特許 6704788 ディジタル振幅変調装置及び方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6704788

(24)【登録日】2020年5月15日

(45)【発行日】2020年6月3日

(54)【発明の名称】ディジタル振幅変調装置及び方法

(51)【国際特許分類】

   H04L 27/36 20060101AFI20200525BHJP

   H03C 1/00 20060101ALI20200525BHJP

   H04B 1/04 20060101ALI20200525BHJP

   H04B 17/18 20150101ALI20200525BHJP

   H03F 1/52 20060101ALI20200525BHJP

   H03F 3/24 20060101ALI20200525BHJP

   H03F 3/68 20060101ALI20200525BHJP

【ＦＩ】

   H04L27/36

   H03C1/00 A

   H04B1/04 N

   H04B17/18

   H03F1/52

   H03F3/24

   H03F3/68 220

【請求項の数】6

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2016-103400(P2016-103400)

(22)【出願日】2016年5月24日

(65)【公開番号】特開2017-212540(P2017-212540A)

(43)【公開日】2017年11月30日

【審査請求日】2019年3月15日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003078

【氏名又は名称】株式会社東芝

(73)【特許権者】

【識別番号】598076591

【氏名又は名称】東芝インフラシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】特許業務法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】舟橋 祐紀

(72)【発明者】

【氏名】片山 誠記

(72)【発明者】

【氏名】関口 芳充

【審査官】 高野 洋

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１５−１３９２０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−１３３５４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特許第５３４２０３３（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特許第５５７５１８９（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特許第５６３８５９７（ＪＰ，Ｂ２）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｌ ２７／００−２７／３８

Ｈ０３Ｃ １／００

Ｈ０４Ｂ １／０４

Ｈ０４Ｂ １７／１８

Ｈ０３Ｆ １／５２

Ｈ０３Ｆ ３／２４

Ｈ０３Ｆ ３／６８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

入力された音声信号に基づいてオン／オフ制御され、オン制御状態において入力されたキャリア信号の電力増幅を行う並列接続された複数の電力増幅器を有する電力増幅部と、
前記オン制御状態にある複数の電力増幅器の出力を合成して合成出力信号を出力する合成部と、
前記合成出力信号の電圧値及び電流値を測定する第１測定部と、
前記合成出力信号のフィルタリングを行ってＲＦ帯の振幅変調信号として信号出力端子から出力するフィルタ部と、
前記振幅変調信号の電圧値及び電流値を測定する第２測定部と、
アナログ回路およびディジタル回路の複合回路として構成され、前記第１測定部の測定結果及び前記第２測定部の測定結果に基づいて演算を行って前記合成部の異常を検出し、前記電力増幅部を保護するための制御信号を出力する保護部と、
前記制御信号に基づいて、前記電力増幅部の複数の電力増幅器のオン／オフ制御を行う制御部と、を備え、
前記保護部は、前記合成出力信号の電圧値あるいは電流値のうち少なくともいずれか一方及び前記振幅変調信号の電圧値あるいは電流値のうちのうち少なくともいずれか一方の組み合わせにより前記演算を行う、
ディジタル振幅変調装置。

【請求項2】

前記保護部は、前記合成出力信号の電流値を電流値ＣＰｉとし、前記振幅変調信号の電流値を電流値ＳＰｉとし、電圧値を電圧値ＳＰｖとし、前記演算の結果を演算値Ｖｍとした場合に、
Ｖｍ＝ＣＰｉ−ＳＰｉ
あるいは、
Ｖｍ＝ＣＰｉ−ＳＰｖ
に基づいて前記制御信号を出力する、
請求項１記載のディジタル振幅変調装置。

【請求項3】

前記フィルタ部はバンドパスフィルタを備えている、
請求項１又は請求項２記載のディジタル振幅変調装置。

【請求項4】

前記バンドパスフィルタとして９０度位相型バンドパスフィルタを備えている、
請求項３記載のディジタル振幅変調装置。

【請求項5】

前記保護部は、前記演算を行って演算値を出力する演算出力部と、
アナログ回路として構成され、前記演算値が所定の異常状態に相当する第１基準値を超えた場合に全ての前記電力増幅器をオフ制御状態とするための第１制御信号を前記電力増幅器が前記所定の異常状態を前記オン制御状態で許容できる最小許容時間の経過前に出力する第１保護部と、
アナログ回路及びディジタル回路の複合回路として構成され、前記演算値に基づき算出された保護指標が、前記第１基準値より低い、所定の第２基準値を越えた場合に、並列してオン制御状態とすることが可能な前記電力増幅器の上限台数を制御するための第２制御信号を出力し、前記演算値が、前記第１基準値と同程度である、第３基準値以上となった場合に、初期状態もしくは前記上限台数の範囲内で前記電力増幅器をオン／オフ制御するための第３制御信号を前記第１制御信号の出力期間中に出力する第２保護部と、
前記第１制御信号、前記第２制御信号及び前記第３制御信号に基づいて、前記電力増幅部の複数の電力増幅器のうち前記オン制御状態にある前記電力増幅器を、前記音声信号に基づいてオン／オフ制御する制御部と、
を備えた請求項１乃至請求項４のいずれか一項記載のディジタル振幅変調装置。

【請求項6】

入力された音声信号に基づいてオン／オフ制御され、オン制御状態において入力されたキャリア信号の電力増幅を行う並列接続された複数の電力増幅器を有する電力増幅部と、前記オン制御状態にある複数の電力増幅器の出力を合成して合成出力信号を出力する合成部と、前記合成出力信号のフィルタリングを行ってＲＦ帯の振幅変調信号として信号出力端子から出力するフィルタ部と、アナログ回路およびディジタル回路の複合回路として構成され、前記合成部の異常を検出し、前記電力増幅部を保護するための制御信号を出力する保護部と、を備えたディジタル振幅変調装置で実行される方法であって、
前記合成出力信号の電圧値及び電流値を測定する過程と、
前記振幅変調信号の電圧値及び電流値を測定する過程と、
前記合成出力信号の電圧値の測定結果及び前記振幅変調信号の電圧値の測定結果、あるいは、前記合成出力信号の電流値の測定結果及び前記振幅変調信号の電流値の測定結果に基づいて演算を行い、前記演算に基づいて、前記電力増幅部の複数の電力増幅器のオン／オフ制御を行う過程と、を備え、
前記演算は、前記合成出力信号の電圧値あるいは電流値のうち少なくともいずれか一方及び前記振幅変調信号の電圧値あるいは電流値のうちのうち少なくともいずれか一方の組み合わせにより行う、
方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、ディジタル振幅変調装置及び方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、中波放送用の送信装置においては、ディジタル振幅変調装置が用いられている。
ディジタル振幅変調装置は、並列に接続された複数の電力増幅器を備えている。
そして、外部から供給される音声信号等の変調信号の電圧振幅レベルに合わせて複数の電力増幅器をオン／オフ制御することで、同時にオン制御状態（増幅出力状態）とされる電力増幅器の台数を変更しながら、キャリア信号を増幅する。

【0003】

そして、同時にオン制御状態とされている電力増幅器の出力信号を合成することでＡＭ（Amplitude Modulation）波を生成し、生成したＡＭ波を所定の放送サービスエリアへ送出する。

【0004】

この種のディジタル振幅変調装置においては、電力増幅器が壊れたり、合成部が短絡したり、開放したり等の何らかの障害が発生すると、ＡＭ波の信号品質が劣化する可能性がある。

