JP2007060455A

JP2007060455A - Transmitter

Info

Publication number: JP2007060455A
Application number: JP2005245234A
Authority: JP
Inventors: Junya Tada; 潤也多田
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2005-08-26
Filing date: 2005-08-26
Publication date: 2007-03-08

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a transmitter suitable for small-sized equipment such as a cellular phone and taking a matched state for each channel group. <P>SOLUTION: The transmitter comprises a wide band amplifier circuit 6 for amplifying many channel signals, and a matching circuit 9 provided between the wide band amplifier circuit and an antenna 1. A varactor 9d for changing the matched state is provided in the matching circuit. The value of the varactor is changed by control signals corresponding to the channel of the channel signals amplified in the wide band amplifier circuit, and the wide band amplifier circuit and the antenna match each other. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、携帯電話機や小型情報端末等における送信装置に関するものである。 The present invention relates to a transmission device in a mobile phone, a small information terminal, or the like.

従来、携帯電話機や、小型情報端末における送信回路の電力増幅器は使用するチャネル数が多いため、広帯域のものが使用されている。例えば帯域の中間にあるチャネルで送信を行う場合を想定すると、このチャネルの周波数において、電力増幅器の出力端子から送信アンテナ側を見たインピーダンスと同出力端子から電力増幅器側を見たインピーダンスをともに５０Ωとなるようにして整合を取る。このように設定した状態で、相当離れた周波数のチャネルで送信しようとすると、使用周波数が大きく異なるため、上記整合状態がずれてしまうことになる。 2. Description of the Related Art Conventionally, a power amplifier for a transmission circuit in a mobile phone or a small information terminal has a wide bandwidth because it uses a large number of channels. For example, assuming that transmission is performed on a channel in the middle of the band, both the impedance viewed from the output antenna side of the power amplifier and the impedance viewed from the output terminal of the power amplifier at the frequency of this channel are both 50Ω. Align so that. If transmission is attempted on a channel having a considerably different frequency in the state set as described above, the use frequency is greatly different, and the matching state is shifted.

そこで、再び元の整合状態にするために、複数の整合回路を設け、これをチャネル群ごとに切換えることが考えられる。例えば、特開２００３−４６３９６号公報には条件は異なるが、複数の整合回路を切換えて使用することが記載されている。
特開２００３−４６３９６号公報 Therefore, in order to return to the original matching state again, a plurality of matching circuits may be provided and switched for each channel group. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-46396 describes that a plurality of matching circuits are used while being switched under different conditions.
JP 2003-46396 A

しかしながら、微妙な調整を必要とするＲＦ送信回路においては動作条件、利用周波数に合わせて複数の整合回路と切換回路を基板の上に構成すると回路規模や部品点数が増加し、省スペース化が必要な携帯電話機等の小型機器には搭載が難しい。
そこで、本発明は携帯電話機等の小型機器に適し、チャンネル群ごとの整合状態を取ることができる送信装置を提供することを目的とする。 However, in RF transmitter circuits that require fine adjustment, configuring multiple matching circuits and switching circuits on the board in accordance with the operating conditions and frequency used increases the circuit scale and the number of parts, necessitating space saving. It is difficult to mount on small devices such as mobile phones.
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a transmission device that is suitable for a small device such as a cellular phone and can take a matching state for each channel group.

本発明の送信装置は、多数のチャネル信号を増幅する広帯域増幅回路と、この広帯域増幅回路とアンテナとの間に設けられた整合回路とを備え、前記整合回路には整合状態を変化させる可変容量素子を設け、この可変容量素子の値を、前記広帯域増幅回路で増幅されているチャネル信号のチャネルに応じた制御信号により変化させ、前記広帯域増幅回路とアンテナとの整合を取ることを特徴とする。 The transmission apparatus of the present invention includes a wideband amplifier circuit that amplifies a large number of channel signals, and a matching circuit provided between the wideband amplifier circuit and the antenna, and the matching circuit has a variable capacitor that changes a matching state. An element is provided, and the value of the variable capacitance element is changed by a control signal corresponding to the channel of the channel signal amplified by the wideband amplifier circuit, so that the broadband amplifier circuit and the antenna are matched. .

