JP2016201787A - 電力増幅モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】ＤＣ−ＤＣコンバータから供給される電源電圧を用いる電力増幅モジュールにおいて、受信帯域雑音特性の劣化を抑制する。【解決手段】電力増幅モジュールは、第１の信号を増幅して第２の信号を出力する第１の電力増幅器と、ＤＣ−ＤＣコンバータから供給される第１の電圧が入力され、第１の電圧のノイズを除去した第２の電圧を、第１の電力増幅器の電源電圧として出力する第１のノイズ除去回路と、を備える。【選択図】図５

Description

本発明は、電力増幅モジュールに関する。

携帯電話等の移動体通信機においては、基地局へ送信する信号の電力を増幅するために電力増幅モジュールが用いられる。近年、携帯電話においては、高速なデータ通信の規格である、ＨＳＵＰＡ（High Speed Uplink Packet Access）やＬＴＥ（Long Term Evolution）、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄなどの変調方式が採用されてきている。このような通信規格では、通信速度を向上させるために、位相および振幅のずれや歪みを小さくすることが重要となる。すなわち、電力増幅モジュールに高い線形性が求められる。また、このような通信規格では、通信速度を向上させるために、信号の振幅が変化する範囲（ダイナミックレンジ）が広くなることが多い。そして、ダイナミックレンジが大きい場合においても線形性を高くするためには、高い電源電圧が必要となり、電力増幅モジュールにおける消費電力が大きくなる傾向にある。

他方、携帯電話においては、通話や通信の可能時間を長くするために、消費電力を低減させることが求められる。例えば、特許文献１には、入力される変調信号の振幅レベルに応じて電源電圧を制御することによって電力効率の向上を図る、エンベロープトラッキング（ＥＴ：Envelope Tracking）方式を採用した電力増幅モジュールが開示されている。また、平均出力電力に応じて電源電圧を制御する平均電力トラッキング（ＡＰＴ：Average Power Tracking）方式を採用した電力増幅モジュールも知られている。

特表２００５−５１３９４３号公報

エンベロープトラッキング方式や平均電力トラッキング方式の電力増幅モジュールでは、電源電圧を変化させるために、ＤＣ−ＤＣコンバータが用いられる。そのため、エンベロープトラッキング動作や平均電力トラッキング動作の際には、電源回路から出力されるノイズにより、電力増幅モジュールの受信帯域雑音特性が劣化することがある。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、ＤＣ−ＤＣコンバータから供給される電源電圧を用いる電力増幅モジュールにおいて、受信帯域雑音特性の劣化を抑制することを目的とする。

本発明の一側面に係る電力増幅モジュールは、第１の信号を増幅して第２の信号を出力する第１の電力増幅器と、ＤＣ−ＤＣコンバータから供給される第１の電圧が入力され、第１の電圧のノイズを除去した第２の電圧を、第１の電力増幅器の電源電圧として出力する第１のノイズ除去回路と、を備える。

本発明によれば、ＤＣ−ＤＣコンバータから供給される電源電圧を用いる電力増幅モジュールにおいて、受信帯域雑音特性の劣化を抑制することが可能となる。

本発明の一実施形態である電力増幅モジュールを含む送信ユニットの構成例を示す図である。 ＲＦ部の構成の一例を示す図である。 固定の電源電圧を用いて電力増幅を行った場合の電力損失の一例を示す図である。 エンベロープトラッキングによる可変の電源電圧を用いて電力増幅を行った場合の電力損失の一例を示す図である。 電力増幅モジュール１１３Ａの構成例を示す図である。 ノイズ除去回路５４０の構成例を示す図である。 ノイズ除去回路５４０の他の構成例を示す図である。 ノイズ除去回路５４０の他の構成例を示す図である。 ノイズ除去回路５４０の他の構成例を示す図である。 電力増幅モジュール１１３Ａの他の構成例を示す図である。 電力増幅モジュール１１３Ａの他の構成例を示す図である。 送信ユニットの他の構成例を示す図である。 電力増幅モジュール１１３Ｂの構成例を示す図である。 電力増幅モジュール１１３Ｂの他の構成例を示す図である。 電力増幅モジュール１１３Ｂの他の構成例を示す図である。 電力増幅モジュール１１３Ｂの他の構成例を示す図である。 電力増幅モジュール１１３Ｂの他の構成例を示す図である。 電力増幅モジュール１１３Ｂの他の構成例を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の一実施形態について説明する。図１は、本発明の一実施形態である電力増幅モジュールを含む送信ユニットの構成例を示す図である。送信ユニット１００Ａは、例えば、携帯電話等の移動体通信機において、音声やデータなどの各種信号を基地局へ送信するために用いられる。本実施形態の送信ユニット１００Ａは、無線周波数（ＲＦ：Radio Frequency）における複数の周波数帯域（マルチバンド）に対応している。なお、移動体通信機は基地局から信号を受信するための受信ユニットも備えるが、ここでは説明を省略する。