【0005】

このため、ディジタルでは、電力増幅器の破壊を防止するため、ＡＭ波の送信過程において電圧及び電流を測定し、測定結果に基づいてディジタル振幅変調装置内の機器を制御している。
例えば、落雷やケーブルの断線などの要因により、測定した電圧及び電流に基づいて算出した値（以下、判定用値という）が電力増幅器を破壊する恐れがある警告値の限界を超えた場合、送信回路のスイッチを切断することで出力電力を零にする方法や電力増幅器の送信電力を減力する方法等が知られている。
この場合において、判定用値としては、例えばＳＷＲ（定在波比：Standing Wave Ratio）値が使用され、ＳＷＲ値の算出には、ディジタル回路やアナログ回路が使用されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特許第２９９２３４５号公報

【特許文献2】特許第５３４２０３３号公報

【特許文献3】特許第５５７５１８９号公報

【特許文献4】特許第５６３８５９７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、判定用値を用いて制御を行う従来のディジタル振幅変調装置においては、合成部が短絡した場合においては判定用値の信頼性が低下し誤判定（誤検知）が発生する虞があった。

【0008】

そこで、本発明の目的は、合成部が短絡した場合であっても、異常を確実に検出することが可能なディジタル振幅変調装置及び方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

実施形態のディジタル振幅変調装置は、入力された音声信号に基づいてオン／オフ制御され、オン制御状態において入力されたキャリア信号の電力増幅を行う並列接続された複数の電力増幅器を有する電力増幅部を備えている。
そして、合成部は、前記オン制御状態にある複数の電力増幅器の出力を合成して合成出力信号を出力する。
第１測定部は、合成出力信号の電圧値及び電流値を測定する。
フィルタ部は、合成出力信号のフィルタリングを行ってＲＦ帯の振幅変調信号として信号出力端子から出力する。
第２測定部は、振幅変調信号の電圧値及び電流値を測定する。
これらの結果、アナログ回路およびディジタル回路の複合回路として構成された保護部は、前記第１測定部の測定結果及び前記第２測定部の測定結果に基づいて演算を行い、制御信号を制御部に出力する。
制御部は、音声信号、制御信号に基づいて、電力増幅部の複数の電力増幅器のオン／オフ制御を行う。
上記構成において、保護部は、合成出力信号の電圧値あるいは電流値のうち少なくともいずれか一方及び振幅変調信号の電圧値あるいは電流値のうちのうち少なくともいずれか一方の組み合わせにより前記演算を行う。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、実施形態のディジタル振幅変調装置の機能構成ブロック図である。

【図2】図２は、保護部の機能構成ブロック図である。

【図3】図３は、制御部の機能構成ブロック図である。

【図4】図４は、保護部及び制御部の処理手順を示すシーケンス図である。

【図5】図５は、電力増幅器に対する制御の時間遷移図である。

【図6】図６は、第２処理手順における保護部及び制御部の処理手順を示すシーケンス図である。

【図7】図７は、従来のディジタル振幅変調装置において生成されるオン／オフ制御信号の時間遷移を示す図である。

【図8】図８は、実施形態の変形例の説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、好適な実施形態について、図面を参照して説明する。
図１は、実施形態のディジタル振幅変調装置の機能構成ブロック図である。
ディジタル振幅変調装置１０は、大別すると、制御部１１、電力増幅部１２、合成部１３、第１測定部１４、フィルタ部１５、第２測定部１６、保護部１７、キャリア信号入力端子Ｔｃ及び音声信号入力端子Ｔｓを備えている。

【0012】

キャリア信号入力端子Ｔｃには、伝送信号としてのキャリア信号Ｓｃが入力される。
音声信号入力端子Ｔｓには、変調信号である音声信号Ｓｓが入力される。
制御部１１は、後述するようにディジタル振幅変調装置１０全体の制御を行う。

【0013】

電力増幅部１２は、ｎ台の電力増幅器（PA:Power Amplifier）１２−１〜１２−ｎを備えている。キャリア信号入力端子１０１に入力されたキャリア信号は、制御部１１を介して電力増幅器１２−１〜１２−ｎにそれぞれ入力される。

【0014】

電力増幅器１２−１〜１２−ｎは、それぞれ制御部１１の制御下で音声信号Ｓｓに基づいてオン／オフ制御される。そして、電力増幅器１２−１〜１２−ｎは、オン制御状態で駆動状態となり、入力されたキャリア信号Ｓｃを予め設定されたレベルに増幅する。また、電力増幅器１２−１〜１２−ｎは、オフ制御状態で、停止状態となり、その出力が禁止される。

【0015】

合成部１３は、電力増幅器１２−１〜１２−ｎの出力信号が入力され、増幅されたキャリア信号を合成して合成増幅キャリア信号Ｓａｃを生成し、第１測定部１４へ出力する。

【0016】

第１測定部１４は、合成部１３から入力される合成増幅キャリア信号Ｓａｃの電圧値ＣＰｖ及び電流値ＣＰｉを測定し、測定信号Ｓｍ１として保護部１７へ出力する。
フィルタ部１５は、合成部１３で合成された合成信号のフィルタリング（濾波）することで、合成信号に含まれるノイズ等の不要な成分を抑圧してフィルタリング合成信号Ｓｆａｃを出力する。そして、フィルタ部１５は、フィルタリング合成信号Ｓｆａｃを、振幅変調されたＲＦ帯の放送波（ＡＭ波）として、第２測定部１６を介し、信号出力端子Ｔｏｕｔから出力する。
信号出力端子Ｔｏｕｔの後段には、図示しない整合回路、フィルタ、リジェクタ及びトラップ回路等が設けられており、これらを介して図示しない送信アンテナが接続される。

【0017】

これと並行して、第２測定部１６は、フィルタ部１５から入力される放送波であるフィルタリング合成信号Ｓｆａｃの電圧値ＳＰｖ及び電流値ＳＰｉを測定し、測定信号Ｓｍ２として保護部１７へ出力する。

【0018】

保護部１７は、第１測定部１４が出力した測定信号Ｓｍ１及び第２測定部１６が出力した測定信号Ｓｍ２に基づいて、所定の手順により、演算値Ｖｍを演算し出力する演算部として機能する演算出力部１７Ａを備えている。

【0019】

また、保護部１７は、後述するようにアナログ回路として構成され、演算値Ｖｍに基づいて、オン制御状態にある全ての電力増幅器１２−ｘ（ｘ：１〜ｎ）をオフ制御状態とする、すなわち、全ての電力増幅器１２−１〜１２−ｎをオフ制御状態とするための第１制御信号ＳＣ１を出力する第１保護部として機能するファスト（ｆａｓｔ）プロテクション部１７Ｂを備えている。

【0020】

さらに、保護部１７は、アナログ回路及びディジタル回路の複合回路として構成され、演算値Ｖｍに基づいて、並列してオン制御状態とすることが可能な電力増幅器の最大台数(上限台数)を制御するための第２制御信号ＳＣ２及び初期状態もしくは第２制御信号ＳＣ２で規定される上限台数の範囲内で電力増幅器１２−ｘ（ｘ：１〜ｎ）をオン／オフ制御状態とするための第３制御信号ＳＣ３及び電力増幅部１２の状態を状態変更前の状態に戻すための再起動信号ＳＲＳを出力する第２保護部として機能するスロー（ｓｌｏｗ）プロテクション部１７Ｃ、を備えている。

【0021】

ここで、保護部１７の構成についてより詳細に説明する。
図２は、保護部１７の機能構成ブロック図である。
演算出力部１７Ａは、例えば、オペアンプなどのアナログＩＣから構成されるアナログ回路として構成され、測定値入力端子Ｔ１１を備える。

【0022】

測定値入力端子Ｔ１１には、第１測定部１４が測定した合成増幅キャリア信号Ｓａｃの電圧値ＣＰｖ及び電流値ＣＰｉが測定値として入力される。
また測定値入力端子Ｔ１２には、第２測定部１６が測定したフィルタリング合成信号Ｓｆａｃの電圧値ＳＰｖ及び電流値ＳＰｉが測定値として入力される。

