JP2010154080A - Temperature compensation circuit and temperature compensation method - Google Patents
Temperature compensation circuit and temperature compensation method Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010154080A JP2010154080A JP2008328249A JP2008328249A JP2010154080A JP 2010154080 A JP2010154080 A JP 2010154080A JP 2008328249 A JP2008328249 A JP 2008328249A JP 2008328249 A JP2008328249 A JP 2008328249A JP 2010154080 A JP2010154080 A JP 2010154080A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature compensation
- temperature
- unit
- processing unit
- signal
- 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.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Transmitters (AREA)
Abstract
Description
本発明は、無線端末装置のアナログ信号処理部におけるゲインの温度補償を行う温度補償回路および温度補償方法に関する。 The present invention relates to a temperature compensation circuit and a temperature compensation method for performing gain temperature compensation in an analog signal processing unit of a wireless terminal device.
無線端末装置は、アンテナに受信したRF信号をベースバンド帯域に周波数変換し、またベースバンド信号をRF信号に周波数変換してアンテナから送信するRF部と、ベースバンド信号の変復調処理を行うPHY部および制御部から構成される。RF部はアナログ信号処理を行い、PHY部および制御部はディジタル信号処理を行う構成である。一般的な用途の無線端末の使用温度範囲はおおよそ−40℃〜85℃程度に規定される場合が多く、無線端末はこの温度範囲で安定した性能を発揮することが求められている。 The wireless terminal device performs frequency conversion of the RF signal received by the antenna into the baseband band, converts the frequency of the baseband signal into an RF signal and transmits the RF signal from the antenna, and a PHY unit that performs modulation / demodulation processing of the baseband signal And a control unit. The RF unit performs analog signal processing, and the PHY unit and control unit perform digital signal processing. In many cases, the operating temperature range of a wireless terminal for general use is defined to be approximately −40 ° C. to 85 ° C., and the wireless terminal is required to exhibit stable performance in this temperature range.
ところで、温度変動における特性変化の観点では、ディジタル信号処理を行うPHY部などは温度変動がほとんどないものの、アナログ信号処理を行うRF部は温度変動が大きいために、温度変動を抑えるために様々な対策が講じられている。例えば、非特許文献1に記載の方法では、温度に依存しない基準電圧発生回路を設け、RF部を構成する要素回路の温度変動を抑えて、RF部全体の特性変動を抑えている。
上記の非特許文献1の手法では、アナログ信号処理を行うRF部の温度変動を完全に抑えることは難しい。この基準電圧発生回路では、回路の消費電力の温度依存を抑えることはできるものの、回路を構成するトランジスタの移動度の低下などは補償できない。このトランジスタの移動度の低下は増幅器のゲインと関係しており、特に送信回路の増幅器ではその影響は大きい。そのため、送信回路の増幅器などでは、温度変動によるゲインの変動を補うために、バイアス回路で逆特性を実現するなどの工夫がされている。
With the technique of Non-Patent
しかし、広い温度範囲に渡って逆特性を実現することは困難であった。また、逆特性を実現するバイアス回路はアナログ回路であり、ある程度のばらつきがある。したがって、逆特性を実現するバイアス回路のばらつきを考慮した設計が必要であり、構成の複雑さや、ばらつきマージンを見込むことによる歩留りの低下によりコストが増大する問題があった。また、アナログ信号処理部の出力段はしばしば複数の増幅器で構成されるが、上記のような温度補償を複数の増幅器に対して行うと、さらにコストが増大することになる。 However, it has been difficult to achieve reverse characteristics over a wide temperature range. In addition, the bias circuit that realizes the reverse characteristic is an analog circuit and has some variation. Therefore, it is necessary to design in consideration of variations in the bias circuit that realizes the reverse characteristics, and there has been a problem that the cost increases due to the complexity of the configuration and the decrease in yield due to the expectation of the variation margin. The output stage of the analog signal processing unit is often composed of a plurality of amplifiers. However, if the above-described temperature compensation is performed on a plurality of amplifiers, the cost further increases.
本発明は、送信回路などのアナログ信号処理部を備えた無線端末装置において、きわめて簡単な構成で、広い温度範囲に渡って精度よくアナログ信号処理部におけるゲインの温度補償を行うことができる温度補償回路および温度補償方法を提供することを目的とする。 The present invention provides a wireless terminal device including an analog signal processing unit such as a transmission circuit, which has a very simple configuration and can accurately perform gain temperature compensation in the analog signal processing unit over a wide temperature range. An object is to provide a circuit and a temperature compensation method.
第1の発明は、ディジタルのベースバンド変調信号を入力してアナログのRF信号に変換しかつ増幅して出力するアナログ信号処理部を備えた無線端末装置の温度補償を行う温度補償回路において、アナログ信号処理部の温度を測定する温度センサを備え、温度センサから入力するアナログ信号処理部の温度に応じて、アナログ信号処理部の温度補償を行うためのベースバンド変調信号の振幅値を決定する温度補償制御部と、温度補償制御部で決定された振幅値に応じて、ベースバンド変調信号の信号振幅を調整してアナログ信号処理部に出力する振幅調整部とを備える。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a temperature compensation circuit for performing temperature compensation of a wireless terminal device including an analog signal processing unit that inputs a digital baseband modulation signal, converts the analog baseband modulation signal into an analog RF signal, and amplifies and outputs the analog RF signal. A temperature sensor that measures the temperature of the signal processing unit, and determines the amplitude value of the baseband modulation signal for temperature compensation of the analog signal processing unit according to the temperature of the analog signal processing unit input from the temperature sensor A compensation control unit and an amplitude adjustment unit that adjusts the signal amplitude of the baseband modulation signal according to the amplitude value determined by the temperature compensation control unit and outputs the signal to the analog signal processing unit.
