高周波回路
【課題】低電圧のバッテリを用いて高電力を得ることが可能であり、且つ、低電力時の動作安定性を確保した高周波回路を提供する。
【解決手段】送信すべき高周波信号を増幅する増幅回路を複数並列に接続し、各増幅回路の出力を合成して空中線に供給する増幅部と、増幅部に低出力の動作をさせるローパワーモード時に、ローパワー信号を出力する制御部と、ローパワー信号によって複数の増幅回路のうち一部を停止させる動作抑制回路とを備えた。
【解決手段】送信すべき高周波信号を増幅する増幅回路を複数並列に接続し、各増幅回路の出力を合成して空中線に供給する増幅部と、増幅部に低出力の動作をさせるローパワーモード時に、ローパワー信号を出力する制御部と、ローパワー信号によって複数の増幅回路のうち一部を停止させる動作抑制回路とを備えた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、無線通信用の高周波回路に関し、特にはハンディトランシーバ用の高周波回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＶＨＦ帯でＦＭ通信を行う船舶通信用のハンディトランシーバは、小型化が要請される。このため、内蔵するバッテリにも小型化が要求され、たとえば１セル（３．７Ｖ）のものが搭載される。
【０００３】
その一方で、船舶通信用のトランシーバは、ある程度（たとえば５Ｗ程度）の空中線電力も要求される。しかし、上記のような低い電源電圧では、通常のシングル増幅回路で５Ｗ程度の空中線電力を得ることができない。そこで、たとえば特許文献１に示すような形態で、パワー増幅回路を並列に接続して低い電源電圧で高い空中線電力を得る構成が考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−３２２１３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
船舶通信用のトランシーバは、５Ｗ程度の高出力モード以外に、１Ｗや０．５Ｗといった低出力モードの動作も要求される。特許文献１のような複数のパワー増幅回路を並列に接続した構成では回路特性のばらつきが重畳されるため、低出力モード時にこのばらつきが強く現れて動作が不安定になるという問題点があった。
【０００６】
また、近年のトランシーバは一般的に内蔵のＣＰＵによって制御されており、パワー増幅回路の出力もＣＰＵから出力される８ビット程度のパワーコントロール信号によって制御される。ここで、８ビット（２５５ステップ）で０〜５Ｗの出力を制御することとすると、１Ｗはその１／５（５１ステップ）、０．５Ｗはさらにその１／２（約２６ステップ）にしかならず、低出力を制御する場合にステップ数が少なく分解能が悪くなるという問題点があった。
【０００７】
この発明は、このような不都合に鑑みてなされたものであり、低電圧のバッテリを用いて高電力を得ることが可能であり、且つ、低電力時の動作安定性、制御分解能の細かさを確保した高周波回路を提供することを特徴とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の発明は、高周波信号を増幅する増幅回路を複数並列に接続し、各増幅回路の出力を合成して空中線に供給する増幅部と、前記増幅部に低出力の動作をさせるローパワーモード時に、ローパワー信号を出力する制御部と、前記ローパワー信号によって前記複数の増幅回路のうち一部を停止させる動作抑制回路と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２の発明は、前記増幅回路は、ゲイン制御電圧によって設定されるゲインで前記高周波信号を増幅し、前記制御部は、前記増幅回路の出力を制御するパワーコントロール電圧を発生し、さらに、前記パワーコントロール電圧を所定の分圧比で分圧する分圧回路と、この分圧されたパワーコントロール電圧に相関させて前記ゲイン制御電圧を発生するゲイン制御電圧発生回路と、前記ローパワー信号によって前記分圧回路に接続され、前記分圧回路の分圧比を低下させる分圧比変更回路と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
請求項３の発明は、前記制御部は、所定ビット数のデジタルデータであるパワーコントロール信号を出力し、このパワーコントロール信号をデジタル・アナログ変換することにより、パワーコントロール電圧を発生させることを特徴とする。
【００１１】
請求項４の発明は、前記制御部は、電源電圧に基づいて前記パワーコントロール信号を補正するための補正データを記憶した電圧補正テーブル、送信周波数に基づいて前記パワーコントロール信号を補正するための補正データを記憶した周波数補正テーブルのうち、少なくともいずれか一方を備え、該補正テーブルは、温度範囲別に複数の補正データを記憶していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、低電圧のバッテリを用いて高電力を得ることが可能であり、且つ、低電力時の動作安定性、制御分解能の細かさを確保することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】この発明の実施形態であるトランシーバのブロック図である。
【図２】同トランシーバのＣＰＵが有するテーブルを示す図である。
【図３】同テーブルの値をグラフ化した図である。
【図４】同トランシーバのＲＦ回路のブロック図である。
【図５】同ＲＦ回路のオートパワーコントロール回路の概略回路図である。
【図６】同トランシーバのＣＰＵの動作を示すフローチャートである。
【図７】同トランシーバのＣＰＵの動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図面を参照してこの発明の実施形態である無線通信装置であるトランシーバについて説明する。この実施形態のトランシーバは、たとえば、ＶＨＦ帯でＦＭの音声通信を行う船舶通信用のハンディトランシーバである。船舶通信用のハンディトランシーバは５Ｗ程度の空中線出力が要求される反面、小型化の要請があり、大型のバッテリを搭載することができず、１セル（３．７Ｖ）のバッテリが使用されるという特徴がある。
【００１５】
図１はトランシーバ１のブロック図である。装置全体の動作を制御するＣＰＵ１０にはＲＦ回路１１、オーディオ回路１２、温度センサ１３、電圧計１４、操作部１５、表示部１６が接続されている。ＲＦ回路１１は、送信回路１１Ａ、受信回路１１Ｂを有し、相手装置に送信するＶＨＦ帯の送信信号、および、相手装置から受信したＶＨＦ帯の受信信号を処理する回路である。ＲＦ回路１１には送信信号を輻射するとともに相手装置からの信号を受信するアンテナ１９が接続されている。ＲＦ回路１１のうち送信回路１１Ａの詳細は、図４、図５を参照して後述する。
【００１６】