【0023】

これにより、演算出力部１７Ａは、測定値入力端子Ｔ１１から入力された電流値ＣＰｉと、測定値入力端子Ｔ１２から入力された電流値ＳＰｉの差を演算値Ｖｍとして出力する。
すなわち、
Ｖｍ＝ＣＰｉ−ＳＰｉ
として出力する。また、測定値入力端子Ｔ１２から入力された電流値ＳＰｉに代えて電圧値ＳＰｖを用い、
Ｖｍ＝ＣＰｉ−ＳＰｖ
として出力するようにすることも可能である。

【0024】

ファストプロテクション部１７Ｂは、例えば、オペアンプやコンパレータなどのアナログＩＣから構成されるアナログ回路を用いて構成された制御出力部１７１及び第１制御信号出力端子Ｔ１３を備える。

【0025】

ここで、制御出力部１７１は、演算出力部１７Ａが出力する演算値Ｖｍ（＝ＣＰｉ−ＳＰｉ又はＣＰｉ−ＳＰｖ）が、予め設定された所定の異常状態に相当する閾値である第１基準値以上となる場合、オン制御状態にある全ての電力増幅器１２−ｘ（ｘ：１〜ｎ）をオフ制御状態とするための第１制御信号ＳＣ１を第１制御信号出力端子Ｔ１３から制御部１１に出力する。

【0026】

このとき、第１制御信号ＳＣ１のパルス幅は、アナログ回路及びディジタル回路の複合回路として構成されたスロープロテクション部１７Ｃにおける演算遅延時間よりも長く設定される。これは、スロープロテクション部１７Ｃによる保護が開始される前にファストプロテクション部１７Ｂの保護が解除されるのを防止するためである。

【0027】

スロープロテクション部１７Ｃは、例えば、オペアンプやＡ／ＤコンバータなどのアナログＩＣから構成されるアナログ回路と、ＣＰＵ、ＣＰＬＤ及びＦＰＧＡ等のディジタル回路の複合回路として構成されている。

【0028】

そして、スロープロテクション部１７Ｃは、演算部１７２、記憶部１７３、上限制御部１７４、第２制御信号ＳＣ２を出力する第２制御信号出力端子Ｔ１４、判定部１７５、再起動部１７６、カウンタ部１７７及び第３制御信号ＳＣ３及び再起動信号ＳＲＳを出力する第３制御信号出力端子Ｔ１５を備えている。

【0029】

スロープロテクション部１７Ｃの演算部１７２は、演算出力部１７Ａが出力する演算値Ｖｍ（＝ＣＰｉ−ＳＰｉ又はＣＰｉ−ＳＰｖ）に基づいてＳＷＲ（定在波比：Standing Wave Ratio）、反射係数又は反射電力等の評価値Ｖｘを算出する。
ここで演算部１７２においては、評価値Ｖｘは、あらかじめ記憶部１７３に格納された初期状態の評価値Ｖｘ０により補正が行われ、上限制御部１７４へ出力される。

【0030】

この演算部１７２は、評価値Ｖｘの補正が行われることで、演算出力部１７Ａならびにスロープロテクション部１７Ｃを構成するアナログ回路で構成された演算・平滑回路などの誤差やＡ／Ｄコンバータなどの回路における雑音の影響を除去することが可能となり、より正確な評価値Ｖｘを算出することが可能となる。

【0031】

なお、反射係数を評価値Ｖｘとして算出する場合には、記憶部１７３には、初期状態の反射係数（＝初期状態の評価値Ｖｘ０）の他、初期状態のインピーダンスや出力電力などを記憶することで、測定時のインピーダンスや出力電力・反射電力などを算出することが可能となる。

【0032】

そして、上限制御部１７４は、複数の第２基準値Ｖｒｅｆ２を予め記憶しており、演算部１７２から出力されたＳＷＲ、反射係数、反射電力等の評価値Ｖｘが第２基準値Ｖｒｅｆ２を超えると、第２基準値に応じたオン制御する電力増幅器１２−１〜１２−ｎの台数を上限値として設定する。
例えば、第２基準値Ｖｒｅｆ２として、二つの値、第２基準値Ｖｒｅｆ２Ａ、Ｖｒｅｆ２Ｂ（Ｖｒｅｆ２Ａ＞Ｖｒｅｆ２Ｂ）があるとする。

【0033】

この場合に、
第２基準値Ｖｒｅｆ２Ａ＞評価値Ｖｘ＞第２基準値Ｖｒｅｆ２Ｂ
であれば、上限制御部１７４は、並列してオン制御状態とすることが可能な電力増幅器の最大台数（上限台数）をｎ／２台とする。例えば、ｎ＝１０であれば、並列してオン制御状態とすることが可能な電力増幅器の最大台数（上限台数）を５台とする第２制御信号ＳＣ２を第２制御信号出力端子Ｔ１４から出力する。

【0034】

また、
評価値Ｖｘ＞第２基準値Ｖｒｅｆ２Ａ＞第２基準値Ｖｒｅｆ２Ｂ
であれば、上限制御部１７４は、並列してオン制御状態とすることが可能な電力増幅器の最大台数（上限台数）をｎ／５台とする。例えば、ｎ＝１０であれば、並列してオン制御状態とすることが可能な電力増幅器の最大台数を２台とする第２制御信号ＳＣ２を第２制御信号出力端子Ｔ１４から出力する。なお、第２基準値Ｖｒｅｆ２は、装置により適宜設定される。

【0035】

また、スロープロテクション部１７Ｃに、第１測定部１４及び第２測定部１６が測定する測定値から演算出力部１７Ａが出力する演算値Ｖｍ（＝ＣＰｉ−ＳＰｉ又はＣＰｉ−ＳＰｖ）を生成する機能を持たせるように構成することも可能である。この構成を採った場合、第１測定部１４及び第２測定部１６が測定する測定値（電圧値及び電流値）は、演算出力部１７Ａを介さずに演算部１７２に直接入力され、この演算部１７２は、演算値Ｖｍ（＝ＣＰｉ−ＳＰｉ又はＣＰｉ−ＳＰｖ）を生成し、判定部１７５に出力する。

【0036】

判定部１７５は、入力された演算値Ｖｍ（＝ＣＰｉ−ＳＰｉ又はＣＰｉ−ＳＰｖ）が予め設定された閾値である第３基準値Ｖｒｅｆ３以上となる場合、第３制御信号ＳＣ３を生成する。
そして、第３制御信号ＳＣ３のステータスは、ＳＴＯＰ（第３制御信号ＳＣ３により電力増幅器１２−Ｘがオフ制御状態）となる。

【0037】

判定部１７５は、生成した第３制御信号ＳＣ３を第３制御信号出力端子Ｔ１５から制御部１１へ出力するとともに、第３制御信号ＳＣ３を再起動部１７６へ出力する。
再起動部１７６は、第３制御信号ＳＣ３が入力されると、第３制御信号ＳＣ３が入力されてから所定時間の経過後に、第３制御信号ＳＣ３のステータスを変更するため再起動信号ＳＲＳを第３制御信号出力端子Ｔ１５から制御部１１へ出力する。
ここで、再起動部１７６における所定時間とは、第３制御信号ＳＣ３のステータスがＳＴＯＰ（異常検出状態）となった後に、再起動信号ＳＲＳが出力されるまでの時間であり、その時間はスロープロテクション部１７Ｃの演算遅延時間より長い時間である。