第1の発明の温度補償回路において、振幅調整部は、温度補償制御部で決定された振幅値を保持するレジスタと、レジスタに保持された振幅値とベースバンド変調信号を乗算する乗算器とにより構成される。 In the temperature compensation circuit of the first invention, the amplitude adjusting unit includes a register that holds the amplitude value determined by the temperature compensation control unit, and a multiplier that multiplies the amplitude value held in the register by the baseband modulation signal. Composed.
第1の発明の温度補償回路において、温度補償制御部は、アナログ信号処理部の温度補償に必要な温度特性をテーブルとして保持し、該テーブルを参照して温度センサの温度に応じたベースバンド変調信号の振幅値を決定する構成である。 In the temperature compensation circuit of the first invention, the temperature compensation control unit holds a temperature characteristic necessary for temperature compensation of the analog signal processing unit as a table, and refers to the table to perform baseband modulation according to the temperature of the temperature sensor. In this configuration, the amplitude value of the signal is determined.
第1の発明の温度補償回路において、無線端末装置は送信処理と受信処理を時分割で行う構成であり、送信処理を行う前の所定時間だけ温度センサを動作させ、温度補償制御部を間欠動作させる手段を備える。 In the temperature compensation circuit of the first invention, the wireless terminal device is configured to perform transmission processing and reception processing in a time-sharing manner, operates the temperature sensor for a predetermined time before performing the transmission processing, and operates the temperature compensation control unit intermittently. Means are provided.
第1の発明の温度補償回路において、無線端末装置のアナログ信号処理部は、RF信号の受信電力に応じてRF信号の送信電力を制御するTPC手段を備え、温度補償制御部は、RF信号の受信電力とアナログ信号処理部の温度に応じて、RF信号の送信電力のゲイン制御値とベースバンド変調信号の振幅値を分割して決定し、TPC手段および振幅調整部にそれぞれ出力する構成である。 In the temperature compensation circuit of the first invention, the analog signal processing unit of the wireless terminal device includes TPC means for controlling the transmission power of the RF signal according to the reception power of the RF signal, and the temperature compensation control unit According to the received power and the temperature of the analog signal processing unit, the gain control value of the RF signal transmission power and the amplitude value of the baseband modulation signal are divided and determined and output to the TPC means and the amplitude adjusting unit, respectively. .
この無線端末装置は送信処理と受信処理を時分割で行う構成であり、送信処理を行う前の所定時間だけ温度センサを動作させ、かつRF信号の受信電力をモニタし、温度補償制御部を間欠動作させる手段を備える。 This wireless terminal device is configured to perform transmission processing and reception processing in a time-sharing manner, operate the temperature sensor for a predetermined time before performing transmission processing, monitor the received power of the RF signal, and intermittently operate the temperature compensation control unit. Means for operating.
第2の発明は、ディジタルのベースバンド変調信号を入力してアナログのRF信号に変換しかつ増幅して出力するアナログ信号処理部を備えた無線端末装置の温度補償を行う温度補償方法において、温度センサを用いて前記アナログ信号処理部の温度を測定する第1のステップと、第1のステップで測定したアナログ信号処理部の温度に応じて、アナログ信号処理部の温度補償を行うためのベースバンド変調信号の振幅値を決定する第2のステップと、第2のステップで決定した振幅値を振幅調整部に設定し、ベースバンド変調信号の信号振幅を調整してアナログ信号処理部に出力する第3のステップとを有する。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a temperature compensation method for performing temperature compensation of a wireless terminal device including an analog signal processing unit that inputs a digital baseband modulation signal, converts it to an analog RF signal, amplifies it, and outputs it. A first step of measuring the temperature of the analog signal processing unit using a sensor, and a baseband for performing temperature compensation of the analog signal processing unit according to the temperature of the analog signal processing unit measured in the first step A second step for determining the amplitude value of the modulation signal, and the amplitude value determined in the second step are set in the amplitude adjustment unit, and the signal amplitude of the baseband modulation signal is adjusted and output to the analog signal processing unit. 3 steps.
第2の発明の温度補償方法において、第2のステップは、アナログ信号処理部の温度補償に必要な温度特性を保持するテーブルを参照し、温度センサの温度に応じたベースバンド変調信号の振幅値を決定する。 In the temperature compensation method of the second invention, the second step refers to a table holding temperature characteristics necessary for temperature compensation of the analog signal processing unit, and the amplitude value of the baseband modulation signal according to the temperature of the temperature sensor. To decide.
第2の発明の温度補償方法において、無線端末装置のアナログ信号処理部は、RF信号の受信電力に応じてRF信号の送信電力を制御するTPC手段を備え、第2のステップは、RF信号の受信電力とアナログ信号処理部の温度に応じて、RF信号の送信電力のゲイン制御値とベースバンド変調信号の振幅値を分割して決定し、TPC手段および振幅調整部にそれぞれ出力する。 In the temperature compensation method of the second invention, the analog signal processing unit of the wireless terminal device includes TPC means for controlling the transmission power of the RF signal in accordance with the reception power of the RF signal, and the second step includes the step of The gain control value of the RF signal transmission power and the amplitude value of the baseband modulation signal are divided and determined according to the received power and the temperature of the analog signal processing unit, and output to the TPC means and the amplitude adjustment unit, respectively.
本発明は、無線端末装置のアナログ信号処理部の温度に応じて、アナログ信号処理部に入力するディジタルのベースバンド変調信号の振幅値を調整する。また、アナログ信号処理部の温度補償に必要な温度特性をテーブルとして保持し、このテーブルを参照してアナログ信号処理部の温度に応じたベースバンド変調信号の振幅値を決定することにより、簡単な構成でアナログ信号処理部の温度補償を精度よくかつ広範囲に行うことができる。 The present invention adjusts the amplitude value of the digital baseband modulation signal input to the analog signal processing unit in accordance with the temperature of the analog signal processing unit of the wireless terminal device. Further, a temperature characteristic necessary for temperature compensation of the analog signal processing unit is held as a table, and the amplitude value of the baseband modulation signal corresponding to the temperature of the analog signal processing unit is determined with reference to this table, thereby simplifying With the configuration, the temperature compensation of the analog signal processing unit can be performed accurately and over a wide range.