オーディオ回路１２には、マイク１７、スピーカ１８が接続されている。オーディオ回路１２は、マイク１７から入力された発話音声をＲＦ回路１１の送信回路１１Ａに入力するとともに、ＲＦ回路１１の受信回路１１Ｂから入力された受話音声を増幅してスピーカ１８（またはイヤホン）から音響出力する。送信回路１１Ａは、オーディオ回路１２から入力された発話音声信号でＶＣＯ３０（図４参照）を制御してＦＭ変調されたキャリア信号を発振する。
【００１７】
なお、以下の説明では、ＲＦ回路１１のうち送信回路１１Ａについて専ら説明するため、ＲＦ回路１１の送信回路１１Ａを単にＲＦ回路１１と呼ぶこととする。
【００１８】
温度センサ１３は、トランシーバ１のハウジング内の温度（内部温度）を検出するセンサである。ＲＦ回路１１の送信出力（空中線電力）は温度によって大きく変動する。ＣＰＵ１０は、温度センサ１３が検出した温度に基づいてＲＦ回路１１を制御することにより送信出力の変動を補償する。電圧計１４はバッテリ２０の電圧（電源電圧）を検出するためのセンサである。ＲＦ回路１１の送信出力は供給される電源電圧によって変動する。ＣＰＵ１０は、電圧計１４が検出した電源電圧に基づいてＲＦ回路１１を制御することにより送信出力の変動を補償する。
【００１９】
操作部１５は、送受信を切り換えるＰＴＴスイッチ１５０、通信チャンネル（周波数）を選択するチャンネル選択スイッチ１５１、送信出力を切り換えるパワー切換スイッチ１５２等のスイッチ類を含んでいる。パワー切換スイッチ１５２の操作により、このトランシーバ１は、ＲＦ回路１１の送信出力を、ハイパワー（Ｈｉｇｈ Ｐｏｗｅｒ）：５Ｗ、ローパワー（Ｌｏｗ Ｐｏｗｅｒ）：１Ｗ、エコローパワー（Ｅｃｏ Ｌｏｗ Ｐｏｗｅｒ：Ｅローパワー）：０．５Ｗの３段階に切り換え可能である。表示部１６は、液晶ディスプレイを含み、チャンネル選択スイッチ１５１によって選択されたチャンネル、パワー切換スイッチ１５２によって選択された送信出力等を表示する。
【００２０】
ＣＰＵ１０は、上記センサ１３、１４の検出内容および操作部１５の操作内容に応じて、ＲＦ回路１１に対してパワーコントロール信号（ＰＣＯＮ）、ローパワー信号（ＬＯＷ）、ミュート（ＭＵＴＥ）信号およびチャンネル選択信号（ＣＨ）を出力する。このうちＭＵＴＥ信号は、ＲＦ回路１１の送信機能を停止させるための信号であり、トランシーバ１の受信モード時に出力される。
【００２１】
パワーコントロール信号は、ＲＦ回路１１の送信出力を、設定されたパワー値（５Ｗ、１Ｗまたは０．５Ｗ）に制御するための信号であり、８ビットの数値データとして出力される。ＲＦ回路１１では、このパワーコントロール信号に基づき、オートパワーコントロール回路４１によってゲイン制御電圧が生成される。ゲイン制御電圧は、ドライバ回路３１および２つのパワーアンプ３３、３４に供給され、同回路のゲインを制御して送信出力を制御する。
【００２２】
ローパワー信号（ＬＯＷ）は、選択されたパワーモードがローパワーまたはＥローパワーのとき、ＣＰＵ１０からＲＦ回路１１に対して出力される信号である。ローパワー信号は、ＲＦ回路１１（図４参照）のオートパワーコントロール回路４１およびシャントスイッチ４２に供給される。
【００２３】
シャントスイッチ４２は、ローパワー信号の入力により、２つのパワーアンプ３３、３４のうち一方のパワーアンプ３４の動作を停止する。
【００２４】
また、オートパワーコントロール回路４１は、ローパワー信号により、後述のパワーコントロール信号による制御範囲（レンジ）を０〜５Ｗから０〜１Ｗに切り換えられる。すなわち、ＲＦ回路１１のオートパワーコントロール回路４１は、ハイパワーモード時には、８ビット（２５５ステップ）のパワーコントロール信号で送信出力を０〜５Ｗの範囲に制御するゲイン制御電圧を出力するが、ローパワーモード・Ｅローパワーモード時には、ローパワー信号により、８ビットのパワーコントロール信号で送信出力を０〜１Ｗの範囲に制御するゲイン制御電圧を出力するよう切り換えられる。これにより、ローパワーモード・Ｅローパワーモード時には、８ビットの２５５ステップを全て使って０〜１Ｗの範囲を制御すればよくなり、制御の分解能を高くすることが可能になる。図２に示すテーブルに書き込まれている数値もこの制御範囲にあわせた値である。
【００２５】
図２は、ＣＰＵ１０が有しているパワーコントロール信号算出テーブルを示す図である。ＣＰＵ１０は、フラッシュメモリ等の記憶手段を備えており、パワーコントロール信号算出テーブルはこの記憶手段に記憶されている。
【００２６】
図２（Ａ）〜（Ｄ）は、それぞれ、基本テーブル、温度補正テーブル、電源電圧補正テーブルおよび周波数補正テーブルである。各テーブルは、それぞれ、３つのパワーモード、すなわち、ハイパワー、ローパワーおよびＥローパワー毎のデータ欄を有している。送信出力によって特性の変化が異なるためである。
【００２７】
また、電源電圧補正テーブルおよび周波数補正テーブルでは、パワーモード別のデータ欄がさらに内部温度に応じた高温用データ欄、低温用データ欄に分かれている。高温用データ欄は内部温度が０°Ｃ以上のときに用いられ、低温用データ欄は内部温度が０°Ｃ未満のときに用いられる。内部温度によって電源電圧，送信周波数による特性変化が大きく異なるため、この実施形態では、このように温度に応じた２つのデータ欄を設けている。なお、データ欄はテーブルは２つに限定されない。
【００２８】
図２（Ａ）は、パワーコントロール信号の標準値（Ｉｎｉｔ）およびアジャスト値（Ａｄｊｕｓｔ）が記憶された基本テーブルである。標準値はこのトランシーバ１のＲＦ回路１１の標準的な機能に基づいて割り出されたパワーコントロール信号値であり製造時に予め書き込まれる数値である。アジャスト値は製造後の調整時に個別の機器のバラツキを補正するための値として書き込まれたものである。標準値にアジャスト値を加算した値がパワーコントロール信号の基準値となる。
【００２９】
図２（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は、温度補正テーブル、電源電圧補正テーブル、周波数補正テーブルである。これらのテーブルは、そのときの内部温度、電源電圧、送信周波数によるＲＦ回路１１の特性変化を推定し、この特性変化を補償して送信出力を一定に保つための補正値を割り出すためのデータが書き込まれたテーブルである。このテーブルに基づいて割り出された補正値を基準値に加算した値が最終的なパワーコントロール信号の値となる。
【００３０】
温度補正テーブルには、温度補正値を割り出すための折れ線グラフのプロット点の温度ｔｅｍｐ１〜３および折れ線グラフの傾きｉｎｃ１〜４が、パワーモード別に書き込まれている。電源電圧補正テーブルには、電圧補正値を割り出すための折れ線グラフのプロット点の温度ｂａｔｔ１，２および折れ線グラフの傾きＶｉｎｃ１〜３が、各パワーモードの高温時／低温時別に書き込まれている。周波数補正テーブルには、周波数補正値を割り出すための折れ線グラフのプロット点の送信周波数ｆｒｅｑ１，２および折れ線グラフの傾きＦｉｎｃ１，２が、各パワーモードの高温時／低温時別に書き込まれている。
