Die vorliegende Erfindung betrifft ein tragbares Mobilendgerät und eine Übertragungseinheit, und im Besonderen ein tragbares Mobilendgerät und eine Übertragungseinheit, die zur Anwendung für Kommunikationssysteme geeignet sind, in denen eine Übertragungsleistung variabel sein muss.

Bei Mobilkommunikations-(Multiplexfunkkommunikations-) Diensten einschließlich von Diensten für tragbare Telefone gibt es einen Fall, dass eine Basisstation dieselbe Empfangsleistung (Empfangsstärke) von Mobileinheiten (tragbare Mobilendgeräte) ungeachtet der Entfernungen von den Mobileinheiten benötigt. Dieses Erfordernis ist zum Beispiel einem CDMA-(Code-Division Multiple Access) System auferlegt, in welchem eine Vielzahl von Mobileinheiten (Teilnehmern) dasselbe Frequenzband auf eine Weise gemeinsam nutzt, dass jede der Mobileinheiten eine Spreiz-(Zerstreuungs-) Spektrumsmodulation eines Übertragungssignals mit Verwenden eines unterschiedlichen Codes durchführt.

Dies wird allgemein als das "Fern-und-Nah-(Entfernungs-) Problem" bezeichnet, und in dem Fall des CDMA-Systems produziert ein Übertragungssignal (d.h. eine unerwünschte Welle) von einer anderen Mobileinheit eine Interferenzkomponente für eine Basisstation (Empfänger). Wenn zum Beispiel eine eine unerwünschte Welle erzeugende Mobileinheit in einem Bereich nahe der Basisstation existiert, kann eine Interferenz mit signifikantem Pegel durch diese unerwünschte Welle auftreten; somit gibt es einen Bedarf, die Signalempfangspegel von den Mobileinheiten in der Basisstation durch feines Steuern der Übertragungsleistungen von den Mobileinheiten gleich zu machen bzw. zu entzerren.

Aus diesem Grund muss die Mobileinheit so entworfen werden, dass ihre Übertragungsleistung in einem möglichst breiten Bereich variabel ist und auf mehrstufige (schrittweise) Art steuerbar ist (zum Beispiel in Einheiten von 1 dB bis einige dB).

Eine Ausgestaltung zum Realisieren solch einer Funktion kann zum Beispiel wie in 11 gezeigt sein. Das heißt, dass, wie in 11 gezeigt, in einer Mobileinheit ein Übertragungssystem (Übertragungseinheit) 1' enthalten ist, das hauptsächlich einen Oszillator 3, einen Modulator 4, einen Verstärker vom variablen Verstärkungstyp (Schaltkreis mit variablem Verstärkungsgrad) 5, einen Frequenzumwandlungsabschnitt (Aufwärtswandler) 5C, einen Leistungsverstärker 6, einen Richtungskoppler 7, einen Duplexer (eine Einheit zur gemeinsamen Antennennutzung) 8, eine Übertragungs-/Empfangsantenne 9, einen Frequenzumwandlungsabschnitt (Abwärtswandler) 10A, einen Detektor für einen Indikator einer empfangenen Signalstärke (RSSI) (einen Gleichspannungs-Umwandlungsabschnitt) 12, eine Steuereinheit 13' mit einem Speicher 14', einen Digital-/Analog-(D/A) Wandler 15 und anderes umfasst. Bezugszeichen 2 bezeichnet übrigens ein Empfangssystem, das allgemein dafür geschaffen ist, die Übertragungs-/Empfangsantenne 9 mit dem Übertragungssystem 1' durch den Duplexer 8 gemeinsam zu nutzen.

In dieser Ausgestaltung ist der Oszillator 3 dafür geschaffen, ein Trägersignal zu erzeugen, während der Modulator (Modulationsabschnitt) 4 zum Beispiel dafür geschaffen ist, eine Orthogonalmodulation (QPSK oder Ähnliches: Primärmodulation) eines Übertragungssignals (Basisbandsignal I, Q) durch die Verwendung des Trägersignals von dem Oszillator 3 durchzuführen, vor einem Durchführen der Spreizmodulation (Sekundärmodulation) davon mit einem vorbestimmten Spreizcode. Der Schaltkreis mit variablem Verstärkungsgrad (zum Variieren des Verstärkungsgrades) 5 ist entworfen, um zum Ändern des Verstärkungsgrades eines der Modulation in dem Modulator unterzogenen Übertragungssignals fähig zu sein, wobei sein Verstärkungsgrad durch die Steuereinheit 13' in einem Zustand gesteuert wird, in dem der D/A-Wandler 15 dazwischen angeordnet ist.

Der Aufwärtswandler 5C ist geschaffen, so dass ein Mischer 51 ein Übertragungssignal [Zwischenfrequenz-(ZF) Signal], dessen Verstärkungsgrad in dem Schaltkreis mit variablem Verstärkungsgrad 5 geändert wird, mit einem Signal von einem Oszillator 52 mischt, um das Übertragungssignal in ein Hochfrequenz-(HF) Signal frequenzmäßig umzuwandeln (aufwärts zu wandeln).

Der Leistungsverstärker 6 ist zum Durchführen einer linearen Verstärkung eines Übertragungssignals (HF-Signal) von diesem Aufwärtswandler 5C geeignet. Nach Passieren durch den Richtungskoppler 7 und den Duplexer 8 wird das verstärkte Übertragungssignal in Richtung einer Basisstation (nicht gezeigt) übertragen.

Der Richtungskoppler 7 ist zum Ableiten eines Teilstücks des in dem Leistungsverstärker 6 linear verstärkten Übertragungssignals (Übertragungsleistung) geeignet, wobei das herausgeführte Übertragungssignal (HF-Signal) an den Abwärtswandler 10A geliefert wird. Der Abwärtswandler 10A ist zum frequenzmäßigen Umwandeln (Abwärtswandeln) des durch den Richtungskoppler 7 herausgeführten Übertragungssignals (HF-Signal) in ein Signal mit einer Zwischenfrequenz (ZF) auf eine Weise geeignet, dass ein Mischer 10 dieses Übertragungssignal mit einem Signal von einem Oszillator 11 mischt, während der RSSI-Detektor 12 zum Umwandeln des durch den Mischer 10 abwärts gewandelten Übertragungssignals in eine Gleichspannung (RSSI-Signal) eines Wertes geeignet ist, der dessen Leistung [das ist die gegenwärtige Übertragungsleistung in dem Übertragungssystem 1' (der gegenwärtige RSSI in der Basisstation)] entspricht.