また、前記多数のチャネル信号に応じた制御信号を予めメモリに記憶させ、前記広帯域増幅回路で増幅されているチャネル信号のチャネルによって、前記メモリからそのチャネルに応じた制御信号を取り出して前記可変容量素子に与えることを特徴とする。
また、多数のチャネルを複数のチャネル群に分け、各チャネル群毎に一つの制御信号を定め、この制御信号を前記チャネル信号のチャネルに応じた制御信号としたことを特徴とする。 Further, a control signal corresponding to the plurality of channel signals is stored in a memory in advance, and the control signal corresponding to the channel is extracted from the memory according to the channel of the channel signal amplified by the wideband amplifier circuit, and the variable capacitor It is given to an element.
Further, the present invention is characterized in that a large number of channels are divided into a plurality of channel groups, one control signal is defined for each channel group, and this control signal is a control signal corresponding to the channel of the channel signal.

また、前記整合回路に与えられる制御信号の温度変化による変動分を補正する補正回路を設けたことを特徴とする。
さらに、前記整合回路に与えられる制御信号の温度変化による変動分を補正する補正回路を設け、この補正回路は前記メモリの出力と前記温度変化を受けた制御信号とを演算して補正信号を作る演算手段により構成したことを特徴とする。 In addition, a correction circuit for correcting a variation due to a temperature change of the control signal given to the matching circuit is provided.
Further, a correction circuit is provided for correcting a variation due to a temperature change of the control signal applied to the matching circuit, and the correction circuit generates a correction signal by calculating the output of the memory and the control signal subjected to the temperature change. It is characterized by comprising computing means.

本発明によれば、可変容量素子を整合回路に設け、使用チャネルに応じた制御信号を可変容量素子に与えるだけで、広帯域でチャネルが変更になっても整合状態を自動的に調整することができる。また、可変容量素子、メモリ、ＣＰＵを設ければよいので省スペースで実現でき、携帯電話機や、小型情報端末機に用いて有効である。さらに、温度変化があった場合でも、可変容量素子に印加する制御電圧を補正することができるので良い整合状態を実現することができる According to the present invention, it is possible to automatically adjust the matching state even if the channel is changed over a wide band by simply providing the variable capacitance element in the matching circuit and giving the control signal corresponding to the channel used to the variable capacitance element. it can. In addition, since a variable capacitance element, a memory, and a CPU only need to be provided, it can be realized in a small space and is effective for use in a mobile phone or a small information terminal. Furthermore, even when there is a temperature change, the control voltage applied to the variable capacitance element can be corrected, so that a good matching state can be realized.

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１に示すように、アンテナ１はアンテナコネクタ端子２を介してデュプレクサに接続されている。デュプレクサ３は電力増幅回路６から送られてきた送信信号をアンテナ１側へ、アンテナ１から入った受信信号を受信回路接続端子５へ送るもので一般に用いられているものである。４はアイソレータである。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the antenna 1 is connected to a duplexer via an antenna connector terminal 2. The duplexer 3 is generally used to send a transmission signal sent from the power amplification circuit 6 to the antenna 1 side and send a reception signal inputted from the antenna 1 to the reception circuit connection terminal 5. 4 is an isolator.