【0038】

再起動信号ＳＲＳは、所定のパルス幅の間、入力された演算値Ｖｍ（＝ＣＰｉ−ＳＰｉ又はＣＰｉ−ＳＰｖ）が予め設定された閾値である第３基準値Ｖｒｅｆ３以上となる前の状態と並列にオン制御する電力増幅器１２−１〜１２−ｎの上限値が同じ台数（初期状態）、もしくは第２制御信号ＳＣ２で指示された上限台数となる状態となるように、制御部１１に対して第３制御信号ＳＣ３のステータスをＲＵＮに変更する指示となる。ここで、所定のパルス幅の間とは、電力増幅器１２−１〜１２−ｎの最小許容時間（例えば、負荷が短絡することで電力増幅器１２−１〜１２−ｎへ過電流が供給され、電力増幅器１２−１〜１２−ｎが発熱し、電力増幅部１２が破損に至ることがない最小の時間：例えば、１００μｓ）に比べて短い時間に相当する時間である。

【0039】

そして、第３制御信号ＳＣ３のステータスがＲＵＮとなると、第３制御信号ＳＣ３により、音声信号の電圧振幅レベルに応じて、初期状態もしくは第２制御信号ＳＣ２に指定された（並列してオン制御状態とすることが可能な）上限台数の範囲内で電力増幅器１２−ｘ（ｘ：１〜ｎ）がオン制御状態あるいはオフ制御状態とされる。

【0040】

再起動部１７６は、所定のパルス幅の間に相当する時間の経過後に、第３制御信号ＳＣ３のステータスを変更するための再起動信号ＳＲＳを第３制御信号出力端子Ｔ１５から制御部１１へ出力する。

【0041】

これにより、再起動部１７６は、第３制御信号ＳＣ３のステータスを変更することで、制御部１１に対して、電力増幅器１２−１〜１２−ｎのオフ制御の指示をすることとなる。そして、第３制御信号ＳＣ３のステータスはＳＴＯＰ（第３制御信号ＳＣ３により電力増幅器１２−Ｘがオフ制御状態）となる。

【0042】

再起動部１７６は、再起動信号ＳＲＳを制御部１１に対して出力すると、再起動回数をカウントするカウンタ部１７７のカウント値をインクリメントする。
従って、再起動部１７６は、演算値Ｖｍ（＝ＣＰｉ−ＳＰｉ又はＣＰｉ−ＳＰｖ）が第３基準値Ｖｒｅｆ３を超えている場合、再起動信号ＳＲＳをスロープロテクション部１７Ｃによる演算遅延時間よりも長い時間（所定時間）と電力増幅器１２−１〜１２−ｎの最小許容時間よりも短い時間（所定パルス幅の間に相当する時間）と、を組としたうえで、繰り返し出力し、再起動信号ＳＲＳを出力する度もしくは再起動信号ＳＲＳの組を出力する度にカウンタ部１７７のカウント値をインクリメントする。

【0043】

再起動部１７６は、カウンタ部１７７のカウント値が予め設定した上限回数に達するまでに、演算値Ｖｍ（＝ＣＰｉ−ＳＰｉ又はＣＰｉ−ＳＰｖ）が第３基準値Ｖｒｅｆ３以上となる状態が維持されている場合、第３制御信号ＳＣ３のステータスはＳＴＯＰのまま（第３制御信号ＳＣ３により電力増幅器１２−Ｘがオフ制御状態を保ったまま）、再起動信号ＳＲＳの出力を終了する。なお、再起動信号ＳＲＳの出力前に、演算値Ｖｍ（＝ＣＰｉ−ＳＰｉ又はＣＰｉ−ＳＰｖ）が第３基準値Ｖｒｅｆ３以上となる異常状態が解消されれば、第３制御信号ＳＣ３の生成は終了し、カウント値はリセットされる。

【0044】

上記構成において、さらに、再起動部１７６に、カウンタ部１７７のカウント値に対する複数のカウント閾値を予め記憶させ、カウント値が上限回数に達する前までに、オン制御する電力増幅器１２−１〜１２−ｎの台数の上限値を制御（カウント閾値を超える毎により減力方向、すなわち、上限値を小さく）しながら、出力電力を出力するように、制御部１１に対して指示することも可能である。

【0045】

初期状態を例として説明を行う。
例えば、あるカウント閾値ＴｈＡ（カウント閾値ＴｈＡ＜上限回数）を想定した場合、カウンタ部１７７のカウント値がカウント閾値ＴｈＡより小さい状態においては、並列してオン制御する電力増幅器１２−１〜１２−ｎの台数の上限値を、演算値Ｖｍ（＝ＣＰｉ−ＳＰｉ又はＣＰｉ−ＳＰｖ）が第３基準値Ｖｒｅｆ３以上となる前と同じ台数（初期状態）とする。また、カウンタ部１７７のカウント値がカウント閾値ＴｈＡ以上となった場合には、オン制御対象の電力増幅器１２−１〜１２−ｎの台数の上限値を初期状態の１／２（自動減力機能）とする。

【0046】

このように、スロープロテクション部１７Ｃを構成する再起動部１７６及びカウンタ部１７７並びに並列してオン制御する電力増幅器１２−１〜１２−ｎの台数の上限値を減少させる自動減力機能をディジタル回路で実現している。したがって、スロープロテクション部１７Ｃを、ファストプロテクション部１７Ｂと同様のアナログ回路のみで構成する場合と比較して、回路規模の増大を抑えることが可能となっている。

【0047】

さらに、アナログ回路及びディジタル回路の複合回路にファストプロテクション部１７Ｂの機能を持たせた場合には演算遅延量が発生するが、この点については、アナログ回路で構成したファストプロテクション部１７Ｂに保護処理を任せているため、当該演算遅延量による影響はない。

【0048】

ここで、第２制御信号ＳＣ２が出力されるのは、第１制御信号ＳＣ１及び第３制御信号ＳＣ３が出力されない場合である。ただし、第２制御信号ＳＣ２が出力された状態では、第１制御信号ＳＣ１及び第３制御信号ＳＣ３を出力することが可能となり、この場合、並列してオン制御状態とすることが可能な増幅部の電力増幅器の上限台数は、第２制御信号ＳＣ２で指示された値が初期状態の台数となる。
具体的には、例えば、第３基準値Ｖｒｅｆ３≒第１基準値Ｖｒｅｆ１＞保護指標≧第２基準値Ｖｒｅｆ２の場合、第２制御信号ＳＣ２のみが出力される。
ここで保護指標とは、演算値Ｖｍ（＝ＣＰｉ−ＳＰｉ又はＣＰｉ−ＳＰｖ）や評価値Ｖｘのことを示している。

【0049】

したがって、ファストプロテクション部１７Ｂと、スロープロテクション部１７Ｃとの間の保護指標である演算値Ｖｍ（＝ＣＰｉ−ＳＰｉ又はＣＰｉ−ＳＰｖ）や評価値Ｖｘの違い、雑音などの影響、ならびにスロープロテクション部１７Ｃにおける雑音などの影響を除去することとなる。

【0050】

ただし、保護減力の状態（並列してオン制御状態とすることが可能な電力増幅器１２−１〜１２−ｎの台数の上限が第２制御信号ＳＣ２により設定されている状態）から、保護指標≧第３基準値Ｖｒｅｆ３≒第１基準値Ｖｒｅｆ１となった場合には、第２制御信号ＳＣ２で指示された並列してオン制御状態とする電力増幅器１２−１〜１２−ｎの台数の上限値は維持した状態で動作する。

【0051】

図３は、制御部１１の機能構成ブロック図である。
制御部１１は、図３に示すように、電力制御部１１１、信号制御部１１２、割込部１１３、キャリア信号入力端子Ｔ２１、音声信号入力端子Ｔ２２、制御信号出力端子Ｔ２３、制御信号入力端子Ｔ２４、Ｔ２５を備える。ここで、第１制御信号入力端子Ｔ２４には、第１制御信号ＳＣ１が入力され、第２制御信号入力端子Ｔ２５には、第２制御信号ＳＣ２が入力され、制御信号入力端子Ｔ２６には、第３制御信号ＳＣ３及び再起動信号ＳＲＳが入力される。