図１に示すように、送信ユニット１００Ａは、ベースバンド部１１０、ＲＦ部１１１、電源回路１１２、電力増幅モジュール１１３Ａ、フロントエンド部１１４、及びアンテナ１１５を備える。なお、本実施形態では、電力増幅モジュール１１３Ａは、エンベロープトラッキング方式を採用しているものとして説明するが、平均電力トラッキング方式等、電源電圧が変動する他の方式を採用するものであってもよい。後述する電力増幅モジュール１１３Ｂについても同様である。

ベースバンド部１１０は、ＨＳＵＰＡやＬＴＥ等の変調方式に基づいて、音声やデータなどの入力信号を変調し、変調信号を出力する。本実施形態では、ベースバンド部１１０から出力される変調信号は、振幅および位相をＩＱ平面上で表したＩＱ信号（Ｉ信号及びＱ信号）として出力される。ＩＱ信号の周波数は、例えば、数ＭＨｚから数１０ＭＨｚ程度である。

ＲＦ部１１１は、ベースバンド部１１０から出力されるＩＱ信号から、無線送信を行うためのＲＦ信号（ＲＦ_IN）を生成する。ＲＦ信号は、例えば、数百ＭＨｚから数ＧＨｚ程度である。また、ＲＦ部１１１は、ＩＱ信号に基づいて変調信号の振幅レベルを検出し、電力増幅モジュール１１３Ａに供給される電圧Ｖ_REGがＲＦ信号の振幅レベルに応じたレベルとなるように、電源回路１１２に対して電源制御信号ＣＴＲＬを出力する。つまり、ＲＦ部１１１は、エンベロープトラッキングを行うために電源制御信号ＣＴＲＬを出力する。

なお、ＲＦ部１１１において、ＩＱ信号からＲＦ信号へのダイレクトコンバージョンが行われるのではなく、ＩＱ信号が中間周波数（ＩＦ：Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号に変換され、ＩＦ信号からＲＦ信号が生成されることとしてもよい。

電源回路１１２は、ＲＦ部１１１から出力される電源制御信号ＣＴＲＬに応じたレベルの電源電圧Ｖ_REGを生成し、電力増幅モジュール１１３Ａに供給する。電源回路１１２は、例えば、電源制御信号ＣＴＲＬに応じたレベルの電圧Ｖ_REGを入力電圧（例えば所定レベルの電源電圧_CC等）から生成するＤＣ−ＤＣコンバータ（昇圧又は降圧）を含むことができる。なお、前述のとおり、電源回路１１２は、エンベロープトラッキング方式に限られず、平均電力トラッキング方式等、他の方式に基づいて電圧Ｖ_REGを生成してもよい。

電力増幅モジュール１１３Ａは、電源回路１１２から供給される電圧Ｖ_REGに基づいて、ＲＦ部１１１から出力されるＲＦ信号（ＲＦ_IN）の電力を、基地局に送信するために必要なレベルまで増幅し、増幅信号（ＲＦ_OUT）を出力する。

フロントエンド部１１４は、増幅信号（ＲＦ_OUT）に対するフィルタリングや、基地局から受信する受信信号とのスイッチングなどを行う。フロントエンド部１１４から出力される増幅信号は、アンテナ１１５を介して基地局に送信される。

図２は、ＲＦ部１１１の構成の一例を示す図である。図２に示すように、ＲＦ部１１１は、遅延回路２００，２０１、ＲＦ変調部２０２、振幅レベル検出部２０３、及びデジタル−アナログ変換器（ＤＡＣ：Digital to Analog Converter）２０４を備える。

遅延回路２００，２０１は、ＲＦ信号が電力増幅モジュール１１３Ａに入力されるタイミングと、ＲＦ信号の振幅レベルに応じた電圧Ｖ_REGが電力増幅モジュール１１３Ａに供給されるタイミングとを合わせるために、ＩＱ信号を所定時間遅延させる回路である。

ＲＦ変調部２０２は、ＩＱ信号からＲＦ信号を生成して出力する。具体的には、ＲＦ変調部２０２は、例えば、Ｉ信号と搬送波信号とを乗算器で合成するとともに、Ｑ信号と、９０度位相をずらした搬送波信号とを乗算器で合成し、これらの合成信号を減算器で合成することにより、ＲＦ信号を得ることができる。

振幅レベル検出部２０３は、ＩＱ信号に基づいて変調信号の振幅レベルを検出する。ここで検出される振幅レベルは、ＲＦ変調部２０２から出力されるＲＦ信号の振幅レベルに応じたものとなる。

