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JPH11177444A - 送信電力制御装置及び方法 - Google Patents

送信電力制御装置及び方法

Info

Publication number
JPH11177444A
JPH11177444A JP9362494A JP36249497A JPH11177444A JP H11177444 A JPH11177444 A JP H11177444A JP 9362494 A JP9362494 A JP 9362494A JP 36249497 A JP36249497 A JP 36249497A JP H11177444 A JPH11177444 A JP H11177444A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
control
transmission
transmission power
power
variable
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP9362494A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshio Obara
敏男 小原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP9362494A priority Critical patent/JPH11177444A/ja
Priority to GB9826974A priority patent/GB2332312B/en
Priority to US09/208,120 priority patent/US6526266B1/en
Priority to CNB981271499A priority patent/CN1140049C/zh
Publication of JPH11177444A publication Critical patent/JPH11177444A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03GCONTROL OF AMPLIFICATION
    • H03G3/00Gain control in amplifiers or frequency changers
    • H03G3/20Automatic control
    • H03G3/30Automatic control in amplifiers having semiconductor devices
    • H03G3/3036Automatic control in amplifiers having semiconductor devices in high-frequency amplifiers or in frequency-changers
    • H03G3/3042Automatic control in amplifiers having semiconductor devices in high-frequency amplifiers or in frequency-changers in modulators, frequency-changers, transmitters or power amplifiers

Landscapes

  • Transmitters (AREA)
  • Control Of Amplification And Gain Control (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高ダイナミックレンジかつ高リニアリティを
要求される送信機にて自動送信電力制御フィードバック
ループを構成し、低消費電力化可能な送信制御装置およ
び方法を提供する。 【解決手段】 送信電力制御装置を、結合器12と、検波
器13と、電力増幅器14と、誤差検出手段15と、目標値生
成手段16と、利得可変手段17と、制御演算手段18と、制
御演算パラメータ生成手段19と、変調器20と、制御変数
加算手段21と、送信電力制御手段22と、送信電力指定手
段23とで構成する。その際、自動送信電力制御フィード
バックループを、結合器12、検波器13、誤差検出手段1
5、制御演算手段18、制御演算パラメータ生成手段19、
送信電力指定手段23、制御変数加算手段21及び利得可変
手段17で構成する。自動送信電力制御フィードバックル
ープ内の制御演算パラメータを送信電力指定情報に応じ
て可変しループ応答特性の収束オフセット値を可変する
ことにより、送信電力毎に電力増幅器の電源制御やゲー
トバイアス制御を行なっても高ダイナミックレンジ・高
リニアリティ・高精度な電力制御が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は携帯電話機のような
移動体通信機器などの無線送信装置で用いられる送信電
力制御装置に関し、特に自動送信電力制御フィードバッ
クループ内の制御演算部演算パラメータを送信電力指定
値に応じて最適に可変することにより電力収束オフセッ
トを管理し、高ダイナミックレンジかつ高リニアリティ
を要求される送信機での自動送信電力制御機能を実現す
るようにしたものである。
【0002】
【従来の技術】一般に用いられている携帯電話機(移動
局)にあっては、基地局と移動局との距離に応じて自ら
の送信電力を制御する機能が搭載されている。特にCD
MA方式の携帯電話機においては、他への干渉を最小限
に抑えるため、高ダイナミックレンジかつ高リニアな送
信電力制御が要求されているが、本要求を満足するため
に無線送信機は自己の自動送信電力制御を行なわないの
が現状である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
ような運用形態においては、送信機の出力電力絶対精度
を得ることが難しく、移動局が基地局に最接近した際に
は他への千渉を増大させる可能性があるし、移動局と基
地局が最も離れた場合には接続が切断されやすくなる。
また、特にCDMA方式の携帯電話のように高リニアな
