JP4655158B2 - Mobile communication device and transmission power control method thereof - Google Patents

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Description

本発明は、移動体通信システムの移動局、例えば携帯電話機や携帯情報端末(PDA)などの移動体通信機器およびその送信電力制御方法に関する。   The present invention relates to a mobile station of a mobile communication system, for example, a mobile communication device such as a mobile phone or a personal digital assistant (PDA), and a transmission power control method thereof.

移動体通信システムにおいて採用されている多元接続方式の1つにCDMA(Code Division Multiple Access:符号分割多元接続)方式がある。このCDMA方式では、複数の移動局と基地局との間で、同じ周波数を使用した情報伝送が行われる。この場合、各移動局が一定の送信電力で電波を送信すると、基地局の近くに居る移動局からの電波に比べて、基地局から離れている移動局からの電波の方が、基地局到達時における受信電力が小さくなってしまうために、基地局から離れた場所にある移動局からの電波が他の電波の影響を強く受けて通信品質が劣化する、いわゆる遠近問題と呼ばれる現象が生じる。この遠近問題を解消するために、各移動局では、基地局側に到達する電力が一定になるように自局において厳密な送信電力制御が行われる。この送信電力制御により、各移動局の通信チャネル間干渉を低減し、周波数の利用効率を向上させている。   One of the multiple access methods adopted in mobile communication systems is a CDMA (Code Division Multiple Access) method. In this CDMA system, information transmission using the same frequency is performed between a plurality of mobile stations and a base station. In this case, when each mobile station transmits radio waves with a constant transmission power, radio waves from mobile stations far from the base station reach the base station compared to radio waves from mobile stations near the base station. Since the received power at the time becomes small, a so-called perspective problem occurs in which radio waves from a mobile station located far from the base station are strongly influenced by other radio waves and communication quality deteriorates. In order to solve this near / far problem, each mobile station performs strict transmission power control in its own station so that the power reaching the base station side is constant. By this transmission power control, the interference between communication channels of each mobile station is reduced and the frequency utilization efficiency is improved.

最近注目を浴びている広帯域CDMA(W-CDMA)方式では、送信電力の最大許容値や精度が決められている。具体的には、W−CDMA方式における送信電力制御では、「1dB step」制御(1回の制御ステップ幅が1dBであることを意味する)で、広い送信電力制御範囲が要求される。このような事情から、送信電力の最大許容値や精度をより高くすることのできる送信電力制御手法が求められている。   In the wideband CDMA (W-CDMA) system, which has recently attracted attention, the maximum allowable value and accuracy of transmission power are determined. Specifically, in the transmission power control in the W-CDMA system, a wide transmission power control range is required by “1 dB step” control (meaning that the control step width of one time is 1 dB). Under such circumstances, there is a demand for a transmission power control method that can further increase the maximum allowable value and accuracy of transmission power.

一般に、送信電力制御を行う場合、電力増幅器(power amp)の入出力特性(入力電力対出力電力の特性)のリニアリティの関係から、高出力状態における送信電力の絶対精度が悪くなる。そこで、送信電力制御範囲が広く、かつ、高精度の電力制御を行うことができる様々な方式が考案されている。そのひとつに、APC(Automatic Power Control:自動電力制御)やALC(Automatic Level Control:自動レベル制御)等の名称で知られている、フィードバック系を備える送信電力制御方式がある(特許文献1、2参照)。このフィードバック系における送信電力制御では、送信信号を増幅する電力増幅器の出力が指定された送信電力設定値となるようにフィードバックをかける。例えば、デジタル処理が行われるフィードバック系においては、送信電力を検波測定し、その検波結果と送信電力設定値とを比較することにより送信電力誤差を求める。そして、その求めた送信電力誤差に所定のループゲイン値を乗算して誤差値を求め、その求めた誤差値を積分することでフィードバック量を算出する。こうして算出したフィードバック量を送信電力調整として反映する。   In general, when transmission power control is performed, the absolute accuracy of transmission power in a high output state deteriorates due to the linearity relationship of input / output characteristics (input power versus output power characteristics) of a power amplifier. Therefore, various schemes have been devised that have a wide transmission power control range and can perform high-accuracy power control. One of them is a transmission power control system having a feedback system known by names such as APC (Automatic Power Control) and ALC (Automatic Level Control) (Patent Documents 1 and 2). reference). In transmission power control in this feedback system, feedback is applied so that the output of the power amplifier that amplifies the transmission signal becomes the designated transmission power setting value. For example, in a feedback system in which digital processing is performed, transmission power error is obtained by detecting transmission power and comparing the detection result with a transmission power setting value. Then, the obtained transmission power error is multiplied by a predetermined loop gain value to obtain an error value, and the obtained error value is integrated to calculate a feedback amount. The amount of feedback calculated in this way is reflected as transmission power adjustment.

特開平11-308126号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-308126 特開平07-307631号公報JP 07-307631 A

しかしながら、上述した従来の送信電力制御手法には、以下のような問題がある。   However, the conventional transmission power control method described above has the following problems.

デジタル処理が行われるフィードバック系において、ループゲイン値を大きくすると、1回のフィードバック量が大きくなるために、より短時間で送信電力値を設定値に収束させることが可能となるが、その反面、制御遅延などにより、収束せずに発振してしまう、という問題を生じる。一方、ループゲイン値を小さくすると、1回のフィードバック量が小さくなるため、発振の問題は生じないが、その反面、収束に要する時間が長くなる、という問題を生じる。加えて、デジタル処理に伴うフィードバック値の演算誤差(丸めによる切捨て誤差。以下、単に丸め誤差という。)の影響とPAや検波器などの温度特性の影響との相乗によって、送信電力誤差があるにもかかわらず、フィードバックによる適切な誤差修正がなされない、という問題を生じる。   In a feedback system in which digital processing is performed, if the loop gain value is increased, the amount of feedback once increases, so that the transmission power value can be converged to the set value in a shorter time. Due to a control delay or the like, there arises a problem that oscillation occurs without convergence. On the other hand, if the loop gain value is reduced, the amount of feedback at one time is reduced, so that the oscillation problem does not occur, but on the other hand, the time required for convergence is increased. In addition, there is a transmission power error due to the synergistic effect of the feedback value calculation error (rounding-off error due to rounding; hereinafter simply referred to as rounding error) due to digital processing and the influence of temperature characteristics such as PA and detector. Regardless, there is a problem that proper error correction by feedback is not performed.

以下、丸め誤差の影響と温度特性の影響との相乗による問題について詳細に説明する。   Hereinafter, a problem caused by synergy between the influence of the rounding error and the influence of the temperature characteristic will be described in detail.

送信電力の検波には、一般にダイオード検波が用いられる。このダイオード検波による送信電力の測定では、送信電力波形の振幅を検波するため、測定結果である検波電圧値は真値(電圧)となる。通常、送信電力設定値は、電力の単位である「dB」で与えられるため、フィードバック系は「dB」を基準とする回路構成とされる。このような回路構成においては、検波電圧値を電力値(dB)に変換するための変換用テーブルが使用される。この変換用テーブルは、通常、温度変化の影響を受けないような状態、具体的には無線送信機の温度が安定した状態で、ダイオード特性を測定し、この測定結果に基づいて、実際に検波された電圧値と送信電力値の相関関係を決定することで作成される。   Diode detection is generally used for transmission power detection. In the transmission power measurement by this diode detection, the amplitude of the transmission power waveform is detected, so that the detection voltage value as a measurement result is a true value (voltage). Usually, since the transmission power setting value is given in “dB” which is a unit of power, the feedback system has a circuit configuration based on “dB”. In such a circuit configuration, a conversion table for converting a detected voltage value into a power value (dB) is used. This conversion table normally measures diode characteristics in a state that is not affected by temperature changes, specifically in a state in which the temperature of the wireless transmitter is stable, and based on the measurement results, it actually detects waves. It is created by determining the correlation between the measured voltage value and the transmission power value.

