JP2001036351A - 電力増幅装置 - Google Patents
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- Transmitters (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 低パワー領域での消費電力低減制御を行
う電力増幅装置においてハード規模削減を図ること。 【解決手段】 パワーアンプ１０１が、高周波信号を増
幅し、カプラ１０２が、パワーアンプ１０１の増幅信号
電力Ｐmoniをモニタし、検波器１０３が、ダイオードの
順方向電圧を越えるある一定以上の入力電力を線形に半
波整流し、ＲＣフィルタにより積分して検波電圧Ｖdet
を生成し、ゲイン／オフセットアンプ１０４が、検波電
圧Ｖdetの増幅及びオフセット電圧の印可の少なくとも
一方を行い、検波電圧Ｖdetを所望の電圧値に変換し、
パワーアンプ１０１のゲート電圧とする。
う電力増幅装置においてハード規模削減を図ること。 【解決手段】 パワーアンプ１０１が、高周波信号を増
幅し、カプラ１０２が、パワーアンプ１０１の増幅信号
電力Ｐmoniをモニタし、検波器１０３が、ダイオードの
順方向電圧を越えるある一定以上の入力電力を線形に半
波整流し、ＲＣフィルタにより積分して検波電圧Ｖdet
を生成し、ゲイン／オフセットアンプ１０４が、検波電
圧Ｖdetの増幅及びオフセット電圧の印可の少なくとも
一方を行い、検波電圧Ｖdetを所望の電圧値に変換し、
パワーアンプ１０１のゲート電圧とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電力増幅装置に関
し、特に移動体通信の通信装置に用いられる電力増幅装
置及びその電力増幅方法に関する。
し、特に移動体通信の通信装置に用いられる電力増幅装
置及びその電力増幅方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】通常、パワーアンプにおいてゲート電圧
が一定であると、出力パワーを下げても電流が一定値よ
りも下がらないため、低効率となり必要以上の電流が消
費される。
が一定であると、出力パワーを下げても電流が一定値よ
りも下がらないため、低効率となり必要以上の電流が消
費される。
【０００３】そこで、従来の電力増幅装置は、出力パワ
ーの減少に合わせてゲート電圧を下げ、電流削減のダイ
ナミックレンジを低パワー領域にまで広げ、低パワー領
域における消費電力の低減を図っている。
ーの減少に合わせてゲート電圧を下げ、電流削減のダイ
ナミックレンジを低パワー領域にまで広げ、低パワー領
域における消費電力の低減を図っている。
【０００４】従来の電力増幅装置としては、特開平７−
３０７６９９号公報において開示されているものが知ら
れている。以下、図１１を用いて、従来の電力増幅装置
について説明する。図１１は、従来の電力増幅装置の概
略構成を示す要部ブロック図である。
３０７６９９号公報において開示されているものが知ら
れている。以下、図１１を用いて、従来の電力増幅装置
について説明する。図１１は、従来の電力増幅装置の概
略構成を示す要部ブロック図である。
【０００５】図１１において、パワーアンプ１１０１
は、ゲート電力を増幅する。この増幅率は可変であり、
制御電圧によって決まる。カプラ（方向性結合器）１１
０２は、パワーアンプ１１０１により増幅された信号レ
ベルをモニタし、検波回路１１０３は、検波電圧を生成
する。
は、ゲート電力を増幅する。この増幅率は可変であり、
制御電圧によって決まる。カプラ（方向性結合器）１１
０２は、パワーアンプ１１０１により増幅された信号レ
ベルをモニタし、検波回路１１０３は、検波電圧を生成
する。
【０００６】制御回路１１０４は、基準電圧を出力し、
誤差増幅回路１１０５は、検波回路１１０３によって生
成された検波電圧と制御回路１１０４の指示にて発生さ
れた基準電圧出力との比較により誤差増幅し、パワーア
ンプ１１０１の制御電圧を生成する。
誤差増幅回路１１０５は、検波回路１１０３によって生
成された検波電圧と制御回路１１０４の指示にて発生さ
れた基準電圧出力との比較により誤差増幅し、パワーア
ンプ１１０１の制御電圧を生成する。
【０００７】高周波可変ゲインアンプ１１０６は、カプ
ラ１１０２と検波回路１１０３との間において、モニタ
出力信号を制御回路１１０４から指示された利得にて増
幅する。サンプル・ホールド回路１１０７は、検波回路
１１０３と誤差増幅回路１１０５との間において、制御
回路１１０４による指示により検波電圧を通過及び保持
させる。
ラ１１０２と検波回路１１０３との間において、モニタ
出力信号を制御回路１１０４から指示された利得にて増
幅する。サンプル・ホールド回路１１０７は、検波回路
１１０３と誤差増幅回路１１０５との間において、制御
回路１１０４による指示により検波電圧を通過及び保持
させる。
【０００８】このように、従来の電力増幅装置は、パワ
ー値に応じたゲート電圧値を予めテーブルとして保持
（例：制御回路１１０４）しておくことによって、パワ
ーが減少した場合にゲート電圧値を下げるようにし、ダ
イナミックレンジを広域化及び低パワー領域での消費電
力低減を図っている。
ー値に応じたゲート電圧値を予めテーブルとして保持
（例：制御回路１１０４）しておくことによって、パワ
ーが減少した場合にゲート電圧値を下げるようにし、ダ
イナミックレンジを広域化及び低パワー領域での消費電
力低減を図っている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
電力増幅装置においては、ダイナミックレンジを広くす
るために高周波可変ゲインアンプを設け、制御回路によ
りモニタ信号を増幅し、サンプル・ホールド回路を用い
るなど、複雑なフィードバック制御回路が必要となり、
ハード規模が大きくなるという問題がある。
