩＸ９の負荷抵抗値は、（ＲＬ１×ＲＬ２）／（ＲＬ１＋ＲＬ２）となる。負荷抵抗値ＲＬ１をＭＩＸ９の出力インピーダンスに整合するように選択すると、ＲＬ１＞（ＲＬ１×ＲＬ２）／（ＲＬ１＋ＲＬ２）の関係があるので、混合増幅部の利得は、スイッチ２３がオフの場合にくらべ、オンの場合に下がる。負荷抵抗２１の抵抗値ＲＬ１を固定として考えると、スイッチ２３のオン／オフによる利得の変動幅は、負荷抵抗２２の抵抗値ＲＬ２の大きさで決まるので、適切な抵抗値ＲＬ２を設定することにより必要な利得変動幅を得ることができる。
図２は、スイッチ２３がオフ時およびオン時の、受信した高周波信号の信号レベルである受信入力電力レベルとこれに対するＡＧＣアンプ１０の入力信号レベルの関係を示す。前述のとおり、混合増幅部の利得が、スイッチ２３がオフの場合にくらべ、オンの場合に下がるので、これにともないＡＧＣアンプ１０の入力レベルもスイッチ２３がオフの場合よりオンの場合に低くなる。
ここで、説明の都合により、アンテナ１からアンテナ共用器４、ＬＮＡ８、高周波フィルター１１、ＭＩＸ９、フィルター１２、およびＡＧＣアンプ１０の入力部までの部分をアンテナ１〜ＡＧＣアンプ１０入力部と称する。図において、受信入力電力レベルＥは、アンテナ１入力〜ＡＧＣアンプ１０入力部が線形動作をする範囲を示し、このときＡＧＣアンプ１０の入力レベルは、スイッチ２３がオフの時にＡであり、スイッチ２３がオンの時にＣとなる。また、ＡＧＣアンプ入力レベルＢは、ＡＧＣアンプ１０が線形に動作する入力レベルの上限を示し、スイッチ２３がオフの場合、受信入力電力レベルＤ以上、すなわちアンテナ１入力〜ＡＧＣアンプ１０入力部のレベルＥより低いレベルで、ＡＧＣアンプ１０が飽和することを示している。したがって、スイッチ２３がオフの場合、レベルＤが受信部５全体としての線形動作の上限値となる。
そこで以下の制御を行う。すなわち、受信入力電力レベルに対する閾値ＰｉｎＴＨ１およびＰｉｎＴＨ２（Ｄ≧ＰｉｎＴＨ１＞ＰｉｎＴＨ２）を設け、初期状態において受信入力電力レベルが閾値ＰｉｎＴＨ１より低いときスイッチ２３をオフ、閾値ＰｉｎＴＨ１より高いときスイッチ２３をオンとしておき、その後、受信入力電力レベルが閾値ＰｉｎＴＨ１以上のときスイッチ２３をオン、閾値ＰｉｎＴＨ２以下のときスイッチ２３をオフと制御する。
図３は、上記制御を行った場合の、受信入力電力レベルとこれに対するＡＧＣアンプ１０の入力信号レベルの関係を示す。図２と同じ符号は同一又は相当部分を示すので説明を省略する。図において、受信入力電力レベルが閾値ＰｉｎＴＨ１以上のとき、スイッチ２３をオンとして混合増幅部の利得を下げ、ＡＧＣアンプ１０の入力信号レベルを下げるよう制御する。これにより、受信入力電力レベルがＥの場合でもＡＧＣアンプ１０の入力信号レベルはＣ（＜Ｂ）となりＡＧＣアンプ１０は飽和しないので、受信部５の線形動作範囲は受信入力電力レベルＥまでとなる。一方、受信入力電力レベルが閾値ＰｉｎＴＨ２以下のとき、スイッチ２３をオフとして混合増幅部の利得を上げ、ＡＧＣアンプ１０の入力信号レベルを上げるよう制御する。これにより、受信信号が弱いときの受信感度の劣化を防ぐ。また、上記の切り替え制御は、混合増幅部の利得制御、すなわち周波数変換後のＡＧＣアンプ１０に入力するベースバンド信号のレベル制御により行っているため、単に利得分だけオフセットをかけた状態となり、高周波信号に対する周波数特性、温度特性の補正値にはほとんど影響を及ぼさない。さらに、閾値ＰｉｎＴＨ１およびＰｉｎＴＨ２を設け、ヒステリシス特性を持つようにしているので、過度の利得の切り替えが生じない。
