入力レベル補正回路
【課題】電力増幅手段の前段で、複数の信号源からの入力レベルの異なる複数の高周波信号の入力レベル補正を行うことにより、安定した増幅出力を行うとともに、電力増幅手段の内部回路の破損を防止すること。
【解決手段】減衰量変更手段としての整合用回路（ＰＬＤ）１１８により高周波信号の下限周波数及び上限周波数に対応して変更された減衰量に基づき下限周波数及び上限周波数の間の周波数における適切な入力レベルを直線近似して得られる減衰量に応じて、減衰手段としての可変アッテネータ１１２による減衰量が変更されることにより、複数の信号源４０ａ〜４０ｃからの入力レベルの異なる高周波信号の入力レベル補正が適切に行われるようにした。
【解決手段】減衰量変更手段としての整合用回路（ＰＬＤ）１１８により高周波信号の下限周波数及び上限周波数に対応して変更された減衰量に基づき下限周波数及び上限周波数の間の周波数における適切な入力レベルを直線近似して得られる減衰量に応じて、減衰手段としての可変アッテネータ１１２による減衰量が変更されることにより、複数の信号源４０ａ〜４０ｃからの入力レベルの異なる高周波信号の入力レベル補正が適切に行われるようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力レベルの異なる高周波信号の入力レベル補正を行う入力レベル補正回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、無線システムは、たとえば図５に示すように、信号源１０と電力増幅部（ＰＡ）２０とが一つの筐体内に収められた構成とされている。このような無線システムでは、信号源１０の水晶振動子１１の発振による高周波信号が周波数変換器１２によって任意の周波数に変換されると、可変アッテネータ２１、増幅器２２，２３、サーキュレータ２４、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）２５、方向性結合器（Ｄｒｅｃｔｉｏｎａｌ Ｃｏｐｌｅｒ）２６を経て、出力コネクタ２６からアンテナ３０に出力される。
【０００３】
なお、アンテナ３０側から浸入してくる信号は、サーキュレータ２４にて矢印ｃ側に導かれ、抵抗Ｒによって吸収されるようになっている。
【０００４】
そして、このような無線システムでは、増幅器２８を介して得られるダイレクト・コンバージョン回路２６からのＡＰＣ（ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｐｏｗｅｒ ｃｏｎｔｒｏｌ）電圧の増減に応じて可変アッテネータ２１の減衰量が可変されることにより、出力コネクタ２７からアンテナ３０に出力される高周波信号の増幅出力がほぼ一定に保持されるようになっている。
【０００５】
また、このような無線システムでは、信号源１０と電力増幅部（ＰＡ）２０とが一つの筐体内に収められており、信号源１０から電力増幅部（ＰＡ）２０への高周波信号の入力レベルがほぼ一定とされることから、信号源１０から電力増幅部（ＰＡ）２０への高周波信号の入力レベルの補正処理を行わなくても電力増幅部（ＰＡ）２０から安定した増幅出力が行えるようになっている。
【０００６】
ところで、現状では、このような無線システムを大幅に変更し、複数の信号源と複数の電力増幅器とを別々に設け、いずれかの信号源といずれかの電力増幅器とが切替器により自在に組み合わされるようにした無線システムも開発されている。この場合、それぞれの電力増幅器に図５の電力増幅部（ＰＡ）２０をそのまま利用できれば、新たな電力増幅器の開発が不要となり開発コスト等の点で有利である。
【０００７】
ところが、いずれかの信号源といずれかの電力増幅器とが切替器により自在に組み合わされるようにすると、それぞれの信号源からの高周波信号の入力レベルが異なるばかりか、いずれかの信号源といずれかの電力増幅器との経路長が長くなり、その経路間での損失（主としてケーブルロス）等が周波数に比例して増大し、周波数特性に影響を及ぼすことがあり、それぞれの電力増幅器での安定した増幅出力が阻害されてしまうことがある。
【０００８】
しかも、損失（主としてケーブルロス）等によって周波数特性に影響が及ぼされ、さらに入力レベルが不定となると、送信時での過渡的な増幅動作に影響が出て、電力増幅器の内部回路が破損してしまうおそれもある。
【０００９】
このような送信時での不具合を解消するようにしたものとして、特許文献１では、送信増幅回路の増幅度を送信出力制御電圧により制御して一定の送信出力を得る送信出力制御回路において、送信立上り時に、前回送信時の送信出力制御電圧を記憶回路から読み出して送信出力制御を行い、送信出力が安定した時点で、送信出力を検出した検出電圧を送信出力制御電圧として送信出力制御を行うよう切り換える手段を備えるようにした送信出力制御回路を提案している。
【００１０】
また、特許文献２では、所定の周波数帯域内での周波数ホッピングが行われた高周波送信信号を生成し、高周波送信信号が電力増幅されて出力とする送信機において、生成された高周波信号に対して電子的に減衰量を変化させる可変アッテネータと、電力増幅された高周波信号の一部のレベルを検出し、検出された高周波信号を検波して検波電圧値として出力する検波回路と、検波電圧値を書き込み及び読み出し可能なメモリーを有し、周波数ホッピングに対応してメモリーから読み出された検波電圧値を可変アッテネータの減衰量の制御のために出力する制御部と、により構成された自動電力制御回路と、周波数ホッピングされ、および電源投入時には周波数掃引された局部発振周信号を出力するホッピングシンセサイザとを備えるようにした送信機を提案している。
【００１１】
【特許文献１】特開平０７−２１２２５５号公報
【特許文献２】特開２００７−２９５１５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上述した特許文献１では、送信出力が安定した時点で、送信出力を検出した検出電圧を送信出力制御電圧として送信出力制御を行うようにしているので、送信立上り時の波形が適正出力になるように制御されることから、送信時での過渡的な増幅動作に伴う内部回路の破損が防止される。
【００１３】
また、上述した特許文献２では、周波数ホッピングに対応してメモリーから読み出された検波電圧値により可変アッテネータの減衰量が制御されるため、送信周波数の切替時に切替後の周波数の立ち上がりで発生するオーバーシュート等による過渡的な増幅動作に伴う内部回路の破損が防止される。
【００１４】
ところが、これらの特許文献１，２に示されたものは、いずれも信号源と電力増幅部（ＰＡ）とが一対一であり、上述したように、複数の信号源と複数の電力増幅器とを別々に設け、いずれかの信号源といずれかの電力増幅器とが切替器により自在に組み合わされるようにした無線システムに適用しようとすると、上述したように、いずれかの信号源といずれかの電力増幅器との経路長が長くなり、その経路間での損失（主としてケーブルロス）等が周波数に比例して増大し、周波数特性に影響を及ぼすことがあり、それぞれの電力増幅器での安定した増幅出力が阻害されてしまうことがあるといった問題があった。
【００１５】
また、上述したように、損失（主としてケーブルロス）等によって周波数特性に影響が及ぼされ、さらに入力レベルが不定となると、送信時での過渡的な増幅動作に影響が出て、電力増幅器の内部回路が破損してしまうおそれもあるといった問題もあった。
