JP3757181B2

JP3757181B2 - Portable radio

Info

Publication number: JP3757181B2
Application number: JP2002099778A
Authority: JP
Inventors: 英次横田
Original assignee: 埼玉日本電気株式会社
Priority date: 2002-04-02
Filing date: 2002-04-02
Publication date: 2006-03-22
Anticipated expiration: 2022-04-02
Also published as: JP2003298435A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯無線器に関し、特に、状況に応じて隣接チャネル漏洩電力と消費電流の送信特性を最適化することができる携帯無線器の送信出力回路の構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の携帯無線器の送信出力回路は、ディジタル変調器で変調された高周波信号を増幅する電力増幅器と、送信波を放射するアンテナと、電力増幅器からアンテナに向かう信号を低損失で伝送し、アンテナから電力増幅器に向かう反射波を阻止するアイソレータとから構成されている。ここで、携帯無線器のアンテナから送出される不要輻射である隣接チャネル漏洩電力を電波法で定める値以下にするためには、電力増幅器の出力負荷インピーダンスを一定に保持する必要がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
電力増幅器では、電力増幅器からアイソレータ側を見たインピーダンスによって、その送信特性である隣接チャネル漏洩電力と消費電流の性能が左右され、また、隣接チャネル漏洩電力を向上させるインピーダンスと、消費電流を低減させるインピーダンスとは相反する傾向を示す。
【０００４】
そのため、隣接チャネル漏洩電力を改善しようとすると消費電流が増大してしまい、また、消費電流の低減を重視しすぎると隣接チャネル漏洩電力が規格を割ってしまう。そこで、送信出力回路の設計にあたっては、電力増幅器の出力負荷インピーダンスを、隣接チャネル漏洩電力と消費電流の両方の性能のバランスを取った値に設定せざるを得ないという問題点が有った。
【０００５】
このような従来の携帯無線器における電力増幅器の出力負荷インピーダンスの設定方法では、例えば、消費電流は多くても良いが隣接チャネル漏洩電力を向上したいといった状況や、或いは、隣接チャネル漏洩電力を犠牲にしても消費電流を小さくしたいといった状況等の個別の状況に対応することができず、電力増幅器の送信特性を状況に応じて最適化することができなかった。
【０００６】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、その主たる目的は、隣接チャネル漏洩電力と消費電流の送信特性を状況に応じて最適化することができる送信出力回路を備えた携帯無線器を提供することにある。
【０００７】
【問題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の携帯無線器は、送信波を増幅する電力増幅器と、前記電力増幅器に接続されるアイソレータと、送信波を放射するアンテナとを含む送信部を備える携帯無線器において、前記電力増幅器と前記アイソレータとの間にマッチング回路を備え、前記電力増幅器と前記マッチング回路との間に、前記電力増幅器から前記アイソレータを見たインピーダンスを調整可能なインピーダンス切り替え手段が接続され、前記インピーダンス切り替え手段が、前記携帯無線器の制御部から送出される制御信号により経路が切り替えられるスイッチと、一方が前記スイッチの各々の経路に接続され、他方が接地される複数の負荷とにより構成され、前記スイッチにより選択される前記負荷のインピーダンスが、隣接チャネル漏洩電力又は消費電流を最適化する値に設定されているものである。
【００１１】
このように、本発明は、携帯無線器の送信出力回路を構成する電力増幅器とアイソレータとの間に、電力増幅器の出力負荷インピーダンスを調整することができるインピーダンス切り替え手段を設け、インピーダンスを適宜切り替えることにより、隣接チャネル漏洩電力と消費電流の送信特性を状況に応じて最適化することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明に係る携帯無線器は、その好ましい一実施の形態において、携帯無線器の送信出力回路における電力増幅器の出力の部分に出力負荷インピーダンスを切り替えることができるインピーダンス切り替え回路を設け、電力増幅器のインピーダンスを適宜切り替えるという簡便な操作により、状況に応じて隣接チャネル漏洩電力と消費電流の送信特性を最適化することを特徴としている。
【００１３】
具体的には、図１に示すように、本実施形態の携帯無線器の送信出力回路は、送信波を増幅して出力する電力増幅器３と、電力増幅器３の出力に接続されるアイソレータ４と、送信波を放射するアンテナ５という従来の構成に加えて、電力増幅器３とアイソレータ４との間に、スイッチ１と負荷２（コイル、コンデンサなど）とから構成されるインピーダンス切り替え回路を設けている。
【００１４】
このインピーダンス切り替え回路は、携帯無線器の制御部から送出される制御信号１０１によりスイッチ１が遮断又は導通に切り替えられることにより、オープン又は負荷２接続になるという動作を実行する。従って、増幅器３からアイソレータ４側を見たインピーダンスが、制御信号１０１により切り替えられるという効果が得られ、消費電流は多くても良いが隣接チャネル漏洩電力を向上したいといった状況や、隣接チャネル漏洩電力を犠牲にしても消費電流を小さくしたいといった状況等の個別の状況に簡便に対応することができる。
【００１５】
【実施例】
上記した本発明の実施の形態についてさらに詳細に説明すべく、本発明の実施例について図面を参照して説明する。
【００１６】
［実施例１］