上記の変換用テーブルを使用するフィードバック系においては、特にPAの温度特性の影響を受ける。送信開始と同時に多くの電流がPAに流れ始めるために、PAでは、自身の発熱によりその温度が上昇する。このPAの温度上昇は、送信開始直後が最も大きく、その後は、時間の経過とともに収まって、PAの温度は一定になる。変換用テーブルは、このPAの温度が一定となった状態で作成される。   The feedback system using the above conversion table is particularly affected by the temperature characteristics of the PA. Since a large amount of current starts to flow through the PA simultaneously with the start of transmission, the temperature of the PA rises due to its own heat generation. This PA temperature rise is greatest immediately after the start of transmission, and thereafter, the temperature rises with the passage of time, and the PA temperature becomes constant. The conversion table is created in a state where the temperature of the PA is constant.

PAは、動作温度が低い状態では出力が高くなり、動作温度が高い状態では出力が低くなる、という半導体特性を有するため、送信開始後は、PAの動作温度の上昇に伴ってその出力である送信電力値が除々に低下する、といった現象が生じる。PAの出力を一定にするためには、動作温度の上昇に伴ってPAの入力を増加させる必要があるが、従来は、そのような温度上昇に伴うPAの入力の増加はなされていない。このため、送信開始後からPAの温度が安定するまでの期間においては、上記の変換用テーブルを用いて変換された電力値に、PAの温度特性の影響による誤差が含まれることとなり、この誤差と丸め誤差との相乗によって、誤差値(フィードバック量)が誤ってゼロになってしまうことがあった。フィードバック系では、誤差値が一度ゼロになってしまうと、その後は、フィードバック量が累積されなくなって誤差が反映されなくなるため、正しいフィードバック制御が行われずに、誤った送信電力で送信信号が送出されてしまう、という問題が生じる。   Since the PA has a semiconductor characteristic that the output is high when the operating temperature is low and the output is low when the operating temperature is high, the output is increased with the increase of the PA operating temperature after the start of transmission. A phenomenon occurs in which the transmission power value gradually decreases. In order to make the PA output constant, it is necessary to increase the input of the PA as the operating temperature increases. Conventionally, however, the input of the PA does not increase as the temperature increases. For this reason, in the period from the start of transmission until the PA temperature stabilizes, the power value converted using the above conversion table includes an error due to the effect of the temperature characteristic of the PA. In some cases, the error value (feedback amount) is erroneously zero due to the synergy between the error and the rounding error. In the feedback system, once the error value becomes zero, the feedback amount is not accumulated and the error is not reflected, so that the correct feedback control is not performed and the transmission signal is transmitted with the wrong transmission power. Problem arises.

なお、特許文献1には、複数のループゲインを保持し、収束時間を短くするための高速モードと制御精度を高めるための高精度モードとの間でモードの切り替えを行うようにしたものが提案されている。しかし、この場合においても、モードを静的に切り替えて利用するようになっているため、PAの温度特性等に考慮がなされておらず、上記の丸め誤差の影響とPAの温度特性の影響との相乗による問題が生じる。   Patent Document 1 proposes a mode switching between a high-speed mode for holding a plurality of loop gains and shortening a convergence time and a high-accuracy mode for improving control accuracy. Has been. However, even in this case, since the mode is switched statically and used, the temperature characteristics of the PA are not considered, and the influence of the rounding error and the influence of the temperature characteristics of the PA are not considered. Problems with synergies arise.

また、変換用テーブル(真値(電圧)−電力)として、温度毎の特性によるテーブルを複数用意することが考えられる。具体的には、−25度〜0度〜25度〜50度の4段階に分けて変換用テーブルを作成して、測定温度毎にテーブルを切り替える方法が考えられる。しかし、この場合は、テーブルの数が増えた分だけ回路規模が大きくなる、という問題を生じる。また、テーブルの切り替え時における送信電力値の不連続性のために、制御がより難しくなるという欠点もある。   In addition, as a conversion table (true value (voltage) -power), it is conceivable to prepare a plurality of tables with characteristics for each temperature. Specifically, a method of creating a conversion table in four stages from −25 degrees to 0 degrees to 25 degrees to 50 degrees and switching the table for each measured temperature is conceivable. However, in this case, there arises a problem that the circuit scale increases as the number of tables increases. In addition, there is a disadvantage that the control becomes more difficult due to the discontinuity of the transmission power value when the table is switched.

本発明の目的は、上述した問題を解決し、簡単な回路構成で、高精度に電力制御を行うことができ、かつ、収束時間を短縮することのできる、移動体通信機器および送信電力制御方法を提供することにある。   An object of the present invention is to solve the above-described problems, perform mobile power control with high accuracy with a simple circuit configuration, and reduce a convergence time, and a mobile communication device and a transmission power control method Is to provide.

上記目的を達成するため、本発明の移動体通信機器は、送信信号を増幅する電力増幅器と、前記電力増幅器の出力が指定された送信電力設定値となるようにフィードバックをかけるフィードバック回路とを有し、前記フィードバック回路は、前記電力増幅器で増幅された送信信号の電力の一部を検波して得られる電力値と前記指定された送信電力設定値との誤差を検出する誤差検出手段と、所定の部位における温度を測定し、一定の量の温度変化が検出された場合にタイミング信号を出力する温度測定部と、第1のループゲイン値と該第1のループゲイン値より大きな第2のループゲイン値を保持し、前記温度測定部から前記タイミング信号が供給されると、前記第2のループゲイン値を所定の期間にわたって出力し、該所定の期間以外は、前記第1のループゲイン値を出力するループゲイン生成手段と、前記誤差検出手段にて検出された誤差に前記ループゲイン生成手段から出力されたループゲイン値を乗算し、該乗算結果である誤差値を出力するループゲイン乗算部と、前記ループゲイン乗算部から出力された誤差値を積分して前記フィードバックの量を生成するフィードバック量生成部と、を有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a mobile communication device of the present invention has a power amplifier that amplifies a transmission signal and a feedback circuit that applies feedback so that the output of the power amplifier becomes a specified transmission power setting value. and, wherein the feedback circuit includes error detection means for detecting an error between the power value and the previous SL specified transmission power set value obtained by detecting a portion of the power of the transmission signal amplified by the power amplifier A temperature measurement unit that measures a temperature at a predetermined portion and outputs a timing signal when a certain amount of temperature change is detected; a first loop gain value; and a second larger than the first loop gain value When the timing signal is supplied from the temperature measurement unit, the second loop gain value is output over a predetermined period, and other than the predetermined period, A loop gain generating means for outputting the first loop gain value; an error detected by the error detecting means is multiplied by the loop gain value output from the loop gain generating means; And a feedback amount generator for integrating the error value output from the loop gain multiplier to generate the feedback amount.