【００３１】
以下、図２（Ｂ）の温度補正テーブルのＥローパワー欄の数値を例にあげて、補正テーブルを用いた補正値の割り出し手法について説明する。
【００３２】
図３（Ａ）は、温度補正テーブル（図２（Ｂ））のＥローパワー欄の数値に基づき、温度センサ１３の出力値を横軸、温度補正値を縦軸にとったグラフである。
【００３３】
図２（Ａ）の基準値（Ｉｎｉｔ）が温度センサ１３の出力値が０のときの初期値として用いられる。ここから温度センサ１３の出力値がｔｅｍｐ１（７３）になるまでｉｎｃ１の傾斜で補正値が推移（増減）する。このｔｅｍｐ１のプロット点から温度センサ１３の出力値がｔｅｍｐ２（１４５）になるまでｉｎｃ２の傾斜で補正値が推移する。このｔｅｍｐ２のプロット点から温度センサ１３の出力値がｔｅｍｐ３（２００）になるまでｉｎｃ３の傾斜で補正値が推移する。なおｉｎｃ３＝０であるため、ｔｅｍｐ２からｔｅｍｐ３までの区間は補正値は変動しない。また、ｔｅｍｐ３のプロット点よりも温度センサ１３の出力値が大きい領域ではｉｎｃ４の傾斜で補正値が推移する。
【００３４】
ＣＰＵ１０は、温度センサ１３からハウジング内部温度の検出値を取得すると、図２（Ｂ）の温度補正テーブルの数値を用いて図３（Ａ）の折れ線グラフを示すような演算を行い、その検出値に対応した温度補正値を割り出す。
【００３５】
また、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）のグラフの横軸を温度（摂氏度）に変換したものである。すなわち、温度センサ１３の検出値は温度に対してリニアでないため、温度補正値がハウジングの内部温度に対してどのように変化するかの理解を容易にするため、このグラフを示しておく。
【００３６】
以下、図４、図５を参照してＲＦ回路１１について説明する。図４はＲＦ回路１１のブロック図、図５はＲＦ回路１１のオートパワーコントロール回路４１の概略回路図である。このトランシーバのＲＦ回路１１は低い電源電圧（３．７Ｖ）で高い送信出力（５Ｗ）を得るために、並列に接続された２つのパワーアンプ（ＰＡ）３３、３４を有している。
【００３７】
さらに、このＲＦ回路１１は以下の回路部を有している。すなわち、ＶＨＦ帯のキャリア信号を発振するＶＣＯ（電圧制御発振器）３０、ＶＣＯ３０から出力されたキャリア信号を、パワーアンプ３３，３４を駆動可能なレベルまで増幅するドライバ（Ｄｒｉｖｅｒ）３１、ドライバ３１によって増幅されたキャリア信号を２つのパワーアンプ３３，３４に分配して入力する分配器３２、２つのパワーアンプ３３，３４から出力されたキャリア信号を合成する合成器３５、合成器３５で合成されたキャリア信号のパワーを検出するパワー（Ｐｏｗｅｒ）検出部３６、増幅されたキャリア信号をアンテナ１９に供給するアンテナ回路３７、ＣＰＵ１０から入力される８ビットのパワーコントロール信号を電圧値に変換するＤ／Ａコンバータ４０、ドライバ３１のゲインを調整するオートパワーコントロール（ＡＰＣ）回路４１、ローパワーモード時、Ｅローパワーモード時に第２のパワーアンプ３４の動作を停止させるシャントスイッチ（Ｓｈｕｎｔ ＳＷ）４２を有している。
【００３８】
ＶＣＯ３０には、ＣＰＵ１０から送信チャンネル（周波数）を指定するチャンネル選択信号、および、オーディオ回路１２から発話音声信号が入力される。ＶＣＯ３０は、チャンネル選択信号で指定されたチャンネルの周波数を発音音声信号でＦＭ変調したキャリア信号を発振する。
【００３９】
ドライバ３１は、オートパワーコントロール回路４１から入力されるゲイン制御電圧に基づき、ＶＣＯ３０から入力されたキャリア信号の増幅ゲインを制御し、パワーアンプ３３、３４の出力を制御する。
【００４０】
分配器３２、合成器３５は、ともにＬＣ素子で時定数が設定されたウイルキンソン型ハイブリッド回路で構成される。マリン用トランシーバは、使用するバンド幅が狭いため．ストリップラインよりも狭帯域且つ小型化が可能なＬＣ素子を用いている。
【００４１】
パワーアンプ３３、３４は、パワーＭＯＳ・ＦＥＴを有するソース接地型の電力増幅回路である。また、パワーアンプ３３、３４にもゲイン制御電圧が入力され、所定の空中線電力となるように、パワーアンプ３３，３４の出力が制御される。
【００４２】
第２のパワーアンプ３４には、シャントスイッチ４２が接続されている。シャントスイッチ４２は、パワーアンプ３４に対するゲイン制御電圧をシャントしてパワーアンプ３４の動作を停止させる回路である。シャントスイッチ４２には、ＣＰＵ１０から出力されるローパワー信号が入力される。したがって、第２のパワーアンプ３４はローパワーモード、Ｅローパワーモード時に動作を停止し、パワー増幅段はパワーアンプ３３のシングルとなる。
【００４３】
パワー検出回路３６は、合成器３５によって合成されたパワーを検出する。検出したパワー（パワー検出電圧）は、オートパワーコントロール回路４１にフィードバック入力される。
【００４４】
オートパワーコントロール回路４１は、Ｄ／Ａコンバータ４０から入力される（電圧値に変換された）パワーコントロール信号、ＣＰＵ１０から入力されるローパワー信号（ＬＯＷ）、ＭＵＴＥ信号、パワー検出回路３６から入力されるパワー検出信号に基づいてゲイン制御電圧を出力する。上述したように、このゲイン制御電圧は、ドライバ３１および２つのパワーアンプ３３、３４に入力される。電圧値に変換されたパワーコントロール信号がこの発明のパワーコントロール電圧に対応する。
【００４５】
図５の概略回路図を参照してオートパワーコントロール回路４１についてさらに説明する。オートパワーコントロール回路４１はゲイン制御電圧を発生する能動素子として差動増幅回路５０を有している。差動増幅器５０の非反転入力端子５０ＡにはＤ／コンバータ４０から出力された（電圧値に変換された）パワーコントロール信号（ＰＣＯＮ）が分圧抵抗５１を介して入力される。非反転端子５０Ａと接地との間には分圧抵抗５２、５３が接続されている。分圧抵抗５３には直列に半導体スイッチ５４が挿入されている。半導体スイッチ５４がオンしたとき分圧抵抗５３は分圧抵抗５２に並列に非反転入力端子５０Ａと接地との間に挿入される。半導体スイッチ５４はＣＰＵ１０から出力されるローパワー信号によってオンされる。
【００４６】
すなわち、パワーモードがローパワー、Ｅローパワーのとき、ＣＰＵ１０からローパワー信号が出力されて非反転入力端子５０Ａ−接地間の抵抗値が低くなって、パワーコントロール信号の分圧比が低くなる。これにより、Ｄ／Ａコンバータ４０から高い電圧が出力されても差動増幅器５０の非反転入力端子５０Ａに入力される電圧値は低く抑えられ、ＣＰＵ１０は、小出力を指示するワーパワーコントロール信号として大きな値を用いることができ高分解能のパワー制御が可能になる。
【００４７】