ＤＡＣ２０４は、振幅レベル検出部２０３から出力される電源制御信号をアナログ信号に変換して出力する。

図３及び図４を参照して、エンベロープトラッキングによる電源電圧制御の一例を説明する。図３には、固定の電源電圧を用いて電力増幅を行った場合の電力損失の一例が示されている。図３に示すように、ＲＦ信号の振幅レベルが大きく変化する場合、ＲＦ信号の振幅の最大レベルに合わせた固定の電源電圧を採用すると、ＲＦ信号の振幅レベルが小さい区間における電力損失は大きなものとなる。

図４には、エンベロープトラッキングによる可変の電源電圧を用いて電力増幅を行った場合の電力損失の一例が示されている。図４に示すように、ＲＦ信号の振幅レベルに応じて電源電圧を変動させることにより、電力損失を低減させることができる。

本実施形態では、電源回路１１２は、ＲＦ部１１１から出力される電源制御信号に基づいて、電力増幅モジュール１１３Ａに供給される電圧Ｖ_REGを、ＲＦ信号の振幅レベルに応じたレベルに制御する。

図５は、電力増幅モジュール１１３Ａの構成例を示す図である。図５に示すように、電力増幅モジュール１１３Ａ１は、電力増幅器５００，５０１、バイアス回路５１０，５１１、整合回路５２０，５２１，５２２、インダクタ５３０，５３１、及びノイズ除去回路５４０を含んでいる。

電力増幅器５００，５０１は、二段の増幅器を構成しており、入力されるＲＦ信号（ＲＦ_IN）を増幅して、増幅信号（ＲＦ_OUT）を出力する。各電力増幅器は、バイポーラトランジスタ（例えばヘテロ接合バイポーラトランジスタ）を含んで構成され、入力される信号を増幅して出力する。１段目（ドライブ段）の電力増幅器５００（第２の電力増幅器）は、入力信号（第３の信号）を増幅した信号（第１の信号）を出力する。２段目（パワー段）の電力増幅器５０１（第１の電力増幅器）は、電力増幅器５００から出力される信号（第１の信号）を増幅した信号（第２の信号）を出力する。

バイアス回路５１０，５１１は、それぞれ、電力増幅器５００，５０１に対してバイアスを供給する。

整合回路５２０，５２１，５２２は、回路間のインピーダンスをマッチングさせるために設けられている。整合回路５２０，５２１，５２２は、それぞれ、例えば、インダクタやキャパシタを用いて構成される。

インダクタ５３０，５３１は、ＲＦ信号のアイソレーション用に設けられている。

ノイズ除去回路５４０（第１のノイズ除去回路）は、電源回路１１２から供給される電圧Ｖ_REG（第１の電圧）のノイズを除去した電圧Ｖ_FIL（第２の電圧）を生成する。具体的には、ノイズ除去回路５４０は、ＲＦ信号の送受信周波数間隔（送信信号の周波数と受信信号の周波数との間隔）の周波数のノイズを除去する。なお、ノイズ除去回路５４０は、電圧Ｖ_REGのノイズを除去するものであり、電圧Ｖ_FILの電圧値は、電圧Ｖ_REGの電圧値と実質的に同等である。

電力増幅モジュール１１３Ａ１では、１段目の電力増幅器５００には、所定レベルの電圧Ｖ_CCが、電源電圧として供給される。他方、２段目の電力増幅器５０１には、ノイズ除去回路５４０によってノイズが除去された電圧Ｖ_FILが供給される。即ち、電力増幅モジュール１１３Ａ１では、２段目の電力増幅器５０１が、エンベロープトラッキング方式により動作する。

図６Ａは、ノイズ除去回路５４０の構成例を示す図である。図６Ａに示すように、ノイズ除去回路５４０Ａは、インダクタ６００及びキャパシタ６０１を含む。インダクタ６００は、第１の端子に電圧Ｖ_REGが供給され、第２の端子がインダクタ５３１に接続される。キャパシタ６０１は、第１の端子がインダクタ６００の第２の端子に接続され、第２の端子が接地される。この接続により、インダクタ６００及びキャパシタ６０１は、低域通過フィルタ（ＬＰＦ：Low Pass Filter）を構成する。これにより、ノイズ除去回路５４０Ａは、電圧Ｖ_REGのノイズを除去した電源電圧Ｖ_FILを出力する。なお、ノイズ除去回路５４０Ａでは、例えば、ＬＰＦのカットオフ周波数がＲＦ信号の送受信周波数間隔より低い周波数となるように、インダクタ６００及びキャパシタ６０１が選択される。

