JP5594372B2 - 整合装置、送信増幅器及び無線通信装置 - Google Patents

Description

本発明は、整合装置、送信増幅器及び無線通信装置に関する。

近年、携帯電話では従来のＷ‐ＣＤＭＡ（Wideband‐Code Division Multiple Access）及びＧＳＭ（Global System for Mobile Communications）に加えて、ＬＴＥ（Long‐Term Evolution）などの次世代通信方式の導入が検討されている。ＬＴＥなどの次世代通信方式は、グローバル標準仕様となっている。これにより、各国において無線通信で用いられる周波数構成の見直しが行われつつある。

さらに、携帯電話の通信サービスを提供する各携帯電話オペレータにおいても、それぞれの通信方式に対応するため、使用する周波数帯（以下、「バンド」と言うことがある。）が増加してきている。これにより、携帯電話が対応すべきバンドが増えるため、携帯電話における無線ブロックの設計では、使用する無線部品の増加が顕著になってきている。

数年前は、携帯電話は１つのバンドに対応すればよかったが、近年の携帯電話は、Ｂａｎｄ Ｉ／Ｖ／ＩＸ、更にはＧＭＳ８５０／９００、ＤＣＳ（Digital Cellular System）／ＰＣＳ（Personal Communications Service）といった多くのバンドに対応している。例えば、Ｂａｎｄ Ｖのバンドは８２４〜８４９ＭＨｚである。また、ＧＳＭ８５０／９００のバンドは８２４〜９１５ＭＨｚである。また、例えば、Ｂａｎｄ Ｉのバンドは１９２０〜１９８０ＭＨｚである。また、例えば、Ｂａｎｄ ＩＸのバンドは１７５０〜１７８５ＭＨｚである。また、例えば、ＤＣＳ／ＰＣＳのバンドは１７１０〜１９１０ＭＨｚである。比較的低いバンドを有するＢａｎｄ Ｖ及びＧＳＭ８５０／９００は、ＬｏｗＢａｎｄと呼ばれている。また、比較的高いバンドを有するＢａｎｄ Ｉ、Ｂａｎｄ ＩＸ、ＤＣＳ／ＰＣＳは、ＨｉｇｈＢａｎｄと呼ばれている。

このような使用するバンドの増加による無線部品の増加を抑制するため、送信増幅器においては、ＧＳＭを１パッケージ化する技術や、Ｗ‐ＣＤＭＡにおける２つ以上のバンドを１パッケージ化する技術が提案されている。さらに、Ｗ‐ＣＤＭＡとＧＳＭ両方の通信方式を増幅するマルチバンド／マルチモードＰＡ（Power Amplifier）の技術も提案されている。

マルチバンド構成にした場合、ＬｏｗＢａｎｄ（８２４〜９１５ＭＨｚ）に含まれるバンドを有する信号を１つにまとめ、ＨｉｇｈＢａｎｄ（１７５０〜１９８０ＭＨｚ）に含まれるバンドを有する信号を１つにまとめて取り扱うことが一般的である。この場合、ＬｏｗＢａｎｄ側の信号を増幅する増幅器とＨｉｇｈＢａｎｄ側の信号を増幅する増幅器という２つの増幅器を用いる。そして、それぞれのバンドに増幅器からの出力を分けるためにスイッチを増幅器の出力側に配置した２ｉｎ５ｏｕｔの構成が検討されている。

そして、このようなマルチバンド構成において、２つの送信増幅器の出力とグランド間をスイッチで切り替えて所望の周波数に出力整合させる従来技術や、入力段の整合回路を統合する従来技術が提案されている。

特開２００４−１８０１３５号公報 特開平１０−１９０３７９号公報

一般的に増幅送信機では、出力側の整合回路、すなわち最後段の整合回路では、信号の増幅が完了しておりパワーが大きくなるため整合がシビアになる。そのため、２つの送信増幅器の出力とグランド間をスイッチで切り替える従来技術及び入力段の整合回路を統合する従来技術のいずれにおいても、最後段の整合回路はＨｉｇｈＢａｎｄ側とＬｏｗＢａｎｄ側とで２つの独立した整合回路を用いていた。

しかし、広帯域化のため、多くのコイル（Ｌ）やコンデンサ（Ｃ）といった整合素子を使用して整合を取ることになるため、一つ一つの整合回路のサイズが大きくなり、小型化を阻害する要因となってしまっていた。

開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、サイズの小さい出力側の整合回路並びにその整合回路を有するマルチバンド／マルチモードに対応した送信増幅器及び無線通信装置を提供することを目的とする。

本願の開示する整合装置、送信増幅器及び無線通信装置は、一つの態様において、第１信号経路は、第１増幅器の出力に接続された一つ又は直列に並んだ複数の第１整合素子を有する。第２信号経路は、前記第１整合素子と同種のリアクタンスを有する整合素子であり、第２増幅器の出力に接続され直列に並んだ前記第１整合素子と同数の第２整合素子を有する。複数の連結経路は、前記第１整合素子と異なる種類のリアクタンスを有する整合素子である第３整合素子を有し、前記第１信号経路及び前記第２信号経路における互いに対応する各前記第１整合素子及び各前記第２整合素子の両端で前記第１信号経路と前記第２信号経路とを連結する。スイッチは、前記第１信号経路の接続をアンテナ又はグランドへ切り替え、前記第２信号経路の接続をアンテナ又はグランドへ切り替える。スイッチ制御部は、前記第１増幅器から信号が入力された場合、前記第２信号経路をグランドに接続するように前記スイッチを制御し、前記第２増幅器から信号が入力された場合、前記第１信号経路をグランドに接続するように前記スイッチを制御する。