また、差動増幅器５０の反転入力端子５０Ｂには、パワー検出回路からパワー検出電圧がフィードバック入力されている。これにより、差動増幅器５０は、現在の出力値に基づきパワーアンプ３３，３４の合成出力が安定するようにゲイン制御電圧を制御する。また、反転入力端子５０Ｂと電源電圧Ｖｃｃとの間にはＭＵＴＥスイッチ５６が接続されている。ＭＵＴＥスイッチ５６がオンすると、反転入力端子５０ＢはＶｃｃにプルアップされ、非反転入力端子５０Ａにどんな電圧が入力されてもパワー制御電圧を出力しなくなる。すなわち、ドライバ３１、パワーアンプ３３、３４が休止状態になり、空中線出力は０になる（ミュート状態になる）。
【００４８】
ＭＵＴＥスイッチ５６は、ＣＰＵ１０が出力するＭＵＴＥ信号によってオンされる。ＭＵＴＥ信号はトランシーバが受信状態のとき常に出力されており、送信ボタンがオンされたときのみ停止する。
【００４９】
図６、図７のフローチャートを参照してＣＰＵ１０の動作を説明する。図６（Ａ）はパワーモードの切り換え動作を示すフローチャートである。ユーザによりパワー切換スイッチ１５２が操作されたとき、この動作が実行される。選択されたパワーモードを記憶する（Ｓ１）。選択されたパワーモードがハイパワーであるか、ローパワーまたはＥローパワーであるかを判定する（Ｓ２）。ハイパワーの場合には、ローパワー信号を停止する（Ｓ３）。これにより、第２のパワーアンプ３４がオンするとともに、オートパワーコントロール回路４１の第２の分圧抵抗５３が切り離される。一方、ローパワーまたはＥローパワーの場合には、ＲＦ回路１１に向けてローパワー信号を出力する（Ｓ４）。これにより、第２のパワーアンプ３４がシャントされるとともに、オートパワーコントロール回路４１の第２の分圧抵抗５３が接続され、パワーコントロール信号の分圧比が小さくなり、レンジが狭くなり分解能が高くなる。
【００５０】
図６（Ｂ）はチャンネル切換動作を示すフローチャートである。ユーザによりチャンネル切換スイッチ１５１が操作されたとき、この動作が実行される。選択されたチャンネルを記憶する（Ｓ１０）。そしてその選択されたチャンネルを指示するチャンネル選択信号をＶＣＯ３０に出力する（Ｓ１１）。これにより、ＶＣＯ３０は選択されたチャンネルの周波数のキャリアを発振するようになる。
【００５１】
図７はパワーコントロール信号発生処理を示すフローチャートである。まず、パワーコントロール信号を補正するための情報を収集する。すなわち、温度センサ１３から内部温度を取得し（Ｓ２０）、電圧計１４から電源電圧を取得し（Ｓ２１）、現在選択されている送信チャンネルを読み出す（Ｓ２２）。次に、そのときのパワーモードに対応する標準値およびアジャスト値を基本テーブル（図２（Ａ））から読み出し（Ｓ２３）、これらを加算して基準値を算出する（Ｓ２４）。図２（Ｂ）の温度補正テーブルを用い、Ｓ２０で取得した内部温度に対応する温度補正値を割り出す（Ｓ２５）。この処理は、図２（Ｂ）の温度補正テーブルの値で描かれる折れ線グラフ（図３（Ａ）参照）に内部温度の検出値を当てはめて補正値を割り出す処理である。
【００５２】
次に、検出された内部温度が０°Ｃ以上であるか否かを判断する（Ｓ２６）。０°Ｃ以上であれば（Ｓ２６でＹＥＳ）、電源電圧補正テーブル（図２（Ｃ））の対応するパワーモードの高温用データ欄のデータを用いて、そのときの電源電圧に対応する電圧補正値を算出し（Ｓ２７）、周波数補正テーブル（図２（Ｄ））の対応するパワーモードの高温用データ欄のデータを用いて、そのとき選択されている送信チャンネルに対応する周波数補正値を算出する（Ｓ２８）。
【００５３】
一方、検出温度が０°Ｃ度未満であれば（Ｓ２６でＮＯ）、電源電圧補正テーブル（図２（Ｃ））の対応するパワーモードの低温用データ欄のデータを用いて、そのときの電源電圧に対応する電圧補正値を算出し（Ｓ２９）、周波数補正テーブル（図２（Ｄ））の対応するパワーモードの低温用データ欄のデータを用いて、そのとき選択されている送信チャンネルに対応する周波数補正値を算出する（Ｓ３０）。
【００５４】
以上の処理で算出された補正値を基準値に加算してパワーコントロール信号の最終値を算出し（Ｓ３１）、このパワーコントロール信号をＲＦ回路１１のＤ／Ａコンバータ４０に出力する（Ｓ３２）。
【００５５】
なお、パワーコントロール信号の最終値は、最大値が２５５になるように正規化されるものとする。また、この実施形態では、各補正値をパワーコントロール信号の基準値に加算して最終値を求めたが、各補正値を係数として求め、パワーコントロール信号の基準値に乗算することによって最終値を求めるようにしてもよい。
【００５６】
この実施形態では、船舶通信用のハンディトランシーバ１を例にあげて説明したが、本発明は船舶通信用のハンディトランシーバに限定されない。高い電源電圧を得ることができない高周波回路、または、高出力モードと低出力モードが切り換えられる高周波回路であれば、広く適用可能である。
【符号の説明】
【００５７】
１ トランシーバ
１０ 制御部
１１ ＲＦ回路
１３ 温度センサ
１４ 電圧計
１５ 操作部
３３、３４ パワーアンプ
４１ オートパワーコントロール回路
４２ シャントスイッチ
５０ 差動増幅器
５０Ａ 非反転入力端子
５０Ｂ 反転入力端子
５１、５２、５３ 分圧抵抗
５４ （分圧抵抗５３を分圧回路に接続する）半導体スイッチ
【技術分野】
【０００１】
この発明は、無線通信用の高周波回路に関し、特にはハンディトランシーバ用の高周波回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＶＨＦ帯でＦＭ通信を行う船舶通信用のハンディトランシーバは、小型化が要請される。このため、内蔵するバッテリにも小型化が要求され、たとえば１セル（３．７Ｖ）のものが搭載される。
【０００３】
その一方で、船舶通信用のトランシーバは、ある程度（たとえば５Ｗ程度）の空中線電力も要求される。しかし、上記のような低い電源電圧では、通常のシングル増幅回路で５Ｗ程度の空中線電力を得ることができない。そこで、たとえば特許文献１に示すような形態で、パワー増幅回路を並列に接続して低い電源電圧で高い空中線電力を得る構成が考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−３２２１３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
船舶通信用のトランシーバは、５Ｗ程度の高出力モード以外に、１Ｗや０．５Ｗといった低出力モードの動作も要求される。特許文献１のような複数のパワー増幅回路を並列に接続した構成では回路特性のばらつきが重畳されるため、低出力モード時にこのばらつきが強く現れて動作が不安定になるという問題点があった。
【０００６】
また、近年のトランシーバは一般的に内蔵のＣＰＵによって制御されており、パワー増幅回路の出力もＣＰＵから出力される８ビット程度のパワーコントロール信号によって制御される。ここで、８ビット（２５５ステップ）で０〜５Ｗの出力を制御することとすると、１Ｗはその１／５（５１ステップ）、０．５Ｗはさらにその１／２（約２６ステップ）にしかならず、低出力を制御する場合にステップ数が少なく分解能が悪くなるという問題点があった。