送信電力制御が要求される場合、送信電力低下時に電力
増幅器をオフすることが難しく送信時電流を削減するこ
とができない。
【0004】本発明はこのような従来の問題点を解決す
るものであり、高ダイナミックレンジかつ高リニアな送
信電力制御が要求される送信機において、送信出力の一
部を取り出して検波し、基準信号と比較・制御演算した
後、演算結果を送信機の構成要素である利得可変手段に
フィードバックして送信出力電力を目標値に近付ける自
動送信電力制御を実現するための装置および制御方法を
提供する。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の送信電力制御装
置においては、高ダイナミックレンジかつ高リニアリテ
ィを要求される送信機にて送信電力絶対精度と送信電力
可変量精度を両立するために自動送信電力制御を行なう
フィードバックループを構成し、ループの構成要素であ
る制御演算部の演算パラメータを送信機の送信電力指定
値に応じて可変できる構成とした。
【0006】また、比較的送信電力の大きい場合のみ自
動送信電力制御を行ない、送信電力の小さい場合は自動
送信電力制御を行なわないことを実現するために、フィ
ードバックループの有効・無効切り替え手段と制御演算
パラメータ可変手段を設けて、送信機の送信電力指定値
に応じてそれらを最適に制御することで、送信電力の大
きい領域での電力絶対精度および自動送信電力制御が有
効な電力範囲と無効な電力範囲間でのリニアリティ精度
を補償できる構成とした。
【0007】また、自動送信電力制御が有効である送信
電力範囲において電力増幅器の電源をオフするために、
電力増幅器の電源制御手段と、電力増幅器の電源オフ時
の送信信号バイパス手段と、フィードバックループの有
効・無効切り替え手段と、制御演算パラメータ可変手段
を設けて、自動送信電力制御動作区間においては送信電
力指定値に応じて電力増幅器のオンからオフへのおよび
オフからオンへの制御と送信信号バイパス制御と送信機
内の利得可変手段の動作点切り替え制御を連動させて送
信電力低下時の送信機電流の削減を実現するとともに、
制御演算パラメータを可変して、非動作区間に移行過程
での送信出力電力の絶対精度および送信出力可変量精度
を良好に保つことのできる構成とした。
【0008】本発明によれば、自動送信電力制御フィー
ドバックループ内の制御演算部演算パラメータを送信電
力指定値に応じて最適に可変することにより電力収束オ
フセットを管理し、高ダイナミックレンジかつ高リニア
リティを要求される送信機での自動送信電力制御機能を
実現することができ、送信電力絶対精度の向上と高リニ
アリティの確保を両立することができる。また、自動送
信電力制御動作区間にて電力増幅器のオンからオフへの
およびオフからオンへの制御を行なっても、送信電力可
変量精度が確保できるので、送信機の大幅な低消費電力
化が実現できる。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、送信出力電力を可変することのできる送信装置にお
いて、送信出力の一部を取り出して検波し、基準信号と
比較・制御演算した後、演算結果を送信機の構成要素で
ある利得可変手段にフィードバックする自動送信電力制
御を適用する場合、個々の送信出力電力に応じて自動送
信電力制御におけるフィードバックループ内の制御演算
パラメータを可変し最適化可能な様に、結合器、検波
器、誤差検出手段、制御演算手段、制御演算パラメータ
生成手段、送信電力指定手段、制御変数加算手段および
利得可変手段からなるフィードバックループを有するこ
とを特徴とする送信電力制御装置としたもので、系の応
答特性の変化を吸収することができ、結果として高ダイ
ナミックレンジ・高リニアリティ・高精度な送信電力制
御が実現可能となるという作用を有する。
【0010】また請求項2に記載の発明は、送信出力電
力を可変することのできる送信装置において、送信出力
電力の絶対精度および送信出力可変量精度を良好に保つ
ために送信出力の一部を取り出して検波し、基準信号と
比較・制御演算した後、演算結果を送信機の構成要素で
ある利得可変手段にフィードバックする自動送信電力制
御を適用する場合、個々の送信出力電力に応じて自動送
信電力制御におけるフィードバックループ内の制御演算
パラメータを可変し最適化可能な様に、結合ステップ、
検波ステップ、誤差検出ステップ、各送信電力指定値毎
の制御演算パラメータが用いられる制御演算ステップ、
制御変数加算ステップおよび利得可変ステップからなる
フィードバックループプロセスを有することを特徴とす
る送信電力制御方法としたもので、系の応答特性の変化
を吸収することができ、結果として高ダイナミックレン
ジ・高リニアリティ・高精度な送信電力制御が実現可能
となるという作用を有する。
【0011】また請求項3に記載の発明は、送信出力電
力を可変することのできる送信装置において、送信出力
の一部を取り出して検波し、基準信号と比較・制御演算
した後、演算結果を送信機の構成要素である利得可変手
段にフィードバックする自動送信電力制御を適用する場
合、フィードバックループの有効・無効切り替え手段と
制御演算パラメータ可変手段を設けて、自動送信電力制
御の動作区間と非動作区間を作り、動作区間においては
非動作区間に移行過程での送信出力電力の絶対精度およ
び送信出力可変量精度を良好に保つために、個々の送信
出力電力に応じて自動送信電力制御における送信電力収
束オフセット値を調整することを目標として、結合器、
検波器、誤差検出手段、制御演算手段、制御演算パラメ
ータ生成手段、送信電力指定手段、フィードバックルー
プの有効・無効切り替え手段、制御変数加算手段及び利
得可変手段からなるフィードバックループを有すること
を特徴とする送信電力制御装置としたもので、系の応答
特性の変化を吸収することができ、結果として高ダイナ
ミックレンジ・高リニアリティ・高精度な送信電力制御
が実現可能となり、また、検波器のダイナミックレンジ
を縮小できるほかフィードバック系の動作時間を削減す
ることによる低消費電力化が実現可能となるという作用
を有する。
【0012】また請求項4に記載の発明は、送信出力電
力を可変することのできる送信装置において、送信出力