また、TPCと温度補償を組み合わせ、RF信号の送信電力のゲイン制御値とベースバンド変調信号の振幅値を分割して決定することにより、温度補償とともにTPCを精度よく行うことができる。 Further, by combining TPC and temperature compensation and dividing and determining the gain control value of the RF signal transmission power and the amplitude value of the baseband modulation signal, it is possible to perform TPC with temperature compensation with high accuracy.
(第1の実施形態)
図1は、本発明の温度補償回路を含む無線端末装置の第1の実施形態を示す。
図1において、無線端末装置は、RF信号とベースバンド信号の周波数変換などのアナログ信号処理を行うRF部10と、ベースバンド信号の変復調処理などのディジタル信号処理を行うPHY部20および無線端末装置を制御する制御部30から構成される。
(First embodiment)
FIG. 1 shows a first embodiment of a wireless terminal apparatus including a temperature compensation circuit of the present invention.
In FIG. 1, a wireless terminal device includes an
本実施形態では、RF部10が温度補償の対象となるのでRF部10に温度センサ11を備え、この温度センサ11の出力を制御部30の温度補償制御部31でモニタし、温度補償に必要なベースバンド信号の振幅値を計算する。例えば温度補償制御部31は、RF部10の送信回路12の増幅器の温度特性に応じた温度補償パラメータを格納したテーブルを参照し、温度に応じてベースバンド変調信号の振幅値を調整するための温度補償パラメータを決定し、この温度補償パラメータをPHY部20の振幅調整部21に出力する。PHY部20は、制御部30から入力した送信データの変調処理を行い、振幅調整部21は温度補償パラメータに応じてベースバンド変調信号の振幅調整を行い、温度補償されたベースバンド変調信号をRF部10の送信回路12に出力する。
In the present embodiment, since the
なお、ここではRF部10が温度センサ11を備えた構成を示すが、温度センサ11が例えばRF部10のごく近傍にあればRF部10の温度の測定が可能であるので、必ずしもRF部10が温度センサ11を備える構成としなくてもよい。後述の第2の実施形態および第3の実施形態においても同様である。
Although the
ここで、RF部10の送信回路12におけるアンプゲインの温度特性について説明する。図2は、アンプゲインの温度特性の一例を示す。横軸は入力電力、縦軸は出力電力であり、−20℃〜80℃で20℃間隔の温度特性を示す。図2(2) は、図2(1) の一部を拡大したものである。
Here, the temperature characteristics of the amplifier gain in the
図2に示すように、一般にアンプゲインは低温から高温になるに従って低下する。無線の仕様から決まるターゲットとなる出力電力を仮に10dBm とすると、制御すべきアンプの入力調整範囲は温度に応じて約1dBとなる。したがって、予め評価したアンプゲインの温度特性に基づき、モニタした温度に応じて入力信号電力を調整すれば、温度に依存せずに一定の送信信号電力を得ることが可能である。 As shown in FIG. 2, the amplifier gain generally decreases as the temperature increases from a low temperature. Assuming that the target output power determined by the wireless specifications is 10 dBm, the input adjustment range of the amplifier to be controlled is about 1 dB depending on the temperature. Therefore, if the input signal power is adjusted according to the monitored temperature based on the temperature characteristic of the amplifier gain evaluated in advance, it is possible to obtain a constant transmission signal power without depending on the temperature.
一方、RF部10の送信回路12は、ゲインをもった複数個の要素回路で構成されることから、送信回路12の全体の入出力特性を予め評価しておくことで、RF部10の送信回路12の温度補償を行うことができる。なお、温度変化によるRF部10の送信回路12のゲイン変動は高々数dB程度である。制御部30が管理する温度補償パラメータは、常温時における信号振幅を1(基準)として温度に応じた振幅比とし、この温度補償パラメータをPHY部20の振幅調整部21に設定することにより温度補償を行う。
On the other hand, since the
図3は、第1の実施形態の各部の構成例を示す。ここでは、常温の場合のベースバンド信号の出力電力を基準として±3dBの電力調整を行うものとする。 FIG. 3 shows a configuration example of each unit of the first embodiment. Here, the power adjustment of ± 3 dB is performed with reference to the output power of the baseband signal at room temperature.