電力増幅回路６にはレベル調整回路７を介して変調回路８から送信信号が供給される。変調回路８の入力端子８ａには入力信号である被変調信号が、入力端子８ｂには変調信号が供給される。変調回路８の出力信号はレベル制御回路７でレベル調整される。
電力増幅回路６の出力端子６ａとアース間には、この端子６ａからアンテナ１側を見たインピーダンスを５０Ωにするための整合回路９が設けられている。この整合回路９はコンデンサ９ａとインダクタ９ｂとコンデンサ９ｃと可変容量素子（可変容量ダイオード）９ｄとの並列回路あるいは直列回路で構成されている。 A transmission signal is supplied from the modulation circuit 8 to the power amplification circuit 6 via the level adjustment circuit 7. A modulated signal as an input signal is supplied to the input terminal 8a of the modulation circuit 8, and a modulation signal is supplied to the input terminal 8b. The level of the output signal of the modulation circuit 8 is adjusted by the level control circuit 7.
A matching circuit 9 is provided between the output terminal 6a of the power amplifier circuit 6 and the ground so that the impedance when the antenna 1 is viewed from the terminal 6a is set to 50Ω. The matching circuit 9 includes a parallel circuit or a series circuit of a capacitor 9a, an inductor 9b, a capacitor 9c, and a variable capacitance element (variable capacitance diode) 9d.

この可変容量ダイオード９ｄに加えられる制御信号（制御電圧）は次に示す回路から供給される。即ち、CPU１８、デジタル・アナログコンバータ（ＤＡコンバータ）１４及びアナログ・デジタルコンバータ（ＡＤコンバータ）１５によって構成されている。そして、ＣＰＵ１８には使用チャネル設定回路１７、制御回路１１、メモリ１０、加算回路１２、演算回路１３，１６が備えられている。上記メモリ１０には図２に示すテーブルが記憶されている。即ち、チャネル郡１〜５，６〜１０，１１〜１５・・・・９６〜１００に対応した電圧を示すデジタル信号Ａ，Ｂ，Ｃ・・・・Ｚが記憶されている。 A control signal (control voltage) applied to the variable capacitance diode 9d is supplied from the following circuit. That is, the CPU 18, the digital / analog converter (DA converter) 14, and the analog / digital converter (AD converter) 15 are configured. The CPU 18 includes a use channel setting circuit 17, a control circuit 11, a memory 10, an adder circuit 12, and arithmetic circuits 13 and 16. The memory 10 stores a table shown in FIG. That is, the digital signals A, B, C,... Z indicating the voltages corresponding to the channel groups 1 to 5, 6 to 10, 11 to 15.

メモリ１０の出力はデジタル加算回路１２に加えられる。加算回路１２の出力はＤＡコンバータ１４でアナログ信号に変換されて可変容量ダイオード９ｄに加えられる。ＤＡコンバータ１４の出力はＡＤコンバータ１５を介してデジタル減算回路１６に加えられる。減算回路１６にはメモリ１０の出力も加えられ、メモリ１０の出力からADコンバータ１５の出力が引算される。メモリ１０の出力を選択するために使用チャネル検出回路１７から現在のチャネル番号が制御回路１１を介してメモリ１０に加えられる。 The output of the memory 10 is applied to the digital adder circuit 12. The output of the adder circuit 12 is converted into an analog signal by the DA converter 14 and added to the variable capacitance diode 9d. The output of the DA converter 14 is applied to the digital subtraction circuit 16 via the AD converter 15. The output of the memory 10 is also added to the subtraction circuit 16, and the output of the AD converter 15 is subtracted from the output of the memory 10. In order to select the output of the memory 10, the current channel number is added to the memory 10 via the control circuit 11 from the used channel detection circuit 17.

次に、この回路の動作につき、図２とともに説明する。
まず、メモリ１０に信号を記憶することにつき説明する。チャネル群１〜５の中央のチャネル３を選択し、制御回路１１からメモリ１０に記憶させる信号（電圧）を走査し、アンテナ１の出力を測定して、それが最大になるところを
整合が取れた状態として、そのときの値をメモリ１０に図２のAとして記憶させる。以下チャネル群６〜１０・・・・９６〜１００についても同様に行う。 Next, the operation of this circuit will be described with reference to FIG.
First, storing signals in the memory 10 will be described. The central channel 3 of the channel groups 1 to 5 is selected, the signal (voltage) stored in the memory 10 is scanned from the control circuit 11, the output of the antenna 1 is measured, and the place where it becomes maximum is matched. In this state, the value at that time is stored in the memory 10 as A in FIG. The same applies to channel groups 6 to 10 to 96 to 100.

