JP2019092131A

JP2019092131A - 電力増幅モジュール

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Publication number: JP2019092131A
Application number: JP2017221424A
Authority: JP
Inventors: 茂樹小屋; Shigeki Koya; 孝幸筒井; Takayuki Tsutsui; 梅本　康成; Yasunari Umemoto; 康成梅本; 大部　功; Isao Obe; 功大部; 田中　聡; Satoshi Tanaka; 聡田中
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2017-11-17
Filing date: 2017-11-17
Publication date: 2019-06-13
Also published as: US11476807B2; US20190158039A1; US20210044256A1; US10855232B2

Abstract

【課題】簡易な構成で、線形性及び効率の向上を可能とする電力増幅モジュールを提供する。【解決手段】第１制御信号Ｓ１に応じた第１ゲインで無線周波数（ＲＦ）信号を増幅して第１増幅信号を生成する第１増幅回路２Ｄと、第２制御信号Ｓ２に応じた第２ゲインで第１増幅信号を増幅して第２増幅信号を生成する第２増幅回路２Ｐと、を備えた電力増幅モジュール２であって、第２制御信号Ｓ２は、ＲＦ信号のピーク対平均電力比（ＰＡＰＲ）が大きいほど第２増幅回路２Ｐの電源電圧Ｖｃｃｐを大きくするための制御信号であり、第１制御信号Ｓ１は、第２増幅回路２Ｐの電源電圧Ｖｃｃｐの変動に伴う第２ゲインの変動を補償するように、第１増幅回路２Ｄの第１ゲインを制御するための制御信号である。【選択図】図１

Description

本発明は、電力増幅モジュールに関する。

近年、無線通信システムにおいては、多値変調やマルチキャリア伝送等の技術を用いることにより、通信が大容量化してきている。多値変調やマルチキャリア伝送等においては、複数の信号波形を合成するため、ピーク対平均電力比（ＰｅａｋｔｏＡｖｅｒａｇｅＰｏｗｅｒＲａｔｉｏ：ＰＡＰＲ）が大きくなる。このようにＰＡＰＲが大きい信号を増幅する電力増幅器においては、線形性を確保するために最大出力より低い出力状態で増幅を行うバックオフ動作を行うことが一般的である。一方、ＰＡＰＲが小さい信号を増幅する場合は、電力増幅器のバックオフが小さくても線形性は保たれるため、効率を重視したモードで電力増幅器を動作させることができる。

例えば、特許文献１には、変調信号を増幅するための二つの使用電力の異なる増幅経路と、変調信号に含まれるサブキャリア数に応じて選択された増幅経路により変調信号を増幅するよう制御する制御手段と、を備える無線通信装置が開示されている。当該無線通信装置は、サブキャリア数が大きい信号、すなわちＰＡＰＲの大きい信号については、効率は低いがバックオフが大きい増幅経路で増幅を行う。また、当該無線通信装置は、サブキャリア数が小さい信号、すなわちＰＡＰＲの小さい信号については、効率が高いがバックオフが小さい増幅経路で増幅を行う。

特開２００９−８１６９２号公報

しかしながら、複数の増幅経路を切り替える構成では、増幅経路によってゲインが異なるため、ゲインの変動が生じてしまう。また、複数の増幅経路が必要となり、モジュールが小型化できない。また、増幅経路を切り替えることによるスイッチ損失が生じる。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、簡易な構成で、線形性及び効率の向上を可能とする電力増幅モジュールを提供することを目的とする。

本発明の一態様に係る電力増幅モジュールは、第１制御信号に応じた第１ゲインで無線周波数（ＲＦ）信号を増幅して第１増幅信号を生成する第１増幅器と、第２制御信号に応じた第２ゲインで第１増幅信号を増幅して第２増幅信号を生成する第２増幅器と、を備え、第２制御信号は、ＲＦ信号のピーク対平均電力比（ＰＡＰＲ）が大きいほど第２増幅回路の電源電圧を大きくするための制御信号であり、第１制御信号は、第２増幅回路の電源電圧の変動に伴う第２ゲインの変動を補償するように、第１増幅回路の第１ゲインを制御するための制御信号である。