本願の開示する整合装置、送信増幅器及び無線通信装置の一つの態様によれば、無線通信装置における出力側の整合回路の大きさを押さえることができるという効果を奏する。

図１は、無線通信装置の全体構成を表すブロック図である。 図２は、実施例１に係る送信増幅器のブロック図である。 図３は、接続点３０４〜３０６がグランドに接続していると考えられる場合の整合回路２の状態を説明するための図である。 図４は、実施例１に係る送信増幅器の信号送信時の動作を表すフローチャートである。 図５は、実施例１の変形例に係る送信増幅器のブロック図である。 図６は、実施例２に係る送信増幅器のブロック図である。 図７は、可変容量コンデンサ４１０の容量の決定を説明するためのスミスチャートである。 図８は、ＨｉｇｈＢａｎｄの各信号に対する可変容量コンデンサへの容量値と印加電圧とスミスチャートの関係を示す図である。 図９は、実施例２に係る送信増幅器の動作を表すフローチャートである。 図１０は、実施例３に係る送信増幅器のブロック図である。 図１１は、実施例３に係る送信増幅器の信号送信時の動作を表すフローチャートである。

以下に、本願の開示する整合装置、送信増幅器及び無線通信装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施例により本願の開示する整合装置、送信増幅器及び無線通信装置が限定されるものではない。

図１は、無線通信装置の全体構成を表すブロック図である。図１に示すように、本実施例に係る無線通信装置は、ディスプレイ２０１、スピーカ２０２、マイク２０３及びキーパッド２０４を有している。また、無線通信装置は、送信増幅器１００、ＢＢ−ＬＳＩ（Base Band-Large Scale Integration）２０５、ＲＦ（Radio Frequency）−ＬＳＩ２０６及びＡＮＴ−ＳＷ（Antenna-Switch）２０７及びアンテナ２０８を有している。さらに、無線通信装置は、ＢａｎｄＶ ＤＵＰ（Duplexer）２１６、ＢａｎｄＩ ＤＵＰ２１７、ＢａｎｄＩＸ ＤＵＰ２１８を有している。

無線通信装置における信号の送受信の全体の流れについて説明する。操作者は、マイク２０３を用いて音声を入力したり、ディスプレイ２０１を参照しながらキーパッド２０４を用いてデータを入力したりする。そして、ＢＢ−ＬＳＩ２０５は、入力された音声やデータをベースバンド信号に変換する。このＢＢ−ＬＳＩ２０５が「ベースバンド信号生成部」の一例にあたる。そして、ＲＦ−ＬＳＩ２０６は、ベースバンド信号を無線信号に変換する。そして、ＲＦ−ＬＳＩ２０６は、無線信号を送信増幅器１００へ出力する。このＲＦ−ＬＳＩ２０６が「無線信号生成部」の一例にあたる。バンドがＢａｎｄ Ｉ、Ｂａｎｄ ＩＸ又はＤＣＳ／ＰＣＳのいずれかである無線信号は、信号経路２０９を経由して送信増幅器１００に送られる。また、Ｂａｎｄ Ｖ又はＧＳＭ８５０／９００のいずれかである無線信号は、信号経路２１０を経由して送信増幅器１００に送られる。

送信増幅器１００は、ＨｉｇｈＢａｎｄ ＰＡ１０１、ＬｏｗＢａｎｄ ＰＡ１０２及びスイッチ（ＳＷ：Switch）１を有している。図１ではスイッチをＳＷと表しているが、以下では「スイッチ１」と呼ぶことがある。この送信増幅器１００については後で詳細に説明する。送信増幅器１００は、無線信号の入力をＲＦ−ＬＳＩ２０６から受ける。そして、送信増幅器１００は、入力された無線信号のバンド（周波数帯）に合わせていずれかの増幅器を使用して信号を増幅する。例えば、送信増幅器１００は、バンドがＢａｎｄ Ｉ、Ｂａｎｄ ＩＸ又はＤＣＳ／ＰＣＳのいずれかである無線信号に対してはＨｉｇｈＢａｎｄ ＰＡ１０１を用いる。また、送信増幅器１００は、バンドがＢａｎｄ Ｖ又はＧＳＭ８５０／９００のいずれかである無線信号に対してはＬｏｗＢａｎｄ ＰＡ１０２を用いる。そして、送信増幅器１００は、無線信号のバンドに対応する出力経路に無線信号を出力するようにスイッチ１を切り替える。そして、送信増幅器１００は、無線信号のバンドに対応する出力経路に無線信号を出力する。バンドがＢａｎｄ Ｖである無線信号は、信号経路２１１を経由してＢａｎｄＶ ＤＵＰ２１６に送られる。また、バンドがＢａｎｄ Ｉである無線信号は、信号経路２１２を経由してＢａｎｄＩ ＤＵＰ２１７に送られる。また、バンドがＢａｎｄ ＩＸである無線信号は、信号経路２１３を経由してＢａｎｄＩＸ ＤＵＰ２１８に送られる。また、バンドがＧＳＭ８５０／９００である無線信号は、信号経路２１４を経由してＡＮＴ−ＳＷ２０７へ送られる。また、バンドがＤＣＳ／ＰＣＳである無線信号は信号経路２１５を経由してＡＮＴ−ＳＷ２０７へ送られる。

ＢａｎｄＶ ＤＵＰ２１６、ＢａｎｄＩ ＤＵＰ２１７、ＢａｎｄＩＸ ＤＵＰ２１８は、対応するバンドを有する無線信号に対して、１本のアンテナを送受信するように共有し、送受信信号の分派を行うアンテナ共用器である。