まず、本発明の第１の実施例に係る携帯無線器について、図１及び図２を参照して説明する。図１は、本発明の第１の実施例に係る携帯無線器の送信出力回路の構成を模式的に示す図であり、図２は、インピーダンス切り替え回路単体の構成を示す図である。
【００１７】
図１に示すように、第１の実施例に係る携帯無線器において、電力増幅器３で増幅された送信波は、アイソレータ４を通ってアンテナ５から放射される。また、電力増幅器３とアイソレータ４との間にはスイッチ１と所定のインピーダンスの負荷２とからなるインピーダンス切り替え回路が接続されており、スイッチ１は携帯無線器の制御部より送出される制御信号１０１により制御されている。
【００１８】
このスイッチ１は、制御信号１０１がＯＦＦの場合に遮断となり、制御信号１０１がＯＮの場合に導通となる。そして、スイッチ１が導通となると、電力増幅器３とアイソレータ４の間にスイッチ１を介して負荷２が接続されることになる。従って、電力増幅器３からアイソレータ４側を見た場合のインピーダンスは、制御信号１０１がＯＦＦであるかＯＮであるかに依存して適宜変化することになる。
【００１９】
以下、本実施例の携帯無線器の動作について説明する。図２に示すように、制御信号１０１がＯＦＦの場合、スイッチ１は遮断となるように動作する。この時、端子６からインピーダンス切り替え回路を見たインピーダンスはオープンとなる。一方、制御信号１０１がＯＮの場合、スイッチ１は導通となるように動作する。この時、端子６からインピーダンス切り替え回路を見たインピーダンスは負荷２となる。
【００２０】
引き続き、図１に記したインピーダンス切り替え回路を組み込んだ送信出力回路の動作について説明する。制御信号１０１がＯＦＦの場合、インピーダンス切り替え回路のインピーダンスはオープンであるため何も接続されていないのと同じ状態である。従って、電力増幅器３からアイソレータ４側を見たインピーダンスは、アイソレータ４の入力インピーダンスから定まるインピーダンスになる。
【００２１】
一方、制御信号１０１がＯＮの場合、インピーダンス切り替え回路は負荷２と等しくなる。従って、電力増幅器３からアイソレータ４側を見たインピーダンスは、アイソレータ４の入力インピーダンスと負荷２とから定まるインピーダンスになる。
【００２２】
このように、インピーダンス切り替え回路を用いることにより、電力増幅器３からアイソレータ４側を見たインピーダンスを制御信号１０１により切り替えることができ、状況に応じてインピーダンスを調整することにより、隣接チャネル漏洩電力と消費電流の送信特性を適宜最適化することができる。
【００２３】
なお、上記説明は簡略化した説明であり、実際の設計に際してはプリント配線板に生じる浮遊容量や、スイッチ１や配線パターンによる影響等について考慮する必要があり、これらの影響を加味して負荷２のインピーダンスを設定すればよい。
【００２４】
［実施例２］
次に、本発明の第２の実施例に係る携帯無線器について、図３を参照して説明する。図３は、第２の実施例に係る携帯無線器の送信出力回路の構成を模式的に示す図である。
【００２５】
前記した第１の実施例では、スイッチ１の開閉によって負荷２を接続するか否かを選択する構成としたが、より正確な制御が必要な場合は、図３に示すように、電力増幅器３とアイソレータ４の間にマッチング回路８を設け、スイッチ１として接点を２つ以上持つものを用い、例えば、負荷２と負荷７をスイッチ１の各接点に接続する構成とすることもできる。
【００２６】
すなわち、制御信号１０１がＯＦＦの時は負荷７側にスイッチが切り替わり、制御信号１０１がＯＮの時は負荷２側にスイッチが切り替わる。これにより、電力増幅器３の出力負荷インピーダンスは、制御信号１０１がＯＦＦの時は、アイソレータ４の入力インピーダンスと負荷７とマッチング回路８とから定まるインピーダンスになり、制御信号１０１がＯＮの時は、アイソレータ４の入力インピーダンスと負荷２とマッチング回路８とから定まるインピーダンスになる。従って、前記した第１の実施例よりもより細かなインピーダンスの切り替えが可能となり、隣接チャネル漏洩電力と消費電流の送信特性を状況に応じて適宜最適化することができる。
【００２７】
なお、上記各実施例では、電力増幅器３とアイソレータ４又はマッチング回路８との間に、スイッチ１と負荷２又はスイッチ１と負荷２と負荷７とからなるインピーダンス切り替え回路を設ける構成としたが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、電力増幅器３の出力負荷インピーダンスを細かく調整するために、インピーダンス切り替え回路を３つ以上の負荷を切り替え可能な構成としたり、インピーダンスを可変可能なコンデンサ等の負荷を設置する構成としてもよい。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の携帯無線器によれば、電力増幅器とアイソレータ又はマッチング回路との間にスイッチと負荷とから構成されるインピーダンス切り替え回路を設け、このインピーダンス切り替え回路を用いて適宜電力増幅器のインピーダンスを切り替えることにより、簡便に隣接チャネル漏洩電力と消費電流の送信特性を最適化することができる。
【００２９】
すなわち、電力増幅器の送信特性である隣接チャネル漏洩電力と消費電流は、電力増幅器からアイソレータ側を見たインピーダンスに影響を受けるが、隣接チャネル漏洩電力が向上するインピーダンスと消費電流が低減するインピーダンスとは相反するインピーダンスであり、従来の携帯無線器では、両者を同時に最適化させるインピーダンスを実現することはできなかった。
【００３０】
そこで、電力増幅器とアイソレータ又はマッチング回路との間に、インピーダンス切り替え回路を設け、電力増幅器からアイソレータ側を見たインピーダンスとして、制御信号がＯＦＦ時は消費電流が最適となるインピーダンス、制御信号がＯＮ時は隣接チャネル漏洩電力が最適となるインピーダンスとなるように周辺定数や負荷を選定することにより、最適化すべき送信特性を制御信号により切り替えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例に係る携帯無線器の送信部の構成を模式的に示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施例に係る携帯無線器のインピーダンス切り替え回路の構成を模式的に示すブロック図である。