【００１６】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、上記問題点を解決することができる入力レベル補正回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の入力レベル補正回路は、電力増幅手段の前段で、複数の信号源からの入力レベルの異なる複数の高周波信号の入力レベル補正を行う入力レベル補正回路であって、前記高周波信号の入力レベルに応じた減衰を行う減衰手段と、前記高周波信号の下限周波数及び上限周波数のそれぞれの適切な入力レベルを検出して前記減衰手段による減衰量を変更する減衰量変更手段とを備え、前記減衰量変更手段は、前記下限周波数及び上限周波数に対応して変更された減衰量に基づき前記下限周波数及び上限周波数の間の周波数における適切な入力レベルを直線近似して得られる減衰量に応じて、前記減衰手段による減衰量を変更することを特徴とする。
本発明の入力レベル補正回路では、減衰量変更手段により、下限周波数及び上限周波数に対応して変更された減衰量に基づき下限周波数及び上限周波数の間の周波数における適切な入力レベルを直線近似して得られる減衰量に応じて、減衰手段による減衰量が変更されることにより、複数の信号源からの入力レベルの異なる高周波信号の入力レベル補正が適切に行われる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の入力レベル補正回路によれば、減衰量変更手段により、下限周波数及び上限周波数に対応して変更された減衰量に基づき下限周波数及び上限周波数の間の周波数における適切な入力レベルを直線近似して得られる減衰量に応じて、減衰手段による減衰量が変更されることにより、複数の信号源からの入力レベルの異なる高周波信号の入力レベル補正が適切に行われるようにしたので、いずれかの信号源との経路長が長くなり、その経路間での損失（主としてケーブルロス）等が周波数に比例して増大し、周波数特性に影響を及ぼすことがあっても、適切な入力レベルを直線近似して得られる減衰量に応じて減衰手段による減衰量が変更されるため、電力増幅手段での安定した増幅出力を行うことができる。
【００１９】
また、損失（主としてケーブルロス）等によって周波数特性に影響が及ぼされ、さらに入力レベルが不定となっても、上記同様に、適切な入力レベルを直線近似して得られる減衰量に応じて減衰手段による減衰量が変更されるため、送信時での過渡的な増幅動作に影響が及ぼされることがなく、電力増幅手段の内部回路の破損を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態の詳細について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る入力レベル補正回路が適用される無線システムの概要を説明するための図である。
【００２１】
同図に示す無線システムは、複数の信号源４０ａ〜４０ｃと、切替器５０と、複数の電力増幅器１００ａ〜１００ｃとを備えている。信号源４０ａ〜４０ｃの出力コネクタ４１ａ〜４１ｃは、切替器５０の入力コネクタ５１ａ〜５１ｃに接続されている。切替器５０の出力コネクタ５２ａ〜５２ｃは、電力増幅器１００ａ〜１００ｃの入力コネクタ１０１ａ〜１０１ｃに接続されている。電力増幅器１００ａ〜１００ｃの出力コネクタ１０２ａ〜１０２ｃには、アンテナ１３０ａ〜１３０ｃが接続されている。
【００２２】
このような無線システムでは、切替器５０の切替スイッチ５３による切り替えによって、信号源４０ａ〜４０ｃと電力増幅器１００ａ〜１００ｃとが一対一で自在に組み合わされ、それぞれの電力増幅器１００ａ〜１００ｃによって増幅された信号が出力コネクタ１０２ａ〜１０２ｃに接続されているアンテナ１３０ａ〜１３０ｃから出力されるようになっている。
【００２３】
ここで、電力増幅器１００ａ〜１００ｃは、切替器５０による切り替えによって、信号源４０ａ〜４０ｃと電力増幅器１００ａ〜１００ｃとの組み合わせによる経路が設定されると、その経路に対応するいずれかの信号源４０ａ〜４０ｃに対し、整合用の高周波信号である下限周波数と上限周波数とを送信させるための送信命令を出すようになっている。
【００２４】
なお、信号源４０ａ〜４０ｃ側に、整合用のための高周波信号の下限周波数での送信と上限周波数での送信に関わる情報が持たされている場合は、電力増幅器１００ａ〜１００ｃから信号源４０ａ〜４０ｃ側への送信命令には下限及び上限の周波数を指示するような命令は不要であり、単に送信指示のみであればよい。
【００２５】
図２は、電力増幅器１００ａ〜１００ｃの内部構成を説明するための回路ブロック図である。なお、以下の図においては、電力増幅器１００ａ〜１００ｃの内部構成がそれぞれほぼ同じであるため、電力増幅器１００ａを代表して説明するものとする。
【００２６】
すなわち、電力増幅器１００ａは、入力レベル補正回路１１０と電力増幅部（ＰＡ）１２０とを備えている。
【００２７】
入力レベル補正回路１１０は、電力増幅部（ＰＡ）１２０の前段に設けられており、アッテネータ１１１、可変アッテネータ１１２、アッテネータ１１３、切替スイッチ１１４、増幅器１１５、検波ダイオード１１６、比較器１１７、整合用回路（ＰＬＤ）１１８、Ｄ／Ａコンバータ１１９を備えている。
【００２８】
アッテネータ１１１は、入力コネクタ１０１ａより入力される高周波信号のレベルを所定量に減衰させる。ここで、入力コネクタ１０１ａより入力される高周波信号は、上述した切替器５０によって切り替えられたいずれかの信号源４０ａ〜４０ｃからの信号であるが、入力レベル補正が行われるときは整合用の信号とされる。
【００２９】
可変アッテネータ１１２は、整合用回路（ＰＬＤ）１１８によって制御されるＤ／Ａコンバータ１１９からの減衰制御電圧に応じてアッテネータ１１１からの高周波信号のレベルを減衰させる。アッテネータ１１３は、可変アッテネータ１１２によって減衰された高周波信号のレベルを所定量に減衰させる。
【００３０】
切替スイッチ１１４は、入力レベル補正時にａ側に切り替えられ、入力レベル補正後の通常送信時ではｂ側に切り替えられる。すなわち、上述した切替器５０により、信号源４０ａ〜４０ｃと電力増幅器１００ａ〜１００ｃとの組み合わせによる経路が設定されると、切替スイッチ１１４がｂ側からａ側に切り替えられて入力レベルの補正処理が行われるが、その詳細については後述する。
【００３１】
増幅器１１５は、アッテネータ１１３によって減衰された高周波信号を所定量まで増幅する。検波ダイオード１１６は、増幅器１１５によって増幅された高周波信号を検波し、その検波電圧（ＤＣ電圧）を出力する。
【００３２】
比較器１１７は、基準電圧と検波電圧（ＤＣ電圧）とを比較し、検波電圧（ＤＣ電圧）が基準電圧を超えると、出力を行う。
【００３３】
整合用回路（ＰＬＤ）１１８は、入力レベル補正時及び入力レベル補正後の通常送信時に、可変アッテネータ１１２の減衰量を制御する。すなわち、入力レベル補正時では、切替スイッチ１１４がｂ側からａ側に切り替えられるとき、Ｄ／Ａコンバータ１１９を介して可変アッテネータ１１２を最大の減衰量になるように制御した後、再度、Ｄ／Ａコンバータ１１９を介して可変アッテネータ１１２をその減衰量が徐々に小さくなるように制御する。
【００３４】
このような可変アッテネータ１１２の減衰量の制御は、電力増幅器（ＰＡ）１００ａから切替器５０によって切り替えられたいずれかの信号源４０ａ〜４０ｃに対して送信命令が出されている間に行われる。また、このような可変アッテネータ１１２の減衰量の制御は、切替器５０によって切り替えられたいずれかの信号源４０ａ〜４０ｃからの整合用の高周波信号である下限周波数と上限周波数とに対してそれぞれ同様に行われる。
【００３５】