ここで、受信された無線信号の受信電界強度（ＲＳＳＩ）の検出、すなわち受信入力電力レベルの検出方法を述べる。受信入力レベルＰｉｎは、ＡＧＣアンプ１０の設定利得Ｇ１、Ａ／Ｄコンバーター１５の入力レベルＰｒｅｆ、アンテナ１入力〜ＡＧＣアンプ１０入力部の基準利得Ｇ２、アンテナ１入力〜ＡＧＣアンプ１０入力部の周波数偏差（補正値）Ｇ０＿ｆｒｅｑ、アンテナ１入力〜ＡＧＣアンプ１０入力部の温度偏差（補正値）Ｇ０＿ｔｅｍｐ、および高利得時（スイッチ２３オフ時）と低利得時（スイッチ２３オン時）のアンテナ１入力〜ＡＧＣアンプ１０入力部の利得差Ｇ０＿ｏｆｆｓｅｔに基づいて算出することができる。この算出は、例えば制御部３の演算部１８で行われる。
ＡＧＣアンプ１０の設定利得Ｇ１は変数であり、Ａ／Ｄコンバーター１５の入力レベルＰｒｅｆが所定の一定値（定数）となるよう設定される。また、周波数偏差Ｇ０＿ｆｒｅｑは、ある受信周波数におけるアンテナ１入力〜ＡＧＣアンプ１０入力部の利得と基準利得Ｇ０との差である。デバイスの個体差を考慮して、あらかじめ無線機毎に受信周波数帯域内の複数ポイントの周波数において測定され、メモリー１８に補正値として格納されている。また、温度偏差Ｇ０＿ｔｅｍｐは、ある温度におけるアンテナ１入力〜ＡＧＣアンプ１０入力部の利得と基準利得Ｇ０との差であり、あらかじめ数台のサンプル機の測定より求められ、無線機共通の補正値としてメモリー１８に格納されている。さらに、利得差Ｇ０＿ｏｆｆｓｅｔは、ＭＩＸ９におけるスイッチ２３オフ時（高利得時）とスイッチ２３オン時（低利得時）の利得差であり、受信部５の個体差を考慮して、あらかじめ無線機毎に測定されメモリー１８に補正値として格納されている。
以上の値を用い、受信入力電力レベルＰｉｎは以下の計算式により算出される。
高利得時：
Ｐｉｎ＝Ｇ０＋Ｇ０＿ｆｒｅｑ＋Ｇ０＿ｔｅｍｐ＋Ｇ１＋Ｐｒｅｆ
低利得時：
Ｐｉｎ＝Ｇ０−Ｇ０＿ｏｆｆｓｅｔ＋Ｇ０＿ｆｒｅｑ＋Ｇ０＿ｔｅｍｐ＋Ｇ１＋Ｐｒｅｆ
つまり、低利得時の受信入力電力レベルは、高利得時のレベルから利得差Ｇ０＿ｏｆｆｓｅｔを引くだけで求めることができ、周波数偏差Ｇ０＿ｆｒｅｑ、温度偏差Ｇ０＿ｔｅｍｐを利得切り替えに対応して変化させる必要がない。上記の計算式による計算を数回行い、平均した結果を受信入力電力レベルとし、この値が閾値を上または下に超えた場合、前述のようにスイッチ２３のオン／オフによる混合増幅部の利得の切り替え制御を行う。利得を切り替える際、ＡＧＣアンプ１０の設定利得Ｇ１を、利得差Ｇ０＿ｏｆｆｓｅｔ分を考慮して設定しなおすようにする。これにより、利得切り替え時のＡＧＣアンプ１０の収束を早くする。