電力の絶対精度および送信出力可変量精度を良好に保つ
ために送信出力の一部を取り出して検波し、基準信号と
比較・制御演算した後、演算結果を送信機の構成要素で
ある利得可変手段にフィードバックする自動送信電力制
御を適用する場合、フィードバックループの有効・無効
切り替え手段と制御演算パラメータ可変手段を設けて、
自動送信電力制御の動作区間と非動作区間を作り、動作
区間においては非動作区間に移行過程での送信出力電力
の絶対精度および送信出力可変量精度を良好に保つため
に、個々の送信出力電力に応じて自動送信電力制御にお
ける送信電力収束オフセット値を調整することを目標と
して、結合ステップ、検波ステップ、誤差検出ステッ
プ、各送信電力指定値毎の制御演算パラメータが用いら
れる制御演算ステップ、送信電力指定値に応じて動作す
るフィードバックループの有効・無効切り替えステッ
プ、制御変数加算ステップおよび利得可変ステップから
なるフィードバックループプロセスを有することを特徴
とする送信電力制御方法としたもので、系の応答特性の
変化を吸収することができ、結果として高ダイナミック
レンジ・高リニアリティ・高精度な送信電力制御が実現
可能となり、また、検波器のダイナミックレンジを縮小
できるほかフィードバック系の動作時間を削減すること
による低消費電力化が実現可能となり、さらに、送信電
力の高い領域で電力増幅器の効率最適化制御が実現でき
大幅な電流削減が可能となるという作用を有する。
【0013】また請求項5に記載の発明は、送信出力電
力を可変することのできる送信装置において、送信出力
の一部を取り出して検波し、基準信号と比較・制御演算
した後、演算結果を送信機の構成要素である利得可変手
段にフィードバックする自動送信電力制御を適用する場
合、送信機内の電力増幅器の電源制御手段と、電力増幅
器の電源オフ時の送信信号バイパス手段と、フィードバ
ックループの有効・無効切り替え手段と、制御演算パラ
メータ可変手段を設けて、自動送信電力制御の動作区間
と非動作区間を作り、動作区間において各送信電力指定
値に応じて電力増幅器のオンからオフへのおよびオフか
らオンへの制御と送信信号バイパス制御と送信機内の利
得可変手段の動作点切り替え制御を連動させて送信電力
低下時の送信機電流の削減を実現するとともに、非動作
区間に移行過程での送信出力電力の絶対精度および送信
出力可変量精度を良好に保つために、個々の送信出力電
力に応じて自動送信電力制御における送信電力収束オフ
セット値を調整することを目標として、送信信号バイパ
ス手段、電力増幅動作制御手段およびそれらと連動す
る、結合器、検波器、誤差検出手段、制御演算手段、制
御演算パラメータ生成手段、送信電力指定手段、フィー
ドバックループの有効・無効切り替え手段、制御変数加
算手段及び利得可変手段からなるフィードバックループ
を有することを特徴とする送信電力制御装置としたもの
で、系の応答特性の変化を吸収することができ、結果と
して高ダイナミックレンジ・高リニアリティ・高精度な
送信電力制御が実現可能となり、また、検波器のダイナ
ミッグレンジを縮小できるほかフィードバック系の動作
時間を削減することによる低消費電力化が実現可能とな
り、さらに、送信電力低下時の電力増幅器の電流消費を
無くすことができるという作用を有する。
【0014】また請求項6に記載の発明は、送信出力電
力を可変することのできる送信装置において、送信出力
の一部を取り出して検波し、基準信号と比較・制御演算
した後、演算結果を送信機の構成要素である利得可変手
段にフィードバックする自動送信電力制御を適用する場
合、送信機内の電力増幅器の電源制御手段と、電力増幅
器の電源オフ時の送信信号バイパス手段と、フィードバ
ックループの有効・無効切り替え手段と、制御演算パラ
メータ可変手段を設けて、自動送信電力制御の動作区間
と非動作区間を作り、動作区間において各送信電力指定
値に応じて電力増幅器のオンからオフへのおよびオフか
らオンへの制御と送信信号バイパス制御と送信機内の利
得可変手段の動作点切り替え制御を連動させて送信電力
低下時の送信機電流の削減を実現するとともに、非動作
区間に移行過程での送信出力電力の絶対精度および送信
出力可変量精度を良好に保つために、個々の送信出力電
力に応じて自動送信電力制御における送信電力収束オフ
セット値を調整することを目標として、送信信号バイパ
スステップ、電力増幅動作制御ステップおよびそれらと
連動する、結合ステップ、検波ステップ、誤差検出ステ
ップ、各送信電力指定値毎の制御演算パラメータが用い
られる制御演算ステップ、送信電力指定値に応じて動作
するフィードバックループの有効・無効切り替えステッ
プ、制御変数加算ステップ及び利得可変ステップからな
るフィードバックループプロセスを有することを特徴と
する送信電力制御方法としたもので、系の応答特性の変
化を吸収することができ、結果として高ダイナミックレ
ンジ・高リニアリティ・高精度な送信電力制御が実現可
能となり、また、検波器のダイナミックレンジを縮小で
きるほかフィードバック系の動作時間を削減することに
よる低消費電力化が実現可能となり、さらに、送信電力
の高い領域で電力増幅器の効率最適化制御が実現でき大
幅な電流削減が可能となるとともに、送信電力低下時の
電力増幅器の電流消費を無くすことができるという作用
を有する。
【0015】また請求項7〜請求項9に記載の発明は、
上記請求項1、請求項3および請求項5に記載の発明に
おける送信電力制御装置を基地局の送信装置に備えるこ
とを特徴とするもので、上記請求項1、請求項3および
請求項5と同じ作用を有する。
【0016】また請求項10〜請求項12に記載の発明
は、上記請求項1、請求項3および請求項5に記載の発
明における送信電力制御装置を移動局の送信装置に備え
ることを特徴とするもので、上記請求項1、請求項3お
よび請求項5と同じ作用を有する。
【0017】以下、本発明の実施の形態について、図面
を用いて説明する。
【0018】(第1の実施の形態)図1は本発明の第1
実施形態に係る送信電力制御装置の構成を示すブロック
図である。第1実施形態に係る送信電力制御装置は、結
合器12と、検波器13と、電力増幅器14と、誤差検出手段
15と、目標値生成手段16と、利得可変手段17と、制御演