【０００７】
この発明は、このような不都合に鑑みてなされたものであり、低電圧のバッテリを用いて高電力を得ることが可能であり、且つ、低電力時の動作安定性、制御分解能の細かさを確保した高周波回路を提供することを特徴とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の発明は、高周波信号を増幅する増幅回路を複数並列に接続し、各増幅回路の出力を合成して空中線に供給する増幅部と、前記増幅部に低出力の動作をさせるローパワーモード時に、ローパワー信号を出力する制御部と、前記ローパワー信号によって前記複数の増幅回路のうち一部を停止させる動作抑制回路と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２の発明は、前記増幅回路は、ゲイン制御電圧によって設定されるゲインで前記高周波信号を増幅し、前記制御部は、前記増幅回路の出力を制御するパワーコントロール電圧を発生し、さらに、前記パワーコントロール電圧を所定の分圧比で分圧する分圧回路と、この分圧されたパワーコントロール電圧に相関させて前記ゲイン制御電圧を発生するゲイン制御電圧発生回路と、前記ローパワー信号によって前記分圧回路に接続され、前記分圧回路の分圧比を低下させる分圧比変更回路と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
請求項３の発明は、前記制御部は、所定ビット数のデジタルデータであるパワーコントロール信号を出力し、このパワーコントロール信号をデジタル・アナログ変換することにより、パワーコントロール電圧を発生させることを特徴とする。
【００１１】
請求項４の発明は、前記制御部は、電源電圧に基づいて前記パワーコントロール信号を補正するための補正データを記憶した電圧補正テーブル、送信周波数に基づいて前記パワーコントロール信号を補正するための補正データを記憶した周波数補正テーブルのうち、少なくともいずれか一方を備え、該補正テーブルは、温度範囲別に複数の補正データを記憶していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、低電圧のバッテリを用いて高電力を得ることが可能であり、且つ、低電力時の動作安定性、制御分解能の細かさを確保することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】この発明の実施形態であるトランシーバのブロック図である。
【図２】同トランシーバのＣＰＵが有するテーブルを示す図である。
【図３】同テーブルの値をグラフ化した図である。
【図４】同トランシーバのＲＦ回路のブロック図である。
【図５】同ＲＦ回路のオートパワーコントロール回路の概略回路図である。
【図６】同トランシーバのＣＰＵの動作を示すフローチャートである。
【図７】同トランシーバのＣＰＵの動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図面を参照してこの発明の実施形態である無線通信装置であるトランシーバについて説明する。この実施形態のトランシーバは、たとえば、ＶＨＦ帯でＦＭの音声通信を行う船舶通信用のハンディトランシーバである。船舶通信用のハンディトランシーバは５Ｗ程度の空中線出力が要求される反面、小型化の要請があり、大型のバッテリを搭載することができず、１セル（３．７Ｖ）のバッテリが使用されるという特徴がある。
【００１５】
図１はトランシーバ１のブロック図である。装置全体の動作を制御するＣＰＵ１０にはＲＦ回路１１、オーディオ回路１２、温度センサ１３、電圧計１４、操作部１５、表示部１６が接続されている。ＲＦ回路１１は、送信回路１１Ａ、受信回路１１Ｂを有し、相手装置に送信するＶＨＦ帯の送信信号、および、相手装置から受信したＶＨＦ帯の受信信号を処理する回路である。ＲＦ回路１１には送信信号を輻射するとともに相手装置からの信号を受信するアンテナ１９が接続されている。ＲＦ回路１１のうち送信回路１１Ａの詳細は、図４、図５を参照して後述する。
【００１６】
オーディオ回路１２には、マイク１７、スピーカ１８が接続されている。オーディオ回路１２は、マイク１７から入力された発話音声をＲＦ回路１１の送信回路１１Ａに入力するとともに、ＲＦ回路１１の受信回路１１Ｂから入力された受話音声を増幅してスピーカ１８（またはイヤホン）から音響出力する。送信回路１１Ａは、オーディオ回路１２から入力された発話音声信号でＶＣＯ３０（図４参照）を制御してＦＭ変調されたキャリア信号を発振する。
【００１７】
なお、以下の説明では、ＲＦ回路１１のうち送信回路１１Ａについて専ら説明するため、ＲＦ回路１１の送信回路１１Ａを単にＲＦ回路１１と呼ぶこととする。
【００１８】
温度センサ１３は、トランシーバ１のハウジング内の温度（内部温度）を検出するセンサである。ＲＦ回路１１の送信出力（空中線電力）は温度によって大きく変動する。ＣＰＵ１０は、温度センサ１３が検出した温度に基づいてＲＦ回路１１を制御することにより送信出力の変動を補償する。電圧計１４はバッテリ２０の電圧（電源電圧）を検出するためのセンサである。ＲＦ回路１１の送信出力は供給される電源電圧によって変動する。ＣＰＵ１０は、電圧計１４が検出した電源電圧に基づいてＲＦ回路１１を制御することにより送信出力の変動を補償する。
【００１９】
操作部１５は、送受信を切り換えるＰＴＴスイッチ１５０、通信チャンネル（周波数）を選択するチャンネル選択スイッチ１５１、送信出力を切り換えるパワー切換スイッチ１５２等のスイッチ類を含んでいる。パワー切換スイッチ１５２の操作により、このトランシーバ１は、ＲＦ回路１１の送信出力を、ハイパワー（Ｈｉｇｈ Ｐｏｗｅｒ）：５Ｗ、ローパワー（Ｌｏｗ Ｐｏｗｅｒ）：１Ｗ、エコローパワー（Ｅｃｏ Ｌｏｗ Ｐｏｗｅｒ：Ｅローパワー）：０．５Ｗの３段階に切り換え可能である。表示部１６は、液晶ディスプレイを含み、チャンネル選択スイッチ１５１によって選択されたチャンネル、パワー切換スイッチ１５２によって選択された送信出力等を表示する。
【００２０】
ＣＰＵ１０は、上記センサ１３、１４の検出内容および操作部１５の操作内容に応じて、ＲＦ回路１１に対してパワーコントロール信号（ＰＣＯＮ）、ローパワー信号（ＬＯＷ）、ミュート（ＭＵＴＥ）信号およびチャンネル選択信号（ＣＨ）を出力する。このうちＭＵＴＥ信号は、ＲＦ回路１１の送信機能を停止させるための信号であり、トランシーバ１の受信モード時に出力される。
【００２１】
パワーコントロール信号は、ＲＦ回路１１の送信出力を、設定されたパワー値（５Ｗ、１Ｗまたは０．５Ｗ）に制御するための信号であり、８ビットの数値データとして出力される。ＲＦ回路１１では、このパワーコントロール信号に基づき、オートパワーコントロール回路４１によってゲイン制御電圧が生成される。ゲイン制御電圧は、ドライバ回路３１および２つのパワーアンプ３３、３４に供給され、同回路のゲインを制御して送信出力を制御する。