【0052】

電力制御部１１１は、音声信号入力端子Ｔ２２に入力される変調信号である音声信号ＳＳと、スロープロテクション部１７Ｃから出力され、制御信号入力端子Ｔ２５入力される第２制御信号ＳＣ２、第３制御信号ＳＣ３及再起動信号ＳＲＳが入力される。

【0053】

電力制御部１１１は、音声信号の電圧振幅レベルに応じ、第２制御信号ＳＣ２で指示された並列してオン制御状態とすることが可能な増幅部の上限台数以内において、電力増幅器１２−１〜１２−ｎのいずれをオン制御するかを決定する。
もしくは、電力制御部１１１は、第３制御信号ＳＣ３が生成されない状態（初期状態）もしくは第３制御信号ＳＣ３のステータスがＲＵＮの時には初期状態又は自動減力状態もしくは第２制御信号ＳＣ２で指示された並列してオン制御状態とすることが可能な増幅部の上限台数以内において、音声信号の電圧振幅レベルに応じ、電力増幅器１２−１〜１２−ｎのいずれをオン制御するかを決定する。
また、第３制御信号ＳＣ３のステータスがＳＴＯＰの時には、オン制御状態にある全ての電力増幅器１２−ｘ（ｘ：１〜ｎ）をオフ制御状態とする。つまり、電力制御部１１１は、ステータスがＳＴＯＰの第３制御信号ＳＣ３又は第３制御信号ＳＣ３のステータスをＳＴＯＰに変更する再起動信号ＳＲＳを受け取った際は、オン制御する電力増幅器１２−１〜１２−ｎの台数の上限値を０とすることで、ディジタル振幅変調装置１０を等価的に出力停止状態とすることが可能となる。

【0054】

そして、電力制御部１１１は、電力増幅器１２−１〜１２−ｎのうちいずれか一つ又は複数の電力増幅器をオン／オフ制御するかを示す情報ＩＮＦを信号制御部１１２へ出力する。
信号制御部１１２は、キャリア信号入力端子Ｔ２１に入力されるキャリア信号Ｓｃと、電力制御部１１１から出力される情報ＩＮＦとが入力される。

【0055】

そして信号制御部１１２は、入力された情報ＩＮＦを参照し、キャリア信号Ｓｃの周波数に従い、オン制御する電力増幅器に対してはオン制御状態とするオン／オフ制御信号Ｓｏｎ／Ｓｏｆｆを出力し、オフ制御する電力増幅器に対してはオフ制御状態とするオン／オフ制御信号Ｓｏｎ／Ｓｏｆｆを出力する。

【0056】

このとき、オン／オフ制御信号Ｓｏｎ／Ｓｏｆｆについては、キャリア信号のレベルあるいはキャリア信号の位相を変更することで電力増幅器を制御するオン／オフ制御信号Ｓｏｎ／Ｓｏｆｆがある。キャリア信号の信号レベルあるいは位相を変更するいずれの制御方法を採用するかは、装置により任意に設定可能である。

【0057】

割込部１１３は、信号制御部１１２が生成したオン／オフ制御信号Ｓｏｎ／Ｓｏｆｆと、ファストプロテクション部１７Ｂから出力されて制御信号入力端子Ｔ２４に入力される第１制御信号ＳＣ１とが入力される。

【0058】

そして、割込部１１３は、信号制御部１１２から入力されたオン／オフ制御信号Ｓｏｎ／Ｓｏｆｆよりも、緊急性が高い第１制御信号ＳＣ１を優先して扱い、第１制御信号ＳＣ１により出力することが指示されるオフ制御信号Ｓｏｆｆを全ての電力増幅器１２−１〜１２−ｎへ出力する。ここで、第１制御信号ＳＣ１が生成されない、もしくは、第１制御信号ＳＣ１のステータスがＲＵＮ状態の場合、割込部１１３は、信号制御部１１２から入力されたオン／オフ制御信号Ｓｏｎ／Ｓｏｆｆを出力する。

【0059】

なお、図３に示した制御部１１の構成は一例であり、例えば、電力制御部１１１のオン制御する電力増幅器１２−１〜１２−ｎの台数を算出する機能と、電力増幅器１２−１〜１２−ｎのいずれをオン／オフ制御するかの情報を算出する機能とを分離して設けるように構成することも可能である。

【0060】

ここで、実施形態の動作説明に先立ち、従来における問題点及び実施形態の動作原理について説明する。
従来において、電力増幅器が破壊されるのを防止するための異常検出を行う方法として、電力増幅器の出力を合成する合成部の出力である合成増幅キャリア信号Ｓａｃの電流値ＣＰｉのみを用いて異常検出（合成過電流の検出）を行う方法が提案されていた。

【0061】

この方法によれば、合成部を構成している合成トランス内において短絡（ショート）が発生した場合に、合成トランスのインダクタンス成分により、瞬時的な電流値ＣＰｉの増加が抑制され頭打ちとなるため、異常検出閾値を下げると、過変調時等に誤検出がされてしまう虞があった。

【0062】

これを解決するために、合成増幅キャリア信号Ｓａｃの電圧値ＣＰｖ及び電流値ＣＰｉを用いる方法が提案されている。
これは、例えば、電圧値ＣＰｖと電流値ＣＰｉとの差分ΔＣＰ、すなわち、
ΔＣＰ＝ＣＰｖ−ＣＰｉ
が大きくなることを利用して異常を検出する方法が提案されている。この検出方法の原理としては、電圧値ＣＰｖは変動が少なく、異常時には、電流値ＣＰｉのみが大きく変動することを利用していた。

【0063】

しかしながら、合成部の後段に接続するフィルタ部としてのバンドパスフィルタとして、９０度位相型のバンドパスフィルタを用いた場合、フィルタ部の出力部が短絡（ショート）した場合に、フィルタ部（バンドパスフィルタ）の入力部が見かけ上オープンの場合と同一となるため、電圧値ＣＰｖが増加し、電流値ＣＰｉが減少することとなる。

【0064】

したがって、電圧値ＣＰｖ及び電流値ＣＰｉの双方とも差分ΔＣＰを増加する方向に働き、フィルタ部（バンドパスフィルタ）の異常が合成部の異常として検出されてしまい、誤検出の可能性が高くなるという問題点があった。

【0065】

そこで、本実施形態においては、フィルタ部の異常の影響を低減しつつ、合成部の異常（合成過電流の検出）を確実に行うことを可能とするために、合成増幅キャリア信号Ｓａｃの電流値ＣＰｉとフィルタリング合成信号Ｓｆａｃの電流値ＳＰｉあるいは電圧値ＳＰｖとの差分ΔＣＳを用いることとした。すなわち、
ΔＣＳ＝ＣＰｉ−ＳＰｉ
あるいは、
ΔＣＳ＝ＣＰｉ−ＳＰｖ
を用いることとした。

【0066】

この場合、合成部を構成している合成トランス内において短絡（ショート）が発生した場合には、合成増幅キャリア信号Ｓａｃの電流値ＣＰｉは増加し、フィルタリング合成信号Ｓｆａｃの電流値ＳＰｉあるいは電圧値ＳＰｖは減少し、合成増幅キャリア信号Ｓａｃの電流値ＣＰｉのみを用いて検出する場合でも異常検出が容易となる。

