JP3934067B2 - 減衰器スイッチおよびそれを用いた携帯電話端末装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デュアルバンド（モード）携帯電話端末装置に関するものであり、特にその無線部内の高周波部の減衰器（アッテネータ）およびスイッチの構成に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ディジタル方式（例えばＰＤＣ）においては、携帯電話端末装置と基地局の距離の変化にかかわらず、携帯電話端末装置から基地局に届く電波の強度を一定にする必要がある。そのため、携帯電話端末装置の送信部で利得制御が行われる。
【０００３】
図９には基地局と携帯電話端末装置との位置関係を模式的に示している。図９において、一つの基地局ＢＳのセル範囲ＣＬは半径数十ｋｍ程度、例えば半径３０ｋｍ程度の大きさである。この基地局ＢＳのセル範囲ＣＬ内には、基地局ＢＳとの距離または地形などの通信条件が同一でない多数台の携帯電話端末装置ＴＨ1，ＴＨ2が存在する。そして、多数台の携帯電話端末装置ＴＨ1，ＴＨ2は、基地局ＢＳとの距離または通信条件を刻々と変化させながら、基地局ＢＳとの間で同時に通信を行っている。
【０００４】
この場合に、基地局ＢＳのセル範囲ＣＬにおいて、基地局ＢＳから最も近い場所と最も離れた場所とで、携帯電話端末装置から基地局に届く電波の強度を同一にするためには、セル範囲ＣＬの大きさから、携帯電話端末装置の送信部における利得制御幅が５０ｄＢ程度以上必要である。これは、遠近問題といわれる。
【０００５】
もしも、携帯電話端末装置の送信部における利得制御が良好に行われないと、携帯電話端末装置と基地局の距離の減少に伴い、基地局に届く電波の強度が増大することになるため、隣接チャンネルへの漏洩電力が増大し、その結果、符号誤り率が増大して通話品質が低下することになる。図１０において、実線Ａ１〜Ａ６は基地局における各チャンネル毎の受信電波の強度を示し、破線Ｂ４はチャンネルＡ４のインターモジュレーション歪特性を示している。この図１０は、チャンネルＡ３，Ａ５の受信電波の強度が破線Ｂ４で示すチャンネルＡ４の歪み成分に埋もれてしまい、チャンネルＡ４に隣接したチャンネルＡ３，Ａ５からは正しいデータを復元できなくなることを示している。
【０００６】
携帯電話端末装置の送信部における利得制御は、キャリア信号と雑音とのレベルの比（Ｃ／Ｎ）が大きい状態を維持するためには、できるだけキャリア信号レベルの高い高周波部で行うことが望ましい。その理由は、高周波部はキャリア信号レベルがバックグラウンドの雑音のレベルにくらべて格段に高く、高周波部で利得を下げても、キャリア信号と雑音レベルの差が大きい状態が保たれるからである。逆に、中間周波部は、キャリア信号レベルが低く、中間周波部で利得を下げてしまうと、キャリア信号レベルとグラウンド雑音のレベルとの差がごく小さい状態になってしまい、この中間周波部のキャリア信号レベルとノイズレベルの差がそのまま高周波部に現れるためである。
【０００７】
この５０ｄＢ以上の範囲にわたる利得制御を行うために、携帯電話端末装置の無線部の送信部においては、高周波部で利得をステップ制御し、中間周波部で利得を連続制御する。このように、高周波部における利得制御量と中間周波部とにおける利得制御量とを併用することで、５０ｄＢ以上の範囲において利得制御を行うことが可能となる。
【０００８】
そして、携帯電話端末装置における利得制御は、以下のようにして行われる。すなわち、携帯電話端末装置では、携帯電話端末装置における受信信号の強度から、基地局での受信信号の強度を一定値にするために必要な送信電力の目標値を設定し、この目標値と実際の送信電力とを比較することで、送信電力を目標値に追従させるようなフィードバック制御ループを形成し、送信電力が目標値に一致するように利得制御が実行される。
【０００９】
デュアルバンド（モード）携帯電話端末装置では、図１１に示すようなバンドＡ（モードＡ）を使用する基地局ＢＳ（Ａ）のセル範囲ＣＬ（Ａ）からバンドＢ（モードＢ）を使用する基地局ＢＳ（Ｂ）のセル範囲ＣＬ（Ｂ）への移動時において、バンド（モード）切替を行う。ここで、バンドＡ，Ｂとは使用周波数帯域が異なることを示し、モードＡ，Ｂとは使用システムが異なることをいう。
【００１０】
この際、セルＣＬ（Ａ）内で携帯電話端末装置から基地局ＢＳ（Ａ）に届く電波の強度が同一になるよう利得制御が行われていたが、セルＣＬ（Ｂ）内に移動する瞬間に携帯電話端末装置にてバンド（モード）切替が行われ基地局ＢＳ（Ｂ）に届く電波の強度が同一になるよう利得制御が行われる。図１１において、ＴＨ0，ＴＨ3，ＴＨ4はそれぞれ通信条件（携帯電話端末装置ＴＨ1からの距離）の異なる携帯電話端末装置を示している。
【００１１】
つぎに、図１２を用いて、従来の携帯電話端末装置の構成および動作について説明する。この携帯電話端末装置は、図１２に示すように、マイコン・ロジック部等で構成され、音声信号を処理するベースバンド部１００と、ベースバンド部１００で処理された音声信号を入力として基地局との間で通信を行う無線部２００とからなる。
【００１２】
無線部２００は、基地局への送信信号を生成する送信部２１０と、基地局からの送信信号を受信する受信部２２０とからなる。
【００１３】
送信部２１０は、ベースバンド部１００から与えられる音声信号の変調、中間周波数信号の利得調整および周波数変換のための混合を行う中間周波部２３０と、中間周波部２３０から出力される高周波信号を増幅してスイッチ３１０を介してアンテナ３００へ供給するバンドＡ用の高周波部２４０およびバンドＢ用の高周波部２５０とからなる。
【００１４】
中間周波部２３０は、ベースバンド部１００から与えられる音声信号による中間周波信号の変調を行う変調器２３１と、変調器２３１の出力信号である中間周波信号を可変利得で増幅する可変利得中間周波増幅器２３２と、可変利得中間周波増幅器２３２の出力信号を高周波に変換するためのミキサ２３３とからなる。上記の可変利得中間周波増幅器２３２は、バイポーラトランジスタを用いて構成されることが多い。この可変利得中間周波増幅器２３２は、±１ｄＢ Ｌｉｎｅａｒｉｔｙの直線性をもって３０ｄＢ程度の範囲にわたって利得が可変できる。この場合、利得は、連続的に変化する利得制御電圧によって３０ｄＢ程度の範囲にわたって連続制御される。
【００１５】
高周波部２４０は、中間周波部２３０から出力されるバンドＡの高周波信号を可変利得で増幅する可変利得高周波増幅器２４１と、可変利得高周波増幅器２４１の出力を電力増幅する電力増幅器２４２とバンドＡを選択するためのスイッチ２４５とからなる。この可変利得高周波増幅器２４１は±１ｄＢ Ｌｉｎｅａｒｉｔｙの直線性をもって２０ｄＢ程度の範囲にわたって利得が可変である。この場合、利得は、連続的に変化する利得制御電圧によって２０ｄＢ程度の範囲にわたって連続制御される。
【００１６】
可変利得高周波増幅器２４１は、前置増幅器（中電力増幅器）２４３と、前置増幅器２４３と縦続接続されて電力増幅器（高電力増幅器）２４２へ入力されるバンドＡの高周波信号の利得を可変する減衰器２４４とからなる。減衰器２４４は、減衰量を±１ｄＢ Ｌｉｎｅａｒｉｔｙの直線性をもって２０ｄＢ程度の範囲にわたって変化させる機能を有する。
【００１７】
高周波部２５０は、中間周波部２３０から出力されるバンドＢの高周波信号を可変利得で増幅する可変利得高周波増幅器２５１と、可変利得高周波増幅器２５１の出力を電力増幅する電力増幅器２５２とバンドＢを選択するためのスイッチ２５５とからなる。この可変利得高周波増幅器２５１は±１ｄＢ Ｌｉｎｅａｒｉｔｙの直線性をもって２０ｄＢ程度の範囲にわたって利得が可変である。この場合、利得は、連続的に変化する利得制御電圧によって２０ｄＢ程度の範囲にわたって連続制御される。
【００１８】
可変利得高周波増幅器２５１は、前置増幅器（中電力増幅器）２５３と、前置増幅器２５３と縦続接続されて電力増幅器（高電力増幅器）２５２へ入力されるバンドＢの高周波信号の利得を可変する減衰器２５４とからなる。減衰器２５４は、減衰量を±１ｄＢ Ｌｉｎｅａｒｉｔｙの直線性をもって２０ｄＢ程度の範囲にわたって変化させる機能を有する。
【００１９】
ベースバンド部１００は、制御部１１０を含む。制御部１１０は、受信部２２０による受信信号から送信すべき高周波信号のバンドを判断し、スイッチ電圧ＶＳＷ（Ａ）をスイッチ２４５に、スイッチ電圧ＶＳＷ（Ｂ）をスイッチ２５５に加えることにより送信すべき高周波信号のバンド選択を行っている。
【００２０】
バンドＡの周波数帯域を用いた通信において、制御部１１０は、受信部２２０による受信信号の信号強度を検出するとともに、電力増幅器２４２の出力レベルを検出し、受信信号の信号強度に対応して電力増幅器２４２の出力レベルの目標値を設定し、電力増幅器２４２の出力レベルと電力増幅器２４２の出力レベルの目標値とを比較し、その比較結果に応じた利得制御電圧ＶＣ（Ａ）を減衰器２４４に加えるとともに、同じく上記比較結果に応じた利得制御電圧ＶＣ（Ｃ）を可変利得中間周波増幅器２３２に加えることにより、電力増幅器２４２の出力レベルが電力増幅器２４２の出力レベルの目標値に一致するように減衰器２４４の利得と可変利得中間周波増幅器２３２の利得とを追従制御する。
【００２１】
さらに、バンドＢの周波数帯域を用いた通信において、制御部１１０は、受信部２２０による受信信号の信号強度を検出するとともに、電力増幅器２５２の出力レベルを検出し、受信信号の信号強度に対応して電力増幅器２５２の出力レベルの目標値を設定し、電力増幅器２５２の出力レベルと電力増幅器２５２の出力レベルの目標値とを比較し、その比較結果に応じた利得制御電圧ＶＣ（Ｂ）を減衰器２５４に加えるとともに、同じく上記比較結果に応じた利得制御電圧ＶＣ（Ｃ）を可変利得中間周波増幅器２３２に加えることにより、電力増幅器２５２の出力レベルが電力増幅器２５２の出力レベルの目標値に一致するように減衰器２５４の利得と可変利得中間周波増幅器２３２の利得とを追従制御する。
【００２２】
以上のような携帯電話端末装置では、可変利得高周波増幅器２４１あるいは可変利得高周波増幅器２５１による利得制御と可変利得中間周波増幅器２３２とによる利得制御の併用によって、５０ｄＢ以上の範囲にわたる利得制御を実現している。
【００２３】
ＰＤＣの規格では、ミキサ２３３の入力段は２００ＭＨｚ帯で動作し、ミキサ２３３の出力段は９４０ＭＨｚ帯あるいは１４４１ＭＨｚ帯で動作する。そして、携帯電話端末装置が最大出力を発生する状態での各部の信号レベルは、電力増幅器２４２あるいは電力増幅器２５２の出力端で＋３０ｄＢｍ（ただし、０ｄＢｍ＝１ｍＷ）、可変利得高周波増幅器２４１あるいは可変利得高周波増幅器２５１の出力端で＋８ｄＢｍ、スイッチ２４５あるいはスイッチ２５５の出力端で−１６ｄＢｍ、ミキサ２３３の出力端で−１５ｄＢｍ、可変利得中間周波増幅器２３２の出力端で−２０ｄＢｍとなっている。
【００２４】
ここで、可変利得高周波増幅器２４１で２０ｄＢの範囲の利得制御を行い、可変利得中間周波増幅器２３２で３０ｄＢの範囲の利得制御を行うものとすると、可変利得中間周波増幅器２３２の出力端における信号レベルは−２０ｄＢｍ〜−５０ｄＢｍの範囲で変化する。また、ミキサ２３３の出力端における信号レベルは−１５ｄＢｍ〜−４５ｄＢｍの範囲で変化する。また、スイッチ２４５あるいはスイッチ２５５の出力端における信号レベルは−１６ｄＢｍ〜−４６ｄＢｍの範囲で変化する。また、可変利得高周波増幅器２４１あるいは可変利得高周波増幅器２５１の出力端における信号レベルは＋８ｄＢｍ〜−４２ｄＢｍの範囲で変化する。電力増幅器２４２あるいは電力増幅器２５２の出力端における信号レベルは、＋３０ｄＢｍ〜−２０ｄＢｍの範囲で変化する。
【００２５】
つぎに、減衰器２４４（減衰器２５４）とスイッチ２４５（スイッチ２５５）の具体的な構成およびバンド切替時における動作を図１３から図１５を参照しながら説明する。
【００２６】
図１３は減衰器２４４（減衰器２５４）の構成を示す回路図である。このような減衰器２４４（２５４）により、利得制御が行われる。この減衰器２４４（減衰器２５４）は、図１３に示すように、抵抗２（抵抗１２）と直列（シリーズ）可変抵抗となる電界効果トランジスタ１（電界効果トランジスタ１１）とで構成されている。
【００２７】
そして、この減衰器２４４（減衰器２５４）には、利得制御電圧ＶCを印加するための利得制御電圧印加端子５（利得制御電圧印加端子１５）と、電源電圧ＶDDを印加するソース電圧印加端子６（ソース電圧印加端子１６）と、高周波信号の信号入力部ＩＮとしての入力端子３（入力端子１３）と、高周波信号の信号出力部ＯＵＴとしての出力端子４（出力端子１４）とが設けられている。
【００２８】
上記の入力端子３は図１２のスイッチ２４５の出力端に接続され、出力端子４は前置増幅器２４３の入力端に接続される。ここで抵抗２は高周波信号の漏洩を阻止する役割を果たしている。また、入力端子１３は図１２のスイッチ２５５の出力端に接続され、出力端子１４は前置増幅器２５３の入力端に接続される。ここで抵抗１２は高周波信号の漏洩を阻止する役割を果たしている。
【００２９】
図１４はスイッチ２４５（スイッチ２５５）の構成を示す回路図である。このようなスイッチ２４５（スイッチ２５５）により、バンド切替が行われる。このスイッチ２４５（スイッチ２５５）は、図１４に示すように、抵抗２２（抵抗３２）と直列（シリーズ）可変抵抗となる電界効果トランジスタ２１（電界効果トランジスタ３１）とで構成されている。
【００３０】
そして、このスイッチ２４５（スイッチ２５５）には、切替電圧ＶＳＷ（Ａ）（切替電圧ＶＳＷ（Ｂ））を印加するため切替電圧印加端子２６（切替電圧印加端子３６）と、接地電圧（基準電圧）ＧＮＤを印加するゲート電圧印加端子２５（ゲート電圧印加端子３５）と、高周波信号の信号入力部ＩＮとしての入力端子２３（入力端子３３）と、高周波信号の信号出力部ＯＵＴとしての出力端子２４（出力端子３４）とが設けられている。
【００３１】
上記の入力端子２３は図１２のミキサ２３３の出力端に接続され、出力端子２４は減衰器２４４の入力端に接続される。ここで、抵抗２２は高周波信号の漏洩を阻止する役割を果たしている。また、入力端子３３は、図１２のミキサ２３３の出力端に接続され、出力端子３４は減衰器２５４の入力端に接続される。ここで、抵抗３２は高周波信号の漏洩を阻止する役割を果たしている。
【００３２】
図１５は減衰器２４４、減衰器２５４、スイッチ２４５およびスイッチ２５５の移動位置における電圧制御特性図である。
【００３３】
以上のような構成の減衰器２４４，２５４およびスイッチ２４５，２５５について、その動作を説明する。なお、携帯電話端末装置ではリチウム電池等により３．０Ｖ程度までの電圧で駆動される。また、電界効果トランジスタのしきい値電圧は可変抵抗が利得制御動作を、スイッチが切替動作をそれぞれ開始するバイアスを示すものである。電界効果トランジスタ２１（電界効果トランジスタ３１）のゲート電圧印加端子２５（ゲート電圧印加端子３５）にそれぞれ接地電圧（基準電圧）を印加しておく。
【００３４】
バンドＡを用いるセルＣＬ（Ａ）においては、バンドＡを選択するためにスイッチ２４５の切替電圧印加端子２６にはＬ（０Ｖ）が印加され、スイッチ２５５はバンドＢの非選択のために切替電圧印加端子３６にはＨ（３．０Ｖ）が印加される。携帯電話端末装置がＴＨ1の地点ではセルＣＬ（Ａ）での基地局ＢＳ（Ａ）との距離は最も近いため、減衰器２４４は減衰量を最大にするために利得制御電圧印加端子５に利得制御電圧ＶC（Ａ）として最小（０．５Ｖ）が印加される。
【００３５】
この場合、携帯電話端末装置のＴＨ1の地点からＴＨ0の地点への移動につき、減衰器２４４は減衰量を最大から最小にするために利得制御電圧印加端子５に利得制御電圧ＶC（Ａ）として最小（０．５Ｖ）から最大（２．５Ｖ）まで順次印加される。
【００３６】
そして、携帯電話端末装置がＴＨ0の地点に到達すると同時に、バンドＢを用いるＣＬ（Ｂ）においてバンドＢを選択するためにスイッチ２５５の切替電圧印加端子３６にはＬ（０Ｖ）が印加され、スイッチ２４５はバンドＢの非選択のために切替電圧印加端子２６にはＨ（３．０Ｖ）が印加される。この場合、携帯電話端末装置（ＴＨ0）とセルＣＬ（Ｂ）での基地局ＢＳ（Ｂ）との距離は最も遠いため、減衰器２５４は減衰量を最小にするために利得制御電圧印加端子１５に利得制御電圧ＶC（Ｂ）として最大（２．５Ｖ）が印加される。
【００３７】
さらに、この場合携帯電話端末装置のＴＨ0の地点からＴＨ4の地点への移動につき、減衰器２５４は減衰量を最小から最大にするために利得制御電圧印加端子１５に利得制御電圧ＶC（Ｂ）として最大（２．５Ｖ）から最小（０．５Ｖ）まで順次印加される。
【００３８】
一方、可変利得中間周波増幅器２３２では、バンドＡ，Ｂの選択に関わらず利得制御電圧ＶC（Ｃ）を変化させることにより出力レベルを連続的に変化させるようにしている。
【００３９】
【特許文献１】
特開２０００−２６８８３４号公報
【００４０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようにバンドＡからバンドＢへの切替を、スイッチ２４５，２５５と減衰器２４４，２５４との組合せで行うと、バンド切替時において、例えば、図１６に示すように切替電圧が印加されてからスイッチ２５５が安定にＯＮ状態になるまでは数十μｓｅｃ程度要するため、このスイッチ２５５の過渡応答時間分だけ遅れた状態で減衰器２５４の利得制御電圧端子１５に利得制御電圧ＶC（Ｂ）を印加することになる。そのため、減衰器２５４や可変利得中間周波増幅器２３２の特性のばらつきによって、バンド切替の直後で携帯電話端末装置の所望利得に差異が生じる場合がある。
【００４１】
このような場合において、理想的な条件で、携帯電話端末装置が一定速度で基地局から遠ざかりながら通信を行っている状況を考えると、図１７に示すように、携帯電話端末装置の出力ＰOUT は、セルＣＬ（Ｂ）にて通常は利得制御機能によって直線的に減少していくはずが、フィードバック制御の時間遅れなどによる追従動作の遅れと、バンド切替時の出力レベルの不連続性とによって、バンド切替の時点で一時的に携帯電話端末装置の出力ＰOUT が直線上から外れることになる。この場合、基地局側での受信信号の強度が規定値から外れ、隣接チャンネルとのレベル差が生じ、この時点で音声が乱れたりし、音声品質の劣化を招くという問題があった。
【００４２】
上記の問題は理想的な条件で携帯電話端末装置が移動している場合について説明しているが、現実の移動時の条件は、ビルの陰に入って受信信号の強度が急に低下する場合など、もっと悪いため、基地局側での受信信号の強度が規定値から外れるという問題は頻発すると考えられ、さらに音声品質が劣化するものと考えられる。
【００４３】
また、ベースバンド部１００における制御部１１０で可変利得高周波増幅器２４１および可変利得高周波増幅器２５１と可変利得中間周波増幅器２３１とを制御するための３種類の利得制御電圧ＶC（Ａ），ＶC（Ｂ），ＶC（Ｃ）および、スイッチ２４５とスイッチ２５５とを制御するための２種類の切替電圧ＶＳＷ（Ａ），ＶＳＷ（Ｂ）の設定がそれぞれ必要で、制御部１１０の制御が複雑となる。
【００４４】
また、高周波部２４０と高周波部２５０とにスイッチ２４５とスイッチ２５５とがそれぞれ必要であるため、回路構成が複雑となり、スペースが大きくなってしまう。その結果、携帯電話端末装置全体も大きいものとなるという問題があった。
【００４５】
したがって、本発明の目的は、信号切替制御と信号利得制御を簡単な構成で行うことができる減衰器スイッチを提供することである。
【００４６】
また、本発明の他の目的は、高品質の通話が可能な携帯電話端末装置を提供することである。
【００４７】
また、本発明の他の目的は、バンド切替制御と利得制御のための構成を簡略化できる携帯電話端末装置を提供することである。
【００４８】
また、本発明のさらに他の目的は、省スペースを実現し、小型化を実現することができる携帯電話端末装置を提供することである。
【００４９】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の減衰器スイッチは、第１の信号入力部と第１の信号出力部とを接続する第１の可変抵抗よりなる第１の信号ラインと、第１の信号ラインと並列に設置されて第２の信号入力部と第２の信号出力部とを接続する第２の可変抵抗よりなる第２の信号ラインとからなり、利得制御電圧により、第１および第２の可変抵抗の各々の利得を制御して、第１および第２の信号ラインの出力の何れかを遮断して第１および第２の信号ラインの残りの出力利得を連続で直線的に制御するようにしたことを特徴とする。上記の第１および第２の可変抵抗は、例えば少なくとも１個以上の直列接続した電界効果トランジスタで構成される。
【００５０】
この構成によれば、第１の信号ラインに接続した、例えば少なくとも１つ以上の電界効果トランジスタによる直列可変抵抗を有し、さらに第１の信号ラインに並列に設けた第２の信号ラインに接続した、例えば少なくとも１つ以上の電界効果トランジスタによる直列可変抵抗を有し、信号ラインの選択切替を各可変抵抗の利得を制御することにより行い、選択信号ライン側の可変抵抗が信号ライン上の信号利得を実質的に直線的に制御するので、簡単な構成で信号ラインの選択と選択信号ライン上の信号利得の制御とを行うことができる。
【００５１】
本発明の第２の減衰器スイッチは、第１の信号入力部と第１の信号出力部とを接続する第１の可変抵抗よりなる第１の信号ラインと、第１の信号ラインと並列に設置されて第２の信号入力部と第２の信号出力部とを接続する第２の可変抵抗よりなる第２の信号ラインと、第１および第２の可変抵抗に共通に接続された利得制御ラインと、第１および第２の可変抵抗の各々に接続されてそれぞれ異なった基準電圧が加えられる第１および第２の基準電圧印加部と、第１および第２の可変抵抗の各々に利得制御ラインを介して接続されて利得制御電圧が加えられる利得制御電圧印加部とを備え、利得制御電圧により、第１および第２の可変抵抗の各々の利得を制御して、第１および第２の信号ラインの出力の何れかを遮断して第１および第２の信号ラインの残りの出力利得を連続で直線的に制御するようにしている。上記の第１および第２の可変抵抗は、例えば少なくとも１個以上の直列接続した電界効果トランジスタで構成される。
【００５２】
この構成によれば、第１の信号ラインに接続した、例えば少なくとも１個以上の直列接続した電界効果トランジスタによる直列可変抵抗を有し、さらに第１の信号ラインに並列に設けた第２の信号ラインに接続した、例えば少なくとも１個以上の直列接続した電界効果トランジスタによる直列可変抵抗を有し、少なくとも２つ以上の並列に設けた直列可変抵抗の動作を、少なくとも利得制御（スイッチ）動作範囲分以上だけシフトし、それぞれの直列可変抵抗の動作範囲が異なる利得制御電圧範囲に対応するように設定し、かつ第１の信号ラインに接続した直列可変抵抗の利得制御動作範囲と第２の信号ラインに接続した直列可変抵抗の利得制御動作範囲とを実質的に連続させ、各信号線の切替および利得制御を１種類の利得制御電圧のみで行うため、信号線選択切替時の利得の差違をなくし信号線切替に対する利得制御動作を極めて高精度に行うことが可能である。
【００５３】
並列接続した、少なくとも２つ以上の直列可変抵抗の動作を利得制御動作範囲分以上だけシフトする構成として、例えば一方の直列可変抵抗となる電界効果トランジスタのソースと他方の直列可変抵抗となる電界効果トランジスタのゲートにそれぞれ基準電圧を印加する構成がある。このような構成では、１種類の利得制御電圧で利得制御およびスイッチ制御を行うため、極めて高精度な利得制御が可能である。また、利得制御動作電圧の設定を自由に変えることが可能である。
【００５４】
上記の本発明の第２の減衰器スイッチは例えば、第１の可変抵抗が少なくとも第１の電界効果トランジスタのゲートに第１の抵抗が接続された構成で、第２の可変抵抗が少なくとも第２の電界効果トランジスタのゲートに第２の抵抗が接続された構成で、第１の電界効果トランジスタのゲートが第１の抵抗と利得制御ラインとを介して利得制御電圧印加部に接続され、第２の電界効果トランジスタのソースが利得制御ラインを介して利得制御電圧印加部に接続され、第１の電界効果トランジスタのソースが第１の基準電圧印加部に接続され、第２の電界効果トランジスタのゲートに抵抗を介して第２の基準電圧印加部が接続された構成となっている。
【００５５】
また、第１の基準電圧印加部に印加される電圧よりも第２の基準電圧印加部に印加される電圧の方が低く設定されることが好ましい。
【００５６】
より具体的には、第１の基準電圧印加部に印加される電圧よりも第２の基準電圧印加部に印加される電圧の方が、第１の電界効果トランジスタのしきい値電圧と第２の電界効果トランジスタのしきい値電圧とを加え、第１および第２の電界効果トランジスタの完全オフとなる利得制御電圧差を差し引いた分相当する値だけ低く設定されることが好ましい。
【００５７】
また、第１および第２の基準電圧印加部に印加される電圧値は、第１の可変抵抗が利得制御動作を行う利得制御電圧範囲と第２の可変抵抗が利得制御動作を行う利得制御電圧範囲とが重ならないように設定されていることが好ましい。
【００５８】
また、第１および第２の基準電圧印加部に印加される電圧値は、第１の可変抵抗が利得制御動作を行う利得制御電圧範囲より第２の可変抵抗が利得制御動作を行う利得制御電圧範囲の方がより低くなるように設定されていることが好ましい。
【００５９】
また、第１および第２の基準電圧印加部に印加される電圧値が、第１の電界効果トランジスタの完全オフとなる利得制御電圧より第２の電界効果トランジスタの完全オフとなる利得制御電圧の方がより低くなるように設定されていることが好ましい。
【００６０】