図3において、RF部10は、アンプゲインの温度補償の対象とする送信回路12、局部発振器(LO)13および温度センサ11を備える。送信回路12は、DA変換器121、ローパスフィルタ(LPF)122、ミキサ123、プリアンプ124、パワーアンプ125を備える。DA変換器121は、PHY部20から入力するディジタルのベースバンド変調信号をアナログのベースバンド変調信号に変換する。ミキサ123は、LPF122を介して入力するアナログのベースバンド変調信号とLO13から出力されるキャリア信号を乗算し、RF信号に変換する。このRF信号は、プリアンプ124およびパワーアンプ125で増幅されて図外のアンテナから送信される。
In FIG. 3, the
PHY部20は、振幅調整部21およびモデム回路部22を備える。モデム回路部22は、制御部30から入力する送信データに対して、誤り訂正のための符号化やインターリーブ、帯域制限のためのフィルタリングなどの処理を行う。振幅調整部21は、制御部30から入力する温度補償パラメータを設定する調整値レジスタ211、モデム回路部22から出力されるベースバンド変調信号と調整値レジスタ211の値を乗算してRF部10に出力する乗算器212を備える。
The
制御部30は、MPU(Micro-Processing Unit)やプログラムを格納するメモリなどで構成されるが、温度補償制御部31もMPUおよびメモリに設定される。温度補償制御部31は、温度補償パラメータを格納する温度補償パラメータテーブル32を参照し、温度センサ11の温度情報に応じた温度補償パラメータを出力する構成である。
The
図4は、第1の実施形態の温度補償制御部31の動作フローを示す。
図4において、制御部30の温度補償制御部31は、送信データをPHY部20のモデム回路部22に出力する前に温度補償制御を開始する。温度補償制御部31は、RF部10の温度センサ11の出力を読み込む(S1)。次に温度補償制御部31は、温度補償パラメータテーブル32を参照し、温度センサ11の出力に対応した温度補償パラメータを決定し(S2)、次にこの温度補償パラメータをPHY部20の振幅調整部21の調整値レジスタ211に設定する(S3)。
FIG. 4 shows an operation flow of the temperature
In FIG. 4, the temperature
PHY部20の振幅調整部21は、乗算器212でモデム回路部22から出力されるベースバンド変調信号と調整値レジスタ211の値を乗算し、ベースバンド変調信号の信号振幅を調整してRF部10に出力する。これにより、RF部10では、RF部10の温度変動によるゲイン変動を、PHY部20から入力するベースバンド変調信号の信号振幅の調整によって補償することができる。
The
図5は、温度補償パラメータテーブル32の一例を示す。この温度補償パラメータテーブル32は、予めRF部10の送信回路12の全体の温度特性を評価して設定される。
FIG. 5 shows an example of the temperature compensation parameter table 32. The temperature compensation parameter table 32 is set in advance by evaluating the overall temperature characteristics of the
図5に示す例では、RF部10の温度が20℃のときを基準とし、40℃になったときに送信回路12のゲインが1dB低下するので、送信回路12の出力が1dB大きくなるように送信回路12に入力するベースバンド変調信号の信号振幅を大きくすることにより、温度補償を行うことを示す。図5では、説明のために振幅比を電力換算したdB表示や振幅調整部の出力値を示しているが、温度補償パラメータとして格納するのは温度に対応した振幅比のみでよい。例えば、RF部10の温度が20℃のときに振幅比は「1」であり、この場合はモデム回路部22の出力がそのまま振幅調整部21からRF部10の送信回路12に出力される。RF部10のゲイン特性は20℃の状態が基準となっているので、RF部10の出力レベルは所定のものとなる。次に、RF部10の温度が40℃になると、RF部10のゲイン変動は−1dBとなるので、振幅比は「1.122 」に設定する。このベースバンド変調信号の振幅比は、電力比に換算すると1dB大きくすることに相当し、RF部10における−1dBのゲイン変動を相殺して総合ゲイン特性は0dBとなり、RF部10で温度補償が行われて所定の信号出力が得られることになる。
In the example shown in FIG. 5, since the gain of the
RF部10の温度が20℃から40℃の間にある場合は、例えば測定温度を切り下げて20℃に設定する。通常、無線端末装置における送信電力は無線方式の仕様によって上限が定められており、規定値以上の送信電力が出力されないことが好ましいので、測定温度を切り下げて運用することが合理的である。なお、温度補償パラメータテーブル32の規模が大きくなるが、テーブルを細分化して細かく温度補償を行うようにしてもよい。また、テーブルを細分化せず、温度に対応する振幅比を線形補間によって決定するようにしてもよい。温度補償の程度は、無線方式で規定される送信電力範囲によるので、各仕様に合せて温度補償パラメータテーブル32の分解能を設定すればよい。
When the temperature of the
このような温度補償パラメータを設定することにより、−40℃から80℃までの温度補償(ゲイン補償範囲として±3dB)を実施することができる。なお、図5の表には、参考のために各振幅比に対する信号振幅を8ビット表示で示している。すなわち、モデム回路部22の帯域制限フィルタ出力の信号振幅のダイナミックレンジを±89になるようにスケーリングしておくと、温度に応じた振幅比を乗算することで8ビットDA変換器のフルレンジ±127 内に温度補償後の信号振幅が収まるように設定できる。
By setting such a temperature compensation parameter, temperature compensation from -40 ° C. to 80 ° C. (± 3 dB as a gain compensation range) can be performed. In the table of FIG. 5, the signal amplitude for each amplitude ratio is shown in 8-bit display for reference. That is, if the dynamic range of the signal amplitude of the band limiting filter output of the
以上説明したように、本実施形態では、RF部10のゲイン変動を補償するために、ディジタル信号であるベースバンド変調信号の論理振幅を調整する構成としている。このため、アナログ回路で振幅調整する場合に比べてばらつきがなく、振幅調整部そのものの温度変動もない特徴がある。したがって、精度よく温度補償を実施することができる。
As described above, in the present embodiment, the configuration is such that the logical amplitude of the baseband modulation signal that is a digital signal is adjusted in order to compensate for the gain fluctuation of the
また、通常の温度補償では、アナログ信号処理を行う送信回路の個々のアンプに対して温度補償を行う構成となる。この場合は、送信回路の個々のアンプの温度補償の程度にばらつきがあるため、送信回路の全体に対する温度補償を精度よく実現することは困難である。本実施形態では、送信回路の全体の温度補償パラメータをテーブルとして保有しておけば、ディジタル信号の振幅制御で対応できるので、送信回路全体の温度補償を極めて精度よく実現することができる。 Further, in the normal temperature compensation, the temperature compensation is performed for each amplifier of the transmission circuit that performs analog signal processing. In this case, since the degree of temperature compensation of the individual amplifiers of the transmission circuit varies, it is difficult to accurately realize temperature compensation for the entire transmission circuit. In this embodiment, if the temperature compensation parameters of the entire transmission circuit are held as a table, it can be handled by the amplitude control of the digital signal, so that the temperature compensation of the entire transmission circuit can be realized with extremely high accuracy.