本発明によれば、簡易な構成で、線形性及び効率の向上を可能とする電力増幅モジュールを提供することができる。

本発明の第１実施形態に係るＲＦ信号処理モジュール１００の回路図である。電源電圧Ｖｃｃｐの変化に対する、パワー段増幅器１０Ｐのゲイン及び線形性の変化について説明するための図である。本発明の第２実施形態に係るＲＦ信号処理モジュール２００の回路図である。インピーダンスが可変のローパス型のフィルタ回路の回路図である。インピーダンスが可変のハイパス型のフィルタ回路の回路図である。整合回路２０Ｃのインピーダンスの変化に対する、パワー段増幅器１０Ｐのゲイン及び線形性の変化について説明するための図である。整合回路２０Ｃのインピーダンスの変化に対する、パワー段増幅器１０Ｐのゲイン及び線形性の変化について説明するための図である。

添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。なお、各図において、同一の符号を付したものは、同一又は同様の構成を有する。

［第１実施形態］
（１）ＲＦ信号処理モジュール１００の構成
図１は、本発明の第１実施形態に係るＲＦ信号処理モジュール１００の回路図である。ＲＦ信号処理モジュール１００は、ＲＦＩＣ（ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ）１と、電力増幅モジュール２と、制御部３と、電源回路４と、電源回路５とを備える。

（１−１）ＲＦＩＣ１
ＲＦＩＣ１は、高周波集積回路であり、図示しないベースバンド処理部等から供給された信号を高周波帯の信号に変調することにより、無線周波数（ＲＦ：ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号を生成する。ＲＦ信号の周波数は、例えば数百ＭＨｚ〜数ＧＨｚ程度である。

（１−２）電力増幅モジュール２
電力増幅モジュール２は、ＲＦＩＣ１が生成したＲＦ信号を増幅する回路である。図１に示すとおり、電力増幅モジュール２は、初段の増幅回路を構成するドライブ段増幅回路２Ｄ（第１増幅回路）と、後段の増幅回路を構成するパワー段増幅回路２Ｐ（第２増幅回路）とを備える。

（１−２−１）ドライブ段増幅回路２Ｄ
ドライブ段増幅回路２Ｄは、図１に示すとおり、例えば、ドライブ段増幅器１０Ｄと、可変減衰器３０と、整合回路２０Ａと、整合回路２０Ｂとを備える。

ドライブ段増幅器１０Ｄは、電源回路４が供給する電源電圧Ｖｃｃｄを受けて、ＲＦＩＣ１から可変減衰器３０及び整合回路２０Ａ等を通して入力されるＲＦ信号を増幅し、第１増幅信号を生成する。ドライブ段増幅器１０Ｄは、例えば、ヘテロ接合バイポーラトランジスタ（ＨＢＴ）等のバイポーラトランジスタであってもよく、又はＭＯＳＦＥＴ等の電界効果トランジスタであってもよい。なお、ドライブ段増幅器１０Ｄは、複数の電力増幅器で構成されていてもよい。電源回路４がドライブ段増幅器１０Ｄに供給する電源電圧Ｖｃｃｄは、後述する制御部３からの制御信号Ｓｄに応じて変化する。

可変減衰器３０は、ＲＦＩＣ１と整合回路２０Ａとの間に設けられ、例えば、複数の減衰器及び複数の線路切替器を含んでおり、入力信号の電力を減衰させる。可変減衰器３０の入力信号及び出力信号間の電力比に相当する電力減衰率は、後述する制御部３からの制御信号Ｓｒに応じて変化する。

整合回路２０Ａは、可変減衰器３０とドライブ段増幅器１０Ｄとの間に設けられ、両者のインピーダンスを整合する。整合回路２０Ａは、例えば、インピーダンスが可変のローパス型又はハイパス型のフィルタ回路で構成される。整合回路２０Ａのインピーダンスは、後述する制御部３からの制御信号Ｓａに応じて変化する。ここで、ＲＦ信号処理モジュール１００は、可変減衰器３０と整合回路２０Ａとの位置を入れ替えた構成を有していても良い。

整合回路２０Ｂは、ドライブ段増幅器１０Ｄとパワー段増幅器１０Ｐとの間に設けられ、両者のインピーダンスを整合する。整合回路２０Ｂは、例えば、インピーダンスが可変のローパス型、ハイパス型、又はローパス型及びハイパス型の組合せのフィルタ回路で構成される。整合回路２０Ｂのインピーダンスは、後述する制御部３からの制御信号Ｓｂに応じて変化する。