上記本発明の第２の減衰器スイッチの他の構成例としては、第１の可変抵抗が少なくとも第１の電界効果トランジスタのゲートに第１の抵抗が接続された構成で、第２の可変抵抗が少なくとも第２の電界効果トランジスタのゲートに第２の抵抗が接続された構成で、第１の電界効果トランジスタのゲートが抵抗と利得制御ラインとを介して利得制御電圧印加部に接続され、第２の電界効果トランジスタのソースが利得制御ラインを介して利得制御電圧印加部に接続され、第１の電界効果トランジスタのソースと第２の電界効果トランジスタのゲートに抵抗を介して接続される部分との間に抵抗が挿入接続され、第２の電界効果トランジスタのゲートに抵抗を介して接続される部分と基本電位部（ＧＮＤ）との間に抵抗が挿入接続され、第１の電界効果トランジスタのソースに基準電圧印加部が接続された構成でもよい。
【００６１】
本発明の第３の減衰器スイッチは、第１の信号入力部と第１の信号出力部とを接続する第１および第２の可変抵抗の直列回路よりなる少なくとも一つの第１の信号ラインと、第１の信号ラインと並列に設置されて第２の信号入力部と第２の信号出力部とを接続する第３の可変抵抗よりなる第２の信号ラインと、第１の信号ラインと並列に設置されて第３の信号入力部と第３の信号出力部とを接続する第４の可変抵抗よりなる第３の信号ラインとからなり、利得制御電圧により、第１，第２，第３および第４の可変抵抗の各々の利得を制御して、第１，第２および第３の信号ラインの何れか一つの出力利得を連続で直線的に制御し、第１，第２および第３の信号ラインの残りを遮断するようにしたことを特徴とする。上記の第１，第２，第３および第４の可変抵抗は、例えば少なくとも１個以上の直列接続した電界効果トランジスタで構成される。
【００６２】
この構成によれば、ゲイン制御可能な信号ラインが３本以上となった点が第１の減衰器スイッチと異なるが、その他は第１の減衰器スイッチと同じである。
【００６３】
本発明の第４の減衰器スイッチは、第１の信号入力部と第１の信号出力部とを接続する第１および第２の可変抵抗の直列回路よりなる少なくとも一つの第１の信号ラインと、第１の信号ラインと並列に設置されて第２の信号入力部と第２の信号出力部とを接続する第３の可変抵抗よりなる第２の信号ラインと、第１の信号ラインと並列に設置されて第３の信号入力部と第３の信号出力部とを接続する第４の可変抵抗よりなる第３の信号ラインと、第１，第２，第３および第４の可変抵抗に共通に接続された利得制御ラインと、第１，第２，第３および第４の可変抵抗の各々に接続された第１，第２，第３および第４の基準電圧印加部と、第１，第２，第３および第４の可変抵抗の各々に利得制御ラインを介して接続されて利得制御電圧が加えられる利得制御電圧印加部とを備えている。上記の第１，第２，第３および第４の可変抵抗は、例えば少なくとも１個以上の直列接続した電界効果トランジスタで構成される。
【００６４】
この構成によれば、ゲイン制御可能な信号ラインが３本以上となった点が第１の減衰器スイッチと異なるが、その他は第２の減衰器スイッチと同じである。
【００６５】
本発明の第１の携帯電話端末装置は、第１の信号入力部と第１の信号出力部とを接続する第１の可変抵抗よりなる第１の信号ラインと、第１の信号ラインと並列に設置されて第２の信号入力部と第２の信号出力部とを接続する第２の可変抵抗よりなる第２の信号ラインとからなり、利得制御電圧により、第１および第２の可変抵抗の各々の利得を制御して、第１および第２の信号ラインの出力の何れかを遮断して第１および第２の信号ラインの残りの出力利得を連続で直線的に制御するようにした減衰器スイッチを、２つのバンドのバンド選択切替および選択バンドの利得の制御に用いている。上記の第１および第２の可変抵抗は、例えば少なくとも１個以上の直列接続した電界効果トランジスタで構成される。
【００６６】
この構成によれば、減衰器スイッチとして、第１の信号ラインに接続した、例えば少なくとも１つ以上の電界効果トランジスタによる直列可変抵抗を有し、さらに第１の信号ラインに並列に設けた第２の信号ラインに接続した、例えば少なくとも１つ以上の電界効果トランジスタによる直列可変抵抗を有するものを用い、この減衰器スイッチにおいて、バンド選択切替を各可変抵抗の利得を制御することにより行い、選択バンド側の可変抵抗が送信出力を実質的に直線的に制御するので、バンド切替に伴うスイッチの過渡応答時間による遅延問題が解消し、フィードバック制御の時間遅れなどによる追従動作の遅れと、バンド切替時の出力レベルの不連続性とによって、バンド切替の時点で一時的に携帯電話端末装置の出力が所望直線上から外れるということがなく、高品質の通話が可能となる。また、バンド選択切替を利得制御のみを用いて行うだけでよく、バンド切替制御を簡略化できる。さらに、高周波部でのバンド切替スイッチを省くことが可能となり、省スペースを実現し、小型化を実現することができる。
【００６７】
本発明の第２の携帯電話端末装置は、第１の信号入力部と第１の信号出力部とを接続する第１の可変抵抗よりなる第１の信号ラインと、第１の信号ラインと並列に設置されて第２の信号入力部と第２の信号出力部とを接続する第２の可変抵抗よりなる第２の信号ラインと、第１および第２の可変抵抗に共通に接続された利得制御ラインと、第１および第２の可変抵抗の各々に接続されてそれぞれ異なった基準電圧が加えられる第１および第２の基準電圧印加部と、第１および第２の可変抵抗の各々に利得制御ラインを介して接続されて利得制御電圧が加えられる利得制御電圧印加部とを備え、利得制御電圧により、第１および第２の可変抵抗の各々の利得を制御して、第１および第２の信号ラインの出力の何れかを遮断して第１および第２の信号ラインの残りの出力利得を連続で直線的に制御するようにした減衰器スイッチを、２つのバンドのバンド選択切替および選択バンドの利得の制御に用いている。上記の第１および第２の可変抵抗は、例えば少なくとも１個以上の直列接続した電界効果トランジスタで構成される。
【００６８】
この構成によれば、減衰器スイッチとして、第１の信号ラインに接続した、例えば少なくとも１つ以上の電界効果トランジスタによる直列可変抵抗を有し、さらに第１の信号ラインに並列に設けた第２の信号ラインに接続した、例えば少なくとも１つ以上の電界効果トランジスタによる直列可変抵抗を有するものを用い、少なくとも２つ以上の並列に設けた電界効果トランジスタによる直列可変抵抗の動作を、少なくとも利得制御（スイッチ）動作範囲分以上だけシフトし、それぞれの直列可変抵抗の動作範囲が異なる利得制御電圧範囲に対応するように設定し、かつ第１の信号ラインに接続した直列可変抵抗の利得制御動作範囲と第２の信号ラインに接続した直列可変抵抗の利得制御動作範囲とを実質的に連続させ、各バンドの切替および利得制御を１種類の利得制御電圧のみで行うため、バンド選択切替時の利得の差違をなくしバンド切替に対する利得制御動作を極めて高精度に行うことが可能である。
【００６９】
その結果、上記のような減衰器スイッチを用いて構成した携帯電話端末装置は、バンド切替に伴うスイッチの過渡応答時間による遅延問題が解消し、フィードバック制御の時間遅れなどによる追従動作の遅れと、バンド切替時の出力レベルの不連続性とによって、バンド切替の時点で一時的に携帯電話端末装置の出力が所望直線上から外れるということがなく、高品質の通話が可能となる。また、バンド選択切替を利得制御のみを用いて行うだけでよく、バンド切替制御を簡略化できる。さらに、バンド切替スイッチを省くことが可能となり、省スペースを実現し、小型化を実現することができる。
【００７０】
並列接続した、少なくとも２つ以上の直列可変抵抗の動作を利得制御動作範囲分以上だけシフトする構成として、例えば、一方の直列可変抵抗となる電界効果トランジスタのソースと他方の直列可変抵抗となる電界効果トランジスタのゲートにそれぞれ基準電圧を印加する構成がある。このような構成では、１種類の利得制御電圧で利得制御およびスイッチ制御を行うため、極めて高精度な利得制御が可能である。また、利得制御動作電圧の設定を自由に変えることが可能である。
【００７１】
本発明の第３の携帯電話端末装置は、第１の信号入力部と第１の信号出力部とを接続する第１および第２の可変抵抗の直列回路よりなる少なくとも一つの第１の信号ラインと、第１の信号ラインと並列に設置されて第２の信号入力部と第２の信号出力部とを接続する第３の可変抵抗よりなる第２の信号ラインと、第１の信号ラインと並列に設置されて第３の信号入力部と第３の信号出力部とを接続する第４の可変抵抗よりなる第３の信号ラインとからなり、利得制御電圧により、第１，第２，第３および第４の可変抵抗の各々の利得を制御して、第１，第２および第３の信号ラインの何れか一つの出力利得を連続で直線的に制御し、第１，第２および第３の信号ラインの残りを遮断するようにした減衰器スイッチを、少なくとも３つ以上のバンドのバンド選択切替および選択バンドの利得の制御に用いたことを特徴とする。上記の第１，第２，第３および第４の可変抵抗は、例えば少なくとも１個以上の直列接続した電界効果トランジスタで構成される。
【００７２】
この構成によれば、ゲイン制御可能な信号ラインが３本以上となった点が第１の携帯電話端末装置と異なるが、その他は第１の携帯電話端末装置と同じである。
【００７３】
本発明の第４の携帯電話端末装置は、第１の信号入力部と第１の信号出力部とを接続する第１および第２の可変抵抗の直列回路よりなる少なくとも一つの第１の信号ラインと、第１の信号ラインと並列に設置されて第２の信号入力部と第２の信号出力部とを接続する第３の可変抵抗よりなる第２の信号ラインと、第１の信号ラインと並列に設置されて第３の信号入力部と第３の信号出力部とを接続する第４の可変抵抗よりなる第３の信号ラインと、第１，第２，第３および第４の可変抵抗に共通に接続された利得制御ラインと、第１，第２，第３および第４の可変抵抗の各々に接続された第１，第２，第３および第４の基準電圧印加部と、第１，第２，第３および第４の可変抵抗の各々に利得制御ラインを介して接続されて利得制御電圧が加えられる利得制御電圧印加部とを備えた減衰器スイッチを、少なくとも３つ以上のバンドのバンド選択切替および選択バンドの利得の制御に用いたことを特徴とする。上記の第１，第２，第３および第４の可変抵抗は、例えば少なくとも１個以上の直列接続した電界効果トランジスタで構成される。
【００７４】
この構成によれば、ゲイン制御可能な信号ラインが３本以上となった点が第１の携帯電話端末装置と異なるが、その他は第２の携帯電話端末装置と同じである。
【００７５】
本発明の第５の携帯電話端末装置は、音声信号を処理するベースバンド部と、ベースバンド部で処理された音声信号を入力として基地局との間で通信を行う無線部とからなる。無線部は、基地局への送信信号を生成する送信部と、基地局からの送信信号を受信する受信部とからなる。送信部は、ベースバンド部から与えられる音声信号による中間周波数信号の変調を行う変調器、中間周波数信号の利得の制御を行う可変利得中間周波増幅器および中間周波数信号から高周波信号への周波数変換のための混合を行うミキサからなる中間周波部と、中間周波部から出力される高周波信号を増幅してアンテナへ供給する高周波部とからなる。高周波部は、中間周波部から出力される２つのバンドのバンド選択切替および、選択バンドの高周波信号の利得の制御を行うスイッチ利得制御器と、スイッチ利得制御器の２つの出力をそれぞれ電力増幅する２つの電力増幅器からなる。スイッチ利得制御器は、中間周波部から出力される２つのバンドのバンド選択切替および、選択バンドの高周波信号の利得の制御を行う減衰器スイッチを含む。
【００７６】
ベースバンド部は、制御部を含む。制御部は、受信部による受信信号の信号情報を検出するとともに、その情報に応じた利得制御電圧を減衰器スイッチに加えることにより、２つの電力増幅器の何れかからの出力を２つの電力増幅器の残りの何れかからの出力に切り替え、受信信号の信号情報に対応して２つの電力増幅器の残りの何れかの出力レベルの目標値を設定し、２つの電力増幅器の残りの何れかの出力レベルと２つの電力増幅器の残りの何れかの出力レベルの目標値とを比較し、その比較結果に応じた利得制御電圧を減衰器スイッチと可変利得中間周波増幅器とに加えることにより、２つの電力増幅器の残りの何れかの出力レベルが２つの電力増幅器の残りの何れかの出力レベルの目標値に一致するように減衰器スイッチと可変利得中間周波増幅器の利得を追従制御する。
【００７７】
減衰器スイッチは、高周波信号の第１の信号入力部と第１の信号出力部とを接続する第１の可変抵抗よりなる第１の信号ラインと、第１の信号ラインと並列に設置されて高周波信号の第２の信号入力部と第２の信号出力部とを接続する第２の可変抵抗よりなる信号ラインとからなる。そして、利得制御電圧により、第１および第２の可変抵抗の各々の利得を制御して、第１および第２の信号ラインの出力の何れかを遮断して第１および第２の信号ラインの残りの出力利得を連続で直線的に制御することにより減衰器スイッチが電力増幅器からの出力を電力増幅器からの出力に切り替え、かつ電力増幅器からの出力利得を連続で直線的に制御するようにしている。上記の第１および第２の可変抵抗は、例えば少なくとも１個以上の直列接続した電界効果トランジスタで構成される。
【００７８】
この構成によれば、減衰器スイッチとして、第１の信号ラインに接続した、例えば少なくとも１つ以上の電界効果トランジスタによる直列可変抵抗を有し、さらに第１の信号ラインに並列に設けた第２の信号ラインに接続した、例えば少なくとも１つ以上の電界効果トランジスタによる直列可変抵抗を有するものを用い、この減衰器スイッチにおいて、バンド選択切替を各可変抵抗の利得を制御することにより行い、選択バンド側の可変抵抗が電力増幅器からの出力を実質的に直線的に制御するので、バンド切替に伴うスイッチの過渡応答時間による遅延問題が解消し、フィードバック制御の時間遅れなどによる追従動作の遅れと、バンド切替時の出力レベルの不連続性とによって、バンド切替の時点で一時的に携帯電話端末装置の出力が所望直線上から外れるということがなく、高品質の通話が可能となる。また、高周波部におけるバンド選択切替を利得制御のみを用いて行うだけでよく、バンド切替制御を簡略化できる。さらに、高周波部でのバンド切替スイッチを省くことが可能となり、省スペースを実現し、小型化を実現することができる。
【００７９】
本発明の第６の携帯電話端末装置は、音声信号を処理するベースバンド部と、ベースバンド部で処理された音声信号を入力として基地局との間で通信を行う無線部とからなる。無線部は、基地局への送信信号を生成する送信部と、基地局からの送信信号を受信する受信部とからなる。送信部は、ベースバンド部から与えられる音声信号による中間周波数信号の変調を行う変調器、中間周波数信号の利得の制御を行う可変利得中間周波増幅器および中間周波数信号から高周波信号への周波数変換のための混合を行うミキサからなる中間周波部と、中間周波部から出力される高周波信号を増幅してアンテナへ供給する高周波部とからなる。高周波部は、中間周波部から出力される２つのバンドのバンド選択切替および、選択バンドの高周波信号の利得の制御を行うスイッチ利得制御器と、スイッチ利得制御器の２つの出力をそれぞれ電力増幅する２つの電力増幅器からなる。スイッチ利得制御器は、中間周波部から出力される２つのバンドのバンド選択切替および、選択バンドの高周波信号の利得の制御を行う減衰器スイッチを含む。
【００８０】
ベースバンド部は、制御部を含む。制御部は、受信部による受信信号の信号情報を検出するとともに、その情報に応じた利得制御電圧を減衰器スイッチに加えることにより、２つの電力増幅器の何れかからの出力を２つの電力増幅器の残りの何れかからの出力に切り替え、受信信号の信号情報に対応して２つの電力増幅器の残りの何れかの出力レベルの目標値を設定し、２つの電力増幅器の残りの何れかの出力レベルと２つの電力増幅器の残りの何れかの出力レベルの目標値とを比較し、その比較結果に応じた利得制御電圧を減衰器スイッチと可変利得中間周波増幅器とに加えることにより、２つの電力増幅器の残りの何れかの出力レベルが２つの電力増幅器の残りの何れかの出力レベルの目標値に一致するように減衰器スイッチと可変利得中間周波増幅器の利得を追従制御する。
【００８１】
減衰器スイッチは、高周波信号の第１の信号入力部と第１の信号出力部とを接続する第１の可変抵抗よりなる第１の信号ラインと、第１の信号ラインと並列に設置されて高周波信号の第２の信号入力部と第２の信号出力部とを接続する第２の可変抵抗よりなる信号ラインと、第１および第２の可変抵抗に共通に接続された利得制御ラインと、第１および第２の可変抵抗の各々に接続されてそれぞれ異なった基準電圧が加えられる第１および第２の基準電圧印加部と、第１および第２の可変抵抗の各々に利得制御ラインを介して接続されて利得制御電圧が加えられる利得制御電圧印加部とで構成され、利得制御電圧により、第１および第２の可変抵抗の各々の利得を制御して、第１および第２の信号ラインの出力の何れかを遮断して第１および第２の信号ラインの残りの出力利得を連続で直線的に制御するようにしている。上記の第１および第２の可変抵抗は、例えば少なくとも１個以上の直列接続した電界効果トランジスタで構成される。
【００８２】
この構成によれば、減衰器スイッチとして、第１の信号ラインに接続した、例えば少なくとも１つ以上の電界効果トランジスタによる直列可変抵抗を有し、さらに第１の信号ラインに並列に設けた第２の信号ラインに接続した、例えば少なくとも１つ以上の電界効果トランジスタによる直列可変抵抗を有するものを用い、少なくとも２つ以上の並列に設けた、例えば電界効果トランジスタによる直列可変抵抗の動作を、少なくとも利得制御（スイッチ）動作範囲分以上だけシフトし、それぞれの直列可変抵抗の動作範囲が異なる利得制御電圧範囲に対応するように設定し、かつ第１の信号ラインに接続した直列可変抵抗の利得制御動作範囲と第２の信号ラインに接続した直列可変抵抗の利得制御動作範囲とを実質的に連続させ、各バンドの切替および利得制御を１種類の利得制御電圧のみで行うため、バンド選択切替時の利得の差違をなくしバンド切替に対する利得制御動作を極めて高精度に行うことが可能である。
【００８３】
その結果、上記のような減衰器スイッチを用いて構成した携帯電話端末装置は、バンド切替に伴うスイッチの過渡応答時間による遅延問題が解消し、フィードバック制御の時間遅れなどによる追従動作の遅れと、バンド切替時の出力レベルの不連続性とによって、バンド切替の時点で一時的に携帯電話端末装置の出力が所望直線上から外れるということがなく、高品質の通話が可能となる。また、高周波部におけるバンド選択切替を利得制御のみを用いて行うだけでよく、バンド切替制御を簡略化できる。さらに、高周波部でのバンド切替スイッチを省くことが可能となり、省スペースを実現し、小型化を実現することができる。
【００８４】
並列接続した、少なくとも２つ以上の直列可変抵抗の動作を利得制御動作範囲分以上だけシフトする構成として、例えば一方の直列可変抵抗となる電界効果トランジスタのソースと他方の直列可変抵抗となる電界効果トランジスタのゲートにそれぞれ基準電圧を印加する構成がある。このような構成では、１種類の利得制御電圧で利得制御およびスイッチ制御を行うため、極めて高精度な利得制御が可能である。また、利得制御動作電圧の設定を自由に変えることが可能である。
【００８５】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施の形態を図１から図６に基づいて説明する。
【００８６】
図１に本発明の第１の実施の形態における携帯電話端末装置のブロック図を示す。以下、図１を用いて第１の実施の形態における携帯電話端末装置の構成および動作について説明する。
【００８７】
この携帯電話端末装置は、図１に示すように、マイコン・ロジック部などで構成され、音声信号を処理するベースバンド部１０１と、ベースバンド部１０１で処理された音声信号を入力として基地局との間で通信を行う無線部２０１とからなる。
【００８８】
無線部２０１は、基地局への送信信号を生成する送信部２６０と、基地局からの送信信号を受信する受信部２２０とからなる。
【００８９】
送信部２６０は、ベースバンド部１０１から与えられる音声信号の変調、中間周波数信号の利得の制御および周波数変換のための混合を行う中間周波部２３０と、中間周波部２３０から出力される高周波信号を増幅してスイッチ３１０を介してアンテナ３００へ供給する高周波部２７０とからなる。
【００９０】
中間周波部２３０は、ベースバンド部１０１から与えられる音声信号による中間周波信号の変調を行う変調器２３１と、変調器２３１の出力信号である中間周波信号を可変利得で増幅する可変利得中間周波増幅器２３２と、可変利得中間周波増幅器２３２の出力信号を高周波に変換するためのミキサ２３３とからなる。上記の可変利得中間周波増幅器２３２は、バイポーラトランジスタを用いて構成されることが多い。この可変利得中間周波増幅器２３２は、±１ｄＢ Ｌｉｎｅａｒｉｔｙの直線性をもって３０ｄＢ程度の範囲にわたって利得が可変できる。この場合、利得は、連続的に変化する利得制御電圧によって３０ｄＢ程度の範囲にわたって連続制御される。
【００９１】
高周波部２７０は、中間周波部２３０から出力される高周波信号のバンド選択切替および利得制御を行うスイッチ利得制御器２７１と、スイッチ利得制御器２７１のバンドＡの出力を電力増幅する電力増幅器２４２と、スイッチ利得制御器２７１のバンドＢの出力を電力増幅する電力増幅器２５２とからなる。このスイッチ利得制御器２７１は、バンドＡ，Ｂの選択切替を行いかつ、選択バンドにおいて±１ｄＢ Ｌｉｎｅａｒｉｔｙの直線性をもって２０ｄＢ以上の範囲にわたって利得の可変が可能である。この場合、連続的に変化する利得制御電圧によってバンド切替選択動作が行われ、かつ、２０ｄＢ以上の範囲にわたって連続に利得が制御される。
【００９２】
スイッチ利得制御器２７１は、バンドＡ用の前置増幅器（中電力増幅器）２４３と、バンドＢ用の前置増幅器（中電力増幅器）２５３と、前置増幅器２４３と縦続接続されて電力増幅器（高電力増幅器）２４２へ入力されるバンドＡの高周波信号の選択切替と利得の可変を同時に行い、さらに前置増幅器２５３と縦続接続されて電力増幅器（高電力増幅器）２５２へ入力されるバンドＢの高周波信号の選択切替と利得の可変を同時に行う減衰器スイッチ２７２とからなる。
【００９３】
減衰器スイッチ２７２は、バンドＡ，Ｂの選択切替を行いかつ、選択バンドにおいて±１ｄＢ Ｌｉｎｅａｒｉｔｙの直線性をもって２０ｄＢ以上の範囲にわたって利得を可変するため、スイッチのアイソレーションとして２０ｄＢ以上、および減衰器の減衰量として２０ｄＢ以上の範囲にわたって利得を変化させる機能を有する。なお、この実施の形態では、前置増幅器２４３と電力増幅器２４２の２段、および前置増幅器２５３と電力増幅器２５２の２段のそれぞれの増幅器で電力増幅を行っているが、それぞれが１段の増幅器で電力増幅を行ってもよい。
【００９４】
ベースバンド部１０１は、マイコン・ロジック等からなる制御部１２０を含む。制御部１２０は、受信部２２０による受信信号の信号強度を検出するとともに、バンドＡにおいては電力増幅器２４２の出力レベルを検出し、受信信号の信号強度に対応して電力増幅器２４２の出力レベルの目標値を設定し、電力増幅器２４２の出力レベルと電力増幅器２４２の出力レベルの目標値とを比較し、その比較結果に応じた利得制御電圧ＶC（Ｄ） を減衰器スイッチ２７２に、利得制御電圧ＶC（Ｃ）を可変利得中間周波増幅器２３２にそれぞれ加えることにより、電力増幅器２４２の出力レベルが電力増幅器２４２の出力レベルの目標値に一致するように減衰器スイッチ２７２および可変利得中間周波増幅器２３２の利得を追従制御する。
【００９５】
さらに、バンドＢにおいては電力増幅器２５２の出力レベルを検出し、受信信号の信号強度に対応して電力増幅器２５２の出力レベルの目標値を設定し、電力増幅器２５２の出力レベルと電力増幅器２５２の出力レベルの目標値とを比較し、その比較結果に応じた利得制御電圧ＶC（Ｄ）を減衰器スイッチ２７２に、利得制御電圧ＶC（Ｃ）を可変利得中間周波増幅器２３２にそれぞれ加えることにより、電力増幅器２５２の出力レベルが電力増幅器２５２の出力レベルの目標値に一致するように減衰器スイッチ２７２および可変利得中間周波増幅器２３２の利得を追従制御する。
【００９６】
この携帯電話端末装置では、上記のようにスイッチ利得制御器２７１および可変利得中間周波増幅器２３２による利得制御によって、±１ｄＢ Ｌｉｎｅａｒｉｔｙの直線性での５０ｄＢ以上の範囲にわたる利得制御を実現している。ＰＤＣの規格では、ミキサ２３３の入力段は２００ＭＨｚ帯で動作し、ミキサ２３３の出力段は９４０ＭＨｚ帯あるいは１４４１ＭＨｚ帯で動作する。そして、電力増幅器２４２あるいは電力増幅器２５２の出力端で＋３０ｄＢｍ（ただし、０ｄＢｍ＝１ｍＷ）、前置増幅器２４３あるいは前置増幅器２５３の出力端で＋８ｄＢｍ、減衰器スイッチ２７２の出力端で−１６ｄＢｍ、ミキサ２３３の出力端で−１５ｄＢｍ、可変利得中間周波増幅器２３２の出力端で−２０ｄＢｍとなっている。
【００９７】
ここで、スイッチ利得制御器２７１で２０ｄＢの範囲の利得制御を行い、可変利得中間周波増幅器２３２で３０ｄＢの範囲の利得制御を行うものとすると、可変利得中間周波増幅器２３２の出力端における信号レベルは−２０ｄＢｍ〜−５０ｄＢｍの範囲で変化する。また、ミキサ２３３の出力端における信号レベルは−１５ｄＢｍ〜−４５ｄＢｍの範囲で変化する。また、減衰器スイッチ２７２の出力端における信号レベルは−１６ｄＢｍ〜−３６ｄＢｍの範囲で変化する。また、前置増幅器２４３あるいは前置増幅器２５３の出力端における信号レベルは＋８ｄＢｍ〜−４２ｄＢｍの範囲で変化する。電力増幅器２４２あるいは電力増幅器２５２の出力端における信号レベルは、＋３０ｄＢｍ〜−２０ｄＢｍの範囲で変化する。
【００９８】
つぎに、減衰器スイッチ２７２の具体的な構成および動作を図２から図６を参照しながら説明する。
【００９９】