算手段18と、制御演算パラメータ生成手段19と、変調器
20と、制御変数加算手段21と、送信電力制御手段22と、
送信電力指定手段23とから構成されている。
【0019】上記のような構成について、その動作を説
明する。まず、変調器20にて変調された変調信号は利得
可変手段17にて送信電力制御手段22からの出力信号に応
じて制御され、電力増幅器14にて増幅された後、結合器
12を経て、送信信号出力端子11へと出力される。一方、
電力増幅器14で増幅された送信信号の一部は結合器12に
て検波器13へと取り出され検波され、目標値生成手段16
にて生成された目標値と比較される。比較結果は制御演
算手段18に入力されるが、制御演算手段18では送信電力
指定情報に応じて、制御演算パラメータ生成手段19にて
生成された演算パラメータを用いた処理が施される。制
御演算手段18の出力信号である制御変数は、送信電力制
御手段22からの出力信号と加算され、利得可変手段17の
制御信号となり、結果として送信出力電力を目標値に近
付ける自動送信電力制御フィードバックループとして動
作する。
【0020】一般に送信機の送信出力電力の制御ダイナ
ミックレンジが大きく、各送信電力指定毎の電力変化量
精度が要求されるシステムにおいて上記のような自動送
信電力制御を行なう場合、送信電力に応じて、利得可変
手段17や検波器13等の動作点が異なり結果として送信電
力毎にフィードバックループの応答特性が異なり、送信
電力絶対精度および送信電力可変量精度を得ることは困
難であるが、これらの精度を所望の値にするため、制御
演算パラメータ生成手段19を設け、個々の送信電力指定
に応じでフィードバック系の応答特性を最適化できる装
置構成とした。
【0021】このように本実施形態によれば、送信電力
指定毎に制御演算パラメータを最適化する装置構成とし
たことで、系の応答特性の変化を吸収することができ、
結果として高ダイナミックレンジ・高リニアリティ・高
精度な送信電力制御が実現可能となる。
【0022】(第2の実施の形態)次に本発明の第2実
施形態について説明する。図2は本発明の第2実施形態
に係る送信電力制御方法を示すフローチャートである。
図中、24は送信信号出力ステップ、25は結合ステップ、
26は検波ステップ、27は電力増幅ステップ、28は誤差検
出ステップ、29は目標値生成ステップ、30は利得可変ス
テップ、31は制御演算ステップ、32は制御演算パラメー
タ生成ステップ、33は信号変調ステップ、34は制御変数
加算ステップ、35は送信電力制御ステップ、36は送信電
力指定ステップ、37はゲートバイアス生成ステップであ
る。
【0023】次にその動作を説明する。まず、送信電力
指定ステップ36から制御線が接続されている各ブロック
に送信電力指定情報を提供する。それを受けて、送信電
力制御ステップ35では送信電力制御信号の基準値を発生
し、目標値生成ステップ29では自動送信電力制御の収束
目標値を生成し、制御演算パラメータ生成ステップ32で
は制御演算係数を生成し、またゲートバイアス生成ステ
ップ37では電力増幅器のゲートバイアス電圧を生成す
る。一方、信号変調ステップ33にて変調された送信信号
はまず利得可変ステップ30にて送信電力制御信号の基準
値により電力調整がなされる。このとき制御演算ステッ
プ31の出力はリセットされているものとする。次に送信
信号は電力増幅ステップ27に入力され増幅されたあと結
合ステップ25を経て送信信号出力ステップ24へと移行し
ていく。このとき電力増幅ステップ27はゲートバイアス
生成ステップ37の出力信号により最良効率が得られるよ
う制御されている。
【0024】一方、結合ステップ25を経て検波ステップ
26で検波された信号は誤差検出ステップ28にて目標値と
比較され制御演算ステップ31ヘと移行し各送信電力指定
値に応じた最適な演算パラメータにて演算処理され、制
御変数加算ステップ34へと移行し、ここで送信電力制御
信号の基準値と加算されて利得可変ステップ30へと再び
移行する。このフィードバックフローを繰り返すことに
より所定の送信電力を得ることができる。
【0025】一般に送信機の送信出力電力の制御ダイナ
ミックレンジが大きく、各送信電力指定毎の電力変化量
精度が要求されるシステムにおいて上記のような自動送
信電力制御フローを適用する場合、送信電力に応じて、
利得可変ステップ30や検波ステップ26での処理性能が異
なる他、電力増幅ステップ27の処理特性もゲートバイア
ス制御による効率最適化によって変化し、結果として送
信電力毎にフィードバックループの応答特性が異なり、
送信電力絶対精度および送信電力可変量精度を得ること
は困難であるが、これらの精度を所望の値にするため、
制御演算パラメータ生成ステップ32を設け、個々の送信
電力指定に応じてフィードバック系の応答特性を最適化
できる制御方法とした。
【0026】このように本実施形態によれば、送信電力
指定毎に制御演算パラメータを最適化する制御方法とし
たことで、系の応答特性の変化を吸収することができ、
結果として高ダイナミックレンジ・高リニアリティ・高
精度な送信電力制御が実現可能となる他、電力増幅器の
大幅な効率改善が可能となり、送信機電流の削減が実現
可能となる。
【0027】(第3の実施の形態)次に本発明の第3実
施形態について説明する。図3は本発明の第3実施形態
に係る送信電力制御装置の構成を示すブロック図であり
前記第1実施形態のものと同一の部分については同一の
符号を用いてある。この第3実施形態のものと前記第1
実施形態のものとの相違は、制御演算手段18の出力に、
フィードバックループ有効・無効切り替え手段38を設け
た点にありその他の構成は同一である。
【0028】このように構成することにより、例えば送
信電力の絶対精度が送信出力の高いときのみ必要とされ
る場合や、検波器の検波ダイナミックレンジが小さいと
き等、フィードバックループの有効・無効を切り替える
ことが可能で、かつフィードバックループ有効区間にて
送信電力指定情報に応じて制御演算パラメータを可変す
ることができる。
【0029】一般に送信機の送信出力電力の制御ダイナ
ミックレンジが大きく、各送信電力指定毎の電力変化量