(第2の実施形態)
図6は、本発明の温度補償回路を含む無線端末装置の第2の実施形態を示す。
図6において、無線端末装置は、RF部10、PHY部20および制御部30から構成される。RF部10は、温度センサ11、送信回路12、局部発振器13および受信回路14を備える。PHY部20は振幅調整部21を備え、制御部30は温度補償制御部31およびイネーブル制御部33を備える。
(Second Embodiment)
FIG. 6 shows a second embodiment of a wireless terminal apparatus including the temperature compensation circuit of the present invention.
In FIG. 6, the wireless terminal device includes an
ここでは、TDMA方式により受信処理と送信処理が時分割で実施されるものとし、制御部30のイネーブル制御部33はその時分割制御に対応するタイミング制御信号を出力する。温度センサ11はTEMP制御信号で制御され、送信回路12はTX制御信号で制御され、局部発振器13はLO制御信号で制御され、受信回路14はRX制御信号で制御される。
Here, it is assumed that reception processing and transmission processing are performed in a time division manner by the TDMA method, and the enable
図7は、第2の実施形態の動作タイミングを示す。
図6および図7において、RF部10の局部発振器13はLO制御信号がローで動作する。LO制御信号がローとなるタイミングで、交互にRX制御信号およびTX制御信号がローとなり、それぞれ受信回路14および送信回路12が動作する。なお、受信と送信との間には所定のガードタイムが設定される。TEMP制御信号は、受信後の送信タイミングに間に合うように、LO制御信号およびRX信号がローとなるタイミングに合せてローとなり、温度センサ11が動作する。温度補償制御部31は、このTEMP制御信号がローとなるタイミングで温度センサ11から温度情報を入力し、温度に応じた温度補償パラメータを決定し、TX制御信号がローとなる直前のタイミングでPHY部20の振幅調整部21の調整値レジスタ211にアクセスし、温度補償パラメータを設定する。
FIG. 7 shows the operation timing of the second embodiment.
6 and 7, the
図8は、第2の実施形態の温度補償制御部31の動作フローを示す。
図6および図8において、制御部30の温度補償制御部31は、送信データをPHY部20に出力する前に温度補償制御を開始する。温度補償制御部31は、まず温度センサ11を動作させて温度補償制御を開始するTEMP制御信号をローとし(S11)、温度補償制御部31はRF部10の温度センサ11の出力を読み込む(S1)。それ以降は、図4に示す第1の実施形態と同様である。これにより、温度センサ11および温度補償制御部31は常時動作させる必要がなく、温度補償制御で消費する電力の削減が可能となる。
FIG. 8 shows an operation flow of the temperature
6 and 8, the temperature
なお、図7に示す動作タイミングでは、受信回路14を動作させるタイミングの前にTEMP制御信号をローとし、温度センサ11を動作させて温度補償制御を開始しているが、温度補償制御部31の動作が完了するのであれば、送信回路12を動作させるタイミングの前にTEMP制御信号をローとし、温度センサ11を動作させて温度補償制御を開始してもよい。
In the operation timing shown in FIG. 7, the temperature compensation control is started by setting the TEMP control signal to low and operating the
(第3の実施形態)
図9は、本発明の温度補償回路を含む無線端末装置の第3の実施形態を示す。
本実施形態は、温度補償制御とともに送信電力制御(TPC)を行うことを特徴とする。送信電力制御(TPC)とは、受信レベルから得られる基地局との距離に応じて無線端末装置の送信信号電力を制御する機能である。
(Third embodiment)
FIG. 9 shows a third embodiment of a wireless terminal apparatus including the temperature compensation circuit of the present invention.
This embodiment is characterized by performing transmission power control (TPC) together with temperature compensation control. The transmission power control (TPC) is a function for controlling the transmission signal power of the wireless terminal apparatus according to the distance from the base station obtained from the reception level.
ここでは、図3に示す第1の実施形態の各部の構成例に基づいて説明する。RF部10は、本実施形態に関与するものとして、送信回路12のプリアンプ124およびパワーアンプ125のゲイン制御を行うTPC制御レジスタ15を備え、受信回路14のRSSI(Received Signal Strength Indicator) 回路141で受信レベルを検出する構成である。制御部30は、温度補償制御部31に代えて温度補償・TPC制御部34を備え、温度補償・TPC制御部34は温度補償パラメータテーブル32およびTPCパラメータテーブル35を参照する構成である。温度補償・TPC制御部34は、第1の実施形態と同様の温度補償制御とともにTPCを行う構成であるが、温度補償パラメータとTPCパラメータは双方のゲイン調整レンジの違いを考慮し、互いに調整したパラメータが設定される。
Here, a description will be given based on a configuration example of each part of the first embodiment shown in FIG. The
図10は、第3の実施形態の温度補償・TPC制御部34の動作フローを示す。
図10において、制御部30の温度補償・TPC制御部34は、送信データをPHY部20のモデム回路部22に出力する前に温度補償制御とともにTPCを開始する。温度補償・TPC制御部34は、RF部10の温度センサ11の出力を読み込み(S1)、温度補償パラメータテーブル32を参照して温度センサ11の出力に対応した温度補償パラメータを決定する(S2)。一方、温度補償・TPC制御部34は、RF部10の受信回路14から受信レベルを読み込み(S21)、TPCパラメータテーブル35を参照して受信レベルに応じたTPCパラメータを決定する(S22)。なお、TPCパラメータは、受信レベルに応じた送信信号電力に対応するゲイン制御値として、無線方式に応じて予め仕様で定められている。次に、温度補償・TPC制御部34は、温度補償パラメータとTPCパラメータに基づき、送信回路12のプリアンプ124およびパワーアンプ125とPHY部20の振幅調整部21にそれぞれ設定するパラメータ(ゲイン制御値)を決定して出力する(S23)。
FIG. 10 shows an operation flow of the temperature compensation /
In FIG. 10, the temperature compensation /
このステップS23の処理について具体的に説明する。ここで、PHY部20の振幅調整部21では、RF部10のゲイン変動に対して1dB単位のゲイン調整が可能であるが、RF部10のプリアンプ124およびパワーアンプ125はアナログ回路であるために1dB単位のゲイン調整は困難である。そのため、プリアンプ124のゲイン調整レンジを−5dB、−10dBの2段階とし、パワーアンプ125のゲイン調整レンジを−20dB、−40dBの2段階として以下に説明する。
The processing in step S23 will be specifically described. Here, the
