JP2008109351A - Output power controller and gain correction method for power amplifier - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、パワーアンプを備える出力電力制御装置及び該出力電力制御装置におけるパワーアンプの利得補正方法に関する。 The present invention relates to an output power control apparatus including a power amplifier and a power amplifier gain correction method in the output power control apparatus.
無線通信機や携帯電話機などの携帯端末の普及がすすみ、携帯端末のより一層の小型化・低消費電力化が求められている。上記無線通信機や携帯電話機では、パワーアンプで消費される電力が占める割合は非常に大きく、長時間の使用を可能にするためにパワーアンプの効率化が必須の条件になってきている。 With the spread of mobile terminals such as wireless communication devices and mobile phones, further downsizing and low power consumption of mobile terminals are required. In the above wireless communication device and mobile phone, the power consumed by the power amplifier accounts for a very large proportion, and the efficiency of the power amplifier has become an indispensable condition for enabling long-time use.
パワーアンプの消費電力を低減するために、最大電力出力時の効率の改善はもとより、低出力電力時の効率改善も併せて行われており、そのための手法として、電源電圧を可変することによって低出力電力時に電源電圧を下げて消費電力を抑えるという電源電圧制御が行われている(例えば、下記特許文献1)。
In order to reduce the power consumption of the power amplifier, not only the efficiency at the time of maximum power output is improved, but also the efficiency improvement at the time of low output power has been performed. Power supply voltage control is performed in which the power supply voltage is lowered during output power to suppress power consumption (for example,
ここで、出力電力を制御する際、線形補間テーブルを利用して線形補間動作を行っているが、低出力電力時に電流削減(効率改善)を行うためには、低出力電力時にパワーアンプのアイドル電流の切り替えを行う必要があり、アイドル電流を切り替えた場合に利得(Gain)の変動が発生してしまうために線形補間動作を満たせなくなり、出力電力制御規定の規格を満たせなくなってしまうという問題が生じる。 Here, when controlling output power, linear interpolation operation is performed using a linear interpolation table. To reduce current (improve efficiency) at low output power, the power amplifier idles at low output power. It is necessary to switch the current, and when the idle current is switched, the gain (Gain) fluctuates, so that the linear interpolation operation cannot be satisfied and the output power control regulation standard cannot be satisfied. Arise.
また、線形補間動作を確実に行うために利得の変動の少ないパワーアンプのみを使用する方法も考えられるが、この場合は使用可能なパワーアンプが限定されてしまうというデメリットが発生する。 In addition, a method of using only a power amplifier with little fluctuation in gain in order to surely perform the linear interpolation operation is conceivable. However, in this case, there is a demerit that a usable power amplifier is limited.
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、利得変動の大きいパワーアンプを用いても、正確な出力電力制御を行うことができる出力電力制御装置及びパワーアンプの利得補正方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and its main object is to provide an output power control apparatus and a power amplifier capable of performing accurate output power control even when a power amplifier having a large gain fluctuation is used. It is to provide a gain correction method.
上記目的を達成するため、本発明は、パワーアンプと、予め設定された出力電力の調整ポイントにおける制御情報が記述された線形補間テーブルを記憶する記憶手段と、前記線形補間テーブルを参照して、任意の出力電力に対して線形補間で前記パワーアンプを制御する制御手段とを少なくとも備える出力電力制御装置において、前記制御手段は、前記パワーアンプの利得変動が相対的に大きい領域に対して、出力電力の調整ポイントを追加する制御を行うものである。本発明においては、前記制御手段は、前記パワーアンプの電源電圧をスイープして利得の電源電圧依存特性を取得し、前記利得の電源電圧依存特性に基づいて前記利得の変化が相対的に大きい電源電圧領域を特定し、該電源電圧領域に対して、出力電力の調整ポイントを追加する構成とすることができる。 In order to achieve the above object, the present invention refers to a power amplifier, a storage means for storing control information at a preset output power adjustment point, a storage means for storing control information, and the linear interpolation table. An output power control apparatus comprising at least control means for controlling the power amplifier by linear interpolation with respect to arbitrary output power, wherein the control means outputs to a region where the gain fluctuation of the power amplifier is relatively large. Control for adding a power adjustment point is performed. In the present invention, the control means sweeps the power supply voltage of the power amplifier to obtain a power supply voltage dependency characteristic of the gain, and the power supply having a relatively large change in gain based on the power supply voltage dependency characteristic of the gain A voltage region is specified, and an adjustment point of output power can be added to the power supply voltage region.