Somit fungiert ein Teilstück, das aus dem Richtungskoppler 7, dem Mischer 10, dem Oszillator 11 und dem RSSI-Detektor 12 zusammengesetzt ist, als ein Übertragungsleistungs-Erfassungsabschnitt 18, um die Übertragungsleistung des durch den Leistungsverstärker 6 verstärkten Übertragungssignals zu erfassen (überwachen).

Darüber hinaus ist die Steuereinheit 13' zum Produzieren eines Verstärkungsgrad-Steuersignals geeignet, um den Verstärkungsgrad des Schaltkreises mit variablem Verstärkungsgrad 5 so zu steuern, dass das zuvor erwähnte RSSI-Signal (die gegenwärtige Übertragungsleistung des Übertragungssystems 1') einen Leistungswert annimmt, der einem in dem Empfangssystem 2 erfassten Übertragungsleistungs-Steuersignal von einer Basisstation (extern) entspricht. Zum Beispiel wird, mit Bezug zu Daten, die die Abbildung (Zuordnungsbeziehung) der Verstärkungsgrad-Steuersignale (Steuerspannungswerte) auf RSSI-Signale und Übertragungsleistungs-Steuersignale darstellen, in dem eingebauten Speicher 14' im Voraus gespeichert, der entsprechende Steuerspannungswert zum Beispiel in der Form von Digitaldaten von n Bit ausgegeben (n stellt eine natürliche Zahl dar).

Der D/A-Wandler 15 ist zum Umwandeln des von der Steuereinheit 13' ausgegebenen Steuerspannungswertes (n Bit Digitaldaten) in Analogdaten geeignet, die wiederum in den Schaltkreis mit variablem Verstärkungsgrad 5 kommen.

Das heißt, dass die Steuereinheit 13' und der D/A-Wandler 15 zusammen mit dem Übertragungsleistungs-Erfassungsabschnitt 18 (der Richtungskoppler 7, der Mischer 10, der Oszillator 11 und der RSSI-Detektor 12) ein Rückkopplungssteuersystem 16 bilden, um die Rückkopplungssteuerung der gegenwärtigen Übertragungsleistung durch Einstellen des Verstärkungsgrades des Schaltkreises mit variablem Verstärkungsgrad 5 zu implementieren, so dass die gegenwärtige Übertragungsleistung einen Leistungswert annimmt, der einem Übertragungsleistungs-Steuersignal von einer Basisstation entspricht.

In dem derart ausgestalteten Übertragungssystem 1' wird ein von dem Oszillator 3 ausgegebenes Trägersignal an den Modulator 4 gespeist, wo es mit den Basisbandsignalen I, Q orthogonal moduliert und dann spreizmoduliert wird. Die Ausgabe dieses Modulators 4 schreitet durch den Schaltkreis mit variablem Verstärkungsgrad 5 und den Aufwärtswandler 5C und erreicht den Leistungsverstärker 6, um der linearen Verstärkung unterzogen zu werden, vor der Übertragung durch die Übertragungs-/Empfangsantenne 9 in Richtung einer Basisstation.

Unterdessen leitet zu dieser Zeit in dem Rückkopplungssteuersystem 16 der Richtungskoppler 7 die gegenwärtige Übertragungsleistung ab, während die Steuereinheit 13' den Verstärkungsgrad des Schaltkreises mit variablem Verstärkungsgrad 5 steuert, so dass die Übertragungsleistung eine Leistungsspannung wird, die einem in dem Empfangssystem 2 erfassten Übertragungsleistungs-Steuersignal von einer Basisstation entspricht.

In dem Fall solch einer Mobileinheit (Übertragungssystem 1') ist der stabile verstärkungsgradvariable Bereich, den der Schaltkreis mit variablem Verstärkungsgrad 5 bereitstellen kann, jedoch ungefähr 30 dB bis 40 dB. Obwohl der Betrieb gut ist, wenn der benötigte verstärkungsgradvariable Bereich relativ schmal ist (zum Beispiel erfordert das PDC-System ungefähr 20 dB), arbeitet die Mobileinheit demgemäß schlecht, wenn der benötigte verstärkungsgradvariable Bereich extrem breit ist (im Besonderen erfordert das CDMA-System ungefähr 70 dB). Außerdem ist es mit den existierenden Techniken extrem schwierig, einen einzelnen Verstärker mit variablem Verstärkungsgrad zu realisieren, der einen stabilen verstärkungsgradvariablen Bereich oberhalb von ungefähr 70 dB bereitstellt.

Darüber hinaus gibt es in Systemen, wie beispielsweise dem CDMA-System, die eine feine (mehrstufige) Steuerung der Übertragungsleistung über einen breiten Bereich zum Bewältigen des "Fern-und-Nah-Problems" erfordern, einen Bedarf, die Phasenvariation (Phasenvariationsquantität) des Übertragungssignals soweit wie möglich (im Allgemeinen innerhalb von 5°/dB) auf die Verstärkungsgradvariation (Verstärkungsgradvariationsquantität) zu reduzieren. Jedoch kann in Abhängigkeit von der Schaltkreisanordnung die Phasenvariation zu der Verstärkungsgradvariation eines Schaltkreises mit variablem Verstärkungsgrad 5 bis zu ungefähr 10°/dB erreichen. Dies kann das normale Demodulieren von Signalen in einer Basisstation erschweren.