【図３】本発明の第２の実施例に係る携帯無線器の送信部の構成を模式的に示すブロック図である。
【符号の説明】
１スイッチ
２負荷
３電力増幅器
４アイソレータ
５アンテナ
６端子
７負荷
８マッチング回路
１０１制御信号[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a portable radio device, and more particularly to a configuration of a transmission output circuit of a portable radio device that can optimize transmission characteristics of adjacent channel leakage power and current consumption according to a situation.
[0002]
[Prior art]
A transmission output circuit of a conventional portable radio device has a power amplifier that amplifies a high-frequency signal modulated by a digital modulator, an antenna that radiates a transmission wave, and a signal transmitted from the power amplifier to the antenna with low loss. And an isolator for blocking a reflected wave from the power amplifier to the power amplifier. Here, in order to reduce the adjacent channel leakage power, which is unnecessary radiation transmitted from the antenna of the portable wireless device, to a value determined by the Radio Law, it is necessary to keep the output load impedance of the power amplifier constant.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the power amplifier, the impedance of the adjacent channel leakage power and current consumption, which are its transmission characteristics, are affected by the impedance seen from the isolator side of the power amplifier, and the impedance and power consumption for improving the adjacent channel leakage power are reduced. It tends to contradict impedance.
[0004]
For this reason, if an attempt is made to improve the adjacent channel leakage power, the current consumption increases, and if too much importance is placed on the reduction of the current consumption, the adjacent channel leakage power breaks the standard. Therefore, in designing the transmission output circuit, there is a problem that the output load impedance of the power amplifier must be set to a value that balances the performance of both adjacent channel leakage power and current consumption.
[0005]
In such a conventional method for setting the output load impedance of a power amplifier in a portable radio device, for example, the current consumption may be large, but the adjacent channel leakage power is desired to be improved, or the adjacent channel leakage power is sacrificed. However, it has not been possible to deal with individual situations such as a situation where it is desired to reduce the current consumption, and the transmission characteristics of the power amplifier could not be optimized according to the situation.