ドライブ段増幅回路２Ｄのゲイン（第１ゲイン）は、電源回路４やドライブ段増幅回路２Ｄの構成要素に応じて変化する。すなわち、電源回路４が供給する電源電圧Ｖｃｃｄが大きいほど、ドライブ段増幅器１０Ｄのゲインは大きくなるため、これにしたがって、ドライブ段増幅回路２Ｄのゲインは大きくなる。また、可変減衰器３０の電力減衰率が大きいほど、ドライブ段増幅器１０Ｄへの入力信号が小さくなるため、ドライブ段増幅回路２Ｄのゲインは小さくなる。また、整合回路２０Ａのインピーダンスが大きいほど、整合回路２０Ａの入力端における反射波が増加するため、ドライブ段増幅回路２Ｄのゲインは小さくなる。また、整合回路２０Ｂのインピーダンスが大きいほど、ドライブ段増幅器１０Ｄのゲインは大きくなるため、ドライブ段増幅回路２Ｄのゲインは大きくなる。

（１−２−２）パワー段増幅回路２Ｐ
パワー段増幅回路２Ｐは、図１に示すとおり、例えば、パワー段増幅器１０Ｐと、整合回路２０Ｃとを備える。

パワー段増幅器１０Ｐは、電源回路５が供給する電源電圧Ｖｃｃｐを受けて、ドライブ段増幅器１０Ｄから整合回路２０Ｂ等を通して入力される第１増幅信号を増幅し、第２増幅信号を生成する。パワー段増幅器１０Ｐは、例えば、ヘテロ接合バイポーラトランジスタ（ＨＢＴ）等のバイポーラトランジスタであってもよく、又はＭＯＳＦＥＴ等の電界効果トランジスタであってもよい。電源回路５がパワー段増幅器１０Ｐに供給する電源電圧Ｖｃｃｐは、後述する制御部３からの第２制御信号Ｓ２に応じて変化する。

ここで、図２を用いて、電源電圧Ｖｃｃｐの変化に対する、パワー段増幅器１０Ｐのゲイン及び線形性の変化について説明する。図２には、複数の電源電圧Ｖｃｃｐの値についての、パワー段増幅器１０Ｐの出力とゲインとの関係が示されている。すなわち、符号５０１、５０２、５０３、５０４、５０５、５０６、５０７はそれぞれ、電源電圧Ｖｃｃｐが２．０Ｖ、２．５Ｖ、３．０Ｖ、３．５Ｖ、４．０Ｖ、４．５Ｖ、５．０Ｖの場合のパワー段増幅器１０Ｐの出力とゲインとの関係を示すグラフを示している。また、符号６０１、６０２、６０３、６０４、６０５、６０６、６０７はそれぞれ、電源電圧Ｖｃｃｐが２．０Ｖ、２．５Ｖ、３．０Ｖ、３．５Ｖ、４．０Ｖ、４．５Ｖ、５．０Ｖの場合のパワー段増幅器１０ＰのＰ１ｄＢを示している。ここで、Ｐ１ｄＢとは、理想的な線形特性と比較してゲインが１ｄＢ下がる点の出力をいう。図２に示すとおり、電源電圧Ｖｃｃｐが大きいほど、パワー段増幅器１０Ｐのゲインは大きいといえる。また、図２に示すとおり、電源電圧Ｖｃｃｐが大きいほど、パワー段増幅器１０ＰのＰ１ｄＢは大きく、線形性が向上するといえる。

パワー段増幅回路２Ｐのゲイン（第２ゲイン）は、電源回路５に応じて変化する。すなわち、電源回路５が供給する電源電圧Ｖｃｃｐが大きいほど、パワー段増幅器１０Ｐのゲインは大きくなるため、これにしたがって、パワー段増幅回路２Ｐのゲインも大きくなる。

整合回路２０Ｃは、パワー段増幅器１０Ｐとアンテナ６との間に設けられ、両者のインピーダンスを整合する。整合回路２０Ｃ（インピーダンス整合回路）は、例えば、ローパス型又はハイパス型のフィルタ回路、又はローパス型及びハイパス型の組合せのフィルタ回路で構成される。