Dokument US-A-5 752 172 offenbart einen Senderschaltkreis zur Verwendung in einem Funktelefon, wobei der Senderschaltkreis einen Leistungsverstärker mit einem Ausgang enthält, der mit einer Antenne zum Übertragen eines verstärkten modulierten HF-Signals gekoppelt ist. Außerdem wird ein Treiberverstärker mit variablem Verstärkungsgrad verwendet und ist so eingerichtet, dass der Ausgang dieses Verstärkers mit einem Eingang des Leistungsverstärkers gekoppelt ist und der Eingang dieses Verstärkers mit einem Ausgang eines Modulators gekoppelt ist. Darüber hinaus ist wenigstens ein Verstärker mit programmierbarem Verstärkungsgrad in Reihe mit dem Ausgang des Modulators und dem Eingang des Treiberverstärkers mit variablem Verstärkungsgrad gekoppelt. Der wenigstens eine Verstärker mit programmierbarem Verstärkungsgrad hat einen dynamischen Bereich, der zum Reduzieren eines Erfordernisses, niedriger als ein vorbestimmter dynamischer Leistungsbereich zu sein, für einen dynamischen Leistungsbereich des Treiberverstärkers mit variablem Verstärkungsgrad ausgewählt ist.

Dokument XP-000767491 verweist auf Seiten 70-77 auf einen MMIC-Verstärker mit variablem Verstärkungsgrad. Hier wird eine Technik zum Reduzieren einer Übertragungsphasenabweichung für den Verstärker mit Verwendung eines kaskodengeschalteten FET offenbart. Die Reduzierung der Übertragungsphasenabweichung wird durch Steuern einer Gate-Vorspannung eines Gate-Schaltung-FET als auch einer Gate-Vorspannung eines Source-Schaltung-FET bewirkt.

Die vorliegende Erfindung ist unter Betrachtung dieser Probleme entwickelt worden, und es ist deshalb die Aufgabe dieser Erfindung, ein tragbares Mobilendgerät und eine Übertragungseinheit bereitzustellen, die fähig sind zum Steuern der Übertragungsleistung auf eine Mehrstufenart über einen weiten Bereich und zum Minimieren der Phasenvariation des Übertragungssignals zu dieser Zeit.

Aus diesem Grund ist gemäß der Erfindung ein tragbares Mobilendgerät bereitgestellt, mit einem Modulationsabschnitt zum Modulieren eines Übertragungssignals durch Verwenden eines Spreizspektrumssystems; einem Verstärkungsabschnitt zum Verstärken des durch den Modulationsabschnitt modulierten Übertragungssignals auf eine benötigte Übertragungsleistung; einem Frequenzumwandlungsabschnitt, der zwischen den Modulationsabschnitt und den Verstärkungsabschnitt gesetzt ist, zum Durchführen einer Frequenzumwandlung des durch den Modulationsabschnitt modulierten Übertragungssignals in ein Hochfrequenzsignal; einer Vielzahl von Einheiten mit variablem Verstärkungsgrad, die zwischen dem Modulationsabschnitt und dem Verstärkungsabschnitt bereitgestellt sind, um zueinander in Reihe verbunden zu sein, zum Ändern des Verstärkungsgrades des durch den Modulationsabschnitt modulierten Übertragungssignals, und die jeweils Verstärkungsgrad-zu-Phase-Charakteristika haben, so dass eine Phasenvariation des Übertragungssignals, die durch die gesamte Verstärkungsgradvariation der Einheiten mit variablem Verstärkungsgrad verursacht ist, aufhebbar ist; und einem Steuerabschnitt zum Steuern eines Verstärkungsgrades jeder der Einheiten mit variablem Verstärkungsgrad gemäß einem Übertragungsleistungs-Steuersignal von einer Basisstation.

Bei dem tragbaren Mobilendgerät gemäß dieser Erfindung steuert der Steuerabschnitt somit dem Verstärkungsgrad jeder der Einheiten mit variablem Verstärkungsgrad gemäß einer Anweisung von der Basisstation, wodurch die Übertragungsleistung auf eine mehrstufige Art über einen breiten Bereich gesteuert wird und die Phasenvariation des Übertragungssignals zu dieser Zeit ohne Durchführen einer speziellen Phasenkompensationssteuerung minimiert wird. Demgemäß ist es möglich, ein Endgerät zu realisieren und bereitzustellen, das zufriedenstellend die Bedingungen (mehrstufige Übertragungsleistungssteuerung über einen breiten Bereich und geringe Phasenvariation) erfüllen kann, die das CDMA-System erfordert.

Wenn in diesem Fall sämtliche der Einheiten mit variablem Verstärkungsgrad auf der Ausgangsseite des Frequenzumwandlungsabschnitts bereitgestellt sind, zeigen die weiter nachfolgenden Einheiten mit variablem Verstärkungsgrad eine einfachere Sättigung. Solch ein Phänomen ist aber unterdrückbar, wenn manche der Einheiten mit variablem Verstärkungsgrad auf der Eingangsseite des Frequenzumwandlungsabschnitts zur Frequenzumwandlung eines Übertragungssignals in ein Hochfrequenzsignal bereitgestellt sind, während die verbleibenden Einheiten mit variablem Verstärkungsgrad auf der Ausgangsseite des Frequenzumwandlungsabschnitts installiert sind.

Darüber hinaus ist dieses tragbare Mobilendgerät mit einer extrem einfachen Ausgestaltung realisierbar, wenn für die zuvor erwähnte Vielzahl von Einheiten mit variablem Verstärkungsgrad eine erste Einheit mit variablem Verstärkungsgrad, die zum Ändern des Verstärkungsgrads eines Übertragungssignals von dem Modulationsabschnitt fähig ist, und eine zweite Einheit mit variablem Verstärkungsgrad bereitgestellt sind, die in Reihe mit der ersten Einheit mit variablem Verstärkungsgrad verbunden ist, um den Verstärkungsgrad des Übertragungssignals von der ersten Einheit mit variablem Verstärkungsgrad ändern zu können, und die eine Verstärkungsgrad-zu-Phase-Charakteristik hat, um ein Aufheben einer Phasenvariation des Übertragungssignals, die durch die Verstärkungsgradvariation der ersten Einheit mit variablem Verstärkungsgrad verursacht ist, zuzulassen.