図２は減衰器スイッチ（半導体集積回路装置）２７２の構成を示す概略ブロック図であり、図３は減衰器スイッチ２７２の具体的な構成を示す回路図である。この減衰器スイッチ２７２は、１つの半導体基板（ＧａＡｓ）に集積したものである。なお、このような構成はシリコン基板でも集積が可能であり、特にシリコンあるいはシリコン・ゲルマニウム等で構成した場合マイコン・ロジック部も同時に集積が可能である。
【０１００】
このような減衰器スイッチ２７２により、各バンドにおける選択バンドの切替と利得の制御を少なくとも直列の可変抵抗１つで行うことで、スイッチと減衰器をそれぞれ用いた場合に比べて、バンド切替時の利得制御において、より短時間での所望利得への制御を実現することができる。その結果、各バンドにスイッチと減衰器を組み合わせた構成でなくても単独で選択バンド切替と利得制御を同時に実現することが可能となる。並列の可変抵抗の個数を多くすることにより、さらに多数のバンド(モード)選択切替にわたって優れた利得制御を実現することも可能となる。
【０１０１】
減衰器スイッチ２７２は、図２および図３に示すように、高周波信号の信号入力部ＩＮ（Ａ）である入力端子４３と信号出力部ＯＵＴ（Ａ）である出力端子４５とを接続する信号ライン４７と、高周波信号の信号入力部ＩＮ（Ｂ）である入力端子４４と信号出力部ＯＵＴ（Ｂ）である出力端子４６とを接続する信号ライン４８とが並列に設けられている。
【０１０２】
信号ライン４７中には、少なくとも１つ以上の直列（シリーズ）の可変抵抗４１が挿入されている。信号ライン４８中には、少なくとも１つ以上の直列の可変抵抗４２が挿入されている。
【０１０３】
可変抵抗４１と可変抵抗４２は利得制御ライン４９で接続されている。この減衰器スイッチ２７２では、基準電圧印加部となる基準電圧印加端子５１，５２が可変抵抗４１，４２の各々に接続され、基準電圧印加端子５１，５２の各々に基準電圧Ｖref1，Ｖref2が与えられる。また、利得制御電圧印加部となる利得制御電圧印加端子５０が可変抵抗４１，４２の各々に利得制御ライン４９を介して接続されている。
【０１０４】
上記の可変抵抗４１，４２はそれぞれ少なくとも電界効果トランジスタ５３，５５のゲートに抵抗５４，５６を接続したものからなる。信号ライン４７の可変抵抗４１を構成する電界効果トランジスタ５３のドレインが入力端子４３に接続され、ソースが出力端子４５に接続されている。また信号ライン４８の可変抵抗４２を構成する電界効果トランジスタ５５のドレインが入力端子４４に接続され、ソースが出力端子４６に接続されている。
【０１０５】
さらに、可変抵抗４１を構成する電界効果トランジスタ５３のゲートが抵抗５４および利得制御ライン４９を介して利得制御電圧印加端子５０に接続され、可変抵抗４２を構成する電界効果トランジスタ５５のソースが利得制御ライン４９を介して利得制御電圧印加端子５０に接続されている。
【０１０６】
また、可変抵抗４１を構成する電界効果トランジスタ５３のソースには基準電圧印加端子５１から基準電圧Ｖref1が印加され、可変抵抗４２を構成する電界効果トランジスタ５５のゲートには基準電圧印加端子５２から、抵抗５６を介して基準電圧Ｖref2が印加されている。
【０１０７】
上記の抵抗５４，５６は高周波信号の侵入を阻止するために、例えば以下のように下限値と上限値が設定される。まず、下限値は１ｋΩである。その設定理由は、アイソレーションとして２０ｄＢ以上ないと高周波信号が侵入し、ロスが増大するなど、スイッチ特性・利得制御特性に影響するからであり、上記の値に設定するとアイソレーションとして２０ｄＢ以上が得られる。
【０１０８】
また、上限値は１００ｋΩである。その設定理由は、電界効果トランジスタのゲート・リーク電流が例えば１μＡ流れた場合に、電界効果トランジスタのゲートに挿入される抵抗の抵抗値を１００ｋΩとした場合に、その抵抗の電圧降下ＶDROPが
ＶDROP＝１×１０-6×１００×１０3＝０．１（Ｖ）
となり、抵抗値が１００ｋΩを超えると、制御電圧のずれが０．１Ｖを超え、利得制御特性に無視できない影響を及ぼすことになるからである。
【０１０９】
以上のような構成の減衰器スイッチ２７２について、その動作を説明する。携帯電話端末装置ではリチウム電池等により３．０Ｖ程度までの電圧で駆動される。また、電界効果トランジスタのしきい値電圧は可変抵抗が利得制御動作を開始するバイアスを示すものであり、言い換えれば電界効果トランジスタが完全にオフ状態（ピンチオフ）になるバイアスである。可変抵抗４１，４２のための電界効果トランジスタのしきい値電圧Ｖthは全て等しいものを用いる。この例では、−０．５Ｖとしている。
【０１１０】
可変抵抗４１，４２の基準電圧印加端子５１，５２にそれぞれ異なった基準電圧Ｖref1，Ｖref2を印加しておく。可変抵抗４１，４２の基準電圧印加端子５１，５２に印加する基準電圧Ｖref1，Ｖref2について以下に説明する。
【０１１１】
ここで、電界効果トランジスタにより形成される可変抵抗は、ゲート・ソース間電圧ＶGSが電界効果トランジスタのしきい値電圧Ｖthよりも小さくなったときに（ＶGS≦Ｖth）に完全にオフ状態（ピンチオフ）になり、抵抗値は最大になる。また、各電界効果トランジスタのゲート・ソース間電圧ＶGSはゲート電圧ＶGとソース電圧ＶSの差（ＶG−ＶS）で表され、利得制御電圧ＶC（Ｄ）と基準電圧Ｖref1，Ｖref2の組合せで抵抗値が変化することになる。そのため、基準電圧Ｖref1，Ｖref2の設定値を変えれば、可変抵抗における利得制御できる利得制御電圧ＶC（Ｄ）の範囲を制御することが可能となる。
【０１１２】
利得制御電圧ＶC（Ｄ）において、可変抵抗４１，４２が各々分担する利得制御電圧ＶC（Ｄ）の範囲は、可変抵抗４１，４２による直線利得制御動作範囲が実質的に重ならない状態に設定すればよく、可変抵抗４２が低電圧側とし、可変抵抗４１が高電圧側としており、任意に設定することが可能である。
【０１１３】
いま可変抵抗４１の電界効果トランジスタ５３のしきい値（ピンチオフ）電圧をＶth1、可変抵抗４２の電界効果トランジスタ５５のしきい値（ピンチオフ）電圧をＶth2とし、可変抵抗４１の電界効果トランジスタ５３が完全オフ（ピンチオフ）となる利得制御電圧をＶCOFF(A)、可変抵抗４２の電界効果トランジスタ５５が完全オフ（ピンチオフ）となる利得制御電圧をＶCOFF(B)と定義する。各電界効果トランジスタのゲート・ソース間電圧ＶGSはゲート電圧ＶGとソース電圧ＶSの差（ＶG−ＶS）で表されるので、
Ｖth1＝ＶCOFF(A)−Ｖref1……（１）
Ｖth2＝Ｖref2−ＶCOFF(B)……（２）
（１）、（２）式からわかるように利得制御電圧は、電界効果トランジスタ５３ではゲートに、電界効果トランジスタ５５ではソースに印加されるため、利得制御電圧の増大に伴い電界効果トランジスタ５３の利得制御動作はＯＦＦからＯＮへ、逆に電界効果トランジスタ５５の利得制御動作はＯＮからＯＦＦへと、これら電界効果トランジスタ５３，５５は相補的に変化する。
【０１１４】
ここで、このＶCOFF(A), ＶCOFF(B)の差をΔＶとすると
ΔＶ＝ＶCOFF(A)−ＶCOFF(B) ……（３）
で表される。このΔＶは正の値になるよう設定が必要である。つまり、ＶCOFF(A)の方がＶCOFF(B)に比べ大きい値に設定することが必要である。
【０１１５】
このような設定にすることで電界効果トランジスタ５３が完全オフ状態のときに、電界効果トランジスタ５５が利得制御動作を行うことができ、さらに電界効果トランジスタ５５が完全オフ状態のときに、電界効果トランジスタ５３が利得制御動作を行うことができる。つまり、一方の電界効果トランジスタ５３または５５が完全オフ状態のときに、他方の電界効果トランジスタ５５または５３が利得制御動作を行うことができるのである。このような動作はスイッチ動作と利得制御動作を同時に行うことができることを示している。
【０１１６】
さらに、このΔＶは各電界効果トランジスタのしきい値電圧の作製時におけるバラツキ、温度変化に対する変動等の影響を受けない値に設定することが必要である。電界効果トランジスタのしきい値電圧の作製時バラツキが±０．１Ｖ程度、温度変化に対する変動が±０．１Ｖ程度であるので、少なくともΔＶは０．４Ｖ以上の値に設定する必要がある。
【０１１７】
また、最大値は２．０Ｖ程度以下に設定することが必要である。それはベースバンド部の制御部から利得制御電圧として出力され得る値は０〜３．０Ｖ程度のため、ＶCOFF(A)，ＶCOFF(B)をその範囲に設定しかつ、各電界効果トランジスタのしきい値電圧の作製時におけるバラツキ、温度変化に対する変動等の影響を受けないで利得制御動作を行うために必要である。本実施の形態ではＶCOFF(A)＝１．５Ｖ，ＶCOFF(B)＝１．０Ｖ，ΔＶ＝０．５Ｖに設定した。
【０１１８】
ここで（１）式を（３）式へ代入すると
ＶCOFF(B)＝Ｖref1＋Ｖth1−ΔＶ……（４）
さらに（４）式を（２）式へ代入すると
Ｖref2＝Ｖref1＋Ｖth1＋Ｖth2−ΔＶ……（５）
いまＶth1＝Ｖth2＝Ｖthとすると
Ｖref2＝Ｖref1＋２Ｖth−ΔＶ……（６）
となる。
【０１１９】
（５）式より可変抵抗４１の電界効果トランジスタ５３の基準電圧印加部５１に印加される電圧Ｖref1よりも可変抵抗４２の電界効果トランジスタ５５の基準電圧印加部５２に印加される電圧Ｖref2の方が、電界効果トランジスタ５３のしきい値電圧Ｖth1と電界効果トランジスタ５５のしきい値電圧とＶth2を加え、電界効果トランジスタ５３，５５の完全オフとなる利得制御電圧差ΔＶを差し引いた分相当の値だけ低い設定が必要である。
【０１２０】
さらに、（６）式より可変抵抗４１の電界効果トランジスタ５３の基準電圧印加部５１に印加される電圧Ｖref1よりも可変抵抗４２の電界効果トランジスタ５５の基準電圧印加部５２に印加される電圧Ｖref2の方が、電界効果トランジスタ５３，５５のしきい値電圧Ｖthの２倍を加え、電界効果トランジスタ５３，５５の完全オフとなる利得制御電圧差ΔＶを差し引いた分相当の値だけ低い設定が必要である。
【０１２１】
本実施の形態によればＶth＝−０．５Ｖ， ΔＶ＝０．５Ｖであるので、
Ｖref2＝Ｖref1−１．５……（７）
となり、Ｖref2の方がＶref1よりも１．５Ｖ低い値の設定が必要となる。本実施の形態によればＶref1＝２．０Ｖ，Ｖref2＝０．５Ｖに設定している。
【０１２２】
以上のように、バンド選択切替と選択バンドの利得制御を同時に行う場合において、可変抵抗４１の基準電圧Ｖref1と、可変抵抗４２の基準電圧Ｖref2とをそれぞれ適切に設定することにより、バンド（Ａ）の可変抵抗４１とバンド（Ｂ）の可変抵抗４２の利得制御動作範囲が相補的に動作するように接続し、一つの利得制御電圧でバンド選択切替と選択バンドの利得制御を同時に行うことが可能である。
【０１２３】
図４は図３に示した減衰器スイッチ２７２の利得制御電圧ＶC（Ｄ）に対する利得制御の特性図である。以下、図４を参照して、図３の減衰器スイッチ２７２の動作を説明する。
【０１２４】
ここで、電界効果トランジスタのしきい値電圧Ｖthがすべて−０．５Ｖであるとすると、基準電圧Ｖref1は２．０Ｖに設定され、基準電圧Ｖref2は０．５Ｖに設定される。
【０１２５】
利得制御電圧印加端子５０に０〜０．７Ｖの電圧を印加した場合（図４：利得制御電圧範囲（ａ））には、可変抵抗４１の抵抗値ＲON（ＦＥＴ５３）は最大値、可変抵抗４２の抵抗値ＲON（ＦＥＴ５５）は最小値を示すため、入力端子４３，４４から入力された信号は、出力端子４５での出力信号の大きさＰOUT（Ａ） が最小、出力端子４６での出力信号の大きさPOUT（Ｂ）が最大となる。この状態はバンド（Ｂ）が選択され、バンド（Ａ）が非選択状態である。
【０１２６】
利得制御電圧印加端子５０に０．７Ｖを超えて電圧を印加した場合（図４：利得制御電圧範囲（ｂ））には、可変抵抗４１の抵抗値ＲON（ＦＥＴ５３）は最大値を示したまま、可変抵抗４２の抵抗値ＲON（ＦＥＴ５５）は増加し始めるため、出力端子４５での出力信号の大きさＰOUT（Ａ） が最小のまま、出力端子４６の出力信号の大きさＰOUT（Ｂ） は減少する。通常、電界効果トランジスタによる可変抵抗が直線利得制御動作を行う利得制御電圧範囲は０．２〜０．３Ｖ程度であり、利得制御電圧印加端子５０に１．０Ｖの電圧が印加されるまで、利得は直線的に２０ｄＢ程度減少する。この状態はバンド（Ａ）が非選択であり、バンド（Ｂ）が選択された状態でバンド（Ｂ）が利得制御されている状態を示す。
【０１２７】
利得制御電圧印加端子５０に１．０Ｖの電圧が印加されると（図４：利得制御電圧範囲（ｃ））、増加していた可変抵抗４２の抵抗値ＲON（ＦＥＴ５５）は最大値を示し、可変抵抗４１の抵抗値ＲON（ＦＥＴ５３）も最大値を示したままのため、出力端子４６の出力信号の大きさＰOUT（Ｂ） と出力端子４５の出力信号の大きさＰOUT（Ａ） はそれぞれ最小値となる。この状態はバンド（Ａ）が非選択、バンド（Ｂ）が選択から非選択への切替の状態を示す。
【０１２８】
利得制御電圧印加端子５０に１．５Ｖの電圧が印加されると（図４：利得制御電圧範囲（ｄ））、可変抵抗４２の抵抗値ＲON（ＦＥＴ５５）は最大値を示したまま、最大値を示していた可変抵抗４１の抵抗値ＲON（ＦＥＴ５３）は減少し始めるため、出力端子４６の出力信号の大きさＰOUT（Ｂ） は最小値のまま、出力端子４５の出力信号の大きさＰOUT（Ａ） は増大し始める。この状態はバンド（Ａ）が非選択から選択へ切り替わり、かつバンド（Ａ）での利得制御が開始され、バンド（Ｂ）が非選択の状態を示す。
【０１２９】
利得制御電圧印加端子５０に１．８Ｖの電圧が印加されるまで、出力端子４５の出力信号の大きさＰOUT（Ａ） は直線的に２０ｄＢ程度増大する。ここで、可変抵抗４２の抵抗値ＲON（ＦＥＴ５５）は最大値を示したままであり、出力端子４６の出力信号の大きさＰOUT（Ｂ） は最小値のままである。
【０１３０】
利得制御電圧印加端子５０に１．８Ｖの電圧が印加されると（図４：利得制御電圧範囲（ｅ））、可変抵抗４２の抵抗値ＲON（ＦＥＴ５５）は最大値を示したまま、減少していた可変抵抗４１の抵抗値ＲON（ＦＥＴ５３）は最小値を示し、出力端子４６での出力信号の大きさＰOUT（Ｂ） が最小のまま、出力端子４５の出力信号の大きさＰOUT（Ａ） は最大値となる。この状態はバンド（Ａ）が選択され、かつバンド（Ａ）の利得制御が行われ、バンド（Ｂ）が非選択の状態を示す。
【０１３１】
利得制御電圧印加端子５０に１．８Ｖ以上の電圧を印加しても可変抵抗４１の抵抗値ＲON（ＦＥＴ５３）は最小値、可変抵抗４２の抵抗値ＲON（ＦＥＴ５５）は最大値を示すので、出力端子４６での出力信号の大きさＰOUT（Ｂ） が最小のまま、出力端子４５の出力信号の大きさＰOUT（Ａ） は最大のままとなる。
【０１３２】
以上のように、この実施の形態によれば、減衰器スイッチにおいて、電界効果トランジスタによる可変抵抗４１，４２を並列に接続する構成を採用し、可変抵抗４１と可変抵抗４２の利得制御動作範囲を重ならないようシフトすることにより、可変抵抗４１，４２の利得制御動作を相補的にすることができるため、制御電圧に対するバンド選択切替および選択バンドでの利得制御を同時にすることが可能である。この可変抵抗４１，４２の利得制御動作範囲のシフトは外部のマイコンから基準電圧を調整することで可能である。
【０１３３】
したがって、携帯電話端末装置の高周波部において、一つの半導体装置でバンド選択切替と選択バンドの利得制御を行うことが可能となる。その結果、従来例のような、図１７に示したような、バンド切替に伴って発生する電力増幅器の出力レベルの目標値からの一時的な外れを回避することができ、図５に示したような携帯電話端末装置のバンド切替時における利得制御の高精度化が容易となる。また、利得制御電圧の設定が１種類でよいので、制御部１２０の回路構成の簡略化が可能である。また、高周波部におけるスイッチを省くことができ、省スペース化を達成し、携帯電話端末装置の小型化を進めることができる。
【０１３４】
また、上記実施の形態ではバンド（Ａ）側の可変抵抗４１の基準電圧印加端子５１とバンド（Ｂ）側の可変抵抗４２の基準電圧印加端子５２をそれぞれ設けたが、図６に示すように、基準電圧印加端子５１のみを設け、可変抵抗４１へ加える基準電圧Ｖref1をバイアス抵抗５７，５８で分圧することにより、可変抵抗４２への基準電圧印加を行ってもよい。この場合、基準電圧印加端子は一つしか用いないため、回路の簡略化が可能である。バイアス抵抗５７，５８は高周波信号の侵入を阻止する役割をそれぞれ果たしている。上記のバイアス抵抗５７，５８は高周波信号の侵入を阻止するために、５ｋΩ程度以上１００ｋΩ以下の抵抗値に設定されている。
【０１３５】
バイアス抵抗５７，５８が５ｋΩ程度以上１００ｋΩ以下の抵抗値に設定されていることの理由について、以下に説明する。
【０１３６】
まず、下限値が５ｋΩ程度であることについては以下のとおりである。バイアス抵抗５７，５８が小さい値だと高周波信号がグラウンド（ＧＮＤ）へパスし、スイッチ動作および利得制御動作ができないため、５ｋΩ以上（アイソレーション４０ｄＢ以上）必要である。また、基準電圧Ｖref1が３Ｖの場合、各バイアス抵抗５７，５８に流れる電流は、
Ｉ＝３Ｖ／１０ｋΩ＝３００μＡ
以上となり、電力消費が大きくなってしまう。
【０１３７】
一方、上限値が１００ｋΩであることについては以下のとおりである。基準電圧Ｖref1が３Ｖの場合、各バイアス抵抗５７，５８に流れる電流は、
Ｉ＝３Ｖ／２００ｋΩ＝１５μＡ
である。今、バイアス抵抗５７の両端の電圧は、
Ｖ＝１５μＡ×１００ｋΩ＝１．５Ｖ
である。このとき、電界効果トランジスタのリーク電流が１μＡ流れ込んだとすると、１μＡ×１００ｋΩ＝０．１Ｖのバイアス変動が生じてしまい、利得制御特性がずれて、精度よく利得制御を行えない。
【０１３８】
なお、上記実施の形態では、電界効果トランジスタによるバンド（Ａ）側の可変抵抗４１とバンド（Ｂ）側の可変抵抗４２の２個の可変抵抗を並列接続した構成を用いたが、それ以上の複数個の可変抵抗を並列接続してもよく、並列接続する可変抵抗の数を多くすればする程、バンド選択切替および利得制御を多バンドにわたり行うことが可能である。
【０１３９】
ここで、３バンドのゲイン制御を行うことができる減衰器スイッチの例を図７および図８を参照しながら説明する。
【０１４０】
この減衰器スイッチは、図７に示すように、高周波信号の信号入力部ＩＮ（Ａ）である入力端子６５と信号出力部ＯＵＴ（Ａ）である出力端子６８とを接続する信号ライン７１と、高周波信号の信号入力部ＩＮ（Ｂ）である入力端子６６と信号出力部ＯＵＴ（Ｂ）である出力端子６９とを接続する信号ライン７２と、高周波信号の信号入力部ＩＮ（Ｃ）である入力端子６７と信号出力部ＯＵＴ（Ｃ）である出力端子７０とを接続する信号ライン７３とが並列に設けられている。
【０１４１】
信号ライン７１中には、少なくとも１つ以上の直列（シリーズ）の可変抵抗６１，６２が挿入されている。信号ライン７２中には、少なくとも１つ以上の直列の可変抵抗６３が挿入されている。信号ライン７３中には、少なくとも１つ以上の直列の可変抵抗６４が挿入されている。
【０１４２】
可変抵抗６１と可変抵抗６２と可変抵抗６３と可変抵抗６４とは利得制御ライン７４で接続されている。この減衰器スイッチでは、基準電圧印加部となる基準電圧印加端子７６，７７，７８，７９が可変抵抗６１，６２，６３，６４の各々に接続され、基準電圧印加端子７６，７７，７８，７９の各々に基準電圧Ｖref11，Ｖref12，Ｖref13，Ｖref14が与えられる。また、利得制御電圧印加部となる利得制御電圧印加端子７５が可変抵抗６１，６２，６３，６４の各々に利得制御ライン７４を介して接続されている。
【０１４３】
上記の可変抵抗６１，６２，６３，６４は、図３に示したものと同様に、それぞれ少なくとも電界効果トランジスタのゲートに抵抗を接続したものからなる。
【０１４４】
信号ライン７１の可変抵抗６１を構成する電界効果トランジスタ（図示せず）のドレインが入力端子６５に接続され、ソースが可変抵抗６２を構成する電界効果トランジスタ（図示せず）のドレインに接続され、可変抵抗６２を構成する電界効果トランジスタのソースが出力端子６８に接続されている。また、信号ライン７２の可変抵抗６３を構成する電界効果トランジスタ（図示せず）のドレインが入力端子６６に接続され、ソースが出力端子６９に接続されている。また、信号ライン７３の可変抵抗６４を構成する電界効果トランジスタ（図示せず）のドレインが入力端子６７に接続され、ソースが出力端子７０に接続されている。
【０１４５】
さらに、可変抵抗６１を構成する電界効果トランジスタのゲートが抵抗および利得制御ライン７４を介して利得制御電圧印加端子７５に接続され、可変抵抗６２を構成する電界効果トランジスタのソースが利得制御ライン７４を介して利得制御電圧印加端子７５に接続され、可変抵抗６３を構成する電界効果トランジスタのソースが利得制御ライン７４を介して利得制御電圧印加端子７５に接続され、可変抵抗６４を構成する電界効果トランジスタのゲートが抵抗および利得制御ライン７４を介して利得制御電圧印加端子７５に接続されている。
【０１４６】
また、可変抵抗６１を構成する電界効果トランジスタのソースには基準電圧印加端子７６から基準電圧Ｖref11が印加され、可変抵抗６２を構成する電界効果トランジスタのゲートには基準電圧印加端子７７から、抵抗を介して基準電圧Ｖref12が印加され、可変抵抗６３を構成する電界効果トランジスタのゲートには基準電圧印加端子７８から、抵抗を介して基準電圧Ｖref13が印加され、可変抵抗６４を構成する電界効果トランジスタのソースには基準電圧印加端子７９から基準電圧Ｖref14が印加されている。
【０１４７】
図８は図７に示した減衰器スイッチの利得制御電圧ＶC（Ｄ）に対する利得制御の特性図である。以下、図８を参照して、図７の減衰器スイッチの動作を説明する。
【０１４８】
ここで、電界効果トランジスタのしきい値電圧Ｖthがすべて−０．５Ｖであるとすると、基準電圧Ｖref11は１．８Ｖに設定され、基準電圧Ｖref12は１．７Ｖに設定され、基準電圧Ｖref13は０．５Ｖに設定され、基準電圧Ｖref14は３．０Ｖに設定される。
【０１４９】
利得制御電圧印加端子７５に０〜０．７Ｖの電圧を印加した場合（図８：利得制御電圧範囲（ａ））には、可変抵抗６１，６４の抵抗値ＲONは最大値、可変抵抗６２，６３の抵抗値ＲONは最小値を示すため、入力端子６５，６６，６７から入力された信号は、出力端子６８での出力信号の大きさＰOUT（Ａ） が最小、出力端子６９での出力信号の大きさPOUT（Ｂ）が最大、出力端子７０での出力信号の大きさＰOUT（Ｃ） が最小となる。この状態はバンド（Ｂ）が選択され、バンド（Ａ），（Ｃ）が非選択状態である。
【０１５０】
利得制御電圧印加端子７５に０．７Ｖを超えて電圧を印加した場合（図８：利得制御電圧範囲（ｂ））には、可変抵抗６１，６４の抵抗値ＲONは最大値を示し、可変抵抗６２の抵抗値ＲONは最小値を示したまま、可変抵抗６３の抵抗値ＲONは増加し始めるため、出力端子６８での出力信号の大きさＰOUT（Ａ） が最小で、出力端子７０での出力信号の大きさＰOUT（Ｃ） が最小のまま、出力端子６９の出力信号の大きさＰOUT（Ｂ） は減少する。通常、電界効果トランジスタによる可変抵抗が直線利得制御動作を行う利得制御電圧範囲は０．２〜０．３Ｖ程度であり、利得制御電圧印加端子７５に１．０Ｖの電圧が印加されるまで、利得は直線的に２０ｄＢ程度減少する。この状態はバンド（Ａ），（Ｃ）が非選択であり、バンド（Ｂ）が選択された状態でバンド（Ｂ）が利得制御されている状態を示す。
【０１５１】
利得制御電圧印加端子７５に１．０Ｖの電圧が印加されると（図８：利得制御電圧範囲（ｃ））、増加していた可変抵抗６３の抵抗値ＲONは最大値を示し、可変抵抗６２の抵抗値ＲONは最小値を示したままで、可変抵抗６１，６４の抵抗値ＲONも最大値を示したままのため、出力端子６９の出力信号の大きさＰOUT（Ｂ） と出力端子６８の出力信号の大きさＰOUT（Ａ） と出力端子７０の出力信号の大きさＰOUT（Ｃ） とはそれぞれ最小値となる。この状態はバンド（Ａ），（Ｃ）が非選択、バンド（Ｂ）が選択から非選択への切替の状態を示す。
【０１５２】
利得制御電圧印加端子７５に１．３Ｖの電圧が印加されると（図８：利得制御電圧範囲（ｄ））、可変抵抗６３，６４の抵抗値ＲONは最大値を示し、可変抵抗６２の抵抗値ＲONは最小値を示したまま、最大値を示していた可変抵抗６１の抵抗値ＲONは減少し始めるため、出力端子６９，７０の出力信号の大きさＰOUT（Ｂ），ＰOUT（Ｃ） は最小値のまま、出力端子６８の出力信号の大きさＰOUT（Ａ） は増大し始める。この状態はバンド（Ａ）が非選択から選択へ切り替わり、かつバンド（Ａ）での利得制御が開始され、バンド（Ｂ），（Ｃ）が非選択の状態を示す。
【０１５３】
利得制御電圧印加端子７５に１．６Ｖの電圧が印加されるまで、出力端子６８の出力信号の大きさＰOUT（Ａ） は直線的に２０ｄＢ程度増大する。ここで、可変抵抗６３，６４の抵抗値ＲONは最大値を示したままであり、出力端子６９，７０の出力信号の大きさＰOUT（Ｂ），ＰOUT（Ｃ） は最小値のままである。
【０１５４】
利得制御電圧印加端子７５に１．６Ｖの電圧が印加されると（図８：利得制御電圧範囲（ｅ））、可変抵抗６３，６４の抵抗値ＲONは最大値を示し、可変抵抗６２の抵抗値ＲONは最小値を示したまま、減少していた可変抵抗６１の抵抗値ＲONは最小値を示し、出力端子６９，７０での出力信号の大きさＰOUT（Ｂ），ＰOUT（Ｃ） が最小のまま、出力端子６８の出力信号の大きさＰOUT（Ａ） は最大値となる。この状態はバンド（Ａ）が選択され、かつバンド（Ａ）の利得制御が行われ、バンド（Ｂ），（Ｃ）が非選択の状態を示す。
【０１５５】