図６Ｂは、ノイズ除去回路５４０の他の構成例を示す図である。図６Ｂに示すように、ノイズ除去回路５４０Ｂは、インダクタ６１０及びキャパシタ６１１を含む。インダクタ６１０は、第１の端子に電圧Ｖ_REGが供給され、第２の端子がキャパシタ６１１の第１の端子に接続される。キャパシタ６１１は、第１の端子がインダクタ６１０の第２の端子に接続され、第２の端子が接地される。この接続により、インダクタ６１０及びキャパシタ６１１は、ＬＣ直列共振回路となることにより、帯域阻止フィルタ（ＢＥＦ：Band Elimination Filter）を構成する。これにより、ノイズ除去回路５４０Ｂは、電圧Ｖ_REGのノイズを除去した電源電圧Ｖ_FILを出力する。なお、ノイズ除去回路５４０Ｂでは、例えば、ＢＥＦの阻止周波数の帯域にＲＦ信号の送受信周波数間隔が含まれるように、インダクタ６００及びキャパシタ６０１が選択される。このとき、インダクタ６１０やキャパシタ６１１のＱ値や素子値を調整することで、広い周波数帯域を減衰させることや、特定の周波数のみを減衰させることが可能となる。

図６Ｃは、ノイズ除去回路５４０の他の構成例を示す図である。図６Ｃに示すノイズ除去回路５４０Ｃは、図６Ａに示したノイズ除去回路５４０Ａのキャパシタ６０１が、キャパシタ６２０に変更されている点を除き、ノイズ除去回路５４０Ａと同一である。ノイズ除去回路５４０Ａと同等の構成には同等の符号を付して説明を省略する。キャパシタ６２０は、周波数制御信号に応じて容量値を変更可能な可変キャパシタである。従って、ノイズ除去回路５４０Ｃでは、キャパシタ６２０の容量値を変更することにより、ＬＰＦのカットオフ周波数を調整することができる。

図６Ｄは、ノイズ除去回路５４０の他の構成例を示す図である。図６Ｄに示すノイズ除去回路５４０Ｄは、図６Ｂに示したノイズ除去回路５４０Ｂのキャパシタ６１１が、キャパシタ６３０に変更されている点を除き、ノイズ除去回路５４０Ｂと同一である。ノイズ除去回路５４０Ｂと同等の構成には同等の符号を付して説明を省略する。キャパシタ６３０は、周波数制御信号に応じて容量値を変更可能な可変キャパシタである。従って、ノイズ除去回路５４０Ｄでは、キャパシタ６３０の容量値を変更することにより、ＢＥＦの阻止周波数を調整することができる。

ここで、電力増幅モジュールにおける受信帯域雑音特性について検討する。電力増幅モジュールを、エンベロープトラッキング方式ではなく、通常の方式（平均電力追従モード）で動作させる際の受信帯域雑音レベルは、Ｂａｎｄ５（８２４〜８４９ＭＨｚ）において−１３５ｄＢｍ／Ｈｚ程度である。

電力増幅モジュールをエンベロープトラッキング方式で動作させる場合の受信帯域雑音レベルＰは、エンベロープトラッキング用の電源回路における送受信周波数間隔の周波数での雑音レベルをＰ_ET、電力増幅モジュールにおける受信帯域雑音レベルをＰ_PA、電力増幅モジュールのコンバージョンゲインをＧとすると、電源回路のノイズ除去を考慮しない場合、Ｐ＝Ｐ_ET×Ｇ＋Ｐ_PAとなる。

例えば、Ｐ_ET＝−１３０ｄＢｍ／Ｈｚ、Ｐ_PA＝−１３５ｄＢｍ／Ｈｚ、Ｇ＝−３ｄＢとすると、Ｐ＝−１３０．８８ｄＢｍ／Ｈｚとなる。従って、通常の方式の場合と比較して、受信帯域雑音レベルが約４ｄＢｍ／Ｈｚ劣化する。

電力増幅モジュール１１３Ａ１では、ノイズ除去回路５４０によって、電圧Ｖ_REGのノイズが除去される。例えば、ノイズ除去回路５４０により、Ｐ_ETが１０ｄＢ低下したとすると、Ｐ＝−１３４．３６ｄＢｍ／Ｈｚとなる。従って、通常の方式の場合からの受信帯域雑音レベルの劣化は、約０．５ｄＢｍ／Ｈｚに改善される。

このように、電力増幅モジュール１１３Ａ１では、ノイズ除去回路５４０によって電源電圧Ｖ_REGのノイズが除去されることにより、受信帯域雑音特性の劣化を抑制することができる。

図７は、電力増幅モジュール１１３Ａの他の構成例を示す図である。電力増幅モジュール１１３Ａ２は、１段目の電力増幅器５００にも、ノイズ除去回路５４０から出力される電圧Ｖ_FILが供給されている点を除き、図５に示した電力増幅モジュール１１３Ａ１と同一の構成である。電力増幅モジュール１１３Ａ１と同等の構成には同等の符号を付して説明を省略する。