【0067】

さらにフィルタ部の出力部が短絡（ショート）した場合には、合成増幅キャリア信号Ｓａｃの電流値ＣＰｉは減少し、フィルタリング合成信号Ｓｆａｃの電流値ＳＰｉあるいは電圧値ＳＰｖも減少するので、差分ΔＣＳは増加せず、異常が誤検出されるのを抑制できる。

【0068】

次に、ディジタル振幅変調装置１００における電力増幅器１２−１〜１２−ｎの制御動作を説明する。
以下においては、保護部１７及び制御部１１の処理手順に従い説明する。
まず、保護指標≧第３基準値Ｖｒｅｆ３≒第１基準値Ｖｒｅｆ１である場合について説明する。この状態は、第２の制御信号は出力されず、第１制御信号ＳＣ１、第３制御信号ＳＣ３及び再起動信号ＳＲＳが出力される。

【0069】

この状態における処理手順を以下、第１処理手順と称する。
第１処理手順においては、保護指標＜第３基準値Ｖｒｅｆ３≒第１基準値Ｖｒｅｆ１となっている状態を正常状態とし、保護指標≧第３基準値Ｖｒｅｆ３≒第１基準値Ｖｒｅｆ１となっている状態を異常状態とする。

【0070】

図４は、保護部１７及び制御部１１の処理手順を示すシーケンス図である。
図５は、電力増幅部１２に対する制御の時間遷移図である。
ここで、図５に示すように、電力増幅部１２の電力増幅器１２−ｘ（１〜ｎ）におけるオン／オフ制御信号Ｓｏｎ／Ｓｏｆｆは、時刻Ｔａまでは、制御状態に応じたある周期をもってオン制御状態とオフ制御状態とを繰り返しているものとする。

【0071】

まず、図４において、演算出力部１７Ａは、第２測定部１６で測定された測定値を演算し、ファストプロテクション部１７Ｂ及びスロープロテクション部１７Ｃへ出力する（ステップＳ４１）。

【0072】

ファストプロテクション部１７Ｂは、図５の時刻Ｔａにおいて何らかの異常が発生し、異常状態（保護指標≧第１基準値Ｖｒｅｆ１）になったと判断すると、時刻Ｔｂにおいて、第１制御信号ＳＣ１を生成し、第１制御信号ＳＣ１のステータスをＳＴＯＰ（オン制御状態にある全ての電力増幅器１２−ｘ（ｘ：１〜ｎ）がオフ制御状態となる）とする。そして、ファストプロテクション部１７Ｂは、図４に示すように、生成した第１制御信号ＳＣ１を制御部１１へ出力する（ステップＳ４２）。

【0073】

なお、第１制御信号ＳＣ１はある幅を持ったパルス状の信号であるため、あるタイミングで、第１制御信号ＳＣ１のステータスはＲＵＮ（第１制御信号ＳＣ１が生成されない状態と同様に、音声信号の電圧振幅レベルに応じ、いずれか一つ又は複数の電力増幅器がオン／オフ制御状態となる）となる。ここで、ある幅とは、例えば８００μｓであり、スロープロテクション部１７Ｃにおける演算遅延時間よりも長い時間とされている。このため、スロープロテクション部１７Ｃによる保護が開始される前にファストプロテクション部１７Ｂの保護が解除されることはない。

【0074】

このとき、異常が発生してから第１制御信号ＳＣ１を出力するまでの時間、すなわち、制御出力部１７１の演算処理量はＴｂ−Ｔａ＝１５μｓ程度であり、電力増幅器１２−ｘの最小許容時間（例えば、１００μｓ）に比べて小さい。
制御部１１は、第１制御信号ＳＣ１を受けると、割込部１１３から電力増幅器１２−ｘへオフ制御信号Ｓｏｆｆを出力する（ステップＳ４３）。この結果、オン制御状態にある全ての電力増幅器１２−ｘ（ｘ：１〜ｎ）がオフ制御状態となる。

【0075】

スロープロテクション部１７Ｃは、図５の時刻Ｔａにおいて発生した何らかの異常により、異常状態（保護指標≧第３基準値Ｖｒｅｆ３）になったと判断すると、演算処理のために発生する演算遅延時間を経て時刻Ｔｃにおいて、第３制御信号ＳＣ３を生成する。そして、スロープロテクション部１７Ｃは、第３制御信号ＳＣ３のステータスをＳＴＯＰ（第３制御信号ＳＣ３により電力増幅器１２−Ｘがオフ制御状態となる）とし、第３制御信号ＳＣ３を制御部１１へ出力する（ステップＳ４４）。

【0076】

このとき、異常が発生してから第３制御信号ＳＣ３を出力するまでの時間、すなわち、判定部１７５の演算遅延時間は、例えば、Ｔｃ−Ｔa＝５００μｓであり、電力増幅器１２−ｘの最小許容時間（例えば、１００μｓ）に比べて大きい。

【0077】

制御部１１は、第３制御信号ＳＣ３を受けると、オン制御する電力増幅器１２−１〜１２−ｎの台数の上限値を０とすることで、等価的に、出力停止状態となることを利用したオフ制御信号Ｓｏｆｆを電力増幅器１２−ｘへ出力する（ステップＳ４５）。

【0078】

電力増幅器１２−ｘに対する制御では、図５に示すように、制御部１１は、オフ制御信号を生成し、第１制御信号ＳＣ１に由来するオフ制御信号Ｓｏｆｆの出力が終了した後も第３制御信号ＳＣ３に由来したオフ制御信号Ｓｏｆｆを出力している。
この結果、電力増幅器１２−ｘはオフ制御状態を継続している。

【0079】

続いて、スロープロテクション部１７Ｃは、第３制御信号ＳＣ３の出力後、所定時間が経過して時刻Ｔｄとなると、再起動信号ＳＲＳを生成し、出力する（ステップＳ４６）。この再起動信号ＳＲＳは、第３制御信号ＳＣ３のステータスを、ＳＴＯＰからＲＵＮ（第３制御信号ＳＣ３により、音声信号の電圧振幅レベルに応じて、電力増幅器１２−ｘ（ｘ：１〜ｎ）がオン／オフ制御状態となる）とする。
ここで、所定の時間は、例えば、Ｔｄ−Ｔｃ＝６００μｓであり、判定部１７５の演算遅延時間である５００μｓより長い。

【0080】

制御部１１は、再起動信号ＳＲＳが入力されると、第３制御信号ＳＣ３のステータスがＲＵＮに変化し、音声信号の電圧振幅レベルに応じて、電力増幅器１２−ｘ（ｘ：１〜ｎ）がオン／オフ制御状態となるオン／オフ制御信号Ｓｏｎ／Ｓｏｆｆを出力する（ステップＳ４７）。

【0081】

スロープロテクション部１７Ｃは、第３制御信号ＳＣ３のステータスを、ＲＵＮからＳＴＯＰとする再起動信号ＳＲＳを、例えば５μｓの所定のパルス幅の間が経過した後に制御部１１へ出力する（ステップＳ４８）とともに、再起動回数のカウント値をインクリメントならびに状態の判別を実施する（ステップＳ４９）。

【0082】

ここで、状態の判別とは、スロープロテクション部１７Ｃにおいて、ステップＳ４７により出力状態となった状態における保護指標を算出し、保護指標が第３基準値Ｖｒｅｆ３以上（保護指標≧第３基準値Ｖｒｅｆ３）となっている異常状態が解消したか否かを判別することである。

【0083】

なお、所定のパルス幅の間（例えば、５μｓ）は、電力増幅器１２−ｘの最小許容時間（例えば、１００μｓ）に比べて小さいため、出力状態において、異常状態であっても電力増幅器が破損に至ることはない。