ここで、いずれかの信号源４０ａ〜４０ｃからの整合用の下限周波数に対して可変アッテネータ１１２を最大の減衰量になるように制御した後、Ｄ／Ａコンバータ１１９を介して可変アッテネータ１１２をその減衰量が徐々に小さくなるように制御すると、検波ダイオード１１６による検波電圧（ＤＣ電圧）が徐々に上昇し、その検波電圧（ＤＣ電圧）が比較器１１７での基準電圧を超えた時点で可変アッテネータ１１２の減衰量が固定されるとともに、その固定されたときの減衰量に応じた下限周波数に対するＤ／Ａ値が整合用回路（ＰＬＤ）１１８により記憶される。このようにして可変アッテネータ１１２の減衰量が固定された時点では、下限周波数が適切な入力レベルとなる。
【００３６】
同様に、いずれかの信号源４０ａ〜４０ｃからの整合用の上限周波数に対して可変アッテネータ１１２を最大の減衰量になるように制御した後、Ｄ／Ａコンバータ１１９を介して可変アッテネータ１１２をその減衰量が徐々に小さくなるように制御すると、検波ダイオード１１６による検波電圧（ＤＣ電圧）が徐々に上昇し、その検波電圧（ＤＣ電圧）が比較器１１７での基準電圧を超えた時点で可変アッテネータ１１２の減衰量が固定されるとともに、その固定されたときの減衰量に応じた上限周波数に対するＤ／Ａ値が整合用回路（ＰＬＤ）１１８により記憶される。このようにして可変アッテネータ１１２の減衰量が固定された時点では、上限周波数が適切な入力レベルとなる。
【００３７】
そして、下限周波数と上限周波数のそれぞれの適切な可変アッテネータ１１２の減衰量に応じたＤ／Ａ値から下限周波数と上限周波数との間での適切なＤ／Ａ値が直線近似により求められ、入力レベル補正後の通常送信時では、いずれかの信号源４０ａ〜４０ｃからの周波数データを基に、その直線近似により求められたＤ／Ａ値に従い可変アッテネータ１１２の減衰量が制御されるようになっているが、その詳細については後述する。
【００３８】
Ｄ／Ａコンバータ１１９は、整合用回路（ＰＬＤ）１１８からの制御に応じて可変アッテネータ１１２の減衰量を可変させるための信号を出力する。
【００３９】
電力増幅部（ＰＡ）１２０は、入力レベル補正回路１１０によってレベル補正された高周波信号の電力増幅を行うものであり、可変アッテネータ１２１、増幅器１２２，１２３、サーキュレータ１２４、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１２５、方向性結合器（Ｄｒｅｃｔｉｏｎａｌ Ｃｏｐｌｅｒ）１２６、増幅器１２７を備えている。
【００４０】
可変アッテネータ１２１は、増幅器１２７を介して得られるダイレクト・コンバージョン回路１２６からのＡＰＣ（ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｐｏｗｅｒ ｃｏｎｔｒｏｌ）電圧の増減に応じて入力レベル補正回路１１０により入力レベルが補正された高周波信号のレベルを減衰させる。増幅器１２２，１２３は、可変アッテネータ１２１によって減衰された高周波信号を増幅する。
【００４１】
サーキュレータ１２４は、たとえば３ポート構成であり、増幅器１２３によって増幅された高周波信号をバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１２５側に出力する。また、サーキュレータ１２４は、アンテナ１３０ａ側から浸入してくる信号を矢印ｃ側に導く。このとき、その信号は、抵抗Ｒによって吸収されるようになっている。
【００４２】
バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１２５は、サーキュレータ１２４を通過した高周波信号に対し、所定の帯域のみを通過させる。ダイレクト・コンバージョン回路１２６は、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１２５を通過した高周波信号の進行波を検出し、ＡＰＣ（ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｐｏｗｅｒ ｃｏｎｔｒｏｌ）電圧として出力する。増幅器１２７は、ダイレクト・コンバージョン回路１２６からのＡＰＣ（ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｐｏｗｅｒ ｃｏｎｔｒｏｌ）電圧を所定の値に増幅し、可変アッテネータ１２１に出力する。
【００４３】
次に、図３及び図４により、入力レベル補正回路１１０による入力レベル補正について説明する。ここで、図３は入力レベル補正回路１１０による入力レベル補正について説明するためのフローチャートであり、図４は整合用回路（ＰＬＤ）１１８による入力レベル補正について説明するための図である。なお、以下の説明においては、切替器５０により、たとえば信号源４０ｃと電力増幅器１００ｂとの組み合わせによる経路が設定されるものとする。
【００４４】
まず、切替器５０により、信号源４０ｃと電力増幅器１００ｂとの組み合わせによる経路が設定されると（ステップＳ１）、電力増幅器１００ｂから信号源４０ｃに対し、整合用のための高周波信号の送信命令が出される（ステップＳ２）。この場合、電力増幅器１００ｂから信号源４０ｃへは、下限周波数で送信するように送信命令が出される。この送信命令は、入力レベル補正回路１１０による下限周波数と後述の上限周波数に対する入力レベルの補正が完了するまで継続して出力される。
【００４５】
なお、信号源４０ｃ側に、整合用のための高周波信号を送信するとき、下限周波数で送信するような情報が持たされている場合は、上述したように、電力増幅器１００ｂから信号源４０ｃへの下限周波数で送信するような命令は不要であり、単に送信指示のみでよい。この場合も、その送信指示は入力レベル補正回路１１０による下限周波数と後述の上限周波数に対する入力レベルの補正が完了するまで継続して出力される。
【００４６】
次いで、電力増幅器１００ｂ側では入力レベル補正回路１１０の切替スイッチ１１４が入力レベル補正後の通常送信時のｂ側から入力レベル補正時のａ側に切り替えられると（ステップＳ３）、整合用回路（ＰＬＤ）１１８により、Ｄ／Ａコンバータ１１９を介して可変アッテネータ１１２の減衰量が最大となるように制御された後、Ｄ／Ａコンバータ１１９を介して可変アッテネータ１１２の減衰量が徐々に小さくなるように制御される（ステップＳ４）。
【００４７】
このとき、入力コネクタ１０１ｂから入力される信号源４０ｃからの整合用の高周波信号がアッテネータ１１１、可変アッテネータ１１２、アッテネータ１１３、切替スイッチ１１４（ａ側に切り替えられている）を通過し、増幅器１１５により所定の値まで増幅され、検波ダイオード１１６によりその増幅された高周波信号の検波電圧（ＤＣ電圧）が出力される。
【００４８】
このように、可変アッテネータ１１２の減衰量が徐々に小さくされると、検波ダイオード１１６による検波電圧（ＤＣ電圧）が徐々に上昇し、その検波電圧（ＤＣ電圧）が比較器１１７での基準電圧を超えると（ステップＳ５）、この超えた時点で、整合用回路（ＰＬＤ）１１８により可変アッテネータ１１２の減衰量が固定され、その固定されたときの減衰量に応じた下限周波数に対するＤ／Ａ値が整合用回路（ＰＬＤ）１１８により記憶される（ステップＳ６）。このようにして可変アッテネータ１１２の減衰量が固定された時点では、下限周波数が適切な入力レベルとなる。
【００４９】
次に、電力増幅器１００ｂから信号源４０ｃに対し、上限周波数で送信するように送信命令が出される（ステップＳ７）。この場合、上述したように、信号源４０ｃ側に、上限周波数で送信するような情報が持たされている場合は、電力増幅器１００ｂから信号源４０ｃへの上限周波数で送信するような命令は不要であり、単に送信指示のみでよい。
【００５０】