利得制御電圧印加端子７５に１．９Ｖを超えて電圧を印加した場合（図８：利得制御電圧範囲（ｆ））には、可変抵抗６３，６４の抵抗値ＲONは最大値を示し、可変抵抗６１の抵抗値ＲONは最小値を示したまま、可変抵抗６２の抵抗値ＲONは増加し始めるため、出力端子６９，７０での出力信号の大きさＰOUT（Ｂ）， ＰOUT（Ｃ） が最小のまま、出力端子６８の出力信号の大きさＰOUT（Ａ） は減少する。利得制御電圧印加端子７５に２．２Ｖの電圧が印加されるまで、利得は直線的に２０ｄＢ程度減少する。この状態はバンド（Ｂ），（Ｃ）が非選択であり、バンド（Ａ）が選択された状態でバンド（Ａ）が利得制御されている状態を示す。
【０１５６】
利得制御電圧印加端子７５に２．２Ｖの電圧が印加されると（図８：利得制御電圧範囲（ｇ））、増加していた可変抵抗６２の抵抗値ＲONは最大値を示し、可変抵抗６３，６４の抵抗値ＲONも最大値を示し、可変抵抗６１の抵抗値ＲONは最小値を示したままのため、出力端子６８の出力信号の大きさＰOUT（Ａ） と出力端子６９の出力信号の大きさＰOUT（Ｂ） と出力端子７０の出力信号の大きさＰOUT（Ｃ） とはそれぞれ最小値となる。この状態はバンド（Ｂ），（Ｃ）が非選択、バンド（Ａ）が選択から非選択への切替の状態を示す。
【０１５７】
利得制御電圧印加端子７５に２．５Ｖの電圧が印加されると（図８：利得制御電圧範囲（ｈ））、可変抵抗６２，６３の抵抗値ＲONは最大値を示し、可変抵抗６１の抵抗値ＲONは最小値を示したまま、最大値を示していた可変抵抗６４の抵抗値ＲONは減少し始めるため、出力端子６８，６９の出力信号の大きさＰOUT（Ａ），ＰOUT（Ｂ） は最小値のまま、出力端子７０の出力信号の大きさＰOUT（Ｃ） は増大し始める。この状態はバンド（Ｃ）が非選択から選択へ切り替わり、かつバンド（Ｃ）での利得制御が開始され、バンド（Ａ），（Ｂ）が非選択の状態を示す。
【０１５８】
利得制御電圧印加端子７５に２．８Ｖの電圧が印加されるまで、出力端子７０の出力信号の大きさＰOUT（Ｃ） は直線的に２０ｄＢ程度増大する。ここで、可変抵抗６２，６３の抵抗値ＲONは最大値を示し、可変抵抗６１の抵抗値ＲONは最小値を示したままであり、出力端子６８，６９の出力信号の大きさＰOUT（Ａ），ＰOUT（Ｂ） は最小値のままである。
【０１５９】
利得制御電圧印加端子７５に２．８Ｖの電圧が印加されると（図８：利得制御電圧範囲（ｉ））、可変抵抗６２，６３の抵抗値ＲONは最大値を示し、可変抵抗６１の抵抗値ＲONは最小値を示したまま、減少していた可変抵抗６４の抵抗値ＲONは最小値を示し、出力端子６８，６９での出力信号の大きさＰOUT（Ａ），ＰOUT（Ｂ） が最小のまま、出力端子７０の出力信号の大きさＰOUT（Ｃ） は最大値となる。この状態はバンド（Ｃ）が選択され、かつバンド（Ｃ）の利得制御が行われ、バンド（Ａ），（Ｂ）が非選択の状態を示す。
【０１６０】
利得制御電圧印加端子７５に２．８Ｖ以上の電圧を印加しても可変抵抗６１，６４の抵抗値ＲONは最小値、可変抵抗６２，６３の抵抗値ＲONは最大値を示すので、出力端子６８，６９での出力信号の大きさＰOUT（Ａ），ＰOUT（Ｂ） が最小のまま、出力端子７０の出力信号の大きさＰOUT（Ｃ） は最大のままとなる。
【０１６１】
上記の減衰器スイッチが用いられる携帯電話端末装置は、３バンド切替タイプのものとなる。
【０１６２】
また、上記実施の形態では、各可変抵抗４１，４２のための各電界効果トランジスタ５３，５５のドレイン−ソース電極間には並列に何も接続せずに用いたが、各電界効果トランジスタ５３，５５の固有の抵抗値のバラツキを抑制するためおよび、可変抵抗範囲を制御するために、電界効果トランジスタ５３，５５のドレイン−ソース電極間に並列に抵抗等を接続して用いてもよい。このことにより各可変抵抗のもつ利得制御量が安定し、極めて高精度な利得制御が可能となる。
【０１６３】
また、上記実施の形態では、各可変抵抗４１，４２のための各電界効果トランジスタ５３，５５のゲートの本数をそれぞれ一本で構成しているが、それ以上の複数本のゲート（マルチゲートタイプ）を用いてもよく、用いるゲートの本数を多くすればする程、利得制御幅が広くなり、また高い入力信号であっても歪み特性の劣化を抑えたスイッチ・利得制御が可能となる。また、各可変抵抗４１，４２のための各電界効果トランジスタは各々１つであったが、２個以上の複数個の電界効果トランジスタの直列回路であってもよい。
【０１６４】
さらに、上記実施の形態では、各可変抵抗４１，４２のために各電界効果トランジスタ５３，５５を用いた場合を示したが、本発明はこれに限ることなく、たとえばダイオード等の素子であってもよい。
【０１６５】
なお、これらの減衰器は、ＰＤＣ方式だけでなく、様々な移動体通信方式（ＣＤＭＡ（ＩＳ−９５），ＧＳＭ，ＰＣＳ，ＤＣＳ，Ｗｉｄｅｂａｎｄ−ＣＤＭＡ，ＣＤＭＡ２０００，ＰＨＳなど）に用いることができる。
【０１６６】
【発明の効果】
本発明の第１の減衰器スイッチによれば、第１の信号ラインに接続した、直列可変抵抗を有し、さらに第１の信号ラインに並列に設けた第２の信号ラインに接続した直列可変抵抗を有し、信号ラインの選択切替を各可変抵抗の利得を制御することにより行い、選択信号ライン側の可変抵抗が信号ライン上の信号利得を実質的に直線的に制御するので、簡単な構成で信号ラインの選択と選択信号ライン上の信号利得の制御とを行うことができる。
【０１６７】
本発明の第２の減衰器スイッチによれば、第１の信号ラインに接続した直列可変抵抗を有し、さらに第１の信号ラインに並列に設けた第２の信号ラインに接続した直列可変抵抗を有し、少なくとも２つ以上の並列に設けた電界効果トランジスタによる直列可変抵抗の動作を、少なくとも利得制御（スイッチ）動作範囲分以上だけシフトし、それぞれの直列可変抵抗の動作範囲が異なる利得制御電圧範囲に対応するように設定し、かつ第１の信号ラインに接続した直列可変抵抗の利得制御動作範囲と第２の信号ラインに接続した直列可変抵抗の利得制御動作範囲とを実質的に連続させ、各信号線の切替および利得制御を１種類の利得制御電圧のみで行うため、信号線選択切替時の利得の差違をなくし信号線切替に対する利得制御動作を極めて高精度に行うことが可能である。
【０１６８】
本発明の第３の減衰器スイッチによれば、ゲイン制御可能な信号ラインが３本以上となった点が第１の減衰器スイッチと異なるが、その他の効果は第１の減衰器スイッチと同じである。
【０１６９】
本発明の第４の減衰器スイッチによれば、ゲイン制御可能な信号ラインが３本以上となった点が第１の減衰器スイッチと異なるが、その他の効果は第２の減衰器スイッチと同じである。
【０１７０】
本発明の第１の携帯電話端末装置によれば、減衰器スイッチとして、第１の信号ラインに接続した直列可変抵抗を有し、さらに第１の信号ラインに並列に設けた第２の信号ラインに接続した直列可変抵抗を有するものを用い、この減衰器スイッチにおいて、バンド選択切替を各可変抵抗の利得を制御することにより行い、選択バンド側の可変抵抗が送信出力を実質的に直線的に制御するので、バンド切替に伴うスイッチの過渡応答時間による遅延問題が解消し、フィードバック制御の時間遅れなどによる追従動作の遅れと、バンド切替時の出力レベルの不連続性とによって、バンド切替の時点で一時的に携帯電話端末装置の出力が所望直線上から外れるということがなく、高品質の通話が可能となる。また、バンド選択切替を利得制御のみを用いて行うだけでよく、バンド切替制御を簡略化できる。さらに、高周波部でのバンド切替スイッチを省くことが可能となり、省スペースを実現し、小型化を実現することができる。
【０１７１】
本発明の第２の携帯電話端末装置によれば、減衰器スイッチとして、第１の信号ラインに接続した直列可変抵抗を有し、さらに第１の信号ラインに並列に設けた第２の信号ラインに接続した直列可変抵抗を有するものを用い、少なくとも２つ以上の並列に設けた直列可変抵抗の動作を、少なくとも利得制御（スイッチ）動作範囲分以上だけシフトし、それぞれの直列可変抵抗の動作範囲が異なる利得制御電圧範囲に対応するように設定し、かつ第１の信号ラインに接続した直列可変抵抗の利得制御動作範囲と第２の信号ラインに接続した直列可変抵抗の利得制御動作範囲とを実質的に連続させ、各バンドの切替および利得制御を１種類の利得制御電圧のみで行うため、バンド選択切替時の利得の差違をなくしバンド切替に対する利得制御動作を極めて高精度に行うことが可能である。
【０１７２】
その結果、上記のような減衰器スイッチを用いて構成した携帯電話端末装置は、バンド切替に伴うスイッチの過渡応答時間による遅延問題が解消し、フィードバック制御の時間遅れなどによる追従動作の遅れと、バンド切替時の出力レベルの不連続性とによって、バンド切替の時点で一時的に携帯電話端末装置の出力が所望直線上から外れるということがなく、高品質の通話が可能となる。また、バンド選択切替を利得制御のみを用いて行うだけでよく、バンド切替制御を簡略化できる。さらに、バンド切替スイッチを省くことが可能となり、省スペースを実現し、小型化を実現することができる。
【０１７３】
本発明の第３の携帯電話端末装置によれば、ゲイン制御可能な信号ラインが３本以上となった点が第１の携帯電話端末装置と異なるが、その他の効果は第１の携帯電話端末装置と同じである。
【０１７４】
本発明の第４の携帯電話端末装置によれば、ゲイン制御可能な信号ラインが３本以上となった点が第１の携帯電話端末装置と異なるが、その他の効果は第２の携帯電話端末装置と同じである。
【０１７５】
本発明の第５の携帯電話端末装置によれば、減衰器スイッチとして、第１の信号ラインに接続した直列可変抵抗を有し、さらに第１の信号ラインに並列に設けた第２の信号ラインに接続した直列可変抵抗を有するものを用い、この減衰器スイッチにおいて、バンド選択切替を各可変抵抗の利得を制御することにより行い、選択バンド側の可変抵抗が電力増幅器からの出力を実質的に直線的に制御するので、バンド切替に伴うスイッチの過渡応答時間による遅延問題が解消し、フィードバック制御の時間遅れなどによる追従動作の遅れと、バンド切替時の出力レベルの不連続性とによって、バンド切替の時点で一時的に携帯電話端末装置の出力が所望直線上から外れるということがなく、高品質の通話が可能となる。また、高周波部におけるバンド選択切替を利得制御のみを用いて行うだけでよく、バンド切替制御を簡略化できる。さらに、高周波部でのバンド切替スイッチを省くことが可能となり、省スペースを実現し、小型化を実現することができる。
【０１７６】
本発明の第６の携帯電話端末装置によれば、減衰器スイッチとして、第１の信号ラインに接続した直列可変抵抗を有し、さらに第１の信号ラインに並列に設けた第２の信号ラインに接続した直列可変抵抗を有するものを用い、少なくとも２つ以上の並列に設けた直列可変抵抗の動作を、少なくとも利得制御（スイッチ）動作範囲分以上だけシフトし、それぞれの直列可変抵抗の動作範囲が異なる利得制御電圧範囲に対応するように設定し、かつ第１の信号ラインに接続した直列可変抵抗の利得制御動作範囲と第２の信号ラインに接続した直列可変抵抗の利得制御動作範囲とを実質的に連続させ、各バンドの切替および利得制御を１種類の利得制御電圧のみで行うため、バンド選択切替時の利得の差違をなくしバンド切替に対する利得制御動作を極めて高精度に行うことが可能である。
【０１７７】
その結果、上記のような減衰器スイッチを用いて構成した携帯電話端末装置は、バンド切替に伴うスイッチの過渡応答時間による遅延問題が解消し、フィードバック制御の時間遅れなどによる追従動作の遅れと、バンド切替時の出力レベルの不連続性とによって、バンド切替の時点で一時的に携帯電話端末装置の出力が所望直線上から外れるということがなく、高品質の通話が可能となる。また、高周波部におけるバンド選択切替を利得制御のみを用いて行うだけでよく、バンド切替制御を簡略化できる。さらに、高周波部でのバンド切替スイッチを省くことが可能となり、省スペースを実現し、小型化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態における携帯電話端末装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１の携帯電話端末装置における減衰器スイッチの構成を示すブロック図である。
【図３】図２の減衰器スイッチの具体的な構成を示す回路図である。
【図４】図３の減衰器スイッチにおける利得制御電圧に対するスイッチ・利得制御の特性図である。
【図５】図３の減衰器スイッチにおけるセル間移動時の基地局からの距離に対する携帯電話端末装置の出力電力を示す特性図である。
【図６】図３において、各可変抵抗に基準電圧を印加できるように、それぞれにバイアス抵抗５７，５８を設けた減衰器スイッチの具体的な構成を示す回路図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態の減衰器スイッチの構成を示すブロック図である。
【図８】図７の減衰器スイッチにおける利得制御電圧に対するスイッチ・利得制御の特性図である。
【図９】基地局と携帯電話端末装置の位置関係を示す模式図である。
【図１０】基地局における各チャンネル毎の受信信号の強度を示す説明図である。
【図１１】携帯電話端末装置のセル間移動時の基地局との位置関係を示す模式図である。
【図１２】従来の携帯電話端末装置の構成を示すブロック図である。
【図１３】図１２の携帯電話端末装置に用いられる減衰器の構成を示す回路図である。
【図１４】図１２の携帯電話端末装置に用いられるスイッチの構成を示す回路図である。
【図１５】図１３の減衰器および図１４のスイッチにおける携帯電話端末装置のセル間移動時の利得制御電圧およびスイッチ電圧の設定特性図である。
【図１６】セル間移動におけるバンド切替時の図１３の減衰器および図１４のスイッチに対するタイミングチャートである。
【図１７】従来例の問題を説明するための説明図である。
【符号の説明】
４１ 可変抵抗
４２ 可変抵抗
４３ 信号入力端子
４４ 信号入力端子
４５ 信号出力端子
４６ 信号出力端子
４７ 信号ライン
４８ 信号ライン
４９ 利得制御ライン
５０ 利得制御電圧印加端子
５１ 基準電圧印加端子
５２ 基準電圧印加端子
５３ 電界効果トランジスタ
５４ 抵抗
５５ 電界効果トランジスタ
５６ 抵抗
１０１ ベースバンド部
１２０ 制御部
２０１ 無線部
２２０ 受信部
２３１ 変調器
２３２ 可変利得中間周波増幅器
２３３ ミキサ
２４２ 電力増幅器
２４３ 前置増幅器
２５２ 電力増幅器
２５３ 前置増幅器
２６０ 送信部
２７０ 高周波部
２７１ スイッチ利得制御器
２７２ 減衰器スイッチ
３００ アンテナ
３１０ スイッチ
【発明の属する技術分野】
本発明は、デュアルバンド（モード）携帯電話端末装置に関するものであり、特にその無線部内の高周波部の減衰器（アッテネータ）およびスイッチの構成に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ディジタル方式（例えばＰＤＣ）においては、携帯電話端末装置と基地局の距離の変化にかかわらず、携帯電話端末装置から基地局に届く電波の強度を一定にする必要がある。そのため、携帯電話端末装置の送信部で利得制御が行われる。
【０００３】
図９には基地局と携帯電話端末装置との位置関係を模式的に示している。図９において、一つの基地局ＢＳのセル範囲ＣＬは半径数十ｋｍ程度、例えば半径３０ｋｍ程度の大きさである。この基地局ＢＳのセル範囲ＣＬ内には、基地局ＢＳとの距離または地形などの通信条件が同一でない多数台の携帯電話端末装置ＴＨ1，ＴＨ2が存在する。そして、多数台の携帯電話端末装置ＴＨ1，ＴＨ2は、基地局ＢＳとの距離または通信条件を刻々と変化させながら、基地局ＢＳとの間で同時に通信を行っている。
【０００４】
この場合に、基地局ＢＳのセル範囲ＣＬにおいて、基地局ＢＳから最も近い場所と最も離れた場所とで、携帯電話端末装置から基地局に届く電波の強度を同一にするためには、セル範囲ＣＬの大きさから、携帯電話端末装置の送信部における利得制御幅が５０ｄＢ程度以上必要である。これは、遠近問題といわれる。
【０００５】
もしも、携帯電話端末装置の送信部における利得制御が良好に行われないと、携帯電話端末装置と基地局の距離の減少に伴い、基地局に届く電波の強度が増大することになるため、隣接チャンネルへの漏洩電力が増大し、その結果、符号誤り率が増大して通話品質が低下することになる。図１０において、実線Ａ１〜Ａ６は基地局における各チャンネル毎の受信電波の強度を示し、破線Ｂ４はチャンネルＡ４のインターモジュレーション歪特性を示している。この図１０は、チャンネルＡ３，Ａ５の受信電波の強度が破線Ｂ４で示すチャンネルＡ４の歪み成分に埋もれてしまい、チャンネルＡ４に隣接したチャンネルＡ３，Ａ５からは正しいデータを復元できなくなることを示している。
【０００６】
携帯電話端末装置の送信部における利得制御は、キャリア信号と雑音とのレベルの比（Ｃ／Ｎ）が大きい状態を維持するためには、できるだけキャリア信号レベルの高い高周波部で行うことが望ましい。その理由は、高周波部はキャリア信号レベルがバックグラウンドの雑音のレベルにくらべて格段に高く、高周波部で利得を下げても、キャリア信号と雑音レベルの差が大きい状態が保たれるからである。逆に、中間周波部は、キャリア信号レベルが低く、中間周波部で利得を下げてしまうと、キャリア信号レベルとグラウンド雑音のレベルとの差がごく小さい状態になってしまい、この中間周波部のキャリア信号レベルとノイズレベルの差がそのまま高周波部に現れるためである。
【０００７】
この５０ｄＢ以上の範囲にわたる利得制御を行うために、携帯電話端末装置の無線部の送信部においては、高周波部で利得をステップ制御し、中間周波部で利得を連続制御する。このように、高周波部における利得制御量と中間周波部とにおける利得制御量とを併用することで、５０ｄＢ以上の範囲において利得制御を行うことが可能となる。
【０００８】
そして、携帯電話端末装置における利得制御は、以下のようにして行われる。すなわち、携帯電話端末装置では、携帯電話端末装置における受信信号の強度から、基地局での受信信号の強度を一定値にするために必要な送信電力の目標値を設定し、この目標値と実際の送信電力とを比較することで、送信電力を目標値に追従させるようなフィードバック制御ループを形成し、送信電力が目標値に一致するように利得制御が実行される。
【０００９】
デュアルバンド（モード）携帯電話端末装置では、図１１に示すようなバンドＡ（モードＡ）を使用する基地局ＢＳ（Ａ）のセル範囲ＣＬ（Ａ）からバンドＢ（モードＢ）を使用する基地局ＢＳ（Ｂ）のセル範囲ＣＬ（Ｂ）への移動時において、バンド（モード）切替を行う。ここで、バンドＡ，Ｂとは使用周波数帯域が異なることを示し、モードＡ，Ｂとは使用システムが異なることをいう。
【００１０】
この際、セルＣＬ（Ａ）内で携帯電話端末装置から基地局ＢＳ（Ａ）に届く電波の強度が同一になるよう利得制御が行われていたが、セルＣＬ（Ｂ）内に移動する瞬間に携帯電話端末装置にてバンド（モード）切替が行われ基地局ＢＳ（Ｂ）に届く電波の強度が同一になるよう利得制御が行われる。図１１において、ＴＨ0，ＴＨ3，ＴＨ4はそれぞれ通信条件（携帯電話端末装置ＴＨ1からの距離）の異なる携帯電話端末装置を示している。
【００１１】
つぎに、図１２を用いて、従来の携帯電話端末装置の構成および動作について説明する。この携帯電話端末装置は、図１２に示すように、マイコン・ロジック部等で構成され、音声信号を処理するベースバンド部１００と、ベースバンド部１００で処理された音声信号を入力として基地局との間で通信を行う無線部２００とからなる。
【００１２】
無線部２００は、基地局への送信信号を生成する送信部２１０と、基地局からの送信信号を受信する受信部２２０とからなる。
【００１３】
送信部２１０は、ベースバンド部１００から与えられる音声信号の変調、中間周波数信号の利得調整および周波数変換のための混合を行う中間周波部２３０と、中間周波部２３０から出力される高周波信号を増幅してスイッチ３１０を介してアンテナ３００へ供給するバンドＡ用の高周波部２４０およびバンドＢ用の高周波部２５０とからなる。
【００１４】
中間周波部２３０は、ベースバンド部１００から与えられる音声信号による中間周波信号の変調を行う変調器２３１と、変調器２３１の出力信号である中間周波信号を可変利得で増幅する可変利得中間周波増幅器２３２と、可変利得中間周波増幅器２３２の出力信号を高周波に変換するためのミキサ２３３とからなる。上記の可変利得中間周波増幅器２３２は、バイポーラトランジスタを用いて構成されることが多い。この可変利得中間周波増幅器２３２は、±１ｄＢ Ｌｉｎｅａｒｉｔｙの直線性をもって３０ｄＢ程度の範囲にわたって利得が可変できる。この場合、利得は、連続的に変化する利得制御電圧によって３０ｄＢ程度の範囲にわたって連続制御される。
【００１５】
高周波部２４０は、中間周波部２３０から出力されるバンドＡの高周波信号を可変利得で増幅する可変利得高周波増幅器２４１と、可変利得高周波増幅器２４１の出力を電力増幅する電力増幅器２４２とバンドＡを選択するためのスイッチ２４５とからなる。この可変利得高周波増幅器２４１は±１ｄＢ Ｌｉｎｅａｒｉｔｙの直線性をもって２０ｄＢ程度の範囲にわたって利得が可変である。この場合、利得は、連続的に変化する利得制御電圧によって２０ｄＢ程度の範囲にわたって連続制御される。
【００１６】
可変利得高周波増幅器２４１は、前置増幅器（中電力増幅器）２４３と、前置増幅器２４３と縦続接続されて電力増幅器（高電力増幅器）２４２へ入力されるバンドＡの高周波信号の利得を可変する減衰器２４４とからなる。減衰器２４４は、減衰量を±１ｄＢ Ｌｉｎｅａｒｉｔｙの直線性をもって２０ｄＢ程度の範囲にわたって変化させる機能を有する。
【００１７】
高周波部２５０は、中間周波部２３０から出力されるバンドＢの高周波信号を可変利得で増幅する可変利得高周波増幅器２５１と、可変利得高周波増幅器２５１の出力を電力増幅する電力増幅器２５２とバンドＢを選択するためのスイッチ２５５とからなる。この可変利得高周波増幅器２５１は±１ｄＢ Ｌｉｎｅａｒｉｔｙの直線性をもって２０ｄＢ程度の範囲にわたって利得が可変である。この場合、利得は、連続的に変化する利得制御電圧によって２０ｄＢ程度の範囲にわたって連続制御される。
【００１８】
可変利得高周波増幅器２５１は、前置増幅器（中電力増幅器）２５３と、前置増幅器２５３と縦続接続されて電力増幅器（高電力増幅器）２５２へ入力されるバンドＢの高周波信号の利得を可変する減衰器２５４とからなる。減衰器２５４は、減衰量を±１ｄＢ Ｌｉｎｅａｒｉｔｙの直線性をもって２０ｄＢ程度の範囲にわたって変化させる機能を有する。
【００１９】
ベースバンド部１００は、制御部１１０を含む。制御部１１０は、受信部２２０による受信信号から送信すべき高周波信号のバンドを判断し、スイッチ電圧ＶＳＷ（Ａ）をスイッチ２４５に、スイッチ電圧ＶＳＷ（Ｂ）をスイッチ２５５に加えることにより送信すべき高周波信号のバンド選択を行っている。
【００２０】
バンドＡの周波数帯域を用いた通信において、制御部１１０は、受信部２２０による受信信号の信号強度を検出するとともに、電力増幅器２４２の出力レベルを検出し、受信信号の信号強度に対応して電力増幅器２４２の出力レベルの目標値を設定し、電力増幅器２４２の出力レベルと電力増幅器２４２の出力レベルの目標値とを比較し、その比較結果に応じた利得制御電圧ＶＣ（Ａ）を減衰器２４４に加えるとともに、同じく上記比較結果に応じた利得制御電圧ＶＣ（Ｃ）を可変利得中間周波増幅器２３２に加えることにより、電力増幅器２４２の出力レベルが電力増幅器２４２の出力レベルの目標値に一致するように減衰器２４４の利得と可変利得中間周波増幅器２３２の利得とを追従制御する。
【００２１】
さらに、バンドＢの周波数帯域を用いた通信において、制御部１１０は、受信部２２０による受信信号の信号強度を検出するとともに、電力増幅器２５２の出力レベルを検出し、受信信号の信号強度に対応して電力増幅器２５２の出力レベルの目標値を設定し、電力増幅器２５２の出力レベルと電力増幅器２５２の出力レベルの目標値とを比較し、その比較結果に応じた利得制御電圧ＶＣ（Ｂ）を減衰器２５４に加えるとともに、同じく上記比較結果に応じた利得制御電圧ＶＣ（Ｃ）を可変利得中間周波増幅器２３２に加えることにより、電力増幅器２５２の出力レベルが電力増幅器２５２の出力レベルの目標値に一致するように減衰器２５４の利得と可変利得中間周波増幅器２３２の利得とを追従制御する。
【００２２】
以上のような携帯電話端末装置では、可変利得高周波増幅器２４１あるいは可変利得高周波増幅器２５１による利得制御と可変利得中間周波増幅器２３２とによる利得制御の併用によって、５０ｄＢ以上の範囲にわたる利得制御を実現している。
【００２３】
ＰＤＣの規格では、ミキサ２３３の入力段は２００ＭＨｚ帯で動作し、ミキサ２３３の出力段は９４０ＭＨｚ帯あるいは１４４１ＭＨｚ帯で動作する。そして、携帯電話端末装置が最大出力を発生する状態での各部の信号レベルは、電力増幅器２４２あるいは電力増幅器２５２の出力端で＋３０ｄＢｍ（ただし、０ｄＢｍ＝１ｍＷ）、可変利得高周波増幅器２４１あるいは可変利得高周波増幅器２５１の出力端で＋８ｄＢｍ、スイッチ２４５あるいはスイッチ２５５の出力端で−１６ｄＢｍ、ミキサ２３３の出力端で−１５ｄＢｍ、可変利得中間周波増幅器２３２の出力端で−２０ｄＢｍとなっている。
【００２４】
ここで、可変利得高周波増幅器２４１で２０ｄＢの範囲の利得制御を行い、可変利得中間周波増幅器２３２で３０ｄＢの範囲の利得制御を行うものとすると、可変利得中間周波増幅器２３２の出力端における信号レベルは−２０ｄＢｍ〜−５０ｄＢｍの範囲で変化する。また、ミキサ２３３の出力端における信号レベルは−１５ｄＢｍ〜−４５ｄＢｍの範囲で変化する。また、スイッチ２４５あるいはスイッチ２５５の出力端における信号レベルは−１６ｄＢｍ〜−４６ｄＢｍの範囲で変化する。また、可変利得高周波増幅器２４１あるいは可変利得高周波増幅器２５１の出力端における信号レベルは＋８ｄＢｍ〜−４２ｄＢｍの範囲で変化する。電力増幅器２４２あるいは電力増幅器２５２の出力端における信号レベルは、＋３０ｄＢｍ〜−２０ｄＢｍの範囲で変化する。