本発明の送信電力制御方法は、送信信号を増幅する電力増幅器の出力が指定された送信電力設定値となるようにフィードバックをかける送信電力制御方法であって、前記電力増幅器により増幅された送信信号の電力の一部を検波して電力値を得る第1のステップと、前記第1のステップで得られた電力値と前記指定された送信電力設定値との誤差を検出する第2のステップと、所定の部位における温度を測定して一定の温度変化を検出する第3のステップと、第1のループゲイン値および該第1のループゲイン値より大きな第2のループゲイン値を保持し、前記第3のステップで一定の温度変化が検出されると、前記第2のループゲイン値を所定の期間にわたって出力し、該所定の期間以外は、前記第1のループゲイン値を出力する第3のステップと、前記第2のステップで検出された誤差に前記第3のステップで出力されたループゲイン値を乗算し、該乗算結果である誤差値を積分して前記フィードバックの量を生成する第4のステップと、を含むことを特徴とする。   The transmission power control method of the present invention is a transmission power control method for applying feedback so that an output of a power amplifier for amplifying a transmission signal becomes a designated transmission power setting value, wherein the transmission signal is amplified by the power amplifier. A first step of detecting a part of the power of the first power to obtain a power value; a second step of detecting an error between the power value obtained in the first step and the designated transmission power setting value; A third step of measuring a temperature at a predetermined portion to detect a constant temperature change, holding a first loop gain value and a second loop gain value larger than the first loop gain value, When a constant temperature change is detected in the third step, the second loop gain value is output over a predetermined period, and the first loop gain value is output during a period other than the predetermined period. The And the error detected in the second step is multiplied by the loop gain value output in the third step, and the error value which is the multiplication result is integrated to generate the feedback amount. And 4 steps.

以上のとおり、本発明によれば、従来に比べて、収束時間を短くすることができるとともに、温度特性による誤差の影響を少なくし、送信電力の絶対精度を確保することができる、という効果がある。   As described above, according to the present invention, the convergence time can be shortened compared to the conventional case, the influence of errors due to temperature characteristics can be reduced, and the absolute accuracy of transmission power can be ensured. is there.

また、フィードバック系にある制御遅延による発振現象が起こり難い構成を提供することができる、という効果がある。   Further, there is an effect that it is possible to provide a configuration in which an oscillation phenomenon due to a control delay in the feedback system hardly occurs.

さらに、既存の回路に、定期的にループゲイン値を切り替える回路を追加するだけで済むので、シンプルな構成で実現することができる、という効果がある。   Further, since it is only necessary to add a circuit for periodically switching the loop gain value to the existing circuit, there is an effect that it can be realized with a simple configuration.

また、PAの温度特性などを意識した回路構成にする必要がなくなるので、設計上の自由度が向上する、という効果がある。   In addition, there is no need to make the circuit configuration conscious of the temperature characteristics of the PA, so that the degree of freedom in design is improved.

本発明の第1の実施形態である移動体通信機器の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the mobile communication apparatus which is the 1st Embodiment of this invention. 図1に示す移動体通信機器において用いられるタイミング信号の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the timing signal used in the mobile communication apparatus shown in FIG. 図1に示す移動体通信機器と従来のものとの送信電力出力に関する比較結果を示す図である。It is a figure which shows the comparison result regarding the transmission power output of the mobile communication apparatus shown in FIG. 1 and the conventional one. 図1に示す移動体通信機器と従来のものとの送信電力誤差算出に関する比較結果を示す図である。It is a figure which shows the comparison result regarding the transmission power error calculation of the mobile communication apparatus shown in FIG. 1 and the conventional one. 本発明の第2の実施形態である移動体通信機器の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the mobile communication apparatus which is the 2nd Embodiment of this invention.

次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。   Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

(実施形態1)
図1は、本発明の第1の実施形態である移動体通信機器の概略構成を示すブロック図である。この移動体通信機器は、多元接続方式、特にW−CDMA方式を採用する移動通信システムの移動局(例えば携帯電話機やPDA)として用いられるものであって、その送信電力制御部は、信号変調部101、可変利得制御増幅器(GCA:Gain Control AMP)102、方向性分波器104およびアンテナ105からなる基本的な送信回路にフィードバック系を組み入れた構成となっている。フィードバック系は、電力増幅器(AP)103、検波器106、検波値変換部107、誤差検出部108、ループゲイン乗算部109、ループゲイン生成部110、フィードバック量生成部111、制御量加算部112、送信電力指定部113、タイミング部114および制御値変換部115からなる。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a mobile communication device according to the first embodiment of the present invention. This mobile communication device is used as a mobile station (for example, a mobile phone or a PDA) of a mobile communication system that employs a multiple access method, particularly a W-CDMA method, and its transmission power control unit is a signal modulation unit. 101, a feedback system is incorporated into a basic transmission circuit including a variable gain control amplifier (GCA) 102, a directional branching filter 104, and an antenna 105. The feedback system includes a power amplifier (AP) 103, a detector 106, a detection value converter 107, an error detector 108, a loop gain multiplier 109, a loop gain generator 110, a feedback amount generator 111, a control amount adder 112, The transmission power designation unit 113, the timing unit 114, and the control value conversion unit 115 are included.

信号変調部101は、通信すべきデータを無線に適した形に変調処理するものである。W−CDMA方式の場合の変調処理には、通信するデータの誤り訂正符号化、拡散変調、フィルタリング処理などが含まれるが、これらの処理は、周知のものであり、本発明の特徴ではないので、その説明は省略する。信号変調部101で変調された送信信号は、GCA102、AP103および方向性分波器104を介してアンテナ105に供給される。   The signal modulator 101 modulates data to be communicated into a form suitable for radio. The modulation processing in the case of the W-CDMA system includes error correction coding of communication data, spread modulation, filtering processing, and the like, but these processing are well known and are not a feature of the present invention. The description is omitted. The transmission signal modulated by the signal modulation unit 101 is supplied to the antenna 105 via the GCA 102, AP 103, and directional branching filter 104.

GCA102は、入力された制御値に応じて、信号変調部101から出力される送信信号の送信電力増幅利得を可変制御する。AP103は、GCA102の出力(送信電力増幅利得の制御が行われた送信信号)を増幅する。方向性分波器104は1入力2出力のものであって、入力された送信信号の電力の一部がフィードバック系に供給される。アンテナ105は、入力された送信信号の電力に応じた電波を放射する。   The GCA 102 variably controls the transmission power amplification gain of the transmission signal output from the signal modulation unit 101 according to the input control value. The AP 103 amplifies the output of the GCA 102 (transmission signal for which transmission power amplification gain is controlled). The directional demultiplexer 104 has one input and two outputs, and a part of the power of the input transmission signal is supplied to the feedback system. The antenna 105 radiates a radio wave corresponding to the power of the input transmission signal.

検波器106は、方向性分波器104の他方の出力(送信信号)が供給されており、その供給された送信信号の送信電力を、一定周期でダイオード検波する。検波器106の出力は、検波値変換部107を介して誤差検出部108の一方の入力に供給されている。検波値変換部107は、検波器106で検波された電圧値を電力値に変換する。   The detector 106 is supplied with the other output (transmission signal) of the directional branching filter 104, and diode-detects the transmission power of the supplied transmission signal at a constant period. The output of the detector 106 is supplied to one input of the error detection unit 108 via the detection value conversion unit 107. The detection value conversion unit 107 converts the voltage value detected by the detector 106 into a power value.

誤差検出部108の他方の入力には、送信電力指定部113から送信電力設定値が供給されている。誤差検出部108は、この送信電力指定部113からの送信電力設定値と検波値変換部107にて変換された電力値とを比較し、その比較結果である送信電力誤差をループゲイン乗算部109の一方の入力に供給する。   A transmission power setting value is supplied from the transmission power designation unit 113 to the other input of the error detection unit 108. The error detection unit 108 compares the transmission power set value from the transmission power specifying unit 113 with the power value converted by the detection value conversion unit 107, and the transmission power error as a comparison result is compared with the loop gain multiplication unit 109. To one input.