そして、整合用回路（ＰＬＤ）１１８は、上記同様に、Ｄ／Ａコンバータ１１９を介して可変アッテネータ１１２の減衰量が最大となるように制御した後、Ｄ／Ａコンバータ１１９を介して可変アッテネータ１１２をその減衰量が徐々に小さくなるように制御する（ステップＳ８）。
【００５１】
このとき、上記同様に、可変アッテネータ１１２の減衰量が徐々に小さくなることに従い、検波ダイオード１１６による検波電圧（ＤＣ電圧）が徐々に上昇し、その検波電圧（ＤＣ電圧）が比較器１１７での基準電圧を超えると（ステップＳ９）、この時点で、整合用回路（ＰＬＤ）１１８により可変アッテネータ１１２の減衰量が固定され、その固定されたときの減衰量に応じた上限周波数に対するＤ／Ａ値が整合用回路（ＰＬＤ）１１８により記憶される（ステップＳ１０）。このようにして可変アッテネータ１１２の減衰量が固定された時点では、上限周波数が適切な入力レベルとなる。
【００５２】
このとき、整合用回路（ＰＬＤ）１１８では、下限周波数が適切な入力レベルとなるＤ／Ａ値と、上限周波数が適切な入力レベルとなるＤ／Ａ値とに基づき、図４に示すように、直線近似により下限周波数（たとえば２００ＭＨｚ）と上限周波数（たとえば４００ＭＨｚ）との間の傾き（Ｄ／Ａ値）が求められ、さらに下限周波数（たとえば２００ＭＨｚ）と上限周波数（たとえば４００ＭＨｚ）との間で所定幅の周波数分割が行われる（ステップＳ１１）。
【００５３】
このような直線近似により得られる傾き（Ｄ／Ａ値）は、入力レベル補正後の通常送信時における信号源４０ｃからの高周波信号の周波数に対する可変アッテネータ１１２での適切な減衰量として用いられる。
【００５４】
すなわち、整合用回路（ＰＬＤ）１１８により、下限周波数が適切な入力レベルとなるＤ／Ａ値と、上限周波数が適切な入力レベルとなるＤ／Ａ値とに基づき、直線近似により下限周波数（たとえば２００ＭＨｚ）と上限周波数（たとえば４００ＭＨｚ）との間の傾き（Ｄ／Ａ値）が求められるようにすることで、入力レベル補正後の通常送信時では、信号源４０ｃからの周波数データに応じた上記の周波数分割に対応する最適なＤ／Ａ値により可変アッテネータ１１２の減衰量が適切に制御される。
【００５５】
なお、図４では、下限周波数がたとえば２００ＭＨｚで、上限周波数がたとえば４００ＭＨｚである場合とし、その下限周波数と上限周波数との間の傾き（Ｄ／Ａ値）が求められる場合を示しているが、信号源４０ｃからの周波数データが２００ＭＨｚ〜４００ＭＨｚ以外の場合はその下限周波数と上限周波数との間の傾き（Ｄ／Ａ値）に沿って最適なＤ／Ａ値が求められ、可変アッテネータ１１２の減衰量が適切に制御される。
【００５６】
このように、本実施形態では、減衰量変更手段としての整合用回路（ＰＬＤ）１１８により高周波信号の下限周波数及び上限周波数に対応して変更された減衰量に基づき下限周波数及び上限周波数の間の周波数における適切な入力レベルを直線近似して得られる減衰量に応じて、減衰手段としての可変アッテネータ１１２による減衰量が変更されることにより、複数の信号源４０ａ〜４０ｃからの入力レベルの異なる高周波信号の入力レベル補正が適切に行われるようにした。
【００５７】
これにより、いずれかの信号源４０ａ〜４０ｃとの経路長が長くなり、その経路間での損失（主としてケーブルロス）等が周波数に比例して増大し、周波数特性に影響を及ぼすことがあっても、適切な入力レベルを直線近似して得られる減衰量に応じて可変アッテネータ１１２による減衰量が変更されるため、電力増幅手段としての電力増幅部（ＰＡ）１２０での安定した増幅出力を行うことができる。
【００５８】
また、損失（主としてケーブルロス）等によって周波数特性に影響が及ぼされ、さらに入力レベルが不定となっても、上記同様に、適切な入力レベルを直線近似して得られる減衰量に応じて可変アッテネータ１１２による減衰量が変更されるため、送信時での過渡的な増幅動作に影響が及ぼされることがなく、電力増幅部（ＰＡ）１２０の内部回路の破損を防止することができる。
【００５９】
また、本実施形態では、整合用回路（ＰＬＤ）１１８により下限周波数と上限周波数との間の傾き（Ｄ／Ａ値）に沿って最適なＤ／Ａ値が求められ、可変アッテネータ１１２の減衰量が適切に制御されるようにしたので、デジタル的な制御動作を行うことができ、アナログ的な制御回路と比較し、回路の調整個所を少なくすることができる。
【００６０】
また、本実施形態では、入力レベル補正回路１１０を、比較的安価なアッテネータ１１１、可変アッテネータ１１２、アッテネータ１１３、切替スイッチ１１４、増幅器１１５、検波ダイオード１１６、比較器１１７、整合用回路（ＰＬＤ）１１８、Ｄ／Ａコンバータ１１９で構成することができるため、回路構成を安価なものとすることができる。
【００６１】
また、本実施形態では、可変アッテネータ１１２の減衰量が整合動作で設定されたら次の整合動作まで固定されるため、振幅が変動する変調や送信立ち上がり時の無線周波数（ＲＦ）に不要に追従することもなく、送信出力検波フィードバック制御の構成を有する従前の電力増幅部（ＰＡ）１２０をそのまま使用することができる。
【００６２】
また、本実施形態では、いずれかの信号源４０ａ〜４０ｃからの周波数データが変化するタイミングで可変アッテネータ１１２の減衰量が変更されるようにすることができるため、通常の送信時はもちろんのこと、周波数ホッピング等の高速な周波数の切り替えにも適切な減衰量となるようなＤ／Ａ値を設定することができることから、過渡的な動作時にも適切な送信出力制御を行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
移動通信又は固定通信等での無線システムに適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の一実施形態に係る入力レベル補正回路が適用される無線システムの概要を説明するための図である。
【図２】図１の電力増幅器の内部構成を説明するための回路ブロック図である。
【図３】図２の入力レベル補正回路による入力レベル補正について説明するためのフローチャートである。
【図４】図２の整合用回路（ＰＬＤ）による入力レベル補正について説明するための図である。
【図５】従来の無線システムの一例を説明するための回路ブロック図である。
【符号の説明】
【００６５】
１００ａ〜１００ｃ 電力増幅器
１０１ａ〜１０１ｃ 入力コネクタ
１０２ａ〜１０２ｃ 出力コネクタ
１１０ 入力レベル補正回路
１１１ アッテネータ
１１２ 可変アッテネータ
１１３ アッテネータ
１１４ 切替スイッチ
１１５ 増幅器
１１６ 検波ダイオード
１１７ 比較器
１１８ 整合用回路（ＰＬＤ）
１１９ Ｄ／Ａコンバータ
１２１ 可変アッテネータ
１２２，１２３ 増幅器
１２４ サーキュレータ
１２５ バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）
１２６ 方向性結合器（Ｄｒｅｃｔｉｏｎａｌ Ｃｏｐｌｅｒ）
１２７ 増幅器
１３０ａ〜１３０ｃ アンテナ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力レベルの異なる高周波信号の入力レベル補正を行う入力レベル補正回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、無線システムは、たとえば図５に示すように、信号源１０と電力増幅部（ＰＡ）２０とが一つの筐体内に収められた構成とされている。このような無線システムでは、信号源１０の水晶振動子１１の発振による高周波信号が周波数変換器１２によって任意の周波数に変換されると、可変アッテネータ２１、増幅器２２，２３、サーキュレータ２４、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）２５、方向性結合器（Ｄｒｅｃｔｉｏｎａｌ Ｃｏｐｌｅｒ）２６を経て、出力コネクタ２６からアンテナ３０に出力される。