ＢａｎｄＶ ＤＵＰ２１６は、Ｂａｎｄ Ｖのバンドを有する無線信号の入力を送信増幅器１００から受ける。そして、ＢａｎｄＶ ＤＵＰ２１６は、送信増幅器１００から信号を受信した場合、送信側に経路を切り替える。そして、ＢａｎｄＶ ＤＵＰ２１６は、受信した無線信号に対して周波数の帯域制限を行いＡＮＴ−ＳＷ２０７へ出力する。ＢａｎｄＩ ＤＵＰ２１７は、Ｂａｎｄ Ｉのバンドを有する無線信号の入力を送信増幅器１００から受ける。そして、ＢａｎｄＩ ＤＵＰ２１７は、送信増幅器１００から信号を受信した場合、送信側に経路を切り替える。そして、ＢａｎｄＩ ＤＵＰ２１７は、受信した無線信号に対して周波数の帯域制限を行いＡＮＴ−ＳＷ２０７へ出力する。ＢａｎｄＩＸ ＤＵＰ２１８は、Ｂａｎｄ ＩＸのバンドを有する無線信号の入力を送信増幅器１００から受ける。そして、ＢａｎｄＩＸ ＤＵＰ２１８は、送信増幅器１００から信号を受信した場合、送信側に経路を切り替える。そして、ＢａｎｄＩＸ ＤＵＰ２１８は、受信した無線信号に対して周波数の帯域制限を行いＡＮＴ−ＳＷ２０７へ出力する。帯域制限は、バンドによって異なるため、Duplexerをバンドごとに異ならせる必要がある。

ＡＮＴ−ＳＷ２０７は、送信信号又は受信信号に対応させてアンテナと他の各部との接続の切り替えを行う。ＡＮＴ−ＳＷ２０７は、ＢａｎｄＶ ＤＵＰ２１６、ＢａｎｄＩ ＤＵＰ２１７又はＢａｎｄＩＸ ＤＵＰ２１８から信号を受信した場合、アンテナ２０８から無線信号を出力する。また、ＡＮＴ−ＳＷ２０７は、信号経路２１４又は信号経路２１５からバンドがＧＳＭ８５０／９００又はＤＣＳ／ＰＣＳの無線信号を受信した場合、送信側にスイッチを切り替え、アンテナ２０８から無線信号を送信する。このＢａｎｄＶ ＤＵＰ２１６、ＢａｎｄＩ ＤＵＰ２１７、ＢａｎｄＩＸ ＤＵＰ２１８及びＡＮＴ−ＳＷ２０７が「送信部」の一例にあたる。

図２は、本実施例に係る送信増幅器のブロック図である。例えば、一点鎖線で囲まれた部分が送信増幅器１００を示している。図２は、図１の送信増幅器１００をより詳細に記載している。

送信増幅器１００は、図２に示すように、スイッチ１、整合回路２、ＳＷ制御部３、増幅器３１、３２、整合回路４１、４２、増幅器５１、５２及び整合回路６１、６２を有している。増幅器３１及び増幅器５１の組合せが図１のＨｉｇｈＢａｎｄ ＰＡ１０１にあたる。また、増幅器３２及び増幅器５２の組合せが図１のＬｏｗＢａｎｄ ＰＡ１０２にあたる。そして、整合回路２が出力側の整合回路、言い換えれば最終段の整合回路である。そして、スイッチ１、整合回路２及びＳＷ制御部３が「整合装置」の一例にあたる。また、ＲＦ−ＬＳＩ２０６は、Ｂａｎｄ切替部２２０を有している。

ＲＦ−ＬＳＩ２０６は、ＢＢ−ＬＳＩ２０５から受信したベースバンド信号を無線信号に変換し、さらに無線信号のバンドを判定する。そして、ＲＦ−ＬＳＩ２０６は、バンドがＢａｎｄ Ｉ、Ｂａｎｄ ＩＸ又はＤＣＳ／ＰＣＳのいずれかである無線信号を、信号経路２０９を経由させて送信増幅器１００へ送る。また、ＲＦ−ＬＳＩ２０６は、バンドがＢａｎｄ Ｖ又はＧＳＭ８５０／９００のいずれかである無線信号を、信号経路２１０を経由させて送信増幅器１００へ送る。

また、Ｂａｎｄ切替部２２０は、送信増幅器１００へ送信した無線信号のバンドに合わせた切り替えの実行命令をＳＷ制御部３へ送信する。例えば、出力した無線信号のバンドがＢａｎｄ Ｉであれば、Ｂａｎｄ Ｉのバンドを有する無線信号を出力するように切り替えを実行する命令をＳＷ制御部３へ送信する。

整合回路６１は、増幅器５１の入力の整合を行い、増幅器５１の特性が良くなるようにする。増幅器の特性を良くするとは、電力、ひずみ、電圧などを勘案し、利得が最大となるように調整することである。そして、整合回路６１は、信号経路２０９を介してバンドがＢａｎｄ Ｉ、Ｂａｎｄ ＩＸ又はＤＣＳ／ＰＣＳのいずれかである無線信号の入力をＲＦ−ＬＳＩ２０６から受ける。そして、整合回路６１は、信号を増幅器５１へ出力する。

整合回路６２は、増幅器５２の入力の整合を行い、増幅器５２の特性が良くなるようにする。そして、整合回路６２は、信号経路２１０を介してバンドがＢａｎｄ Ｖ又はＧＳＭ８５０／９００のいずれかである無線信号の入力をＲＦ−ＬＳＩ２０６から受ける。そして、整合回路６２は、信号を増幅器５２へ出力する。

増幅器５１は、信号の入力を整合回路６１から受ける。そして、増幅器５１は、受信した信号を増幅する。そして、増幅器５１は、増幅した信号を整合回路４１へ出力する。この増幅器５１が「第３増幅器」の一例にあたる。

増幅器５２は、整合された信号の入力を整合回路６２から受ける。そして、増幅器５２は、受信した信号を増幅する。そして、増幅器５２は、増幅した信号を整合回路４２へ出力する。この増幅器５２が「第４増幅器」の一例にあたる。

整合回路４１は、増幅器５１の出力と増幅器３１の入力との整合を行い、増幅器５１及び増幅器３１の特性が良くなるようにする。そして、整合回路４１は、増幅された信号の入力を増幅器５１から受ける。そして、整合回路４１は、信号を増幅器３１へ出力する。