【００２２】
ローパワー信号（ＬＯＷ）は、選択されたパワーモードがローパワーまたはＥローパワーのとき、ＣＰＵ１０からＲＦ回路１１に対して出力される信号である。ローパワー信号は、ＲＦ回路１１（図４参照）のオートパワーコントロール回路４１およびシャントスイッチ４２に供給される。
【００２３】
シャントスイッチ４２は、ローパワー信号の入力により、２つのパワーアンプ３３、３４のうち一方のパワーアンプ３４の動作を停止する。
【００２４】
また、オートパワーコントロール回路４１は、ローパワー信号により、後述のパワーコントロール信号による制御範囲（レンジ）を０〜５Ｗから０〜１Ｗに切り換えられる。すなわち、ＲＦ回路１１のオートパワーコントロール回路４１は、ハイパワーモード時には、８ビット（２５５ステップ）のパワーコントロール信号で送信出力を０〜５Ｗの範囲に制御するゲイン制御電圧を出力するが、ローパワーモード・Ｅローパワーモード時には、ローパワー信号により、８ビットのパワーコントロール信号で送信出力を０〜１Ｗの範囲に制御するゲイン制御電圧を出力するよう切り換えられる。これにより、ローパワーモード・Ｅローパワーモード時には、８ビットの２５５ステップを全て使って０〜１Ｗの範囲を制御すればよくなり、制御の分解能を高くすることが可能になる。図２に示すテーブルに書き込まれている数値もこの制御範囲にあわせた値である。
【００２５】
図２は、ＣＰＵ１０が有しているパワーコントロール信号算出テーブルを示す図である。ＣＰＵ１０は、フラッシュメモリ等の記憶手段を備えており、パワーコントロール信号算出テーブルはこの記憶手段に記憶されている。
【００２６】
図２（Ａ）〜（Ｄ）は、それぞれ、基本テーブル、温度補正テーブル、電源電圧補正テーブルおよび周波数補正テーブルである。各テーブルは、それぞれ、３つのパワーモード、すなわち、ハイパワー、ローパワーおよびＥローパワー毎のデータ欄を有している。送信出力によって特性の変化が異なるためである。
【００２７】
また、電源電圧補正テーブルおよび周波数補正テーブルでは、パワーモード別のデータ欄がさらに内部温度に応じた高温用データ欄、低温用データ欄に分かれている。高温用データ欄は内部温度が０°Ｃ以上のときに用いられ、低温用データ欄は内部温度が０°Ｃ未満のときに用いられる。内部温度によって電源電圧，送信周波数による特性変化が大きく異なるため、この実施形態では、このように温度に応じた２つのデータ欄を設けている。なお、データ欄はテーブルは２つに限定されない。
【００２８】
図２（Ａ）は、パワーコントロール信号の標準値（Ｉｎｉｔ）およびアジャスト値（Ａｄｊｕｓｔ）が記憶された基本テーブルである。標準値はこのトランシーバ１のＲＦ回路１１の標準的な機能に基づいて割り出されたパワーコントロール信号値であり製造時に予め書き込まれる数値である。アジャスト値は製造後の調整時に個別の機器のバラツキを補正するための値として書き込まれたものである。標準値にアジャスト値を加算した値がパワーコントロール信号の基準値となる。
【００２９】
図２（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は、温度補正テーブル、電源電圧補正テーブル、周波数補正テーブルである。これらのテーブルは、そのときの内部温度、電源電圧、送信周波数によるＲＦ回路１１の特性変化を推定し、この特性変化を補償して送信出力を一定に保つための補正値を割り出すためのデータが書き込まれたテーブルである。このテーブルに基づいて割り出された補正値を基準値に加算した値が最終的なパワーコントロール信号の値となる。
【００３０】
温度補正テーブルには、温度補正値を割り出すための折れ線グラフのプロット点の温度ｔｅｍｐ１〜３および折れ線グラフの傾きｉｎｃ１〜４が、パワーモード別に書き込まれている。電源電圧補正テーブルには、電圧補正値を割り出すための折れ線グラフのプロット点の温度ｂａｔｔ１，２および折れ線グラフの傾きＶｉｎｃ１〜３が、各パワーモードの高温時／低温時別に書き込まれている。周波数補正テーブルには、周波数補正値を割り出すための折れ線グラフのプロット点の送信周波数ｆｒｅｑ１，２および折れ線グラフの傾きＦｉｎｃ１，２が、各パワーモードの高温時／低温時別に書き込まれている。
【００３１】
以下、図２（Ｂ）の温度補正テーブルのＥローパワー欄の数値を例にあげて、補正テーブルを用いた補正値の割り出し手法について説明する。
【００３２】
図３（Ａ）は、温度補正テーブル（図２（Ｂ））のＥローパワー欄の数値に基づき、温度センサ１３の出力値を横軸、温度補正値を縦軸にとったグラフである。
【００３３】
図２（Ａ）の基準値（Ｉｎｉｔ）が温度センサ１３の出力値が０のときの初期値として用いられる。ここから温度センサ１３の出力値がｔｅｍｐ１（７３）になるまでｉｎｃ１の傾斜で補正値が推移（増減）する。このｔｅｍｐ１のプロット点から温度センサ１３の出力値がｔｅｍｐ２（１４５）になるまでｉｎｃ２の傾斜で補正値が推移する。このｔｅｍｐ２のプロット点から温度センサ１３の出力値がｔｅｍｐ３（２００）になるまでｉｎｃ３の傾斜で補正値が推移する。なおｉｎｃ３＝０であるため、ｔｅｍｐ２からｔｅｍｐ３までの区間は補正値は変動しない。また、ｔｅｍｐ３のプロット点よりも温度センサ１３の出力値が大きい領域ではｉｎｃ４の傾斜で補正値が推移する。
【００３４】
ＣＰＵ１０は、温度センサ１３からハウジング内部温度の検出値を取得すると、図２（Ｂ）の温度補正テーブルの数値を用いて図３（Ａ）の折れ線グラフを示すような演算を行い、その検出値に対応した温度補正値を割り出す。
【００３５】
また、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）のグラフの横軸を温度（摂氏度）に変換したものである。すなわち、温度センサ１３の検出値は温度に対してリニアでないため、温度補正値がハウジングの内部温度に対してどのように変化するかの理解を容易にするため、このグラフを示しておく。
【００３６】
以下、図４、図５を参照してＲＦ回路１１について説明する。図４はＲＦ回路１１のブロック図、図５はＲＦ回路１１のオートパワーコントロール回路４１の概略回路図である。このトランシーバのＲＦ回路１１は低い電源電圧（３．７Ｖ）で高い送信出力（５Ｗ）を得るために、並列に接続された２つのパワーアンプ（ＰＡ）３３、３４を有している。
【００３７】