【０００３】
なお、アンテナ３０側から浸入してくる信号は、サーキュレータ２４にて矢印ｃ側に導かれ、抵抗Ｒによって吸収されるようになっている。
【０００４】
そして、このような無線システムでは、増幅器２８を介して得られるダイレクト・コンバージョン回路２６からのＡＰＣ（ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｐｏｗｅｒ ｃｏｎｔｒｏｌ）電圧の増減に応じて可変アッテネータ２１の減衰量が可変されることにより、出力コネクタ２７からアンテナ３０に出力される高周波信号の増幅出力がほぼ一定に保持されるようになっている。
【０００５】
また、このような無線システムでは、信号源１０と電力増幅部（ＰＡ）２０とが一つの筐体内に収められており、信号源１０から電力増幅部（ＰＡ）２０への高周波信号の入力レベルがほぼ一定とされることから、信号源１０から電力増幅部（ＰＡ）２０への高周波信号の入力レベルの補正処理を行わなくても電力増幅部（ＰＡ）２０から安定した増幅出力が行えるようになっている。
【０００６】
ところで、現状では、このような無線システムを大幅に変更し、複数の信号源と複数の電力増幅器とを別々に設け、いずれかの信号源といずれかの電力増幅器とが切替器により自在に組み合わされるようにした無線システムも開発されている。この場合、それぞれの電力増幅器に図５の電力増幅部（ＰＡ）２０をそのまま利用できれば、新たな電力増幅器の開発が不要となり開発コスト等の点で有利である。
【０００７】
ところが、いずれかの信号源といずれかの電力増幅器とが切替器により自在に組み合わされるようにすると、それぞれの信号源からの高周波信号の入力レベルが異なるばかりか、いずれかの信号源といずれかの電力増幅器との経路長が長くなり、その経路間での損失（主としてケーブルロス）等が周波数に比例して増大し、周波数特性に影響を及ぼすことがあり、それぞれの電力増幅器での安定した増幅出力が阻害されてしまうことがある。
【０００８】
しかも、損失（主としてケーブルロス）等によって周波数特性に影響が及ぼされ、さらに入力レベルが不定となると、送信時での過渡的な増幅動作に影響が出て、電力増幅器の内部回路が破損してしまうおそれもある。
【０００９】
このような送信時での不具合を解消するようにしたものとして、特許文献１では、送信増幅回路の増幅度を送信出力制御電圧により制御して一定の送信出力を得る送信出力制御回路において、送信立上り時に、前回送信時の送信出力制御電圧を記憶回路から読み出して送信出力制御を行い、送信出力が安定した時点で、送信出力を検出した検出電圧を送信出力制御電圧として送信出力制御を行うよう切り換える手段を備えるようにした送信出力制御回路を提案している。
【００１０】
また、特許文献２では、所定の周波数帯域内での周波数ホッピングが行われた高周波送信信号を生成し、高周波送信信号が電力増幅されて出力とする送信機において、生成された高周波信号に対して電子的に減衰量を変化させる可変アッテネータと、電力増幅された高周波信号の一部のレベルを検出し、検出された高周波信号を検波して検波電圧値として出力する検波回路と、検波電圧値を書き込み及び読み出し可能なメモリーを有し、周波数ホッピングに対応してメモリーから読み出された検波電圧値を可変アッテネータの減衰量の制御のために出力する制御部と、により構成された自動電力制御回路と、周波数ホッピングされ、および電源投入時には周波数掃引された局部発振周信号を出力するホッピングシンセサイザとを備えるようにした送信機を提案している。
【００１１】
【特許文献１】特開平０７−２１２２５５号公報
【特許文献２】特開２００７−２９５１５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上述した特許文献１では、送信出力が安定した時点で、送信出力を検出した検出電圧を送信出力制御電圧として送信出力制御を行うようにしているので、送信立上り時の波形が適正出力になるように制御されることから、送信時での過渡的な増幅動作に伴う内部回路の破損が防止される。
【００１３】
また、上述した特許文献２では、周波数ホッピングに対応してメモリーから読み出された検波電圧値により可変アッテネータの減衰量が制御されるため、送信周波数の切替時に切替後の周波数の立ち上がりで発生するオーバーシュート等による過渡的な増幅動作に伴う内部回路の破損が防止される。
【００１４】
ところが、これらの特許文献１，２に示されたものは、いずれも信号源と電力増幅部（ＰＡ）とが一対一であり、上述したように、複数の信号源と複数の電力増幅器とを別々に設け、いずれかの信号源といずれかの電力増幅器とが切替器により自在に組み合わされるようにした無線システムに適用しようとすると、上述したように、いずれかの信号源といずれかの電力増幅器との経路長が長くなり、その経路間での損失（主としてケーブルロス）等が周波数に比例して増大し、周波数特性に影響を及ぼすことがあり、それぞれの電力増幅器での安定した増幅出力が阻害されてしまうことがあるといった問題があった。
【００１５】
また、上述したように、損失（主としてケーブルロス）等によって周波数特性に影響が及ぼされ、さらに入力レベルが不定となると、送信時での過渡的な増幅動作に影響が出て、電力増幅器の内部回路が破損してしまうおそれもあるといった問題もあった。
【００１６】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、上記問題点を解決することができる入力レベル補正回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の入力レベル補正回路は、電力増幅手段の前段で、複数の信号源からの入力レベルの異なる複数の高周波信号の入力レベル補正を行う入力レベル補正回路であって、前記高周波信号の入力レベルに応じた減衰を行う減衰手段と、前記高周波信号の下限周波数及び上限周波数のそれぞれの適切な入力レベルを検出して前記減衰手段による減衰量を変更する減衰量変更手段とを備え、前記減衰量変更手段は、前記下限周波数及び上限周波数に対応して変更された減衰量に基づき前記下限周波数及び上限周波数の間の周波数における適切な入力レベルを直線近似して得られる減衰量に応じて、前記減衰手段による減衰量を変更することを特徴とする。
本発明の入力レベル補正回路では、減衰量変更手段により、下限周波数及び上限周波数に対応して変更された減衰量に基づき下限周波数及び上限周波数の間の周波数における適切な入力レベルを直線近似して得られる減衰量に応じて、減衰手段による減衰量が変更されることにより、複数の信号源からの入力レベルの異なる高周波信号の入力レベル補正が適切に行われる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の入力レベル補正回路によれば、減衰量変更手段により、下限周波数及び上限周波数に対応して変更された減衰量に基づき下限周波数及び上限周波数の間の周波数における適切な入力レベルを直線近似して得られる減衰量に応じて、減衰手段による減衰量が変更されることにより、複数の信号源からの入力レベルの異なる高周波信号の入力レベル補正が適切に行われるようにしたので、いずれかの信号源との経路長が長くなり、その経路間での損失（主としてケーブルロス）等が周波数に比例して増大し、周波数特性に影響を及ぼすことがあっても、適切な入力レベルを直線近似して得られる減衰量に応じて減衰手段による減衰量が変更されるため、電力増幅手段での安定した増幅出力を行うことができる。