整合回路４２は、増幅器５２の出力と増幅器３２の入力との整合を行い、増幅器５２及び増幅器３２の特性が良くなるようにする。整合回路４２は、増幅された信号の入力を増幅器５２から受ける。そして、整合回路４２は、信号を増幅器３２へ出力する。

増幅器３１は、信号の入力を整合回路４１から受ける。そして、増幅器３１は、受信した信号を増幅する。そして、増幅器３１は、増幅した信号を整合回路２へ出力する。この増幅器３１が「第１増幅器」の一例にあたる。

増幅器３２は、信号の入力を整合回路４２から受ける。そして、増幅器３２は、受信した信号を増幅する。そして、増幅器３２は、増幅した信号を整合回路２へ出力する。この増幅器３２が「第２増幅器」の一例にあたる。

スイッチ１は、スイッチ１１、スイッチ１２、スイッチ１３、スイッチ１４、スイッチ１５及びスイッチ４００を有している。スイッチ１１〜スイッチ１５は、それぞれ接点への接触又は接点から離れることによりＯＮ／ＯＦＦの切り替えを行う。またスイッチ４００は、接点４０１へ切り替わることにより接点４０１をグランドに接続し、接点４０２へ切り替わることにより接点４０２をグランドに接続する。接点４０１をグランドと接続することで、接続点３０１〜３０３がグランドに接続されている状態と同じ状態となる。また、接点４０１をグランドと接続することで、接続点３０１〜３０３がグランドに接続されている状態と同じ状態となる。

ＳＷ制御部３は、入力された信号のバンドに対応する切り替えの実行命令をＢａｎｄ切替部２２０から受けてスイッチ１のスイッチ１１〜１５のＯＮ／ＯＦＦ及びスイッチ４００の切り替えを制御する。ＳＷ制御部３が「スイッチ制御部」の一例にあたる。

例えば、Ｂａｎｄ Ｉのバンドを有する信号が入力された場合、ＳＷ制御部３は、スイッチ１１をＯＮにし、スイッチ４００を接点４０２側に切り替える。さらに、ＳＷ制御部３は、スイッチ１２、１３、１４及び１５をＯＦＦにする。また、Ｂａｎｄ ＩＸのバンドを有する信号が入力された場合、ＳＷ制御部３は、スイッチ１２をＯＮにし、スイッチ４００を接点４０２側に切り替える。さらに、ＳＷ制御部３は、スイッチ１１、１３、１４及び１５をＯＦＦにする。また、ＤＣＳ／ＰＣＳのバンドを有する信号が入力された場合、ＳＷ制御部３は、スイッチ１３をＯＮにし、スイッチ４００を接点４０２側に切り替える。さらに、ＳＷ制御部３は、スイッチ１１、１２、１４及び１５をＯＦＦにする。また、Ｂａｎｄ Ｖのバンドを有する信号が入力された場合、ＳＷ制御部３は、スイッチ１４をＯＮにし、スイッチ４００を接点４０１側に切り替える。さらに、ＳＷ制御部３は、スイッチ１１、１２、１３及び１５をＯＦＦにする。また、ＧＳＭ８５０／９００のバンドを有する信号が入力された場合、ＳＷ制御部３は、スイッチ１５をＯＮにし、スイッチ４００を接点４０２側に切り替える。さらに、ＳＷ制御部３は、スイッチ１１、１２、１３及び１４をＯＦＦにする。

整合回路２は、図２に示すように、コイル２１〜２４、コンデンサ２５〜２７を有している。そして、コイル２１及びコイル２２は直列に並び、増幅器３１とスイッチ１とを結んでいる。このコイル２１及びコイル２２を含む増幅器３１とスイッチ１を結ぶ経路が「第１信号経路」の一例にあたる。また、コイル２３及びコイル２４は直列に並び、増幅器３１とスイッチ１とを結んでいる。このコイル２３及びコイル２４を含む増幅器３１とスイッチ１を結ぶ経路が「第２信号経路」の一例にあたる。さらに、コイル２１及びコイル２２が「第１整合素子」の一例にあたる。また、コイル２３及びコイル２４が「第２整合素子」の一例にあたる。そして、コイル２３及びコイル２４が、コイル２１及びコイル２２と「同種のリアクタンスを有している整合素子」の一例である。

接続点３０１は、コイル２１の図面に向かって左側の端部に位置する。また、接続点３０２は、コイル２１の図面に向かって右側の端部、言い換えればコイル２２の図面に向かって左側の端部に位置する。また、接続点３０３は、コイル２２の図面に向かって右側の端部に位置する。接続点３０４は、コイル２３の図面に向かって左側の端部に位置する。また、接続点３０５は、コイル２３の図面に向かって右側の端部、言い換えればコイル２４の図面に向かって左側の端部に位置する。また、接続点３０６は、コイル２４の図面に向かって右側の端部に位置する。そして、接続点３０１と接続点３０４とは、コンデンサ２５を介して連結されている。また、接続点３０２と接続点３０５とは、コンデンサ２６を介して連結されている。さらに、接続点３０３と接続点３０６とは、コンデンサ２７を介して連結されている。この接続点３０１〜３０６が「第１整合素子の両端の位置」にあたる。接続点３０１〜３０３と接続点３０４〜３０６のそれぞれを結ぶ経路が「連結経路」の一例にあたる。そして、コンデンサ２５〜２７が「第３整合素子」の一例にあたる。そして、コンデンサ２３〜２７が、コイル２１及びコイル２２と「異なる種類のリアクタンスを有している整合素子」の一例である。