また、本発明は、パワーアンプと、予め設定された出力電力の調整ポイントにおける制御情報が記述された線形補間テーブルを記憶する記憶手段と、前記線形補間テーブルを参照して、任意の出力電力に対して線形補間で前記パワーアンプを制御する制御手段とを少なくとも備える出力電力制御装置において、前記制御手段は、前記パワーアンプの利得変動が相対的に大きい領域を不使用領域として設定する制御を行うものである。本発明においては、前記制御手段は、前記パワーアンプの電源電圧をスイープして利得の電源電圧依存特性を取得し、該電源電圧依存特性に基づいて前記利得の変化が相対的に大きい電源電圧領域を特定し、該電源電圧領域を前記不使用領域として設定する構成とすることができ、また、前記制御手段は、線形補間における調整ポイントの低電圧側設定値と高電圧側設定値とに対して、前記低電圧側設定値のみが前記不使用領域に含まれるか、又は、前記低電圧側設定値と前記高電圧側設定値とが前記不使用領域を跨ぐ場合には、前記低電圧側設定値を前記不使用領域の最も高い電源電圧に設定し、前記高電圧側設定値が前記不使用領域に含まれる場合には、前記低電圧側設定値及び前記高電圧側設定値の双方を前記不使用領域の最も高い電源電圧に設定する制御を行う構成とすることもできる。 Further, the present invention refers to a power amplifier, storage means for storing a linear interpolation table in which control information at a preset output power adjustment point is described, and an arbitrary output power by referring to the linear interpolation table. On the other hand, in the output power control apparatus comprising at least control means for controlling the power amplifier by linear interpolation, the control means performs control for setting an area where the gain fluctuation of the power amplifier is relatively large as an unused area. Is. In the present invention, the control means sweeps the power supply voltage of the power amplifier to obtain a power supply voltage dependency characteristic of the gain, and a power supply voltage region in which the gain change is relatively large based on the power supply voltage dependency characteristic And the power supply voltage region is set as the non-use region, and the control means is configured to adjust the low voltage side set value and the high voltage side set value of the adjustment point in linear interpolation. When only the low voltage side set value is included in the non-use area, or when the low voltage side set value and the high voltage side set value cross the non-use area, the low voltage side When the set value is set to the highest power supply voltage in the non-use area, and the high voltage side set value is included in the non-use area, both the low voltage side set value and the high voltage side set value are set. The highest power in the unused area It may be configured to perform control to set the voltage.
また、本発明は、パワーアンプと、予め設定された出力電力の調整ポイントにおける制御情報が記述された線形補間テーブルを記憶する記憶手段と、前記線形補間テーブルを参照して、任意の出力電力に対して線形補間で前記パワーアンプを制御する制御手段とを少なくとも備える出力電力制御装置において、前記制御手段は、前記パワーアンプの利得変動が相対的に大きい領域に対して、直線近似で得られる利得と実際の利得との差分を補償する制御を行うものである。本発明においては、前記制御手段は、前記パワーアンプの電源電圧をスイープして利得の電源電圧依存特性を取得し、該電源電圧依存特性に基づいて前記利得の変化が相対的に大きい電源電圧領域を特定し、該電源電圧領域に対して、直線近似で算出される利得を実際の利得に合わせるための補正量を求め、該補正量に基づいて前記パワーアンプの前段に配置されるAGCアンプの利得を制御する構成とすることができる。 Further, the present invention refers to a power amplifier, storage means for storing a linear interpolation table in which control information at a preset output power adjustment point is described, and an arbitrary output power by referring to the linear interpolation table. On the other hand, in the output power control apparatus comprising at least control means for controlling the power amplifier by linear interpolation, the control means is a gain obtained by linear approximation for a region where the gain fluctuation of the power amplifier is relatively large. And control for compensating for the difference between the actual gain and the actual gain. In the present invention, the control means sweeps the power supply voltage of the power amplifier to obtain a power supply voltage dependency characteristic of the gain, and a power supply voltage region in which the gain change is relatively large based on the power supply voltage dependency characteristic And determining a correction amount for adjusting the gain calculated by the linear approximation to the actual gain with respect to the power supply voltage region, and based on the correction amount, the AGC amplifier disposed in the preceding stage of the power amplifier The gain can be controlled.
また、本発明の方法は、予め設定された出力電力の調整ポイントにおける制御情報が記述された線形補間テーブルを参照して、任意の出力電力に対して線形補間でパワーアンプを制御する出力電力制御装置における前記パワーアンプの利得補正方法であって、前記パワーアンプの利得変動が相対的に大きい領域に対して、出力電力の調整ポイントを追加するステップを有するものである。本発明においては、前記ステップでは、前記パワーアンプの電源電圧をスイープして利得の電源電圧依存特性を取得し、前記利得の電源電圧依存特性に基づいて前記利得の変化が相対的に大きい電源電圧領域を特定し、該電源電圧領域に対して、出力電力の調整ポイントを追加する構成とすることができる。 Further, the method of the present invention refers to a linear interpolation table in which control information at a preset output power adjustment point is described, and an output power control for controlling a power amplifier by linear interpolation for an arbitrary output power A method for correcting the gain of the power amplifier in the apparatus, comprising the step of adding an adjustment point of output power to a region where the gain fluctuation of the power amplifier is relatively large. In the present invention, in the step, the power supply voltage dependence characteristic of the gain is obtained by sweeping the power supply voltage of the power amplifier, and the change in the gain is relatively large based on the power supply voltage dependence characteristic of the gain. A region can be specified, and an adjustment point of output power can be added to the power supply voltage region.