【００２５】
つぎに、減衰器２４４（減衰器２５４）とスイッチ２４５（スイッチ２５５）の具体的な構成およびバンド切替時における動作を図１３から図１５を参照しながら説明する。
【００２６】
図１３は減衰器２４４（減衰器２５４）の構成を示す回路図である。このような減衰器２４４（２５４）により、利得制御が行われる。この減衰器２４４（減衰器２５４）は、図１３に示すように、抵抗２（抵抗１２）と直列（シリーズ）可変抵抗となる電界効果トランジスタ１（電界効果トランジスタ１１）とで構成されている。
【００２７】
そして、この減衰器２４４（減衰器２５４）には、利得制御電圧ＶCを印加するための利得制御電圧印加端子５（利得制御電圧印加端子１５）と、電源電圧ＶDDを印加するソース電圧印加端子６（ソース電圧印加端子１６）と、高周波信号の信号入力部ＩＮとしての入力端子３（入力端子１３）と、高周波信号の信号出力部ＯＵＴとしての出力端子４（出力端子１４）とが設けられている。
【００２８】
上記の入力端子３は図１２のスイッチ２４５の出力端に接続され、出力端子４は前置増幅器２４３の入力端に接続される。ここで抵抗２は高周波信号の漏洩を阻止する役割を果たしている。また、入力端子１３は図１２のスイッチ２５５の出力端に接続され、出力端子１４は前置増幅器２５３の入力端に接続される。ここで抵抗１２は高周波信号の漏洩を阻止する役割を果たしている。
【００２９】
図１４はスイッチ２４５（スイッチ２５５）の構成を示す回路図である。このようなスイッチ２４５（スイッチ２５５）により、バンド切替が行われる。このスイッチ２４５（スイッチ２５５）は、図１４に示すように、抵抗２２（抵抗３２）と直列（シリーズ）可変抵抗となる電界効果トランジスタ２１（電界効果トランジスタ３１）とで構成されている。
【００３０】
そして、このスイッチ２４５（スイッチ２５５）には、切替電圧ＶＳＷ（Ａ）（切替電圧ＶＳＷ（Ｂ））を印加するため切替電圧印加端子２６（切替電圧印加端子３６）と、接地電圧（基準電圧）ＧＮＤを印加するゲート電圧印加端子２５（ゲート電圧印加端子３５）と、高周波信号の信号入力部ＩＮとしての入力端子２３（入力端子３３）と、高周波信号の信号出力部ＯＵＴとしての出力端子２４（出力端子３４）とが設けられている。
【００３１】
上記の入力端子２３は図１２のミキサ２３３の出力端に接続され、出力端子２４は減衰器２４４の入力端に接続される。ここで、抵抗２２は高周波信号の漏洩を阻止する役割を果たしている。また、入力端子３３は、図１２のミキサ２３３の出力端に接続され、出力端子３４は減衰器２５４の入力端に接続される。ここで、抵抗３２は高周波信号の漏洩を阻止する役割を果たしている。
【００３２】
図１５は減衰器２４４、減衰器２５４、スイッチ２４５およびスイッチ２５５の移動位置における電圧制御特性図である。
【００３３】
以上のような構成の減衰器２４４，２５４およびスイッチ２４５，２５５について、その動作を説明する。なお、携帯電話端末装置ではリチウム電池等により３．０Ｖ程度までの電圧で駆動される。また、電界効果トランジスタのしきい値電圧は可変抵抗が利得制御動作を、スイッチが切替動作をそれぞれ開始するバイアスを示すものである。電界効果トランジスタ２１（電界効果トランジスタ３１）のゲート電圧印加端子２５（ゲート電圧印加端子３５）にそれぞれ接地電圧（基準電圧）を印加しておく。
【００３４】
バンドＡを用いるセルＣＬ（Ａ）においては、バンドＡを選択するためにスイッチ２４５の切替電圧印加端子２６にはＬ（０Ｖ）が印加され、スイッチ２５５はバンドＢの非選択のために切替電圧印加端子３６にはＨ（３．０Ｖ）が印加される。携帯電話端末装置がＴＨ1の地点ではセルＣＬ（Ａ）での基地局ＢＳ（Ａ）との距離は最も近いため、減衰器２４４は減衰量を最大にするために利得制御電圧印加端子５に利得制御電圧ＶC（Ａ）として最小（０．５Ｖ）が印加される。
【００３５】
この場合、携帯電話端末装置のＴＨ1の地点からＴＨ0の地点への移動につき、減衰器２４４は減衰量を最大から最小にするために利得制御電圧印加端子５に利得制御電圧ＶC（Ａ）として最小（０．５Ｖ）から最大（２．５Ｖ）まで順次印加される。
【００３６】
そして、携帯電話端末装置がＴＨ0の地点に到達すると同時に、バンドＢを用いるＣＬ（Ｂ）においてバンドＢを選択するためにスイッチ２５５の切替電圧印加端子３６にはＬ（０Ｖ）が印加され、スイッチ２４５はバンドＢの非選択のために切替電圧印加端子２６にはＨ（３．０Ｖ）が印加される。この場合、携帯電話端末装置（ＴＨ0）とセルＣＬ（Ｂ）での基地局ＢＳ（Ｂ）との距離は最も遠いため、減衰器２５４は減衰量を最小にするために利得制御電圧印加端子１５に利得制御電圧ＶC（Ｂ）として最大（２．５Ｖ）が印加される。
【００３７】
さらに、この場合携帯電話端末装置のＴＨ0の地点からＴＨ4の地点への移動につき、減衰器２５４は減衰量を最小から最大にするために利得制御電圧印加端子１５に利得制御電圧ＶC（Ｂ）として最大（２．５Ｖ）から最小（０．５Ｖ）まで順次印加される。
【００３８】
一方、可変利得中間周波増幅器２３２では、バンドＡ，Ｂの選択に関わらず利得制御電圧ＶC（Ｃ）を変化させることにより出力レベルを連続的に変化させるようにしている。
【００３９】
【特許文献１】
特開２０００−２６８８３４号公報
【００４０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようにバンドＡからバンドＢへの切替を、スイッチ２４５，２５５と減衰器２４４，２５４との組合せで行うと、バンド切替時において、例えば、図１６に示すように切替電圧が印加されてからスイッチ２５５が安定にＯＮ状態になるまでは数十μｓｅｃ程度要するため、このスイッチ２５５の過渡応答時間分だけ遅れた状態で減衰器２５４の利得制御電圧端子１５に利得制御電圧ＶC（Ｂ）を印加することになる。そのため、減衰器２５４や可変利得中間周波増幅器２３２の特性のばらつきによって、バンド切替の直後で携帯電話端末装置の所望利得に差異が生じる場合がある。
【００４１】
このような場合において、理想的な条件で、携帯電話端末装置が一定速度で基地局から遠ざかりながら通信を行っている状況を考えると、図１７に示すように、携帯電話端末装置の出力ＰOUT は、セルＣＬ（Ｂ）にて通常は利得制御機能によって直線的に減少していくはずが、フィードバック制御の時間遅れなどによる追従動作の遅れと、バンド切替時の出力レベルの不連続性とによって、バンド切替の時点で一時的に携帯電話端末装置の出力ＰOUT が直線上から外れることになる。この場合、基地局側での受信信号の強度が規定値から外れ、隣接チャンネルとのレベル差が生じ、この時点で音声が乱れたりし、音声品質の劣化を招くという問題があった。
【００４２】
上記の問題は理想的な条件で携帯電話端末装置が移動している場合について説明しているが、現実の移動時の条件は、ビルの陰に入って受信信号の強度が急に低下する場合など、もっと悪いため、基地局側での受信信号の強度が規定値から外れるという問題は頻発すると考えられ、さらに音声品質が劣化するものと考えられる。
【００４３】
また、ベースバンド部１００における制御部１１０で可変利得高周波増幅器２４１および可変利得高周波増幅器２５１と可変利得中間周波増幅器２３１とを制御するための３種類の利得制御電圧ＶC（Ａ），ＶC（Ｂ），ＶC（Ｃ）および、スイッチ２４５とスイッチ２５５とを制御するための２種類の切替電圧ＶＳＷ（Ａ），ＶＳＷ（Ｂ）の設定がそれぞれ必要で、制御部１１０の制御が複雑となる。
【００４４】
また、高周波部２４０と高周波部２５０とにスイッチ２４５とスイッチ２５５とがそれぞれ必要であるため、回路構成が複雑となり、スペースが大きくなってしまう。その結果、携帯電話端末装置全体も大きいものとなるという問題があった。
【００４５】
したがって、本発明の目的は、信号切替制御と信号利得制御を簡単な構成で行うことができる減衰器スイッチを提供することである。
【００４６】
また、本発明の他の目的は、高品質の通話が可能な携帯電話端末装置を提供することである。
【００４７】
また、本発明の他の目的は、バンド切替制御と利得制御のための構成を簡略化できる携帯電話端末装置を提供することである。
【００４８】
また、本発明のさらに他の目的は、省スペースを実現し、小型化を実現することができる携帯電話端末装置を提供することである。
【００４９】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の減衰器スイッチは、第１の信号入力部と第１の信号出力部とを接続する第１の可変抵抗よりなる第１の信号ラインと、第１の信号ラインと並列に設置されて第２の信号入力部と第２の信号出力部とを接続する第２の可変抵抗よりなる第２の信号ラインとからなり、利得制御電圧により、第１および第２の可変抵抗の各々の利得を制御して、第１および第２の信号ラインの出力の何れかを遮断して第１および第２の信号ラインの残りの出力利得を連続で直線的に制御するようにしたことを特徴とする。上記の第１および第２の可変抵抗は、例えば少なくとも１個以上の直列接続した電界効果トランジスタで構成される。
【００５０】
この構成によれば、第１の信号ラインに接続した、例えば少なくとも１つ以上の電界効果トランジスタによる直列可変抵抗を有し、さらに第１の信号ラインに並列に設けた第２の信号ラインに接続した、例えば少なくとも１つ以上の電界効果トランジスタによる直列可変抵抗を有し、信号ラインの選択切替を各可変抵抗の利得を制御することにより行い、選択信号ライン側の可変抵抗が信号ライン上の信号利得を実質的に直線的に制御するので、簡単な構成で信号ラインの選択と選択信号ライン上の信号利得の制御とを行うことができる。
【００５１】
本発明の第２の減衰器スイッチは、第１の信号入力部と第１の信号出力部とを接続する第１の可変抵抗よりなる第１の信号ラインと、第１の信号ラインと並列に設置されて第２の信号入力部と第２の信号出力部とを接続する第２の可変抵抗よりなる第２の信号ラインと、第１および第２の可変抵抗に共通に接続された利得制御ラインと、第１および第２の可変抵抗の各々に接続されてそれぞれ異なった基準電圧が加えられる第１および第２の基準電圧印加部と、第１および第２の可変抵抗の各々に利得制御ラインを介して接続されて利得制御電圧が加えられる利得制御電圧印加部とを備え、利得制御電圧により、第１および第２の可変抵抗の各々の利得を制御して、第１および第２の信号ラインの出力の何れかを遮断して第１および第２の信号ラインの残りの出力利得を連続で直線的に制御するようにしている。上記の第１および第２の可変抵抗は、例えば少なくとも１個以上の直列接続した電界効果トランジスタで構成される。
【００５２】
この構成によれば、第１の信号ラインに接続した、例えば少なくとも１個以上の直列接続した電界効果トランジスタによる直列可変抵抗を有し、さらに第１の信号ラインに並列に設けた第２の信号ラインに接続した、例えば少なくとも１個以上の直列接続した電界効果トランジスタによる直列可変抵抗を有し、少なくとも２つ以上の並列に設けた直列可変抵抗の動作を、少なくとも利得制御（スイッチ）動作範囲分以上だけシフトし、それぞれの直列可変抵抗の動作範囲が異なる利得制御電圧範囲に対応するように設定し、かつ第１の信号ラインに接続した直列可変抵抗の利得制御動作範囲と第２の信号ラインに接続した直列可変抵抗の利得制御動作範囲とを実質的に連続させ、各信号線の切替および利得制御を１種類の利得制御電圧のみで行うため、信号線選択切替時の利得の差違をなくし信号線切替に対する利得制御動作を極めて高精度に行うことが可能である。
【００５３】
並列接続した、少なくとも２つ以上の直列可変抵抗の動作を利得制御動作範囲分以上だけシフトする構成として、例えば一方の直列可変抵抗となる電界効果トランジスタのソースと他方の直列可変抵抗となる電界効果トランジスタのゲートにそれぞれ基準電圧を印加する構成がある。このような構成では、１種類の利得制御電圧で利得制御およびスイッチ制御を行うため、極めて高精度な利得制御が可能である。また、利得制御動作電圧の設定を自由に変えることが可能である。
【００５４】
上記の本発明の第２の減衰器スイッチは例えば、第１の可変抵抗が少なくとも第１の電界効果トランジスタのゲートに第１の抵抗が接続された構成で、第２の可変抵抗が少なくとも第２の電界効果トランジスタのゲートに第２の抵抗が接続された構成で、第１の電界効果トランジスタのゲートが第１の抵抗と利得制御ラインとを介して利得制御電圧印加部に接続され、第２の電界効果トランジスタのソースが利得制御ラインを介して利得制御電圧印加部に接続され、第１の電界効果トランジスタのソースが第１の基準電圧印加部に接続され、第２の電界効果トランジスタのゲートに抵抗を介して第２の基準電圧印加部が接続された構成となっている。
【００５５】
また、第１の基準電圧印加部に印加される電圧よりも第２の基準電圧印加部に印加される電圧の方が低く設定されることが好ましい。
【００５６】
より具体的には、第１の基準電圧印加部に印加される電圧よりも第２の基準電圧印加部に印加される電圧の方が、第１の電界効果トランジスタのしきい値電圧と第２の電界効果トランジスタのしきい値電圧とを加え、第１および第２の電界効果トランジスタの完全オフとなる利得制御電圧差を差し引いた分相当する値だけ低く設定されることが好ましい。
【００５７】
また、第１および第２の基準電圧印加部に印加される電圧値は、第１の可変抵抗が利得制御動作を行う利得制御電圧範囲と第２の可変抵抗が利得制御動作を行う利得制御電圧範囲とが重ならないように設定されていることが好ましい。
【００５８】
また、第１および第２の基準電圧印加部に印加される電圧値は、第１の可変抵抗が利得制御動作を行う利得制御電圧範囲より第２の可変抵抗が利得制御動作を行う利得制御電圧範囲の方がより低くなるように設定されていることが好ましい。
【００５９】
また、第１および第２の基準電圧印加部に印加される電圧値が、第１の電界効果トランジスタの完全オフとなる利得制御電圧より第２の電界効果トランジスタの完全オフとなる利得制御電圧の方がより低くなるように設定されていることが好ましい。
【００６０】
上記本発明の第２の減衰器スイッチの他の構成例としては、第１の可変抵抗が少なくとも第１の電界効果トランジスタのゲートに第１の抵抗が接続された構成で、第２の可変抵抗が少なくとも第２の電界効果トランジスタのゲートに第２の抵抗が接続された構成で、第１の電界効果トランジスタのゲートが抵抗と利得制御ラインとを介して利得制御電圧印加部に接続され、第２の電界効果トランジスタのソースが利得制御ラインを介して利得制御電圧印加部に接続され、第１の電界効果トランジスタのソースと第２の電界効果トランジスタのゲートに抵抗を介して接続される部分との間に抵抗が挿入接続され、第２の電界効果トランジスタのゲートに抵抗を介して接続される部分と基本電位部（ＧＮＤ）との間に抵抗が挿入接続され、第１の電界効果トランジスタのソースに基準電圧印加部が接続された構成でもよい。
【００６１】
本発明の第３の減衰器スイッチは、第１の信号入力部と第１の信号出力部とを接続する第１および第２の可変抵抗の直列回路よりなる少なくとも一つの第１の信号ラインと、第１の信号ラインと並列に設置されて第２の信号入力部と第２の信号出力部とを接続する第３の可変抵抗よりなる第２の信号ラインと、第１の信号ラインと並列に設置されて第３の信号入力部と第３の信号出力部とを接続する第４の可変抵抗よりなる第３の信号ラインとからなり、利得制御電圧により、第１，第２，第３および第４の可変抵抗の各々の利得を制御して、第１，第２および第３の信号ラインの何れか一つの出力利得を連続で直線的に制御し、第１，第２および第３の信号ラインの残りを遮断するようにしたことを特徴とする。上記の第１，第２，第３および第４の可変抵抗は、例えば少なくとも１個以上の直列接続した電界効果トランジスタで構成される。
【００６２】
この構成によれば、ゲイン制御可能な信号ラインが３本以上となった点が第１の減衰器スイッチと異なるが、その他は第１の減衰器スイッチと同じである。
【００６３】
本発明の第４の減衰器スイッチは、第１の信号入力部と第１の信号出力部とを接続する第１および第２の可変抵抗の直列回路よりなる少なくとも一つの第１の信号ラインと、第１の信号ラインと並列に設置されて第２の信号入力部と第２の信号出力部とを接続する第３の可変抵抗よりなる第２の信号ラインと、第１の信号ラインと並列に設置されて第３の信号入力部と第３の信号出力部とを接続する第４の可変抵抗よりなる第３の信号ラインと、第１，第２，第３および第４の可変抵抗に共通に接続された利得制御ラインと、第１，第２，第３および第４の可変抵抗の各々に接続された第１，第２，第３および第４の基準電圧印加部と、第１，第２，第３および第４の可変抵抗の各々に利得制御ラインを介して接続されて利得制御電圧が加えられる利得制御電圧印加部とを備えている。上記の第１，第２，第３および第４の可変抵抗は、例えば少なくとも１個以上の直列接続した電界効果トランジスタで構成される。
【００６４】
この構成によれば、ゲイン制御可能な信号ラインが３本以上となった点が第１の減衰器スイッチと異なるが、その他は第２の減衰器スイッチと同じである。
【００６５】
本発明の第１の携帯電話端末装置は、第１の信号入力部と第１の信号出力部とを接続する第１の可変抵抗よりなる第１の信号ラインと、第１の信号ラインと並列に設置されて第２の信号入力部と第２の信号出力部とを接続する第２の可変抵抗よりなる第２の信号ラインとからなり、利得制御電圧により、第１および第２の可変抵抗の各々の利得を制御して、第１および第２の信号ラインの出力の何れかを遮断して第１および第２の信号ラインの残りの出力利得を連続で直線的に制御するようにした減衰器スイッチを、２つのバンドのバンド選択切替および選択バンドの利得の制御に用いている。上記の第１および第２の可変抵抗は、例えば少なくとも１個以上の直列接続した電界効果トランジスタで構成される。
【００６６】
この構成によれば、減衰器スイッチとして、第１の信号ラインに接続した、例えば少なくとも１つ以上の電界効果トランジスタによる直列可変抵抗を有し、さらに第１の信号ラインに並列に設けた第２の信号ラインに接続した、例えば少なくとも１つ以上の電界効果トランジスタによる直列可変抵抗を有するものを用い、この減衰器スイッチにおいて、バンド選択切替を各可変抵抗の利得を制御することにより行い、選択バンド側の可変抵抗が送信出力を実質的に直線的に制御するので、バンド切替に伴うスイッチの過渡応答時間による遅延問題が解消し、フィードバック制御の時間遅れなどによる追従動作の遅れと、バンド切替時の出力レベルの不連続性とによって、バンド切替の時点で一時的に携帯電話端末装置の出力が所望直線上から外れるということがなく、高品質の通話が可能となる。また、バンド選択切替を利得制御のみを用いて行うだけでよく、バンド切替制御を簡略化できる。さらに、高周波部でのバンド切替スイッチを省くことが可能となり、省スペースを実現し、小型化を実現することができる。
【００６７】
本発明の第２の携帯電話端末装置は、第１の信号入力部と第１の信号出力部とを接続する第１の可変抵抗よりなる第１の信号ラインと、第１の信号ラインと並列に設置されて第２の信号入力部と第２の信号出力部とを接続する第２の可変抵抗よりなる第２の信号ラインと、第１および第２の可変抵抗に共通に接続された利得制御ラインと、第１および第２の可変抵抗の各々に接続されてそれぞれ異なった基準電圧が加えられる第１および第２の基準電圧印加部と、第１および第２の可変抵抗の各々に利得制御ラインを介して接続されて利得制御電圧が加えられる利得制御電圧印加部とを備え、利得制御電圧により、第１および第２の可変抵抗の各々の利得を制御して、第１および第２の信号ラインの出力の何れかを遮断して第１および第２の信号ラインの残りの出力利得を連続で直線的に制御するようにした減衰器スイッチを、２つのバンドのバンド選択切替および選択バンドの利得の制御に用いている。上記の第１および第２の可変抵抗は、例えば少なくとも１個以上の直列接続した電界効果トランジスタで構成される。
【００６８】
この構成によれば、減衰器スイッチとして、第１の信号ラインに接続した、例えば少なくとも１つ以上の電界効果トランジスタによる直列可変抵抗を有し、さらに第１の信号ラインに並列に設けた第２の信号ラインに接続した、例えば少なくとも１つ以上の電界効果トランジスタによる直列可変抵抗を有するものを用い、少なくとも２つ以上の並列に設けた電界効果トランジスタによる直列可変抵抗の動作を、少なくとも利得制御（スイッチ）動作範囲分以上だけシフトし、それぞれの直列可変抵抗の動作範囲が異なる利得制御電圧範囲に対応するように設定し、かつ第１の信号ラインに接続した直列可変抵抗の利得制御動作範囲と第２の信号ラインに接続した直列可変抵抗の利得制御動作範囲とを実質的に連続させ、各バンドの切替および利得制御を１種類の利得制御電圧のみで行うため、バンド選択切替時の利得の差違をなくしバンド切替に対する利得制御動作を極めて高精度に行うことが可能である。
【００６９】
その結果、上記のような減衰器スイッチを用いて構成した携帯電話端末装置は、バンド切替に伴うスイッチの過渡応答時間による遅延問題が解消し、フィードバック制御の時間遅れなどによる追従動作の遅れと、バンド切替時の出力レベルの不連続性とによって、バンド切替の時点で一時的に携帯電話端末装置の出力が所望直線上から外れるということがなく、高品質の通話が可能となる。また、バンド選択切替を利得制御のみを用いて行うだけでよく、バンド切替制御を簡略化できる。さらに、バンド切替スイッチを省くことが可能となり、省スペースを実現し、小型化を実現することができる。
【００７０】
並列接続した、少なくとも２つ以上の直列可変抵抗の動作を利得制御動作範囲分以上だけシフトする構成として、例えば、一方の直列可変抵抗となる電界効果トランジスタのソースと他方の直列可変抵抗となる電界効果トランジスタのゲートにそれぞれ基準電圧を印加する構成がある。このような構成では、１種類の利得制御電圧で利得制御およびスイッチ制御を行うため、極めて高精度な利得制御が可能である。また、利得制御動作電圧の設定を自由に変えることが可能である。
【００７１】
本発明の第３の携帯電話端末装置は、第１の信号入力部と第１の信号出力部とを接続する第１および第２の可変抵抗の直列回路よりなる少なくとも一つの第１の信号ラインと、第１の信号ラインと並列に設置されて第２の信号入力部と第２の信号出力部とを接続する第３の可変抵抗よりなる第２の信号ラインと、第１の信号ラインと並列に設置されて第３の信号入力部と第３の信号出力部とを接続する第４の可変抵抗よりなる第３の信号ラインとからなり、利得制御電圧により、第１，第２，第３および第４の可変抵抗の各々の利得を制御して、第１，第２および第３の信号ラインの何れか一つの出力利得を連続で直線的に制御し、第１，第２および第３の信号ラインの残りを遮断するようにした減衰器スイッチを、少なくとも３つ以上のバンドのバンド選択切替および選択バンドの利得の制御に用いたことを特徴とする。上記の第１，第２，第３および第４の可変抵抗は、例えば少なくとも１個以上の直列接続した電界効果トランジスタで構成される。
【００７２】
この構成によれば、ゲイン制御可能な信号ラインが３本以上となった点が第１の携帯電話端末装置と異なるが、その他は第１の携帯電話端末装置と同じである。
【００７３】
本発明の第４の携帯電話端末装置は、第１の信号入力部と第１の信号出力部とを接続する第１および第２の可変抵抗の直列回路よりなる少なくとも一つの第１の信号ラインと、第１の信号ラインと並列に設置されて第２の信号入力部と第２の信号出力部とを接続する第３の可変抵抗よりなる第２の信号ラインと、第１の信号ラインと並列に設置されて第３の信号入力部と第３の信号出力部とを接続する第４の可変抵抗よりなる第３の信号ラインと、第１，第２，第３および第４の可変抵抗に共通に接続された利得制御ラインと、第１，第２，第３および第４の可変抵抗の各々に接続された第１，第２，第３および第４の基準電圧印加部と、第１，第２，第３および第４の可変抵抗の各々に利得制御ラインを介して接続されて利得制御電圧が加えられる利得制御電圧印加部とを備えた減衰器スイッチを、少なくとも３つ以上のバンドのバンド選択切替および選択バンドの利得の制御に用いたことを特徴とする。上記の第１，第２，第３および第４の可変抵抗は、例えば少なくとも１個以上の直列接続した電界効果トランジスタで構成される。
【００７４】
この構成によれば、ゲイン制御可能な信号ラインが３本以上となった点が第１の携帯電話端末装置と異なるが、その他は第２の携帯電話端末装置と同じである。
【００７５】
本発明の第５の携帯電話端末装置は、音声信号を処理するベースバンド部と、ベースバンド部で処理された音声信号を入力として基地局との間で通信を行う無線部とからなる。無線部は、基地局への送信信号を生成する送信部と、基地局からの送信信号を受信する受信部とからなる。送信部は、ベースバンド部から与えられる音声信号による中間周波数信号の変調を行う変調器、中間周波数信号の利得の制御を行う可変利得中間周波増幅器および中間周波数信号から高周波信号への周波数変換のための混合を行うミキサからなる中間周波部と、中間周波部から出力される高周波信号を増幅してアンテナへ供給する高周波部とからなる。高周波部は、中間周波部から出力される２つのバンドのバンド選択切替および、選択バンドの高周波信号の利得の制御を行うスイッチ利得制御器と、スイッチ利得制御器の２つの出力をそれぞれ電力増幅する２つの電力増幅器からなる。スイッチ利得制御器は、中間周波部から出力される２つのバンドのバンド選択切替および、選択バンドの高周波信号の利得の制御を行う減衰器スイッチを含む。
【００７６】