（１−３）制御部３
制御部３は、ＲＦＩＣ１及び電力増幅モジュール２に接続されている。制御部３は、ＲＦＩＣ１が生成する所定の信号を検出し、ドライブ段増幅回路２Ｄを制御するための第１制御信号Ｓ１、及びパワー段増幅回路２Ｐを制御するための第２制御信号Ｓ２を生成する。

第１制御信号Ｓ１は、電源回路５が供給する電源電圧Ｖｃｃｐの変動に伴うパワー段増幅回路２Ｐのゲインの変動を補償するように、ドライブ段増幅回路２Ｄのゲインを制御するための制御信号である。第１制御信号Ｓ１は、例えば、可変減衰器３０を制御するための制御信号Ｓｒ、整合回路２０Ａを制御するための制御信号Ｓａ、電源回路４を制御するための制御信号Ｓｄ、及び整合回路２０Ｂを制御するための制御信号Ｓｂの少なくともいずれかを含む。

第２制御信号Ｓ２は、ＲＦＩＣ１が生成するＲＦ信号のＰＡＰＲが大きいほど、パワー段増幅回路２Ｐの電源電圧Ｖｃｃｐを大きくするための制御信号である。第２制御信号Ｓ２は、電源回路５を制御するための制御信号である。

（２）ＲＦ信号処理モジュール１００の動作
次に、ＲＦ信号処理モジュール１００の動作を説明する。

（２−１）パワー段増幅回路２Ｐの動作
制御部３は、ＲＦＩＣ１が生成したＲＦ信号のＰＡＰＲに関する情報を有する信号を検出し、当該ＲＦ信号のＰＡＰＲを算出した上で、算出したＰＡＰＲが大きいほど電源回路５が供給するパワー段増幅器１０Ｐの電源電圧Ｖｃｃｐを大きくするための、第２制御信号Ｓ２を生成する。図２を用いて説明したとおり、電源電圧Ｖｃｃｐが大きいほど、パワー段増幅器１０ＰのＰ１ｄＢが大きくなり（線形性が向上し）、また、パワー段増幅回路２Ｐのゲインは大きくなる。したがって、ＲＦＩＣ１が生成したＲＦ信号のＰＡＰＲが大きいほど、パワー段増幅器１０ＰのＰ１ｄＢが大きくなり（線形性が向上し）、また、パワー段増幅回路２Ｐのゲインは大きくなる。

（２−２）ドライブ段増幅回路２Ｄの動作
制御部３は、電源回路５が供給する電源電圧Ｖｃｃｐの変動に伴うパワー段増幅回路２Ｐのゲインの変動を補償するように、ドライブ段増幅回路２Ｄのゲインを制御するための第１制御信号Ｓ１を生成する。

具体的には、例えば、制御部３は、パワー段増幅回路２Ｐのゲインが増加すると、制御信号Ｓｒによって可変減衰器３０の線路切替器を制御して、可変減衰器３０の電力減衰率を増加させることにより、ドライブ段増幅回路２Ｄのゲインを減少させる。また、例えば、制御部３は、パワー段増幅回路２Ｐのゲインが増加すると、制御信号Ｓａによって整合回路２０Ａのインピーダンスを増加させ、整合回路２０Ａの入力端における反射波を増加させることにより、ドライブ段増幅回路２Ｄのゲインを減少させる。また、例えば、制御部３は、パワー段増幅回路２Ｐのゲインが増加すると、制御信号Ｓｄによって電源回路４が供給する電源電圧Ｖｃｃｄを減少させることにより、ドライブ段増幅回路２Ｄのゲインを減少させる。また、例えば、制御部３は、パワー段増幅回路２Ｐのゲインが増加すると、制御信号Ｓｂによって整合回路２０Ｂのインピーダンスを減少させることにより、ドライブ段増幅回路２Ｄのゲインを減少させる。

同様にして、制御部３は、パワー段増幅回路２Ｐのゲインが減少すると、制御信号Ｓｒによって可変減衰器３０の線路切替器を制御して、可変減衰器３０の電力減衰率を減少させることにより、ドライブ段増幅回路２Ｄのゲインを増加させる。また、例えば、制御部３は、パワー段増幅回路２Ｐのゲインが減少すると、制御信号Ｓａによって整合回路２０Ａのインピーダンスを減少させ、整合回路２０Ａの入力端における反射波を減少させることにより、ドライブ段増幅回路２Ｄのゲインを増加させる。また、例えば、制御部３は、パワー段増幅回路２Ｐのゲインが減少すると、制御信号Ｓｄによって電源回路４が供給する電源電圧Ｖｃｃｄを増加させることにより、ドライブ段増幅回路２Ｄのゲインを増加させる。また、例えば、制御部３は、パワー段増幅回路２Ｐのゲインが減少すると、制御信号Ｓｂによって整合回路２０Ｂのインピーダンスを増加させることにより、ドライブ段増幅回路２Ｄのゲインを増加させる。