ループゲイン乗算部109の他方の入力には、ループゲイン生成部110からループゲイン値が供給されている。ループゲイン乗算部109は、誤差検出部108から供給された送信電力誤差に、ループゲイン生成部110から供給されたループゲイン値を乗算し、その乗算結果である誤差値をフィードバック量生成部111に供給する。ループゲイン生成部110は、大きさの異なる少なくとも2つのループゲイン値を持ち、これらループゲイン値をタイミング部114から供給されるタイミングで択一的に切り替えて出力する。タイミング部114は、ループゲイン値の切り替えタイミングとして定期的なタイミングを生成する。   A loop gain value is supplied from the loop gain generation unit 110 to the other input of the loop gain multiplication unit 109. The loop gain multiplication unit 109 multiplies the transmission power error supplied from the error detection unit 108 by the loop gain value supplied from the loop gain generation unit 110, and the error value that is the multiplication result to the feedback amount generation unit 111. Supply. The loop gain generation unit 110 has at least two loop gain values having different sizes, and selectively switches and outputs these loop gain values at the timing supplied from the timing unit 114. The timing unit 114 generates a periodic timing as a loop gain value switching timing.

フィードバック量生成部111は、ループゲイン乗算部109から供給された誤差値を積分することで、GCA102の制御値となる送信電力設定値へフィードバックする量を演算する。このフィードバック量は、制御量加算部112の一方の入力に供給されている。制御量加算部112の他方の入力には、送信電力指定部113から送信電力設定値が供給されている。送信電力指定部113は、外部より供給される送信電力制御情報に応じて送信電力設定値(dB値)を指定する。送信電力制御情報は、移動通信システムにおいて、基地局が移動局に対して送信する送信電力制御情報である。一般に、基地局は、各移動局から受信する電波の電力が一定になるように各移動局へ送信電力制御情報を送信するようになっている。この送信電力制御情報の送信は、周知のことであり、本発明の特徴ではないので、その説明は省略する。送信電力指定部113で指定された送信電力設定値は、制御量加算部112および誤差検出部108のそれぞれに供給されている。   The feedback amount generator 111 integrates the error value supplied from the loop gain multiplier 109 to calculate the amount to be fed back to the transmission power setting value that is the control value of the GCA 102. This feedback amount is supplied to one input of the control amount adding unit 112. A transmission power setting value is supplied from the transmission power specifying unit 113 to the other input of the control amount adding unit 112. The transmission power designation unit 113 designates a transmission power setting value (dB value) according to transmission power control information supplied from the outside. The transmission power control information is transmission power control information transmitted from the base station to the mobile station in the mobile communication system. In general, the base station transmits transmission power control information to each mobile station so that the power of radio waves received from each mobile station is constant. The transmission of the transmission power control information is well known and is not a feature of the present invention, and thus description thereof is omitted. The transmission power setting value designated by the transmission power designation unit 113 is supplied to each of the control amount addition unit 112 and the error detection unit 108.

制御量加算部112は、送信電力指定部113から供給された送信電力設定値にフィードバック量生成部111から供給されたフィードバック量を加算し、その加算結果である電力値(dB)を制御値変換部115に供給する。制御値変換部115は、制御量加算部112から供給された電力値(dB)を制御値(電圧値)に変換してGCA102に供給する。   The control amount adding unit 112 adds the feedback amount supplied from the feedback amount generating unit 111 to the transmission power setting value supplied from the transmission power specifying unit 113, and converts the power value (dB) as a result of the addition into a control value conversion To the unit 115. The control value conversion unit 115 converts the power value (dB) supplied from the control amount addition unit 112 into a control value (voltage value) and supplies the control value (voltage value) to the GCA 102.

次に、本実施形態の移動体通信機器の動作を具体的に説明する。なお、送信変調部101からアンテナ105までの送信回路における送信動作は、よく知られたものであり、本発明の特徴ではないので、ここではその説明は省略する。   Next, the operation of the mobile communication device of this embodiment will be specifically described. Note that the transmission operation in the transmission circuit from the transmission modulation unit 101 to the antenna 105 is well-known and is not a feature of the present invention.

まず、送信回路での送信動作が開始される。送信動作開始時は、フィードバック系およびGCA102はともに初期状態(リセットされた状態)にあるため、信号変調部101にて変調された送信信号は、GCA102をそのまま通過してPA103にて増幅される。この増幅された送信信号は、方向性分波器104を介してアンテナ105に供給される。アンテナ105では、その供給された送信信号の電力応じた電波が放射される。こうして放射された電波が基地局にて受信されると、基地局から送信電力制御情報が送られて来る。この送信電力制御情報は不図示の受信部にて受信されて、当該移動体通信機器に供給される。送信電力制御情報が供給されると、以下のような手順で、フィードバック系を介した送信電力制御が開始される。   First, the transmission operation in the transmission circuit is started. Since both the feedback system and the GCA 102 are in the initial state (reset state) when the transmission operation is started, the transmission signal modulated by the signal modulation unit 101 passes through the GCA 102 as it is and is amplified by the PA 103. This amplified transmission signal is supplied to the antenna 105 via the directional demultiplexer 104. The antenna 105 emits a radio wave corresponding to the power of the supplied transmission signal. When the radio wave thus radiated is received by the base station, transmission power control information is sent from the base station. This transmission power control information is received by a receiving unit (not shown) and supplied to the mobile communication device. When the transmission power control information is supplied, transmission power control via the feedback system is started in the following procedure.

基地局から受信した送信電力制御情報は、送信電力指定部113に供給される。送信電力指定部113では、その供給された送信電力制御情報に基づいて送信電力が指定される。例えば、送信電力指定部113は、「24dBm」といった送信電力設定値を指定する。この指定された送信電力設定値は、制御量加算部112および誤差検出部108のそれぞれに供給される。   The transmission power control information received from the base station is supplied to the transmission power designation unit 113. In the transmission power designation unit 113, transmission power is designated based on the supplied transmission power control information. For example, the transmission power designation unit 113 designates a transmission power setting value such as “24 dBm”. The designated transmission power setting value is supplied to each of the control amount adding unit 112 and the error detecting unit 108.

一方で、アンテナ105に供給される送信信号の送信電力の一部が、方向性分波器104を介して検波器106に供給される。検波器106では、方向性分波器104から供給された送信電力についてダイオードによる包絡線検波が行われる。この検波器106の出力(電圧値)は、検波値変換部107にて電力値に変換される。例えば、検波器106の出力(電圧値)が「1.84V」である場合、検波値変換部107では、「24.93dBm」といった送信電力値に変換される。通常、検波値変換部107における変換には、予め用意されている、電圧値と送信電力値の相関関係を示す変換用テーブルを用いる。なお、電圧値と送信電力値の関係は、主に検波に使用するダイオードの特性に依存することから、変換用テーブルは、温度特性に影響されないような状態、例えば、当該移動体通信機器の温度(より望ましくは熱源であるPA103の温度)が安定した状態で、検波器106のダイオード特性を測定し、この測定結果に基づいて作成することが望ましい。変換用テーブルは、不図示の保持部に格納され、検波値変換部107が、その保持部から変換用テーブルを取得する。この保持部は、検波値変換部107内部に設けられていてもよい。   On the other hand, a part of the transmission power of the transmission signal supplied to the antenna 105 is supplied to the detector 106 via the directional demultiplexer 104. In the detector 106, envelope detection by a diode is performed on the transmission power supplied from the directional branching filter 104. The output (voltage value) of the detector 106 is converted into a power value by a detection value conversion unit 107. For example, when the output (voltage value) of the detector 106 is “1.84 V”, the detection value conversion unit 107 converts the output power value to “24.93 dBm”. Usually, for the conversion in the detection value conversion unit 107, a conversion table prepared in advance showing the correlation between the voltage value and the transmission power value is used. Since the relationship between the voltage value and the transmission power value mainly depends on the characteristics of the diode used for detection, the conversion table is not affected by the temperature characteristics, for example, the temperature of the mobile communication device. It is desirable to measure the diode characteristics of the detector 106 in a state where the temperature (more preferably, the temperature of the PA 103 as a heat source) is stable, and to create the detector based on the measurement result. The conversion table is stored in a holding unit (not shown), and the detection value conversion unit 107 acquires the conversion table from the holding unit. This holding unit may be provided inside the detection value conversion unit 107.