端子８ａに加えられた入力信号は変調回路８で変調され、レベル制御回路７で所定のレベルに制御されて電力増幅回路６に入る。信号はここで増幅され、アイソレータ４、デュプレクサ３、アンテナコネクタ端子２を通ってアンテナ１より送信される。
使用チャネル設定回路１７が現在例えば１７チャネルを検出しているとすると、これがメモリ１０に加えられ、図２の表より、デジタル信号Ｄを取り出して加算回路１２に送る。今、演算回路１３からの出力が０であるとすると、デジタル信号ＤはＤＡコンバータ１４でアナログ信号（電圧）に変換され、可変容量ダイオード９ｄに加えられる。整合回路９が可変容量ダイオード９ｄの値によって調整され、今の場合、１７チャネル（チャネル１６〜２０は同じ制御電圧となる。設定時には中央の１８チャネルで整合が取れるようになっているが、隣接チャネルでは整合は殆どずれることはない。）で整合が取れるようになる。他のチャネルの場合にはそのチャネルが含まれるチャネル群に相当するＤＡコンバータ１４の出力電圧が出て、可変容量ダイオード９ｄの容量が変化して整合状態となるように自動調整が行われる。このように、使用チャネルが大きく変化してもそのチャネルに適した電圧がメモリ１０から出て、整合回路９を自動調整して整合状態を良好に保つことができる。 The input signal applied to the terminal 8 a is modulated by the modulation circuit 8, controlled to a predetermined level by the level control circuit 7, and enters the power amplification circuit 6. The signal is amplified here and transmitted from the antenna 1 through the isolator 4, the duplexer 3, and the antenna connector terminal 2.
If the used channel setting circuit 17 is currently detecting, for example, 17 channels, this is added to the memory 10, and the digital signal D is extracted from the table of FIG. Now, assuming that the output from the arithmetic circuit 13 is 0, the digital signal D is converted into an analog signal (voltage) by the DA converter 14 and applied to the variable capacitance diode 9d. The matching circuit 9 is adjusted according to the value of the variable capacitance diode 9d, and in this case, 17 channels (channels 16 to 20 have the same control voltage. At the time of setting, matching is achieved with the central 18 channels. In the channel, the alignment is hardly shifted.) In the case of other channels, the output voltage of the DA converter 14 corresponding to the channel group including the channel is output, and automatic adjustment is performed so that the capacitance of the variable capacitance diode 9d is changed to be in a matching state. In this way, even if the channel used changes greatly, a voltage suitable for that channel is output from the memory 10, and the matching circuit 9 can be automatically adjusted to maintain a good matching state.

周囲の温度変化があると、整合回路９を構成する素子が影響を受ける。例えば、使用チャネルが１７チャネルである場合、ＤＡコンバータ１４の出力電圧が本来１ボルトでなければならないのに、整合回路９の温度変化で、０．９ボルトしか可変容量ダイオード９ｄに与えられないことになり、整合が崩れてしまうことになる。このような不都合をなくす補正回路について説明する。 When there is a change in ambient temperature, the elements constituting the matching circuit 9 are affected. For example, if the channel used is 17 channels, the output voltage of the DA converter 14 should be originally 1 volt, but only 0.9 volt is applied to the variable capacitance diode 9d due to the temperature change of the matching circuit 9. And the alignment will be lost. A correction circuit that eliminates such inconvenience will be described.