受信レベルに応じたTPCパラメータを−23dBとし、温度センサ11から得られる温度を40℃とする。温度が40℃の場合は、図5に示す温度補償パラメータテーブル32からRF部10のゲイン変動は−1dBとなる。したがって、振幅調整部21の調整値レジスタ211およびTPC制御レジスタ15の双方によるゲイン調整は、TPCパラメータの−23dBから−1dB引いた−22dBとすればよいことになる。温度補償・TPC制御部34は、PHY部20の振幅調整部21、RF部10のプリアンプ124およびパワーアンプ125の各ゲイン調整レンジに応じて、パワーアンプ125で−20dB、プリアンプ124で0dB、振幅調整部21で−2dBとなる組み合わせになるように設定する。
The TPC parameter corresponding to the reception level is set to −23 dB, and the temperature obtained from the
このように本実施形態の温度補償・TPCでは、温度補償パラメータとTPCパラメータに基づき、振幅調整部21の調整値レジスタ211およびTPC制御レジスタ15に設定するパラメータを相互に調整し、かつ調整値レジスタ211でRF部10のTPCの一部を担うことにより、温度補償とTPCを精度よく行うことができる。
As described above, in the temperature compensation / TPC of this embodiment, the parameters to be set in the
なお、アナログ回路部におけるゲイン切り替えは、例えば抵抗比や電流比の切り替えなどにより実現される。これは、回路素子の絶対精度は低いが、相対精度は比較的精度よく実現できる集積回路の特性による。例えば、基準抵抗を1:10から1:5に切り替えると振幅利得として半分(電力比−6dB)になり、基準抵抗を1:10から1:1に切り替えると振幅利得として1/10(電力比−20dB)になる。一方、ディジタル回路で、このような大幅な利得切り替えは難しい。それは、切り替えのために分解能(ダイナミックレンジ)を大きくしなければならず、ディジタル回路の規模が大きくなり、かつDA変換器も高分解能のものが必要になるからである。そのため、本実施形態では、粗調に向いたアナログ回路のゲイン切り替えと、微調に向いたディジタル回路のゲイン切り替えを組み合わせて、全体として高精度なTPCおよび温度補償制御を簡単な回路構成で実現する。 Note that the gain switching in the analog circuit unit is realized, for example, by switching a resistance ratio or a current ratio. This is due to the characteristics of the integrated circuit that can realize the relative accuracy relatively accurately although the absolute accuracy of the circuit elements is low. For example, when the reference resistor is switched from 1:10 to 1: 5, the amplitude gain is halved (power ratio -6 dB), and when the reference resistor is switched from 1:10 to 1: 1, the amplitude gain is 1/10 (power ratio). -20dB). On the other hand, such a large gain switching is difficult in a digital circuit. This is because the resolution (dynamic range) has to be increased for switching, the scale of the digital circuit is increased, and the DA converter must also have a high resolution. For this reason, in the present embodiment, the gain switching of the analog circuit suitable for coarse adjustment and the gain switching of the digital circuit suitable for fine adjustment are combined to realize highly accurate TPC and temperature compensation control as a whole with a simple circuit configuration. .
また、本実施形態は、第2の実施形態と同様に、TDMA方式により受信処理と送信処理を時分割で実施する構成にも適用することができる。 Further, as in the second embodiment, the present embodiment can also be applied to a configuration in which reception processing and transmission processing are performed in a time division manner by the TDMA method.
10 RF部
11 温度センサ
12 送信回路
121 DA変換器(D/A)
122 ローパスフィルタ(LPF)
123 ミキサ
124 プリアンプ
125 パワーアンプ
13 局部発振器(LO)
14 受信回路
15 TPC制御レジスタ
20 PHY部
21 振幅調整部
211 調整値レジスタ
212 ミキサ
22 モデム回路部
30 制御部
31 温度補償制御部
32 温度補償パラメータテーブル
33 イネーブル制御部
34 温度補償・TPC制御部
35 TPCパラメータテーブル
10
122 Low-pass filter (LPF)
123
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記アナログ信号処理部の温度を測定する温度センサを備え、
前記温度センサから入力する前記アナログ信号処理部の温度に応じて、前記アナログ信号処理部の温度補償を行うための前記ベースバンド変調信号の振幅値を決定する温度補償制御部と、
前記温度補償制御部で決定された振幅値に応じて、前記ベースバンド変調信号の信号振幅を調整して前記アナログ信号処理部に出力する振幅調整部と
を備えたことを特徴とする温度補償回路。 In a temperature compensation circuit that performs temperature compensation of a wireless terminal device including an analog signal processing unit that inputs a digital baseband modulation signal, converts it to an analog RF signal, amplifies it, and outputs it,
A temperature sensor for measuring the temperature of the analog signal processing unit;
A temperature compensation control unit that determines an amplitude value of the baseband modulation signal for performing temperature compensation of the analog signal processing unit according to the temperature of the analog signal processing unit input from the temperature sensor;
A temperature compensation circuit comprising: an amplitude adjustment unit that adjusts a signal amplitude of the baseband modulation signal according to an amplitude value determined by the temperature compensation control unit and outputs the signal to the analog signal processing unit .