電力増幅モジュール１１３Ａ２では、１段目の電力増幅器５００及び２段目の電力増幅器５０１の双方に、ノイズ除去回路５４０によってノイズが除去された電圧Ｖ_FILが供給される。即ち、電力増幅モジュール１１３Ａ２では、電力増幅器５００，５０１の双方が、エンベロープトラッキング方式により動作する。

電力増幅モジュール１１３Ａ２においても、電力増幅モジュール１１３Ａ１と同様に、ノイズ除去回路５４０によって電圧Ｖ_REGのノイズが除去されることにより、受信帯域雑音特性の劣化を抑制することができる。

図８は、電力増幅モジュール１１３Ａの他の構成例を示す図である。電力増幅モジュール１１３Ａ３は、ノイズ除去回路７００をさらに備える点を除き、図７に示した電力増幅モジュール１１３Ａ２と同一の構成である。電力増幅モジュール１１３Ａ２と同等の構成には同等の符号を付して説明を省略する。

ノイズ除去回路７００（第２のノイズ除去回路）は、ノイズ除去回路５４０と同様に、電源電圧Ｖ_REG（第１の電圧）のノイズを除去した電圧Ｖ_FIL2（第３の電圧）を生成する。ノイズ除去回路７００の構成は、ノイズ除去回路５４０と同様であるため説明を省略する。

電力増幅モジュール１１３Ａ３では、１段目の電力増幅器５００には、ノイズ除去回路７００によってノイズが除去された電圧Ｖ_FIL2が供給される。また、２段目の電力増幅器５０１には、ノイズ除去回路５４０によってノイズが除去された電圧Ｖ_FILが供給される。即ち、電力増幅モジュール１１３Ａ３では、電力増幅器５００，５０１の双方が、エンベロープトラッキング方式により動作する。

電力増幅モジュール１１３Ａ３においても、電力増幅モジュール１１３Ａ２と同様に、ノイズ除去回路５４０，７００によって電圧Ｖ_REGのノイズが除去されることにより、受信帯域雑音特性の劣化を抑制することができる。さらに、電力増幅モジュール１１３Ａ３では、１段目と２段目で別々にノイズ除去回路が設けられている。これにより、各段の特性に応じてノイズ除去の特性を調整することが可能となる。

図９は、送信ユニットの他の構成例を示す図である。送信ユニット１００Ｂは、図１に示した電力増幅モジュール１１３Ａの代わりに電力増幅モジュール１１３Ｂを備える点を除いて、送信ユニット１００Ａと同一の構成である。送信ユニット１００Ａと同等の構成には同等の符号を付して説明を省略する。

電力増幅モジュール１１３Ｂは、電源回路１１２を内蔵する。図１０は、電力増幅モジュール１１３Ｂの構成例を示す図である。電力増幅モジュール１１３Ｂ１は、電源回路１１２を内蔵する点を除いて、図５に示した電力増幅モジュール１１３Ａ１と同一の構成である。電力増幅モジュール１１３Ａ１と同等の構成には同等の符号を付して説明を省略する。

エンベロープトラッキング用の電源回路を内蔵した電力増幅モジュール１１３Ｂ１では、電源回路と電力増幅器との距離が近く、配線等による電圧低減の影響を低減できる。また、電力増幅器と電源回路を最短で接続することができるため、レイアウトの小型化や、配線部等からの放射ノイズの抑制が可能となる。

図１１は、電力増幅モジュール１１３Ｂの他の構成例を示す図である。電力増幅モジュール１１３Ｂ２は、電源回路１１２を内蔵する点を除いて、図７に示した電力増幅モジュール１１３Ａ２と同一の構成である。電力増幅モジュール１１３Ａ２と同等の構成には同等の符号を付して説明を省略する。

電力増幅モジュール１１３Ｂ２においても、電力増幅モジュール１１３Ａ２と同様に、ノイズ除去回路５４０によって電圧Ｖ_REGのノイズが除去されることにより、受信帯域雑音特性の劣化を抑制することができる。

図１２は、電力増幅モジュール１１３Ｂの他の構成例を示す図である。電力増幅モジュール１１３Ｂ３は、電源回路１１２を内蔵する点を除いて、図８に示した電力増幅モジュール１１３Ａ３と同一の構成である。電力増幅モジュール１１３Ａ３と同等の構成には同等の符号を付して説明を省略する。

電力増幅モジュール１１３Ｂ３においても、電力増幅モジュール１１３Ａ３と同様に、ノイズ除去回路５４０によって電圧Ｖ_REGのノイズが除去されることにより、受信帯域雑音特性の劣化を抑制することができる。