【0084】

ステップＳ４８で生成された再起動信号ＳＲＳは、第３制御信号のステータスをＲＵＮからＳＴＯＰへ変更させる。制御部１１は、再起動信号ＳＲＳを受けると、オン制御する電力増幅器１２−１〜１２−ｎの台数の上限値を０とすることで、等価的に、出力停止状態となることを利用したオフ制御信号Ｓｏｆｆを電力増幅器１２−ｘへ出力する（ステップＳ４１０）。

【0085】

電力増幅器１２−ｘに対する制御では、図５に示すように、制御部１１は、時刻Ｔｄに、ステップＳ４７の処理において、再起動信号ＳＲＳを受けると、音声信号の電圧振幅レベルに応じて、電力増幅器１２−ｘ（ｘ：１〜ｎ）がオン／オフ制御状態となるオン／オフ制御信号Ｓｏｎ／Ｓｏｆｆを出力する。その結果、電力増幅器１２−ｘはオン制御状態となる。

【0086】

制御部１１は、所定のパルス幅の間経過後の時刻Ｔｅに、ステップＳ４８の処理において、再起動信号ＳＲＳを受けると、オン制御する電力増幅器１２−１〜１２−ｎの台数の上限値を０とすることで、等価的に、出力停止状態となることを利用したオフ制御信号Ｓｏｆｆを電力増幅器１２−ｘへ出力する。その結果、電力増幅器１２−ｘはオフ制御状態となる。

【0087】

ステップＳ４９の判別において異常状態が回復しないと判別した場合、スロープロテクション部１７Ｃは、時刻Ｔｅから所定時間が経過した時刻Ｔｆにおいて、再度、再起動信号ＳＲＳを出力する（ステップＳ４１１）。この再起動信号ＳＲＳは、ステップＳ４８の再起動信号ＳＲＳによりＲＵＮからＳＴＯＰと変化したステータスを、ＳＴＯＰからＲＵＮとする。

【0088】

なお、時刻Ｔｅから時刻Ｔｆまでの時間は、例えば、６００μｓであり、判定部１７５の演算遅延時間である５００μｓより長いため、判別が終了する前に、再起動信号ＳＲＳが出力されることはない。

【0089】

制御部１１は、再起動信号ＳＲＳが入力されると、第３制御信号ＳＣ３のステータスがＲＵＮに変化し、音声信号の電圧振幅レベルに応じて、電力増幅器１２−ｘ（ｘ：１〜ｎ）がオン／オフ制御状態となるオン／オフ制御信号Ｓｏｎ／Ｓｏｆｆを出力する（ステップＳ４１２）。

【0090】

スロープロテクション部１７Ｃは、第３制御信号ＳＣ３のステータスを、ＲＵＮからＳＴＯＰとする再起動信号ＳＲＳを、所定のパルス幅の間経過後の時刻Ｔｇに制御部１１へ出力する（ステップＳ４１３）とともに、再起動回数のカウント値をインクリメントならびに状態の判別を実施する（ステップＳ４１４）。

【0091】

ステップＳ４１３で生成された再起動信号ＳＲＳは、第３制御信号のステータスをＲＵＮからＳＴＯＰへと変更させる。制御部１１は、再起動信号ＳＲＳを受けると、オン制御する電力増幅器１２−１〜１２−ｎの台数の上限値を０とすることで、等価的に、出力停止状態となることを利用したオフ制御信号Ｓｏｆｆを電力増幅器１２−ｘへ出力する（ステップＳ４１５）。

【0092】

図４及び図５で説明した動作においては、再起動処理を２回と設定していた。
したがって、再起動処理を２回実行した後も、保護指標≧第３基準値Ｖｒｅｆ３≒第１基準値Ｖｒｅｆ１の状態である異常状態が解消されない場合、スロープロテクション部１７Ｃは、再起動処理を終了し、終了後においても、電力増幅器１２−ｘはオフ制御状態を維持することとなる。

【0093】

ここで、第１実施形態の他の態様について説明する。
第１処理手順においては、再起動部１７６は、カウンタ部１７７のカウント値に対する複数のカウント閾値を記憶しており、上限回数に達する前までに、オン制御する電力増幅器１２−１〜１２−ｎの台数の上限値を制御しながら、出力信号を出力するように制御することも可能である。

【0094】

以下、上記制御について説明する。
例えば、再起動処理について５回を上限回数と設定し、カウンタ部１７７のカウント閾値の一つが閾値値＝１回である場合について説明する。

【0095】

まず、カウンタ部１７７のカウント値が１回未満である（カウント値＜閾値１回）場合には、ステップＳ４９に相当する処理において、オン制御する電力増幅器１２−１〜１２−ｎの台数の上限値を正常状態の台数に設定する。

【0096】

一方、カウンタ部１７７のカウント値が１回以上である（カウント値≧閾値１回）場合には、ステップＳ４１２に相当する処理おいて、オン制御する電力増幅器１２−１〜１２−ｎの台数の上限値を、例えば、初期状態の半分（ｎ／２）とする。これにより、送信出力を自動的に減じる自動減力状態となり、異常状態の回復を目指すことができる。

【0097】

また、更に他の態様について説明する。
第２基準値Ｖｒｅｆ２≦保護指標＜第３基準値Ｖｒｅｆ３≒第１基準値Ｖｒｅｆ１の状態を正常状態とすると、第２制御信号ＳＣ２で指示されたオン制御する電力増幅器１２−１〜１２−ｎの台数の上限値が、正常状態のオン制御する電力増幅器１２−１〜１２−ｎの台数の上限値の初期値（初期状態の値に相当する）となる。

【0098】

したがって、第１処理手順においては、ステップＳ４９もしくはステップＳ４１２に相当する処理において、オン制御する電力増幅器１２−１〜１２−ｎの台数の上限値を初期状態の台数に設定する場合には、第２の制御信号で指示されたオン制御する電力増幅器１２−１〜１２−ｎの台数の上限値を使用することになる。

【0099】

次に、第３基準値Ｖｒｅｆ３≒第１基準値Ｖｒｅｆ１＞保護指標≧第２基準値Ｖｒｅｆ２の場合、第２制御信号ＳＣ２のみが出力される状態での保護部１７及び制御部１１で行われる第２の処理手順（以下、第２処理手順という。）について説明する。
この第２処理手順における説明では、保護指標＜第２基準値Ｖｒｅｆ２の状態を正常状態とし、第３基準値Ｖｒｅｆ３≒第１基準値Ｖｒｅｆ１＞保護指標≧第２基準値Ｖｒｅｆ２の状態を異常状態とする。

【0100】

図６は、保護部１７及び制御部１１の第２処理手順を示すシーケンス図である。
図６は、第２処理手順における保護部１７及び制御部１１の処理手順を示すシーケンス図である。
まず、図６において、演算出力部１７Ａは、第２測定部１６で測定された測定値を演算し、スロープロテクション部１７Ｃへ出力する（ステップＳ６１）。
スロープロテクション部１７Ｃの演算部１７２では、演算出力部１７Ａが出力する演算値を基にＳＷＲ（定在波比：Standing Wave Ratio）、反射係数、反射電力等の評価値Ｖｘを算出する（ステップＳ６２）。ここで、保護指標とは、演算値Ｖｍや評価値Ｖｘのことを示しているため、評価値Ｖｘを使用し、以下を説明する。

【0101】

演算部１７２では、評価値Ｖｘは、あらかじめ記憶部１７３に格納された初期状態の評価値Ｖｘ０により、補正が行われ（ステップＳ６３）、上限制御部１７４へ出力される。評価値Ｖｘの補正が行われる。この結果、演算出力部１７Ａならびにスロープロテクション部１７Ｃを構成するアナログ回路で構成された演算・平滑回路などの誤差やＡ／Ｄコンバータなどの回路における雑音の影響を除去することが可能となり、より正確な評価値を算出することが可能となる。