また、本発明の方法は、予め設定された出力電力の調整ポイントにおける制御情報が記述された線形補間テーブルを参照して、任意の出力電力に対して線形補間でパワーアンプを制御する出力電力制御装置における前記パワーアンプの利得補正方法であって、前記パワーアンプの利得変動が相対的に大きい領域を不使用領域として設定するステップを有するものである。本発明においては、前記ステップでは、前記パワーアンプの電源電圧をスイープして利得の電源電圧依存特性を取得し、該電源電圧依存特性に基づいて前記利得の変化が相対的に大きい電源電圧領域を特定し、該電源電圧領域を前記不使用領域として設定する構成とすることができ、また、線形補間における調整ポイントの低電圧側設定値と高電圧側設定値に対して、前記低電圧側設定値のみが前記不使用領域に含まれるか、又は、前記低電圧側設定値と前記高電圧側設定値とが前記不使用領域を跨ぐ場合には、前記低電圧側設定値を前記不使用領域の最も高い電源電圧に設定し、前記高電圧側設定値が前記不使用領域に含まれる場合には、前記低電圧側設定値及び前記高電圧側設定値の双方を前記不使用領域の最も高い電源電圧に設定するステップを更に有する構成とすることもできる。 Further, the method of the present invention refers to a linear interpolation table in which control information at a preset output power adjustment point is described, and an output power control for controlling a power amplifier by linear interpolation for an arbitrary output power A method for correcting the gain of the power amplifier in the apparatus, comprising the step of setting an area where the gain fluctuation of the power amplifier is relatively large as an unused area. In the present invention, in the step, the power supply voltage dependence characteristic of the gain is obtained by sweeping the power supply voltage of the power amplifier, and a power supply voltage region in which the gain change is relatively large based on the power supply voltage dependence characteristic is obtained. The power supply voltage region can be specified as the non-use region, and the low voltage side setting can be set with respect to the low voltage side set value and the high voltage side set value of the adjustment point in linear interpolation. When only the value is included in the non-use area, or when the low voltage side set value and the high voltage side set value cross the non-use area, the low voltage side set value is set to the non-use area. If the high voltage side set value is included in the non-use area, both the low voltage side set value and the high voltage side set value are the highest in the non-use area. Set to power supply voltage It may be configured to further include a step.
また、本発明の方法は、予め設定された出力電力の調整ポイントにおける制御情報が記述された線形補間テーブルを参照して、任意の出力電力に対して線形補間でパワーアンプを制御する出力電力制御装置における前記パワーアンプの利得補正方法であって、前記パワーアンプの利得変動が相対的に大きい領域に対して、直線近似で得られる利得と実際の利得との差分を補償するステップを有するものである。本発明においては、前記ステップでは、前記パワーアンプの電源電圧をスイープして利得の電源電圧依存特性を取得し、該電源電圧依存特性に基づいて前記利得の変化が相対的に大きい電源電圧領域を特定し、該電源電圧領域に対して、直線近似で算出される利得を実際の利得に合わせるための補正量を求め、該補正量に基づいて前記パワーアンプの前段に配置されるAGCアンプの利得を制御する構成とすることができる。 Further, the method of the present invention refers to a linear interpolation table in which control information at a preset output power adjustment point is described, and an output power control for controlling a power amplifier by linear interpolation for an arbitrary output power A method for correcting the gain of the power amplifier in an apparatus, comprising a step of compensating for a difference between a gain obtained by linear approximation and an actual gain in a region where the gain fluctuation of the power amplifier is relatively large. is there. In the present invention, in the step, the power supply voltage dependence characteristic of the gain is obtained by sweeping the power supply voltage of the power amplifier, and a power supply voltage region in which the gain change is relatively large based on the power supply voltage dependence characteristic is obtained. A correction amount for specifying and adjusting the gain calculated by linear approximation to the actual gain is determined for the power supply voltage region, and the gain of the AGC amplifier disposed before the power amplifier based on the correction amount It can be set as the structure which controls.
このように、本発明は上記構成により、利得(Gain)が電源電圧/周波数/温度変動依存性を持つパワーアンプに対して、線形補間動作を崩すことなく送信出力電力を制御することができる。 As described above, according to the present invention, the transmission output power can be controlled without damaging the linear interpolation operation with respect to the power amplifier whose gain is dependent on the power supply voltage / frequency / temperature variation.
本発明の出力電力制御装置及びパワーアンプの利得補正方法によれば、送信出力電力の制御を線形補間によって実現している無線通信機もしくは携帯電話機などの携帯端末において、マニュアル又は自動で、パワーアンプの利得の変動が大きい領域に調整ポイントを追加したり、利得の変動が大きい領域を不使用領域として設定したり、利得の変動が大きい領域に対して補正を実施することにより、様々な特性のパワーアンプを使用することができ、また、より効率的にパワーアンプの制御を行うことができるため、消費電力を最大限に削減することができる。 According to the output power control apparatus and the power amplifier gain correction method of the present invention, in a portable terminal such as a wireless communication device or a cellular phone that realizes control of transmission output power by linear interpolation, the power amplifier is manually or automatically By adding adjustment points to areas with large gain fluctuations, setting areas with large gain fluctuations as unused areas, and performing corrections on areas with large gain fluctuations, Since a power amplifier can be used and the power amplifier can be controlled more efficiently, power consumption can be reduced to the maximum.
例えば、低出力時の消費電流を下げた(Gainは変動)パワーアンプが使用可能となり、携帯端末の消費電力を効率的に抑えることが可能となる。また、余分な消費電力を抑えることができるため、パワーアンプによる発熱も抑えることが可能となる。 For example, it is possible to use a power amplifier in which the current consumption at the time of low output is reduced (Gain varies), and the power consumption of the portable terminal can be efficiently suppressed. Further, since excessive power consumption can be suppressed, heat generation by the power amplifier can also be suppressed.