[0006]
The present invention has been made in view of the above problems, and its main object is to provide a portable output device having a transmission output circuit capable of optimizing the transmission characteristics of adjacent channel leakage power and current consumption according to the situation. It is to provide a radio.
[0007]
[Means for solving problems]
In order to achieve the above object, a portable radio device of the present invention includes a power amplifier that amplifies a transmission wave, an isolator connected to the power amplifier, and an antenna that radiates a transmission wave. In the present invention, a matching circuit is provided between the power amplifier and the isolator, and an impedance switching unit capable of adjusting an impedance of the isolator as viewed from the power amplifier is connected between the power amplifier and the matching circuit . The impedance switching means includes a switch whose path is switched by a control signal sent from the control unit of the portable wireless device, and a plurality of loads, one of which is connected to each path of the switch and the other is grounded. And the impedance of the load selected by the switch is an adjacent channel leakage. Are those set to a value that optimizes the power or current consumption.
[0011]
As described above, according to the present invention, the impedance switching means that can adjust the output load impedance of the power amplifier is provided between the power amplifier and the isolator constituting the transmission output circuit of the portable wireless device, and the impedance is switched appropriately. Thus, transmission characteristics of adjacent channel leakage power and current consumption can be optimized according to the situation.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In a preferred embodiment of the portable wireless device according to the present invention, an impedance switching circuit capable of switching an output load impedance is provided at the output portion of the power amplifier in the transmission output circuit of the portable wireless device, and the impedance of the power amplifier It is characterized by optimizing the transmission characteristics of adjacent channel leakage power and current consumption according to the situation by a simple operation of appropriately switching between.
[0013]
Specifically, as shown in FIG. 1, the transmission output circuit of the portable wireless device of this embodiment includes a power amplifier 3 that amplifies and outputs a transmission wave, and an isolator 4 that is connected to the output of the power amplifier 3. In addition to the conventional configuration of the antenna 5 that radiates a transmission wave, an impedance switching circuit including a switch 1 and a load 2 (coil, capacitor, etc.) is provided between the power amplifier 3 and the isolator 4. .
[0014]
The impedance switching circuit performs an operation of opening or connecting to the load 2 when the switch 1 is switched to cutoff or conduction by the control signal 101 sent from the control unit of the portable wireless device. Therefore, the effect that the impedance when the isolator 4 side is viewed from the amplifier 3 can be switched by the control signal 101, and the current consumption may be large but the adjacent channel leakage power is desired to be improved. Even if sacrificed, it is possible to easily cope with individual situations such as a situation where it is desired to reduce current consumption.
[0015]
【Example】
In order to describe the above-described embodiment of the present invention in more detail, examples of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0016]
[Example 1]
First, a portable wireless device according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1 and FIG. FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of a transmission output circuit of a portable radio apparatus according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a single impedance switching circuit.
[0017]
As shown in FIG. 1, in the portable wireless device according to the first embodiment, the transmission wave amplified by the power amplifier 3 is radiated from the antenna 5 through the isolator 4. Further, an impedance switching circuit comprising a switch 1 and a load 2 having a predetermined impedance is connected between the power amplifier 3 and the isolator 4, and the switch 1 is controlled by a control signal 101 sent from the control unit of the portable wireless device. It is controlled by.
[0018]
The switch 1 is cut off when the control signal 101 is OFF, and becomes conductive when the control signal 101 is ON. When the switch 1 becomes conductive, the load 2 is connected between the power amplifier 3 and the isolator 4 via the switch 1. Accordingly, the impedance when the isolator 4 side is viewed from the power amplifier 3 changes appropriately depending on whether the control signal 101 is OFF or ON.
[0019]
Hereinafter, the operation of the portable wireless device of this embodiment will be described. As shown in FIG. 2, when the control signal 101 is OFF, the switch 1 operates to be cut off. At this time, the impedance when the impedance switching circuit is viewed from the terminal 6 is open. On the other hand, when the control signal 101 is ON, the switch 1 operates so as to be conductive. At this time, the impedance when the impedance switching circuit is viewed from the terminal 6 becomes the load 2.
[0020]
Subsequently, the operation of the transmission output circuit incorporating the impedance switching circuit shown in FIG. 1 will be described. When the control signal 101 is OFF, since the impedance of the impedance switching circuit is open, the state is the same as when nothing is connected. Therefore, the impedance when the isolator 4 side is viewed from the power amplifier 3 becomes an impedance determined from the input impedance of the isolator 4.