【0102】

そして、上限制御部１７４は、複数の第２基準値Ｖｒｅｆ２を予め記憶しており、演算部１７２から出力されたＳＷＲ、反射係数、又は反射電力のいずれかの値である評価値Ｖｘが第２基準値Ｖｒｅｆ２を超えると、第２基準値Ｖｒｅｆ２に応じたオン制御する電力増幅器１２−１〜１２−ｎの台数を上限値として設定し、第２制御信号ＳＣ２として出力する（ステップＳ６４）。

【0103】

制御部１１は、第２制御信号ＳＣが入力されると、オン制御する電力増幅器１２−１〜１２−ｎの台数の上限値を第２制御信号ＳＣ２で指示された値に設定することで、第２制御信号ＳＣ２に由来するオン／オフ制御信号Ｓｏｎ／ｏｆｆを電力増幅器１２−ｘへ出力する（ステップＳ６５）。

【0104】

以上の説明のように、本実施形態では、演算出力部１７Ａは、アナログ回路を用いて構成され、測定値に基づいて演算値Ｖｍ（＝ＣＰｉ−ＳＰｉ又はＣＰｉ−ＳＰｖ）を出力する。そして、ファストプロテクション部１７Ｂは、演算値Ｖｍ（＝ＣＰｉ−ＳＰｉ又はＣＰｉ−ＳＰｖ）が、予め設定された閾値である第１基準値Ｖｒｅｆ１以上となる場合、電力増幅器１２−１〜１２−ｎに対してオフ制御信号Ｓｏｆｆを出力するための第１制御信号ＳＣ１を制御部１１へ出力するようにしている。

【0105】

ここで、実施形態の効果について従来技術と比較して説明する。
本実施形態においては、フィルタ部の異常の影響を低減しつつ、合成部の異常（合成過電流の検出）を確実に行うことを可能とするために、合成増幅キャリア信号Ｓａｃの電流値ＣＰｉとフィルタリング合成信号Ｓｆａｃの電流値ＳＰｉあるいは電圧値ＳＰｖとの差分ΔＣＳを用いることとしたので、合成部を構成している合成トランス内において短絡（ショート）が発生した場合には、検出感度が向上するとともに、フィルタ部の出力部が短絡（ショート）した場合には、影響を受けて異常が誤検出されるのを抑制できる。

【0106】

上記実施形態の説明においては、制御部１１は、図３に示す構成を採る場合を例に説明したが、これに限られるものではない。
図８は、実施形態の変形例の説明図である。
図８において、図３と同様の部分には同一の符号を付すものとする。
本変形例において、制御部１１Ａは、大別すると、図８に示すように、電力制御部１１１、信号制御部１１２、割込部１１４、キャリア信号入力端子Ｔ２１、音声信号入力端子Ｔ２２、第１制御信号入力端子Ｔ２４及び第２制御信号入力端子Ｔ２５を備えている。

【0107】

割込部１１４は、第２制御信号入力端子Ｔ２５に第２制御信号ＳＣ２が入力されると、入力された第２制御信号ＳＣ２に対応する並列してオン制御状態とすることが可能な電力増幅器の上限値（保護減力状態における上限値）を電力制御部１１１へ通知する。

【0108】

また、割込部１１４は、第２制御信号入力端子Ｔ２５に第３制御信号ＳＣ３あるいは再起動信号ＳＲＳが入力されると、入力された第３制御信号ＳＣ３のステータスに応じて、並列してオン制御状態とすることが可能な電力増幅器の台数の上限値を、電力制御部１１１へ通知する。

【0109】

したがって、電力制御部１１１へ通知される、並列してオン制御状態とすることが可能な電力増幅器の台数の上限値は、（第２制御信号ＳＣ２で規定される）保護減力状態における上限値、初期状態の設定値、自動減力状態における上限値あるいは０台のうちのいずれかとなる。

【0110】

さらに、割込部１１４は、第１制御信号ＳＣ１が第１制御信号入力端子Ｔ２４に入力されると、並列してオン制御する電力増幅器の台数の上限値を０台として、電力制御部１１１へ通知する。

【0111】

電力制御部１１１は、割込部１１４から指示された上限値を受け取り、音声信号Ｓｓの電圧振幅レベルに応じ、通知された上限値以内で、電力増幅器１２−１〜１２−ｎのいずれをオン制御するかを算出する。電力制御部１１１は、電力増幅器１２−１〜１２−ｎのいずれをオン／オフ制御するかの情報を信号制御部１１２へ出力する。

【0112】

電力制御部１１１においては、第１制御信号ＳＣ１が指示するオン制御する電力増幅器の台数の上限値（０台）が優先される。これにより、制御部１１は、ファストプロテクション部１７Ｂからの第１制御信号ＳＣ１に迅速に対応することが可能となる。
すなわち、制御部１１は、電力増幅器の最小許容時間（例えば、１００μｓ）よりも短い期間で電力増幅器の保護動作を実行することが可能となり、電力増幅器の破壊を防ぐことが可能となる。

【0113】

また、第１実施形態では、再起動部１７６が、図５に示したように、所定のパルス幅（図５では、５μｓ）を有する再起動信号ＳＲＳを生成する場合を例に説明した。
しかしながら、例えば、再起動部１７６は、再起動信号ＳＲＳを出力するとともに、ファストプロテクション部１７Ｂの制御出力部１７１に対し第１制御信号ＳＣ１のステータスを変更する処理を実施するように指示することも可能である。

【0114】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【0115】

例えば、以上の説明においては、フィルタ部１５として９０度位相型のバンドパスフィルタを用いることとしていたが、これに限られず、様々なフィルタを用いることが可能である。この場合においても、第１測定部１４が測定した合成増幅キャリア信号Ｓａｃの電圧値ＣＰｖあるいは電流値ＣＰｉのうち少なくともいずれか一方及び第２測定部１６が測定したフィルタリング合成信号Ｓｆａｃの電圧値ＳＰｖあるいは電流値ＳＰｉのうちのうち少なくともいずれか一方を組み合わせて演算値Ｖｍを算出するようにし、合成部１３の異常検出にフィルタ部の異常の影響ができないように演算値Ｖｍの演算方法を選択するようにすればよい。

【符号の説明】

【0116】

１０ ディジタル振幅変調装置
１１ 制御部
１１Ａ 制御部
１２−１〜１２−ｎ 電力増幅器
１２ 電力増幅部
１３ 合成部
１４ 第１測定部
１５ フィルタ部
１６ 第２測定部
１７ 保護部
１７Ａ 演算出力部
１７Ｂ ファストプロテクション部
１７Ｃ スロープロテクション部
１００ ディジタル振幅変調装置
１０１ キャリア信号入力端子
１１１ 電力制御部
１１２ 信号制御部
１１３、１１４ 割込部
１７１ 制御出力部
１７２ 演算部
１７３ 記憶部
１７４ 上限制御部
１７５ 判定部
１７６ 再起動部
１７７ カウンタ部
ＣＰｉ （合成増幅キャリア信号の）電流値
ＣＰｖ （合成増幅キャリア信号の）電圧値
ＳＣ１ 第１制御信号
ＳＣ２ 第２制御信号
ＳＣ３ 第３制御信号
Ｓｍ１ 測定信号
Ｓｍ２ 測定信号
ＳＰｉ （フィルタリング合成信号の）電流値
ＳＰｖ （フィルタリング合成信号の）電圧値
ＳＲＳ 再起動信号
ＳＳ 音声信号
Ｓａｃ 合成増幅キャリア信号（合成出力信号）
Ｓｆａｃ フィルタリング合成信号（振幅変調信号）
Ｖｍ 演算値
ΔＣＰ 差分
ΔＣＳ 差分

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】