ベースバンド部は、制御部を含む。制御部は、受信部による受信信号の信号情報を検出するとともに、その情報に応じた利得制御電圧を減衰器スイッチに加えることにより、２つの電力増幅器の何れかからの出力を２つの電力増幅器の残りの何れかからの出力に切り替え、受信信号の信号情報に対応して２つの電力増幅器の残りの何れかの出力レベルの目標値を設定し、２つの電力増幅器の残りの何れかの出力レベルと２つの電力増幅器の残りの何れかの出力レベルの目標値とを比較し、その比較結果に応じた利得制御電圧を減衰器スイッチと可変利得中間周波増幅器とに加えることにより、２つの電力増幅器の残りの何れかの出力レベルが２つの電力増幅器の残りの何れかの出力レベルの目標値に一致するように減衰器スイッチと可変利得中間周波増幅器の利得を追従制御する。
【００７７】
減衰器スイッチは、高周波信号の第１の信号入力部と第１の信号出力部とを接続する第１の可変抵抗よりなる第１の信号ラインと、第１の信号ラインと並列に設置されて高周波信号の第２の信号入力部と第２の信号出力部とを接続する第２の可変抵抗よりなる信号ラインとからなる。そして、利得制御電圧により、第１および第２の可変抵抗の各々の利得を制御して、第１および第２の信号ラインの出力の何れかを遮断して第１および第２の信号ラインの残りの出力利得を連続で直線的に制御することにより減衰器スイッチが電力増幅器からの出力を電力増幅器からの出力に切り替え、かつ電力増幅器からの出力利得を連続で直線的に制御するようにしている。上記の第１および第２の可変抵抗は、例えば少なくとも１個以上の直列接続した電界効果トランジスタで構成される。
【００７８】
この構成によれば、減衰器スイッチとして、第１の信号ラインに接続した、例えば少なくとも１つ以上の電界効果トランジスタによる直列可変抵抗を有し、さらに第１の信号ラインに並列に設けた第２の信号ラインに接続した、例えば少なくとも１つ以上の電界効果トランジスタによる直列可変抵抗を有するものを用い、この減衰器スイッチにおいて、バンド選択切替を各可変抵抗の利得を制御することにより行い、選択バンド側の可変抵抗が電力増幅器からの出力を実質的に直線的に制御するので、バンド切替に伴うスイッチの過渡応答時間による遅延問題が解消し、フィードバック制御の時間遅れなどによる追従動作の遅れと、バンド切替時の出力レベルの不連続性とによって、バンド切替の時点で一時的に携帯電話端末装置の出力が所望直線上から外れるということがなく、高品質の通話が可能となる。また、高周波部におけるバンド選択切替を利得制御のみを用いて行うだけでよく、バンド切替制御を簡略化できる。さらに、高周波部でのバンド切替スイッチを省くことが可能となり、省スペースを実現し、小型化を実現することができる。
【００７９】
本発明の第６の携帯電話端末装置は、音声信号を処理するベースバンド部と、ベースバンド部で処理された音声信号を入力として基地局との間で通信を行う無線部とからなる。無線部は、基地局への送信信号を生成する送信部と、基地局からの送信信号を受信する受信部とからなる。送信部は、ベースバンド部から与えられる音声信号による中間周波数信号の変調を行う変調器、中間周波数信号の利得の制御を行う可変利得中間周波増幅器および中間周波数信号から高周波信号への周波数変換のための混合を行うミキサからなる中間周波部と、中間周波部から出力される高周波信号を増幅してアンテナへ供給する高周波部とからなる。高周波部は、中間周波部から出力される２つのバンドのバンド選択切替および、選択バンドの高周波信号の利得の制御を行うスイッチ利得制御器と、スイッチ利得制御器の２つの出力をそれぞれ電力増幅する２つの電力増幅器からなる。スイッチ利得制御器は、中間周波部から出力される２つのバンドのバンド選択切替および、選択バンドの高周波信号の利得の制御を行う減衰器スイッチを含む。
【００８０】
ベースバンド部は、制御部を含む。制御部は、受信部による受信信号の信号情報を検出するとともに、その情報に応じた利得制御電圧を減衰器スイッチに加えることにより、２つの電力増幅器の何れかからの出力を２つの電力増幅器の残りの何れかからの出力に切り替え、受信信号の信号情報に対応して２つの電力増幅器の残りの何れかの出力レベルの目標値を設定し、２つの電力増幅器の残りの何れかの出力レベルと２つの電力増幅器の残りの何れかの出力レベルの目標値とを比較し、その比較結果に応じた利得制御電圧を減衰器スイッチと可変利得中間周波増幅器とに加えることにより、２つの電力増幅器の残りの何れかの出力レベルが２つの電力増幅器の残りの何れかの出力レベルの目標値に一致するように減衰器スイッチと可変利得中間周波増幅器の利得を追従制御する。
【００８１】
減衰器スイッチは、高周波信号の第１の信号入力部と第１の信号出力部とを接続する第１の可変抵抗よりなる第１の信号ラインと、第１の信号ラインと並列に設置されて高周波信号の第２の信号入力部と第２の信号出力部とを接続する第２の可変抵抗よりなる信号ラインと、第１および第２の可変抵抗に共通に接続された利得制御ラインと、第１および第２の可変抵抗の各々に接続されてそれぞれ異なった基準電圧が加えられる第１および第２の基準電圧印加部と、第１および第２の可変抵抗の各々に利得制御ラインを介して接続されて利得制御電圧が加えられる利得制御電圧印加部とで構成され、利得制御電圧により、第１および第２の可変抵抗の各々の利得を制御して、第１および第２の信号ラインの出力の何れかを遮断して第１および第２の信号ラインの残りの出力利得を連続で直線的に制御するようにしている。上記の第１および第２の可変抵抗は、例えば少なくとも１個以上の直列接続した電界効果トランジスタで構成される。
【００８２】
この構成によれば、減衰器スイッチとして、第１の信号ラインに接続した、例えば少なくとも１つ以上の電界効果トランジスタによる直列可変抵抗を有し、さらに第１の信号ラインに並列に設けた第２の信号ラインに接続した、例えば少なくとも１つ以上の電界効果トランジスタによる直列可変抵抗を有するものを用い、少なくとも２つ以上の並列に設けた、例えば電界効果トランジスタによる直列可変抵抗の動作を、少なくとも利得制御（スイッチ）動作範囲分以上だけシフトし、それぞれの直列可変抵抗の動作範囲が異なる利得制御電圧範囲に対応するように設定し、かつ第１の信号ラインに接続した直列可変抵抗の利得制御動作範囲と第２の信号ラインに接続した直列可変抵抗の利得制御動作範囲とを実質的に連続させ、各バンドの切替および利得制御を１種類の利得制御電圧のみで行うため、バンド選択切替時の利得の差違をなくしバンド切替に対する利得制御動作を極めて高精度に行うことが可能である。
【００８３】
その結果、上記のような減衰器スイッチを用いて構成した携帯電話端末装置は、バンド切替に伴うスイッチの過渡応答時間による遅延問題が解消し、フィードバック制御の時間遅れなどによる追従動作の遅れと、バンド切替時の出力レベルの不連続性とによって、バンド切替の時点で一時的に携帯電話端末装置の出力が所望直線上から外れるということがなく、高品質の通話が可能となる。また、高周波部におけるバンド選択切替を利得制御のみを用いて行うだけでよく、バンド切替制御を簡略化できる。さらに、高周波部でのバンド切替スイッチを省くことが可能となり、省スペースを実現し、小型化を実現することができる。
【００８４】
並列接続した、少なくとも２つ以上の直列可変抵抗の動作を利得制御動作範囲分以上だけシフトする構成として、例えば一方の直列可変抵抗となる電界効果トランジスタのソースと他方の直列可変抵抗となる電界効果トランジスタのゲートにそれぞれ基準電圧を印加する構成がある。このような構成では、１種類の利得制御電圧で利得制御およびスイッチ制御を行うため、極めて高精度な利得制御が可能である。また、利得制御動作電圧の設定を自由に変えることが可能である。
【００８５】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施の形態を図１から図６に基づいて説明する。
【００８６】
図１に本発明の第１の実施の形態における携帯電話端末装置のブロック図を示す。以下、図１を用いて第１の実施の形態における携帯電話端末装置の構成および動作について説明する。
【００８７】
この携帯電話端末装置は、図１に示すように、マイコン・ロジック部などで構成され、音声信号を処理するベースバンド部１０１と、ベースバンド部１０１で処理された音声信号を入力として基地局との間で通信を行う無線部２０１とからなる。
【００８８】
無線部２０１は、基地局への送信信号を生成する送信部２６０と、基地局からの送信信号を受信する受信部２２０とからなる。
【００８９】
送信部２６０は、ベースバンド部１０１から与えられる音声信号の変調、中間周波数信号の利得の制御および周波数変換のための混合を行う中間周波部２３０と、中間周波部２３０から出力される高周波信号を増幅してスイッチ３１０を介してアンテナ３００へ供給する高周波部２７０とからなる。
【００９０】
中間周波部２３０は、ベースバンド部１０１から与えられる音声信号による中間周波信号の変調を行う変調器２３１と、変調器２３１の出力信号である中間周波信号を可変利得で増幅する可変利得中間周波増幅器２３２と、可変利得中間周波増幅器２３２の出力信号を高周波に変換するためのミキサ２３３とからなる。上記の可変利得中間周波増幅器２３２は、バイポーラトランジスタを用いて構成されることが多い。この可変利得中間周波増幅器２３２は、±１ｄＢ Ｌｉｎｅａｒｉｔｙの直線性をもって３０ｄＢ程度の範囲にわたって利得が可変できる。この場合、利得は、連続的に変化する利得制御電圧によって３０ｄＢ程度の範囲にわたって連続制御される。
【００９１】
高周波部２７０は、中間周波部２３０から出力される高周波信号のバンド選択切替および利得制御を行うスイッチ利得制御器２７１と、スイッチ利得制御器２７１のバンドＡの出力を電力増幅する電力増幅器２４２と、スイッチ利得制御器２７１のバンドＢの出力を電力増幅する電力増幅器２５２とからなる。このスイッチ利得制御器２７１は、バンドＡ，Ｂの選択切替を行いかつ、選択バンドにおいて±１ｄＢ Ｌｉｎｅａｒｉｔｙの直線性をもって２０ｄＢ以上の範囲にわたって利得の可変が可能である。この場合、連続的に変化する利得制御電圧によってバンド切替選択動作が行われ、かつ、２０ｄＢ以上の範囲にわたって連続に利得が制御される。
【００９２】
スイッチ利得制御器２７１は、バンドＡ用の前置増幅器（中電力増幅器）２４３と、バンドＢ用の前置増幅器（中電力増幅器）２５３と、前置増幅器２４３と縦続接続されて電力増幅器（高電力増幅器）２４２へ入力されるバンドＡの高周波信号の選択切替と利得の可変を同時に行い、さらに前置増幅器２５３と縦続接続されて電力増幅器（高電力増幅器）２５２へ入力されるバンドＢの高周波信号の選択切替と利得の可変を同時に行う減衰器スイッチ２７２とからなる。
【００９３】
減衰器スイッチ２７２は、バンドＡ，Ｂの選択切替を行いかつ、選択バンドにおいて±１ｄＢ Ｌｉｎｅａｒｉｔｙの直線性をもって２０ｄＢ以上の範囲にわたって利得を可変するため、スイッチのアイソレーションとして２０ｄＢ以上、および減衰器の減衰量として２０ｄＢ以上の範囲にわたって利得を変化させる機能を有する。なお、この実施の形態では、前置増幅器２４３と電力増幅器２４２の２段、および前置増幅器２５３と電力増幅器２５２の２段のそれぞれの増幅器で電力増幅を行っているが、それぞれが１段の増幅器で電力増幅を行ってもよい。
【００９４】
ベースバンド部１０１は、マイコン・ロジック等からなる制御部１２０を含む。制御部１２０は、受信部２２０による受信信号の信号強度を検出するとともに、バンドＡにおいては電力増幅器２４２の出力レベルを検出し、受信信号の信号強度に対応して電力増幅器２４２の出力レベルの目標値を設定し、電力増幅器２４２の出力レベルと電力増幅器２４２の出力レベルの目標値とを比較し、その比較結果に応じた利得制御電圧ＶC（Ｄ） を減衰器スイッチ２７２に、利得制御電圧ＶC（Ｃ）を可変利得中間周波増幅器２３２にそれぞれ加えることにより、電力増幅器２４２の出力レベルが電力増幅器２４２の出力レベルの目標値に一致するように減衰器スイッチ２７２および可変利得中間周波増幅器２３２の利得を追従制御する。
【００９５】
さらに、バンドＢにおいては電力増幅器２５２の出力レベルを検出し、受信信号の信号強度に対応して電力増幅器２５２の出力レベルの目標値を設定し、電力増幅器２５２の出力レベルと電力増幅器２５２の出力レベルの目標値とを比較し、その比較結果に応じた利得制御電圧ＶC（Ｄ）を減衰器スイッチ２７２に、利得制御電圧ＶC（Ｃ）を可変利得中間周波増幅器２３２にそれぞれ加えることにより、電力増幅器２５２の出力レベルが電力増幅器２５２の出力レベルの目標値に一致するように減衰器スイッチ２７２および可変利得中間周波増幅器２３２の利得を追従制御する。
【００９６】
この携帯電話端末装置では、上記のようにスイッチ利得制御器２７１および可変利得中間周波増幅器２３２による利得制御によって、±１ｄＢ Ｌｉｎｅａｒｉｔｙの直線性での５０ｄＢ以上の範囲にわたる利得制御を実現している。ＰＤＣの規格では、ミキサ２３３の入力段は２００ＭＨｚ帯で動作し、ミキサ２３３の出力段は９４０ＭＨｚ帯あるいは１４４１ＭＨｚ帯で動作する。そして、電力増幅器２４２あるいは電力増幅器２５２の出力端で＋３０ｄＢｍ（ただし、０ｄＢｍ＝１ｍＷ）、前置増幅器２４３あるいは前置増幅器２５３の出力端で＋８ｄＢｍ、減衰器スイッチ２７２の出力端で−１６ｄＢｍ、ミキサ２３３の出力端で−１５ｄＢｍ、可変利得中間周波増幅器２３２の出力端で−２０ｄＢｍとなっている。
【００９７】
ここで、スイッチ利得制御器２７１で２０ｄＢの範囲の利得制御を行い、可変利得中間周波増幅器２３２で３０ｄＢの範囲の利得制御を行うものとすると、可変利得中間周波増幅器２３２の出力端における信号レベルは−２０ｄＢｍ〜−５０ｄＢｍの範囲で変化する。また、ミキサ２３３の出力端における信号レベルは−１５ｄＢｍ〜−４５ｄＢｍの範囲で変化する。また、減衰器スイッチ２７２の出力端における信号レベルは−１６ｄＢｍ〜−３６ｄＢｍの範囲で変化する。また、前置増幅器２４３あるいは前置増幅器２５３の出力端における信号レベルは＋８ｄＢｍ〜−４２ｄＢｍの範囲で変化する。電力増幅器２４２あるいは電力増幅器２５２の出力端における信号レベルは、＋３０ｄＢｍ〜−２０ｄＢｍの範囲で変化する。
【００９８】
つぎに、減衰器スイッチ２７２の具体的な構成および動作を図２から図６を参照しながら説明する。
【００９９】
図２は減衰器スイッチ（半導体集積回路装置）２７２の構成を示す概略ブロック図であり、図３は減衰器スイッチ２７２の具体的な構成を示す回路図である。この減衰器スイッチ２７２は、１つの半導体基板（ＧａＡｓ）に集積したものである。なお、このような構成はシリコン基板でも集積が可能であり、特にシリコンあるいはシリコン・ゲルマニウム等で構成した場合マイコン・ロジック部も同時に集積が可能である。
【０１００】
このような減衰器スイッチ２７２により、各バンドにおける選択バンドの切替と利得の制御を少なくとも直列の可変抵抗１つで行うことで、スイッチと減衰器をそれぞれ用いた場合に比べて、バンド切替時の利得制御において、より短時間での所望利得への制御を実現することができる。その結果、各バンドにスイッチと減衰器を組み合わせた構成でなくても単独で選択バンド切替と利得制御を同時に実現することが可能となる。並列の可変抵抗の個数を多くすることにより、さらに多数のバンド(モード)選択切替にわたって優れた利得制御を実現することも可能となる。
【０１０１】
減衰器スイッチ２７２は、図２および図３に示すように、高周波信号の信号入力部ＩＮ（Ａ）である入力端子４３と信号出力部ＯＵＴ（Ａ）である出力端子４５とを接続する信号ライン４７と、高周波信号の信号入力部ＩＮ（Ｂ）である入力端子４４と信号出力部ＯＵＴ（Ｂ）である出力端子４６とを接続する信号ライン４８とが並列に設けられている。
【０１０２】
信号ライン４７中には、少なくとも１つ以上の直列（シリーズ）の可変抵抗４１が挿入されている。信号ライン４８中には、少なくとも１つ以上の直列の可変抵抗４２が挿入されている。
【０１０３】
可変抵抗４１と可変抵抗４２は利得制御ライン４９で接続されている。この減衰器スイッチ２７２では、基準電圧印加部となる基準電圧印加端子５１，５２が可変抵抗４１，４２の各々に接続され、基準電圧印加端子５１，５２の各々に基準電圧Ｖref1，Ｖref2が与えられる。また、利得制御電圧印加部となる利得制御電圧印加端子５０が可変抵抗４１，４２の各々に利得制御ライン４９を介して接続されている。
【０１０４】
上記の可変抵抗４１，４２はそれぞれ少なくとも電界効果トランジスタ５３，５５のゲートに抵抗５４，５６を接続したものからなる。信号ライン４７の可変抵抗４１を構成する電界効果トランジスタ５３のドレインが入力端子４３に接続され、ソースが出力端子４５に接続されている。また信号ライン４８の可変抵抗４２を構成する電界効果トランジスタ５５のドレインが入力端子４４に接続され、ソースが出力端子４６に接続されている。
【０１０５】
さらに、可変抵抗４１を構成する電界効果トランジスタ５３のゲートが抵抗５４および利得制御ライン４９を介して利得制御電圧印加端子５０に接続され、可変抵抗４２を構成する電界効果トランジスタ５５のソースが利得制御ライン４９を介して利得制御電圧印加端子５０に接続されている。
【０１０６】
また、可変抵抗４１を構成する電界効果トランジスタ５３のソースには基準電圧印加端子５１から基準電圧Ｖref1が印加され、可変抵抗４２を構成する電界効果トランジスタ５５のゲートには基準電圧印加端子５２から、抵抗５６を介して基準電圧Ｖref2が印加されている。
【０１０７】
上記の抵抗５４，５６は高周波信号の侵入を阻止するために、例えば以下のように下限値と上限値が設定される。まず、下限値は１ｋΩである。その設定理由は、アイソレーションとして２０ｄＢ以上ないと高周波信号が侵入し、ロスが増大するなど、スイッチ特性・利得制御特性に影響するからであり、上記の値に設定するとアイソレーションとして２０ｄＢ以上が得られる。
【０１０８】
また、上限値は１００ｋΩである。その設定理由は、電界効果トランジスタのゲート・リーク電流が例えば１μＡ流れた場合に、電界効果トランジスタのゲートに挿入される抵抗の抵抗値を１００ｋΩとした場合に、その抵抗の電圧降下ＶDROPが
ＶDROP＝１×１０-6×１００×１０3＝０．１（Ｖ）
となり、抵抗値が１００ｋΩを超えると、制御電圧のずれが０．１Ｖを超え、利得制御特性に無視できない影響を及ぼすことになるからである。
【０１０９】
以上のような構成の減衰器スイッチ２７２について、その動作を説明する。携帯電話端末装置ではリチウム電池等により３．０Ｖ程度までの電圧で駆動される。また、電界効果トランジスタのしきい値電圧は可変抵抗が利得制御動作を開始するバイアスを示すものであり、言い換えれば電界効果トランジスタが完全にオフ状態（ピンチオフ）になるバイアスである。可変抵抗４１，４２のための電界効果トランジスタのしきい値電圧Ｖthは全て等しいものを用いる。この例では、−０．５Ｖとしている。
【０１１０】
可変抵抗４１，４２の基準電圧印加端子５１，５２にそれぞれ異なった基準電圧Ｖref1，Ｖref2を印加しておく。可変抵抗４１，４２の基準電圧印加端子５１，５２に印加する基準電圧Ｖref1，Ｖref2について以下に説明する。
【０１１１】
ここで、電界効果トランジスタにより形成される可変抵抗は、ゲート・ソース間電圧ＶGSが電界効果トランジスタのしきい値電圧Ｖthよりも小さくなったときに（ＶGS≦Ｖth）に完全にオフ状態（ピンチオフ）になり、抵抗値は最大になる。また、各電界効果トランジスタのゲート・ソース間電圧ＶGSはゲート電圧ＶGとソース電圧ＶSの差（ＶG−ＶS）で表され、利得制御電圧ＶC（Ｄ）と基準電圧Ｖref1，Ｖref2の組合せで抵抗値が変化することになる。そのため、基準電圧Ｖref1，Ｖref2の設定値を変えれば、可変抵抗における利得制御できる利得制御電圧ＶC（Ｄ）の範囲を制御することが可能となる。
【０１１２】
利得制御電圧ＶC（Ｄ）において、可変抵抗４１，４２が各々分担する利得制御電圧ＶC（Ｄ）の範囲は、可変抵抗４１，４２による直線利得制御動作範囲が実質的に重ならない状態に設定すればよく、可変抵抗４２が低電圧側とし、可変抵抗４１が高電圧側としており、任意に設定することが可能である。
【０１１３】
いま可変抵抗４１の電界効果トランジスタ５３のしきい値（ピンチオフ）電圧をＶth1、可変抵抗４２の電界効果トランジスタ５５のしきい値（ピンチオフ）電圧をＶth2とし、可変抵抗４１の電界効果トランジスタ５３が完全オフ（ピンチオフ）となる利得制御電圧をＶCOFF(A)、可変抵抗４２の電界効果トランジスタ５５が完全オフ（ピンチオフ）となる利得制御電圧をＶCOFF(B)と定義する。各電界効果トランジスタのゲート・ソース間電圧ＶGSはゲート電圧ＶGとソース電圧ＶSの差（ＶG−ＶS）で表されるので、
Ｖth1＝ＶCOFF(A)−Ｖref1……（１）
Ｖth2＝Ｖref2−ＶCOFF(B)……（２）
（１）、（２）式からわかるように利得制御電圧は、電界効果トランジスタ５３ではゲートに、電界効果トランジスタ５５ではソースに印加されるため、利得制御電圧の増大に伴い電界効果トランジスタ５３の利得制御動作はＯＦＦからＯＮへ、逆に電界効果トランジスタ５５の利得制御動作はＯＮからＯＦＦへと、これら電界効果トランジスタ５３，５５は相補的に変化する。
【０１１４】
ここで、このＶCOFF(A), ＶCOFF(B)の差をΔＶとすると
ΔＶ＝ＶCOFF(A)−ＶCOFF(B) ……（３）
で表される。このΔＶは正の値になるよう設定が必要である。つまり、ＶCOFF(A)の方がＶCOFF(B)に比べ大きい値に設定することが必要である。
【０１１５】
このような設定にすることで電界効果トランジスタ５３が完全オフ状態のときに、電界効果トランジスタ５５が利得制御動作を行うことができ、さらに電界効果トランジスタ５５が完全オフ状態のときに、電界効果トランジスタ５３が利得制御動作を行うことができる。つまり、一方の電界効果トランジスタ５３または５５が完全オフ状態のときに、他方の電界効果トランジスタ５５または５３が利得制御動作を行うことができるのである。このような動作はスイッチ動作と利得制御動作を同時に行うことができることを示している。
【０１１６】
さらに、このΔＶは各電界効果トランジスタのしきい値電圧の作製時におけるバラツキ、温度変化に対する変動等の影響を受けない値に設定することが必要である。電界効果トランジスタのしきい値電圧の作製時バラツキが±０．１Ｖ程度、温度変化に対する変動が±０．１Ｖ程度であるので、少なくともΔＶは０．４Ｖ以上の値に設定する必要がある。
【０１１７】
また、最大値は２．０Ｖ程度以下に設定することが必要である。それはベースバンド部の制御部から利得制御電圧として出力され得る値は０〜３．０Ｖ程度のため、ＶCOFF(A)，ＶCOFF(B)をその範囲に設定しかつ、各電界効果トランジスタのしきい値電圧の作製時におけるバラツキ、温度変化に対する変動等の影響を受けないで利得制御動作を行うために必要である。本実施の形態ではＶCOFF(A)＝１．５Ｖ，ＶCOFF(B)＝１．０Ｖ，ΔＶ＝０．５Ｖに設定した。
【０１１８】
ここで（１）式を（３）式へ代入すると
ＶCOFF(B)＝Ｖref1＋Ｖth1−ΔＶ……（４）
さらに（４）式を（２）式へ代入すると
Ｖref2＝Ｖref1＋Ｖth1＋Ｖth2−ΔＶ……（５）
いまＶth1＝Ｖth2＝Ｖthとすると
Ｖref2＝Ｖref1＋２Ｖth−ΔＶ……（６）
となる。
【０１１９】
（５）式より可変抵抗４１の電界効果トランジスタ５３の基準電圧印加部５１に印加される電圧Ｖref1よりも可変抵抗４２の電界効果トランジスタ５５の基準電圧印加部５２に印加される電圧Ｖref2の方が、電界効果トランジスタ５３のしきい値電圧Ｖth1と電界効果トランジスタ５５のしきい値電圧とＶth2を加え、電界効果トランジスタ５３，５５の完全オフとなる利得制御電圧差ΔＶを差し引いた分相当の値だけ低い設定が必要である。
【０１２０】
さらに、（６）式より可変抵抗４１の電界効果トランジスタ５３の基準電圧印加部５１に印加される電圧Ｖref1よりも可変抵抗４２の電界効果トランジスタ５５の基準電圧印加部５２に印加される電圧Ｖref2の方が、電界効果トランジスタ５３，５５のしきい値電圧Ｖthの２倍を加え、電界効果トランジスタ５３，５５の完全オフとなる利得制御電圧差ΔＶを差し引いた分相当の値だけ低い設定が必要である。
【０１２１】
本実施の形態によればＶth＝−０．５Ｖ， ΔＶ＝０．５Ｖであるので、
Ｖref2＝Ｖref1−１．５……（７）
となり、Ｖref2の方がＶref1よりも１．５Ｖ低い値の設定が必要となる。本実施の形態によればＶref1＝２．０Ｖ，Ｖref2＝０．５Ｖに設定している。
【０１２２】
以上のように、バンド選択切替と選択バンドの利得制御を同時に行う場合において、可変抵抗４１の基準電圧Ｖref1と、可変抵抗４２の基準電圧Ｖref2とをそれぞれ適切に設定することにより、バンド（Ａ）の可変抵抗４１とバンド（Ｂ）の可変抵抗４２の利得制御動作範囲が相補的に動作するように接続し、一つの利得制御電圧でバンド選択切替と選択バンドの利得制御を同時に行うことが可能である。
【０１２３】
図４は図３に示した減衰器スイッチ２７２の利得制御電圧ＶC（Ｄ）に対する利得制御の特性図である。以下、図４を参照して、図３の減衰器スイッチ２７２の動作を説明する。
【０１２４】
ここで、電界効果トランジスタのしきい値電圧Ｖthがすべて−０．５Ｖであるとすると、基準電圧Ｖref1は２．０Ｖに設定され、基準電圧Ｖref2は０．５Ｖに設定される。
【０１２５】
利得制御電圧印加端子５０に０〜０．７Ｖの電圧を印加した場合（図４：利得制御電圧範囲（ａ））には、可変抵抗４１の抵抗値ＲON（ＦＥＴ５３）は最大値、可変抵抗４２の抵抗値ＲON（ＦＥＴ５５）は最小値を示すため、入力端子４３，４４から入力された信号は、出力端子４５での出力信号の大きさＰOUT（Ａ） が最小、出力端子４６での出力信号の大きさPOUT（Ｂ）が最大となる。この状態はバンド（Ｂ）が選択され、バンド（Ａ）が非選択状態である。
【０１２６】