このように、この発明の実施の形態１の無線装置は、受信入力電力レベルが高い時に、ＭＩＸ９の負荷抵抗を小さくすることで混合増幅部の利得を低く設定し、ＡＧＣアンプ１０の入力信号レベルを下げるよう制御するので、受信部５の線形動作範囲を広げることができる。一方、受信入力電力レベルが低い時、ＭＩＸ９の負荷抵抗を大きくすることで混合増幅部の利得を高く設定し、ＡＧＣアンプ１０の入力信号レベルを上げ、不要に下げないよう制御するので、受信特性に対し感度劣化などの悪影響をおよぼさない。また、周波数変換後のＡＧＣアンプ１０に入力するベースバンド信号レベルを制御しているので、この制御によって周波数特性や温度特性がほとんど変化せず、したがって制御に対応した補正値を記憶しておく必要がない。また、受信入力電力レベルの閾値に二つの異なる値を設定し、制御がヒステリシス特性を持つようにしたので、過度の利得切り替えが生じず安定した制御が可能となる。さらに、ＡＧＣアンプ１０の入力信号レベルを制御する際、混合増幅部の切り替え利得差分を考慮してＡＧＣアンプ１０の利得設定を行うので、ＡＧＣアンプ１０の収束が早くなり、安定した制御が可能となる。
尚、図４に示すように、図１の受信部５において、フィルター１２をＭＩＸ９と負荷抵抗２１の間に設けるようにしてもよい。フィルター１２は、ＭＩＸ９と負荷抵抗で構成される混合増幅部の出力インピーダンスを変換し、ＡＧＣアンプ１０の入力インピーダンスと整合させるよう設計されるが、上記のように配置することにより、フィルター１２の設計が容易になる場合がある。この場合、フィルター１２は、ＭＩＸ９の出力インピーダンスと、負荷抵抗を含んだＡＧＣアンプ１０の入力インピーダンスとを整合させるように設計される。また、フィルター１２を負荷抵抗２１と負荷抵抗２２の間に設ける場合も同様に、フィルター１２の設計が容易になる場合がある。いずれの場合も、その他の得られる効果は、図１の構成のものと同様である。
実施の形態２．
次に、この発明の実施の形態２を説明する。実施の形態２は、図１に示す機能ブロックを備える携帯電話機であって、実施の形態１では混合増幅部の利得の切り替え制御を、受信入力電力レベルに基づき行うが、この実施の形態２では、ＡＧＣアンプ１０に入力するベースバンド信号の信号レベルを検出し、これに基づき制御を行う。その他の動作は、実施の形態１と同様であるので、説明を省略する。
まず、ＡＧＣアンプに入力するベースバンド信号の入力レベルの検出方法を述べる。ＡＧＣアンプの入力信号レベルＰｉｎＡＧＣは、ＡＧＣアンプ１０の設定利得、Ａ／Ｄコンバーター１５の入力レベルＰｒｅｆ、に基づいて算出することができる。この算出は、例えば制御部３の演算部１８で行われる。ＡＧＣアンプの入力信号レベルＰｉｎＡＧＣの計算式は以下のように表わされる。
ＰｉｎＡＧＣ＝Ｇ１＋Ｐｒｅｆ
この計算式による計算を数回行い、平均した結果をＡＧＣアンプ入力信号レベルとし、この値と後述する閾値との関係に基づき、スイッチ２３のオン／オフによる混合増幅部の利得の切り替え制御を行う。
図５は、上記制御を行う場合の、受信入力電力レベルとこれに対するＡＧＣアンプ１０の入力信号レベルの関係を示す。図１と同じ符号は同一又は相当部を示すので説明を省略する。図において、ＰｉｎＡＧＣ＿ＴＨ１とＰｉｎＡＧＣ＿ＴＨ２はＡＧＣアンプ１０の入力信号レベルに対する閾値であり、二つの閾値の関係は、ＡＧＣアンプ１０の線形動作の上限であるＡＧＣアンプ入力レベルＢ、および高利得時（スイッチ２３オフ時）と低利得時（スイッチ２３オン時）のアンテナ１入力〜ＡＧＣアンプ１０入力部の利得差Ｇ０＿ｏｆｆｓｅｔを用いて以下のように表わされる。