コイル２１〜２４のインダクタンスやコンデンサ２５〜２７の容量をどのように決定するかについて説明する。接続点３０４〜３０６がグランドに接続していると考えられる場合に、増幅器３１の出力を整合できるように、コイル２１〜２２及びコンデンサ２５〜２７のインピーダンスが決められる。接続点３０４〜３０６がグランドに接続していると考えられる場合とは、図３のように接続した場合である。図３は、接続点３０４〜３０６がグランドに接続していると考えられる場合の整合回路２の状態を説明するための図である。また、接続点３０１〜３０３がグランドに接続していると考えられる場合に、増幅器３２の出力を整合できるように、コイル２３〜２４及びコンデンサ２５〜２７のインピーダンスが決められる。そして、各決められたインピーダンスを満足するように、コイル２１〜２４とコンデンサ２５〜２７の比率が決定される。

ＨｉｇｈＢａｎｄ側の一例としてＢａｎｄ Ｉのバンドを有する信号が入力された場合について説明する。Ｂａｎｄ Ｉのバンドを有する信号が入力されると、上述したように、スイッチ１では、スイッチ１１がＯＮになり、スイッチ４００は接点４０２側に切り替えられ、さらに、スイッチ１２、１３、１４及び１５がＯＦＦになる。

Ｂａｎｄ Ｉのバンドを有する信号は、増幅器３１から接続点３０３に向けて送信される。このとき、接続点３０４、接続点３０５及び接続点３０６はグランドに接続されている状態と同じであるので、整合回路２は、図３に示すような一般的な整合回路の構成と同一の整合回路として用いることができる。そこで、整合回路２は、コイル２１〜２２及びコンデンサ２５〜２７を用いて、増幅器３１の出力を整合し増幅器３１の特性が良くなるようにする。そして、整合回路２は、Ｂａｎｄ Ｉのバンドを有する信号をスイッチ１に送る。この場合、スイッチ１１がＯＮとなっているので、整合回路２から送られたＢａｎｄ Ｉの信号はスイッチ１１を経由して信号経路２１２へ出力される。

また、ＬｏｗＢａｎｄ側の一例としてＢａｎｄ Ｖのバンドを有する信号が入力された場合について説明する。Ｂａｎｄ Ｖのバンドを有する信号が入力されると、上述したように、スイッチ１では、スイッチ１４がＯＮになり、スイッチ４００は接点４０１側に切り替えられ、さらに、スイッチ１１、１２、１３及び１５がＯＦＦになる。

Ｂａｎｄ Ｖのバンドを有する信号は、増幅器３２から接続点３０６に向けて送信される。このとき、接続点３０１、接続点３０２及び接続点３０３はグランドに接続されている状態と同じである。そこで、整合回路２は、コイル２３〜２４及びコンデンサ２５〜２７を用いて、増幅器３２の出力を整合し増幅器３２の特性が良くなるようにする。そして、整合回路２は、整合したＢａｎｄ Ｖのバンドを有する信号をスイッチ１に送る。この場合、スイッチ１４がＯＮとなっているので、整合回路２から送られたＢａｎｄ Ｖの信号はスイッチ１４を経由して信号経路２１１へ出力される。

この整合回路２及びスイッチ１が「整合回路」の一例にあたる。

次に、図４を参照して、本実施例に係る送信増幅器の信号送信時の動作を説明する。図４は、実施例１に係る送信増幅器の信号送信時の動作を表すフローチャートである。

ＲＦ−ＬＳＩ２０６は、入力された無線信号のバンドがＨｉｇｈＢａｎｄか否かを判定する（ステップＳ１０１）。ＨｉｇｈＢａｎｄの場合（ステップＳ１０１肯定）、整合回路２は、ＨｉｇｈＢａｎｄ ＰＡ１０１の電源をＯＮにする（ステップＳ１０２）。

そして、ＳＷ制御部３は、Ｂａｎｄ切替部２２０からのＢａｎｄ Ｉ、Ｂａｎｄ ＩＸ又はＰＣＳ／ＤＣＳのいずれかのバンドを有する信号に対する切り替えの実行命令を受けて、スイッチ４００を接点４０１に切り替える（ステップＳ１０３）。

さらに、ＳＷ制御部３は、Ｂａｎｄ Ｉのバンドを有する信号が入力されたか否かを判定する（ステップＳ１０４）。Ｂａｎｄ Ｉのバンドを有する信号が入力された場合（ステップＳ１０４肯定）、ＳＷ制御部３は、スイッチ１１がＯＮ、スイッチ１２〜１５がＯＦＦになるようにスイッチ１を制御する（ステップＳ１０５）。

そして、整合回路２は、コイル２１〜２２及びコンデンサ２５〜２７を用いて増幅器３１の出力の整合を行う（ステップＳ１０６）。

スイッチ１は、整合回路２から出力されたＢａｎｄ Ｉのバンドを有する信号を信号経路２１２につながるＢａｎｄ Ｉ端子から出力する（ステップＳ１０７）。

これに対し、Ｂａｎｄ Ｉのバンドを有する信号が入力されていない場合（ステップＳ１０４否定）、ＳＷ制御部３は、Ｂａｎｄ ＩＸのバンドを有する信号が入力されたか否かを判定する（ステップＳ１０８）。Ｂａｎｄ ＩＸのバンドを有する信号が入力された場合（ステップＳ１０８肯定）、ＳＷ制御部３は、スイッチ１２がＯＮ、スイッチ１１、１３〜１５がＯＦＦになるようにスイッチ１を制御する（ステップＳ１０９）。

そして、整合回路２は、コイル２１〜２２及びコンデンサ２５〜２７を用いて増幅器３１の出力の整合を行う（ステップＳ１１０）。

スイッチ１は、整合回路２から出力されたＢａｎｄ ＩＸのバンドを有する信号を信号経路２１３につながるＢａｎｄ ＩＸ端子から出力する（ステップＳ１１１）。

これに対し、Ｂａｎｄ ＩＸのバンドを有する信号が入力されていない場合（ステップＳ１０８否定）、ＳＷ制御部３は、スイッチ１３がＯＮ、スイッチ１１、１２、１４、１５がＯＦＦになるようにスイッチ１を制御する（ステップＳ１１２）。