本発明は、送信出力電力の制御を線形補間によって実現している無線通信機もしくは携帯電話機などの携帯端末において、利得(Gain)が電源電圧/周波数/温度変動依存性を持つパワーアンプに対して、線形補間動作を崩すことなく送信出力電力制御を可能とするような補正動作を行うことを特徴とする。具体的には、マニュアル又はCPUの動作によって、パワーアンプの利得の変動が大きい領域に追加の調整ポイントを設けたり、利得の変動が大きい領域を不使用領域として設定したり、利得の変動が大きい領域に対して補正を実施することによって線形補間動作を確実に実施できるようにする。以下、図面を参照して具体的に説明する。 The present invention relates to a power amplifier whose gain (Gain) is dependent on power supply voltage / frequency / temperature variation in a portable terminal such as a wireless communication device or a cellular phone in which transmission output power control is realized by linear interpolation. The correction operation is performed so that the transmission output power can be controlled without breaking the linear interpolation operation. Specifically, by manual or CPU operation, an additional adjustment point is provided in an area where the gain fluctuation of the power amplifier is large, an area where the gain fluctuation is large is set as an unused area, or the gain fluctuation is large. By performing correction on the region, the linear interpolation operation can be reliably performed. Hereinafter, specific description will be given with reference to the drawings.
まず、本発明の第1の実施例に係る出力電力制御装置及びパワーアンプの利得補正方法について、図1乃至図4を参照して説明する。図1は、本実施例に係る携帯端末の出力電力制御部の構成を模式的に示すブロック図であり、図2及び図3は、パワーアンプの利得の電源電圧依存性を示す図である。また、図4は、線形補間テーブルの構成例を示す図である。 First, an output power control apparatus and a power amplifier gain correction method according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a block diagram schematically illustrating the configuration of the output power control unit of the mobile terminal according to the present embodiment. FIGS. 2 and 3 are diagrams illustrating the power supply voltage dependency of the gain of the power amplifier. FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration example of a linear interpolation table.
図1に示すように、本実施例の携帯端末は、I、Qベースバンド信号を生成するBaseBand回路6と、I、Qベースバンド信号を直交変調処理するミキサー回路や直交変調処理後の信号を増幅するドライバアンプなどを含むRFIC5と、RFIC5で増幅された信号を帯域制限するTXBPF4と、帯域制限された信号を増幅するパワーアンプ(PA)3と、パワーアンプ3で増幅された信号を出力するRF Front−end2及びアンテナ(ANT)1と、パワーアンプ3などに電力を供給するPower Supply IC8と、出力電力を検波して所望の電力値に調整するAPC(Auto Power Control)検波回路10と、DSP(Digital Signaling Processor)を含み、APCやAGC(Auto Gain Control)等の制御を行うCPU7と、後述する線形補間テーブルなどを記憶するメモリ9とを主な構成要素としている。
As shown in FIG. 1, the portable terminal of this embodiment includes a BaseBand circuit 6 that generates I and Q baseband signals, a mixer circuit that performs quadrature modulation processing on the I and Q baseband signals, and a signal after quadrature modulation processing. An
上記構成の無線通信機器や携帯電話機などの携帯端末では、TXAGC線形補間テーブルを持ち、線形補間によって出力電力の制御で実現している。まず、線形補間を用いたパワー調整のしくみの説明を行う。 A mobile terminal such as a wireless communication device or a mobile phone configured as described above has a TXAGC linear interpolation table and is realized by controlling output power by linear interpolation. First, the mechanism of power adjustment using linear interpolation will be described.
パワーアンプ3やRFIC5内のアンプ(Amp)はアナログの増幅器であり、また、RF Front−end2のフィルタ類はそれぞれ個別のバラツキ量を持っているため、量産を考慮した場合、出力電力の調整値を一意に決めることはできない。そのため、携帯端末に対して個別に出力電力を調整する必要があるが、すべての出力電力範囲にて調整を行うことは生産性の面から考えても、現実的ではない。
The
そこで、特定の出力電力(TXAGC線形補間テーブル)に対しては個別に調整を行い、それ以外の出力電力に対しては前後の調整ポイントの値から利得(Gain)が単調増加(減少)であるとして直線近似を行い、調整ポイント以外の出力電力を計算値によって求める方法が用いられている。 Therefore, the specific output power (TXAGC linear interpolation table) is individually adjusted, and the gain (Gain) is monotonously increased (decreased) from the values of the previous and subsequent adjustment points for the other output power. Is used to calculate the output power other than the adjustment point from the calculated value.
また、パワーアンプ3の効率化のために出力電力によって電源電圧の制御を行っている。ここでもTXAGCと同様にパワーアンプ電源電圧線形補間テーブルを持ち、線形補間によって電源電圧の制御を実現している。
Further, the power supply voltage is controlled by the output power in order to increase the efficiency of the
図1を参照して動作を説明する。ここでは利得(Gain)に電源電圧依存のあるパワーアンプ3について説明を行う。
The operation will be described with reference to FIG. Here, the
メモリ9には出力電力の調整ポイントが予め設定された線形補間テーブルが格納されており、出力電力はアンテナ1出力の電力を測定器でモニターして調整を行う。その場合、信号の流れは以下のようになる。
The memory 9 stores a linear interpolation table in which output power adjustment points are set in advance, and the output power is adjusted by monitoring the output power of the
まず、CPU7からの制御によって、BaseBand回路6から出力されたI、Qベースバンド信号はRFIC5のミキサー回路によってRF信号にアップコンバートされる。このI、Q信号を合成してAmpで増幅され、TXBPF4によって帯域外信号が減衰されてパワーアンプ3に入力される。そして、パワーアンプ3の利得で増幅された信号はRF Front−end2を通り、アンテナ1より出力される。
First, under the control of the CPU 7, the I and Q baseband signals output from the BaseBand circuit 6 are up-converted to RF signals by the mixer circuit of the
ここで、パワーアンプ3の電源電圧はPower Supply IC8より供給されているが、メモリ9には、予め設定された出力電力の設定値に対するパワーアンプ3の電源電圧値が記述された線形補間テーブルを有しており、出力電力によってパワーアンプ3の電源電圧を可変する制御を行っている。調整ポイント以外の出力電圧に関してはTXAGC線形補間動作と同様に線形補間にて計算で算出された電源電圧が供給される。
Here, although the power supply voltage of the
また、アンプやフィルタ等は周波数・温度によっても特性の変動を持つため、メモリ9内には周波数・温度による利得の変動を補正するためのTXAGCの周波数/温度補正テーブルを有しており、このテーブルによって補正をかけている。TXAGC線形補間動作と同様に設定ポイント以外は計算にて補間動作を行っている。 In addition, since amplifiers, filters, and the like have characteristic variations depending on frequency and temperature, the memory 9 has a TXAGC frequency / temperature correction table for correcting gain variations due to frequency and temperature. Correction is applied by the table. Similar to the TXAGC linear interpolation operation, the interpolation operation is performed by calculation except for the set points.