Ｂ≧ＰｉｎＡＧＣ＿ＴＨ１＞ＰｉｎＡＧＣ＿ＴＨ１−Ｇ０＿ｏｆｆｓｅｔ＞ＰｉｎＡＧＣ＿ＴＨ２
次に、制御動作を説明する。ＡＧＣアンプ１０の入力信号レベルが閾値ＰｉｎＡＧＣ＿ＴＨ１以上のとき、スイッチ２３をオンとして混合増幅部の利得を下げ、ＡＧＣアンプ１０の入力信号レベルを下げるよう制御する。これにより、受信入力電力レベルがＥの場合でもＡＧＣアンプ１０の入力信号レベルはＣ（＜Ｂ）となりＡＧＣアンプ１０は飽和しないので、受信部５の線形動作範囲は受信入力電力レベルＥまでとなる。一方、ＡＧＣアンプ１０の入力信号レベルが閾値ＰｉｎＡＧＣ＿ＴＨ２以下のとき、スイッチ２３をオフとして混合増幅部の利得を上げ、ＡＧＣアンプ１０の入力信号レベルを上げるよう制御する。これにより、受信信号が弱いときの受信感度の劣化を防ぐ。
このように、この発明の実施の形態２の携帯電話機は、ＡＧＣアンプ１０の入力信号レベルが高いときに、混合増幅部の利得を低く設定し、ＡＧＣ１０の入力信号レベルを下げるよう制御するので、受信部５の線形動作範囲を広げることができる。一方、ＡＧＣアンプ１０の入力信号レベルが低いとき、混合増幅部の利得を高く設定し、ＡＧＣアンプ１０の入力信号レベルを上げ、不要に下げないよう制御するので、受信特性に対し、感度劣化などの悪影響をおよぼさない。また、ＡＧＣアンプ１０の入力信号レベルに基づいて制御を行っているため、アンテナ１入力〜ＡＧＣアンプ１０入力部の周波数、温度による変動に左右されることなく、ＡＧＣアンプ１０の入力信号レベルをＡＧＣアンプ１０の線形動作範囲内に入るよう精度良く制御することが可能となる。さらに、ＡＧＣアンプ１０の入力信号レベルの閾値に二つの異なる値を設定し、制御がヒステリシス特性を持つようにしたので、過度の利得切り替えが生じず安定した制御が可能となる。
実施の形態３．
次に、この発明の実施の形態３を説明する。実施の形態３は、図１に示す機能ブロックを備える携帯電話機であって、実施の形態１では混合増幅部の利得の切り替え制御を、受信入力電力レベルに基づき行うが、この実施の形態３では、可変利得増幅部であるＡＧＣアンプ１０の設定利得に基づき制御を行う。その他の動作は、実施の形態１と同様であるので、説明を省略する。
図６は、受信入力電力レベルとこれに対するＡＧＣアンプ１０の設定利得の関係を示す。図において、ＡＧＣアンプ１０の設定利得Ｆは、ＡＧＣアンプ１０が線形に動作する設定利得の下限を示し、スイッチ２３がオフの場合、受信入力電力レベルがＨ以上でＡＧＣアンプ１０が飽和し、スイッチ２３がオンの場合、受信入力電力レベルがＩ以上でＡＧＣアンプ１０が飽和することを示している。すなわち、アンテナ１入力〜ＡＧＣアンプ１０入力部の線形動作の上限値がＩの場合でも、スイッチ２３がオフの場合、受信入力電力レベルＨが受信部５全体としての線形動作の上限値となる。
Ｇ１ＴＨ１とＧ１ＴＨ２はＡＧＣアンプ１０の設定利得に対する閾値であり、二つの閾値の関係は、ＡＧＣアンプ１０の線形動作の上限であるＡＧＣアンプ入力レベルＢ、および高利得時（スイッチ２３オフ時）と低利得時（スイッチ２３オン時）のアンテナ１入力〜ＡＧＣアンプ１０入力部の利得差Ｇ０＿ｏｆｆｓｅｔを用いて以下のように表わされる。
Ｆ≦Ｇ１ＴＨ１＜Ｇ１ＴＨ１＋Ｇ０＿ｏｆｆｓｅｔ＜Ｇ１ＴＨ２