さらに、このＲＦ回路１１は以下の回路部を有している。すなわち、ＶＨＦ帯のキャリア信号を発振するＶＣＯ（電圧制御発振器）３０、ＶＣＯ３０から出力されたキャリア信号を、パワーアンプ３３，３４を駆動可能なレベルまで増幅するドライバ（Ｄｒｉｖｅｒ）３１、ドライバ３１によって増幅されたキャリア信号を２つのパワーアンプ３３，３４に分配して入力する分配器３２、２つのパワーアンプ３３，３４から出力されたキャリア信号を合成する合成器３５、合成器３５で合成されたキャリア信号のパワーを検出するパワー（Ｐｏｗｅｒ）検出部３６、増幅されたキャリア信号をアンテナ１９に供給するアンテナ回路３７、ＣＰＵ１０から入力される８ビットのパワーコントロール信号を電圧値に変換するＤ／Ａコンバータ４０、ドライバ３１のゲインを調整するオートパワーコントロール（ＡＰＣ）回路４１、ローパワーモード時、Ｅローパワーモード時に第２のパワーアンプ３４の動作を停止させるシャントスイッチ（Ｓｈｕｎｔ ＳＷ）４２を有している。
【００３８】
ＶＣＯ３０には、ＣＰＵ１０から送信チャンネル（周波数）を指定するチャンネル選択信号、および、オーディオ回路１２から発話音声信号が入力される。ＶＣＯ３０は、チャンネル選択信号で指定されたチャンネルの周波数を発音音声信号でＦＭ変調したキャリア信号を発振する。
【００３９】
ドライバ３１は、オートパワーコントロール回路４１から入力されるゲイン制御電圧に基づき、ＶＣＯ３０から入力されたキャリア信号の増幅ゲインを制御し、パワーアンプ３３、３４の出力を制御する。
【００４０】
分配器３２、合成器３５は、ともにＬＣ素子で時定数が設定されたウイルキンソン型ハイブリッド回路で構成される。マリン用トランシーバは、使用するバンド幅が狭いため．ストリップラインよりも狭帯域且つ小型化が可能なＬＣ素子を用いている。
【００４１】
パワーアンプ３３、３４は、パワーＭＯＳ・ＦＥＴを有するソース接地型の電力増幅回路である。また、パワーアンプ３３、３４にもゲイン制御電圧が入力され、所定の空中線電力となるように、パワーアンプ３３，３４の出力が制御される。
【００４２】
第２のパワーアンプ３４には、シャントスイッチ４２が接続されている。シャントスイッチ４２は、パワーアンプ３４に対するゲイン制御電圧をシャントしてパワーアンプ３４の動作を停止させる回路である。シャントスイッチ４２には、ＣＰＵ１０から出力されるローパワー信号が入力される。したがって、第２のパワーアンプ３４はローパワーモード、Ｅローパワーモード時に動作を停止し、パワー増幅段はパワーアンプ３３のシングルとなる。
【００４３】
パワー検出回路３６は、合成器３５によって合成されたパワーを検出する。検出したパワー（パワー検出電圧）は、オートパワーコントロール回路４１にフィードバック入力される。
【００４４】
オートパワーコントロール回路４１は、Ｄ／Ａコンバータ４０から入力される（電圧値に変換された）パワーコントロール信号、ＣＰＵ１０から入力されるローパワー信号（ＬＯＷ）、ＭＵＴＥ信号、パワー検出回路３６から入力されるパワー検出信号に基づいてゲイン制御電圧を出力する。上述したように、このゲイン制御電圧は、ドライバ３１および２つのパワーアンプ３３、３４に入力される。電圧値に変換されたパワーコントロール信号がこの発明のパワーコントロール電圧に対応する。
【００４５】
図５の概略回路図を参照してオートパワーコントロール回路４１についてさらに説明する。オートパワーコントロール回路４１はゲイン制御電圧を発生する能動素子として差動増幅回路５０を有している。差動増幅器５０の非反転入力端子５０ＡにはＤ／コンバータ４０から出力された（電圧値に変換された）パワーコントロール信号（ＰＣＯＮ）が分圧抵抗５１を介して入力される。非反転端子５０Ａと接地との間には分圧抵抗５２、５３が接続されている。分圧抵抗５３には直列に半導体スイッチ５４が挿入されている。半導体スイッチ５４がオンしたとき分圧抵抗５３は分圧抵抗５２に並列に非反転入力端子５０Ａと接地との間に挿入される。半導体スイッチ５４はＣＰＵ１０から出力されるローパワー信号によってオンされる。
【００４６】
すなわち、パワーモードがローパワー、Ｅローパワーのとき、ＣＰＵ１０からローパワー信号が出力されて非反転入力端子５０Ａ−接地間の抵抗値が低くなって、パワーコントロール信号の分圧比が低くなる。これにより、Ｄ／Ａコンバータ４０から高い電圧が出力されても差動増幅器５０の非反転入力端子５０Ａに入力される電圧値は低く抑えられ、ＣＰＵ１０は、小出力を指示するワーパワーコントロール信号として大きな値を用いることができ高分解能のパワー制御が可能になる。
【００４７】
また、差動増幅器５０の反転入力端子５０Ｂには、パワー検出回路からパワー検出電圧がフィードバック入力されている。これにより、差動増幅器５０は、現在の出力値に基づきパワーアンプ３３，３４の合成出力が安定するようにゲイン制御電圧を制御する。また、反転入力端子５０Ｂと電源電圧Ｖｃｃとの間にはＭＵＴＥスイッチ５６が接続されている。ＭＵＴＥスイッチ５６がオンすると、反転入力端子５０ＢはＶｃｃにプルアップされ、非反転入力端子５０Ａにどんな電圧が入力されてもパワー制御電圧を出力しなくなる。すなわち、ドライバ３１、パワーアンプ３３、３４が休止状態になり、空中線出力は０になる（ミュート状態になる）。
【００４８】
ＭＵＴＥスイッチ５６は、ＣＰＵ１０が出力するＭＵＴＥ信号によってオンされる。ＭＵＴＥ信号はトランシーバが受信状態のとき常に出力されており、送信ボタンがオンされたときのみ停止する。
【００４９】
図６、図７のフローチャートを参照してＣＰＵ１０の動作を説明する。図６（Ａ）はパワーモードの切り換え動作を示すフローチャートである。ユーザによりパワー切換スイッチ１５２が操作されたとき、この動作が実行される。選択されたパワーモードを記憶する（Ｓ１）。選択されたパワーモードがハイパワーであるか、ローパワーまたはＥローパワーであるかを判定する（Ｓ２）。ハイパワーの場合には、ローパワー信号を停止する（Ｓ３）。これにより、第２のパワーアンプ３４がオンするとともに、オートパワーコントロール回路４１の第２の分圧抵抗５３が切り離される。一方、ローパワーまたはＥローパワーの場合には、ＲＦ回路１１に向けてローパワー信号を出力する（Ｓ４）。これにより、第２のパワーアンプ３４がシャントされるとともに、オートパワーコントロール回路４１の第２の分圧抵抗５３が接続され、パワーコントロール信号の分圧比が小さくなり、レンジが狭くなり分解能が高くなる。
【００５０】
図６（Ｂ）はチャンネル切換動作を示すフローチャートである。ユーザによりチャンネル切換スイッチ１５１が操作されたとき、この動作が実行される。選択されたチャンネルを記憶する（Ｓ１０）。そしてその選択されたチャンネルを指示するチャンネル選択信号をＶＣＯ３０に出力する（Ｓ１１）。これにより、ＶＣＯ３０は選択されたチャンネルの周波数のキャリアを発振するようになる。
【００５１】
図７はパワーコントロール信号発生処理を示すフローチャートである。まず、パワーコントロール信号を補正するための情報を収集する。すなわち、温度センサ１３から内部温度を取得し（Ｓ２０）、電圧計１４から電源電圧を取得し（Ｓ２１）、現在選択されている送信チャンネルを読み出す（Ｓ２２）。次に、そのときのパワーモードに対応する標準値およびアジャスト値を基本テーブル（図２（Ａ））から読み出し（Ｓ２３）、これらを加算して基準値を算出する（Ｓ２４）。図２（Ｂ）の温度補正テーブルを用い、Ｓ２０で取得した内部温度に対応する温度補正値を割り出す（Ｓ２５）。この処理は、図２（Ｂ）の温度補正テーブルの値で描かれる折れ線グラフ（図３（Ａ）参照）に内部温度の検出値を当てはめて補正値を割り出す処理である。
【００５２】
次に、検出された内部温度が０°Ｃ以上であるか否かを判断する（Ｓ２６）。０°Ｃ以上であれば（Ｓ２６でＹＥＳ）、電源電圧補正テーブル（図２（Ｃ））の対応するパワーモードの高温用データ欄のデータを用いて、そのときの電源電圧に対応する電圧補正値を算出し（Ｓ２７）、周波数補正テーブル（図２（Ｄ））の対応するパワーモードの高温用データ欄のデータを用いて、そのとき選択されている送信チャンネルに対応する周波数補正値を算出する（Ｓ２８）。
【００５３】
一方、検出温度が０°Ｃ度未満であれば（Ｓ２６でＮＯ）、電源電圧補正テーブル（図２（Ｃ））の対応するパワーモードの低温用データ欄のデータを用いて、そのときの電源電圧に対応する電圧補正値を算出し（Ｓ２９）、周波数補正テーブル（図２（Ｄ））の対応するパワーモードの低温用データ欄のデータを用いて、そのとき選択されている送信チャンネルに対応する周波数補正値を算出する（Ｓ３０）。
【００５４】
以上の処理で算出された補正値を基準値に加算してパワーコントロール信号の最終値を算出し（Ｓ３１）、このパワーコントロール信号をＲＦ回路１１のＤ／Ａコンバータ４０に出力する（Ｓ３２）。
【００５５】
なお、パワーコントロール信号の最終値は、最大値が２５５になるように正規化されるものとする。また、この実施形態では、各補正値をパワーコントロール信号の基準値に加算して最終値を求めたが、各補正値を係数として求め、パワーコントロール信号の基準値に乗算することによって最終値を求めるようにしてもよい。
【００５６】
この実施形態では、船舶通信用のハンディトランシーバ１を例にあげて説明したが、本発明は船舶通信用のハンディトランシーバに限定されない。高い電源電圧を得ることができない高周波回路、または、高出力モードと低出力モードが切り換えられる高周波回路であれば、広く適用可能である。
【符号の説明】
【００５７】
１ トランシーバ
１０ 制御部
１１ ＲＦ回路
１３ 温度センサ
１４ 電圧計
１５ 操作部
３３、３４ パワーアンプ
４１ オートパワーコントロール回路
４２ シャントスイッチ
５０ 差動増幅器
５０Ａ 非反転入力端子
５０Ｂ 反転入力端子
５１、５２、５３ 分圧抵抗
５４ （分圧抵抗５３を分圧回路に接続する）半導体スイッチ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波信号を増幅する増幅回路を複数並列に接続し、各増幅回路の出力を合成して空中線に供給する増幅部と、
前記増幅部に低出力の動作をさせるローパワーモード時に、ローパワー信号を出力する制御部と、
前記ローパワー信号によって前記複数の増幅回路のうち一部を停止させる動作抑制回路と、
を備えた高周波回路。
【請求項２】
前記増幅回路は、ゲイン制御電圧によって設定されるゲインで前記高周波信号を増幅し、前記制御部は、前記増幅回路の出力を制御するパワーコントロール電圧を発生し、
さらに、
前記パワーコントロール電圧を所定の分圧比で分圧する分圧回路と、
この分圧されたパワーコントロール電圧に相関させて前記ゲイン制御電圧を発生するゲイン制御電圧発生回路と、
前記ローパワー信号によって前記分圧回路に接続され、前記分圧回路の分圧比を低下させる分圧比変更回路と、
を備えた請求項１に記載の高周波回路。
【請求項３】
前記制御部は、所定ビット数のデジタルデータであるパワーコントロール信号を出力し、このパワーコントロール信号をデジタル・アナログ変換することにより、パワーコントロール電圧を発生させる請求項２に記載の高周波回路。
【請求項４】
前記制御部は、電源電圧に基づいて前記パワーコントロール信号を補正するための補正データを記憶した電圧補正テーブル、送信周波数に基づいて前記パワーコントロール信号を補正するための補正データを記憶した周波数補正テーブルのうち、少なくともいずれか一方を備え、
該補正テーブルは、温度範囲別に複数の補正データを記憶している請求項３に記載の高周波回路。
【請求項１】
高周波信号を増幅する増幅回路を複数並列に接続し、各増幅回路の出力を合成して空中線に供給する増幅部と、
前記増幅部に低出力の動作をさせるローパワーモード時に、ローパワー信号を出力する制御部と、
前記ローパワー信号によって前記複数の増幅回路のうち一部を停止させる動作抑制回路と、
を備えた高周波回路。
【請求項２】
前記増幅回路は、ゲイン制御電圧によって設定されるゲインで前記高周波信号を増幅し、前記制御部は、前記増幅回路の出力を制御するパワーコントロール電圧を発生し、
さらに、
前記パワーコントロール電圧を所定の分圧比で分圧する分圧回路と、
この分圧されたパワーコントロール電圧に相関させて前記ゲイン制御電圧を発生するゲイン制御電圧発生回路と、
前記ローパワー信号によって前記分圧回路に接続され、前記分圧回路の分圧比を低下させる分圧比変更回路と、
を備えた請求項１に記載の高周波回路。
【請求項３】
前記制御部は、所定ビット数のデジタルデータであるパワーコントロール信号を出力し、このパワーコントロール信号をデジタル・アナログ変換することにより、パワーコントロール電圧を発生させる請求項２に記載の高周波回路。
【請求項４】
前記制御部は、電源電圧に基づいて前記パワーコントロール信号を補正するための補正データを記憶した電圧補正テーブル、送信周波数に基づいて前記パワーコントロール信号を補正するための補正データを記憶した周波数補正テーブルのうち、少なくともいずれか一方を備え、
該補正テーブルは、温度範囲別に複数の補正データを記憶している請求項３に記載の高周波回路。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−１５６７８（Ｐ２０１２−１５６７８Ａ）
【公開日】平成２４年１月１９日（２０１２．１．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１４８５７３（Ｐ２０１０−１４８５７３）
【出願日】平成２２年６月３０日（２０１０．６．３０）
【出願人】（０００１００７４６）アイコム株式会社 (273)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月１９日（２０１２．１．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月３０日（２０１０．６．３０）
【出願人】（０００１００７４６）アイコム株式会社 (273)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]