精度が要求されるシステムにおいて上記のような自動送
信電力制御を行なう場合、図4に示すようにフィードバ
ックループ有効区間と無効区間の境界において、電力変
化量精度を満足できない区間が存在するが、本構成にお
いては送信電力に応じて、制御演算パラメータ生成手段
を設け、個々の送信電力指定に応じてフィードバック系
の応答特性を最適化し、図5に示すようなオフセット可
変領域を設けることで電力変化量精度を満足できる装置
構成とした。
【0030】このように本実施形態によれば、送信電力
指定毎に制御演算パラメータを最適化する装置構成とし
たことで、系の応答特性の変化を吸収することができ、
結果として高ダイナミックレンジ・高リニアリティ・高
精度な送信電力制御が実現可能となる。また、送信電力
が大きい時のみ自動送信電力制御フィードバックループ
を有効にできる装置構成としたことにより、検波器のダ
イナミックレンジを縮小できるほかフィードバック系の
動作時間を削減することによる低消費電力化が実現可能
となる。
【0031】(第4の実施の形態)次に本発明の第4実
施形態について説明する。図6は本発明の第4実施形態
に係る送信電力制御方法を示すフローチャートであり前
記第2実施形態のものと同一の部分については同一の符
号を用いてある。この第4実施形態のものと前記第2実
施形態のものとの相違は、制御演算ステップ31の出力
に、フィードバックループ有効・無効切り替えステップ
39を設けて送信電力指定ステップ35からの送信電力指定
値に応じて制御演算ステップ31からの出力を制御変数加
算ステップ34に送るか否かの判断フローを設けた点にあ
りその他のフローは同一である。
【0032】このような制御方法とすることにより、例
えば送信電力の絶対精度が送信出力の高いときのみ必要
とされる場合や、検波器の検波ダイナミックレンジが小
さいとき等、フィードバックループの有効・無効を切り
替えることが可能で、かつフィードバックループ有効区
間にて送信電力指定情報に応じて制御演算パラメータを
可変することができる。更に、フィードバックループ有
効区間にて送信電力指定情報に応じて電力増幅器のゲー
トバイアスの最適調整が実現可能となる。
【0033】一般に送信機の送信出力電力の制御ダイナ
ミックレンジが大きく、各送信電力指定毎の電力変化量
精度が要求されるシステムにおいて上記のような自動送
信電力制御を行なう場合、図4に示すようにフィードバ
ックループ有効区間と無効区間の境界において、電力変
化量精度を満足できない区間が存在するが、本フローに
おいては送信電力に応じて、制御演算パラメータ生成ス
テップを設け、個々の送信電力指定に応じてフィードバ
ック系の応答特性を最適化し、図7に示すようなオフセ
ット可変領域を設けることで電力変化量精度を満足でき
る制御方法とした。
【0034】このように本実施形態によれば、送信電力
指定毎に制御演算パラメータを最適化する制御方法とし
たことで、系の応答特性の変化を吸収することができ、
結果として高ダイナミックレンジ・高リニアリティ・高
精度な送信電力制御が実現可能となる。また、送信電力
が大きい時のみ自動送信電力制御フィードバックループ
を有効にできる制御方法としたことにより、検波器のダ
イナミックレンジを縮小できるほかフィードバック系の
動作時間を削減することによる低消費電力化が実現可能
となる。更に送信電力の高い領域で図7の様な電力増幅
器の効率最適化制御が実現でき大幅な電流削減が可能と
なる。
【0035】(第5の実施の形態)次に本発明の第5実
施形態について説明する。図8は本発明の第5実施形態
に係る送信電力制御装置の構成を示すブロック図であり
前記第3実施形態のものと同一の部分については同一の
符号を用いてある。この第5実施形態のものと前記第3
実施形態のものとの相違は、電力増幅器電源制御手段40
および送信信号バイパス手段41を設けた点にありその他
の構成は同一である。
【0036】このように構成することにより、図9に示
すように自動送信電力フィードバックループ有効区間で
電力増幅器14の電源制御および送信信号のバイパス制御
を実現することができる。
【0037】一般に送信機の送信出力電力の制御ダイナ
ミックレンジが大きく、各送信電力指定毎の電力変化量
精度が要求されるシステムにおいて上記のような電力増
幅器のバイパス制御を行なった場合、動作切り替え点に
て送信電力可変量精度を満足するのが難しい。本構成に
おいては送信電力に応じて、制御演算パラメータ生成手
段を設け、個々の送信電力指定に応じてフィードバック
系の応答特性を最適化し、図9に示すようなオフセット
可変領域を設けることで電力増幅器のバイパス制御を行
なった上で、電力変化量精度を満足できる装置構成とし
た。
【0038】このように本実施形態によれば、送信電力
指定毎に制御演算パラメータを最適化する装置構成とし
たことで、系の応答特性の変化を吸収することができ、
結果として高ダイナミックレンジ・高リニアリティ・高
精度な送信電力制御が実現可能となる。また、送信電力
が大きい時のみ自動送信電力制御フィードバックループ
を有効にできる装置構成としたことにより、検波器のダ
イナミッグレンジを縮小できるほかフィードバック系の
動作時間を削減することによる低消費電力化が実現可能
となる。更に、自動送信電力制御フィードバックループ
の有効区間にて、電力増幅器14の電源制御および送信信
号のバイバス制御を行なうことで、送信電力低下時の電
力増幅器14の電流消費を無くすことができる。
【0039】(第6の実施の形態)次に本発明の第6実
施形態について説明する。図10は本発明の第6実施形
態に係る送信電力制御方法を示すフローチャートであり
前記第4実施形態のものと同一の部分については同一の
符号を用いてある。この第6実施形態のものと前記第4
実施形態のものとの相違は、電力増幅器電源制御ステッ
プ42および送信信号バイパスステップ43を設けた点にあ
りその他のフローは同一である。
【0040】このような制御方法とすることにより、前
記第4実施形態に示した制御フローに加えて、図11に
示すように自動送信電力フィードバックループ有効区間
で電力増幅器14の電源制御フローおよび送信信号のバイ
パス制御フローを実現することができる。
【0041】一般に送信機の送信出力電力の制御ダイナ