上記０．９ボルトはＡＤコンバータ１５でデジタル信号に変換される。変換後のデジタル信号は減算回路１６でメモリ１０の信号と減算される。アナログ信号で表現すると、減算回路１６の出力は１−０．９＝０．１ボルトである。この差信号が加算回路１２に加えられ、DAコンバータ１４の出力として、１．０＋０．１＝１．１ボルトが本来なら出るはずであるが、温度変化の影響で０．９９ボルトが可変容量ダイオード９ｄに与えられることになる。 The 0.9 volts is converted into a digital signal by the AD converter 15. The converted digital signal is subtracted from the signal of the memory 10 by the subtraction circuit 16. Expressed as an analog signal, the output of the subtraction circuit 16 is 1-0.9 = 0.1 volts. This difference signal is added to the adder circuit 12 and 1.0 + 0.1 = 1.1 volts should be normally output as the output of the DA converter 14, but 0.99 volts is affected by the temperature change and the variable capacitance diode. Will be given to 9d.

このデータを元にして、演算回路１３で線形補間法などの手法により、加算回路１２から幾らの出力を出せば可変容量ダイオード９ｄに１ボルトの電圧が与えられるかを算出する。つまり、加算回路１２の出力が１ボルトのデジタル信号のとき可変容量ダイオード９ｄには０．９ボルトが与えられ、加算回路１２の出力が１．１ボルトのデジタル信号のとき可変容量ダイオード９ｄには０．９９ボルトが与えられというデータから可変容量ダイオード９ａに１ボルトの電圧を与えるには約１．１１ボルトのデジタル出力を加算回路１２から出せば良いことが演算回路１３で算出され、演算回路１３から加算回路１２に１．１１−１．０＝０．１１ボルトのデジタル信号（補正信号）が与えられる。これによって、可変容量ダイオード９ｄに１．０ボルトの電圧が与えられ整合状態が温度変化前の状態に復帰する。１．１１ボルトの算出は図３を参照すれば容易に理解できる。なお、図３の横軸はデジタル信号の値をアナログ表示してある。 Based on this data, the arithmetic circuit 13 calculates how many outputs are output from the adder circuit 12 by a technique such as linear interpolation, and how much voltage is applied to the variable capacitance diode 9d. That is, when the output of the adding circuit 12 is a digital signal of 1 volt, 0.9 volt is given to the variable capacitance diode 9d, and when the output of the adding circuit 12 is a digital signal of 1.1 volt, The arithmetic circuit 13 calculates that a digital output of about 1.11 volts can be output from the adder circuit 12 in order to give a voltage of 1 volt to the variable capacitance diode 9a from the data that 0.99 volts is applied. 13 gives a digital signal (correction signal) of 1.11 to 1.0 = 0.11 volts to the adding circuit 12. As a result, a voltage of 1.0 volts is applied to the variable capacitance diode 9d, and the matching state returns to the state before the temperature change. The calculation of 1.11 volts can be easily understood with reference to FIG. Note that the horizontal axis in FIG. 3 represents the digital signal value in an analog manner.

このようにして、温度変化によって、整合回路９の可変容量ダイオード９ｄに与えられる電圧が変動しても、その変動を監視して、可変容量ダイオード９ｄに加えられる制御電圧を補正することができ、整合状態を良好にすることができる。
以上のように、可変容量ダイオード９ｄを整合回路９に設け、使用チャネルに相当する電圧を予めメモリに記憶させるだけで、広帯域でチャネルが変更になっても整合状態を自動的に調整することができる。基板には少なくとも可変容量ダイオードとCPU、ＤＡコンバータ、ADコンバータを搭載すればよいので省スペースで実現できる。また、温度変化があった場合でも、可変容量ダイオードに印加する制御電圧を補正することができるので良い整合状態を実現することができる。 In this way, even if the voltage applied to the variable capacitance diode 9d of the matching circuit 9 fluctuates due to a temperature change, the fluctuation can be monitored and the control voltage applied to the variable capacitance diode 9d can be corrected. The alignment state can be improved.
As described above, the variable capacitance diode 9d is provided in the matching circuit 9, and the matching state can be automatically adjusted even if the channel is changed over a wide band by simply storing the voltage corresponding to the channel used in the memory in advance. it can. Since at least a variable-capacitance diode and a CPU, DA converter, and AD converter need only be mounted on the substrate, this can be realized in a small space. Even when there is a temperature change, the control voltage applied to the variable capacitance diode can be corrected, so that a good matching state can be realized.