【００１９】
また、損失（主としてケーブルロス）等によって周波数特性に影響が及ぼされ、さらに入力レベルが不定となっても、上記同様に、適切な入力レベルを直線近似して得られる減衰量に応じて減衰手段による減衰量が変更されるため、送信時での過渡的な増幅動作に影響が及ぼされることがなく、電力増幅手段の内部回路の破損を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態の詳細について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る入力レベル補正回路が適用される無線システムの概要を説明するための図である。
【００２１】
同図に示す無線システムは、複数の信号源４０ａ〜４０ｃと、切替器５０と、複数の電力増幅器１００ａ〜１００ｃとを備えている。信号源４０ａ〜４０ｃの出力コネクタ４１ａ〜４１ｃは、切替器５０の入力コネクタ５１ａ〜５１ｃに接続されている。切替器５０の出力コネクタ５２ａ〜５２ｃは、電力増幅器１００ａ〜１００ｃの入力コネクタ１０１ａ〜１０１ｃに接続されている。電力増幅器１００ａ〜１００ｃの出力コネクタ１０２ａ〜１０２ｃには、アンテナ１３０ａ〜１３０ｃが接続されている。
【００２２】
このような無線システムでは、切替器５０の切替スイッチ５３による切り替えによって、信号源４０ａ〜４０ｃと電力増幅器１００ａ〜１００ｃとが一対一で自在に組み合わされ、それぞれの電力増幅器１００ａ〜１００ｃによって増幅された信号が出力コネクタ１０２ａ〜１０２ｃに接続されているアンテナ１３０ａ〜１３０ｃから出力されるようになっている。
【００２３】
ここで、電力増幅器１００ａ〜１００ｃは、切替器５０による切り替えによって、信号源４０ａ〜４０ｃと電力増幅器１００ａ〜１００ｃとの組み合わせによる経路が設定されると、その経路に対応するいずれかの信号源４０ａ〜４０ｃに対し、整合用の高周波信号である下限周波数と上限周波数とを送信させるための送信命令を出すようになっている。
【００２４】
なお、信号源４０ａ〜４０ｃ側に、整合用のための高周波信号の下限周波数での送信と上限周波数での送信に関わる情報が持たされている場合は、電力増幅器１００ａ〜１００ｃから信号源４０ａ〜４０ｃ側への送信命令には下限及び上限の周波数を指示するような命令は不要であり、単に送信指示のみであればよい。
【００２５】
図２は、電力増幅器１００ａ〜１００ｃの内部構成を説明するための回路ブロック図である。なお、以下の図においては、電力増幅器１００ａ〜１００ｃの内部構成がそれぞれほぼ同じであるため、電力増幅器１００ａを代表して説明するものとする。
【００２６】
すなわち、電力増幅器１００ａは、入力レベル補正回路１１０と電力増幅部（ＰＡ）１２０とを備えている。
【００２７】
入力レベル補正回路１１０は、電力増幅部（ＰＡ）１２０の前段に設けられており、アッテネータ１１１、可変アッテネータ１１２、アッテネータ１１３、切替スイッチ１１４、増幅器１１５、検波ダイオード１１６、比較器１１７、整合用回路（ＰＬＤ）１１８、Ｄ／Ａコンバータ１１９を備えている。
【００２８】
アッテネータ１１１は、入力コネクタ１０１ａより入力される高周波信号のレベルを所定量に減衰させる。ここで、入力コネクタ１０１ａより入力される高周波信号は、上述した切替器５０によって切り替えられたいずれかの信号源４０ａ〜４０ｃからの信号であるが、入力レベル補正が行われるときは整合用の信号とされる。
【００２９】
可変アッテネータ１１２は、整合用回路（ＰＬＤ）１１８によって制御されるＤ／Ａコンバータ１１９からの減衰制御電圧に応じてアッテネータ１１１からの高周波信号のレベルを減衰させる。アッテネータ１１３は、可変アッテネータ１１２によって減衰された高周波信号のレベルを所定量に減衰させる。
【００３０】
切替スイッチ１１４は、入力レベル補正時にａ側に切り替えられ、入力レベル補正後の通常送信時ではｂ側に切り替えられる。すなわち、上述した切替器５０により、信号源４０ａ〜４０ｃと電力増幅器１００ａ〜１００ｃとの組み合わせによる経路が設定されると、切替スイッチ１１４がｂ側からａ側に切り替えられて入力レベルの補正処理が行われるが、その詳細については後述する。
【００３１】
増幅器１１５は、アッテネータ１１３によって減衰された高周波信号を所定量まで増幅する。検波ダイオード１１６は、増幅器１１５によって増幅された高周波信号を検波し、その検波電圧（ＤＣ電圧）を出力する。
【００３２】
比較器１１７は、基準電圧と検波電圧（ＤＣ電圧）とを比較し、検波電圧（ＤＣ電圧）が基準電圧を超えると、出力を行う。
【００３３】
整合用回路（ＰＬＤ）１１８は、入力レベル補正時及び入力レベル補正後の通常送信時に、可変アッテネータ１１２の減衰量を制御する。すなわち、入力レベル補正時では、切替スイッチ１１４がｂ側からａ側に切り替えられるとき、Ｄ／Ａコンバータ１１９を介して可変アッテネータ１１２を最大の減衰量になるように制御した後、再度、Ｄ／Ａコンバータ１１９を介して可変アッテネータ１１２をその減衰量が徐々に小さくなるように制御する。
【００３４】
このような可変アッテネータ１１２の減衰量の制御は、電力増幅器（ＰＡ）１００ａから切替器５０によって切り替えられたいずれかの信号源４０ａ〜４０ｃに対して送信命令が出されている間に行われる。また、このような可変アッテネータ１１２の減衰量の制御は、切替器５０によって切り替えられたいずれかの信号源４０ａ〜４０ｃからの整合用の高周波信号である下限周波数と上限周波数とに対してそれぞれ同様に行われる。
【００３５】
ここで、いずれかの信号源４０ａ〜４０ｃからの整合用の下限周波数に対して可変アッテネータ１１２を最大の減衰量になるように制御した後、Ｄ／Ａコンバータ１１９を介して可変アッテネータ１１２をその減衰量が徐々に小さくなるように制御すると、検波ダイオード１１６による検波電圧（ＤＣ電圧）が徐々に上昇し、その検波電圧（ＤＣ電圧）が比較器１１７での基準電圧を超えた時点で可変アッテネータ１１２の減衰量が固定されるとともに、その固定されたときの減衰量に応じた下限周波数に対するＤ／Ａ値が整合用回路（ＰＬＤ）１１８により記憶される。このようにして可変アッテネータ１１２の減衰量が固定された時点では、下限周波数が適切な入力レベルとなる。
【００３６】
同様に、いずれかの信号源４０ａ〜４０ｃからの整合用の上限周波数に対して可変アッテネータ１１２を最大の減衰量になるように制御した後、Ｄ／Ａコンバータ１１９を介して可変アッテネータ１１２をその減衰量が徐々に小さくなるように制御すると、検波ダイオード１１６による検波電圧（ＤＣ電圧）が徐々に上昇し、その検波電圧（ＤＣ電圧）が比較器１１７での基準電圧を超えた時点で可変アッテネータ１１２の減衰量が固定されるとともに、その固定されたときの減衰量に応じた上限周波数に対するＤ／Ａ値が整合用回路（ＰＬＤ）１１８により記憶される。このようにして可変アッテネータ１１２の減衰量が固定された時点では、上限周波数が適切な入力レベルとなる。
【００３７】
そして、下限周波数と上限周波数のそれぞれの適切な可変アッテネータ１１２の減衰量に応じたＤ／Ａ値から下限周波数と上限周波数との間での適切なＤ／Ａ値が直線近似により求められ、入力レベル補正後の通常送信時では、いずれかの信号源４０ａ〜４０ｃからの周波数データを基に、その直線近似により求められたＤ／Ａ値に従い可変アッテネータ１１２の減衰量が制御されるようになっているが、その詳細については後述する。
【００３８】