ミックレンジが大きく、各送信電力指定毎の電力変化量
精度が要求されるシステムにおいて上記のような電力増
幅器のバイパス制御および利得可変ステップでの動作点
変更を行なう場合、図11に示すように送信電力が減少
方向である場合切り替え点と増加方向である場合の切り
替え点とを別に設定する必要がある。この個々の切り替
え点毎に自動送信電力制御の演算パラメータを可変し、
個々の送信電力指定に応じてフィードバック系の応答特
性を最適化し、図11に示すようなオフセット可変領域
を設けることで電力変化量精度を満足できる制御方法と
した。
【0042】このように本実施形態によれば、送信電力
指定毎に制御演算パラメータを最適化する制御方法とし
たことで、系の応答特性の変化を吸収することができ、
結果として高ダイナミックレンジ・高リニアリティ・高
精度な送信電力制御が実現可能となる。また、送信電力
が大きい時のみ自動送信電力制御フィードバックループ
を有効にできる制御方法としたことにより、検波器のダ
イナミックレンジを縮小できるほかフィードバック系の
動作時間を削減することによる低消費電力化が実現可能
となる。更に送信電力の高い領域で図11の様な電力増
幅器の効率最適化制御が実現でき大幅な電流削減が可能
となる。更に、自動送信電力制御フィードバックループ
の有効区間にて、電力増幅器14の電源制御および送信信
号のバイパス制御を行なうことで、送信電力低下時の電
力増幅器14の電流消費を無くすことができる。
【0043】
【発明の効果】以上のように本発明は、送信電力指定情
報に応じて自動送信電力制御フィードバックループの制
御演算パラメータを可変することにより、高ダイナミッ
クレンジ・高リニアリティ・高精度な送信電力制御が可
能となる効果が得られる。また、高リニアリティ送信電
力制御を要求されるシステムにおいても送信電力指定毎
の電力増幅器のゲートバイパス制御による消費電流削
減、電力増幅器の電源制御による送信電力低下時の電流
削減を可能にするという有利な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係る送信電力制御
装置の構成を示すブロック図、
【図2】本発明の第2の実施の形態に係る送信電力制御
方法を示すフローチャート、
【図3】本発明の第3の実施の形態に係る送信電力制御
装置の構成を示すブロック図、
【図4】従来の送信電力制御特性を示す図、
【図5】本発明の送信電力制御特性を示す図、
【図6】本発明の第4の実施の形態に係る送信電力制御
方法を示すフローチャート、
【図7】本発明の送信電力制御特性および電力増幅器制
御特性を示す図、
【図8】本発明の第5の実施の形態に係る送信電力制御
装置の構成を示すブロック図、
【図9】本発明の送信電力制御特性および電力増幅器・
利得可変手段制御特性を示す図、
【図10】本発明の第6の実施の形態に係る送信電力制
御方法を示すフローチャート、
【図11】本発明の送信電力制御特性、電力増幅器制御
特性および電力増幅器・利得可変手段制御特性を示す図
である。
【符号の説明】
11 送信信号出力端子 12 結合器 13 検波器 14 電力増幅器 15 誤差検出手段 16 目標値生成手段 17 利得可変手段 18 制御演算手段 19 制御演算パラメータ生成手段 20 変調器 21 制御変数加算手段 22 送信電力制御手段 23 送信電力指定手段 24 送信信号出力ステップ 25 結合ステップ 26 検波ステップ 27 電力増幅ステップ 28 誤差検出ステップ 29 目標値生成ステップ 30 利得可変ステップ 31 制御演算ステップ 32 制御演算パラメータ生成ステップ 33 信号変調ステップ 34 制御変数加算ステップ 35 送信電力制御ステップ 36 送信電力指定ステップ 37 ゲートバイアス生成ステップ 38 フィードバックループ有効/無効切り替え手段 39 フィードバックループ有効/無効切り替えステップ 40 電力増幅器電源制御手段 41 送信信号バイパス手段 42 電力増幅器電源制御ステップ 43 送信信号バイパスステップ

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 送信出力電力を可変することのできる送
    信装置において、送信出力の一部を取り出して検波し、
    基準信号と比較・制御演算した後、演算結果を送信機の
    構成要素である利得可変手段にフィードバックする自動
    送信電力制御を適用する場合、個々の送信出力電力に応
    じて自動送信電力制御におけるフィードバックループ内
    の制御演算パラメータを可変し最適化可能な様に、結合
    器、検波器、誤差検出手段、制御演算手段、制御演算パ
    ラメータ生成手段、送信電力指定手段、制御変数加算手
    段および利得可変手段からなるフィードバックループを
    有することを特徴とする送信電力制御装置。
  2. 【請求項2】 送信出力電力を可変することのできる送
    信装置において、送信出力電力の絶対精度および送信出
    力可変量精度を良好に保つために送信出力の一部を取り
    出して検波し、基準信号と比較・制御演算した後、演算
    結果を送信機の構成要素である利得可変手段にフィード
    バックする自動送信電力制御を適用する場合、個々の送
    信出力電力に応じて自動送信電力制御におけるフィード
    バックループ内の制御演算パラメータを可変し最適化可
    能な様に、結合ステップ、検波ステップ、誤差検出ステ
    ップ、各送信電力指定値毎の制御演算パラメータが用い
    られる制御演算ステップ、制御変数加算ステップおよび
    利得可変ステップからなるフィードバックループプロセ
    スを有することを特徴とする送信電力制御方法。
  3. 【請求項3】 送信出力電力を可変することのできる送
    信装置において、送信出力の一部を取り出して検波し、
    基準信号と比較・制御演算した後、演算結果を送信機の
    構成要素である利得可変手段にフィードバックする自動
    送信電力制御を適用する場合、フィードバックループの
    有効・無効切り替え手段と制御演算パラメータ可変手段
    を設けて、自動送信電力制御の動作区間と非動作区間を