Außerdem gibt es in diesem Fall eine Möglichkeit, dass die nachfolgende zweite Einheit mit variablem Verstärkungsgrad in ihre Sättigungsbedingung kommt, wenn sämtliche dieser Einheiten mit variablem Verstärkungsgrad auf die Ausgangsseite des Frequenzumwandlungsabschnitts gesetzt sind. Solch ein Phänomen ist aber unterdrückbar, wenn die erste Einheit mit variablem Verstärkungsgrad auf der Eingangsseite des Frequenzumwandlungsabschnitts bereitgestellt ist, während die zweite Einheit mit variablem Verstärkungsgrad auf der Ausgangsseite des Frequenzumwandlungsabschnitts bereitgestellt ist (d.h., wenn der Frequenzumwandlungsabschnitt zwischen der ersten Einheit mit variablem Verstärkungsgrad und der zweiten Einheit mit variablem Verstärkungsgrad angeordnet ist).

Darüber hinaus ist es auch zweckmäßig, dass der zuvor erwähnte Steuerabschnitt dafür gemacht ist, zum Steuern des Verstärkungsgrades jeder der Einheiten mit variablem Verstärkungsgrad durch ein den Einheiten mit variablem Verstärkungsgrad gemeinsames Steuersignal fähig zu sein, oder dass er dafür geschaffen ist, zum Steuern der Verstärkungsgrade der Einheiten mit variablem Verstärkungsgrad in einer vorbestimmten Ordnung bzw. Reihenfolge durch individuelle Steuersignale für die Einheiten mit variablem Verstärkungsgrad fähig zu sein.

Mit dem Ersteren ist die Vereinfachung des Steuerabschnitts machbar, was überaus zu der Größenreduzierung dieses tragbaren Mobilendgeräts beiträgt. Mit dem Letzteren gibt es andererseits keinen Bedarf, die Verstärkungsgrade sämtlicher Einheiten mit variablem Verstärkungsgrad gleichzeitig bei der Übertragungsleistungssteuerung zu steuern, was das Signal-zu-Rausch-Verhältnis in diesem tragbaren Mobilendgerät verbessern kann.

Darüber hinaus ist gemäß dieser Erfindung eine Übertragungseinheit bereitgestellt mit einem Modulationsabschnitt zum Modulieren eines Übertragungssignals; einem Verstärkungsabschnitt zum Verstärken des durch den Modulationsabschnitt modulierten Übertragungssignals auf eine benötigte Übertragungsleistung; einer Vielzahl von Einheiten mit variablem Verstärkungsgrad, die zwischen dem Modulationsabschnitt und dem Verstärkungsabschnitt bereitgestellt sind, um miteinander in Reihe geschaltet zu sein, um zum Ändern eines Verstärkungsgrades des durch den Modulationsabschnitt modulierten Übertragungssignals fähig zu sein, und die jeweils Verstärkungsgrad-zu-Phase-Charakteristika haben, wodurch eine Phasenvariation des Übertragungssignals aufhebbar ist, die durch die gesamte Verstärkungsgradvariation der Einheiten mit variablem Verstärkungsgrad verursacht ist; und einem Steuerabschnitt zum Steuern des Verstärkungsgrades jeder Einheiten mit variablem Verstärkungsgrad.

Somit steuert mit der Übertragungseinheit gemäß dieser Erfindung der Steuerabschnitt den Verstärkungsgrad jeder der Einheiten mit variablem Verstärkungsgrad, wodurch die Übertragungsleistung auf eine mehrstufige Art über einen breiten Bereich gesteuert wird und die Phasenvariation des Übertragungssignals minimiert wird, ohne eine spezielle Phasenkompensationssteuerung zu erfordern.

Auch in diesem Fall ist dieses tragbare Mobilendgerät mit einer extrem einfachen Ausgestaltung realisierbar, wenn für die zuvor erwähnte Vielzahl von Einheiten mit variablem Verstärkungsgrad eine erste Einheit mit variablem Verstärkungsgrad, die zum Ändern des Verstärkungsgrades eines Übertragungssignals von dem Modulationsabschnitt fähig ist, und eine zweite Einheit mit variablem Verstärkungsgrad bereitgestellt sind, die in Reihe mit der ersten Einheit mit variablem Verstärkungsgrad verbunden ist, um zum Ändern des Verstärkungsgrades des Übertragungssignals von der ersten Einheit mit variablem Verstärkungsgrad fähig zu sein, und die eine Verstärkungsgrad-zu-Phase-Charakteristik hat, um ein Aufheben einer Phasenvariation des Übertragungssignals zuzulassen, die durch die Verstärkungsgradvariation der ersten Einheit mit variablem Verstärkungsgrad verursacht ist.

Darüber hinaus ist es auch zweckmäßig, dass der zuvor erwähnte Steuerabschnitt dafür geschaffen ist, zum Steuern des Verstärkungsgrades jeder der Einheiten mit variablem Verstärkungsgrad durch ein den Einheiten mit variablem Verstärkungsgrad gemeinsames Steuersignal fähig zu sein, oder dass er dafür geschaffen ist, zum Steuern der Verstärkungsgrade der Einheiten mit variablem Verstärkungsgrad in einer vorbestimmten Ordnung bzw. Reihenfolge durch individuelle Steuersignale für die Einheiten mit variablem Verstärkungsgrad fähig zu sein.

Darüber hinaus ist auch in diesem Fall mit dem Ersteren die Vereinfachung des Steuerabschnitts machbar, was überaus zu der Größenreduzierung dieses tragbaren Mobilendgerätes beiträgt. Andererseits gibt es mit dem Letzteren kein Erfordernis, die Verstärkungsgrade sämtlicher Einheiten mit variablem Verstärkungsgrad gleichzeitig bei der Übertragungsleistungssteuerung zu steuern, was das Signal-zu-Rausch-Verhältnis in diesem tragbaren Mobilendgerät verbessern kann.

Wenn der zuvor erwähnte Modulationsabschnitt zum Modulieren eines Übertragungssignals gemäß einem Spreizspektrumsystem entworfen ist, ist es außerdem möglich, eine Übertragungseinheit zu realisieren, die sogar zufriedenstellend die CDMA-Systemerfordernisse, nämlich die mehrstufige Übertragungsleistungssteuerung über einen breiten Bereich und die niedrigen Phasenvariation, erfüllt.

1 ist ein Blockdiagramm, das eine Ausgestaltung eines wesentlichen Teils eines tragbaren Mobilendgerätes gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.

2A und 2B sind Diagramme, die jeweils Beispiele von Verstärkungsgrad-zu-Phase-Charakteristika von Verstärkern vom variablen Verstärkungsgradtyp in dieser Ausführungsform zeigen.