［第２実施形態］
図３は、本発明の第２実施形態に係るＲＦ信号処理モジュール２００の回路図である。以下では、ＲＦ信号処理モジュール２００のうち、本発明の第１実施形態に係るＲＦ信号処理モジュール１００と異なる構成について説明を行い、ＲＦ信号処理モジュール１００と同一の構成については適宜説明を省略する。

（１）ＲＦ信号処理モジュール２００の構成
ＲＦ信号処理モジュール２００が備える整合回路２０Ｃは、後述のとおり、インピーダンスが可変である。ＲＦ信号処理モジュール２００が備える制御部３は、第２制御信号Ｓ２として、整合回路２０Ｃを制御するための制御信号を生成する。

ＲＦ信号処理モジュール２００が備える整合回路２０Ｃは、例えば、図４Ａに示すような、インピーダンスが可変のローパス型のフィルタ回路である。具体的には、整合回路２０Ｃは、例えば、パワー段増幅器１０Ｐ及びアンテナ６の間に直列接続されたインダクタＬ１と、パワー段増幅器１０Ｐ及びアンテナ６の間にシャント接続された可変容量素子Ｃ１及び抵抗素子Ｒ１とを備える。可変容量素子Ｃ１は、例えば、複数の容量素子及び複数の線路切替器から構成され、第２制御信号Ｓ２に応じて各線路切替器のＯＮとＯＦＦとが切り替えられることにより、可変容量素子Ｃ１のキャパシタンス値が変化する。なお、更にインダクタＬ１のインダクタンス値を可変として構成してもよい。

また、ＲＦ信号処理モジュール２００が備える整合回路２０Ｃは、例えば、図４Ｂに示すような、インピーダンスが可変のハイパス型のフィルタ回路である。具体的には、整合回路２０Ｃは、例えば、パワー段増幅器１０Ｐ及びアンテナ６の間に直列接続された容量素子Ｃ２と、パワー段増幅器１０Ｐ及びアンテナ６の間にシャント接続された可変インダクタＬ２及び抵抗素子Ｒ２とを備える。可変インダクタＬ２は、例えば、複数のインダクタ及び複数の線路切替器から構成され、第２制御信号Ｓ２に応じて各線路切替器のＯＮとＯＦＦとが切り替えられることにより、可変インダクタＬ２のインダクタンス値が変化する。なお、更にインダクタＬ１のインダクタンス値を可変として構成してもよい。

ここで、図５Ａ及び図５Ｂを用いて、整合回路２０Ｃのインピーダンスの変化に対する、パワー段増幅器１０Ｐのゲイン及び線形性の変化について説明する。図５Ａには、整合回路２０Ｃのインピーダンスが３Ωである場合の、パワー段増幅器１０Ｐの出力とゲインとの関係が示されており、図５Ｂには、整合回路２０Ｃのインピーダンスが８Ωである場合の、パワー段増幅器１０Ｐの出力とゲインとの関係が示されている。図５Ａ及び図５Ｂに示すとおり、整合回路２０Ｃのインピーダンスが小さいほど、パワー段増幅器１０Ｐのゲインは小さいといえる。また、図５Ａに示すグラフでは、Ｐ１ｄＢは約２９ｄＢ、図５Ｂに示すグラフでは、Ｐ１ｄＢは約２４．５ｄＢである。したがって、図５Ａ及び図５Ｂに示す場合においては、パワー段増幅器１０Ｐの負荷に相当する整合回路２０Ｃのインピーダンスが小さいほど、Ｐ１ｄＢは大きく、線形性が向上するといえる。

パワー段増幅回路２Ｐのゲイン（第２ゲイン）は、整合回路２０Ｃのインピーダンスに応じて変化する。図５Ａ及び図５Ｂに示す場合においては、整合回路２０Ｃのインピーダンスが小さいほど、パワー段増幅器１０Ｐのゲインは小さくなるため、これにしたがって、パワー段増幅回路２Ｐのゲインも小さくなる。