    作り、動作区間においては非動作区間に移行過程での送
    信出力電力の絶対精度および送信出力可変量精度を良好
    に保つために、個々の送信出力電力に応じて自動送信電
    力制御における送信電力収束オフセット値を調整するこ
    とを目標として、結合器、検波器、誤差検出手段、制御
    演算手段、制御演算パラメータ生成手段、送信電力指定
    手段、フィードバックループの有効・無効切り替え手
    段、制御変数加算手段および利得可変手段からなるフィ
    ードバックループを有することを特徴とする送信電力制
    御装置。
  4. 【請求項4】 送信出力電力を可変することのできる送
    信装置において、送信出力電力の絶対精度および送信出
    力可変量精度を良好に保つために送信出力の一部を取り
    出して検波し、基準信号と比較・制御演算した後、演算
    結果を送信機の構成要素である利得可変手段にフィード
    バックする自動送信電力制御を適用する場合、フィード
    バックループの有効・無効切り替え手段と制御演算パラ
    メータ可変手段を設けて、自動送信電力制御の動作区間
    と非動作区間を作り、動作区間においては非動作区間に
    移行過程での送信出力電力の絶対精度および送信出力可
    変量精度を良好に保つために、個々の送信出力電力に応
    じて自動送信電力制御における送信電力収束オフセット
    値を調整することを目標として、結合ステップ、検波ス
    テップ、誤差検出ステップ、各送信電力指定値毎の制御
    演算パラメータが用いられる制御演算ステップ、送信電
    力指定値に応じて動作するフィードバックループの有効
    ・無効切り替えステップ、制御変数加算ステップおよび
    利得可変ステップからなるフィードバックループプロセ
    スを有することを特徴とする送信電力制御方法。
  5. 【請求項5】 送信出力電力を可変することのできる送
    信装置において、送信出力の一部を取り出して検波し、
    基準信号と比較・制御演算した後、演算結果を送信機の
    構成要素である利得可変手段にフィードバックする自動
    送信電力制御を適用する場合、送信機内の電力増幅器の
    電源制御手段と、電力増幅器の電源オフ時の送信信号バ
    イパス手段と、フィードバックループの有効・無効切り
    替え手段と、制御演算パラメータ可変手段を設けて、自
    動送信電力制御の動作区間と非動作区間を作り、動作区
    間において各送信電力指定値に応じて電力増幅器のオン
    からオフへのおよびオフからオンへの制御と送信信号バ
    イパス制御と送信機内の利得可変手段の動作点切り替え
    制御を連動させて送信電力低下時の送信機電流の削減を
    実現するとともに、非動作区間に移行過程での送信出力
    電力の絶対精度および送信出力可変量精度を良好に保つ
    ために、個々の送信出力電力に応じて自動送信電力制御
    における送信電力収束オフセット値を調整することを目
    標として、送信信号バイパス手段、電力増幅動作制御手
    段およびそれらと連動する、結合器、検波器、誤差検出
    手段、制御演算手段、制御演算パラメータ生成手段、送
    信電力指定手段、フィードバックループの有効・無効切
    り替え手段、制御変数加算手段及び利得可変手段からな
    るフィードバックループを有することを特徴とする送信
    電力制御装置。
  6. 【請求項6】 送信出力電力を可変することのできる送
    信装置において、送信出力の一部を取り出して検波し、
    基準信号と比較・制御演算した後、演算結果を送信機の
    構成要素である利得可変手段にフィードバックする自動
    送信電力制御を適用する場合、送信機内の電力増幅器の
    電源制御手段と、電力増幅器の電源オフ時の送信信号バ
    イパス手段と、フィードバックループの有効・無効切り
    替え手段と、制御演算パラメータ可変手段を設けて、自
    動送信電力制御の動作区間と非動作区間を作り、動作区
    間において各送信電力指定値に応じて電力増幅器のオン
    からオフへのおよびオフからオンへの制御と送信信号バ
    イパス制御と送信機内の利得可変手段の動作点切り替え
    制御を連動させて送信電力低下時の送信機電流の削減を
    実現するとともに、非動作区間に移行過程での送信出力
    電力の絶対精度および送信出力可変量精度を良好に保つ
    ために、個々の送信出力電力に応じて自動送信電力制御
    における送信電力収束オフセット値を調整することを目
    標として、送信信号バイパスステップ、電力増幅動作制
    御ステップおよびそれらと連動する、結合ステップ、検
    波ステップ、誤差検出ステップ、各送信電力指定値毎の
    制御演算パラメータが用いられる制御演算ステップ、送
    信電力指定値に応じて動作するフィードバックループの
    有効・無効切り替えステップ、制御変数加算ステップ及
    び利得可変ステップからなるフィードバックループプロ
    セスを有することを特徴とする送信電力制御方法。
  7. 【請求項7】 送信出力電力を可変することのできる送
    信装置を含む基地局において、送信出力の一部を取り出
    して検波し、基準信号と比較・制御演算した後、演算結
    果を送信機の構成要素である利得可変手段にフィードバ
    ックする自動送信電力制御を適用する場合、個々の送信
    出力電力に応じて自動送信電力制御におけるフィードバ
    ックループ内の制御演算パラメータを可変し最適化可能
    な様に、結合器、検波器、誤差検出手段、制御演算手
    段、制御演算パラメータ生成手段、送信電力指定手段、
    制御変数加算手段および利得可変手段からなるフィード
    バックループを備える送信電力制御装置を含むことを特
    徴とする基地局。
  8. 【請求項8】 送信出力電力を可変することのできる送
    信装置を含む基地局において、送信出力の一部を取り出
    して検波し、基準信号と比較・制御演算した後、演算結