そして、整合回路２は、コイル２１〜２２及びコンデンサ２５〜２７を用いて増幅器３１の出力の整合を行う（ステップＳ１１３）。

スイッチ１は、整合回路２から出力されたＤＣＳ／ＰＣＳのバンドを有する信号を信号経路２１５につながるＤＣＳ／ＰＣＳ端子から出力する（ステップＳ１１４）。

これに対して、ＨｉｇｈＢａｎｄでない場合（ステップＳ１０１否定）、整合回路２は、ＬｏｗＢａｎｄ ＰＡ１０２の電源をＯＮにする（ステップＳ１１５）。

そして、ＳＷ制御部３は、Ｂａｎｄ切替部２２０からのＢａｎｄ Ｖ又はＧＳＭ８５０／９００のいずれかのバンドを有する信号に対する切り替えの実行命令を受けて、スイッチ４００を接点４０２に切り替える（ステップＳ１１６）。

さらに、ＳＷ制御部３は、Ｂａｎｄ Ｖのバンドを有する信号が入力されたか否かを判定する（ステップＳ１１７）。Ｂａｎｄ Ｖのバンドを有する信号が入力された場合（ステップＳ１１７肯定）、ＳＷ制御部３は、スイッチ１４がＯＮ、スイッチ１１〜１３、１５がＯＦＦになるようにスイッチ１を制御する（ステップＳ１１８）。

そして、整合回路２は、コイル２３〜２４及びコンデンサ２５〜２７を用いて増幅器３２の出力の整合を行う（ステップＳ１１９）。

スイッチ１は、整合回路２から出力されたＢａｎｄ Ｖのバンドを有する信号を信号経路２１１につながるＢａｎｄ Ｖ端子から出力する（ステップＳ１２０）。

これに対し、Ｂａｎｄ Ｖのバンドを有する信号が入力されていない場合（ステップＳ１１７否定）、ＳＷ制御部３は、スイッチ１５がＯＮ、スイッチ１１〜１４がＯＦＦになるようにスイッチ１を制御する（ステップＳ１２１）。

そして、整合回路２は、コイル２３〜２４及びコンデンサ２５〜２７を用いて増幅器３２の出力の整合を行う（ステップＳ１２２）。

スイッチ１は、整合回路２から出力されたＧＳＭ８５０／９００のバンドを有する信号を信号経路２１４につながるＧＳＭ８５０／９００端子から出力する（ステップＳ１２３）。

以上に説明したように、本実施例に係る送信増幅器の最後段の整合回路は、ＨｉｇｈＢａｎｄの信号の整合回路とＬｏｗＢａｎｄの信号の整合回路を統合した回路となっている。これにより、整合を行うために用いる整合素子の数を減らすことができ、整合回路のサイズを小さく抑えることが可能となる。したがって、この整合回路を用いることで、送信増幅器のサイズを小さくでき、携帯電話などの無線通信端末の小型化に寄与することができる。

（変形例）
次に、実施例１に係る送信増幅器の変形例について説明する。図５は、実施例１の変形例に係る送信増幅器のブロック図である。本変形例にかかる送信増幅器は、スイッチ１の構成が実施例１と異なるものである。図５において図１と同一の符号を有する各部は特に説明の無い限り同様の機能を有するものとする。

本変形例に係る送信増幅器１００におけるスイッチ１は、実施例１のスイッチ４００、接点４０１及び接点４０２の代わりに、スイッチ４０３及びスイッチ４０４を有する。そして、スイッチ４０３は、接点と接続することでグランドと接続する。また、スイッチ４０４は、接点と接続することでグランドと接続する。すなわち、スイッチ４０３及びスイッチ４０４は、実施例１のスイッチ４００を２つのスイッチに分けたものである。

本変形例では、ＨｉｇｈＢａｎｄの信号が入力された場合、スイッチ４０４をＯＮにしてグランドと接続し、スイッチ４０３をＯＦＦにする。また、ＬｏｗＢａｎｄの信号が入力された場合、スイッチ４０３をＯＮにしてグランドと接続し、スイッチ４０４をＯＦＦにする。このようにすることで、本変形例に係る送信増幅器１００も実施例１と同様に動作することが可能である。

本変形例に係るスイッチは、実施例１の場合と比べてスイッチが２つになる分だけサイズが大きくなる。しかし、本変形例においても最後段の整合回路はＨｉｇｈＢａｎｄとＬｏｗＢａｎｄで統合されている。そのため、ＨｉｇｈＢａｎｄ用の整合回路とＬｏｗＢａｎｄ用の整合回路という２つの独立した最終段の整合回路を有する場合に比べ、送信増幅器を小さくすることができる。このように、スイッチのサイズが少し大きくなることを許容できるのであれば、グランドに落とすためのスイッチを２つに分けてもよい。

図６は、実施例２に係る送信増幅器のブロック図である。本実施例に係る送信増幅器１００は、スイッチ４００とグランドとの間に可変容量コンデンサ４１０が配置されていることが、実施例１と異なるものである。そこで、以下では、主に可変容量コンデンサ４１０の動作を説明する。図６において図１と同じ符号を有する各部は、特に説明の無い限り同じ機能を有しているものとする。

可変容量コンデンサ４１０は、図６に示すようにスイッチ４００とグランドとの間に配置されている。この可変容量コンデンサ４１０が、「可変容量素子」の一例にあたる。

ＳＷ制御部３は、各バンドに対応する可変容量コンデンサ４１０の容量を記憶している。例えば、接続点３０４〜３０６がグランドに接続している状態で、Ｂａｎｄ Ｉ、ＩＸ又はＤＣＳ／ＰＣＳが入力された時に、増幅器３１の出力を整合できるように、各バンドに応じた可変容量コンデンサ４１０の容量を決定する。また、接続点３０１〜３０３がグランドに接続している状態で、Ｂａｎｄ Ｖ又はＧＳＭ８５０／９００が入力された時に、増幅器３２の出力を整合できるように、可変容量コンデンサ４１０の容量が決定される。そして、ＳＷ制御部３は、決定した可変容量コンデンサ４１０の容量を各バンドに対応付けて記憶しておく。