電力増幅装置においては、ダイナミックレンジを広くす
るために高周波可変ゲインアンプを設け、制御回路によ
りモニタ信号を増幅し、サンプル・ホールド回路を用い
るなど、複雑なフィードバック制御回路が必要となり、
ハード規模が大きくなるという問題がある。
【００１０】又、高周波可変ゲインアンプのゲイン量決
定等に何らかの制御信号が必要となり、消費電力が多く
なる。
定等に何らかの制御信号が必要となり、消費電力が多く
なる。
【００１１】本発明はかかる点に鑑みてなされたもので
あり、ハード規模削減が図られた低パワー領域での消費
電力低減制御を行う電力増幅装置を提供することを目的
とする。
あり、ハード規模削減が図られた低パワー領域での消費
電力低減制御を行う電力増幅装置を提供することを目的
とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明に係る電力増幅装
置は、少なくとも１つの制御端子を有する電力増幅手段
と、この電力増幅手段の出力を検波し、検波電圧を出力
する検波手段と、この検波手段によって検波された検波
電圧の値を前記電力増幅手段への入力電力値に基づいて
所望値に変換してから前記制御端子に入力する電圧変換
手段と、を具備する。
置は、少なくとも１つの制御端子を有する電力増幅手段
と、この電力増幅手段の出力を検波し、検波電圧を出力
する検波手段と、この検波手段によって検波された検波
電圧の値を前記電力増幅手段への入力電力値に基づいて
所望値に変換してから前記制御端子に入力する電圧変換
手段と、を具備する。
【００１３】本発明によれば、ゲイン／オフセットアン
プを設け、検波電圧を所望の電圧値に変換した上でパワ
ーアンプのゲート電圧とすることによって、電力増幅装
置外部からの制御信号を要せずに、電力増幅装置内で自
律的に低パワー領域での消費電力値を低減することがで
きるため、電力増幅装置のハード規模を大幅に削減する
ことができる。
プを設け、検波電圧を所望の電圧値に変換した上でパワ
ーアンプのゲート電圧とすることによって、電力増幅装
置外部からの制御信号を要せずに、電力増幅装置内で自
律的に低パワー領域での消費電力値を低減することがで
きるため、電力増幅装置のハード規模を大幅に削減する
ことができる。
【００１４】本発明に係る電力増幅装置は、前記検波手
段は、アノード側に固定の直流バイアス電圧が印可され
ている。
段は、アノード側に固定の直流バイアス電圧が印可され
ている。
【００１５】本発明によれば、検波ダイオードのアノー
ド端子にバイアス電圧を印可することによって検波動作
点を上げるため、ゲート電圧制御のダイナミックレンジ
をより広くすることができる。
ド端子にバイアス電圧を印可することによって検波動作
点を上げるため、ゲート電圧制御のダイナミックレンジ
をより広くすることができる。
【００１６】本発明に係る電力増幅装置は、前記電圧変
換手段は、前記検波手段によって検波された検波電圧を
シフトさせるシフト部と、このシフト部によってシフト
された電圧を対数変換する変換部と、を有する。
換手段は、前記検波手段によって検波された検波電圧を
シフトさせるシフト部と、このシフト部によってシフト
された電圧を対数変換する変換部と、を有する。
【００１７】本発明によれば、対数特性を有する検波電
圧を線形特性に変換することができるため、低パワー領
域での検波電圧の変化量の検出を容易にすることができ
る。
圧を線形特性に変換することができるため、低パワー領
域での検波電圧の変化量の検出を容易にすることができ
る。
【００１８】本発明に係る電力増幅装置は、前記検波手
段は、実効値検波を行う。
段は、実効値検波を行う。
【００１９】本発明によれば、包絡検波に代わり実効値
検波を行うため、コード多重時であっても振幅の最大値
に因らず安定した検波特性を得ることができる。
検波を行うため、コード多重時であっても振幅の最大値
に因らず安定した検波特性を得ることができる。
【００２０】本発明に係る電力増幅装置は、前記電圧変
換手段は、コード多重数を検知する検知部と、任意のシ
フト電圧量で前記検波手段によって検波された検波電圧
をシフトさせるシフト部と、前記検知部によって検知さ
れたコード多重数に応じて前記シフト部におけるシフト
電圧量を設定するシフト電圧量設定部と、前記シフト部
によってシフトされた電圧を対数変換する変換部と、を
有する。
換手段は、コード多重数を検知する検知部と、任意のシ
フト電圧量で前記検波手段によって検波された検波電圧
をシフトさせるシフト部と、前記検知部によって検知さ
れたコード多重数に応じて前記シフト部におけるシフト
電圧量を設定するシフト電圧量設定部と、前記シフト部
によってシフトされた電圧を対数変換する変換部と、を
有する。
【００２１】本発明によれば、コード多重数に応じてシ
フト電圧量を可変とすることによって多重数が変化し検
波電圧が変化した場合であっても同一の出力電力に対し
同一の検波電圧が出力されるため、コード多重数に因ら
ず安定した電流削減が可能となる。
フト電圧量を可変とすることによって多重数が変化し検
波電圧が変化した場合であっても同一の出力電力に対し
同一の検波電圧が出力されるため、コード多重数に因ら
ず安定した電流削減が可能となる。
【００２２】本発明に係る通信端末装置は、上記いずれ
かの電力増幅装置を具備する。
かの電力増幅装置を具備する。
【００２３】本発明によれば、ゲイン／オフセットアン
プを設け、検波電圧を所望の電圧値に変換した上でパワ
ーアンプのゲート電圧とすることによって、電力増幅装
置外部からの制御信号を要せずに、電力増幅装置内で自
律的に低パワー領域での消費電力値を低減することがで
きるため、電力増幅装置のハード規模を大幅に削減する
ことができる。
プを設け、検波電圧を所望の電圧値に変換した上でパワ
ーアンプのゲート電圧とすることによって、電力増幅装
置外部からの制御信号を要せずに、電力増幅装置内で自
律的に低パワー領域での消費電力値を低減することがで