前記振幅調整部は、前記温度補償制御部で決定された振幅値を保持するレジスタと、レジスタに保持された振幅値と前記ベースバンド変調信号を乗算する乗算器とにより構成される
ことを特徴とする温度補償回路。 The temperature compensation circuit according to claim 1,
The amplitude adjustment unit includes a register that holds the amplitude value determined by the temperature compensation control unit, and a multiplier that multiplies the amplitude value held in the register by the baseband modulation signal. Temperature compensation circuit.
前記温度補償制御部は、前記アナログ信号処理部の温度補償に必要な温度特性をテーブルとして保持し、該テーブルを参照して前記温度センサの温度に応じた前記ベースバンド変調信号の振幅値を決定する構成である
ことを特徴とする温度補償回路。 The temperature compensation circuit according to claim 1,
The temperature compensation control unit holds a temperature characteristic necessary for temperature compensation of the analog signal processing unit as a table, and determines an amplitude value of the baseband modulation signal according to the temperature of the temperature sensor with reference to the table A temperature compensation circuit characterized by having a configuration as described above.
前記無線端末装置は送信処理と受信処理を時分割で行う構成であり、送信処理を行う前の所定時間だけ前記温度センサを動作させ、前記温度補償制御部を間欠動作させる手段を備えた
ことを特徴とする温度補償回路。 The temperature compensation circuit according to claim 1,
The wireless terminal device is configured to perform transmission processing and reception processing in a time-sharing manner, and includes means for operating the temperature sensor for a predetermined time before performing transmission processing and intermittently operating the temperature compensation control unit. A characteristic temperature compensation circuit.
前記無線端末装置のアナログ信号処理部は、前記RF信号の受信電力に応じて前記RF信号の送信電力を制御するTPC手段を備え、
前記温度補償制御部は、前記RF信号の受信電力と前記アナログ信号処理部の温度に応じて、前記RF信号の送信電力のゲイン制御値と前記ベースバンド変調信号の振幅値を分割して決定し、前記TPC手段および前記振幅調整部にそれぞれ出力する構成である
ことを特徴とする温度補償回路。 The temperature compensation circuit according to claim 1,
The analog signal processing unit of the wireless terminal device includes TPC means for controlling the transmission power of the RF signal according to the reception power of the RF signal,
The temperature compensation control unit divides and determines the gain control value of the RF signal transmission power and the amplitude value of the baseband modulation signal according to the received power of the RF signal and the temperature of the analog signal processing unit. The temperature compensation circuit is configured to output to each of the TPC means and the amplitude adjustment unit.
前記無線端末装置は送信処理と受信処理を時分割で行う構成であり、送信処理を行う前の所定時間だけ前記温度センサを動作させ、かつ前記RF信号の受信電力をモニタし、前記温度補償制御部を間欠動作させる手段を備えた
ことを特徴とする温度補償回路。 The temperature compensation circuit according to claim 5,
The wireless terminal device is configured to perform transmission processing and reception processing in a time-sharing manner, operate the temperature sensor for a predetermined time before performing transmission processing, monitor the received power of the RF signal, and perform the temperature compensation control. A temperature compensation circuit comprising means for intermittently operating the part.
温度センサを用いて前記アナログ信号処理部の温度を測定する第1のステップと、
前記第1のステップで測定した前記アナログ信号処理部の温度に応じて、前記アナログ信号処理部の温度補償を行うための前記ベースバンド変調信号の振幅値を決定する第2のステップと、
前記第2のステップで決定した振幅値を振幅調整部に設定し、前記ベースバンド変調信号の信号振幅を調整して前記アナログ信号処理部に出力する第3のステップと
を有することを特徴とする温度補償方法。 In a temperature compensation method for performing temperature compensation of a wireless terminal device including an analog signal processing unit that inputs a digital baseband modulation signal, converts it to an analog RF signal, amplifies it, and outputs it,
A first step of measuring the temperature of the analog signal processing unit using a temperature sensor;
A second step of determining an amplitude value of the baseband modulation signal for performing temperature compensation of the analog signal processing unit according to the temperature of the analog signal processing unit measured in the first step;
And a third step of setting the amplitude value determined in the second step in an amplitude adjusting unit, adjusting the signal amplitude of the baseband modulation signal, and outputting the adjusted signal to the analog signal processing unit. Temperature compensation method.
前記第2のステップは、前記アナログ信号処理部の温度補償に必要な温度特性を保持するテーブルを参照し、前記温度センサの温度に応じた前記ベースバンド変調信号の振幅値を決定する
ことを特徴とする温度補償方法。 The temperature compensation method according to claim 7, wherein
The second step refers to a table holding temperature characteristics necessary for temperature compensation of the analog signal processing unit, and determines an amplitude value of the baseband modulation signal according to the temperature of the temperature sensor. Temperature compensation method.