例えば、ある調整ポイントでの調整を行う場合、調整ポイントでのパワーアンプ3の電源電圧はメモリ9→CPU7→Power Supply IC8経由でパワーアンプ3に設定される。
For example, when adjustment is performed at a certain adjustment point, the power supply voltage of the
この電源電圧によってパワーアンプ3の利得は一意に決まり(周波数・温度は固定)、所望の出力電力になるようにRFIC5内のAmpをTXAGCにて調整を行い、調整後、メモリ9内のTXAGC線形補間テーブルに格納される。
The gain of the
以上のようにしてすべての調整ポイントで調整を行う。しかしながら、この調整手法では調整ポイント間のパワーアンプ3の利得変動は直線近似して計算が行われるため、線形補間テーブルの調整ポイント間で利得がリニアに近い特性でないと、パワー誤差が発生してしまうことになる。
As described above, adjustment is performed at all the adjustment points. However, in this adjustment method, the gain fluctuation of the
例えば、図2のような電源電圧によって利得変動が発生するパワーアンプ3を用いる場合、パワーアンプ3の電源電圧の線形補間ポイントを1V、2Vとすると、利得の電源電圧依存の少ない(1)のパワーアンプ(図の黒三角)では線形補間ポイント間の利得変動が少ないため誤差は発生しないが、利得の電源電圧依存が大きい(2)のパワーアンプ(図の黒丸)では線形補間ポイント間の利得が変動してしまっているため、線形補間ポイント間の出力電力は期待した電力値よりも大きい又は小さい値が出力されることになり、線形補間が成り立たなくなるため正確な電力制御を行うことができない。
For example, in the case of using the
直線近似を行うために線形補間ポイントを狭く設定すれば補間動作は可能となるが、必要以上の電源電圧をパワーアンプ3に供給することになってしまうため、効率的にパワーアンプ3を使用しているとは言えない。
If a linear interpolation point is set to be narrow in order to perform linear approximation, an interpolation operation can be performed. However, since an excessive power supply voltage is supplied to the
図2の(3)、(4)(図の×及び黒四角)はそれぞれ(1)、(2)の利得の傾きを示したもので、この値が大きく変動する場所を跨ぐような範囲では線形補間ポイントとして用いることはできず、線形補間テーブルポイント間で出力電力誤差が生じてしまうと、正確な出力電力制御を行うことができない。従って、正確な線形補間を行うためには、調整ポイント間でのパワーアンプ3の利得の直線性が必要であり、調整ポイント間で利得が変動してしまうようなパワーアンプ3を用いた場合では出力電力に誤差が生じてしまう結果となる。
(3) and (4) (x and black squares in the figure) in FIG. 2 indicate the slopes of the gains in (1) and (2), respectively. It cannot be used as a linear interpolation point, and if an output power error occurs between linear interpolation table points, accurate output power control cannot be performed. Therefore, in order to perform accurate linear interpolation, linearity of the gain of the
上記問題に対して、図2の(2)のような特性を持つパワーアンプ3に、図3のように追加の調整ポイントを設けることができれば、利得の電源電圧依存を持つパワーアンプ3でも線形補間動作が可能となり、出力電力の誤差は小さくなる。そこで本実施例では、マニュアル又は自動で追加の調整ポイントを設定できるような仕組みを設ける。
If the
具体的には、利得変動が発生している箇所に対して、線形補間動作が崩れないような調整ポイントの追加をメモリ9に設定する。この追加調整ポイントは、1ポイントにつき、追加を行う出力電力値/TXAGC設定値/パワーアンプ電源電圧設定値の3つのパラメータの設定が必要となる。 More specifically, an adjustment point is added to the memory 9 so that the linear interpolation operation does not break down at the portion where the gain fluctuation occurs. This additional adjustment point requires the setting of three parameters: output power value to be added / TXAGC set value / power amplifier power supply voltage set value for each point.