2C ist ein Diagramm, das eine zusammengesetzte Charakteristik der in 2A und 2B gezeigten Verstärkungsgrad-zu-Phase-Charakteristika zeigt.

3 ist ein Blockdiagramm, das eine für eine Steuereinheit in dieser Ausführungsform beabsichtigte Anordnung zeigt.

4 ist eine Veranschaulichung, die zum Erläutern von Daten (Zuordnungstabelle) nützlich ist, die in einem Speicher der Steuereinheit in dieser Ausführungsform zu speichern sind.

5 ist ein Blockdiagramm, das eine für den wesentlichen Teil eines Übertragungssystems in dieser Ausführungsform beabsichtigte Anordnung zeigt.

6 ist eine Veranschaulichung eines Beispiels der Beziehung zwischen Steuerspannungswerten für die Verstärker vom variablen Verstärkungsgradtyp und Verstärkungsgraden in dieser Ausführungsform.

7A ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel einer Ausgestaltung eines Pegelverschiebungsschaltkreises in dieser Ausführungsform zeigt.

7B ist eine Veranschaulichung eines Beispiels einer Eingangs-/Ausgangsspannungscharakteristik des in 7A gezeigten Pegelverschiebungsschaltkreises.

8 ist ein Blockdiagramm, das eine andere Ausgestaltung des in 1 gezeigten tragbaren Mobilendgerätes (Übertragungssystem) zeigt.

9 ist ein Blockdiagramm, das eine Modifizierung des in 1 gezeigten tragbaren Mobilendgerätes (Übertragungssystem) zeigt.

10 ist ein Blockdiagramm, das eine andere Ausgestaltung des in 9 gezeigten tragbaren Mobilendgerätes (Übertragungssystem) zeigt.

11 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel einer Ausgestaltung des wesentlichen Teils eines tragbaren Mobilendgerätes (Übertragungssystem) zeigt.

Mit Verweis auf die Zeichnungen wird hier unten eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.

1 ist ein Blockdiagramm, das eine Ausgestaltung des Wesentlichen bzw. eines Auszugs einer Funkkommunikationseinheit (tragbares Mobilendgerät) gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. In 1 ist das tragbare Mobilendgerät auf das CDMA-System anwendbar, das eine Familie eines Multiplexfunkkommunikationssystems ist, und unterscheidet sich von dem in 11 gezeigten tragbaren Mobilendgerät darin, dass ein Übertragungssystem (Übertragungseinheit) 1 Verstärker vom variablem Verstärkungsgradtyp 5A, 5B, eine Steuereinheit 13A mit einem Speicher 14, und einen Pegelverschiebungsschaltkreis (LS) 17 enthält. In 1 sind übrigens die Teile, die mit denselben Bezugszeichen wie in 11 bezeichnet sind, dieselben Teile wie in 11 oder diesen ähnlich.

In dieser Ausgestaltung sind die Verstärker vom variablen Verstärkungsgradtyp (Einheiten mit variablem Verstärkungsgrad) 5A, 5B in Reihe miteinander auf der Eingangsseite eines Leistungsverstärkers (Verstärkungsabschnitt) 6 verbunden, so dass der Verstärkungsgrad eines Übertragungssignals, nach Durchlaufen einer Modulation (zum Beispiel eine orthogonale Modulation und eine Spreizspektrummodulation) durch einen Modulator 4, variabel ist. In dieser Ausführungsform fungiert der Verstärker vom variablen Verstärkungsgradtyp 5A als eine erste Einheit mit variablem Verstärkungsgrad, die zum Ändern des Verstärkungsgrades des Übertragungssignals von dem Modulator 4 fähig ist, während der Verstärker vom variablen Verstärkungsgradtyp 5B als eine zweite Einheit mit variablem Verstärkungsgrad agiert, die in Reihe mit der ersten Einheit mit variablem Verstärkungsgrad 5A geschaltet ist, um das Ändern des Verstärkungsgrades des Übertragungssignals von der ersten Einheit mit variablem Verstärkungsgrad 5A zu ermöglichen.

Obwohl übrigens die Montagestellen (eine ZF-Stufe, eine HF-Stufe oder Ähnliches) dieser Verstärker vom variablen Verstärkungsgradtyp 5A, 5B nicht im Besonderen spezifiziert sind, kann der Eingangspegel für den nachfolgenden Verstärker 5B extrem hoch werden und der Verstärker 5B kann in die Sättigungsbedingung kommen, wenn beide Verstärker bei der HF-Stufe als die HF-Band-Verstärker 5A, 5B platziert sind. Aus diesem Grund ist in dieser Ausführungsform, wie in 1 gezeigt, der Verstärker vom variablen Verstärkungsgradtyp 5A bei der ZF-Stufe (auf der Eingangsseite eines Aufwärtswandlers 5C) als ein ZF-Band-Verstärker installiert, während der Verstärker vom variablen Verstärkungsgradtyp 5B bei der HF-Stufe (auf der Ausgangsseite des Aufwärtswandlers 5C) als ein HF-Band-Verstärker gesetzt ist (d.h., dass der Aufwärtswandler 5C zwischen dem Verstärker vom variablem Verstärkungsgradtyp 5A und dem Verstärker vom variablen Verstärkungsgradtyp 5B angeordnet ist).

Darüber hinaus ist in einem Rückkopplungssteuersystem 16 die Steuereinheit (Steuerabschnitt) 13A zum Steuern der Verstärkungsgrade dieser Verstärker vom variablen Verstärkungsgradtyp (auf die hier im Nachfolgenden lediglich als variable Verstärker verwiesen wird) 5A, 5B gemäß einer Anweisung (Übertragungsleistungs-Steuersignal) von einer Basisstation (nicht gezeigt) geeignet. Auch in diesem Fall steuert sie die Verstärkungsgrade davon, so dass die gegenwärtige Übertragungsleistung (Übertragungsleistung nach der Verstärkung durch den Leistungsverstärker 6), die durch einen Übertragungsleistungs-Erfassungsabschnitt 18 (ein Richtungskoppler 7, ein Mischer 10, ein Oszillator 11 und ein RSSI-Detektor 12) erfasst (überwacht) ist, einen gewünschten Leistungswert (ein Leistungswert, der einem Übertragungsleistungs-Steuersignal von einer Basisstation entspricht, erfasst durch ein Empfangssystem 2) erreicht.