利得制御電圧印加端子５０に０．７Ｖを超えて電圧を印加した場合（図４：利得制御電圧範囲（ｂ））には、可変抵抗４１の抵抗値ＲON（ＦＥＴ５３）は最大値を示したまま、可変抵抗４２の抵抗値ＲON（ＦＥＴ５５）は増加し始めるため、出力端子４５での出力信号の大きさＰOUT（Ａ） が最小のまま、出力端子４６の出力信号の大きさＰOUT（Ｂ） は減少する。通常、電界効果トランジスタによる可変抵抗が直線利得制御動作を行う利得制御電圧範囲は０．２〜０．３Ｖ程度であり、利得制御電圧印加端子５０に１．０Ｖの電圧が印加されるまで、利得は直線的に２０ｄＢ程度減少する。この状態はバンド（Ａ）が非選択であり、バンド（Ｂ）が選択された状態でバンド（Ｂ）が利得制御されている状態を示す。
【０１２７】
利得制御電圧印加端子５０に１．０Ｖの電圧が印加されると（図４：利得制御電圧範囲（ｃ））、増加していた可変抵抗４２の抵抗値ＲON（ＦＥＴ５５）は最大値を示し、可変抵抗４１の抵抗値ＲON（ＦＥＴ５３）も最大値を示したままのため、出力端子４６の出力信号の大きさＰOUT（Ｂ） と出力端子４５の出力信号の大きさＰOUT（Ａ） はそれぞれ最小値となる。この状態はバンド（Ａ）が非選択、バンド（Ｂ）が選択から非選択への切替の状態を示す。
【０１２８】
利得制御電圧印加端子５０に１．５Ｖの電圧が印加されると（図４：利得制御電圧範囲（ｄ））、可変抵抗４２の抵抗値ＲON（ＦＥＴ５５）は最大値を示したまま、最大値を示していた可変抵抗４１の抵抗値ＲON（ＦＥＴ５３）は減少し始めるため、出力端子４６の出力信号の大きさＰOUT（Ｂ） は最小値のまま、出力端子４５の出力信号の大きさＰOUT（Ａ） は増大し始める。この状態はバンド（Ａ）が非選択から選択へ切り替わり、かつバンド（Ａ）での利得制御が開始され、バンド（Ｂ）が非選択の状態を示す。
【０１２９】
利得制御電圧印加端子５０に１．８Ｖの電圧が印加されるまで、出力端子４５の出力信号の大きさＰOUT（Ａ） は直線的に２０ｄＢ程度増大する。ここで、可変抵抗４２の抵抗値ＲON（ＦＥＴ５５）は最大値を示したままであり、出力端子４６の出力信号の大きさＰOUT（Ｂ） は最小値のままである。
【０１３０】
利得制御電圧印加端子５０に１．８Ｖの電圧が印加されると（図４：利得制御電圧範囲（ｅ））、可変抵抗４２の抵抗値ＲON（ＦＥＴ５５）は最大値を示したまま、減少していた可変抵抗４１の抵抗値ＲON（ＦＥＴ５３）は最小値を示し、出力端子４６での出力信号の大きさＰOUT（Ｂ） が最小のまま、出力端子４５の出力信号の大きさＰOUT（Ａ） は最大値となる。この状態はバンド（Ａ）が選択され、かつバンド（Ａ）の利得制御が行われ、バンド（Ｂ）が非選択の状態を示す。
【０１３１】
利得制御電圧印加端子５０に１．８Ｖ以上の電圧を印加しても可変抵抗４１の抵抗値ＲON（ＦＥＴ５３）は最小値、可変抵抗４２の抵抗値ＲON（ＦＥＴ５５）は最大値を示すので、出力端子４６での出力信号の大きさＰOUT（Ｂ） が最小のまま、出力端子４５の出力信号の大きさＰOUT（Ａ） は最大のままとなる。
【０１３２】
以上のように、この実施の形態によれば、減衰器スイッチにおいて、電界効果トランジスタによる可変抵抗４１，４２を並列に接続する構成を採用し、可変抵抗４１と可変抵抗４２の利得制御動作範囲を重ならないようシフトすることにより、可変抵抗４１，４２の利得制御動作を相補的にすることができるため、制御電圧に対するバンド選択切替および選択バンドでの利得制御を同時にすることが可能である。この可変抵抗４１，４２の利得制御動作範囲のシフトは外部のマイコンから基準電圧を調整することで可能である。
【０１３３】
したがって、携帯電話端末装置の高周波部において、一つの半導体装置でバンド選択切替と選択バンドの利得制御を行うことが可能となる。その結果、従来例のような、図１７に示したような、バンド切替に伴って発生する電力増幅器の出力レベルの目標値からの一時的な外れを回避することができ、図５に示したような携帯電話端末装置のバンド切替時における利得制御の高精度化が容易となる。また、利得制御電圧の設定が１種類でよいので、制御部１２０の回路構成の簡略化が可能である。また、高周波部におけるスイッチを省くことができ、省スペース化を達成し、携帯電話端末装置の小型化を進めることができる。
【０１３４】
また、上記実施の形態ではバンド（Ａ）側の可変抵抗４１の基準電圧印加端子５１とバンド（Ｂ）側の可変抵抗４２の基準電圧印加端子５２をそれぞれ設けたが、図６に示すように、基準電圧印加端子５１のみを設け、可変抵抗４１へ加える基準電圧Ｖref1をバイアス抵抗５７，５８で分圧することにより、可変抵抗４２への基準電圧印加を行ってもよい。この場合、基準電圧印加端子は一つしか用いないため、回路の簡略化が可能である。バイアス抵抗５７，５８は高周波信号の侵入を阻止する役割をそれぞれ果たしている。上記のバイアス抵抗５７，５８は高周波信号の侵入を阻止するために、５ｋΩ程度以上１００ｋΩ以下の抵抗値に設定されている。
【０１３５】
バイアス抵抗５７，５８が５ｋΩ程度以上１００ｋΩ以下の抵抗値に設定されていることの理由について、以下に説明する。
【０１３６】
まず、下限値が５ｋΩ程度であることについては以下のとおりである。バイアス抵抗５７，５８が小さい値だと高周波信号がグラウンド（ＧＮＤ）へパスし、スイッチ動作および利得制御動作ができないため、５ｋΩ以上（アイソレーション４０ｄＢ以上）必要である。また、基準電圧Ｖref1が３Ｖの場合、各バイアス抵抗５７，５８に流れる電流は、
Ｉ＝３Ｖ／１０ｋΩ＝３００μＡ
以上となり、電力消費が大きくなってしまう。
【０１３７】
一方、上限値が１００ｋΩであることについては以下のとおりである。基準電圧Ｖref1が３Ｖの場合、各バイアス抵抗５７，５８に流れる電流は、
Ｉ＝３Ｖ／２００ｋΩ＝１５μＡ
である。今、バイアス抵抗５７の両端の電圧は、
Ｖ＝１５μＡ×１００ｋΩ＝１．５Ｖ
である。このとき、電界効果トランジスタのリーク電流が１μＡ流れ込んだとすると、１μＡ×１００ｋΩ＝０．１Ｖのバイアス変動が生じてしまい、利得制御特性がずれて、精度よく利得制御を行えない。
【０１３８】
なお、上記実施の形態では、電界効果トランジスタによるバンド（Ａ）側の可変抵抗４１とバンド（Ｂ）側の可変抵抗４２の２個の可変抵抗を並列接続した構成を用いたが、それ以上の複数個の可変抵抗を並列接続してもよく、並列接続する可変抵抗の数を多くすればする程、バンド選択切替および利得制御を多バンドにわたり行うことが可能である。
【０１３９】
ここで、３バンドのゲイン制御を行うことができる減衰器スイッチの例を図７および図８を参照しながら説明する。
【０１４０】
この減衰器スイッチは、図７に示すように、高周波信号の信号入力部ＩＮ（Ａ）である入力端子６５と信号出力部ＯＵＴ（Ａ）である出力端子６８とを接続する信号ライン７１と、高周波信号の信号入力部ＩＮ（Ｂ）である入力端子６６と信号出力部ＯＵＴ（Ｂ）である出力端子６９とを接続する信号ライン７２と、高周波信号の信号入力部ＩＮ（Ｃ）である入力端子６７と信号出力部ＯＵＴ（Ｃ）である出力端子７０とを接続する信号ライン７３とが並列に設けられている。
【０１４１】
信号ライン７１中には、少なくとも１つ以上の直列（シリーズ）の可変抵抗６１，６２が挿入されている。信号ライン７２中には、少なくとも１つ以上の直列の可変抵抗６３が挿入されている。信号ライン７３中には、少なくとも１つ以上の直列の可変抵抗６４が挿入されている。
【０１４２】
可変抵抗６１と可変抵抗６２と可変抵抗６３と可変抵抗６４とは利得制御ライン７４で接続されている。この減衰器スイッチでは、基準電圧印加部となる基準電圧印加端子７６，７７，７８，７９が可変抵抗６１，６２，６３，６４の各々に接続され、基準電圧印加端子７６，７７，７８，７９の各々に基準電圧Ｖref11，Ｖref12，Ｖref13，Ｖref14が与えられる。また、利得制御電圧印加部となる利得制御電圧印加端子７５が可変抵抗６１，６２，６３，６４の各々に利得制御ライン７４を介して接続されている。
【０１４３】
上記の可変抵抗６１，６２，６３，６４は、図３に示したものと同様に、それぞれ少なくとも電界効果トランジスタのゲートに抵抗を接続したものからなる。
【０１４４】
信号ライン７１の可変抵抗６１を構成する電界効果トランジスタ（図示せず）のドレインが入力端子６５に接続され、ソースが可変抵抗６２を構成する電界効果トランジスタ（図示せず）のドレインに接続され、可変抵抗６２を構成する電界効果トランジスタのソースが出力端子６８に接続されている。また、信号ライン７２の可変抵抗６３を構成する電界効果トランジスタ（図示せず）のドレインが入力端子６６に接続され、ソースが出力端子６９に接続されている。また、信号ライン７３の可変抵抗６４を構成する電界効果トランジスタ（図示せず）のドレインが入力端子６７に接続され、ソースが出力端子７０に接続されている。
【０１４５】
さらに、可変抵抗６１を構成する電界効果トランジスタのゲートが抵抗および利得制御ライン７４を介して利得制御電圧印加端子７５に接続され、可変抵抗６２を構成する電界効果トランジスタのソースが利得制御ライン７４を介して利得制御電圧印加端子７５に接続され、可変抵抗６３を構成する電界効果トランジスタのソースが利得制御ライン７４を介して利得制御電圧印加端子７５に接続され、可変抵抗６４を構成する電界効果トランジスタのゲートが抵抗および利得制御ライン７４を介して利得制御電圧印加端子７５に接続されている。
【０１４６】
また、可変抵抗６１を構成する電界効果トランジスタのソースには基準電圧印加端子７６から基準電圧Ｖref11が印加され、可変抵抗６２を構成する電界効果トランジスタのゲートには基準電圧印加端子７７から、抵抗を介して基準電圧Ｖref12が印加され、可変抵抗６３を構成する電界効果トランジスタのゲートには基準電圧印加端子７８から、抵抗を介して基準電圧Ｖref13が印加され、可変抵抗６４を構成する電界効果トランジスタのソースには基準電圧印加端子７９から基準電圧Ｖref14が印加されている。
【０１４７】
図８は図７に示した減衰器スイッチの利得制御電圧ＶC（Ｄ）に対する利得制御の特性図である。以下、図８を参照して、図７の減衰器スイッチの動作を説明する。
【０１４８】
ここで、電界効果トランジスタのしきい値電圧Ｖthがすべて−０．５Ｖであるとすると、基準電圧Ｖref11は１．８Ｖに設定され、基準電圧Ｖref12は１．７Ｖに設定され、基準電圧Ｖref13は０．５Ｖに設定され、基準電圧Ｖref14は３．０Ｖに設定される。
【０１４９】
利得制御電圧印加端子７５に０〜０．７Ｖの電圧を印加した場合（図８：利得制御電圧範囲（ａ））には、可変抵抗６１，６４の抵抗値ＲONは最大値、可変抵抗６２，６３の抵抗値ＲONは最小値を示すため、入力端子６５，６６，６７から入力された信号は、出力端子６８での出力信号の大きさＰOUT（Ａ） が最小、出力端子６９での出力信号の大きさPOUT（Ｂ）が最大、出力端子７０での出力信号の大きさＰOUT（Ｃ） が最小となる。この状態はバンド（Ｂ）が選択され、バンド（Ａ），（Ｃ）が非選択状態である。
【０１５０】
利得制御電圧印加端子７５に０．７Ｖを超えて電圧を印加した場合（図８：利得制御電圧範囲（ｂ））には、可変抵抗６１，６４の抵抗値ＲONは最大値を示し、可変抵抗６２の抵抗値ＲONは最小値を示したまま、可変抵抗６３の抵抗値ＲONは増加し始めるため、出力端子６８での出力信号の大きさＰOUT（Ａ） が最小で、出力端子７０での出力信号の大きさＰOUT（Ｃ） が最小のまま、出力端子６９の出力信号の大きさＰOUT（Ｂ） は減少する。通常、電界効果トランジスタによる可変抵抗が直線利得制御動作を行う利得制御電圧範囲は０．２〜０．３Ｖ程度であり、利得制御電圧印加端子７５に１．０Ｖの電圧が印加されるまで、利得は直線的に２０ｄＢ程度減少する。この状態はバンド（Ａ），（Ｃ）が非選択であり、バンド（Ｂ）が選択された状態でバンド（Ｂ）が利得制御されている状態を示す。
【０１５１】
利得制御電圧印加端子７５に１．０Ｖの電圧が印加されると（図８：利得制御電圧範囲（ｃ））、増加していた可変抵抗６３の抵抗値ＲONは最大値を示し、可変抵抗６２の抵抗値ＲONは最小値を示したままで、可変抵抗６１，６４の抵抗値ＲONも最大値を示したままのため、出力端子６９の出力信号の大きさＰOUT（Ｂ） と出力端子６８の出力信号の大きさＰOUT（Ａ） と出力端子７０の出力信号の大きさＰOUT（Ｃ） とはそれぞれ最小値となる。この状態はバンド（Ａ），（Ｃ）が非選択、バンド（Ｂ）が選択から非選択への切替の状態を示す。
【０１５２】
利得制御電圧印加端子７５に１．３Ｖの電圧が印加されると（図８：利得制御電圧範囲（ｄ））、可変抵抗６３，６４の抵抗値ＲONは最大値を示し、可変抵抗６２の抵抗値ＲONは最小値を示したまま、最大値を示していた可変抵抗６１の抵抗値ＲONは減少し始めるため、出力端子６９，７０の出力信号の大きさＰOUT（Ｂ），ＰOUT（Ｃ） は最小値のまま、出力端子６８の出力信号の大きさＰOUT（Ａ） は増大し始める。この状態はバンド（Ａ）が非選択から選択へ切り替わり、かつバンド（Ａ）での利得制御が開始され、バンド（Ｂ），（Ｃ）が非選択の状態を示す。
【０１５３】
利得制御電圧印加端子７５に１．６Ｖの電圧が印加されるまで、出力端子６８の出力信号の大きさＰOUT（Ａ） は直線的に２０ｄＢ程度増大する。ここで、可変抵抗６３，６４の抵抗値ＲONは最大値を示したままであり、出力端子６９，７０の出力信号の大きさＰOUT（Ｂ），ＰOUT（Ｃ） は最小値のままである。
【０１５４】
利得制御電圧印加端子７５に１．６Ｖの電圧が印加されると（図８：利得制御電圧範囲（ｅ））、可変抵抗６３，６４の抵抗値ＲONは最大値を示し、可変抵抗６２の抵抗値ＲONは最小値を示したまま、減少していた可変抵抗６１の抵抗値ＲONは最小値を示し、出力端子６９，７０での出力信号の大きさＰOUT（Ｂ），ＰOUT（Ｃ） が最小のまま、出力端子６８の出力信号の大きさＰOUT（Ａ） は最大値となる。この状態はバンド（Ａ）が選択され、かつバンド（Ａ）の利得制御が行われ、バンド（Ｂ），（Ｃ）が非選択の状態を示す。
【０１５５】
利得制御電圧印加端子７５に１．９Ｖを超えて電圧を印加した場合（図８：利得制御電圧範囲（ｆ））には、可変抵抗６３，６４の抵抗値ＲONは最大値を示し、可変抵抗６１の抵抗値ＲONは最小値を示したまま、可変抵抗６２の抵抗値ＲONは増加し始めるため、出力端子６９，７０での出力信号の大きさＰOUT（Ｂ）， ＰOUT（Ｃ） が最小のまま、出力端子６８の出力信号の大きさＰOUT（Ａ） は減少する。利得制御電圧印加端子７５に２．２Ｖの電圧が印加されるまで、利得は直線的に２０ｄＢ程度減少する。この状態はバンド（Ｂ），（Ｃ）が非選択であり、バンド（Ａ）が選択された状態でバンド（Ａ）が利得制御されている状態を示す。
【０１５６】
利得制御電圧印加端子７５に２．２Ｖの電圧が印加されると（図８：利得制御電圧範囲（ｇ））、増加していた可変抵抗６２の抵抗値ＲONは最大値を示し、可変抵抗６３，６４の抵抗値ＲONも最大値を示し、可変抵抗６１の抵抗値ＲONは最小値を示したままのため、出力端子６８の出力信号の大きさＰOUT（Ａ） と出力端子６９の出力信号の大きさＰOUT（Ｂ） と出力端子７０の出力信号の大きさＰOUT（Ｃ） とはそれぞれ最小値となる。この状態はバンド（Ｂ），（Ｃ）が非選択、バンド（Ａ）が選択から非選択への切替の状態を示す。
【０１５７】
利得制御電圧印加端子７５に２．５Ｖの電圧が印加されると（図８：利得制御電圧範囲（ｈ））、可変抵抗６２，６３の抵抗値ＲONは最大値を示し、可変抵抗６１の抵抗値ＲONは最小値を示したまま、最大値を示していた可変抵抗６４の抵抗値ＲONは減少し始めるため、出力端子６８，６９の出力信号の大きさＰOUT（Ａ），ＰOUT（Ｂ） は最小値のまま、出力端子７０の出力信号の大きさＰOUT（Ｃ） は増大し始める。この状態はバンド（Ｃ）が非選択から選択へ切り替わり、かつバンド（Ｃ）での利得制御が開始され、バンド（Ａ），（Ｂ）が非選択の状態を示す。
【０１５８】
利得制御電圧印加端子７５に２．８Ｖの電圧が印加されるまで、出力端子７０の出力信号の大きさＰOUT（Ｃ） は直線的に２０ｄＢ程度増大する。ここで、可変抵抗６２，６３の抵抗値ＲONは最大値を示し、可変抵抗６１の抵抗値ＲONは最小値を示したままであり、出力端子６８，６９の出力信号の大きさＰOUT（Ａ），ＰOUT（Ｂ） は最小値のままである。
【０１５９】
利得制御電圧印加端子７５に２．８Ｖの電圧が印加されると（図８：利得制御電圧範囲（ｉ））、可変抵抗６２，６３の抵抗値ＲONは最大値を示し、可変抵抗６１の抵抗値ＲONは最小値を示したまま、減少していた可変抵抗６４の抵抗値ＲONは最小値を示し、出力端子６８，６９での出力信号の大きさＰOUT（Ａ），ＰOUT（Ｂ） が最小のまま、出力端子７０の出力信号の大きさＰOUT（Ｃ） は最大値となる。この状態はバンド（Ｃ）が選択され、かつバンド（Ｃ）の利得制御が行われ、バンド（Ａ），（Ｂ）が非選択の状態を示す。
【０１６０】
利得制御電圧印加端子７５に２．８Ｖ以上の電圧を印加しても可変抵抗６１，６４の抵抗値ＲONは最小値、可変抵抗６２，６３の抵抗値ＲONは最大値を示すので、出力端子６８，６９での出力信号の大きさＰOUT（Ａ），ＰOUT（Ｂ） が最小のまま、出力端子７０の出力信号の大きさＰOUT（Ｃ） は最大のままとなる。
【０１６１】
上記の減衰器スイッチが用いられる携帯電話端末装置は、３バンド切替タイプのものとなる。
【０１６２】
また、上記実施の形態では、各可変抵抗４１，４２のための各電界効果トランジスタ５３，５５のドレイン−ソース電極間には並列に何も接続せずに用いたが、各電界効果トランジスタ５３，５５の固有の抵抗値のバラツキを抑制するためおよび、可変抵抗範囲を制御するために、電界効果トランジスタ５３，５５のドレイン−ソース電極間に並列に抵抗等を接続して用いてもよい。このことにより各可変抵抗のもつ利得制御量が安定し、極めて高精度な利得制御が可能となる。
【０１６３】
また、上記実施の形態では、各可変抵抗４１，４２のための各電界効果トランジスタ５３，５５のゲートの本数をそれぞれ一本で構成しているが、それ以上の複数本のゲート（マルチゲートタイプ）を用いてもよく、用いるゲートの本数を多くすればする程、利得制御幅が広くなり、また高い入力信号であっても歪み特性の劣化を抑えたスイッチ・利得制御が可能となる。また、各可変抵抗４１，４２のための各電界効果トランジスタは各々１つであったが、２個以上の複数個の電界効果トランジスタの直列回路であってもよい。
【０１６４】
さらに、上記実施の形態では、各可変抵抗４１，４２のために各電界効果トランジスタ５３，５５を用いた場合を示したが、本発明はこれに限ることなく、たとえばダイオード等の素子であってもよい。
【０１６５】
なお、これらの減衰器は、ＰＤＣ方式だけでなく、様々な移動体通信方式（ＣＤＭＡ（ＩＳ−９５），ＧＳＭ，ＰＣＳ，ＤＣＳ，Ｗｉｄｅｂａｎｄ−ＣＤＭＡ，ＣＤＭＡ２０００，ＰＨＳなど）に用いることができる。
【０１６６】
【発明の効果】
本発明の第１の減衰器スイッチによれば、第１の信号ラインに接続した、直列可変抵抗を有し、さらに第１の信号ラインに並列に設けた第２の信号ラインに接続した直列可変抵抗を有し、信号ラインの選択切替を各可変抵抗の利得を制御することにより行い、選択信号ライン側の可変抵抗が信号ライン上の信号利得を実質的に直線的に制御するので、簡単な構成で信号ラインの選択と選択信号ライン上の信号利得の制御とを行うことができる。
【０１６７】
本発明の第２の減衰器スイッチによれば、第１の信号ラインに接続した直列可変抵抗を有し、さらに第１の信号ラインに並列に設けた第２の信号ラインに接続した直列可変抵抗を有し、少なくとも２つ以上の並列に設けた電界効果トランジスタによる直列可変抵抗の動作を、少なくとも利得制御（スイッチ）動作範囲分以上だけシフトし、それぞれの直列可変抵抗の動作範囲が異なる利得制御電圧範囲に対応するように設定し、かつ第１の信号ラインに接続した直列可変抵抗の利得制御動作範囲と第２の信号ラインに接続した直列可変抵抗の利得制御動作範囲とを実質的に連続させ、各信号線の切替および利得制御を１種類の利得制御電圧のみで行うため、信号線選択切替時の利得の差違をなくし信号線切替に対する利得制御動作を極めて高精度に行うことが可能である。
【０１６８】
本発明の第３の減衰器スイッチによれば、ゲイン制御可能な信号ラインが３本以上となった点が第１の減衰器スイッチと異なるが、その他の効果は第１の減衰器スイッチと同じである。
【０１６９】
本発明の第４の減衰器スイッチによれば、ゲイン制御可能な信号ラインが３本以上となった点が第１の減衰器スイッチと異なるが、その他の効果は第２の減衰器スイッチと同じである。
【０１７０】
本発明の第１の携帯電話端末装置によれば、減衰器スイッチとして、第１の信号ラインに接続した直列可変抵抗を有し、さらに第１の信号ラインに並列に設けた第２の信号ラインに接続した直列可変抵抗を有するものを用い、この減衰器スイッチにおいて、バンド選択切替を各可変抵抗の利得を制御することにより行い、選択バンド側の可変抵抗が送信出力を実質的に直線的に制御するので、バンド切替に伴うスイッチの過渡応答時間による遅延問題が解消し、フィードバック制御の時間遅れなどによる追従動作の遅れと、バンド切替時の出力レベルの不連続性とによって、バンド切替の時点で一時的に携帯電話端末装置の出力が所望直線上から外れるということがなく、高品質の通話が可能となる。また、バンド選択切替を利得制御のみを用いて行うだけでよく、バンド切替制御を簡略化できる。さらに、高周波部でのバンド切替スイッチを省くことが可能となり、省スペースを実現し、小型化を実現することができる。
【０１７１】
本発明の第２の携帯電話端末装置によれば、減衰器スイッチとして、第１の信号ラインに接続した直列可変抵抗を有し、さらに第１の信号ラインに並列に設けた第２の信号ラインに接続した直列可変抵抗を有するものを用い、少なくとも２つ以上の並列に設けた直列可変抵抗の動作を、少なくとも利得制御（スイッチ）動作範囲分以上だけシフトし、それぞれの直列可変抵抗の動作範囲が異なる利得制御電圧範囲に対応するように設定し、かつ第１の信号ラインに接続した直列可変抵抗の利得制御動作範囲と第２の信号ラインに接続した直列可変抵抗の利得制御動作範囲とを実質的に連続させ、各バンドの切替および利得制御を１種類の利得制御電圧のみで行うため、バンド選択切替時の利得の差違をなくしバンド切替に対する利得制御動作を極めて高精度に行うことが可能である。
【０１７２】
その結果、上記のような減衰器スイッチを用いて構成した携帯電話端末装置は、バンド切替に伴うスイッチの過渡応答時間による遅延問題が解消し、フィードバック制御の時間遅れなどによる追従動作の遅れと、バンド切替時の出力レベルの不連続性とによって、バンド切替の時点で一時的に携帯電話端末装置の出力が所望直線上から外れるということがなく、高品質の通話が可能となる。また、バンド選択切替を利得制御のみを用いて行うだけでよく、バンド切替制御を簡略化できる。さらに、バンド切替スイッチを省くことが可能となり、省スペースを実現し、小型化を実現することができる。
【０１７３】
本発明の第３の携帯電話端末装置によれば、ゲイン制御可能な信号ラインが３本以上となった点が第１の携帯電話端末装置と異なるが、その他の効果は第１の携帯電話端末装置と同じである。
【０１７４】
本発明の第４の携帯電話端末装置によれば、ゲイン制御可能な信号ラインが３本以上となった点が第１の携帯電話端末装置と異なるが、その他の効果は第２の携帯電話端末装置と同じである。
【０１７５】
本発明の第５の携帯電話端末装置によれば、減衰器スイッチとして、第１の信号ラインに接続した直列可変抵抗を有し、さらに第１の信号ラインに並列に設けた第２の信号ラインに接続した直列可変抵抗を有するものを用い、この減衰器スイッチにおいて、バンド選択切替を各可変抵抗の利得を制御することにより行い、選択バンド側の可変抵抗が電力増幅器からの出力を実質的に直線的に制御するので、バンド切替に伴うスイッチの過渡応答時間による遅延問題が解消し、フィードバック制御の時間遅れなどによる追従動作の遅れと、バンド切替時の出力レベルの不連続性とによって、バンド切替の時点で一時的に携帯電話端末装置の出力が所望直線上から外れるということがなく、高品質の通話が可能となる。また、高周波部におけるバンド選択切替を利得制御のみを用いて行うだけでよく、バンド切替制御を簡略化できる。さらに、高周波部でのバンド切替スイッチを省くことが可能となり、省スペースを実現し、小型化を実現することができる。
【０１７６】
本発明の第６の携帯電話端末装置によれば、減衰器スイッチとして、第１の信号ラインに接続した直列可変抵抗を有し、さらに第１の信号ラインに並列に設けた第２の信号ラインに接続した直列可変抵抗を有するものを用い、少なくとも２つ以上の並列に設けた直列可変抵抗の動作を、少なくとも利得制御（スイッチ）動作範囲分以上だけシフトし、それぞれの直列可変抵抗の動作範囲が異なる利得制御電圧範囲に対応するように設定し、かつ第１の信号ラインに接続した直列可変抵抗の利得制御動作範囲と第２の信号ラインに接続した直列可変抵抗の利得制御動作範囲とを実質的に連続させ、各バンドの切替および利得制御を１種類の利得制御電圧のみで行うため、バンド選択切替時の利得の差違をなくしバンド切替に対する利得制御動作を極めて高精度に行うことが可能である。
【０１７７】
その結果、上記のような減衰器スイッチを用いて構成した携帯電話端末装置は、バンド切替に伴うスイッチの過渡応答時間による遅延問題が解消し、フィードバック制御の時間遅れなどによる追従動作の遅れと、バンド切替時の出力レベルの不連続性とによって、バンド切替の時点で一時的に携帯電話端末装置の出力が所望直線上から外れるということがなく、高品質の通話が可能となる。また、高周波部におけるバンド選択切替を利得制御のみを用いて行うだけでよく、バンド切替制御を簡略化できる。さらに、高周波部でのバンド切替スイッチを省くことが可能となり、省スペースを実現し、小型化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態における携帯電話端末装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１の携帯電話端末装置における減衰器スイッチの構成を示すブロック図である。
【図３】図２の減衰器スイッチの具体的な構成を示す回路図である。
【図４】図３の減衰器スイッチにおける利得制御電圧に対するスイッチ・利得制御の特性図である。
【図５】図３の減衰器スイッチにおけるセル間移動時の基地局からの距離に対する携帯電話端末装置の出力電力を示す特性図である。
【図６】図３において、各可変抵抗に基準電圧を印加できるように、それぞれにバイアス抵抗５７，５８を設けた減衰器スイッチの具体的な構成を示す回路図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態の減衰器スイッチの構成を示すブロック図である。
【図８】図７の減衰器スイッチにおける利得制御電圧に対するスイッチ・利得制御の特性図である。
【図９】基地局と携帯電話端末装置の位置関係を示す模式図である。
【図１０】基地局における各チャンネル毎の受信信号の強度を示す説明図である。
【図１１】携帯電話端末装置のセル間移動時の基地局との位置関係を示す模式図である。
【図１２】従来の携帯電話端末装置の構成を示すブロック図である。
【図１３】図１２の携帯電話端末装置に用いられる減衰器の構成を示す回路図である。
【図１４】図１２の携帯電話端末装置に用いられるスイッチの構成を示す回路図である。
【図１５】図１３の減衰器および図１４のスイッチにおける携帯電話端末装置のセル間移動時の利得制御電圧およびスイッチ電圧の設定特性図である。
【図１６】セル間移動におけるバンド切替時の図１３の減衰器および図１４のスイッチに対するタイミングチャートである。
【図１７】従来例の問題を説明するための説明図である。
【符号の説明】
４１ 可変抵抗
４２ 可変抵抗
４３ 信号入力端子
４４ 信号入力端子
４５ 信号出力端子
４６ 信号出力端子
４７ 信号ライン
４８ 信号ライン
４９ 利得制御ライン
５０ 利得制御電圧印加端子
５１ 基準電圧印加端子
５２ 基準電圧印加端子
５３ 電界効果トランジスタ
５４ 抵抗
５５ 電界効果トランジスタ
５６ 抵抗
１０１ ベースバンド部
１２０ 制御部
２０１ 無線部
２２０ 受信部
２３１ 変調器
２３２ 可変利得中間周波増幅器
２３３ ミキサ
２４２ 電力増幅器
２４３ 前置増幅器
２５２ 電力増幅器
２５３ 前置増幅器
２６０ 送信部
２７０ 高周波部
２７１ スイッチ利得制御器
２７２ 減衰器スイッチ
３００ アンテナ
３１０ スイッチ
Claims (26)
- 第１の信号入力部（４３）と第１の信号出力部（４５）とを接続する第１の可変抵抗（４１）よりなる第１の信号ライン（４７）と、前記第１の信号ライン（４７）と並列に設置されて第２の信号入力部（４４）と第２の信号出力部（４６）とを接続する第２の可変抵抗（４２）よりなる第２の信号ライン（４８）とからなり、前記利得制御電圧により、前記第１および第２の可変抵抗（４１），（４２）の各々の利得を制御して、前記第１および第２の信号ライン（４７），（４８）の出力の何れかを遮断して前記第１および第２の信号ライン（４７），（４８）の残りの出力利得を連続で直線的に制御するようにしたことを特徴とする減衰器スイッチ。
- 第１の信号入力部（４３）と第１の信号出力部（４５）とを接続する第１の可変抵抗（４１）よりなる第１の信号ライン（４７）と、前記第１の信号ライン（４７）と並列に設置されて第２の信号入力部（４４）と第２の信号出力部（４６）とを接続する第２の可変抵抗（４２）よりなる第２の信号ライン（４８）と、前記第１および第２の可変抵抗（４１），（４２）に共通に接続された利得制御ライン（４９）と、前記第１および第２の可変抵抗（４１），（４２）の各々に接続されてそれぞれ異なった基準電圧が加えられる第１および第２の基準電圧印加部（５１），（５２）と、前記第１および第２の可変抵抗（４１），（４２）の各々に前記利得制御ライン（４９）を介して接続されて前記利得制御電圧が加えられる利得制御電圧印加部（５０）とを備え、
前記利得制御電圧により、前記第１および第２の可変抵抗（４１），（４２）の各々の利得を制御して、前記第１および第２の信号ライン（４７），（４８）の出力の何れかを遮断して前記第１および第２の信号ライン（４７），（４８）の残りの出力利得を連続で直線的に制御するようにしたことを特徴とする減衰器スイッチ。 - 前記第１の可変抵抗（４１）が少なくとも第１の電界効果トランジスタ（５３）のゲートに第１の抵抗（５４）が接続された構成で、前記第２の可変抵抗（４２）が少なくとも第２の電界効果トランジスタ（５５）のゲートに第２の抵抗（５６）が接続された構成で、前記第１の電界効果トランジスタ（５３）のゲートが前記第１の抵抗（５４）と前記利得制御ライン（４９）とを介して前記利得制御電圧印加部（５０）に接続され、前記第２の電界効果トランジスタ（５５）のソースが前記利得制御ライン（４９）を介して前記利得制御電圧印加部（５０）に接続され、前記第１の電界効果トランジスタ（５３）のソースが前記第１の基準電圧印加部（５１）に接続され、前記第２の電界効果トランジスタ（５５）のゲートに前記抵抗（５６）を介して前記第２の基準電圧印加部（５２）が接続された請求項２記載の減衰器スイッチ。
- 前記第１の基準電圧印加部（５１）に印加される電圧よりも前記第２の基準電圧印加部（５２）に印加される電圧の方が低い請求項２記載の減衰器スイッチ。
- 前記第１の基準電圧印加部（５１）に印加される電圧よりも前記第２の基準電圧印加部（５２）に印加される電圧の方が、前記第１の電界効果トランジスタ（５３）のしきい値電圧と前記第２の電界効果トランジスタ（５５）のしきい値電圧とを加え、前記第１および第２の電界効果トランジスタ（５３），（５５）の完全オフとなる利得制御電圧差を差し引いた分相当する値だけ低い請求項３記載の減衰器スイッチ。
- 前記第１および第２の基準電圧印加部（５１），（５２）に印加される電圧値が、前記第１の可変抵抗（４１）が利得制御動作を行う利得制御電圧範囲と前記第２の可変抵抗（４２）が利得制御動作を行う利得制御電圧範囲とが重ならないように設定されている請求項２記載の減衰器スイッチ。
- 前記第１および第２の基準電圧印加部（５１），（５２）に印加される電圧値が、前記第１の可変抵抗（４１）が利得制御動作を行う利得制御電圧範囲より前記第２の可変抵抗（４２）が利得制御動作を行う利得制御電圧範囲の方がより低くなるように設定されている請求項２記載の減衰器スイッチ。
- 前記第１および第２の基準電圧印加部（５１），（５２）に印加される電圧値が、前記第１の電界効果トランジスタ（５３）の完全オフとなる利得制御電圧より前記第２の電界効果トランジスタ（５５）の完全オフとなる利得制御電圧の方がより低くなるように設定されている請求項３記載の減衰器スイッチ。
- 前記第１および第２の基準電圧印加部（５１），（５２）に印加される電圧値が、前記第１および第２の電界効果トランジスタ（５３），（５５）の一方が完全オフ状態でのみ、前記第１および第２の電界効果トランジスタ（５３），（５５）の他方が利得制御動作するように設定されている請求項３記載の減衰器スイッチ。
- 前記第１の可変抵抗（４１）が少なくとも第１の電界効果トランジスタ（５３）のゲートに第１の抵抗（５４）が接続された構成で、前記第２の可変抵抗（４２）が少なくとも第２の電界効果トランジスタ（５５）のゲートに第２の抵抗（５６）が接続された構成で、前記第１の電界効果トランジスタ（５３）のゲートが前記抵抗（５４）と前記利得制御ライン（４９）とを介して前記利得制御電圧印加部（５０）に接続され、前記第２の電界効果トランジスタ（５５）のソースが前記利得制御ライン（４９）を介して前記利得制御電圧印加部（５０）に接続され、前記第１の電界効果トランジスタ（５３）のソースと前記第２の電界効果トランジスタ（５５）のゲートに前記抵抗（５６）を介して接続される部分（６０）との間に抵抗（５７）が挿入接続され、前記第２の電界効果トランジスタ（５５）のゲートに前記抵抗（５６）を介して接続される前記部分（６０）と基本電位部（ＧＮＤ）（５９）との間に抵抗（５８）が挿入接続され、前記第１の電界効果トランジスタ（５３）のソースに前記基準電圧印加部（５１）が接続された請求項２記載の減衰器スイッチ。
- 第１の信号入力部（６５）と第１の信号出力部（６８）とを接続する第１および第２の可変抵抗（６１），（６２）の直列回路よりなる少なくとも一つの第１の信号ライン（７１）と、前記第１の信号ライン（７１）と並列に設置されて第２の信号入力部（６６）と第２の信号出力部（６９）とを接続する第３の可変抵抗（６３）よりなる第２の信号ライン（７２）と、前記第１の信号ライン（７１）と並列に設置されて第３の信号入力部（６７）と第３の信号出力部（７０）とを接続する第４の可変抵抗（６４）よりなる第３の信号ライン（７３）とからなり、前記利得制御電圧により、前記第１，第２，第３および第４の可変抵抗（６１），（６２），（６３），（６４）の各々の利得を制御して、前記第１，第２および第３の信号ライン（７１），（７２），（７３）の何れか一つの出力利得を連続で直線的に制御し、前記第１，第２および第３の信号ライン（７１），（７２），（７３）の残りを遮断するようにしたことを特徴とする減衰器スイッチ。
- 第１の信号入力部（６５）と第１の信号出力部（６８）とを接続する第１および第２の可変抵抗（６１），（６２）の直列回路よりなる少なくとも一つの第１の信号ライン（７１）と、前記第１の信号ライン（７１）と並列に設置されて第２の信号入力部（６６）と第２の信号出力部（６９）とを接続する第３の可変抵抗（６３）よりなる第２の信号ライン（７２）と、前記第１の信号ライン（７１）と並列に設置されて第３の信号入力部（６７）と第３の信号出力部（７０）とを接続する第４の可変抵抗（６４）よりなる第３の信号ライン（７３）と、前記第１，第２，第３および第４の可変抵抗（６１），（６２），（６３），（６４）に共通に接続された利得制御ライン（７４）と、前記第１，第２，第３および第４の可変抵抗（６１），（６２），（６３），（６４）の各々に接続された第１，第２，第３および第４の基準電圧印加部（７６），（７７），（７８），（７９）と、前記第１，第２，第３および第４の可変抵抗（６１），（６２），（６３），（６４）の各々に前記利得制御ライン（７４）を介して接続されて前記利得制御電圧が加えられる利得制御電圧印加部（７５）とを備えた減衰器スイッチ。
- 第１の信号入力部（４３）と第１の信号出力部（４５）とを接続する第１の可変抵抗（４１）よりなる第１の信号ライン（４７）と、前記第１の信号ライン（４７）と並列に設置されて第２の信号入力部（４４）と第２の信号出力部（４６）とを接続する第２の可変抵抗（４２）よりなる第２の信号ライン（４８）とからなり、前記利得制御電圧により、前記第１および第２の可変抵抗（４１），（４２）の各々の利得を制御して、前記第１および第２の信号ライン（４７），（４８）の出力の何れかを遮断して前記第１および第２の信号ライン（４７），（４８）の残りの出力利得を連続で直線的に制御するようにした減衰器スイッチを、２つのバンドのバンド選択切替および選択バンドの利得の制御に用いたことを特徴とする携帯電話端末装置。
- 第１の信号入力部（４３）と第１の信号出力部（４５）とを接続する第１の可変抵抗（４１）よりなる第１の信号ライン（４７）と、前記第１の信号ライン（４７）と並列に設置されて第２の信号入力部（４４）と第２の信号出力部（４６）とを接続する第２の可変抵抗（４２）よりなる第２の信号ライン（４８）と、前記第１および第２の可変抵抗（４１），（４２）に共通に接続された利得制御ライン（４９）と、前記第１および第２の可変抵抗（４１），（４２）の各々に接続されてそれぞれ異なった基準電圧が加えられる第１および第２の基準電圧印加部（５１），（５２）と、前記第１および第２の可変抵抗（４１），（４２）の各々に前記利得制御ライン（４９）を介して接続されて前記利得制御電圧が加えられる利得制御電圧印加部（５０）とを備え、前記利得制御電圧により、前記第１および第２の可変抵抗（４１），（４２）の各々の利得を制御して、前記第１および第２の信号ライン（４７），（４８）の出力の何れかを遮断して前記第１および第２の信号ライン（４７），（４８）の残りの出力利得を連続で直線的に制御するようにした減衰器スイッチを、２つのバンドのバンド選択切替および選択バンドの利得の制御に用いたことを特徴とする携帯電話端末装置。
- 前記第１の可変抵抗（４１）が少なくとも第１の電界効果トランジスタ（５３）のゲートに第１の抵抗（５４）が接続された構成で、前記第２の可変抵抗（４２）が少なくとも第２の電界効果トランジスタ（５５）のゲートに第２の抵抗（５６）が接続された構成で、前記第１の電界効果トランジスタ（５３）のゲートが前記第１の抵抗（５４）と前記利得制御ライン（４９）とを介して前記利得制御電圧印加部（５０）に接続され、前記第２の電界効果トランジスタ（５５）のソースが前記利得制御ライン（４９）を介して前記利得制御電圧印加部（５０）に接続され、前記第１の電界効果トランジスタ（５３）のソースが前記第１の基準電圧印加部（５１）に接続され、前記第２の電界効果トランジスタ（５５）のゲートに前記抵抗（５６）を介して前記第２の基準電圧印加部（５２）が接続された請求項１４記載の携帯電話端末装置。
- 前記第１の基準電圧印加部（５１）に印加される電圧よりも前記第２の基準電圧印加部（５２）に印加される電圧の方が低い請求項１４記載の携帯電話端末装置。
- 前記第１の基準電圧印加部（５１）に印加される電圧よりも前記第２の基準電圧印加部（５２）に印加される電圧の方が、前記第１の電界効果トランジスタ（５３）のしきい値電圧と前記第２の電界効果トランジスタ（５５）のしきい値電圧とを加え、前記第１および第２の電界効果トランジスタ（５３），（５５）の完全オフとなる利得制御電圧差を差し引いた分相当する値だけ低い請求項１５記載の携帯電話端末装置。
- 前記第１および第２の基準電圧印加部（５１），（５２）に印加される電圧値が、前記第１の可変抵抗（４１）が利得制御動作を行う利得制御電圧範囲と前記第２の可変抵抗（４２）が利得制御動作を行う利得制御電圧範囲とが重ならないように設定されている請求項１４記載の携帯電話端末装置。
- 前記第１および第２の基準電圧印加部（５１），（５２）に印加される電圧値が、前記第１の可変抵抗（４１）が利得制御動作を行う利得制御電圧範囲より前記第２の可変抵抗（４２）が利得制御動作を行う利得制御電圧範囲の方がより低くなるように設定されている請求項１４記載の携帯電話端末装置。
- 前記第１および第２の基準電圧印加部（５１），（５２）に印加される電圧値が、前記第１の電界効果トランジスタ（５３）の完全オフとなる利得制御電圧より前記第２の電界効果トランジスタ（５５）の完全オフとなる利得制御電圧の方がより低くなるように設定されている請求項１５記載の携帯電話端末装置。
- 前記第１および第２の基準電圧印加部（５１），（５２）に印加される電圧値が、前記第１および第２の電界効果トランジスタ（５３），（５５）の一方が完全オフ状態でのみ、前記第１および第２の電界効果トランジスタ（５３），（５５）の他方が利得制御動作するように設定されている請求項１５記載の携帯電話端末装置。
- 前記第１の可変抵抗（４１）が少なくとも第１の電界効果トランジスタ（５３）のゲートに第１の抵抗（５４）が接続された構成で、前記第２の可変抵抗（４２）が少なくとも第２の電界効果トランジスタ（５５）のゲートに第２の抵抗（５６）が接続された構成で、前記第１の電界効果トランジスタ（５３）のゲートが前記抵抗（５４）と前記利得制御ライン（４９）とを介して前記利得制御電圧印加部（５０）に接続され、前記第２の電界効果トランジスタ（５５）のソースが前記利得制御ライン（４９）を介して前記利得制御電圧印加部（５０）に接続され、前記第１の電界効果トランジスタ（５３）のソースと前記第２の電界効果トランジスタ（５５）のゲートに前記抵抗（５６）を介して接続される部分（６０）との間に抵抗（５７）が挿入接続され、前記第２の電界効果トランジスタ（５５）のゲートに前記抵抗（５６）を介して接続される前記部分（６０）と基本電位部（ＧＮＤ）（５９）との間に抵抗（５８）が挿入接続され、前記第１の電界効果トランジスタ（５３）のソースに前記基準電圧印加部（５１）が接続された請求項１４記載の携帯電話端末装置。
- 第１の信号入力部（６５）と第１の信号出力部（６８）とを接続する第１および第２の可変抵抗（６１），（６２）の直列回路よりなる少なくとも一つの第１の信号ライン（７１）と、前記第１の信号ライン（７１）と並列に設置されて第２の信号入力部（６６）と第２の信号出力部（６９）とを接続する第３の可変抵抗（６３）よりなる第２の信号ライン（７２）と、前記第１の信号ライン（７１）と並列に設置されて第３の信号入力部（６７）と第３の信号出力部（７０）とを接続する第４の可変抵抗（６４）よりなる第３の信号ライン（７３）とからなり、前記利得制御電圧により、前記第１，第２，第３および第４の可変抵抗（６１），（６２），（６３），（６４）の各々の利得を制御して、前記第１，第２および第３の信号ライン（７１），（７２），（７３）の何れか一つの出力利得を連続で直線的に制御し、前記第１，第２および第３の信号ライン（７１），（７２），（７３）の残りを遮断するようにした減衰器スイッチを、少なくとも３つ以上のバンドのバンド選択切替および選択バンドの利得の制御に用いたことを特徴とする携帯電話端末装置。
- 第１の信号入力部（６５）と第１の信号出力部（６８）とを接続する第１および第２の可変抵抗（６１），（６２）の直列回路よりなる少なくとも一つの第１の信号ライン（７１）と、前記第１の信号ライン（７１）と並列に設置されて第２の信号入力部（６６）と第２の信号出力部（６９）とを接続する第３の可変抵抗（６３）よりなる第２の信号ライン（７２）と、前記第１の信号ライン（７１）と並列に設置されて第３の信号入力部（６７）と第３の信号出力部（７０）とを接続する第４の可変抵抗（６４）よりなる第３の信号ライン（７３）と、前記第１，第２，第３および第４の可変抵抗（６１），（６２），（６３），（６４）に共通に接続された利得制御ライン（７４）と、前記第１，第２，第３および第４の可変抵抗（６１），（６２），（６３），（６４）の各々に接続された第１，第２，第３および第４の基準電圧印加部（７６），（７７），（７８），（７９）と、前記第１，第２，第３および第４の可変抵抗（６１），（６２），（６３），（６４）の各々に前記利得制御ライン（７４）を介して接続されて前記利得制御電圧が加えられる利得制御電圧印加部（７５）とを備えた減衰器スイッチを、少なくとも３つ以上のバンドのバンド選択切替および選択バンドの利得の制御に用いたことを特徴とする携帯電話端末装置。
- 音声信号を処理するベースバンド部（１０１）と、前記ベースバンド部（１０１）で処理された音声信号を入力として基地局との間で通信を行う無線部（２０１）とからなり、前記無線部（２０１）が前記基地局への送信信号を生成する送信部（２６０）と、前記基地局からの送信信号を受信する受信部（２２０）とからなり、前記送信部（２６０）が前記ベースバンド部（１０１）から与えられる音声信号による中間周波数信号の変調を行う変調器（２３１）、前記中間周波数信号の利得の制御を行う可変利得中間周波増幅器（２３２）および前記中間周波数信号から高周波信号への周波数変換のための混合を行うミキサ（２３３）からなる中間周波部（２３０）と、前記中間周波部（２３０）から出力される高周波信号を増幅してアンテナ（３００）へ供給する高周波部（２７０）とからなり、前記高周波部（２７０）が前記中間周波部（２３０）から出力される２つのバンドのバンド選択切替および、選択バンドの高周波信号の利得の制御を行うスイッチ利得制御器（２７１）と、前記スイッチ利得制御器（２７１）の２つの出力をそれぞれ電力増幅する２つの電力増幅器（２４２），（２５２）からなり、前記スイッチ利得制御器（２７１）が前記中間周波部（２３０）から出力される２つのバンドのバンド選択切替および、選択バンドの高周波信号の利得の制御を行う減衰器スイッチ（２７２）を含み、
前記ベースバンド部（１０１）が制御部（１２０）を含み、前記制御部（１２０）が、前記受信部（２２０）による受信信号の信号情報を検出するとともに、その情報に応じた利得制御電圧を前記減衰器スイッチ（２７２）に加えることにより、前記２つの電力増幅器の何れか（２４２）からの出力を前記２つの電力増幅器の残りの何れか（２５２）からの出力に切り替え、前記受信信号の信号情報に対応して前記２つの電力増幅器の残りの何れか（２５２）の出力レベルの目標値を設定し、前記２つの電力増幅器の残りの何れか（２５２）の出力レベルと前記２つの電力増幅器の残りの何れか（２５２）の出力レベルの目標値とを比較し、その比較結果に応じた利得制御電圧を前記減衰器スイッチ（２７２）と前記可変利得中間周波増幅器（２３２）とに加えることにより、前記２つの電力増幅器の残りの何れか（２５２）の出力レベルが前記２つの電力増幅器の残りの何れか（２５２）の出力レベルの目標値に一致するように前記減衰器スイッチ（２７２）と前記可変利得中間周波増幅器（２３２）の利得を追従制御し、
前記減衰器スイッチ（２７２）が前記高周波信号の第１の信号入力部（４３）と第１の信号出力部（４５）とを接続する第１の可変抵抗（４１）よりなる第１の信号ライン（４７）と、前記第１の信号ライン（４７）と並列に設置されて前記高周波信号の第２の信号入力部（４４）と第２の信号出力部（４６）とを接続する第２の可変抵抗（４２）よりなる信号ライン（４８）とからなり、前記利得制御電圧により、前記第１および第２の可変抵抗（４１），（４２）の各々の利得を制御して、前記第１および第２の信号ライン（４７），（４８）の出力の何れかを遮断して前記第１および第２の信号ライン（４７），（４８）の残りの出力利得を連続で直線的に制御することにより前記減衰器スイッチ（２７２）が前記電力増幅器（２４２）からの出力を前記電力増幅器（２５２）からの出力に切り替え、かつ前記電力増幅器（２５２）からの出力利得を連続で直線的に制御するようにしたことを特徴とする携帯電話端末装置。 - 音声信号を処理するベースバンド部（１０１）と、前記ベースバンド部（１０１）で処理された音声信号を入力として基地局との間で通信を行う無線部（２０１）とからなり、前記無線部（２０１）が前記基地局への送信信号を生成する送信部（２６０）と、前記基地局からの送信信号を受信する受信部（２２０）とからなり、前記送信部（２６０）が前記ベースバンド部（１０１）から与えられる音声信号による中間周波数信号の変調を行う変調器（２３１）、前記中間周波数信号の利得の制御を行う可変利得中間周波増幅器（２３２）および前記中間周波数信号から高周波信号への周波数変換のための混合を行うミキサ（２３３）からなる中間周波部（２３０）と、前記中間周波部（２３０）から出力される高周波信号を増幅してアンテナ（３００）へ供給する高周波部（２７０）とからなり、前記高周波部（２７０）が前記中間周波部（２３０）から出力される２つのバンドのバンド選択切替および、選択バンドの高周波信号の利得の制御を行うスイッチ利得制御器（２７１）と、前記スイッチ利得制御器（２７１）の２つの出力をそれぞれ電力増幅する２つの電力増幅器（２４２），（２５２）からなり、前記スイッチ利得制御器（２７１）が前記中間周波部（２３０）から出力される２つのバンドのバンド選択切替および、選択バンドの高周波信号の利得の制御を行う減衰器スイッチ（２７２）を含み、
前記ベースバンド部（１０１）が制御部（１２０）を含み、前記制御部（１２０）が、前記受信部（２２０）による受信信号の信号情報を検出するとともに、その情報に応じた利得制御電圧を前記減衰器スイッチ（２７２）に加えることにより、前記２つの電力増幅器の何れか（２４２）からの出力を前記２つの電力増幅器の残りの何れか（２５２）からの出力に切り替え、前記受信信号の信号情報に対応して前記２つの電力増幅器の残りの何れか（２５２）の出力レベルの目標値を設定し、前記２つの電力増幅器の残りの何れか（２５２）の出力レベルと前記２つの電力増幅器の残りの何れか（２５２）の出力レベルの目標値とを比較し、その比較結果に応じた利得制御電圧を前記減衰器スイッチ（２７２）と前記可変利得中間周波増幅器（２３２）とに加えることにより、前記２つの電力増幅器の残りの何れか（２５２）の出力レベルが前記２つの電力増幅器の残りの何れか（２５２）の出力レベルの目標値に一致するように前記減衰器スイッチ（２７２）と前記可変利得中間周波増幅器（２３２）の利得を追従制御し、
前記減衰器スイッチ（２７２）が前記高周波信号の第１の信号入力部（４３）と第１の信号出力部（４５）とを接続する第１の可変抵抗（４１）よりなる第１の信号ライン（４７）と、前記第１の信号ライン（４７）と並列に設置されて前記高周波信号の第２の信号入力部（４４）と第２の信号出力部（４６）とを接続する第２の可変抵抗（４２）よりなる信号ライン（４８）と、前記第１および第２の可変抵抗（４１），（４２）に共通に接続された利得制御ライン（４９）と、前記第１および第２の可変抵抗（４１），（４２）の各々に接続されてそれぞれ異なった基準電圧が加えられる第１および第２の基準電圧印加部（５１），（５２）と、前記第１および第２の可変抵抗（４１），（４２）の各々に前記利得制御ライン（４９）を介して接続されて前記利得制御電圧が加えられる利得制御電圧印加部（５０）とで構成され、前記利得制御電圧により、前記第１および第２の可変抵抗（４１），（４２）の各々の利得を制御して、前記第１および第２の信号ライン（４７），（４８）の出力の何れかを遮断して前記第１および第２の信号ライン（４７），（４８）の残りの出力利得を連続で直線的に制御するようにしたことを特徴とする携帯電話端末装置。
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