図１３は、電力増幅モジュール１１３Ｂの他の構成例を示す図である。図１２に示した電力増幅モジュール１１３Ｂ３と同等の構成には同等の符号を付して説明を省略する。

電力増幅モジュール１１３Ｂ４は、第１の周波数帯域（ハイバンド）及び第２の周波数帯域（ローバンド）に対応している。具体的には、電力増幅器５００Ｈ，５０１Ｈは、ハイバンド用の電力増幅器を構成している。１段目の電力増幅器５００Ｈ（第２の電力増幅器）は、ハイバンドの入力信号（第３の信号）を増幅した信号（第１の信号）を出力する。２段目の電力増幅器５０１Ｈ（第１の電力増幅器）は、電力増幅器５００Ｈから出力される信号（第１の信号）を増幅した信号（第２の信号）を出力する。また、電力増幅器５００Ｌ，５０１Ｌは、ローバンド用の電力増幅器を構成している。１段目の電力増幅器５００Ｌ（第４の電力増幅器）は、ローバンドの入力信号（第６の信号）を増幅した信号（第４の信号）を出力する。２段目の電力増幅器５０１Ｌ（第３の電力増幅器）は、電力増幅器５００Ｌから出力される信号（第４の信号）を増幅した信号（第５の信号）を出力する。

電力増幅モジュール１１３Ｂ４では、１段目の電力増幅器５００Ｈ，５００Ｌには、ノイズ除去回路７００によってノイズが除去された電圧Ｖ_FIL2が供給される。また、２段目の電力増幅器５０１Ｈ，５０１Ｌには、ノイズ除去回路５４０によってノイズが除去された電圧Ｖ_FILが供給される。即ち、電力増幅モジュール１１３Ｂ４では、電力増幅器５００Ｈ，５００Ｌ，５０１Ｈ，５０１Ｌの全てが、エンベロープトラッキング方式により動作する。

電力増幅モジュール１１３Ｂ４においても、電力増幅モジュール１１３Ｂ３と同様に、ノイズ除去回路５４０，７００によって電圧Ｖ_REGのノイズが除去されることにより、受信帯域雑音特性の劣化を抑制することができる。さらに、電力増幅モジュール１１３Ｂ４では、ハイバンドとローバンドでノイズ除去回路７００，５４０を共有することにより、コスト上昇を抑制することが可能となる。

図１４は、電力増幅モジュール１１３Ｂの他の構成例を示す図である。図１３に示した電力増幅モジュール１１３Ｂ４と同等の構成には同等の符号を付して説明を省略する。

電力増幅モジュール１１３Ｂ５は、電力増幅モジュール１１３Ｂ４と同様に、第１の周波数帯域（ハイバンド）及び第２の周波数帯域（ローバンド）に対応している。

電力増幅モジュール１１３Ｂ５では、ノイズ除去回路がハイバンドとローバンドで別々に設けられている。具体的には、ハイバンドの１段目の電力増幅器５００Ｈには、ノイズ除去回路７００Ｈによってノイズが除去された電源電圧Ｖ_FIL2__Hが供給される。また、ハイバンドの２段目の電力増幅器５０１Ｈには、ノイズ除去回路５４０Ｈによってノイズが除去された電源電圧Ｖ_FIL__Hが供給される。また、ローバンドの１段目の電力増幅器５００Ｌには、ノイズ除去回路７００Ｌによってノイズが除去された電源電圧Ｖ_FIL2__Lが供給される。そして、ローバンドの２段目の電力増幅器５０１Ｌには、ノイズ除去回路５４０Ｌによってノイズが除去された電源電圧Ｖ_FIL__Lが供給される。

電力増幅モジュール１１３Ｂ５においても、電力増幅モジュール１１３Ｂ４と同様に、ノイズ除去回路５４０Ｈ，５４０Ｌ，７００Ｈ，７００Ｌによって電圧Ｖ_REGのノイズが除去されることにより、受信帯域雑音特性の劣化を抑制することができる。さらに、電力増幅モジュール１１３Ｂ５では、ノイズ除去回路がハイバンドとローバンドで別々に設けられていることにより、それぞれのバンドに合わせた適切なノイズ除去が可能となる。

図１５は、電力増幅モジュール１１３Ｂの他の構成例を示す図である。図１３に示した電力増幅モジュール１１３Ｂ４と同等の構成には同等の符号を付して説明を省略する。

電力増幅モジュール１１３Ｂ６では、電力増幅モジュール１１３Ｂ４と異なり、２段目の電力増幅器のみが、エンベロープトラッキング方式により動作する。具体的には、２段目の電力増幅器５０１Ｈ，５０１Ｌには、電圧Ｖ_REGのノイズを除去した電圧Ｖ_FILが供給される一方、１段目の電力増幅器５００Ｈ，５００Ｌには、電圧Ｖ_CCが供給される。