Durch Installieren der zwei variablen Verstärker 5A, 5B und Steuern des Verstärkungsgrades jeder der variablen Verstärker 5A, 5B auf diese Weise, ist es möglich, die Verstärkungsgradvariation (Bereich) für jeden dieser variablen Verstärker 5A, 5B zu verringern, und die Übertragungsleistungssteuerung für einen weiten Bereich (zum Beispiel oberhalb von ungefähr 70 dB), die das CDMA-System erfordert, mit einer extrem einfachen Struktur unter Verwendung der existierenden variablen Verstärker 5A, 5B zu implementieren, die eine niedrige Verstärkungsgradvariation zeigen (zum Beispiel ungefähr 40 dB).

Konkret bezieht sich die Steuereinheit 13A auf Daten [eine Tabelle, die eine Zuordnung zwischen einem RSSI-Signal (der gegenwärtige Übertragungsleistungswert), einem Übertragungsleistungs-Steuersignal von einer Basisstation und einem auszugebenden Steuerspannungswert (Verstärkungsgrad-Steuersignal) angibt] 19, die in 4 gezeigt sind und im Voraus in einem Speicher (Speicherungsabschnitt) 14 gespeichert sind, beispielsweise ein ROM und ein RAM, wodurch ein an jeden der variablen Verstärker 5A, 5B auszugebender Steuerspannungswert (n Bit Digitaldaten) bestimmt und ausgegeben wird.

Wenn zum Beispiel der gegenwärtige Übertragungsleistungswert (RSSI-Signal) als P1 genommen wird, wenn die Basisstation eine Anweisung zum Erhöhen (Verringern) der Übertragungsleistung um 1 dB [Übertragungsleistungs-Steuersignal = 1 dB hoch (runter)] überträgt, gibt die Steuereinheit 13A beim Empfang dieser Anweisung durch das Empfangssystem 2 die Digitaldaten, mit einem Bezugszeichen 20 (21) in der Zuordnungstabelle 19 bezeichnet, als einen Steuerspannungswert (der hier im Nachfolgenden manchmal als ein Digitalspannungswert bezeichnet wird) aus.

Dieser Digitalspannungswert wird in einem D/A-Wandler 15 in einen Analogspannungswert umgewandelt und dann an jeden der variablen Verstärker 5A, 5B geliefert. In dieser Ausführungsform empfängt jedoch ein variabler Verstärker 5A die Lieferung des Analogspannungswertes nach der Pegelverschiebung durch den Pegelverschiebungsschaltkreis 17. Die Funktion (Pegelverschiebungsverarbeitung) dieses Pegelverschiebungsschaltkreises 17 wird übrigens im Detail hier später beschrieben.

In dem Fall eines Steuerns der Übertragungsleistung auf diese Weise gibt es unterdessen, wie zuvor erwähnt, einen Bedarf, die Phasenänderung (Variation) des Übertragungssignals bei der Verstärkungsgradvariation zu reduzieren. In dem Fall, dass die zwei variablen Verstärker 5A, 5B durch den einen D/A-Wandler 15 wie oben beschrieben gesteuert werden, nimmt die Phasenvariationsquantität zu der Verstärkungsgradvariation als ein Gesamtes zu, wenn die Verstärkungsgrad-zu-Phase-Charakteristika (der Gradient einer Phase zu einem Verstärkungsgrad) der variablen Verstärker 5A, 5B identisch oder im Wesentlichen identisch zueinander sind.

Aus diesem Grund ist in dieser Ausführungsform zum Beispiel der variable Verstärker 5A zum Bereitstellen einer Verstärkungsgrad-zu-Phase-Charakteristik 50A entworfen, die wie in 2A gezeigt nach rechts abfällt (negativer Gradient), während der variable Verstärker 5B dafür geschaffen ist, eine wie in 2B gezeigte nach rechts ansteigende Verstärkungsgrad-zu-Phase-Charakteristik 50B (positiver Gradient) zu haben. Demgemäß wird die gesamte (zusammengesetzte) Charakteristik der Verstärkungsgrad-zu-Phase-Charakteristika der variablen Verstärker 5A, 5B wie in 2C gezeigt, was in der Reduzierung der Phasenvariation zu der Verstärkungsgradvariation resultiert.

Wenn zum Beispiel die Maximalwerte der Phasenvariationen (Gradienten) zu den Verstärkungsgradvariationen der variablen Verstärker 5A, 5B –8,2°/dB bzw. 5,3°/dB sind, wie in 2A und 2B gezeigt, kommt, wenn der Verstärkungsgrad nur mit dem variablen Verstärker 5A gesteuert wird, die Phasenvariation auf ein Maximum von 8,2°/dB. Wenn andererseits die zwei variablen Verstärker 5A, 5B wie oben erwähnt in Reihe zueinander geschaltet sind, haben die Phasenvariationen zu den Verstärkungsgradvariationen zueinander einen Versatz, mit dem Ergebnis, dass die Phasenvariation zu der gesamten Verstärkungsgradvariation runter gehalten werden kann, um ein Maximum von ungefähr 2,9°/dB zu sein.

Das tragbare Mobilendgerät (Übertragungssystem 1) gemäß dieser Ausführungsform ist somit mit den zwei variablen Verstärkern 5A, 5B ausgerüstet, die in Reihe miteinander zwischen dem Modulator 4 und dem Leistungsverstärker 6 geschaltet sind, um das Ändern des Verstärkungsgrades eines in dem Modulator 4 modulierten Übertragungssignals zu ermöglichen, und die jeweils Verstärkungsgrad-zu-Phase-Charakteristika haben, die festgelegt sind, das Aufheben der Phasenvariation des Übertragungssignals hinsichtlich der gesamten Verstärkungsgradvariation zu ermöglichen.