検波値変換部107にて変換された送信電力値は、誤差検出部108の一方の入力に供給される。この段階では、送信電力指定部113からの送信電力設定値が、誤差検出部108の他方の入力に供給されている。誤差検出部108では、送信電力指定部113からの送信電力設定値と検波値変換部107からの送信電力値とが比較され、その比較結果である送信電力誤差がループゲイン乗算部109に供給される。例えば、送信電力指定部113からの送信電力設定値が「24.93dBm」で、送信電力指定部113からの送信電力設定値が「24dBm」である場合、誤差検出部108は、送信電力誤差として「−0.93dB」を出力する。   The transmission power value converted by the detection value conversion unit 107 is supplied to one input of the error detection unit 108. At this stage, the transmission power setting value from the transmission power designation unit 113 is supplied to the other input of the error detection unit 108. In error detection section 108, the transmission power set value from transmission power designating section 113 is compared with the transmission power value from detection value conversion section 107, and the transmission power error as the comparison result is supplied to loop gain multiplication section 109. The For example, when the transmission power setting value from the transmission power designation unit 113 is “24.93 dBm” and the transmission power setting value from the transmission power designation unit 113 is “24 dBm”, the error detection unit 108 determines the transmission power error as “−0.93 dB” is output.

ループゲイン乗算部109では、誤差検出部108から供給された送信電力誤差にループゲイン生成部110から供給されたループゲイン値が乗算され、その乗算結果である誤差値がフィードバック量生成部111に供給される。ループゲイン生成部110では、例えば、第1のループゲイン値として「0.2」を、第2のループゲイン値として「1.0」を持っており、タイミング部114から供給される周期的なタイミングに応じて第1および第2のループゲイン値を切り替えながら出力する。ループゲイン生成部110から第1のループゲイン値「0.2」が供給され、誤差検出部108から送信電力誤差として「−0.93dB」が供給された場合は、ループゲイン乗算部109は、誤差値として「−0.186dB」を出力する。ループゲイン生成部110から第2のループゲイン値「1.0」が供給された場合は、ループゲイン乗算部109は、誤差検出部108から供給された送信電力誤差「−0.93dB」をそのまま出力する。   In the loop gain multiplication unit 109, the transmission power error supplied from the error detection unit 108 is multiplied by the loop gain value supplied from the loop gain generation unit 110, and the error value that is the multiplication result is supplied to the feedback amount generation unit 111. Is done. For example, the loop gain generation unit 110 has “0.2” as the first loop gain value and “1.0” as the second loop gain value. The first and second loop gain values are output while switching according to the timing. When the first loop gain value “0.2” is supplied from the loop gain generation unit 110 and “−0.93 dB” is supplied as the transmission power error from the error detection unit 108, the loop gain multiplication unit 109 “−0.186 dB” is output as the error value. When the second loop gain value “1.0” is supplied from the loop gain generation unit 110, the loop gain multiplication unit 109 uses the transmission power error “−0.93 dB” supplied from the error detection unit 108 as it is. Output.

フィードバック量生成部111では、ループゲイン乗算部109から供給された誤差値を積分することによりフィードバック量が演算され、その演算結果(フィードバック量)が制御量加算部112に供給される。この段階では、制御量加算部112には、フィードバック量生成部111からのフィードバック量が一方の入力に、送信電力指定部113からの送信電力設定値が他方の入力にそれぞれ供給されている。   The feedback amount generation unit 111 calculates the feedback amount by integrating the error value supplied from the loop gain multiplication unit 109, and supplies the calculation result (feedback amount) to the control amount addition unit 112. At this stage, the control amount adding unit 112 is supplied with the feedback amount from the feedback amount generating unit 111 on one input and the transmission power setting value from the transmission power specifying unit 113 on the other input.

制御量加算部112では、送信電力指定部113から供給された送信電力設定値に、フィードバック量生成部111から供給されたフィードバック量が加算され、その加算結果である電力値(dB)が制御値変換部115に供給される。制御値変換部115では、制御量加算部112から供給された電力値(dB)が制御値(電圧値)に変換されてGCA102に供給される。GCA102では、制御値変換部115からの制御値(電圧値)に応じて、信号変調器101から入力される送信信号の送信電力増幅利得が制御される。   In the control amount adding unit 112, the feedback amount supplied from the feedback amount generating unit 111 is added to the transmission power setting value supplied from the transmission power specifying unit 113, and the power value (dB) as the addition result is the control value. It is supplied to the conversion unit 115. In the control value conversion unit 115, the power value (dB) supplied from the control amount addition unit 112 is converted into a control value (voltage value) and supplied to the GCA 102. In GCA 102, the transmission power amplification gain of the transmission signal input from signal modulator 101 is controlled according to the control value (voltage value) from control value conversion section 115.

以上のフィードバック系を介した送信電力制御の動作が、検波器106にて送信電力が検波される度に繰り返し行われる。ここでは、この繰り返しの1周期を1サイクル(または、1ステップ)と呼ぶ。   The above transmission power control operation via the feedback system is repeated every time transmission power is detected by the detector 106. Here, one cycle of this repetition is called one cycle (or one step).

本実施形態の移動体通信機器の特徴は、上記の送信電力制御の動作の繰り返し過程において、ループゲイン生成部110が、タイミング部114からの周期的なタイミングに応じて、第1および第2のループゲイン値を択一的に選択して出力することにある。第1のループゲイン値としては例えば「0.2」といった小さな値が設定され、第2のループゲイン値としては例えば「1.0」といった大きな値が設定される。これら第1および第2のループゲイン値は、ここに挙げた値に限定されるものではなく、適宜変更可能である。ただし、「第1のループゲイン値」<「第2のループゲイン値」という条件を満たす必要がある。   The mobile communication device according to the present embodiment is characterized in that the loop gain generation unit 110 performs the first and second in accordance with the periodic timing from the timing unit 114 in the process of repeating the transmission power control operation. It is to select and output the loop gain value alternatively. A small value such as “0.2” is set as the first loop gain value, and a large value such as “1.0” is set as the second loop gain value. These first and second loop gain values are not limited to the values listed here, and can be changed as appropriate. However, the condition “first loop gain value” <“second loop gain value” must be satisfied.

タイミング部114からの周期的なタイミングは、例えば図2に示すようなタイミングである。この例では、第1のループゲイン値が選択される区間αと第2のループゲイン値が選択される区間βが交互に周期的に繰り返されるようになっている。区間αと区間βの時間比率は1:4で、区間αの期間が区間βよりも長い。最初の区間αの始まりが、送信電力制御の動作開始点に相当する。   The periodic timing from the timing unit 114 is, for example, the timing shown in FIG. In this example, the section α in which the first loop gain value is selected and the section β in which the second loop gain value is selected are alternately and periodically repeated. The time ratio between the interval α and the interval β is 1: 4, and the interval α is longer than the interval β. The beginning of the first section α corresponds to the operation start point of transmission power control.

図2に示したタイミングに従えば、ループゲイン生成部110では、区間αの期間中は、第1のループゲイン値である「0.2」が選択され、区間βの期間中は、第2のループゲイン値である「1.0」が選択される。こうして第1のループゲイン値である「0.2」と第2のループゲイン値である「1.0」とが時間比率4:1の割合で周期的に切り替えられる。   According to the timing shown in FIG. 2, the loop gain generation unit 110 selects “0.2” that is the first loop gain value during the period α and the second gain during the period β. The loop gain value “1.0” is selected. Thus, the first loop gain value “0.2” and the second loop gain value “1.0” are periodically switched at a time ratio of 4: 1.