電力増幅モジュール１１３Ｂ６においても、電力増幅モジュール１１３Ｂ４と同様に、ノイズ除去回路５４０によって電源電圧Ｖ_REGのノイズが除去されることにより、受信帯域雑音特性の劣化を抑制することができる。なお、図１４に示した電力増幅モジュール１１３Ｂ５においても、２段目の電力増幅器のみがエンベロープトラッキング方式により動作する構成とすることができる。

以上、本発明の例示的な実施形態について説明した。電力増幅モジュール１１３Ａ１〜１１３Ａ３，１１３Ｂ１〜１１３Ｂ３によれば、ＲＦ信号の振幅に応じて変動する電圧Ｖ_REGのノイズを除去した電圧Ｖ_FILが、電力増幅器５０１の電源電圧として供給される。これにより、エンベロープトラッキング方式の電力増幅モジュールにおける、受信帯域雑音特性の劣化を抑制することができる。なお、本実施形態では、エンベロープトラッキング方式を採用する電力増幅モジュールの場合について説明したが、平均電力トラッキング方式等、電源電圧が変動する他の方式を採用する電力増幅モジュールにおいても、同様の効果を得ることができる。

なお、電力増幅モジュール１１３Ａ１〜１１３Ａ３，１１３Ｂ１〜１１３Ｂ３は、二段の電力増幅器により構成されているが、電力増幅器の段数は二段に限られず、一段であってもよいし、三段以上であってもよい。

また、電力増幅モジュール１１３Ｂ１〜１１３Ｂ３によれば、電圧Ｖ_REGを生成する電源回路１１２を内蔵した構成において、電圧Ｖ_REGのノイズを除去した電圧Ｖ_FILが、電力増幅器５０１の電源電圧として供給される。

また、電力増幅モジュール１１３Ａ１〜１１３Ａ３，１１３Ｂ１〜１１３Ｂ３では、図６Ｃや図６Ｄに例示したように、ノイズ除去の周波数を調整可能な構成とすることができる。これにより、マルチバンドに対応している場合において、利用する周波数の送受信周波数間隔に応じて、ノイズ除去の周波数を調整することが可能となる。

また、電力増幅モジュール１１３Ａ１〜１１３Ａ３，１１３Ｂ１〜１１３Ｂによれば、二段の電力増幅器を備える構成においても、電圧Ｖ_REGのノイズを除去した電圧Ｖ_FILを電力増幅器５０１に供給することにより、受信帯域雑音特性の劣化を抑制することができる。

なお、電力増幅モジュール１１３Ａ２，１１３Ｂ２に示したように、１段目（ドライブ段）の電力増幅器５００に対しても、電圧Ｖ_REGのノイズを除去した電圧Ｖ_FILを供給することにより、受信帯域雑音特性の劣化を抑制することができる。

また、電力増幅モジュール１１３Ａ３，１１３Ｂ３に示したように、電圧Ｖ_REGのノイズを除去した電圧Ｖ_FIL2を１段目の電力増幅器５００に供給するノイズ除去回路７００を備えることも可能である。これにより、各段の特性に応じてノイズ除去の特性を調整することが可能となる。

また、電力増幅モジュール１１３Ｂ４によれば、ハイバンドの電力増幅器５００Ｈ，５５０１Ｈとローバンドの電力増幅器５００Ｌ，５０１Ｌとを備える構成においても、電力増幅モジュール１１３Ｂ３と同様に、ノイズ除去回路５４０，７００によって電圧Ｖ_REGのノイズが除去されることにより、受信帯域雑音特性の劣化を抑制することができる。さらに、電力増幅モジュール１１３Ｂ４では、ハイバンドとローバンドでノイズ除去回路７００，５４０を共有することにより、コスト上昇を抑制することが可能となる。

また、電力増幅モジュール１１３Ｂ５によれば、ハイバンドの電力増幅器５００Ｈ，５５０１Ｈとローバンドの電力増幅器５００Ｌ，５０１Ｌとを備える構成においても、電力増幅モジュール１１３Ｂ４と同様に、ノイズ除去回路５４０Ｈ，５４０Ｌ，７００Ｈ，７００Ｌよって電源電圧Ｖ_REGのノイズが除去されることにより、受信帯域雑音特性の劣化を抑制することができる。さらに、電力増幅モジュール１１３Ｂ５では、ノイズ除去回路がハイバンドとローバンドで別々に設けられていることにより、それぞれのバンドに合わせた適切なノイズ除去が可能となる。

なお、電力増幅モジュール１１３Ｂ４，１１３Ｂ５では、周波数帯域をハイバンド及びローバンドの２つとしたが、周波数帯域の数はこれに限られず、３つ以上であってもよい。

以上説明した各実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更／改良され得るととともに、本発明にはその等価物も含まれる。即ち、各実施形態に当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、各実施形態が備える各要素およびその配置、材料、条件、形状、サイズなどは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、各実施形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。

１００Ａ，１００Ｂ 送信ユニット
１１０ ベースバンド部
１１１ ＲＦ部
１１２ 電源回路
１１３Ａ，１１３Ａ１，１１３Ａ２，１１３Ａ３，１１３Ｂ，１１３Ｂ１，１１３Ｂ２，１１３Ｂ３，１１３Ｂ４，１１３Ｂ５，１１３Ｂ６ 電力増幅モジュール
１１４ フロントエンド部
１１５ アンテナ
２００，２０１ 遅延回路
２０２ ＲＦ変調部
２０３ 振幅レベル検出部
２０４ ＤＡＣ
５００，５００Ｈ，５００Ｌ，５０１，５０１Ｈ，５０１Ｌ 電力増幅器
５１０，５１０Ｈ，５１０Ｌ，５１１，５１１Ｈ，５１１Ｌ バイアス回路
５２０，５２０Ｈ，５２０Ｌ，５２１，５２１Ｈ，５２１Ｌ，５２２，５２２Ｈ，５２２Ｌ 整合回路
５３０，５３０Ｈ，５３０Ｌ，５３１，５３１Ｈ，５３１Ｌ，６００，６１０ インダクタ
５４０，５４０Ａ，５４０Ｂ，５４０Ｃ，５４０Ｄ，５４０Ｈ，５４０Ｌ，７００，７００Ｈ，７００Ｌ ノイズ除去回路
６０１，６１１，６２０ キャパシタ

Claims (12)

1. 第１の信号を増幅して第２の信号を出力する第１の電力増幅器と、
   ＤＣ−ＤＣコンバータから供給される第１の電圧が入力され、前記第１の電圧のノイズを除去した第２の電圧を、前記第１の電力増幅器の電源電圧として出力する第１のノイズ除去回路と、
   を備える電力増幅モジュール。
2. 請求項１に記載の電力増幅モジュールであって、
   前記第１の電圧は、前記第１の信号の振幅に応じて変動する、
   電力増幅モジュール。
3. 請求項１に記載の電力増幅モジュールであって、
   前記第１の電圧は、前記電力増幅モジュールの平均出力電力に応じて変動する、
   電力増幅モジュール。
4. 請求項１〜３の何れか一項に記載の電力増幅モジュールであって、
   前記ＤＣ−ＤＣコンバータが内蔵されている、
   電力増幅モジュール。
5. 請求項１〜４の何れか一項に記載の電力増幅モジュールであって、
   前記第１のノイズ除去回路は、周波数制御信号に応じて、ノイズ除去の周波数を調整可能である、
   電力増幅モジュール。
6. 請求項１〜５の何れか一項に記載の電力増幅モジュールであって、
   第３の信号を増幅して前記第１の信号を出力する第２の電力増幅器をさらに備える、
   電力増幅モジュール。
7. 請求項６に記載の電力増幅モジュールであって、
   前記第１のノイズ除去回路は、さらに、前記第２の電圧を、前記第２の電力増幅器の電源電圧として出力する、
   電力増幅モジュール。
8. 請求項６に記載の電力増幅モジュールであって、
   前記第１の電圧が入力され、前記第１の電圧のノイズを除去した第３の電圧を、前記第２の電力増幅器の電源電圧として出力する第２のノイズ除去回路をさらに備える、
   電力増幅モジュール。
9. 請求項８に記載の電力増幅モジュールであって、
   前記第１の信号とは異なる周波数帯域の第４の信号を増幅して第５の信号を出力する第３の電力増幅器をさらに備え、
   前記第１のノイズ除去回路は、さらに、前記第２の電圧を、前記第３の電力増幅器の電源電圧として出力する、
   電力増幅モジュール。
10. 請求項９に記載の電力増幅モジュールであって、
    第６の信号を増幅して前記第４の信号を出力する第４の電力増幅器をさらに備え、
    前記第２のノイズ除去回路は、さらに、前記第３の電圧を、前記第４の電力増幅器の電源電圧として出力する、
    電力増幅モジュール。
11. 請求項８に記載の電力増幅モジュールであって、
    前記第１の信号とは異なる周波数帯域の第４の信号を増幅して第５の信号を出力する第３の電力増幅器と、
    前記第１の電圧が入力され、前記第１の電圧のノイズを除去した第４の電圧を、前記第３の電力増幅器の電源電圧として出力する第３のノイズ除去回路と、
    をさらに備える電力増幅モジュール。
12. 請求項１１に記載の電力増幅モジュールであって、
    第６の信号を増幅して前記第４の信号を出力する第４の電力増幅器と、
    前記第１の電圧が入力され、前記第１の電圧のノイズを除去した第５の電圧を、前記第４の電力増幅器の電源電圧として出力する第４のノイズ除去回路と、
    をさらに備える電力増幅モジュール。

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