Mit der Installation der zwei variablen Verstärker 5A, 5B mit unterschiedlichen Eigenschaften, wodurch die Verstärkungsgrad-zu-Phase-Charakteristika 50A, 50B sich miteinander aufheben, ist wie oben beschrieben nicht nur die Phasenvariation zu bzw. hinsichtlich der gesamten Verstärkungsgradvariation auf ein Minimum unterdrückbar, sondern der dynamische Bereich ist außerdem vergrößerbar.

Als zweites wird unten eine detaillierte Beschreibung des zuvor erwähnten Pegelverschiebungsschaltkreises 17 gegeben. Der Pegelverschiebungsschaltkreis 17 wird zum Beispiel in dem Fall benötigt, dass eine Zunahme in der Steuerspannung für den variablen Verstärker 5A eine Zunahme im Verstärkungsgrad bewirkt, während eine Zunahme in der Steuerspannung für den variablen Verstärker 5B zu einer Abnahme im Verstärkungsgrad führt, was gleichzeitig die Verstärkungsgrade der variablen Verstärker 5A, 5B gemäß einem einzelnen Steuersignal (Steuerspannungswert) erhöht oder verringert.

6 ist eine Veranschaulichung eines Beispiels der Beziehung zwischen den Steuerspannungswerten für die variablen Verstärker 5A, 5B und den Verstärkungsgraden. In 6 zeigt die durchgezogene Linie zum Beispiel die Beziehung zwischen einem Steuerspannungswert des variablen Verstärkers 5A und einem Verstärkungsgrad, während eine unterbrochene Linie die Beziehung zwischen einem Steuerspannungswert für den variablen Verstärker 5B und einem Verstärkungsgrad zeigt. Das heißt, dass, wenn beispielsweise ein Steuerspannungswert von V1 (V2) an jeden der variablen Verstärker 5A, 5B angelegt wird, der variable Verstärker 5B (5A) auf einen maximalen Verstärkungsgrad Gmax kommt, während der variable Verstärker 5A (5B) einen minimalen Verstärkungsgrad Gmin bereitstellt.

In dem Fall, dass ein von dem D/A-Wandler 15 ausgegebener Steuerspannungswert direkt an jeden der variablen Verstärker 5A, 5B geliefert wird, heben sich die Verstärkungsgrade davon somit gegeneinander auf. Um jeden der Verstärkungsgrade der variablen Verstärker 5A, 5B zu maximieren, gibt es demgemäß einen Bedarf, die Steuerspannungswerte für die variablen Verstärker 5A, 5B bei V2 bzw. V1 festzulegen.

Aus diesem Grund ist der zum Beispiel in 7A gezeigte Pegelverschiebungsschaltkreis 17 aus einem Operationsverstärker 171 und Widerständen (REGs) 172 bis 175 zusammengesetzt und wie in 7B konstruiert, eine Eingangs-/Ausgangsspannungscharakteristik zum Ausgeben eines Steuerspannungswertes V2 (= 2,0 V) bei Eingabe von V1 (= 0,5 V) zu haben, während eines Ausgebens eines Steuerspannungswertes V1 (= 0,5 V) bei Eingabe des Steuerspannungswertes V2 (= 2,0 V).

Somit werden, wie 1 und 5 zeigen, mit einem von dem D/A-Wandler 15 ausgegebenen einzelnen Steuerspannungswert die Verstärkungsgrade der jeweiligen variablen Verstärker 5A, 5B gleichzeitig auf gewünschte Werte gesteuert. Das heißt, dass in dieser Ausführungsform die Steuereinheit 13A jeden der Verstärkungsgrade der variablen Verstärker 5A, 5B mit einem den variablen Verstärkern 5A, 5B gemeinsamen Steuersignal steuern kann, was die Vereinfachung der Steuereinheit 13A ermöglicht und überaus zu der Größenreduzierung dieses tragbaren Mobilendgerätes (Übertragungssystem 1) beiträgt.

Da die zwei variablen Verstärker 5A, 5B jeweils Verstärkungsgrad-zu-Phase-Charakteristika haben (siehe 2A und 2B), die fähig sind zum Aufheben der Variation eines Übertragungssignals, die durch die gesamte Verstärkungsgradvariation der Verstärker 5A, 5B verursacht ist, ist es mit dem tragbaren Mobilendgerät (Übertragungssystem 1) gemäß dieser Ausführungsform wie oben beschrieben möglich, die Übertragungsleistung auf eine mehrstufige Art (in Schritten von 1 dB) über einen breiten Bereich (mehr als ungefähr 70 dB) zu steuern, und die Phasenvariation des Übertragungssignals zu dieser Zeit auf ein Minimum (unter 5°/dB) zu unterdrücken, ohne eine spezielle Phasenkompensationssteuerung zu implementieren.

Da die existierenden Einheiten für die variablen Verstärker 5A, 5B mit einer einfachen Ausgestaltung und bei niedrigen Kosten verwendet werden können, ist es besonders in dieser Ausführungsform möglich, ein tragbares Mobilendgerät (Übertragungssystem 1) zu realisieren und bereitzustellen, das die CDMA-Systemerfordernisse, nämlich im Besonderen die mehrstufige Übertragungsleistungssteuerung für einen breiten Bereich und die niedrige Phasenvariation aufgrund des "Fern-und-Nah-Problems", erfüllt.

Obwohl übrigens in der oben beschriebenen Ausführungsform ein Teilstück der gegenwärtigen Übertragungsleistung durch den Richtungskoppler 7 herausgenommen (überwacht) wird, ist es außerdem zweckmäßig, dass, wie zum Beispiel in 8 gezeigt, der Richtungskoppler 7 mit einem Kondensator C1 ersetzt wird und ein Teilstück der Übertragungsleistung durch lose Kopplung abgeleitet wird. In diesem Fall wird eine Reduktion der Einheitsskala im Vergleich mit dem Fall der Verwendung des Richtungskopplers 7 machbar. Jedoch ist der Richtungskoppler 7 dieser Lösung hinsichtlich der Genauigkeit und Stabilität des Überwachens der Übertragungsleistungs überlegen.