第1のループゲイン値である「0.2」が選択されている期間においては、フィードバック量生成部111から出力されるフィードバック量が小さくなるため、GCA102における、送信信号の送信電力増幅利得の可変量がより細かくなる。一方、第2のループゲイン値である「1.0」が選択されている期間においては、フィードバック量生成部111から出力されるフィードバック量が大きくなるため、GCA102における、送信信号の送信電力増幅利得の可変量が大きくなり、その結果、送信信号の送信電力をより短時間で送信電力設定値に収束させることができる。本実施形態では、これらの利点をそれぞれ活かしつつ、ループゲイン値の周期的な切り替えによる以下のような効果を奏する。   In the period in which “0.2” that is the first loop gain value is selected, the feedback amount output from the feedback amount generation unit 111 is small, so that the transmission power amplification gain of the transmission signal in the GCA 102 is variable. The amount becomes finer. On the other hand, during the period when the second loop gain value “1.0” is selected, the feedback amount output from the feedback amount generation unit 111 increases, and therefore the transmission power amplification gain of the transmission signal in the GCA 102 As a result, the transmission power of the transmission signal can be converged to the transmission power setting value in a shorter time. In the present embodiment, the following effects are obtained by periodically switching the loop gain value while utilizing these advantages.

前述の課題の欄で説明したように、フィードバック系において、「1.0」といった大きなループゲイン値が継続的に与えられると、収束せずに発振することがある。本実施形態では、ループゲイン値を「1.0」から「0.2」へと周期的に切り替えることで、発振現象の起こり難くい構造を実現している。   As described in the above-mentioned problem section, in a feedback system, if a large loop gain value such as “1.0” is continuously given, oscillation may occur without convergence. In the present embodiment, a structure in which an oscillation phenomenon hardly occurs is realized by periodically switching the loop gain value from “1.0” to “0.2”.

また、フィードバック系において、「0.2」といった小さなループゲイン値が継続的に与えられると、送信電力が設定値に収束するまでの時間が長くなる、という問題が生じる。加えて、PAの温度特性の影響により、検波される電圧値と変換用テーブルの電力値(変換値)との相関にずれが生じるため、送信電力設定値に対してある制御誤差を持った状態で収束してしまい、制御精度が落ちる、という問題が生じる。本実施形態では、ループゲイン値を「0.2」から「1.0」へと周期的に切り替えることで、収束時間を短くすることができるとともに、送信電力設定値に高精度に収束させることが可能となる。以下、この効果について、本実施形態のものと従来のものとの比較例を挙げて具体的に説明する。   Further, in the feedback system, if a small loop gain value such as “0.2” is continuously given, there arises a problem that the time until the transmission power converges to the set value becomes long. In addition, the correlation between the detected voltage value and the power value (conversion value) in the conversion table is shifted due to the temperature characteristics of the PA, so that the transmission power set value has a certain control error. This causes a problem that the control accuracy is lowered. In this embodiment, by periodically switching the loop gain value from “0.2” to “1.0”, the convergence time can be shortened and the transmission power set value can be converged with high accuracy. Is possible. Hereinafter, this effect will be specifically described with reference to a comparative example of the present embodiment and the conventional one.

図3に、送信電力出力に関する比較結果を示し、図4に、送信電力誤差算出に関する比較結果を示す。図3中、曲線A1は、APC機能を持たない場合の送信電力波形であって、実測でPAの温度特性を測定した結果をモデル化したものである(実質的なPAの温度特性曲線)。曲線B2は、従来のAPC機能による送信電力波形、曲線C2は本実施形態による送信電力波形である。曲線B2、C2は、いずれもシミュレーション結果である。図4中、曲線B1は、曲線B2における送信電力誤差の推移、曲線C1は、曲線C2における送信電力誤差の推移をそれぞれ示す。   FIG. 3 shows a comparison result regarding the transmission power output, and FIG. 4 shows a comparison result regarding the transmission power error calculation. In FIG. 3, a curve A1 is a transmission power waveform when the APC function is not provided, and is obtained by modeling a result of actually measuring the temperature characteristic of the PA (actual PA temperature characteristic curve). A curve B2 is a transmission power waveform by the conventional APC function, and a curve C2 is a transmission power waveform according to the present embodiment. Curves B2 and C2 are simulation results. In FIG. 4, a curve B1 indicates a transition of transmission power error in the curve B2, and a curve C1 indicates a transition of transmission power error in the curve C2.

曲線A1から分かるように、送信電力(PAの出力)は温度の上昇に伴って徐々に低下していき、ある程度の時間を経過して温度が一定になると、送信電力(PAの出力)も一定になる。なお、外気温等の影響、設計誤差、ダイナミックレンジの非線形、出荷際の調整の誤差等により、送信電力は送信電力設定値とはならない。   As can be seen from the curve A1, the transmission power (PA output) gradually decreases as the temperature rises, and the transmission power (PA output) becomes constant when the temperature becomes constant after a certain period of time. become. Note that the transmission power does not become the transmission power setting value due to the influence of outside air temperature, design error, non-linear dynamic range, shipping adjustment error, and the like.

(送信電力設定R−送信電力検波値)がある一定値以上をとらないと、誤差値がゼロになってしまう。一度、誤差値がゼロになってしまうと、誤差が反映されなくなって、送信電力設定Rからずれたままの状態で収束することになる。具体的には、デジタル処理による丸めによる切捨て誤差が、例えば1/3dBとなる場合、(送信電力設定R−送信電力検波値)が1/3dB以下の状態が続くと、送信電力設定Rに近づかなくなる。従来のAPCによる送信電力制御(曲線B2)では、送信開始からPAの温度が安定するまでの期間は、検波される電圧値と変換用テーブルの電力値との相関にずれが生じるために、変換後の電力値にPAの温度特性の影響による誤差が含まれることとなり、その誤差と丸め誤差とが相乗した形でフィードバック制御が行われる。この状態で、誤差値がある一定値以下となる状態が続くため、送信電力設定値Rに対して制御誤差を持った状態で収束してしまう。この結果、誤った送信電力で送信信号が送出されてしまう。   If (transmission power setting R−transmission power detection value) does not take a certain value or more, the error value becomes zero. Once the error value becomes zero, the error is not reflected and converges in a state of being deviated from the transmission power setting R. Specifically, when the truncation error due to rounding by digital processing is, for example, 1/3 dB, when (transmission power setting R-transmission power detection value) continues to be 1/3 dB or less, the transmission power setting R approaches. Disappear. In the transmission power control by conventional APC (curve B2), since the correlation between the detected voltage value and the power value of the conversion table is shifted during the period from the start of transmission to the stabilization of the PA temperature, conversion is performed. An error due to the influence of the temperature characteristic of the PA is included in the subsequent power value, and feedback control is performed in a form in which the error and the rounding error are combined. In this state, since the state where the error value becomes a certain value or less continues, the transmission power setting value R converges with a control error. As a result, a transmission signal is transmitted with incorrect transmission power.

一方、本実施形態による送信電力制御(曲線C2)では、誤差値がある一定値(例えば1/3dB)以下になっても、ループゲイン値が「0.2」から「1.0」に周期的に切り替えられることで、誤差値が強制的に増大されてフィードバック量が生み出されるので、誤差値がある一定値(例えば1/3dB)以下となる状態が続くことはない。よって、送信電力設定値Rに近い値で収束することになり、制御精度は従来のものより高くなる。   On the other hand, in the transmission power control (curve C2) according to the present embodiment, even when the error value is equal to or less than a certain value (for example, 1/3 dB), the loop gain value is changed from “0.2” to “1.0”. As a result, the error value is forcibly increased and a feedback amount is generated, so that the state in which the error value becomes a certain value (for example, 1/3 dB) or less does not continue. Therefore, it converges at a value close to the transmission power setting value R, and the control accuracy is higher than the conventional one.