    果を送信機の構成要素である利得可変手段にフィードバ
    ックする自動送信電力制御を適用する場合、フィードバ
    ックループの有効・無効切り替え手段と制御演算パラメ
    ータ可変手段を設けて、自動送信電力制御の動作区間と
    非動作区間を作り、動作区間においては非動作区間に移
    行過程での送信出力電力の絶対精度および送信出力可変
    量精度を良好に保つために、個々の送信出力電力に応じ
    て自動送信電力制御における送信電力収束オフセット値
    を調整することを目標として、結合器、検波器、誤差検
    出手段、制御演算手段、制御演算パラメータ生成手段、
    送信電力指定手段、フィードバックループの有効・無効
    切り替え手段、制御変数加算手段および利得可変手段か
    らなるフィードバックループを備える送信電力制御装置
    を含むことを特徴とする基地局。
  9. 【請求項9】 送信出力電力を可変することのできる送
    信装置を含む基地局において、送信出力の一部を取り出
    して検波し、基準信号と比較・制御演算した後、演算結
    果を送信機の構成要素である利得可変手段にフィードバ
    ックする自動送信電力制御を適用する場合、送信機内の
    電力増幅器の電源制御手段と、電力増幅器の電源オフ時
    の送信信号バイパス手段と、フィードバックループの有
    効・無効切り替え手段と、制御演算パラメータ可変手段
    を設けて、自動送信電力制御の動作区間と非動作区間を
    作り、動作区間において各送信電力指定値に応じて電力
    増幅器のオンからオフへのおよびオフからオンへの制御
    と送信信号バイパス制御と送信機内の利得可変手段の動
    作点切り替え制御を連動させて送信電力低下時の送信機
    電流の削減を実現するとともに、非動作区間に移行過程
    での送信出力電力の絶対精度および送信出力可変量精度
    を良好に保つために、個々の送信出力電力に応じて自動
    送信電力制御における送信電力収束オフセット値を調整
    することを目標として、送信信号バイパス手段、電力増
    幅動作制御手段およびそれらと連動する、結合器、検波
    器、誤差検出手段、制御演算手段、制御演算パラメータ
    生成手段、送信電力指定手段、フィードバックループの
    有効・無効切り替え手段、制御変数加算手段及び利得可
    変手段からなるフィードバックループを備える送信電力
    制御装置を含むことを特徴とする基地局。
  10. 【請求項10】 送信出力電力を可変することのできる
    送信装置を含む移動局において、送信出力の一部を取り
    出して検波し、基準信号と比較・制御演算した後、演算
    結果を送信機の構成要素である利得可変手段にフィード
    バックする自動送信電力制御を適用する場合、個々の送
    信出力電力に応じて自動送信電力制御におけるフィード
    バックループ内の制御演算パラメータを可変し最適化可
    能な様に、結合器、検波器、誤差検出手段、制御演算手
    段、制御演算パラメータ生成手段、送信電力指定手段、
    制御変数加算手段および利得可変手段からなるフィード
    バックループを備える送信電力制御装置を含むことを特
    徴とする移動局。
  11. 【請求項11】 送信出力電力を可変することのできる
    送信装置を含む移動局において、送信出力の一部を取り
    出して検波し、基準信号と比較・制御演算した後、演算
    結果を送信機の構成要素である利得可変手段にフィード
    バックする自動送信電力制御を適用する場合、フィード
    バックループの有効・無効切り替え手段と制御演算パラ
    メータ可変手段を設けて、自動送信電力制御の動作区間
    と非動作区間を作り、動作区間においては非動作区間に
    移行過程での送信出力電力の絶対精度および送信出力可
    変量精度を良好に保つために、個々の送信出力電力に応
    じて自動送信電力制御における送信電力収束オフセット
    値を調整することを目標として、結合器、検波器、誤差
    検出手段、制御演算手段、制御演算パラメータ生成手
    段、送信電力指定手段、フィードバックループの有効・
    無効切り替え手段、制御変数加算手段および利得可変手
    段からなるフィードバックループを備える送信電力制御
    装置を含むことを特徴とする移動局。
  12. 【請求項12】 送信出力電力を可変することのできる
    送信装置を含む移動局において、送信出力の一部を取り
    出して検波し、基準信号と比較・制御演算した後、演算
    結果を送信機の構成要素である利得可変手段にフィード
    バックする自動送信電力制御を適用する場合、送信機内
    の電力増幅器の電源制御手段と、電力増幅器の電源オフ
    時の送信信号バイパス手段と、フィードバックループの
    有効・無効切り替え手段と、制御演算パラメータ可変手
    段を設けて、自動送信電力制御の動作区間と非動作区間
    を作り、動作区間において各送信電力指定値に応じて電
    力増幅器のオンからオフへのおよびオフからオンへの制
    御と送信信号バイパス制御と送信機内の利得可変手段の
    動作点切り替え制御を連動させて送信電力低下時の送信
    機電流の削減を実現するとともに、非動作区間に移行過
    程での送信出力電力の絶対精度および送信出力可変量精
    度を良好に保つために、個々の送信出力電力に応じて自
    動送信電力制御における送信電力収束オフセット値を調
    整することを目標として、送信信号バイパス手段、電力
    増幅動作制御手段およびそれらと連動する、結合器、検
    波器、誤差検出手段、制御演算手段、制御演算パラメー
    タ生成手段、送信電力指定手段、フィードバックループ
    の有効・無効切り替え手段、制御変数加算手段及び利得
    可変手段からなるフィードバックループを備える送信電
    力制御装置を含むことを特徴とする移動局。
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