さらに、可変容量コンデンサ４１０の容量の決定について説明する。ＨｉｇｈＢａｎｄの各信号に対する可変容量コンデンサ４１０の容量について説明する。図７は、可変容量コンデンサ４１０の容量の決定を説明するためのスミスチャートである。また、図８は、ＨｉｇｈＢａｎｄの各信号に対する可変容量コンデンサへの容量値と印加電圧とスミスチャートの関係を示す図である。

各バンドの整合を５０Ωに合わせる場合で説明する。Ｂａｎｄ Ｉ、Ｂａｎｄ ＩＸ、ＤＣＳ／ＰＣＳのそれぞれのインピーダンスは異なるので、ことなるインピーダンスを５０Ωにあわせるために、可変容量コンデンサ４１０の容量を変更することになる。

Ｂａｎｄ Ｉのバンドを有する信号を出力する場合、増幅器３１のインピーダンスが図７のαで示される点にある。そして、可変容量コンデンサ４１０の容量値を「Ａ」とすると、図７のスミスチャートにおいて点αにある増幅器３１のインピーダンスが二点鎖線矢印のように移動し、５０Ωに整合できる。そして、可変容量コンデンサ４１０の印加電圧を１．０（Ｖ）にすれば、可変容量コンデンサ４１０の容量値を「Ａ」にすることができる。

また、ＤＣＳ／ＰＣＳのバンドを有する信号を出力する場合、増幅器３１のインピーダンスが図７のβで示される点にある。そして、可変容量コンデンサ４１０の容量値を「Ｂ」とすると、図７のスミスチャートにおいて点βにある増幅器３１のインピーダンスが一点鎖線矢印のように移動し、５０Ωに整合できる。そして、可変容量コンデンサ４１０の印加電圧を１．５（Ｖ）にすれば、可変容量コンデンサ４１０の容量値を「Ｂ」にすることができる。

また、Ｂａｎｄ ＩＸのバンドを有する信号を出力する場合、増幅器３１のインピーダンスが図７のγで示される点にある。そして、可変容量コンデンサ４１０の容量値を「Ｃ」とすると、図７のスミスチャートにおいて点γにある増幅器３１のインピーダンスが点線矢印のように移動し、５０Ωに整合できる。そして、可変容量コンデンサ４１０の印加電圧を２．０（Ｖ）にすれば、可変容量コンデンサ４１０の容量値を「Ｂ」にすることができる。

以上の関係をまとめたものが図８で表されている。図８では、各バンドに対応して、そのバンドの信号の入力時の可変容量コンデンサ４１０を用いる前の増幅器３１のインピーダンス、そのバンドの信号が入力された時の印加電圧が示されている。さらに、図８では、各インピーダンスを５０Ωにするために必要な可変容量コンデンサ４１０の容量値と可変容量コンデンサ４１０を各容量値にするために必要な印か電圧の関係が示されている。

そして、ＳＷ制御部３は、図８で示される各バンドの信号が入力された場合の可変容量コンデンサ４１０への印加電圧を各バンドに対応させて記憶しておく。

そして、ＳＷ制御部３は、Ｂａｎｄ Ｉのバンドを有する信号が入力された場合、スイッチ１１をＯＮにし、スイッチ４００を接点４０２側に切り替える。また、ＳＷ制御部３は、スイッチ１２、１３、１４及び１５をＯＦＦにする。さらに、ＳＷ制御部３は、可変容量コンデンサ４１０の容量値がＡとなるように可変容量コンデンサ４１０に電圧を印加する。すなわち、ＳＷ制御部３は、図８で示されるＢａｎｄ ＩＸに対応する印加電圧である１．０（Ｖ）を可変容量コンデンサ４１０に印加する。

また、Ｂａｎｄ ＩＸのバンドを有する信号が入力された場合、ＳＷ制御部３は、スイッチ１２をＯＮにし、スイッチ４００を接点４０２側に切り替える。また、ＳＷ制御部３は、スイッチ１１、１３、１４及び１５をＯＦＦにする。さらに、ＳＷ制御部３は、可変容量コンデンサ４１０の容量値がＢとなるように可変容量コンデンサ４１０に電圧を印加する。すなわち、ＳＷ制御部３は、図８で示されるＢａｎｄ ＩＸに対応する印加電圧である２．０（Ｖ）を可変容量コンデンサ４１０に印加する。

また、ＤＣＳ／ＰＣＳのバンドを有する信号が入力された場合、ＳＷ制御部３は、スイッチ１３をＯＮにし、スイッチ４００を接点４０２側に切り替える。また、ＳＷ制御部３は、スイッチ１１、１２、１４及び１５をＯＦＦにする。さらに、ＳＷ制御部３は、可変容量コンデンサ４１０の容量値がＣとなるように可変容量コンデンサ４１０に電圧を印加する。すなわち、ＳＷ制御部３は、図８で示されるＤＣＳ／ＰＣＳに対応する印加電圧である１．５（Ｖ）を可変容量コンデンサ４１０に印加する。

また、Ｂａｎｄ Ｖのバンドを有する信号が入力された場合、ＳＷ制御部３は、スイッチ１４をＯＮにし、スイッチ４００を接点４０１側に切り替える。また、ＳＷ制御部３は、スイッチ１１、１２、１３及び１５をＯＦＦにする。さらに、ＳＷ制御部３は、可変容量コンデンサ４１０の容量値がＤとなるように可変容量コンデンサ４１０に電圧を印加する。Ｄは、Ｂａｎｄ Ｖのバンドを有する信号が入力された場合に、増幅器３２のインピーダンスを５０Ωにするために必要な可変容量コンデンサ４１０の容量である。