きるため、電力増幅装置のハード規模を大幅に削減する
ことができる。
【００２４】本発明に係る基地局装置は、上記通信端末
装置と無線通信を行う。
装置と無線通信を行う。
【００２５】本発明によれば、ゲイン／オフセットアン
プを設け、検波電圧を所望の電圧値に変換した上でパワ
ーアンプのゲート電圧とすることによって、電力増幅装
置外部からの制御信号を要せずに、電力増幅装置内で自
律的に低パワー領域での消費電力値を低減することがで
きるため、電力増幅装置のハード規模を大幅に削減する
ことができる。
プを設け、検波電圧を所望の電圧値に変換した上でパワ
ーアンプのゲート電圧とすることによって、電力増幅装
置外部からの制御信号を要せずに、電力増幅装置内で自
律的に低パワー領域での消費電力値を低減することがで
きるため、電力増幅装置のハード規模を大幅に削減する
ことができる。
【００２６】本発明に係る基地局装置は、上記いずれか
の電力増幅装置を具備する。
の電力増幅装置を具備する。
【００２７】本発明によれば、ゲイン／オフセットアン
プを設け、検波電圧を所望の電圧値に変換した上でパワ
ーアンプのゲート電圧とすることによって、電力増幅装
置外部からの制御信号を要せずに、電力増幅装置内で自
律的に低パワー領域での消費電力値を低減することがで
きるため、電力増幅装置のハード規模を大幅に削減する
ことができる。
プを設け、検波電圧を所望の電圧値に変換した上でパワ
ーアンプのゲート電圧とすることによって、電力増幅装
置外部からの制御信号を要せずに、電力増幅装置内で自
律的に低パワー領域での消費電力値を低減することがで
きるため、電力増幅装置のハード規模を大幅に削減する
ことができる。
【００２８】本発明に係る通信端末装置は、上記基地局
装置と無線通信を行う。
装置と無線通信を行う。
【００２９】本発明によれば、ゲイン／オフセットアン
プを設け、検波電圧を所望の電圧値に変換した上でパワ
ーアンプのゲート電圧とすることによって、電力増幅装
置外部からの制御信号を要せずに、電力増幅装置内で自
律的に低パワー領域での消費電力値を低減することがで
きるため、電力増幅装置のハード規模を大幅に削減する
ことができる。
プを設け、検波電圧を所望の電圧値に変換した上でパワ
ーアンプのゲート電圧とすることによって、電力増幅装
置外部からの制御信号を要せずに、電力増幅装置内で自
律的に低パワー領域での消費電力値を低減することがで
きるため、電力増幅装置のハード規模を大幅に削減する
ことができる。
【００３０】本発明に係る電力増幅方法は、入力電力の
電力値を増幅させる電力増幅工程と、この増幅処理後の
出力を検波し、検波電圧を出力する検波工程と、この検
波工程によって検波された検波電圧の値を前記電力増幅
工程における入力電力値に基づいて所望値に変換してか
ら前記電力増幅工程における制御端子入力電圧とする電
圧変換工程と、を具備する。
電力値を増幅させる電力増幅工程と、この増幅処理後の
出力を検波し、検波電圧を出力する検波工程と、この検
波工程によって検波された検波電圧の値を前記電力増幅
工程における入力電力値に基づいて所望値に変換してか
ら前記電力増幅工程における制御端子入力電圧とする電
圧変換工程と、を具備する。
【００３１】本発明によれば、ゲイン／オフセットアン
プを設け、検波電圧を所望の電圧値に変換した上でパワ
ーアンプのゲート電圧とすることによって、電力増幅装
置外部からの制御信号を要せずに、電力増幅装置内で自
律的に低パワー領域での消費電力値を低減することがで
きるため、電力増幅装置のハード規模を大幅に削減する
ことができる。
プを設け、検波電圧を所望の電圧値に変換した上でパワ
ーアンプのゲート電圧とすることによって、電力増幅装
置外部からの制御信号を要せずに、電力増幅装置内で自
律的に低パワー領域での消費電力値を低減することがで
きるため、電力増幅装置のハード規模を大幅に削減する
ことができる。
【００３２】本発明に係る電力増幅方法は、前記検波工
程は、アノード側に固定の直流バイアス電圧が印可され
ている。
程は、アノード側に固定の直流バイアス電圧が印可され
ている。
【００３３】本発明によれば、検波ダイオードのアノー
ド端子にバイアス電圧を印可することによって検波動作
点を上げるため、ゲート電圧制御のダイナミックレンジ
をより広くすることができる。
ド端子にバイアス電圧を印可することによって検波動作
点を上げるため、ゲート電圧制御のダイナミックレンジ
をより広くすることができる。
【００３４】本発明に係る電力増幅方法は、前記電圧変
換工程は、前記検波工程によって検波された検波電圧を
シフトし、このシフトされた電圧を対数変換する。
換工程は、前記検波工程によって検波された検波電圧を
シフトし、このシフトされた電圧を対数変換する。
【００３５】本発明によれば、対数特性を有する検波電
圧を線形特性に変換することができるため、低パワー領
域での検波電圧の変化量の検出を容易にすることができ
る。
圧を線形特性に変換することができるため、低パワー領
域での検波電圧の変化量の検出を容易にすることができ
る。
【００３６】本発明に係る電力増幅方法は、前記検波工
程は、実効値検波を行う。
程は、実効値検波を行う。
【００３７】本発明によれば、包絡検波に代わり実効値
検波を行うため、コード多重時であっても振幅の最大値
に因らず安定した検波特性を得ることができる。
検波を行うため、コード多重時であっても振幅の最大値
に因らず安定した検波特性を得ることができる。
【００３８】本発明に係る電力増幅方法は、前記電圧変
換工程は、コード多重数を検知し、この検知されたコー
ド多重数に応じてシフト電圧量を設定し、この設定され
たシフト電圧量で前記検波工程で検波された検波電圧を
シフトし、シフトされた電圧を対数変換する。
換工程は、コード多重数を検知し、この検知されたコー
ド多重数に応じてシフト電圧量を設定し、この設定され
たシフト電圧量で前記検波工程で検波された検波電圧を
シフトし、シフトされた電圧を対数変換する。