[0021]
On the other hand, when the control signal 101 is ON, the impedance switching circuit is equal to the load 2. Therefore, the impedance when the isolator 4 side is viewed from the power amplifier 3 is determined by the input impedance of the isolator 4 and the load 2.
[0022]
Thus, by using the impedance switching circuit, the impedance viewed from the power amplifier 3 when viewed from the isolator 4 side can be switched by the control signal 101, and by adjusting the impedance according to the situation, adjacent channel leakage power and consumption can be changed. The current transmission characteristics can be optimized as appropriate.
[0023]
The above description is a simplified description. In actual design, it is necessary to consider the stray capacitance generated in the printed wiring board, the influence of the switch 1 and the wiring pattern, and the like. What is necessary is just to set the impedance.
[0024]
[Example 2]
Next, a portable wireless device according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a diagram schematically illustrating the configuration of the transmission output circuit of the portable wireless device according to the second embodiment.
[0025]
In the first embodiment described above, whether or not the load 2 is connected by selecting the opening and closing of the switch 1 is selected. However, when more precise control is required, as shown in FIG. A matching circuit 8 is provided between the isolator 4 and the switch 1 having two or more contacts. For example, the load 2 and the load 7 can be connected to each contact of the switch 1.
[0026]
That is, when the control signal 101 is OFF, the switch is switched to the load 7 side, and when the control signal 101 is ON, the switch is switched to the load 2 side. As a result, the output load impedance of the power amplifier 3 is determined by the input impedance of the isolator 4 and the load 7 and the matching circuit 8 when the control signal 101 is OFF, and the isolator when the control signal 101 is ON. 4, the impedance determined by the load 2 and the matching circuit 8. Therefore, it is possible to switch the impedance more finely than in the first embodiment described above, and the transmission characteristics of the adjacent channel leakage power and current consumption can be appropriately optimized according to the situation.
[0027]
In each of the above embodiments, an impedance switching circuit including the switch 1 and the load 2 or the switch 1, the load 2, and the load 7 is provided between the power amplifier 3 and the isolator 4 or the matching circuit 8. The present invention is not limited to the above embodiment, and in order to finely adjust the output load impedance of the power amplifier 3, the impedance switching circuit can be configured to switch between three or more loads, or the impedance can be varied. It is good also as a structure which installs loads, such as a capacitor | condenser.
[0028]
【The invention's effect】
As described above, according to the portable wireless device of the present invention, an impedance switching circuit including a switch and a load is provided between the power amplifier and the isolator or the matching circuit, and power is appropriately supplied using the impedance switching circuit. By switching the impedance of the amplifier, it is possible to easily optimize the transmission characteristics of adjacent channel leakage power and current consumption.
[0029]
That is, the adjacent channel leakage power and current consumption, which are the transmission characteristics of the power amplifier, are affected by the impedance viewed from the isolator side from the power amplifier, but the impedance that improves adjacent channel leakage power and the impedance that reduces current consumption The impedances are contradictory, and the conventional portable radio device could not realize the impedance that optimizes both at the same time.
[0030]
Therefore, an impedance switching circuit is provided between the power amplifier and the isolator or matching circuit. When the control signal is OFF, the impedance when the control signal is OFF is the impedance when the control signal is OFF. When the control signal is ON The transmission characteristics to be optimized can be switched by the control signal by selecting the peripheral constant and the load so that the adjacent channel leakage power becomes the optimum impedance.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram schematically showing a configuration of a transmission unit of a portable wireless device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram schematically showing a configuration of an impedance switching circuit of the portable wireless device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram schematically showing a configuration of a transmission unit of a portable wireless device according to a second embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Switch 2 Load 3 Power Amplifier 4 Isolator 5 Antenna 6 Terminal 7 Load 8 Matching Circuit 101 Control Signal

Claims

In a portable wireless device including a power amplifier that amplifies a transmission wave, an isolator connected to the power amplifier, and an antenna that radiates a transmission wave,
A matching circuit is provided between the power amplifier and the isolator,
Between the power amplifier and the matching circuit, an impedance switching means capable of adjusting the impedance of the isolator viewed from the power amplifier is connected ,
The impedance switching means includes a switch whose path is switched by a control signal sent from the control unit of the portable wireless device, and a plurality of loads, one of which is connected to each path of the switch and the other is grounded. And
The portable radio device, wherein the impedance of the load selected by the switch is set to a value that optimizes adjacent channel leakage power or current consumption.