次に、制御動作を説明する。ＡＧＣアンプ１０の設定利得が閾値Ｇ１ＴＨ１以下のとき、スイッチ２３をオンとして混合増幅部の利得を下げることによりＡＧＣアンプ１０の入力信号レベルを下げ、ＡＧＣアンプ１０の設定利得が上がるよう制御する。これにより、受信入力電力レベルがＩの場合でもＡＧＣアンプ１０の設定利得はＦ（≦Ｆ）となりＡＧＣアンプ１０は飽和しないので、受信部５の線形動作範囲は、アンテナ１入力〜ＡＧＣアンプ１０入力部の線形動作上限値である受信入力電力レベルＩまでとなる。一方、ＡＧＣアンプ１０の設定利得が閾値Ｇ１ＴＨ２以上のとき、スイッチ２３をオフとして混合増幅部の利得を上げることによりＡＧＣアンプ１０の入力信号レベルを上げ、ＡＧＣアンプ１０の設定利得が下がるよう制御する。これにより、受信信号が弱いときの受信感度の劣化を防ぐ。
このように、この発明の実施の形態３の携帯電話機は、ＡＧＣアンプ１０の設定利得が低いときに、混合増幅部の利得を低く設定し、ＡＧＣアンプ１０の入力信号レベルを下げるよう制御するので、ＡＧＣアンプ１０の設定利得が上がり、その結果、受信部５の線形動作範囲を広げることができる。一方、ＡＧＣアンプ１０の設定利得が高いとき、混合増幅部の利得を高く設定し、ＡＧＣアンプ１０の入力信号レベルを上げ、不要に下げないよう制御するので、受信特性に対し、感度劣化などの悪影響をおよぼさない。また、ＡＧＣアンプ１０の設定利得に基づいて制御を行っているため、アンテナ１入力〜ＡＧＣアンプ１０入力部の周波数、温度による変動に左右されることなく、ＡＧＣアンプ１０の入力信号レベルに対してＡＧＣアンプ１０の線形動作範囲内に入るよう精度良く制御することが可能となる。また、ＡＧＣアンプ１０の設定利得の閾値に二つの異なる値を設定し、制御がヒステリシス特性を持つようにしたので、過度の利得切り替えが生じず安定した制御が可能となる。さらに、受信入力電力レベルやＡＧＣアンプ１０の入力信号レベルを算出することなく制御を行うので、簡易な制御が可能となる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、この発明の実施の形態１である携帯電話機の機能ブロック図である。
第２図は、この発明の実施の形態１である携帯無線機の受信入力電力レベルとＡＧＣアンプ入力レベルの関係を示した図である。
第３図は、この発明の実施の形態１である携帯無線機の受信入力電力レベルとＡＧＣアンプ入力レベルの関係を示した図である。
第４図は、この発明の実施の形態１である携帯無線機の受信部の構成例を示した図である。
第５図は、この発明の実施の形態２である携帯無線機の受信入力電力レベルとＡＧＣアンプ入力レベルの関係を示した図である。
第６図は、この発明の実施の形態３である携帯無線機の受信入力電力レベルとＡＧＣアンプ設定利得の関係を示した図である。
第７図は、従来の携帯電話機のブロック図である。
第８図は、従来の携帯電話機の受信部の構成例を示す図である。
【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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【国際調査報告】
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