（２）ＲＦ信号処理モジュール２００の動作
制御部３は、ＲＦＩＣ１が生成したＲＦ信号のＰＡＰＲに関する情報を有する信号を検出し、当該ＲＦ信号のＰＡＰＲを算出した上で、算出したＰＡＰＲが大きいほど整合回路２０Ｃのインピーダンスを小さくするための、第２制御信号Ｓ２を生成する。図５Ａ及び図５Ｂを用いて説明したとおり、整合回路２０Ｃのインピーダンスが小さいほど、パワー段増幅器１０ＰのＰ１ｄＢが大きくなり（線形性が向上し）、また、パワー段増幅回路２Ｐのゲインは小さくなる。したがって、ＲＦＩＣ１が生成したＲＦ信号のＰＡＰＲが大きいほど、パワー段増幅器１０ＰのＰ１ｄＢが大きくなり（線形性が向上し）、また、図５Ａ及び図５Ｂに示す場合においては、パワー段増幅回路２Ｐのゲインは小さくなる。なお、パワー段増幅回路２Pのゲインが大きくなる場合もある。

制御部３は、ＲＦ信号処理モジュール１００と同様に、パワー段増幅回路２Ｐのゲインの変動を補償するように、ドライブ段増幅回路２Ｄのゲインを制御するための第１制御信号Ｓ１を生成する。

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２は、第１制御信号Ｓ１に応じた第１ゲインでＲＦ信号を増幅して第１増幅信号を生成する第１増幅回路２Ｄと、第２制御信号Ｓ２に応じた第２ゲインで第１増幅信号を増幅して第２増幅信号を生成する第２増幅回路２Ｐとを備える。そのため、第１ゲイン及び第２ゲインそれぞれを個別に制御することによって、電力増幅モジュール２全体のゲインを柔軟に制御することが可能となる。

また、第２制御信号Ｓ２は、ＲＦ信号のＰＡＰＲが大きいほど第２増幅回路２Ｐの電源電圧Ｖｃｃｐを大きくするための制御信号であり、第１制御信号Ｓ１は、第２増幅回路２Ｐの電源電圧Ｖｃｃｐの変動に伴う第２ゲインの変動を補償するように第１増幅回路の第１ゲインを制御するための制御信号である。そのため、電力増幅モジュール２では、簡易な構成で、線形性及び効率を向上させることが可能となる。

また、電力増幅モジュール２では、第１制御信号Ｓ１は、第２ゲインの変動を補償するように第１増幅回路２Ｄの電源電圧Ｖｃｃｄを制御するための制御信号Ｓｄであってよい。そのため、電力増幅モジュール２では、第２ゲインの変動に応じて第１増幅回路２Ｄの電源電圧Ｖｃｃｄが制御されることで、第２ゲインの変動を打ち消すように第１ゲインが変動するため、全体的なゲインが一定となる。

また、電力増幅モジュール２は、ＲＦ信号を減衰する可変減衰器３０を含み、第１制御信号Ｓ１は、第２ゲインの変動を補償するように、可変減衰器３０の電力減衰率を制御するための制御信号Ｓｒであってよい。そのため、電力増幅モジュール２では、第２ゲインの変動に応じて、第１増幅回路２Ｄに入力される信号の可変減衰器３０による減衰量が制御されることで、第２ゲインの変動を打ち消すように第１ゲインが変動するため、全体的なゲインが一定となる。

また、電力増幅モジュール２は、回路間のインピーダンスを整合する整合回路２０Ａを含み、第１制御信号Ｓ１は、第２ゲインの変動を補償するように整合回路２０Ａのインピーダンスを制御するための制御信号Ｓａであってよい。そのため、電力増幅モジュール２では、第２ゲインの変動に応じて、第１整合回路２０Ａの入力端における反射波が制御されることで、第２ゲインの変動を打ち消すように第１ゲインが変動するため、全体的なゲインが一定となる。