【００３９】本発明によれば、コード多重数に応じてシ
フト電圧量を可変とすることによって多重数が変化し検
波電圧が変化した場合であっても同一の出力電力に対し
同一の検波電圧が出力されるため、コード多重数に因ら
ず安定した電流削減が可能となる。
フト電圧量を可変とすることによって多重数が変化し検
波電圧が変化した場合であっても同一の出力電力に対し
同一の検波電圧が出力されるため、コード多重数に因ら
ず安定した電流削減が可能となる。
【００４０】
【発明の実施の形態】本発明の骨子は、ゲイン／オフセ
ットアンプを設け、検波電圧を所望の電圧値に変換した
上でパワーアンプのゲート電圧とすることによって、電
力増幅装置外部からの制御信号を要せずに、電力増幅装
置内で自律的に低パワー領域での消費電力値を低減させ
ることである。
ットアンプを設け、検波電圧を所望の電圧値に変換した
上でパワーアンプのゲート電圧とすることによって、電
力増幅装置外部からの制御信号を要せずに、電力増幅装
置内で自律的に低パワー領域での消費電力値を低減させ
ることである。
【００４１】以下、本発明の実施の形態について、図面
を参照して詳細に説明する。
を参照して詳細に説明する。
【００４２】（実施の形態１）本実施の形態に係る電力
増幅装置は、ゲイン／オフセットアンプを設け、検波電
圧を所望の電圧値に変換した上でパワーアンプのゲート
電圧とするものである。
増幅装置は、ゲイン／オフセットアンプを設け、検波電
圧を所望の電圧値に変換した上でパワーアンプのゲート
電圧とするものである。
【００４３】以下、図１及び図２を用いて、本実施の形
態に係る電力増幅装置について説明する。図１は、本発
明の実施の形態１に係る電力増幅装置の概略構成を示す
要部ブロック図であり、図２は、本発明の実施の形態１
に係る電力増幅装置の入出力電力比と検波電圧の関係の
一例を示すグラフである。
態に係る電力増幅装置について説明する。図１は、本発
明の実施の形態１に係る電力増幅装置の概略構成を示す
要部ブロック図であり、図２は、本発明の実施の形態１
に係る電力増幅装置の入出力電力比と検波電圧の関係の
一例を示すグラフである。
【００４４】図１において、パワーアンプ１０１は、少
なくとも一つ以上の電流制御端子（例えば、ＦＥＴのゲ
ート端子）を持ち、高周波信号を増幅する。カプラ１０
２は、パワーアンプ１０１の増幅信号電力Ｐmoniをモニ
タする。
なくとも一つ以上の電流制御端子（例えば、ＦＥＴのゲ
ート端子）を持ち、高周波信号を増幅する。カプラ１０
２は、パワーアンプ１０１の増幅信号電力Ｐmoniをモニ
タする。
【００４５】検波器１０３は、ダイオード・コンデンサ
・抵抗等から成る包絡線検波器であり、ダイオードの順
方向電圧を越えるある一定以上の入力電力（例えば、Ｐ
moni＞−５ｄＢｍ）を線形に半波整流し、ＲＣフィルタ
により積分し、検波電圧Ｖde tを生成する。
・抵抗等から成る包絡線検波器であり、ダイオードの順
方向電圧を越えるある一定以上の入力電力（例えば、Ｐ
moni＞−５ｄＢｍ）を線形に半波整流し、ＲＣフィルタ
により積分し、検波電圧Ｖde tを生成する。
【００４６】ゲイン／オフセットアンプ１０４は、検波
電圧Ｖdetの増幅及びオフセット電圧の印可の少なくと
も一方を行い、検波電圧Ｖdetを所望の電圧値に変換す
る。
電圧Ｖdetの増幅及びオフセット電圧の印可の少なくと
も一方を行い、検波電圧Ｖdetを所望の電圧値に変換す
る。
【００４７】次いで、上記構成を有する電力増幅装置の
動作について説明する。
動作について説明する。
【００４８】パワーアンプ１０１で増幅された信号は、
カプラ１０２を介して、検波器１０３に入力され、検波
電圧Ｖdetが生成される。この時のＰmoni／ＰoutとＶ
detとの関係を図２（ａ）に示す。
カプラ１０２を介して、検波器１０３に入力され、検波
電圧Ｖdetが生成される。この時のＰmoni／ＰoutとＶ
detとの関係を図２（ａ）に示す。
【００４９】生成された検波電圧Ｖdetは、ゲイン／オ
フセットアンプ１０４により所望の電圧値に変換され、
パワーアンプ１０１の電流制御端子に入力される。ここ
で、変換後のＰmoni／ＰoutとＶdetとの関係を図２
（ｂ）に示す。ここで、ゲイン／オフセットアンプ１０
４のゲイン及びオフセット量は固定値とする。
フセットアンプ１０４により所望の電圧値に変換され、
パワーアンプ１０１の電流制御端子に入力される。ここ
で、変換後のＰmoni／ＰoutとＶdetとの関係を図２
（ｂ）に示す。ここで、ゲイン／オフセットアンプ１０
４のゲイン及びオフセット量は固定値とする。
【００５０】パワーアンプ１０１の電流制御端子に入力
されるゲート電圧は、パワーアンプの特性により異な
り、出力すべき送信電力時に歪み特性の劣化及び利得特
性の低下等が発生しない領域で設定する。
されるゲート電圧は、パワーアンプの特性により異な
り、出力すべき送信電力時に歪み特性の劣化及び利得特
性の低下等が発生しない領域で設定する。
【００５１】ここで、パワーアンプ１０１においてゲー
ト電圧を下げると、ゲート・ソース間電圧が低下し、ド
レイン電流が減少するため、ゲイン／オフセットアンプ
１０４が上記図２（ｂ）のように検波電圧を下げる処理
を行い、その検波電圧をパワーアンプ１０１のゲート電
圧とすることによって、低パワー領域における低消費電
流化が図られる。
ト電圧を下げると、ゲート・ソース間電圧が低下し、ド
レイン電流が減少するため、ゲイン／オフセットアンプ
１０４が上記図２（ｂ）のように検波電圧を下げる処理
を行い、その検波電圧をパワーアンプ１０１のゲート電
圧とすることによって、低パワー領域における低消費電
流化が図られる。
【００５２】このように、本実施の形態によれば、ゲイ
ン／オフセットアンプを設け、検波電圧を所望の電圧値
に変換した上でパワーアンプのゲート電圧とすることに
よって、電力増幅装置外部からの制御信号を要せずに、
電力増幅装置内で自律的に低パワー領域での消費電力値
を低減することができるため、電力増幅装置のハード規
模を大幅に削減することができる。
ン／オフセットアンプを設け、検波電圧を所望の電圧値
に変換した上でパワーアンプのゲート電圧とすることに
よって、電力増幅装置外部からの制御信号を要せずに、
電力増幅装置内で自律的に低パワー領域での消費電力値
を低減することができるため、電力増幅装置のハード規
模を大幅に削減することができる。
【００５３】（実施の形態２）本実施の形態に係る電力
増幅装置は、実施の形態１と同様の構成を有し、但し検
波ダイオードのアノード端子にバイアス電圧を印可する
ものである。
増幅装置は、実施の形態１と同様の構成を有し、但し検
波ダイオードのアノード端子にバイアス電圧を印可する
ものである。
【００５４】図４に示すように、順方向電圧が充分掛か
るほどの大振幅（大パワー）時であれば充分に線形領域
で検波を行えるが、小振幅（小パワー）時においては、
ダイオードの非線形領域で検波することとなり、充分に
検波電圧を発生させることができず包絡線検波を行うこ
とができない場合が生じる得る。
るほどの大振幅（大パワー）時であれば充分に線形領域
で検波を行えるが、小振幅（小パワー）時においては、
ダイオードの非線形領域で検波することとなり、充分に
検波電圧を発生させることができず包絡線検波を行うこ
とができない場合が生じる得る。
【００５５】そこで、本実施の形態においては、検波器
内の検波ダイオードのアノード端にバイアス電圧を印可
する。
内の検波ダイオードのアノード端にバイアス電圧を印可
する。
【００５６】以下、図３及び図４を用いて、本実施の形
態に係る電力増幅装置について説明する。図３は、本発
明の実施の形態２に係る電力増幅装置の概略構成を示す
要部ブロック図であり、図４は、本発明の実施の形態２
に係る電力増幅装置の入出力電力比と検波電圧の関係の
一例を示すグラフである。なお、実施の形態１と同様の
構成には同一の符号を付し、詳しい説明は省略する。
態に係る電力増幅装置について説明する。図３は、本発
明の実施の形態２に係る電力増幅装置の概略構成を示す
要部ブロック図であり、図４は、本発明の実施の形態２
に係る電力増幅装置の入出力電力比と検波電圧の関係の
一例を示すグラフである。なお、実施の形態１と同様の
構成には同一の符号を付し、詳しい説明は省略する。
【００５７】図３に示すように、本実施の形態において
は、検波器１０３内の検波ダイオードのアノード端に新
たなダイオード３０１と接続し、このダイオード３０１
のアノード端にバイアス電圧Ｖbaiasを印可する。
は、検波器１０３内の検波ダイオードのアノード端に新
たなダイオード３０１と接続し、このダイオード３０１
のアノード端にバイアス電圧Ｖbaiasを印可する。
【００５８】ここで、バイアス電圧Ｖbaiasは固定値で
あり、送信電力の検波レンジに応じて予め最適点に調整
しておく必要がある。
あり、送信電力の検波レンジに応じて予め最適点に調整
しておく必要がある。
【００５９】図４に示すように、出力パワーＰmoniにバ
イアス電圧が加えられることによって検波動作点が上が
るため、送信電力検波電圧の、特に低パワー領域側の、
ダイナミックレンジを拡大することができる。例えば、
Ｐmoni＝−２０ｄＢｍ程度以上から検波可能となり、最
大送信電力から３０ｄＢ程度のダイナミックレンジで各
パワーに対してゲート電圧を制御することが可能とな
る。
イアス電圧が加えられることによって検波動作点が上が
るため、送信電力検波電圧の、特に低パワー領域側の、
ダイナミックレンジを拡大することができる。例えば、
Ｐmoni＝−２０ｄＢｍ程度以上から検波可能となり、最
大送信電力から３０ｄＢ程度のダイナミックレンジで各
パワーに対してゲート電圧を制御することが可能とな
る。
【００６０】このように、本実施の形態によれば、検波
ダイオードのアノード端子にバイアス電圧を印可するこ
とによって検波動作点を上げるため、ゲート電圧制御の
ダイナミックレンジをより広くすることができる。
ダイオードのアノード端子にバイアス電圧を印可するこ
とによって検波動作点を上げるため、ゲート電圧制御の
ダイナミックレンジをより広くすることができる。
【００６１】（実施の形態３）本実施の形態に係る電力
増幅装置は、実施の形態１と同様の構成を有し、但しシ
フト回路とログアンプを設けることによって対数特性を
有する検波電圧を線形特性に変換するものである。
増幅装置は、実施の形態１と同様の構成を有し、但しシ
フト回路とログアンプを設けることによって対数特性を
有する検波電圧を線形特性に変換するものである。
【００６２】一般的に入力電力は、対数を用いた絶対値
表現［ｄＢｍ］で取り扱われる。検波器１０３に用いら
れるダイオードは線形の検波特性を有するが、検波入力
電力を絶対値［ｄＢｍ］で考えると、入力電力に対する
検波電圧は対数特性になってしまう。
表現［ｄＢｍ］で取り扱われる。検波器１０３に用いら
れるダイオードは線形の検波特性を有するが、検波入力
電力を絶対値［ｄＢｍ］で考えると、入力電力に対する
検波電圧は対数特性になってしまう。
【００６３】パワーアンプの電流制御を行う場合、対数
特性のままであると低パワ時の検波電圧特性はほぼ一定
値となり電流削減制御を行うことが困難となる。そこ
で、本実施の形態では、検波ダイオードの出力端にシフ
ト回路及びログアンプを設け、検波電圧特性を線形特性
に変換する。
特性のままであると低パワ時の検波電圧特性はほぼ一定
値となり電流削減制御を行うことが困難となる。そこ
で、本実施の形態では、検波ダイオードの出力端にシフ
ト回路及びログアンプを設け、検波電圧特性を線形特性
に変換する。
【００６４】以下、図５及び図６を用いて、本実施の形
態に係る電力増幅装置について説明する。図５は、本発
明の実施の形態３に係る電力増幅装置の概略構成を示す
要部ブロック図であり、図６は、本発明の実施の形態３
に係る電力増幅装置の入出力電力比と検波電圧及びログ
電圧の関係の一例を示すグラフである。なお、実施の形
態１と同様の構成には同一の符号を付し、詳しい説明は
省略する。
態に係る電力増幅装置について説明する。図５は、本発
明の実施の形態３に係る電力増幅装置の概略構成を示す
要部ブロック図であり、図６は、本発明の実施の形態３
に係る電力増幅装置の入出力電力比と検波電圧及びログ
電圧の関係の一例を示すグラフである。なお、実施の形
態１と同様の構成には同一の符号を付し、詳しい説明は
省略する。
【００６５】図５において、シフト回路５０１は、オペ
アンプ等から成り、検波器１０３の出力端子に設けら
れ、検波電圧Ｖdetに所定の電圧値を加算する。
アンプ等から成り、検波器１０３の出力端子に設けら
れ、検波電圧Ｖdetに所定の電圧値を加算する。
【００６６】実施の形態２に示したように、検波ダイオ
ードの動作点を上げるためＶbaiasの値を高く設定する
と、検波器１０３で検出される検波電圧ＶdetがＶdet＝
Ｐmo ni 2＋αで表わされる特性となるため、後述するロ
グアンプ５０２での線形特性への変換が充分にできない
場合が生じ得る。そこで、シフト回路５０１によって、
予め検波電圧Ｖdetに所定電圧値（ここでは、−α）を
加える。この態様を図６（ａ）に示す。
ードの動作点を上げるためＶbaiasの値を高く設定する
と、検波器１０３で検出される検波電圧ＶdetがＶdet＝
Ｐmo ni 2＋αで表わされる特性となるため、後述するロ
グアンプ５０２での線形特性への変換が充分にできない
場合が生じ得る。そこで、シフト回路５０１によって、
予め検波電圧Ｖdetに所定電圧値（ここでは、−α）を
加える。この態様を図６（ａ）に示す。
【００６７】又、ログアンプ５０２は、反転型のログア
ンプであり、シフト回路５０１の出力端に設けられ、検
波電圧ＶdetをＰmoni／Ｐoutに対して線形を有するＶ
logに変換する。この態様を図６（ｂ）に示す。ログア
ンプ５０２は、例えば、オペアンプ１０１の負荷を対数
特性を持つ非線形回路に置き換えることによって構成さ
れる。
ンプであり、シフト回路５０１の出力端に設けられ、検
波電圧ＶdetをＰmoni／Ｐoutに対して線形を有するＶ
logに変換する。この態様を図６（ｂ）に示す。ログア
ンプ５０２は、例えば、オペアンプ１０１の負荷を対数
特性を持つ非線形回路に置き換えることによって構成さ
れる。
【００６８】このような構成を採ることにより、図６
（ａ）に示すような対数特性を有する検波電圧Ｖdetを
線形特性を有する検波電圧Ｖlogに変換することができ
る。
（ａ）に示すような対数特性を有する検波電圧Ｖdetを
線形特性を有する検波電圧Ｖlogに変換することができ
る。
【００６９】このように、本実施の形態によれば、シフ
ト回路とログアンプを設けることによって対数特性を有
する検波電圧を線形特性に変換することができるため、
低パワー領域での検波電圧の変化量の検出を容易にする
ことができる。
ト回路とログアンプを設けることによって対数特性を有
する検波電圧を線形特性に変換することができるため、
低パワー領域での検波電圧の変化量の検出を容易にする
ことができる。
【００７０】（実施の形態４）本実施の形態に係る電力
増幅装置は、実施の形態３と同様の構成を有し、但し包
絡検波に代わり実効値検波を行うものである。
増幅装置は、実施の形態３と同様の構成を有し、但し包
絡検波に代わり実効値検波を行うものである。
【００７１】ＣＤＭＡ方式の様にコード多重を行う通信
においては、検波電圧の実効値は同一となるがコード多
重数により振幅の最大値が異なる。この様子を図８に示
す。よって、検波器１０３によって包絡線検波を行う
と、同一電力時であっても、コード多重数によって検波
電圧が異なってしまい、安定した電流削減制御を行うこ
とが困難になる。
においては、検波電圧の実効値は同一となるがコード多
重数により振幅の最大値が異なる。この様子を図８に示
す。よって、検波器１０３によって包絡線検波を行う
と、同一電力時であっても、コード多重数によって検波
電圧が異なってしまい、安定した電流削減制御を行うこ
とが困難になる。
【００７２】そこで、本実施の形態では、検波方式とし
て実効値検波を用いる。
て実効値検波を用いる。
【００７３】以下、図７及び図８を用いて、本実施の形
態に係る電力増幅装置について説明する。図７は、本発
明の実施の形態４に係る電力増幅装置の概略構成を示す
要部ブロック図であり、図８は、本発明の実施の形態４
に係る電力増幅装置の検波器における実効値と最大振幅
値との関係の一例を示すグラフである。なお、実施の形
態３と同様の構成には同一の符号を付し、詳しい説明は
省略する。
態に係る電力増幅装置について説明する。図７は、本発
明の実施の形態４に係る電力増幅装置の概略構成を示す
要部ブロック図であり、図８は、本発明の実施の形態４
に係る電力増幅装置の検波器における実効値と最大振幅
値との関係の一例を示すグラフである。なお、実施の形
態３と同様の構成には同一の符号を付し、詳しい説明は
省略する。
【００７４】図７に示すように、実施の形態３において
包絡検波を行う検波器１０３に代わり、実効値検波を行
う実効値検波器７０１を用いる。
包絡検波を行う検波器１０３に代わり、実効値検波を行
う実効値検波器７０１を用いる。
【００７５】このように、本実施の形態によれば、包絡
検波に代わり実効値検波を行うため、コード多重時であ
っても振幅の最大値に因らず安定した検波特性を得るこ
とができる。
検波に代わり実効値検波を行うため、コード多重時であ
っても振幅の最大値に因らず安定した検波特性を得るこ
とができる。
【００７６】（実施の形態５）本実施の形態に係る電力
増幅装置は、実施の形態３と同様の構成を有し、但しシ
フト回路におけるシフト電圧量をコード多重数に応じて
可変とするものである。
増幅装置は、実施の形態３と同様の構成を有し、但しシ
フト回路におけるシフト電圧量をコード多重数に応じて
可変とするものである。
【００７７】以下、図９及び図１０を用いて、本実施の
形態に係る電力増幅装置について説明する。図９は、本
発明の実施の形態５に係る電力増幅装置の概略構成を示
す要部ブロック図であり、図１０は、本発明の実施の形
態５に係る電力増幅装置の入出力電力比と検波電圧との
関係のコード多重数による違いの一例を示すグラフであ
る。なお、実施の形態３と同様の構成には同一の符号を
付し、詳しい説明は省略する。
形態に係る電力増幅装置について説明する。図９は、本
発明の実施の形態５に係る電力増幅装置の概略構成を示
す要部ブロック図であり、図１０は、本発明の実施の形
態５に係る電力増幅装置の入出力電力比と検波電圧との
関係のコード多重数による違いの一例を示すグラフであ
る。なお、実施の形態３と同様の構成には同一の符号を
付し、詳しい説明は省略する。
【００７８】図９において、制御回路９０１は、コード
多重時にコード多重数を示すコード多重制御信号を発生
し、シフト回路９０２に出力する。シフト回路９０２
は、予め各コード多重数ｎにおける包絡線検波時の検波
電圧差に対応したシフト電圧量α（α1、α2・・・
αn）を保持し、入力されたコード多重制御信号に基づ
いてシフト電圧量を制御する。
多重時にコード多重数を示すコード多重制御信号を発生
し、シフト回路９０２に出力する。シフト回路９０２
は、予め各コード多重数ｎにおける包絡線検波時の検波
電圧差に対応したシフト電圧量α（α1、α2・・・
αn）を保持し、入力されたコード多重制御信号に基づ
いてシフト電圧量を制御する。
【００７９】このように、本実施の形態によれば、コー
ド多重数に応じてシフト電圧量を可変とすることによっ
て多重数が変化し検波電圧が変化した場合であっても同
一の出力電力に対し同一の検波電圧が出力されるため、
コード多重数に因らず安定した電流削減が可能となる。
ド多重数に応じてシフト電圧量を可変とすることによっ
て多重数が変化し検波電圧が変化した場合であっても同
一の出力電力に対し同一の検波電圧が出力されるため、
コード多重数に因らず安定した電流削減が可能となる。
【００８０】なお、上記実施の形態１から実施の形態５
においては、送信出力がない場合、検波電圧はドレイン
電流が流れない方向に電圧が設定されることになるた
め、パワーアンプ保護回路としての機能も有する。
においては、送信出力がない場合、検波電圧はドレイン
電流が流れない方向に電圧が設定されることになるた
め、パワーアンプ保護回路としての機能も有する。
【００８１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ゲイン／オフセットアンプを設け、検波電圧を所望の電
圧値に変換した上でパワーアンプのゲート電圧とするこ
とによって、電力増幅装置外部からの制御信号を要せず
に、電力増幅装置内で自律的に低パワー領域での消費電
力値を低減することができるため、電力増幅装置のハー
ド規模を大幅に削減することができる。
ゲイン／オフセットアンプを設け、検波電圧を所望の電
圧値に変換した上でパワーアンプのゲート電圧とするこ
とによって、電力増幅装置外部からの制御信号を要せず
に、電力増幅装置内で自律的に低パワー領域での消費電
力値を低減することができるため、電力増幅装置のハー
ド規模を大幅に削減することができる。
【図１】本発明の実施の形態１に係る電力増幅装置の概
略構成を示す要部ブロック図
略構成を示す要部ブロック図
【図２】本発明の実施の形態１に係る電力増幅装置の入
出力電力比と検波電圧の関係の一例を示すグラフ
出力電力比と検波電圧の関係の一例を示すグラフ
【図３】本発明の実施の形態２に係る電力増幅装置の概
略構成を示す要部ブロック図
略構成を示す要部ブロック図
【図４】本発明の実施の形態２に係る電力増幅装置の入
出力電力比と検波電圧の関係の一例を示すグラフ
出力電力比と検波電圧の関係の一例を示すグラフ
【図５】本発明の実施の形態３に係る電力増幅装置の概
略構成を示す要部ブロック図
略構成を示す要部ブロック図
【図６】本発明の実施の形態３に係る電力増幅装置の入
出力電力比と検波電圧及びログ電圧の関係の一例を示す
グラフ
出力電力比と検波電圧及びログ電圧の関係の一例を示す
グラフ
【図７】本発明の実施の形態４に係る電力増幅装置の概
略構成を示す要部ブロック図
略構成を示す要部ブロック図
【図８】本発明の実施の形態４に係る電力増幅装置の検
波器における実効値と最大振幅値との関係の一例を示す
グラフ
波器における実効値と最大振幅値との関係の一例を示す
グラフ
【図９】本発明の実施の形態５に係る電力増幅装置の概
略構成を示す要部ブロック図
略構成を示す要部ブロック図
【図１０】本発明の実施の形態５に係る電力増幅装置の
入出力電力比と検波電圧との関係のコード多重数による
違いの一例を示すグラフ
入出力電力比と検波電圧との関係のコード多重数による
違いの一例を示すグラフ
【図１１】従来の電力増幅装置の概略構成を示す要部ブ
ロック図
ロック図
１０１ パワーアンプ １０２ カプラ １０３ 検波器 １０４ ゲイン／オフセットアンプ ３０１ ダイオード ５０１ シフト器 ５０２ ログアンプ ７０１ 実効値検波器 ９０１ 制御回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5J092 AA01 AA41 CA36 CA92 FA10 FA17 GR09 HA01 HA25 MA13 SA14 TA01 TA02 5K022 EE02 EE21 5K060 BB00 DD04 FF06 HH06 JJ06 JJ08 JJ17 LL01 LL14 LL24 5K067 AA43 BB02 EE02 GG08 GG09
Claims (14)
- 【請求項１】 少なくとも１つの制御端子を有する電力
増幅手段と、この電力増幅手段の出力を検波し、検波電
圧を出力する検波手段と、この検波手段によって検波さ
れた検波電圧の値を前記電力増幅手段への入力電力値に
基づいて所望値に変換してから前記制御端子に入力する
電圧変換手段と、を具備することを特徴とする電力増幅
装置。 - 【請求項２】 前記検波手段は、アノード側に固定の直
流バイアス電圧が印可されていることを特徴とする請求
項１記載の電力増幅装置。 - 【請求項３】 前記電圧変換手段は、前記検波手段によ
って検波された検波電圧をシフトさせるシフト部と、こ
のシフト部によってシフトされた電圧を対数変換する変
換部と、を有することを特徴とする請求項１又は請求項
２記載の電力増幅装置。 - 【請求項４】 前記検波手段は、実効値検波を行うこと
を特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の
電力増幅装置。 - 【請求項５】 前記電圧変換手段は、コード多重数を検
知する検知部と、任意のシフト電圧量で前記検波手段に
よって検波された検波電圧をシフトさせるシフト部と、
前記検知部によって検知されたコード多重数に応じて前
記シフト部におけるシフト電圧量を設定するシフト電圧
量設定部と、前記シフト部によってシフトされた電圧を
対数変換する変換部と、を有することを特徴とする請求
項３記載の電力増幅装置。 - 【請求項６】 請求項１から請求項５のいずれかに記載
の電力増幅装置を具備することを特徴とする通信端末装
置。 - 【請求項７】 請求項６記載の通信端末装置と無線通信
を行うことを特徴とする基地局装置。 - 【請求項８】 請求項１から請求項５のいずれかに記載
の電力増幅装置を具備することを特徴とする基地局装
置。 - 【請求項９】 請求項８記載の基地局装置と無線通信を
行うことを特徴とする通信端末装置。 - 【請求項１０】 入力電力の電力値を増幅させる電力増
幅工程と、この増幅処理後の出力を検波し、検波電圧を
出力する検波工程と、この検波工程によって検波された
検波電圧の値を前記電力増幅工程における入力電力値に
基づいて所望値に変換してから前記電力増幅工程におけ
る制御端子入力電圧とする電圧変換工程と、を具備する
ことを特徴とする電力増幅方法。 - 【請求項１１】 前記検波工程は、アノード側に固定の
直流バイアス電圧が印可されていることを特徴とする請
求項１０記載の電力増幅方法。 - 【請求項１２】 前記電圧変換工程は、前記検波工程に
よって検波された検波電圧をシフトし、このシフトされ
た電圧を対数変換することを特徴とする請求項１０又は
請求項１１記載の電力増幅方法。 - 【請求項１３】 前記検波工程は、実効値検波を行うこ
とを特徴とする請求項１０から請求項１２のいずれかに
記載の電力増幅方法。 - 【請求項１４】 前記電圧変換工程は、コード多重数を
検知し、この検知されたコード多重数に応じてシフト電
圧量を設定し、この設定されたシフト電圧量で前記検波
工程で検波された検波電圧をシフトし、シフトされた電
圧を対数変換することを特徴とする請求項１２記載の電
力増幅方法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20300099A JP2001036351A (ja) | 1999-07-16 | 1999-07-16 | 電力増幅装置 |
| CN00801225A CN1316134A (zh) | 1999-07-16 | 2000-07-12 | 功率放大装置和功率放大方法 |
| EP20000946276 EP1115211A1 (en) | 1999-07-16 | 2000-07-12 | Method and apparatus for power amplification |
| AU60138/00A AU6013800A (en) | 1999-07-16 | 2000-07-12 | Method and apparatus for power amplification |
| KR1020017003333A KR20010079827A (ko) | 1999-07-16 | 2000-07-12 | 통신 단말 장치, 기지국 장치, 전력 증폭 장치 및 전력 증폭 방법 |
| PCT/JP2000/004656 WO2001006665A1 (fr) | 1999-07-16 | 2000-07-12 | Procede et appareil pour l'amplification de puissance |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20300099A JP2001036351A (ja) | 1999-07-16 | 1999-07-16 | 電力増幅装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001036351A true JP2001036351A (ja) | 2001-02-09 |
Family
ID=16466680
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20300099A Pending JP2001036351A (ja) | 1999-07-16 | 1999-07-16 | 電力増幅装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1115211A1 (ja) |
| JP (1) | JP2001036351A (ja) |
| KR (1) | KR20010079827A (ja) |
| CN (1) | CN1316134A (ja) |
| AU (1) | AU6013800A (ja) |
| WO (1) | WO2001006665A1 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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