9 ist ein Blockdiagramm, das eine Modifizierung des in 1 gezeigten tragbaren Mobilendgerätes (Übertragungssystem 1) zeigt. Im Vergleich mit dem Endgerät von 1 ist in dem in 9 gezeigten tragbaren Mobilendgerät (Übertragungssystem 1) eine Steuereinheit 13B anstelle der zuvor erwähnten Steuereinheit 13A bereitgestellt, und der Unterschied davon ist, dass die Steuereinheit 13B einen Steuerspannungswert (Digitalspannungswert) für jeden der variablen Verstärker 5A, 5B bestimmt und ihn dorthin ausgibt. Demgemäß sind in dieser Modifizierung die D/A-Wandler 15A, 15B bereitgestellt, um Digitalspannungswerte für die variablen Verstärker 5A bzw. 5B in Analogspannungswerte umzuwandeln.

In 9 sind übrigens die mit den oben verwendeten Bezugszeichen markierten Teile ähnlich zu denen, die oben beschrieben sind, und die detaillierte Beschreibung wird aus Gründen der Kürze weggelassen.

In dieser Modifizierung führt zum Beispiel die Steuereinheit (Steuerabschnitt) 13B eine Übertragungsleistungssteuerung durch die Verwendung des verstärkungsgradvariablen Bereichs des variablen Verstärkers 5A zuerst aus und produziert in dem Fall des Durchführens der Übertragungsleistungssteuerung, die den verstärkungsgradvariablen Bereich des variablen Verstärkers 5A überschreitet, Steuerspannungswerte für die variablen Verstärker 5A, 5B, um die Übertragungsleistungssteuerung auch mit Verwenden des verstärkungsgradvariablen Bereiches des variablen Verstärkers 5B zu implementieren.

Das heißt, dass diese Steuereinheit 13B dafür geschaffen ist, zum Steuern der Verstärkungsgrade der variablen Verstärker 5A, 5B in einer vorbestimmten Ordnung bzw. Reihenfolge mit individuellen Steuersignalen für die variablen Verstärker 5A, 5B fähig zu sein. Demgemäß sind auch mit dem tragbaren Mobilendgerät (Übertragungssystem 1) gemäß dieser Modifizierung dieselben Effekte wie die der oben beschriebenen Ausführungsform erhaltbar, und in diesem Fall ist zusätzlich das S/N-Verhältnis dieses tragbaren Mobilendgerätes (Übertragungssystem 1) verbesserbar, da es keine Erfordernis gibt, die Verstärkungsgrade der variablen Verstärker 5A, 5B gleichzeitig bei der Übertragungsleistungssteuerung zu steuern.

Im Übrigen ist es auch in dieser Modifizierung annehmbar, dass, wie zum Beispiel in 10 gezeigt, ein Kondensator C1 anstelle des Richtungskopplers 7 zum Ableiten eines Teilstücks der Übertragungsleistung durch die lose Kopplung verwendet wird.

Obwohl sowohl in der oben beschriebenen Ausführungsform als auch in der Modifizierung das tragbare Mobilendgerät (Übertragungssystem 1) auf das die Spreizspektrumsmodulation verwendende CDMA-System angewendet wird, ist diese Erfindung nicht auf dieses beschränkt, sondern ist auch auf andere Multiplexfunkkommunikationssysteme anwendbar, wie beispielsweise TDMA (Time-Division Multiple Access) und FDMA (Frequency-Division Multiple Access). Das heißt, dass der zuvor erwähnte Modulator 4 zum Durchführen der Primärmodulation, wie beispielsweise QPSK und 16QAM, konstruiert sein kann.

Obwohl sowohl in der oben beschriebenen Ausführungsform als auch in der Modifizierung das Übertragungssystem (Übertragungseinheit) 1 in einem tragbaren Mobilendgerät, wie beispielsweise einem tragbaren Telefon, befestigt ist, ist diese Erfindung nicht darauf beschränkt, sondern kann auch in anderen Funkkommunikationseinheiten befestigt bzw. montiert sein.

Obwohl sowohl in der oben beschriebenen Ausführungsform als auch in der Modifizierung die variablen Verstärker 5A, 5B als Einheiten mit variablem Verstärkungsgrad verwendet werden, ist diese Erfindung auch darauf nicht beschränkt, sondern es ist irgendein Schaltkreis mit einer eigenen Verstärkungsgrad-zu-Phase-Charakteristik annehmbar, der dieselben Effekte wie die oben Erwähnten bieten kann.

Obwohl sowohl in der oben beschriebenen Ausführungsform als auch in der Modifizierung die zwei variablen Verstärker (Einheiten mit variablem Verstärkungsgrad) 5A, 5B in dem Übertragungssystem 1 bereitgestellt sind, ist diese Erfindung darüber hinaus nicht darauf beschränkt, sondern es ist auch möglich, drei oder mehr Einheiten mit variablem Verstärkungsgrad zu installieren, solange sie wenigstens Charakteristika zum Aufheben der Phasenvariation zu bzw. hinsichtlich der gesamten Verstärkungsgradvariation haben. In diesem Fall ist es möglich, den verstärkungsgradvariablen Bereich zu vergrößern, während die Phasenvariationsquantität zu bzw. hinsichtlich der gesamten Verstärkungsgradvariation minimiert wird.

Wenn ein Teilstück der Einheiten mit variablem Verstärkungsgrad ferner in diesem Fall auf der Eingangsseite (ZF-Stufe) des Aufwärtswandlers 5C bereitgestellt ist, während der Rest (wenigstens eine Einheit mit variablem Verstärkungsgrad) auf der Ausgangsseite (HF-Stufe) des Aufwärtswandler 5C installiert ist, ist die Sättigung der Einheiten mit variablem Verstärkungsgrad wie zuvor erwähnt unterdrückbar.

Obwohl sowohl in der oben beschriebenen Ausführungsform als auch in der Modifizierung beide Steuereinheiten 13A, 13B dafür geschaffen sind, die Verstärkungsgrade der Einheiten mit variablem Verstärkungsgrad 5A, 5B gemäß Anweisungen (Übertragungsleistungs-Steuersignale) von einer Basisstation zu steuern, ist es auch annehmbar, dass die Verstärkungsgradsteuerung durch die Steuereinheiten 13A, 13B gemäß einer Anweisung von einer anderen externen Einheit als der Basisstation implementiert ist oder gemäß einer eindeutigen Anweisung in ihrer eigenen Einheit ausgeführt wird.