また、電力増幅モジュール２は、回路間のインピーダンスを整合する整合回路２０Ｂを含み、第１制御信号Ｓ１は、第２ゲインの変動を補償する第２整合回路２０Ｂのインピーダンスを制御するための制御信号Ｓｂであってよい。そのため、電力増幅モジュール２では、第２ゲインの変動を打ち消すように第１増幅器１０Ｄの第１ゲインが変動するため、全体的なゲインが一定となる。

また、ＲＦ信号処理モジュール１００、２００は、第１ゲインでＲＦ信号を増幅して第１増幅信号を生成する第１増幅回路２Ｄ、及び第２ゲインで第１増幅信号を増幅して第２増幅信号を生成する第２増幅回路２Ｐを備えた電力増幅モジュール２を備える。そのため、ＲＦ信号処理モジュール１００、２００では、第１ゲイン及び第２ゲインそれぞれを個別に制御することによって、電力増幅モジュール２全体のゲインを柔軟に制御することが可能となる。

また、ＲＦ信号処理モジュール１００、２００は、更に、ＲＦ信号のＰＡＰＲが大きいほど第２増幅回路２Ｐの電源電圧Ｖｃｃｐを大きくするための第２制御信号Ｓ２、及び第２増幅回路２Ｐの電源電圧Ｖｃｃｐの変動に伴う第２ゲインの変動を補償するように第１増幅回路２Ｄの第１ゲインを制御するための第１制御信号Ｓ１を生成する制御部３を備える。そのため、ＲＦ信号処理モジュール１００、２００では、簡易な構成で、線形性及び効率を確保することが可能となる。

以上説明した実施形態は、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。実施形態が備える各要素並びにその配置、材料、条件、形状及びサイズ等は、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、異なる実施形態で示した構成同士を部分的に置換し又は組み合わせることが可能である。

１…ＲＦＩＣ、２…電力増幅モジュール、２Ｄ…ドライブ段増幅回路、２Ｐ…パワー段増幅回路、３…制御部、４、５…電源回路、１０Ｄ…ドライブ段増幅器、１０Ｐ…パワー段増幅器、２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ…整合回路、３０…可変減衰器、Ｓ１…第１制御信号、Ｓ２…第２制御信号、Ｓｒ、Ｓａ、Ｓｄ、Ｓｂ…制御信号、１００、２００…ＲＦ信号処理モジュール

Claims

第１制御信号に応じた第１ゲインで無線周波数（ＲＦ）信号を増幅して第１増幅信号を生成する第１増幅回路と、
第２制御信号に応じた第２ゲインで前記第１増幅信号を増幅して第２増幅信号を生成する第２増幅回路と、を備え、
前記第２制御信号は、前記ＲＦ信号のピーク対平均電力比（ＰＡＰＲ）が大きいほど前記第２増幅回路の電源電圧を大きくするための制御信号であり、
前記第１制御信号は、前記前記第２増幅回路の前記電源電圧の変動に伴う前記第２ゲインの変動を補償するように、前記第１増幅回路の前記第１ゲインを制御するための制御信号である、電力増幅モジュール。
前記第１制御信号は、前記第２ゲインの変動を補償するように、前記第１増幅回路の電源電圧を制御するための制御信号である、請求項１に記載の電力増幅モジュール。
前記第１増幅回路は、前記ＲＦ信号を減衰する可変減衰器を含み、
前記第１制御信号は、前記第２ゲインの変動を補償するように、前記可変減衰器の電力減衰率を制御するための制御信号である、請求項１又は２に記載の電力増幅モジュール。
前記第１増幅回路は、回路間のインピーダンスを整合する整合回路を含み、
前記第１制御信号は、前記第２ゲインの変動を補償するように、前記整合回路のインピーダンスを制御するための制御信号である、請求項１から３のいずれか一項に記載の電力増幅モジュール。
第１ゲインで無線周波数（ＲＦ）信号を増幅して第１増幅信号を生成する第１増幅回路、及び第２ゲインで前記第１増幅信号を増幅して第２増幅信号を生成する第２増幅回路、を備えた電力増幅モジュールと、
前記ＲＦ信号のピーク対平均電力比（ＰＡＰＲ）が大きいほど前記第２増幅回路の電源電圧を大きくするための第２制御信号、及び前記第２増幅回路の前記電源電圧の変動に伴う前記第２ゲインの変動を補償するように前記第１増幅回路の前記第１ゲインを制御するための第１制御信号を生成する制御部と、を備えたＲＦ信号処理モジュール。