また、本実施形態による送信電力制御(曲線C2)では、収束に要する時間も従来のものより短くなる。これは、周期的にループゲイン値を「1.0」に切り替えてフィードバック量を生み出すことで、PAの入力が増幅されてPAの温度特性の影響がある程度抑制されて、丸め誤差が、PAの温度特性の影響による誤差との相乗によって見えなくなることが防止されるためである。このように丸め誤差が見えなくなることが防止されることで、送信電力設定値Rに対して丸め誤差の範囲で収束することになるために、その収束時間は従来のものより短くなる。   Further, in the transmission power control (curve C2) according to the present embodiment, the time required for convergence is also shorter than the conventional one. This is because the loop gain value is periodically switched to “1.0” to generate a feedback amount, whereby the input of the PA is amplified and the influence of the temperature characteristic of the PA is suppressed to some extent, and the rounding error becomes the temperature of the PA. This is because it is prevented from becoming invisible due to synergy with errors due to the influence of characteristics. By preventing the rounding error from becoming invisible in this way, the transmission power set value R converges within the range of the rounding error, so that the convergence time is shorter than the conventional one.

(実施形態2)
図5は、本発明の第2の実施形態である移動体通信機器の概略構成を示すブロック図である。この移動体通信機器は、図1に示した送信電力制御部の構成において、ループゲイン生成部110およびタイミング部114に代えて、ループゲイン生成部210および温度測定部201を設けたものである。図5中、図1に示したものと同じものには、同じ符号を付してある。
(Embodiment 2)
FIG. 5 is a block diagram showing a schematic configuration of a mobile communication device according to the second embodiment of the present invention. This mobile communication device is provided with a loop gain generation unit 210 and a temperature measurement unit 201 in place of the loop gain generation unit 110 and the timing unit 114 in the configuration of the transmission power control unit shown in FIG. In FIG. 5, the same components as those shown in FIG.

温度測定部201は、熱源であるPA103が設けられた部位の温度を一定の周期で測定する温度センサを備えており、今回測定された温度値と前回測定された温度値との差が所定の値以上となった場合に、温度変化があったと判断してタイミング信号を出力する。この温度測定部201から出力されたタイミング信号は、ループゲイン生成部210に供給される。温度測定の周期は、検波器106における検波の周期と同期していてもよく、また、非同期であってもよい。ここでは、便宜上、温度測定の周期と検波器106における検波の周期が同期しているものとする。   The temperature measurement unit 201 includes a temperature sensor that measures the temperature of the part where the PA 103, which is a heat source, is provided at a constant cycle, and the difference between the temperature value measured this time and the temperature value measured last time is a predetermined value. When the value exceeds the value, it is determined that the temperature has changed, and a timing signal is output. The timing signal output from the temperature measurement unit 201 is supplied to the loop gain generation unit 210. The period of temperature measurement may be synchronized with the period of detection in the detector 106, or may be asynchronous. Here, for convenience, it is assumed that the temperature measurement cycle and the detection cycle in the detector 106 are synchronized.

ループゲイン生成部210は、「0.2」といった小さな第1のループゲイン値と「1.0」といった大きな第2のループゲイン値を保持しており、これらループゲイン値を選択的に切り替えて出力する。このループゲイン値の切り替えは、温度測定部201から供給されるタイミング信号に基づいて行われる。具体的には、ループゲイン生成部210は、温度測定部201からタイミング信号が供給されると、検波器106で測定された検波値と検波値変換部107にて使用されている変換用テーブルとの間に温度特性による差が生じていると判断し、第2のループゲイン値を所定の期間にわたって出力する。所定の期間は、1制御ステップ(1サイクル)の期間であってもよく、また、2制御ステップ(2サイクル)以上の期間(但し、発振しない範囲)であってもよい。ここでは、便宜上、所定の期間を1制御ステップ(1サイクル)の期間として説明する。この所定の期間以外は、ループゲイン生成部210は、第1のループゲイン値を出力する。   The loop gain generation unit 210 holds a small first loop gain value such as “0.2” and a large second loop gain value such as “1.0”, and selectively switches these loop gain values. Output. The switching of the loop gain value is performed based on a timing signal supplied from the temperature measurement unit 201. Specifically, when the timing signal is supplied from the temperature measurement unit 201, the loop gain generation unit 210 detects the detection value measured by the detector 106 and the conversion table used by the detection value conversion unit 107. And the second loop gain value is output over a predetermined period. The predetermined period may be a period of one control step (one cycle), or may be a period of two control steps (two cycles) or more (however, a range in which no oscillation occurs). Here, for convenience, the predetermined period is described as a period of one control step (one cycle). Outside of this predetermined period, the loop gain generation unit 210 outputs the first loop gain value.

前述の課題の欄で説明したとおり、フィードバック系において、送信開始直後は、温度が低い状態にあるために、PA103の温度特性により送信電力が高くなる傾向がある。使用するPAの特性にもよるが、実測では、送信開始直後の送信電力P1とある程度の時間が経過した後の温度が安定した状態(温度変化が無くなった状態)における送信電力P2の測定値の差(P1−P2)が0.6dB〜0.4dB程度あることがわかっている。このような差があるため、フィードバック系においては、送信電力は温度上昇によって変動することになる。本実施形態では、熱源であるPA103の近くに実装された温度測定部201にて温度が検出されるとともに、その温度検出結果に応じて、ループゲイン生成部210による以下のようなループゲイン値の切り替え動作が行われる。   As described in the above-described problem section, in the feedback system, the transmission power tends to increase due to the temperature characteristics of the PA 103 because the temperature is low immediately after the start of transmission. Although it depends on the characteristics of the PA to be used, in actual measurement, the measured value of the transmission power P2 immediately after the start of transmission and the measured value of the transmission power P2 in a state where the temperature after a certain amount of time has stabilized (the temperature has disappeared) It is known that the difference (P1-P2) is about 0.6 dB to 0.4 dB. Because of such a difference, in the feedback system, the transmission power fluctuates due to a temperature rise. In the present embodiment, the temperature is detected by the temperature measurement unit 201 mounted near the PA 103 that is the heat source, and the loop gain value of the loop gain generation unit 210 is changed as follows according to the temperature detection result. Switching operation is performed.

送信開始後から温度が安定するまでの期間においては、温度測定部201にて、所定の大きさの温度変化が検出される度に、タイミング信号が出力される。ループゲイン生成部210では、タイミング信号が入力される度に、「1.0」といった第2のループゲイン値が1制御ステップ(1サイクル)の期間だけ出力される。よって、この期間では、フィードバック量生成部111から出力されるフィードバック量が大きくなって、GCA102における、送信信号の送信電力増幅利得の可変量が大きくなる。この結果、送信信号の送信電力をより短時間で送信電力設定値に収束させることができる。また、「1.0」といった大きなループゲイン値が選択されて出力されるため、PAの温度特性の影響と丸め誤差の影響の相乗によってフィードバック量が誤ってゼロになってしまうことが防止され、その結果、正しいフィードバック制御が行われる。なお、「1.0」といった大きな第2のループゲイン値が選択されている期間は1制御ステップ(1サイクル)だけであるので、この間に発振することはない。   In the period from the start of transmission until the temperature becomes stable, the temperature measurement unit 201 outputs a timing signal each time a temperature change of a predetermined magnitude is detected. The loop gain generation unit 210 outputs a second loop gain value such as “1.0” for a period of one control step (one cycle) each time a timing signal is input. Therefore, during this period, the feedback amount output from the feedback amount generation unit 111 increases, and the variable amount of the transmission power amplification gain of the transmission signal in the GCA 102 increases. As a result, the transmission power of the transmission signal can be converged to the transmission power setting value in a shorter time. In addition, since a large loop gain value such as “1.0” is selected and output, it is possible to prevent the feedback amount from becoming zero accidentally due to the synergistic effect of the temperature characteristic of the PA and the influence of the rounding error. As a result, correct feedback control is performed. Note that since a large second loop gain value such as “1.0” is selected for only one control step (one cycle), no oscillation occurs during this period.

温度が安定した後は、温度測定部201はタイミング信号を出力しないため、ループゲイン生成部210では、「0.2」といった第1のループゲイン値が選択されて出力される。この結果、フィードバック量生成部111から出力されるフィードバック量が小さくなるため、GCA102における、送信信号の送信電力増幅利得の可変量がより細かくなる。   Since the temperature measurement unit 201 does not output a timing signal after the temperature is stabilized, the loop gain generation unit 210 selects and outputs a first loop gain value such as “0.2”. As a result, since the feedback amount output from the feedback amount generation unit 111 is reduced, the variable amount of the transmission power amplification gain of the transmission signal in the GCA 102 becomes finer.

以上の動作によって、上述した第1の実施形態と同様な作用、効果を奏することができる。   With the above operation, the same operations and effects as those of the first embodiment described above can be achieved.

以上説明した第1および第2の実施形態の移動体通信機器において、その構成および動作は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。   In the mobile communication device of the first and second embodiments described above, the configuration and operation can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention.

また、第1および第2の実施形態の構成を組み合せた構成とすることも可能である。例えば、所定の部位における温度を一定の周期で測定し、今回測定された温度値と前回測定された温度値との差が一定の値以上となった場合に、所定の期間にわたって、第2のループゲイン値を出力し、所定の期間以外は、第1および第2のループゲイン値を所定の時間比率で周期的に切り替えて出力する、といった動作を行うような構成とすることが可能である。この構成によれば、第1および第2の実施形態のものに比べて収束時間をさらに短縮することができる。   Moreover, it is also possible to make the structure which combined the structure of 1st and 2nd embodiment. For example, when the temperature at a predetermined part is measured at a constant cycle, and the difference between the temperature value measured this time and the temperature value measured last time is equal to or greater than a predetermined value, It is possible to adopt a configuration in which the loop gain value is output and the first and second loop gain values are periodically switched at a predetermined time ratio and output during a period other than the predetermined period. . According to this configuration, the convergence time can be further shortened compared to those of the first and second embodiments.

101 信号変調部
102 可変利得制御増幅器
103 電力増幅器
104 方向性分波器
105 アンテナ
106 検波器
107 検波値変換部
108 誤差検出部
109 ループゲイン乗算部
110 ループゲイン生成部
111 フィードバック量生成部
112 制御量加算部
113 送信電力指定部
114 タイミング部
115 制御値変換部
201 温度測定部
210 ループゲイン生成部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Signal modulation part 102 Variable gain control amplifier 103 Power amplifier 104 Directional demultiplexer 105 Antenna 106 Detector 107 Detection value conversion part 108 Error detection part 109 Loop gain multiplication part 110 Loop gain generation part 111 Feedback amount generation part 112 Control amount Adder 113 Transmission power designation unit 114 Timing unit 115 Control value conversion unit 201 Temperature measurement unit 210 Loop gain generation unit

Claims (4)

送信信号を増幅する電力増幅器と、
前記電力増幅器の出力が指定された送信電力設定値となるようにフィードバックをかけるフィードバック回路とを有し、
前記フィードバック回路は、
前記電力増幅器で増幅された送信信号の電力の一部を検波して得られる電力値と前記指定された送信電力設定値との誤差を検出する誤差検出手段と、
所定の部位における温度を測定し、一定の量の温度変化が検出された場合にタイミング信号を出力する温度測定部と、
第1のループゲイン値と該第1のループゲイン値より大きな第2のループゲイン値を保持し、前記温度測定部から前記タイミング信号が供給されると、前記第2のループゲイン値を所定の期間にわたって出力し、該所定の期間以外は、前記第1のループゲイン値を出力するループゲイン生成手段と、
前記誤差検出手段にて検出された誤差に前記ループゲイン生成手段から出力されたループゲイン値を乗算し、該乗算結果である誤差値を出力するループゲイン乗算部と、
前記ループゲイン乗算部から出力された誤差値を積分して前記フィードバックの量を生成するフィードバック量生成部と、を有する移動体通信機器。
A power amplifier for amplifying the transmission signal;
A feedback circuit that applies feedback so that the output of the power amplifier becomes a specified transmission power setting value;
The feedback circuit includes:
Error detection means for detecting an error between the power value and the previous SL specified transmission power set value obtained by detecting a portion of the power of the transmission signal amplified by the power amplifier,
A temperature measurement unit that measures the temperature at a predetermined site and outputs a timing signal when a certain amount of temperature change is detected;
A first loop gain value and a second loop gain value larger than the first loop gain value are held, and when the timing signal is supplied from the temperature measurement unit, the second loop gain value is set to a predetermined value. Loop gain generating means for outputting over a period, and outputting the first loop gain value outside the predetermined period;
A loop gain multiplier that multiplies the error detected by the error detector with the loop gain value output from the loop gain generator and outputs an error value that is the multiplication result;
A mobile communication device comprising: a feedback amount generation unit that integrates an error value output from the loop gain multiplication unit to generate the feedback amount.
前記所定の部位が、前記電力増幅器が設けられた部位である、請求項1に記載の移動体通信機器。   The mobile communication device according to claim 1, wherein the predetermined part is a part provided with the power amplifier. 送信信号を増幅する電力増幅器の出力が指定された送信電力設定値となるようにフィードバックをかける送信電力制御方法であって、
前記電力増幅器により増幅された送信信号の電力の一部を検波して電力値を得る第1のステップと、
前記第1のステップで得られた電力値と前記指定された送信電力設定値との誤差を検出する第2のステップと、
所定の部位における温度を測定して一定の温度変化を検出する第3のステップと、
第1のループゲイン値および該第1のループゲイン値より大きな第2のループゲイン値を保持し、前記第3のステップで一定の温度変化が検出されると、前記第2のループゲイン値を所定の期間にわたって出力し、該所定の期間以外は、前記第1のループゲイン値を出力する第3のステップと、
前記第2のステップで検出された誤差に前記第3のステップで出力されたループゲイン値を乗算し、該乗算結果である誤差値を積分して前記フィードバックの量を生成する第4のステップと、を含む送信電力制御方法。
A transmission power control method that applies feedback so that an output of a power amplifier that amplifies a transmission signal becomes a specified transmission power setting value,
A first step of obtaining a power value by detecting a part of the power of the transmission signal amplified by the power amplifier;
A second step of detecting an error between the power value obtained in the first step and the designated transmission power setting value;
A third step of measuring a temperature at a predetermined site and detecting a constant temperature change;
When the first loop gain value and the second loop gain value larger than the first loop gain value are held and a constant temperature change is detected in the third step, the second loop gain value is A third step of outputting over a predetermined period and outputting the first loop gain value outside the predetermined period;
A fourth step of multiplying the error detected in the second step by the loop gain value output in the third step and integrating the error value as a result of the multiplication to generate the feedback amount; , Including a transmission power control method.
前記所定の部位が、前記電力増幅器が設けられた部位である、請求項3に記載の送信電力制御方法。   The transmission power control method according to claim 3, wherein the predetermined part is a part provided with the power amplifier.
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