調整ポイントの追加数、各調整ポイントにおける電源電圧の設定をマニュアルで行う場合には、パワーアンプ3の利得の単体での特性の評価を行い、電源電圧依存が大きい場所で線形補間動作可能になるような追加ポイント数と場所を決める。
When manually setting the number of adjustment points and the power supply voltage at each adjustment point, the characteristic of the gain of the
また、自動で調整ポイントの追加を行う場合には、パワーアンプ3の最低動作保証電圧において歪が発生しないような十分低いTXAGC値の設定にて、CPU7がPower Supply IC8経由でパワーアンプ3の電源電圧のスイープ動作を行い、この出力電力特性を確認することで、パワーアンプ3の電源電圧による利得変動特性が確認できる。出力電力測定はAPC検波回路10を用いて行う。APC検波回路10は出力電力を一定に保つための回路であり、出力電力を検波して所望の電力値になるようにTXAGCで自動調整を行うものである。この回路の検波機能を用いて、出力電力の特性の確認を行う。
In addition, when the adjustment point is automatically added, the CPU 7 sets the power supply of the
そして、この利得変動特性に基づいて、CPU7内のDSPにて利得の傾きの計算を行い、利得の変動の大きい部分に対して追加の調整ポイントを設けることでパワーアンプ電源電圧の線形補間動作を実現する。 Based on the gain fluctuation characteristics, the gain slope is calculated by the DSP in the CPU 7, and an additional adjustment point is provided for a portion where the gain fluctuation is large, thereby performing linear interpolation operation of the power amplifier power supply voltage. Realize.
追加した調整ポイントのTXAGC調整値については上記設定後に利得値が決まるため、TXAGC設定値は出力電力の個別調整によって求める。そして、CPU7は図4のように追加された調整ポイントを用いて新たな線形補間テーブルを作成する。出力電力の調整においては、新たに追加された調整ポイントでの電力調整をTXAGCで行い、TXAGC設定値に値を格納する。 Since the TXAGC adjustment value of the added adjustment point is determined after the above setting, the TXAGC setting value is obtained by individual adjustment of the output power. Then, the CPU 7 creates a new linear interpolation table using the added adjustment points as shown in FIG. In the adjustment of the output power, power adjustment at the newly added adjustment point is performed by TXAGC, and a value is stored in the TXAGC set value.
このように、本発明では、マニュアル又はCPU7の動作により、パワーアンプ3の利得の変化が大きい部分を特定し、特定した部分に関しては、新たな線形補間ポイントを任意に追加することにより、電源電圧に対して利得が大きく変動する特性を持つパワーアンプ3を用いた場合でも、確実に線形補間動作を実現することができる。
As described above, in the present invention, the part where the gain change of the
また、周波数・温度補正のTXAGC補正テーブルに対しても同様であり、周波数・温度によってパワーアンプ3の利得が大きく変動する特性を持つ場合であっても、マニュアル又はCPU7の動作により補正ポイントを追加することで補間動作を正確にかけることが可能となる。
The same applies to the TXAGC correction table for frequency / temperature correction, and even when the gain of the
次に、本発明の第2の実施例に係る出力電力制御装置及びパワーアンプの利得補正方法について、図5を参照して説明する。図5は、パワーアンプの利得の電源電圧依存性を示す図である。 Next, an output power control apparatus and a power amplifier gain correction method according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a diagram illustrating the power supply voltage dependency of the gain of the power amplifier.
前記した第1の実施例では、パワーアンプ3の利得が変動する領域に調整ポイントを追加したが、パワーアンプ3の利得が変動する区間や該区間を跨ぐようなポイントではそもそも線形補間動作を行うことが好ましくないため、本実施例では、使用できない領域(以下、不使用領域と呼ぶ。)を設定することにより、パワーアンプ3の利得変動が小さい部分でのみ線形補間動作を行うようにする。
In the first embodiment described above, an adjustment point is added to a region where the gain of the
この不使用領域の設定はマニュアルでも自動(CPU7の動作)でも設定可能であり、自動の場合には、第1の実施例で説明したAPC検波回路10とCPU7内のDSPを用いることによって利得の変動特性を求め、ある一定の変動量が発生している領域を不使用領域として設定する。
This non-use area can be set manually or automatically (the operation of the CPU 7). In the automatic case, the gain can be increased by using the
そして、設定した不使用領域に含まれたり、不使用領域を跨ぐような調整ポイントで線形補間動作を行う場合には、不使用領域外の設定値を自動的に選択して設定を行う。その際、線形補間動作を行う上で、調整ポイントの高電圧側の設定値と低電圧側の設定値とが不使用領域に含まれる又は跨ぐか否かで以下の場合分けを行う。 When the linear interpolation operation is performed at an adjustment point included in the set unused area or straddling the unused area, a setting value outside the unused area is automatically selected and set. At that time, when performing the linear interpolation operation, the following cases are classified depending on whether or not the setting value on the high voltage side and the setting value on the low voltage side of the adjustment point are included in or crossed over in the unused area.
1.低電圧側設定値のみが不使用領域に含まれる場合、または、線形補間ポイント間で不使用領域を跨いだ場合は、低電圧側設定値を不使用領域の最も高い電源電圧値に設定し、2つの領域を跨ぐ場合は不使用領域の最も高い電源電圧値に設定する。例えば図5の場合、1.4V−2.0V間の線形補間設定の場合は1.8V−2.0Vの線形補間に自動的に変更する。 1. If only the low voltage side set value is included in the unused area, or if the unused area is crossed between linear interpolation points, set the low voltage side set value to the highest power supply voltage value in the unused area, When straddling two areas, the highest power supply voltage value is set in the unused area. For example, in the case of FIG. 5, in the case of the linear interpolation setting between 1.4V-2.0V, it is automatically changed to 1.8V-2.0V linear interpolation.
2.高電圧側設定値のみが不使用領域の場合は、低電圧側・高電圧側設定値ともに不使用領域の最も高い電源電圧値に設定する。例えば、図5の場合、1.3V−1.7V間の線形補間設定の場合は1.8V−1.8V(固定値)の線形補間に変更する。 2. If only the high voltage side set value is in the non-use area, both the low voltage side and high voltage side set values are set to the highest power supply voltage value in the non-use area. For example, in the case of FIG. 5, in the case of linear interpolation setting between 1.3V and 1.7V, the linear interpolation is changed to 1.8V-1.8V (fixed value).
3.低電圧側・高電圧側ともに不使用領域の場合は、低電圧側・高電圧側設定値ともに不使用領域の最も高い電源電圧値に設定する。例えば、図5の場合、1.0V−1.6V間の線形補間設定(点線)の場合は1.8V−1.8V(固定値)の線形補間に変更する。 3. If the low-voltage side and high-voltage side are not in use, set both the low-voltage and high-voltage settings to the highest power supply voltage in the non-use area. For example, in the case of FIG. 5, in the case of linear interpolation setting (dotted line) between 1.0 V and 1.6 V, the linear interpolation is changed to 1.8 V to 1.8 V (fixed value).
なお、線形補間ポイントの電圧値を設定する際に低い電源電圧を指定してしまうと、パワーアンプ3の歪を満たせない可能性があるため、高い電源電圧を設定することで歪の確保を行う。また、不使用領域の設定はメモリ9に格納されており、任意に変更が設定可能である。
If a low power supply voltage is specified when setting the voltage value of the linear interpolation point, there is a possibility that the distortion of the
このように、線形補間動作を行う調整ポイントが利得の変動が大きい領域に含まれるか、該領域を跨ぐ場合には、他の正常な調整ポイントに振り替えを行うというようなしくみを設けることにより、線形補間テーブルを崩さずにパワーアンプ3の特性によらず柔軟に使用可能となる。また、この手法では線形補間ポイントの追加等は行わないため、現状の線形補間テーブルを用いて実現することが可能である。
In this way, when the adjustment point for performing the linear interpolation operation is included in the region where the fluctuation of the gain is large or straddles the region, by providing a mechanism for transferring to another normal adjustment point, The linear interpolation table can be flexibly used regardless of the characteristics of the
次に、本発明の第3の実施例に係る出力電力制御装置及びパワーアンプの利得補正方法について、図6を参照して説明する。図6は、パワーアンプの利得の電源電圧依存性を示す図である。 Next, an output power control apparatus and a power amplifier gain correction method according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a diagram illustrating the power supply voltage dependency of the gain of the power amplifier.
前記した第2の実施例では、パワーアンプ3の利得が変動する領域を不使用領域に設定したが、本実施例では、補正をかけることで線形補間動作を実現する。具体的には、利得の変動が発生する領域では線形補間テーブルの調整ポイント間で直線近似ができないため、利得が線形補間計算値より大きい/小さい場合が発生してしまう。そこで、図6のように変動が発生している領域に余分な利得分のTXAGC補正をかけることによって、線形補間動作を実現する。
In the second embodiment described above, the region where the gain of the
補正をかける場所及び補正量はマニュアルでも自動(CPU7の動作)でも設定可能であり、自動の場合には第1の実施例で説明したAPC検波回路10とCPU7内のDSPを用いることによって利得の変動特性を求め、パワーアンプ3の電源電圧の線形補間動作が保てるような補正箇所と補正量を自動で算出して補正をかける。
The location and amount of correction can be set manually or automatically (the operation of the CPU 7). In the automatic case, the gain can be increased by using the
そして、変動する利得が直線近似になるように補正量の設定をメモリ9に行い、該当の設定電力においてCPU7経由でTXAGC電圧に補正量が加えられる。また、補正をかけるポイント間の値については線形補間にて補正が行われる。 Then, the correction amount is set in the memory 9 so that the fluctuating gain becomes a linear approximation, and the correction amount is added to the TXAGC voltage via the CPU 7 at the corresponding set power. Further, values between points to be corrected are corrected by linear interpolation.
この動作により、パワーアンプ3の電源電圧による利得の変動は吸収され、パワーアンプ3の電源電圧の線形補間動作が可能となる。また、マニュアル補正の場合、補正をかけるポイント数は任意に設定が可能であり、利得変動量に従って適宜決めることが可能である。
By this operation, the gain fluctuation due to the power supply voltage of the
なお、上記各実施例では、送信側のパワーアンプの利得補正について記載したが、受信側のパワーアンプの利得補正に対しても同様に適用することができる、また、上記各実施例では、携帯端末のパワーアンプの利得補正について述べたが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、線形補間テーブルを参照して線形補間動作を行う任意のデバイスに対して同様に適用することができる。 In each of the above-described embodiments, the gain correction of the power amplifier on the transmission side has been described. However, the same can be applied to the gain correction of the power amplifier on the reception side. Although the gain correction of the power amplifier of the terminal has been described, the present invention is not limited to the above embodiment, and can be similarly applied to any device that performs a linear interpolation operation with reference to a linear interpolation table. it can.
本発明は、線形補間テーブルを参照して線形補間動作を行う任意のデバイス及び該デバイスを備える任意の機器並びに該機器における線形補間動作の制御方法に対して利用可能である。 The present invention is applicable to an arbitrary device that performs a linear interpolation operation with reference to a linear interpolation table, an arbitrary device including the device, and a method for controlling the linear interpolation operation in the device.
1 ANT(アンテナ)
2 RF Front−end
3 PA(パワーアンプ)
4 TXBPF
5 RFIC
6 BaseBand回路
7 CPU
8 Power Supply IC
9 メモリ
10 APC検波回路
1 ANT (antenna)
2 RF Front-end
3 PA (Power Amplifier)
4 TXBPF
5 RFIC
6 BaseBand circuit 7 CPU
8 Power Supply IC
9
Claims (14)
前記制御手段は、前記パワーアンプの利得変動が相対的に大きい領域に対して、出力電力の調整ポイントを追加する制御を行うことを特徴とする出力電力制御装置。 A power amplifier, a storage means for storing a linear interpolation table in which control information at a preset output power adjustment point is described, and the linear interpolation table for linear output with respect to an arbitrary output power with reference to the linear interpolation table; In an output power control device comprising at least control means for controlling a power amplifier,
The output power control apparatus, wherein the control means performs control to add an adjustment point of output power to a region where the gain fluctuation of the power amplifier is relatively large.
前記制御手段は、前記パワーアンプの利得変動が相対的に大きい領域を不使用領域として設定する制御を行うことを特徴とする出力電力制御装置。 A power amplifier, a storage means for storing a linear interpolation table in which control information at a preset output power adjustment point is described, and the linear interpolation table for linear output with respect to an arbitrary output power with reference to the linear interpolation table; In an output power control device comprising at least control means for controlling a power amplifier,
The output power control apparatus according to claim 1, wherein the control unit performs control to set an area where the gain fluctuation of the power amplifier is relatively large as an unused area.
前記低電圧側設定値のみが前記不使用領域に含まれるか、又は、前記低電圧側設定値と前記高電圧側設定値とが前記不使用領域を跨ぐ場合には、前記低電圧側設定値を前記不使用領域の最も高い電源電圧に設定し、
前記高電圧側設定値が前記不使用領域に含まれる場合には、前記低電圧側設定値及び前記高電圧側設定値の双方を前記不使用領域の最も高い電源電圧に設定する制御を行うことを特徴とする請求項4記載の出力電力制御装置。 The control means, for the low voltage side set value and the high voltage side set value of the adjustment point in linear interpolation,
When only the low voltage side set value is included in the non-use area, or when the low voltage side set value and the high voltage side set value cross the non-use area, the low voltage side set value Is set to the highest power supply voltage in the unused area,
When the high voltage side set value is included in the non-use area, control is performed to set both the low voltage side set value and the high voltage side set value to the highest power supply voltage in the non-use area. The output power control apparatus according to claim 4.
前記制御手段は、前記パワーアンプの利得変動が相対的に大きい領域に対して、直線近似で得られる利得と実際の利得との差分を補償する制御を行うことを特徴とする出力電力制御装置。 A power amplifier, a storage means for storing a linear interpolation table in which control information at a preset output power adjustment point is described, and the linear interpolation table for linear output with respect to an arbitrary output power with reference to the linear interpolation table; In an output power control device comprising at least control means for controlling a power amplifier,
The output power control apparatus characterized in that the control means performs control to compensate for a difference between a gain obtained by linear approximation and an actual gain in a region where the gain variation of the power amplifier is relatively large.
前記パワーアンプの利得変動が相対的に大きい領域に対して、出力電力の調整ポイントを追加するステップを有することを特徴とする利得補正方法。 Gain correction of the power amplifier in the output power control apparatus that controls the power amplifier by linear interpolation for any output power with reference to a linear interpolation table in which control information at preset output power adjustment points is described A method,
A gain correction method comprising a step of adding an output power adjustment point to a region where the gain fluctuation of the power amplifier is relatively large.
前記パワーアンプの利得変動が相対的に大きい領域を不使用領域として設定するステップを有することを特徴とする利得補正方法。 Gain correction of the power amplifier in the output power control apparatus that controls the power amplifier by linear interpolation for any output power with reference to a linear interpolation table in which control information at preset output power adjustment points is described A method,
A gain correction method comprising: setting an area where the gain fluctuation of the power amplifier is relatively large as an unused area.
前記低電圧側設定値のみが前記不使用領域に含まれるか、又は、前記低電圧側設定値と前記高電圧側設定値とが前記不使用領域を跨ぐ場合には、前記低電圧側設定値を前記不使用領域の最も高い電源電圧に設定し、
前記高電圧側設定値が前記不使用領域に含まれる場合には、前記低電圧側設定値及び前記高電圧側設定値の双方を前記不使用領域の最も高い電源電圧に設定するステップを更に有することを特徴とする請求項11記載の利得補正方法。 For low voltage side set value and high voltage side set value of adjustment point in linear interpolation,
When only the low voltage side set value is included in the non-use area, or when the low voltage side set value and the high voltage side set value cross the non-use area, the low voltage side set value Is set to the highest power supply voltage in the unused area,
When the high voltage side set value is included in the non-use region, the method further includes the step of setting both the low voltage side set value and the high voltage side set value to the highest power supply voltage in the non-use region. The gain correction method according to claim 11.
前記パワーアンプの利得変動が相対的に大きい領域に対して、直線近似で得られる利得と実際の利得との差分を補償するステップを有することを特徴とする利得補正方法。 Gain correction of the power amplifier in the output power control apparatus that controls the power amplifier by linear interpolation for any output power with reference to a linear interpolation table in which control information at preset output power adjustment points is described A method,
A gain correction method comprising a step of compensating for a difference between a gain obtained by linear approximation and an actual gain in a region where the gain fluctuation of the power amplifier is relatively large.
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|---|---|---|---|
| JP2006289706A JP2008109351A (en) | 2006-10-25 | 2006-10-25 | Output power controller and gain correction method for power amplifier |
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|---|---|---|---|---|
| WO2011124053A1 (en) * | 2010-04-07 | 2011-10-13 | 中兴通讯股份有限公司 | Method for adjusting volume of power amplifier and system thereof |
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