Ｄ／Ａコンバータ１１９は、整合用回路（ＰＬＤ）１１８からの制御に応じて可変アッテネータ１１２の減衰量を可変させるための信号を出力する。
【００３９】
電力増幅部（ＰＡ）１２０は、入力レベル補正回路１１０によってレベル補正された高周波信号の電力増幅を行うものであり、可変アッテネータ１２１、増幅器１２２，１２３、サーキュレータ１２４、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１２５、方向性結合器（Ｄｒｅｃｔｉｏｎａｌ Ｃｏｐｌｅｒ）１２６、増幅器１２７を備えている。
【００４０】
可変アッテネータ１２１は、増幅器１２７を介して得られるダイレクト・コンバージョン回路１２６からのＡＰＣ（ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｐｏｗｅｒ ｃｏｎｔｒｏｌ）電圧の増減に応じて入力レベル補正回路１１０により入力レベルが補正された高周波信号のレベルを減衰させる。増幅器１２２，１２３は、可変アッテネータ１２１によって減衰された高周波信号を増幅する。
【００４１】
サーキュレータ１２４は、たとえば３ポート構成であり、増幅器１２３によって増幅された高周波信号をバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１２５側に出力する。また、サーキュレータ１２４は、アンテナ１３０ａ側から浸入してくる信号を矢印ｃ側に導く。このとき、その信号は、抵抗Ｒによって吸収されるようになっている。
【００４２】
バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１２５は、サーキュレータ１２４を通過した高周波信号に対し、所定の帯域のみを通過させる。ダイレクト・コンバージョン回路１２６は、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１２５を通過した高周波信号の進行波を検出し、ＡＰＣ（ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｐｏｗｅｒ ｃｏｎｔｒｏｌ）電圧として出力する。増幅器１２７は、ダイレクト・コンバージョン回路１２６からのＡＰＣ（ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｐｏｗｅｒ ｃｏｎｔｒｏｌ）電圧を所定の値に増幅し、可変アッテネータ１２１に出力する。
【００４３】
次に、図３及び図４により、入力レベル補正回路１１０による入力レベル補正について説明する。ここで、図３は入力レベル補正回路１１０による入力レベル補正について説明するためのフローチャートであり、図４は整合用回路（ＰＬＤ）１１８による入力レベル補正について説明するための図である。なお、以下の説明においては、切替器５０により、たとえば信号源４０ｃと電力増幅器１００ｂとの組み合わせによる経路が設定されるものとする。
【００４４】
まず、切替器５０により、信号源４０ｃと電力増幅器１００ｂとの組み合わせによる経路が設定されると（ステップＳ１）、電力増幅器１００ｂから信号源４０ｃに対し、整合用のための高周波信号の送信命令が出される（ステップＳ２）。この場合、電力増幅器１００ｂから信号源４０ｃへは、下限周波数で送信するように送信命令が出される。この送信命令は、入力レベル補正回路１１０による下限周波数と後述の上限周波数に対する入力レベルの補正が完了するまで継続して出力される。
【００４５】
なお、信号源４０ｃ側に、整合用のための高周波信号を送信するとき、下限周波数で送信するような情報が持たされている場合は、上述したように、電力増幅器１００ｂから信号源４０ｃへの下限周波数で送信するような命令は不要であり、単に送信指示のみでよい。この場合も、その送信指示は入力レベル補正回路１１０による下限周波数と後述の上限周波数に対する入力レベルの補正が完了するまで継続して出力される。
【００４６】
次いで、電力増幅器１００ｂ側では入力レベル補正回路１１０の切替スイッチ１１４が入力レベル補正後の通常送信時のｂ側から入力レベル補正時のａ側に切り替えられると（ステップＳ３）、整合用回路（ＰＬＤ）１１８により、Ｄ／Ａコンバータ１１９を介して可変アッテネータ１１２の減衰量が最大となるように制御された後、Ｄ／Ａコンバータ１１９を介して可変アッテネータ１１２の減衰量が徐々に小さくなるように制御される（ステップＳ４）。
【００４７】
このとき、入力コネクタ１０１ｂから入力される信号源４０ｃからの整合用の高周波信号がアッテネータ１１１、可変アッテネータ１１２、アッテネータ１１３、切替スイッチ１１４（ａ側に切り替えられている）を通過し、増幅器１１５により所定の値まで増幅され、検波ダイオード１１６によりその増幅された高周波信号の検波電圧（ＤＣ電圧）が出力される。
【００４８】
このように、可変アッテネータ１１２の減衰量が徐々に小さくされると、検波ダイオード１１６による検波電圧（ＤＣ電圧）が徐々に上昇し、その検波電圧（ＤＣ電圧）が比較器１１７での基準電圧を超えると（ステップＳ５）、この超えた時点で、整合用回路（ＰＬＤ）１１８により可変アッテネータ１１２の減衰量が固定され、その固定されたときの減衰量に応じた下限周波数に対するＤ／Ａ値が整合用回路（ＰＬＤ）１１８により記憶される（ステップＳ６）。このようにして可変アッテネータ１１２の減衰量が固定された時点では、下限周波数が適切な入力レベルとなる。
【００４９】
次に、電力増幅器１００ｂから信号源４０ｃに対し、上限周波数で送信するように送信命令が出される（ステップＳ７）。この場合、上述したように、信号源４０ｃ側に、上限周波数で送信するような情報が持たされている場合は、電力増幅器１００ｂから信号源４０ｃへの上限周波数で送信するような命令は不要であり、単に送信指示のみでよい。
【００５０】
そして、整合用回路（ＰＬＤ）１１８は、上記同様に、Ｄ／Ａコンバータ１１９を介して可変アッテネータ１１２の減衰量が最大となるように制御した後、Ｄ／Ａコンバータ１１９を介して可変アッテネータ１１２をその減衰量が徐々に小さくなるように制御する（ステップＳ８）。
【００５１】
このとき、上記同様に、可変アッテネータ１１２の減衰量が徐々に小さくなることに従い、検波ダイオード１１６による検波電圧（ＤＣ電圧）が徐々に上昇し、その検波電圧（ＤＣ電圧）が比較器１１７での基準電圧を超えると（ステップＳ９）、この時点で、整合用回路（ＰＬＤ）１１８により可変アッテネータ１１２の減衰量が固定され、その固定されたときの減衰量に応じた上限周波数に対するＤ／Ａ値が整合用回路（ＰＬＤ）１１８により記憶される（ステップＳ１０）。このようにして可変アッテネータ１１２の減衰量が固定された時点では、上限周波数が適切な入力レベルとなる。
【００５２】
このとき、整合用回路（ＰＬＤ）１１８では、下限周波数が適切な入力レベルとなるＤ／Ａ値と、上限周波数が適切な入力レベルとなるＤ／Ａ値とに基づき、図４に示すように、直線近似により下限周波数（たとえば２００ＭＨｚ）と上限周波数（たとえば４００ＭＨｚ）との間の傾き（Ｄ／Ａ値）が求められ、さらに下限周波数（たとえば２００ＭＨｚ）と上限周波数（たとえば４００ＭＨｚ）との間で所定幅の周波数分割が行われる（ステップＳ１１）。
【００５３】
このような直線近似により得られる傾き（Ｄ／Ａ値）は、入力レベル補正後の通常送信時における信号源４０ｃからの高周波信号の周波数に対する可変アッテネータ１１２での適切な減衰量として用いられる。
【００５４】