前記実施例では多数のチャネルを複数のチャネル群に分け、各チャネル群毎に制御信号を定めたが、勿論、各チャネル毎に制御信号を定めても良い。この場合にはメモリに記憶される制御信号の数が多くなる。また、温度変化の影響を受けた制御信号の変動を補正する補正回路を実施例では加算回路、減算回路、演算回路による演算手段で行うよう構成したが、このような回路に限られることはなくＣＰＵで適宜実施するようにすれば良い。 In the above embodiment, a large number of channels are divided into a plurality of channel groups, and control signals are determined for each channel group. Of course, control signals may be determined for each channel. In this case, the number of control signals stored in the memory increases. Further, in the embodiment, the correction circuit for correcting the fluctuation of the control signal affected by the temperature change is configured to be performed by the calculation means using the addition circuit, the subtraction circuit, and the calculation circuit. However, the correction circuit is not limited to such a circuit. What is necessary is just to implement suitably with CPU.

本発明は、携帯電話機等の送信装置に用いて有用である。 The present invention is useful for a transmission device such as a mobile phone.

本発明の一実施例における送信装置のブロック図である。It is a block diagram of the transmission apparatus in one Example of this invention. 同装置説明のための表を示す図である。It is a figure which shows the table | surface for the apparatus description. 同装置説明のための図である。It is a figure for description of the apparatus.

Explanation of symbols

１：アンテナ
２：接続コネクタ
３：デュプレクサ
４：アイソレータ
５：受信回路接続端子
６：電力増幅回路
７：レベル制御回路
８：変調回路
９：整合回路
９ａ：コンデンサ
９ｂ：可変容量ダイオード
１０：メモリ
１１：制御回路
１２：デジタル加算回路
１３：演算回路
１４：ＤＡコンバータ
１５：ＡＤコンバータ
１６：減算回路
１７：使用チャネル設定回路
１８：CPU 1: Antenna 2: Connector 3: Duplexer 4: Isolator 5: Receiver circuit connection terminal 6: Power amplifier circuit 7: Level control circuit 8: Modulation circuit 9: Matching circuit 9a: Capacitor 9b: Variable capacitance diode 10: Memory 11: Control circuit 12: Digital addition circuit 13: Arithmetic circuit 14: DA converter 15: AD converter 16: Subtraction circuit 17: Use channel setting circuit 18: CPU

Claims

A wide-band amplifier circuit that amplifies a large number of channel signals and a matching circuit provided between the wide-band amplifier circuit and the antenna are provided. The matching circuit includes a variable capacitance element that changes a matching state. A transmission apparatus characterized in that an element value is changed by a control signal corresponding to a channel of a channel signal amplified by the broadband amplifier circuit, and matching between the broadband amplifier circuit and an antenna is achieved.

A control signal corresponding to the plurality of channel signals is stored in a memory in advance, and the control signal corresponding to the channel is extracted from the memory according to the channel of the channel signal amplified by the wideband amplifier circuit and stored in the variable capacitance element. The transmitter according to claim 1, wherein the transmitter is provided.

3. A plurality of channels are divided into a plurality of channel groups, one control signal is defined for each channel group, and the control signal is a control signal corresponding to the channel of the channel signal. Transmitter.

2. The transmission apparatus according to claim 1, further comprising a correction circuit that corrects a variation due to a temperature change of the control signal supplied to the matching circuit.

A correction circuit for correcting a variation due to a temperature change of the control signal applied to the matching circuit is provided, and the correction circuit calculates a correction signal by calculating the output of the memory and the control signal subjected to the temperature change. The transmission device according to claim 2, comprising: