JPH11266169A - 移動電話機装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】通話時間を短くしたり高価な回路を用いたりす
ることなく、受信周波数帯における送信機ノイズに対す
る厳しい規格を満足できるようにする。 【解決手段】通過帯域と減衰帯域とを有する電圧制御型
可変同調フィルタ３を変調器１と電力増幅器５との間に
配置する。さらに、電圧制御型可変同調フィルタ３の通
過帯域が送信周波数帯にありかつ減衰帯域が受信周波数
帯域にあるようにこの可変同調フィルタ３を制御する制
御装置を、電力検出器４、位相検出器６、ディザ発生回
路７、制御回路８、加算器９及びサンプル／ホールド回
路１０によって構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、移動電話機装置に
関し、特に、時分割多元接続（ＴＤＭＡ; Time Divisio
n Multiple Access）方式などによる移動体通信システ
ムで使用される移動電話機装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に知られている移動電話機は、ＵＨ
Ｆ（極超短波;Ultra High Frequency）周波数帯内の別
個の周波数で送信と受信を行うものである。このような
移動電話機を使用する移動体通信システムにおける多元
接続の方式としては例えばＴＤＭＡ方式があり、このＴ
ＤＭＡ方式は、例えば、欧州でのデジタル携帯電話方式
であるＧＳＭ（Global System for Mobile communicati
on）システムで使用されている。ＴＤＭＡシステム（Ｇ
ＳＭシステム）では、受信周波数帯域内に含まれる送信
機ノイズの量について厳格な規格が定められており、こ
のような規格を満足するための方法として、移動電話機
の送信機の電力増幅器の出力部に、Ｑの大きいノッチフ
ィルタを使用する方法が知られている。しかしながら、
そのようなフィルタは比較的サイズが大きいとともに、
かなりの挿入損失をもたらす。この挿入損失を補償する
ために電力増幅器は比較的高い出力パワーで作動しなけ
ればならず、そのため、通常は電話機内の電池である電
源装置から、比較的大きな電流が引き出される。したが
って、電池の容量が一定であれば、このようなノッチフ
ィルタを用いる移動電話機の通話時間は短くなる。

【０００３】別の公知の種類の移動電話機として、送信
周波数帯で送信する信号を生じる変調器と電力増幅器と
の間を位相ロックループ（ＰＬＬ）によって接続してい
るものがある。ここで、変調器の変調出力は、位相ロッ
クループの位相敏感検出器（フェーズ・センシティブ・
ディテクタ）の入力に接続し、電力増幅器の入力は、位
相ロックループの電圧制御発振回路（ＶＣＯ）に接続し
ている。このように構成することにより、電力増幅器に
供給される送信信号の広帯域ノイズが、ループがロック
しているときの電圧制御発振回路の位相ノイズによって
決定するので、位相ノイズが小さい電圧制御発振回路を
用いることにより、受信周波数帯域に含まれる送信機ノ
イズを低減することができる。しかしながら、ＵＨＦ帯
で動作する、位相ノイズが小さい電圧制御発振回路は比
較的高価である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の移動電話機の場合、受信周波数帯域に含まれる送信機
ノイズを低減しようとすると、消費電流量が増大して通
話時間が短くなる、あるいは、比較的高価な低位相ノイ
ズ電圧制御発振回路を用いなければならない、という問
題点がある。

【０００５】本発明の目的は、通話時間を短くしたり高
価な回路を用いたりすることなく、受信周波数帯におけ
る送信機ノイズに対する厳しい規格を満足することがで
きる移動電話機装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の移動電話機装置
は、送信周波数帯域内の送信信号を発生する変調器と、
送信信号を増幅してアンテナに供給する電力増幅器と、
変調器と電力増幅器との間に配置され、通過帯域と減衰
帯域とを有する可変同調フィルタと、通過帯域が送信周
波数帯域にありかつ減衰帯域が移動電話機装置の受信周
波数帯域にあるように可変同調フィルタを制御する制御
装置と、を有する。

【０００７】本発明によれば、電力増幅器の出力に対し
て挿入損失をもたらす素子を必要としないので、通話時
間に対してほとんど影響が及ばない。また、可変同調フ
ィルタなどの比較的簡単かつ安価な回路を用いるので、
装置のコストにはほとんど影響がない。

【０００８】

【発明の実施の形態】次に、本発明の好ましい実施の形
態について、図面を参照して説明する。図１は、本発明
の好ましい実施の一形態の移動電話機装置の構成を示す
ブロック図であり、図２は、図１の装置での動作を説明
するタイミングチャートである。

【０００９】図１に示す移動電話機装置は、ＴＤＭＡシ
ステムあるいはＧＳＭシステムなどの標準的な移動体通
信システム内で使用されるものであり、使用される移動
体通信システムでの規格にしたがってＵＨＦ周波数帯で
変調キャリア（搬送波）を発生する変調器１を有する。
変調器１の出力は、前置増幅器２を介して電圧制御型可
変同調フィルタ３の入力に供給される。電圧制御型可変
同調フィルタ３の出力は、電力検出器４を介して、電力
増幅器５の入力に接続している。この電力増幅器５から
出力される送信信号は、アンテナ（不図示）に供給され
る。

【００１０】電力検出器４は、電圧制御型可変同調フィ
ルタ３の出力電力を検出するものであり、その検出出力
（電力検出値）は、位相検出器６の第１の入力に接続し
ている。位相検出器６は、例えば、乗算器によって構成
してもよい。位相検出器６の第２の入力には、ディザ発
生回路７の出力が接続している。ディザ発生回路７につ
いては後述する。位相検出器６の出力は、制御回路８の
入力に接続している。ここで制御回路８は、例えば演算
増幅器（オペレーショナル・アンプ：ＯＰアンプ）で構
成されており、この演算増幅器の一方の入力が制御回路
８の入力であって、他方の入力は、電圧制御型可変同調
フィルタ３の最大出力電力に相当する基準電圧を供給す
るための基準電圧電源（不図示）に接続している。この
ような制御回路８は、比較器として機能する。ディザ発
生回路７の出力信号及び制御回路８の出力信号を加算す
るための加算器９が設けられており、加算器９の出力
は、サンプル／ホールド回路１０を介して、電圧制御型
可変同調フィルタ３の同調電圧入力端子に接続してい
る。

【００１１】次に、この移動電話機装置の動作について
説明する。この移動電話機装置は、ＴＤＭＡシステムで
の使用を前提としているため、間欠的に送信を行う。こ
こで実際にアンテナから送信を行っている期間を送信ス
ロットと呼ぶ。

【００１２】図２に示しタイミングチャートにおいて、
波形Ａは前置増幅器２の出力信号の包絡線を示してお
り、波形Ｂは送信スロット時における電力増幅器５の出
力信号の包絡線を示している。ここで送信スロットは、
時刻ｔ２と時刻ｔ３の間の期間である。波形Ｃは、送信
スロットに先立つ、時刻ｔ１と時刻ｔ２の間のフィルタ
較正期間を示している。なお、波形Ｄは、サンプル／ホ
ールド回路１０の制御入力１１での信号の遷移を示して
いる。

【００１３】装置の通常の動作時には、信号を送信する
際に電力増幅器５を最初に非動作状態とすることで、前
置増幅器２をスイッチオンしたことによって生じる電源
過渡電流によって影響されずに、変調器１内やその他の
箇所にある回路を安定させることができる。図２の時刻
ｔ１から開始する送信シーケンスの初期化段階では、波
形Ｄで表わされる信号が、保持回路であるサンプル／ホ
ールド回路１０の制御入力１１に供給され、これによっ
て、サンプル／ホールド回路のホールド（保持）機能が
禁止され、加算器９の出力が電圧制御型可変同調フィル
タ３の同調電圧入力部に直接供給される。

【００１４】ディザ発生回路７は、例えば、適切に制御
されたカウンタもしくはマイクロプロセッサの出力に接
続しているデジタル−アナログ変換器（ＤＡＣ）として
具体化することができ、いわゆるディザ信号と知られて
いる変動電圧を発生する。この発生した変動電圧の振幅
によって、要求される同調周波数領域すなわち前置増幅
器２からの送信信号を含む周波数帯内の周波数に、電圧
制御型可変同調フィルタ３の同調が合わされる。ディザ
発生回路７の出力電圧が隣接する２つの値の間で「小刻
みに切り替わる（dithered）」ことで、電圧制御型可変
同調フィルタ３が隣接する２つの拒絶値の間で同調され
る。

【００１５】電圧制御型可変同調フィルタ３は、好まし
くは、前置増幅器２からの送信信号を通過させるだけの
広さの通過帯域を有するとともに、通過帯域外では、装
置の受信周波数帯での、電力増幅器５の出力に起因する
ノイズが必要な規格を満足するような減衰度を有する、
バンドパス（帯域通過）フィルタである。別法として、
ハイパス（高域通過）フィルタなどの他の種類のフィル
タを使用することも可能である。

【００１６】電圧制御型可変同調フィルタ３の通過帯域
が２つの中心周波数間で小刻みに切り替わる時に、変調
器１及び前置増幅器２から電圧制御型可変同調フィルタ
３によって電力検出器４に供給される電力量が変化す
る。そのため、電力検出器４の出力は変動する電圧であ
って、ディザ発生回路７の出力信号に対するその位相変
動は、送信信号が電圧制御型可変同調フィルタ３の通過
帯域の上であるか下であるかによって決まるものであ
る。例えば、送信信号の周波数が、第１の通過帯域とそ
の第１の通過帯域より高周波数側の第２の通過帯域の両
方より下である場合に、電圧制御型可変同調フィルタ３
が第１の通過帯域から第２の通過帯域に切り替わる時
に、電力検出器４の出力が低下する。一方、送信信号の
周波数が第１及び第２の通過帯域より上である場合、第
１の通過帯域から第２の通過帯域への切り替えによっ
て、電力検出器４の出力信号が上昇する。そこで、位相
検出器６の出力からは、送信周波数帯とフィルタの通過
帯域との間の差の極性および絶対値に依存して極性と絶
対値が決まる信号が出力される。

【００１７】制御回路８は、位相検出器６の出力を、正
しく同調された場合の電圧制御型電圧同調フィルタ３の
最大出力に相当する基準値と比較する。したがって制御
回路８は誤差信号を発生し、この誤差信号はディザ発生
回路７からの信号に加算され、電圧制御型可変同調フィ
ルタ３を送信周波数帯に向かうように同調させる。この
配置は、変調器１からの送信信号の送信周波数帯に対し
て電圧制御型可変同調フィルタ３の通過帯域をロックす
るサーボ・フィードバック配置として機能する。

【００１８】電圧制御型可変同調フィルタ３の出力電力
が所定の値であることを制御回路８が検出すると、時刻
ｔ２においてサンプル／ホールド回路１０が有効にさ
れ、サンプル／ホールド回路１０は同調電圧の正しい値
をサンプリングして保持し、それが次に電圧制御型可変
同調フィルタ３に供給される。したがって、フィルタの
通過帯域は送信周波数帯にロックされる。続いて電力増
幅器５が動作状態となって、例えば図２に示す時刻ｔ２
のようなその所定の時刻において、送信を開始できるよ
うになる。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、通過帯域
と減衰帯域とを有する可変同調フィルタと、この可変同
調フィルタの通過帯域が送信周波数帯にありかつ減衰帯
域が受信周波数帯域にあるように可変同調フィルタを制
御する制御装置と、を設けることにより、通話時間に対
してほとんど影響を与えることなく、また、装置のコス
トにほとんど影響を与えることなく、受信機周波数帯域
内の送信機ノイズを低減できるようになるという効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の好ましい実施の一形態の移動電話機装
置の構成を示すブロック図である。

【図２】図１の装置での動作を説明するタイミングチャ
ートである。

【符号の説明】

１ 変調器 ２ 前置増幅器 ３ 電圧制御型可変同調フィルタ ４ 電力検出器 ５ 電力増幅器 ６ 位相検出器 ７ ディザ発生回路 ８ 制御回路 ９ 加算器 １０ サンプル／ホールド回路 １１ 制御入力

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｈ０３Ｌ 7/06 Ｈ０４Ｂ 7/24 Ｇ Ｈ０４Ｂ 7/24 Ｈ０３Ｌ 7/06 Ｅ

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 移動電話機装置であって、 送信周波数帯域内の送信信号を発生する変調器と、 前記送信信号を増幅してアンテナに供給する電力増幅器
   と、 前記変調器と前記電力増幅器との間に配置され、通過帯
   域と減衰帯域とを有する可変同調フィルタと、 前記通過帯域が前記送信周波数帯域にありかつ前記減衰
   帯域が前記移動電話機装置の受信周波数帯域にあるよう
   に前記可変同調フィルタを制御する制御装置と、を有す
   る移動電話機装置。
2. 【請求項２】 前記可変同調フィルタが可変同調バンド
   パスフィルタである請求項１に記載の移動電話機装置。
3. 【請求項３】 前記可変同調フィルタが電圧制御型のも
   のである請求項１または２に記載の移動電話機装置。
4. 【請求項４】 前記制御装置が、前記可変同調フィルタ
   の出力部に接続された電力検出器と、前記可変同調フィ
   ルタに印加される同調用制御電圧を前記電力検出器にお
   いて所定の電力が検出されるまで変化させる制御ループ
   と、を有する請求項３に記載の移動電話機装置。
5. 【請求項５】 前記制御ループが、前記可変同調フィル
   タに印加するために変動電圧を発生する信号発生器と、
   入力が前記電力検出器に接続するとともに出力が前記変
   動電圧に重畳されるフィードバック回路とを有する、請
   求項４に記載の移動電話機装置。
6. 【請求項６】 前記フィードバック回路が、前記電力検
   出器と前記信号発生器とに入力が接続した乗算器と、前
   記乗算器の出力を前記所定の電力に対応する基準レベル
   と比較する比較器と、を有する請求項５に記載の移動電
   話機装置。
7. 【請求項７】 前記可変同調フィルタの同調に追随して
   前記同調用制御電圧を保持する保持回路をさらに有する
   請求項３乃至６いずれか１項に記載の移動電話機装置。
8. 【請求項８】 前記可変同調フィルタの同調が終了する
   まで前記電力増幅器を動作不可とするように、前記制御
   装置が構成されている請求項１乃至７いずれか１項に記
   載の移動電話機装置。