すなわち、整合用回路（ＰＬＤ）１１８により、下限周波数が適切な入力レベルとなるＤ／Ａ値と、上限周波数が適切な入力レベルとなるＤ／Ａ値とに基づき、直線近似により下限周波数（たとえば２００ＭＨｚ）と上限周波数（たとえば４００ＭＨｚ）との間の傾き（Ｄ／Ａ値）が求められるようにすることで、入力レベル補正後の通常送信時では、信号源４０ｃからの周波数データに応じた上記の周波数分割に対応する最適なＤ／Ａ値により可変アッテネータ１１２の減衰量が適切に制御される。
【００５５】
なお、図４では、下限周波数がたとえば２００ＭＨｚで、上限周波数がたとえば４００ＭＨｚである場合とし、その下限周波数と上限周波数との間の傾き（Ｄ／Ａ値）が求められる場合を示しているが、信号源４０ｃからの周波数データが２００ＭＨｚ〜４００ＭＨｚ以外の場合はその下限周波数と上限周波数との間の傾き（Ｄ／Ａ値）に沿って最適なＤ／Ａ値が求められ、可変アッテネータ１１２の減衰量が適切に制御される。
【００５６】
このように、本実施形態では、減衰量変更手段としての整合用回路（ＰＬＤ）１１８により高周波信号の下限周波数及び上限周波数に対応して変更された減衰量に基づき下限周波数及び上限周波数の間の周波数における適切な入力レベルを直線近似して得られる減衰量に応じて、減衰手段としての可変アッテネータ１１２による減衰量が変更されることにより、複数の信号源４０ａ〜４０ｃからの入力レベルの異なる高周波信号の入力レベル補正が適切に行われるようにした。
【００５７】
これにより、いずれかの信号源４０ａ〜４０ｃとの経路長が長くなり、その経路間での損失（主としてケーブルロス）等が周波数に比例して増大し、周波数特性に影響を及ぼすことがあっても、適切な入力レベルを直線近似して得られる減衰量に応じて可変アッテネータ１１２による減衰量が変更されるため、電力増幅手段としての電力増幅部（ＰＡ）１２０での安定した増幅出力を行うことができる。
【００５８】
また、損失（主としてケーブルロス）等によって周波数特性に影響が及ぼされ、さらに入力レベルが不定となっても、上記同様に、適切な入力レベルを直線近似して得られる減衰量に応じて可変アッテネータ１１２による減衰量が変更されるため、送信時での過渡的な増幅動作に影響が及ぼされることがなく、電力増幅部（ＰＡ）１２０の内部回路の破損を防止することができる。
【００５９】
また、本実施形態では、整合用回路（ＰＬＤ）１１８により下限周波数と上限周波数との間の傾き（Ｄ／Ａ値）に沿って最適なＤ／Ａ値が求められ、可変アッテネータ１１２の減衰量が適切に制御されるようにしたので、デジタル的な制御動作を行うことができ、アナログ的な制御回路と比較し、回路の調整個所を少なくすることができる。
【００６０】
また、本実施形態では、入力レベル補正回路１１０を、比較的安価なアッテネータ１１１、可変アッテネータ１１２、アッテネータ１１３、切替スイッチ１１４、増幅器１１５、検波ダイオード１１６、比較器１１７、整合用回路（ＰＬＤ）１１８、Ｄ／Ａコンバータ１１９で構成することができるため、回路構成を安価なものとすることができる。
【００６１】
また、本実施形態では、可変アッテネータ１１２の減衰量が整合動作で設定されたら次の整合動作まで固定されるため、振幅が変動する変調や送信立ち上がり時の無線周波数（ＲＦ）に不要に追従することもなく、送信出力検波フィードバック制御の構成を有する従前の電力増幅部（ＰＡ）１２０をそのまま使用することができる。
【００６２】
また、本実施形態では、いずれかの信号源４０ａ〜４０ｃからの周波数データが変化するタイミングで可変アッテネータ１１２の減衰量が変更されるようにすることができるため、通常の送信時はもちろんのこと、周波数ホッピング等の高速な周波数の切り替えにも適切な減衰量となるようなＤ／Ａ値を設定することができることから、過渡的な動作時にも適切な送信出力制御を行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
移動通信又は固定通信等での無線システムに適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の一実施形態に係る入力レベル補正回路が適用される無線システムの概要を説明するための図である。
【図２】図１の電力増幅器の内部構成を説明するための回路ブロック図である。
【図３】図２の入力レベル補正回路による入力レベル補正について説明するためのフローチャートである。
【図４】図２の整合用回路（ＰＬＤ）による入力レベル補正について説明するための図である。
【図５】従来の無線システムの一例を説明するための回路ブロック図である。
【符号の説明】
【００６５】
１００ａ〜１００ｃ 電力増幅器
１０１ａ〜１０１ｃ 入力コネクタ
１０２ａ〜１０２ｃ 出力コネクタ
１１０ 入力レベル補正回路
１１１ アッテネータ
１１２ 可変アッテネータ
１１３ アッテネータ
１１４ 切替スイッチ
１１５ 増幅器
１１６ 検波ダイオード
１１７ 比較器
１１８ 整合用回路（ＰＬＤ）
１１９ Ｄ／Ａコンバータ
１２１ 可変アッテネータ
１２２，１２３ 増幅器
１２４ サーキュレータ
１２５ バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）
１２６ 方向性結合器（Ｄｒｅｃｔｉｏｎａｌ Ｃｏｐｌｅｒ）
１２７ 増幅器
１３０ａ〜１３０ｃ アンテナ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力増幅手段の前段で、複数の信号源からの入力レベルの異なる複数の高周波信号の入力レベル補正を行う入力レベル補正回路であって、
前記高周波信号の入力レベルに応じた減衰を行う減衰手段と、
前記高周波信号の下限周波数及び上限周波数のそれぞれの適切な入力レベルを検出して前記減衰手段による減衰量を変更する減衰量変更手段とを備え、
前記減衰量変更手段は、前記下限周波数及び上限周波数に対応して変更された減衰量に基づき前記下限周波数及び上限周波数の間の周波数における適切な入力レベルを直線近似して得られる減衰量に応じて、前記減衰手段による減衰量を変更する
ことを特徴とする入力レベル補正回路。
【請求項１】
電力増幅手段の前段で、複数の信号源からの入力レベルの異なる複数の高周波信号の入力レベル補正を行う入力レベル補正回路であって、
前記高周波信号の入力レベルに応じた減衰を行う減衰手段と、
前記高周波信号の下限周波数及び上限周波数のそれぞれの適切な入力レベルを検出して前記減衰手段による減衰量を変更する減衰量変更手段とを備え、
前記減衰量変更手段は、前記下限周波数及び上限周波数に対応して変更された減衰量に基づき前記下限周波数及び上限周波数の間の周波数における適切な入力レベルを直線近似して得られる減衰量に応じて、前記減衰手段による減衰量を変更する
ことを特徴とする入力レベル補正回路。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−２１６４４（Ｐ２０１０−２１６４４Ａ）
【公開日】平成２２年１月２８日（２０１０．１．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１７８２２０（Ｐ２００８−１７８２２０）
【出願日】平成２０年７月８日（２００８．７．８）
【出願人】（０００００１１２２）株式会社日立国際電気 (5,007)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１月２８日（２０１０．１．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年７月８日（２００８．７．８）
【出願人】（０００００１１２２）株式会社日立国際電気 (5,007)
【Ｆターム（参考）】
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