前記無線端末装置のアナログ信号処理部は、前記RF信号の受信電力に応じて前記RF信号の送信電力を制御するTPC手段を備え、
前記第2のステップは、前記RF信号の受信電力と前記アナログ信号処理部の温度に応じて、前記RF信号の送信電力のゲイン制御値と前記ベースバンド変調信号の振幅値を分割して決定し、前記TPC手段および前記振幅調整部にそれぞれ出力する
ことを特徴とする温度補償方法。 The temperature compensation method according to claim 7, wherein
The analog signal processing unit of the wireless terminal device includes TPC means for controlling the transmission power of the RF signal according to the reception power of the RF signal,
In the second step, the gain control value of the transmission power of the RF signal and the amplitude value of the baseband modulation signal are divided and determined according to the reception power of the RF signal and the temperature of the analog signal processing unit. And outputting to the TPC means and the amplitude adjusting unit, respectively.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008328249A JP5069211B2 (en) | 2008-12-24 | 2008-12-24 | Temperature compensation circuit and temperature compensation method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008328249A JP5069211B2 (en) | 2008-12-24 | 2008-12-24 | Temperature compensation circuit and temperature compensation method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010154080A true JP2010154080A (en) | 2010-07-08 |
JP5069211B2 JP5069211B2 (en) | 2012-11-07 |
Family
ID=42572676
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008328249A Expired - Fee Related JP5069211B2 (en) | 2008-12-24 | 2008-12-24 | Temperature compensation circuit and temperature compensation method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5069211B2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016185515A1 (en) * | 2015-05-15 | 2016-11-24 | 株式会社東芝 | Control device and wireless module |
CN108809351A (en) * | 2018-06-19 | 2018-11-13 | 天津七二通信广播股份有限公司 | A kind of 450M communication units having power temperature compensation and its implementation |
CN113437984A (en) * | 2019-03-22 | 2021-09-24 | 联发科技(新加坡)私人有限公司 | Method for compensating for signal degradation during signal transmission and transmitter using the same |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1056421A (en) * | 1996-08-07 | 1998-02-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Cdma radio transmission system, transmission power controller used for the system and transmission power control measurement equipment |
JP2003243995A (en) * | 2002-02-15 | 2003-08-29 | Hitachi Kokusai Electric Inc | Method for controlling power and transmitter |
JP2004260253A (en) * | 2003-02-24 | 2004-09-16 | Kawasaki Microelectronics Kk | Wireless transmitter |
JP2005011194A (en) * | 2003-06-20 | 2005-01-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Radio data collecting device |
JP2006129039A (en) * | 2004-10-28 | 2006-05-18 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | Transmitter, temperature compensation method of rf signal, and computer program |
JP2007215009A (en) * | 2006-02-10 | 2007-08-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Multi-mode communication circuit, radio communication apparatus with same, and radio communication system using same |
-
2008
- 2008-12-24 JP JP2008328249A patent/JP5069211B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1056421A (en) * | 1996-08-07 | 1998-02-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Cdma radio transmission system, transmission power controller used for the system and transmission power control measurement equipment |
JP2003243995A (en) * | 2002-02-15 | 2003-08-29 | Hitachi Kokusai Electric Inc | Method for controlling power and transmitter |
JP2004260253A (en) * | 2003-02-24 | 2004-09-16 | Kawasaki Microelectronics Kk | Wireless transmitter |
JP2005011194A (en) * | 2003-06-20 | 2005-01-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Radio data collecting device |
JP2006129039A (en) * | 2004-10-28 | 2006-05-18 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | Transmitter, temperature compensation method of rf signal, and computer program |
JP2007215009A (en) * | 2006-02-10 | 2007-08-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Multi-mode communication circuit, radio communication apparatus with same, and radio communication system using same |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016185515A1 (en) * | 2015-05-15 | 2016-11-24 | 株式会社東芝 | Control device and wireless module |
CN108809351A (en) * | 2018-06-19 | 2018-11-13 | 天津七二通信广播股份有限公司 | A kind of 450M communication units having power temperature compensation and its implementation |
CN108809351B (en) * | 2018-06-19 | 2023-07-07 | 天津七一二移动通信有限公司 | 450M communication unit with power temperature compensation and implementation method thereof |
CN113437984A (en) * | 2019-03-22 | 2021-09-24 | 联发科技(新加坡)私人有限公司 | Method for compensating for signal degradation during signal transmission and transmitter using the same |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5069211B2 (en) | 2012-11-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5922177B2 (en) | Duty cycle adjustment for local oscillator signals | |
US20100311362A1 (en) | Gain compensation device over temperature and method thereof | |
JP2008205812A (en) | Signal generating device | |
KR101932491B1 (en) | Apparatus and method for supporting calibration for radio frequency circuit in communication device | |
WO2005104352A1 (en) | Amplifier, information communication device and amplifying method | |
JP5069211B2 (en) | Temperature compensation circuit and temperature compensation method | |
US9094021B2 (en) | Semiconductor device and variation information obtaining program | |
JP3978433B2 (en) | Transmission power control device | |
JP2936758B2 (en) | Wireless receiver | |
JP2002353822A (en) | Transmission output correction device | |
JP2009060174A (en) | Radio device, radio circuit, and radio circuit control method | |
JP4284400B2 (en) | Mobile phone, method and program | |
JP2006186696A (en) | Temperature compensation circuit and method thereof, radio terminal using the same, and program | |
JP3125804B2 (en) | Received signal strength measurement device | |
JP2011259103A (en) | Radio communication receiver | |
JP2010041100A (en) | Distortion compensation device, radio communication device, distortion compensation method, and radio communication method | |
JP2005073258A (en) | Method for measuring gps air sensitivity and mobile terminal having function of measuring gps air sensitivity | |
JP2012039250A (en) | Receiving device and program | |
JP2014155183A (en) | Transmission circuit control apparatus and corresponding data creation method at the same | |
JP2001036366A (en) | Gain variable amplifier circuit, gain control circuit and communication equipment | |
JP2002181858A (en) | Receiving level monitoring circuit | |
JP2007295472A (en) | Agc circuit and radio unit using the same | |
JP4631489B2 (en) | Wireless terminal and APC control method used therefor | |
KR100644550B1 (en) | Method for calibrating control parameter of transmission power in global system for mobile communication terminal and the terminal thereof | |
US20100026385A1 (en) | Method for calibrating a power amplifier and device using the same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20110113 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120530 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120619 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120723 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120814 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120816 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150824 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5069211 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |