JP2008131098A - マルチバンド無線機及び半導体集積回路 - Google Patents

マルチバンド無線機及び半導体集積回路 Download PDF

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Abstract

【課題】８００ＭＨｚから１０ＧＨｚまでの周波数帯域を使用するマルチバンド、マルチモード無線機を回路規模の増大、コスト増加なく実現する。
【解決手段】８００ＭＨｚ帯携帯電話システムから９ＧＨｚ対ＵＷＢ通信システムへ切り替える際に、高域通過フィルタと前記低域通過フィルタとを切り替える信号に応じて、高域通過フィルタの負荷Ｚに整合するように定められたリアクタンス素子を、送信電力増幅器出力端子に接続する。
【選択図】図１

Description

この発明は、複数の周波数帯を使用し、異なる無線システムに対応したマルチバンド、マルチモードの複合無線機に係わり、特に、最大周波数が９５０４ＭＨｚと広帯域であるウルトラワイドバンド（Ultra Wide Band，ＵＷＢ）方式の無線機及びマルチバンド無線機用の半導体集積回路に関する。
無線ローカルエリアネットワーク（以下無線ＬＡＮ）において、伝送速度高速化のためにマルチキャリア方式を用いた広帯域信号の周波数バンドを構成し、かつ信号スペクトラムを拡散するために、周波数バンドを高速に周波数ホッピングするシステムが提案されている。
具体的には、マルチキャリア方式に、直交周波数分割多重方式（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，以下「ＯＦＤＭ」という）を用いた、超広帯域通信システム（Ultra
Wide Band，以下「ＵＷＢ」という）が、米国のＩＥＥＥの８０２．１５ａ規格に提案された。その後、このＵＷＢは、Multi-Band OFDM Alliance（以下「ＭＢＯＡ」という）にて、Ｍｕｌｔｉ−ｂａｎｄ ＯＦＤＭ（以下「ＭＢ−ＯＦＤＭ」という）と呼ばれて標準規格化を検討中である。
このＭＢ−ＯＦＤＭで用いられる無線周波数は、バンド中心周波数間隔Ｆｓｔｅｐ＝５２８ＭＨｚであり、
Ｇｒｏｕｐ１：３４３２ＭＨｚ、３９６０ＭＨｚ、４４８８ＭＨｚの３波
Ｇｒｏｕｐ２：４７５２ＭＨｚ、５２８０ＭＨｚ、５８０８ＭＨｚの３波
Ｇｒｏｕｐ３：６６００ＭＨｚ、７１２８ＭＨｚ、７６５６ＭＨｚの３波
Ｇｒｏｕｐ４：８１８４ＭＨｚ、８７１２ＭＨｚ、９２４０ＭＨｚの３波
Ｇｒｏｕｐ５：９７６８ＭＨｚ、１０２９６ＭＨｚの２波を持つ。
この種の高周波帯に用いられる端末器用フィルタの従来技術は、下記特許文献１に述べられている。
近年、複数の周波数帯を使用するマルチバンド携帯電話機が製品化されている。この携帯電話機は、８００ＭＨｚ帯から２．１ＧＨｚ帯まで３バンドまたは４バンドに対応する必要があり、この種の従来技術は、下記特許文献２に述べられている。
また、マルチバンド携帯電話機に用いられる高周波送受信ＩＣの従来技術は、下記特許文献３に述べられている。
このマルチバンド携帯電話機を、ＭＢ−ＯＦＤＭ方式ＵＷＢにも対応可能なマルチモード無線端末への複合化を考えた場合、８００ＭＨｚから１０ＧＨｚまでの広帯域送受信を、現行携帯電話機の回路規模、コストに比較し、増大させずに実現することができない、と言う問題があった。
特開２００６−１８０３０４号公報 特開２００６−１０８７３４号公報 特開２００６−１３６７４号公報
８００ＭＨｚから１０ＧＨｚまでの周波数帯域を使用する無線機を、回路規模の増大、コスト増加なく実現する事が求められている。
本発明の無線送受信機は、配線基板上に、高域通過フィルタと、低域通過フィルタと、送信電力増幅器と、低雑音増幅器と、前記高域通過フィルタと前記低域通過フィルタと前記送信電力増幅器とに接続される送信切り替え手段と、前記高域通過フィルタと前記低域通過フィルタと前記低雑音増幅器とに接続される受信切り替え手段と、前記送信切り替え手段と前記送信電力増幅器の出力端子とを接続する前記配線基板上の送信配線と、前記送信電力増幅器の出力端子に接続され前記送信配線のインピーダンスを変更可能な抵抗またはリアクタンス素子またはこれらの複合素子と、を備え、前記高域通過フィルタと前記低域通過フィルタとを切り替える信号に応じて、前記抵抗またはリアクタンス素子またはこれらの複合素子と前記送信電力増幅器出力端子との接続を入り切りするスイッチ手段を備えたことを特徴とする。
本発明によれば、８００ＭＨｚ帯から１０ＧＨｚ帯へ仕様周波数を変更しても、高周波送受信特性の著しい劣化無く、送受信を行なえる無線機を実現できる。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施例１である、８００ＭＨｚ帯のＧＳＭ方式携帯電話システムとＭＢ−ＯＦＤＭ方式ＵＷＢシステムとに対応したマルチモード無線機を示す。
図１において、１は複数の誘電体層が積層された印刷配線基板（Printed Circuit Board）上に構成された高周波送受信部、２はアンテナ、１１はＡＮＴ端子の３０００ＭＨｚ以上の信号はＨＰＦによりＨ端子へ通過させ、９００ＭＨｚ以下の信号はＬＰＦによりＬ端子へ通過させる分波器（Diplexerとも呼ぶ）、１２、１３はバンド切り替えスイッチ、１７は高出力電力増幅器（High Power Amplifier）、１４はスイッチ１２のコモン端子とＨＰＡ１７の出力端子とを接続する印刷配線基板上の配線、１５は分波器１１のＨ端子からＨＰＡ１７を見たインピーダンス（図１の「ＺＬ」で示す。）を変更可能なリアクタンス素子、１６はリアクタンス素子１５がＨＰＡ出力インピーダンスに影響を与えるようにオンオフするスイッチ、２１は低雑音増幅器（Low Noise Amplifier）、１８はスイッチ１３のコモン端子とＬＮＡ２１の入力端子とを接続する印刷配線基板上の配線、１９は分波器１１のＬ端子からＬＮＡ２１を見たインピーダンスを変更可能なリアクタンス素子、２０はリアクタンス素子１９がＬＮＡ入力インピーダンスに影響を与えるようにオンオフするスイッチ、４１は送信信号、４２は受信信号である。
また、高出力電力増幅器１７、リアクタンス素子１５、及び、リアクタンス素子１５がＨＰＡ出力インピーダンスに影響を与えるようにオンオフするスイッチ１６は半導体集積回路５１に一体に構成され、低雑音増幅器２１、リアクタンス素子１９、及び、リアクタンス素子１９がＬＮＡ入力インピーダンスに影響を与えるようにオンオフするスイッチ２０は、半導体集積回路５２に一体に構成される。また、半導体集積回路５１と半導体集積回路５２を一体に構成することもできる。
ここでＧＳＭ方式携帯電話システムと、ＵＷＢシステムとの方式諸元を記すと、
＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝
方式 ＧＳＭ携帯電話 ＵＷＢ
＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝
周波数帯 ８００ＭＨｚ ９ＧＨｚ
複信方式 ＦＤＤ ＴＤＤ
アクセス方式 ＴＤＭＡ ＣＳＭＡ
変調方式 ＧＭＳＫ ＭＣ−ＯＦＤＭ
拡散方式 非拡散 周波数ホッピング
＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝
である。
図１を用い、マルチモード無線機の動作を説明するが、まずＧＳＭ方式携帯電話として動作しているとし、その周波数は
送信：８２４ＭＨｚ〜８４９ＭＨｚ
受信：８６９ＭＨｚ〜８９４ＭＨｚ
である。
マルチモード無線機は、バンド切り替えスイッチ１３をＬ端子側へ切り替え、インピーダンススイッチ２０はリアクタンス素子１９がＬＮＡ入力インピーダンスに影響を与えないように切断しておく。ＨＰＡ１７のリアクタンス素子１５も同様に、インピーダンススイッチ１６を切断しておく。
この時、ＧＳＭ基地局からの信号を受信するため、時分割多重であるから、バンドスイッチ１２をＨ側へ切り替える。受信信号は、分波器１１のＡＮＴ端子からＬ端子へ、バンドスイッチ１３のＬ端子から配線１８を通り、ＬＮＡ２１で増幅される。
図示はしていないが、以降受信ミキサで周波数変換されてベースバンド信号となり、ＧＳＭＫ復調、データ複合が行われる。
送信時は、バンド切り替えスイッチ１２をＬ側へ切り替え、バンド切り替えスイッチ１３をＨ側へ切り替えて、ＨＰＡ１７の送信出力信号は、配線１４を通り、バンド切り替えスイッチ１２を通り、分波器１１のＬ端子から、ＡＮＴ端子へ出力される。このように、送受信を切り替えて、ＧＳＭ方式の通信を行う。
次に、ＵＷＢシステムのＧｒｏｕｐ４の送受信を行う場合、その周波数は
送受信中心周波数：８１８４ＭＨｚ、８７１２ＭＨｚ、９２４０ＭＨｚである。
マルチモード無線機は、インピーダンススイッチ２０をリアクタンス素子１９がＬＮＡ入力インピーダンスに影響を与えるように導通し、ＨＰＡ１７側も同じくインピーダンススイッチ１６を導通しておく。
そして、８ＧＨｚ帯の信号を受信できるように、バンド切り替えスイッチ１３をＨ側へ切り替え、ＵＷＢシステムはＴＤＤ方式であるからバンド切り替えスイッチ１２をＬ側へ切り替える。このようにして、８ＧＨｚ帯の信号を受信できるようにし、キャリアセンスを行う。
送信可能であるならば、バンド切り替えスイッチ１２をＨ側へ切り替え、バンド切り替えスイッチ１３をＬ側へ切り替えて、ＨＰＡ１７の送信出力信号を配線１４を通して、分波器１１のＨ端子からＡＮＴ端子へ出力する。
図示はしていないが、送信ミキサは搬送周波数を８１８４ＭＨｚ、８７１２ＭＨｚ、９２４０ＭＨｚと切り替え（周波数ホッピング）、送信する。
このように、ＧＳＭ方式携帯電話送受信と、ＵＷＢ送受信を行うが、分波器１１のＨ端子からＨＰＡ１７を見たインピーダンスＺＬｔを図２に示す。
各スイッチの状態は、
バンド切り替えスイッチ１２ Ｈ側
バンド切り替えスイッチ１３ Ｌ側
インピーダンススイッチ１６ 切断
インピーダンススイッチ２０ 切断
である。
周波数３ＧＨｚまでは、分波器１１のＨＰＦの負荷インピーダンスＺＬｔは整合しているが、高周波になるにつれずれてきて、Ｇｒｏｕｐ４の帯域である９ＧＨｚでは不整合である。
これは、印刷配線基板１１の配線１４は、３ＧＨｚ程度までは特性インピーダンス＝５０Ωの伝送線路になりうるが、高周波では特性インピーダンスが５０Ωからずれるためである。
このような不整合状態では、ＨＰＦは本来の通過特性を維持できなく、挿入損失の増加、通過帯域内リップルの増加、帯域外抑圧度の低下が発生する。従って、ＨＰＡ１７の信号は減衰してＡＮＴ１１へ伝送されることになる。
次に、各スイッチを
バンド切り替えスイッチ１２ Ｈ側
バンド切り替えスイッチ１３ Ｌ側
インピーダンススイッチ１６ 導通
インピーダンススイッチ２０ 導通
にする。
この時導通させたリアクタンス素子１５は、配線１４のインピーダンスと、リアクタンス素子１５を導通させたＨＰＡ１７の出力インピーダンスとの和をＨＰＦから見た時、６ＧＨｚ以上で５０Ωに近づくように定めておく。
この分波器１１のＨ端子からＨＰＡ１７を見た改善されたインピーダンスＺＬｔを図３に示す。リアクタンス素子１５がＨＰＡ１７の６ＧＨｚ以上の出力インピーダンスを変え、出力インピーダンスと、配線１４のインピーダンスとの和である負荷インピーダンスＺＬｔが５０Ωに近づく。
このようにして、ＨＰＦの負荷インピーダンスＺＬｔを整合させられるため、ＨＰＡ１７の出力信号は、損失無くＡＮＴに伝送される。
受信動作時の、分波器１１のＨ端子からＨＰＡ１７を見たインピーダンスＺＬｒを図４に示す。各スイッチの状態は、
バンド切り替えスイッチ１２ Ｌ側
バンド切り替えスイッチ１３ Ｈ側
インピーダンススイッチ１６ 切断
インピーダンススイッチ２０ 切断
である。
送信時と同様に、６ＧＨｚ以上で負荷インピーダンスＺＬｒは５０Ωからずれていており、分波器１１のＬＰＦ特性は劣化している。
このため、各スイッチを
バンド切り替えスイッチ１２ Ｌ側
バンド切り替えスイッチ１３ Ｈ側
インピーダンススイッチ１６ 導通
インピーダンススイッチ２０ 導通
とし、リアクタンス素子１９がＬＮＡ２１の６ＧＨｚ以上の入力インピーダンスを変え、入力インピーダンスと、配線１８のインピーダンスとの和である負荷インピーダンスＺＬｒが５０Ωに近づくようにする。
この改善した負荷インピーダンスＺＬｒを、図５に示す。この様に動作するため、８００ＭＨｚ帯の携帯電話送受信と、９ＧＨｚ帯のＵＷＢ送受信を回路規模の増大無く、コスト増加無く行うことができる。
図６に、本発明の実施例２であるマルチモード無線機を示す。図６においては、図１と比較すると、３１の分波器１１のＨＰＦのインピーダンス整合回路、３２の分波器１１のＬＰＦのインピーダンス整合回路が付加されており、分波器１１のＨ端子からＨＰＡ１７を見たインピーダンス（図６の「ＺＬ」で示す。）が図１の実施例１の場合と相違する。
ＨＰＦのＨ端子側には、通過帯域にあわせインピーダンス整合を取る事ができ、具体的にはインダクダンスと容量とでＴ型整合回路、π型整合回路、またはＬ型整合回路で実現する。
高出力電力増幅器１７、リアクタンス素子１５、及び、リアクタンス素子１５がＨＰＡ出力インピーダンスに影響を与えるようにオンオフするスイッチ１６は半導体集積回路６１に一体に構成され、低雑音増幅器２１、リアクタンス素子１９、及び、リアクタンス素子１９がＬＮＡ入力インピーダンスに影響を与えるようにオンオフするスイッチ２０は、半導体集積回路６２に一体に構成される。また、半導体集積回路６１と半導体集積回路６２を一体に構成することもできる。
この場合であっても、実施例１で述べたように、ＵＷＢ送受信時の６ＧＨｚ以上の周波数領域では、送信時負荷インピーダンスＺＬｔがずれてくる。このため、インピーダンススイッチ１６を導通させ、負荷インピーダンスＺＬｔを５０Ωに近づける。
ＵＷＢ受信時の動作も同様に、インピーダンススイッチ２０を導通させ、負荷インピーダンスＺＬｒを５０Ωに近づける。
このように動作するため、高周波信号の損失が少なく、ＵＷＢ送受信を行うことができる。
図７に、本発明の実施例３であるマルチモード無線機を示す。図７において、１は第１実施例の高周波送受信部、３はソフトウェア無線処理部、４はソフトウェア無線機、４３はＤ／Ａ変換器、４１はＤ／Ａ変換器の出力する送信信号、４４はＡ／Ｄ変換器、４２はＡ／Ｄ変換器へ入力する受信信号、４５は変復調や符号化／復号化を行う信号処理部である。
ソフトウェア無線処理部３は、携帯電話方式と、無線ＬＡＮ方式のように、周波数帯、多重アクセス方式、複信方式、変復調方式、符号復号化方式が異なる無線システムを、同一のハードウェアで実現すべく考案された、ソフトウェア無線処理を行なう。（リコンフィギュアラブル無線方式とも呼ばれる）
具体的には、信号処理部４５が、各種方式に応じた送信デジタル信号を生成し、Ｄ／Ａ変換器４３がアナログ信号に変換し、高周波送受信部１からアンテナ２へ送信される。アンテナ２からの受信信号は、高周波送受信部１から出力され、Ａ／Ｄ変換器４４でデジタル信号に変換され、信号処理部４５で復調、復号される。
ソフトウェア無線機４が、最初はＧＳＭ方式携帯電話の送受信を行なうため、高周波送受信部１からの受信信号をデジタル変換し、信号処理部４５はＧＭＳＫ復調して処理する。
次に送信時は、実施例１で述べたように高周波送受信部１の各スイッチを制御し、信号処理部４５は、ＧＭＳＫ変調されたデジタル信号を時分割出力し、高周波送受信部１から送信する。このようにしてＧＳＭ方式携帯電話送受信が行なわれる。
次にＵＷＢ方式送受信へ移行する場合は、実施例１と同様に高周波送受信部１を制御し、出力された受信信号４２をＭＣ−ＯＦＤＭに応じた速度でＡ／Ｄ変換し、信号処理部４５で直交周波数分割多重を解いてデータを復号する。
送信時は、実施例１で述べたように高周波送受信部１の各スイッチを制御し、信号処理部４５は、直交周波数多重されたデジタル信号を出力し、Ｄ／Ａ変換されて、高周波送受信部１から送信される。
このようにして、本発明のマルチモード無線機は、ソフトウェア無線方式であっても、マルチモード送受信可能である。
図８に本発明の実施例４である、送信増幅器１００を示す。図示のように、送信増幅器１００は、半導体集積回路５１の一部である。図８において、１６はＰＭＯＳトランジスタで構成されたインピーダンススイッチ、１５はリアクタンス素子、１０１はＮＰＮトランジスタ、１０３はバイアス電圧発生回路、１０４は送信増幅器１００へ信号を出力する発振回路、１０２は発振回路の出力インピーダンスと送信増幅器１００の入力インピーダンスとの整合回路、１０７はインピーダンス切換え入力端子である。
これらと、図中の抵抗、インダクタンス、容量から、送信増幅器１００が構成される。また、半導体集積回路５１は、印刷配線基板１１に実装され、配線１４に、インピーダンス整合素子１０５、１０６を介して接続される。
送信増幅器１００は、インピーダンス切換え入力端子１０７の電圧＝Ｖｃｃ(例えば２．８Ｖ)の時、ＵＷＢ送信を行い、インピーダンス入力端子１０７の電圧＝０Ｖの時、ＧＳＭ方式携帯電話信号の送信を行なう。
この切換え動作について説明すると、１０７の電圧＝２．８Ｖでは、インピーダンススイッチ１６であるＰＭＯＳトランジスタはオフしており、ＮＰＮトランジスタ１０１は、リアクタンス素子１５のインダクタンス１．８ｎＨを負荷として、増幅動作を行なう。一方、１０７の電圧＝０Ｖでは、インピーダンススイッチ１６であるＰＭＯＳトランジスタはオンし、ＮＰＮトランジスタ１０１は、リアクタンス素子のインダクタンス１．８ｎＨに加え、抵抗５０Ωを負荷として、増幅動作を行う。
このように動作する送信増幅器１００の特性を、周波数４６００MHｚ（ＵＷＢ信号）と、９００ＭＨｚ（携帯電話信号）で示すと、次の通りである。
―――――――――――――――――――――――――――――
モード ＵＷＢ 携帯電話
１０７の電圧 ０．０ ２．８ ［Ｖ］
―――――――――――――――――――――――――――――
周波数 ４６００ ９００ ４６００ ９００ ［ＭＨｚ］
利得 １１．０ ９．６ ２．４ １１．１ ［ｄＢ］
出力ＶＳＷＲ １．３８ ５．５０ ３．４３ ３．０１
―――――――――――――――――――――――――――――
このように、ＵＷＢモード時は、利得は４６００ＭＨｚの方が９００ＭＨｚより大きく、出力ＶＳＷＲは４６００ＭＨｚの方が９００ＭＨｚより小さくて反射が少ないため、ＵＷＢ送信に適している。
一方、携帯電話モード時は、利得は９００ＭＨｚの方が４６００ＭＨｚより大きく、出力ＶＳＷＲは９００ＭＨｚの方が４６００ＭＨｚより小さいため、携帯電話信号の送信に適している。
以上のように、送信増幅器１００を構成することで、ＵＷＢ送信と、携帯電話送信とを行なうマルチモード無線機を、良好な特性において実現できる。
複数の周波数帯を使用し、異なる無線システムに対応したマルチバンド、マルチモードの複合無線機、例えば８００ＭＨｚ帯携帯電話と９ＧＨｚ帯ＵＷＢと複合端末器における高周波回路部に利用可能である。高周波回路部は、具体的には、高周波回路部の印刷配線基板、高周波送信回路部、及び高周波受信回路部である。
本発明の実施例１である無線機である。 分波器のＨＰＦの送信時負荷インピーダンスＺＬｔである。 分波器のＨＰＦの改善された送信時負荷インピーダンスＺＬｔである。 分波器のＨＰＦの受信時負荷インピーダンスＺＬｒである。 分波器のＨＰＦの改善された受信時負荷インピーダンスＺＬｒである。 本発明の実施例２である無線機である。 本発明の実施例３である無線機である。 本発明の実施例４である送信増幅器である。
符号の説明
１ 高周波送受信部
２ アンテナ
１１ 分波器
１２ バンド切り替えスイッチ
１３ バンド切り替えスイッチ
１４ 配線
１５ リアクタンス素子
１６ インピーダンススイッチ
１８ 配線
１９ リアクタンス素子
２０ インピーダンススイッチ
２１ 低雑音増幅器
４１ 送信信号
４２ 受信信号
５１ 半導体集積回路
５２ 半導体集積回路
６１ 半導体集積回路
６２ 半導体集積回路
１００ 送信増幅器
１０１ ＮＰＮトランジスタ
１０２ 整合回路
１０３ バイアス電圧発生回路
１０４ 発振回路
１０５ インピーダンス整合素子
１０６ インピーダンス整合素子
１０７ インピーダンス切換え入力端子

Claims (6)

  1. 配線基板上に、高域通過フィルタと、低域通過フィルタと、送信電力増幅器と、低雑音増幅器と、前記高域通過フィルタと前記低域通過フィルタと前記送信電力増幅器とに接続される送信切り替え手段と、前記高域通過フィルタと前記低域通過フィルタと前記低雑音増幅器とに接続される受信切り替え手段と、前記送信切り替え手段と前記送信電力増幅器の出力端子とを接続する前記配線基板上の送信配線と、前記送信電力増幅器の出力端子に接続され前記送信配線のインピーダンスを変更可能な抵抗またはリアクタンス素子またはこれらの複合素子と、を備えた無線送受信機であって、
    前記高域通過フィルタと前記低域通過フィルタとを切り替える信号に応じて、前記抵抗またはリアクタンス素子またはこれらの複合素子と前記送信電力増幅器出力端子との接続を入り切りするスイッチ手段を備えたことを特徴とする無線送受信機。
  2. 配線基板上に、高域通過フィルタと、低域通過フィルタと、送信電力増幅器と、低雑音増幅器と、前記高域通過フィルタと前記低域通過フィルタと前記送信電力増幅器とに接続される送信切り替え手段と、前記高域通過フィルタと前記低域通過フィルタと前記低雑音増幅器とに接続される受信切り替え手段と、前記送信切り替え手段と前記送信電力増幅器の出力端子とを接続する前記配線基板上の送信配線と、前記送信電力増幅器の出力端子に接続され前記送信配線のインピーダンスを変更可能な送信抵抗または送信リアクタンス素子またはこれらの複合送信素子と、前記受信切り替え手段と前記低雑音増幅器の入力端子とを接続する前記配線基板上の受信配線と、前記低雑音増幅器の入力端子に接続され前記受信配線のインピーダンスを変更可能な受信抵抗または受信リアクタンス素子またはこれらの複合受信素子と、を備えた無線送受信機であって、
    前記高域通過フィルタと前記低域通過フィルタとを切り替える信号に応じて、前記送信抵抗または送信リアクタンス素子またはこれらの複合送信素子と前記送信電力増幅器出力端子の接続を入り切りし、前記高域通過フィルタと前記低域通過フィルタとを切り替える信号に応じて、前記受信抵抗または受信リアクタンス素子またはこれらの複合受信素子と前記低雑音増幅器の入力端子との接続を入り切りするスイッチ手段を備えたことを特徴とする無線送受信機。
  3. 請求項１または請求項２に記載の無線送受信機において、前記送信電力増幅器へアナログ信号を入力するＤ／Ａ変換器と、前記低雑音増幅器の出力をデジタル変換するＡ／Ｄ変換器と、複数の無線方式に対応して、変復調、符号／復号化、サンプリングクロック生成等の信号処理を行なう信号処理部を有し、
    複数の無線方式への対応は、ソフトウェアで実現することを特徴とする無線送受信機。
  4. 無線送信機用の送信電力増幅器と、前記送信電力増幅器の出力端子に接続され前記無線送信機の送信配線のインピーダンスを変更可能な抵抗またはリアクタンス素子またはこれらの複合素子とを備えた半導体集積回路において、
    送信周波数の高低に応じて、前記抵抗またはリアクタンス素子またはこれらの複合素子と前記送信電力増幅器出力端子の接続を入り切りするスイッチ手段を備えたことを特徴とする半導体集積回路。
  5. 無線受信機用の低雑音増幅器と、前記低雑音増幅器の入力端子に接続され前記無線受信機の受信配線のインピーダンスを変更可能な受信抵抗または受信リアクタンス素子またはこれらの複合受信素子とを備えた半導体集積回路において、
    受信周波数の高低に応じて、前記受信抵抗または受信リアクタンス素子またはこれらの複合受信素子と前記低雑音増幅器の入力端子の接続を入り切りするスイッチ手段を備えたことを特徴とする半導体集積回路。
  6. 無線送受信機用の送信電力増幅器と、前記送信電力増幅器の出力端子に接続され前記無線送受信機の送信配線のインピーダンスを変更可能な抵抗またはリアクタンス素子またはこれらの複合素子と、無線送受信機用の低雑音増幅器と、前記低雑音増幅器の入力端子に接続され前記無線送受信機の受信配線のインピーダンスを変更可能な受信抵抗または受信リアクタンス素子またはこれらの複合受信素子と、を備えた半導体集積回路において、
    送受信周波数の高低に応じて、前記抵抗またはリアクタンス素子またはこれらの複合素子と前記送信電力増幅器出力端子の接続を入り切りし、前記受信抵抗または受信リアクタンス素子またはこれらの複合受信素子と前記低雑音増幅器の入力端子の接続を入り切りするスイッチ手段を備えたことを特徴とする半導体集積回路。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016015673A (ja) * 2014-07-03 2016-01-28 太陽誘電株式会社 モジュール

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101098759B1 (ko) * 2008-04-21 2011-12-26 주식회사 코아로직 통합 모드 검출 장치, 그 검출 장치의 ｆｆｔ-모드검출장치, 가드-모드 검출장치 및 메모리 공유 구조 및통합 모드 검출방법
US8279566B2 (en) * 2008-04-30 2012-10-02 Freescale Semiconductor, Inc. Multi-voltage electrostatic discharge protection
KR101872451B1 (ko) 2013-05-13 2018-06-29 삼성전자주식회사 복수 개의 무선 주파수 디지털-아날로그 변환기들을 이용하여 다중 모드 및 다중 대역을 지원하는 송신기 및 송신기의 제어 방법
CN103580610B (zh) * 2013-11-21 2016-03-16 无锡中普微电子有限公司 多模功率放大器及相应的移动通信终端
KR102573219B1 (ko) * 2018-09-14 2023-09-01 삼성전자주식회사 임피던스를 조절할 수 있는 집적 회로 및 이를 포함하는 전자 장치

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0918397A (ja) * 1995-06-26 1997-01-17 N T T Ido Tsushinmo Kk 移動無線機のマルチバンド高周波回路
JPH11220338A (ja) * 1998-01-30 1999-08-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd 高周波電力増幅器
JP2002171194A (ja) * 2000-11-30 2002-06-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd 無線装置、並びにそれを備える携帯情報端末および無線基地局、並びにそれらを含む無線通信システム
JP2002176372A (ja) * 2000-12-05 2002-06-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd 無線通信装置
JP2005294894A (ja) * 2004-03-31 2005-10-20 Renesas Technology Corp 高周波回路装置及びそれを用いた移動体通信端末
JP2006013674A (ja) * 2004-06-23 2006-01-12 Renesas Technology Corp 無線送信回路及びそれを用いた送受信機
JP2006108734A (ja) * 2004-09-30 2006-04-20 Kyocera Corp 分波器、高周波モジュール及び無線通信装置
JP2006180304A (ja) * 2004-12-24 2006-07-06 Hitachi Media Electoronics Co Ltd 圧電バルク共振子およびその製造方法、圧電バルク共振子を用いたフィルタ、それを用いた半導体集積回路装置、並びにそれを用いた高周波モジュール

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000051257A1 (fr) * 1999-02-24 2000-08-31 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Dispositif de terminal radio
US7379716B2 (en) * 2005-03-24 2008-05-27 University Of Florida Research Foundation, Inc. Embedded IC test circuits and methods
US20080085727A1 (en) * 2006-06-14 2008-04-10 Kratz Tyler M System and method for determining mobile device position information

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0918397A (ja) * 1995-06-26 1997-01-17 N T T Ido Tsushinmo Kk 移動無線機のマルチバンド高周波回路
JPH11220338A (ja) * 1998-01-30 1999-08-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd 高周波電力増幅器
JP2002171194A (ja) * 2000-11-30 2002-06-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd 無線装置、並びにそれを備える携帯情報端末および無線基地局、並びにそれらを含む無線通信システム
JP2002176372A (ja) * 2000-12-05 2002-06-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd 無線通信装置
JP2005294894A (ja) * 2004-03-31 2005-10-20 Renesas Technology Corp 高周波回路装置及びそれを用いた移動体通信端末
JP2006013674A (ja) * 2004-06-23 2006-01-12 Renesas Technology Corp 無線送信回路及びそれを用いた送受信機
JP2006108734A (ja) * 2004-09-30 2006-04-20 Kyocera Corp 分波器、高周波モジュール及び無線通信装置
JP2006180304A (ja) * 2004-12-24 2006-07-06 Hitachi Media Electoronics Co Ltd 圧電バルク共振子およびその製造方法、圧電バルク共振子を用いたフィルタ、それを用いた半導体集積回路装置、並びにそれを用いた高周波モジュール

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016015673A (ja) * 2014-07-03 2016-01-28 太陽誘電株式会社 モジュール

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