また、ＧＳＭ８５０／９００のバンドを有する信号が入力された場合、ＳＷ制御部３は、スイッチ１５をＯＮにし、スイッチ４００を接点４０２側に切り替える。また、ＳＷ制御部３は、スイッチ１１、１２、１３及び１４をＯＦＦにする。さらに、ＳＷ制御部３は、可変容量コンデンサ４１０の容量値がＥとなるように可変容量コンデンサ４１０に電圧を印加する。Ｅは、ＧＳＭ８５０／９００のバンドを有する信号が入力された場合に、増幅器３２のインピーダンスを５０Ωにするために必要な可変容量コンデンサ４１０の容量である。

このように、入力された信号のバンドに応じてグランドとの間に設けられた可変容量コンデンサ４１０の容量を変更することで、より各バンドに適した整合を行うことが可能となる。

次に、図９を参照して、本実施例に係る送信増幅器の信号送信時の動作を説明する。図９は、実施例２に係る整合回路の送信増幅器の動作を表すフローチャートである。

ＲＦ−ＬＳＩ２０６は、入力された無線信号のバンドがＨｉｇｈＢａｎｄか否かを判定する（ステップＳ２０１）。ＨｉｇｈＢａｎｄの場合（ステップＳ２０１肯定）、整合回路２は、ＨｉｇｈＢａｎｄ ＰＡ１０１の電源をＯＮにする（ステップＳ２０２）。

そして、ＳＷ制御部３は、Ｂａｎｄ切替部２２０からのＢａｎｄ Ｉ、Ｂａｎｄ ＩＸ又はＰＣＳ／ＤＣＳのいずれかのバンドを有する信号に対する切り替えの実行命令を受けて、スイッチ４００を接点４０１に切り替える（ステップＳ２０３）。

さらに、ＳＷ制御部３は、Ｂａｎｄ Ｉのバンドを有する信号が入力されたか否かを判定する（ステップＳ２０４）。Ｂａｎｄ Ｉのバンドを有する信号が入力された場合（ステップＳ２０４肯定）、ＳＷ制御部３は、スイッチ１１がＯＮ、スイッチ１２〜１５がＯＦＦになるようにスイッチ１を制御する（ステップＳ２０５）。

さらに、ＳＷ制御部３は、可変容量コンデンサ４１０に電圧を印加し容量値がＡとなるように調整する（ステップＳ２０６）。

そして、整合回路２は、コイル２１〜２２、コンデンサ２５〜２７及び容量値がＡに調整された可変容量コンデンサ４１０を用いて増幅器３１の出力の整合を行う（ステップＳ２０７）。

スイッチ１は、整合回路２から出力されたＢａｎｄ Ｉのバンドを有する信号を信号経路２１２につながるＢａｎｄ Ｉ端子から出力する（ステップＳ２０８）。

これに対し、Ｂａｎｄ Ｉのバンドを有する信号が入力されていない場合（ステップＳ２０４否定）、ＳＷ制御部３は、Ｂａｎｄ ＩＸのバンドを有する信号が入力されたか否かを判定する（ステップＳ２０９）。Ｂａｎｄ ＩＸのバンドを有する信号が入力された場合（ステップＳ２０９肯定）、ＳＷ制御部３は、スイッチ１２がＯＮ、スイッチ１１、１３〜１５がＯＦＦになるようにスイッチ１を制御する（ステップＳ２１０）。

さらに、ＳＷ制御部３は、可変容量コンデンサ４１０に電圧を印加し容量値がＢとなるように調整する（ステップＳ２１１）。

そして、整合回路２は、コイル２１〜２２、コンデンサ２５〜２７及び容量値がＢに調整された可変容量コンデンサ４１０を用いて増幅器３１の出力の整合を行う（ステップＳ２１２）。

スイッチ１は、整合回路２から出力されたＢａｎｄ ＩＸのバンドを有する信号を信号経路２１３につながるＢａｎｄ ＩＸ端子から出力する（ステップＳ２１３）。

これに対し、Ｂａｎｄ ＩＸのバンドを有する信号が入力されていない場合（ステップＳ２０９否定）、ＳＷ制御部３は、スイッチ１３がＯＮ、スイッチ１１、１２、１４、１５がＯＦＦになるようにスイッチ１を制御する（ステップＳ２１４）。

さらに、ＳＷ制御部３は、可変容量コンデンサ４１０に電圧を印加し容量値がＣとなるように調整する（ステップＳ２１５）。

そして、整合回路２は、コイル２１〜２２、コンデンサ２５〜２７及び容量値がＣに調整された可変容量コンデンサ４１０を用いて増幅器３１の出力の整合を行う（ステップＳ２１６）。

スイッチ１は、整合回路２から出力されたＤＣＳ／ＰＣＳのバンドを有する信号を信号経路２１５につながるＤＣＳ／ＰＣＳ端子から出力する（ステップＳ２１７）。

これに対して、ＨｉｇｈＢａｎｄでない場合（ステップＳ２０１否定）、整合回路２は、ＬｏｗＢａｎｄ ＰＡ１０２の電源をＯＮにする（ステップＳ２１８）。

そして、ＳＷ制御部３は、Ｂａｎｄ切替部２２０からのＢａｎｄ Ｖ又はＧＳＭ８５０／９００のいずれかのバンドを有する信号に対する切り替えの実行命令を受けて、スイッチ４００を接点４０２に切り替える（ステップＳ２１９）。

さらに、ＳＷ制御部３は、Ｂａｎｄ Ｖのバンドを有する信号が入力されたか否かを判定する（ステップＳ２２０）。Ｂａｎｄ Ｖのバンドを有する信号が入力された場合（ステップＳ２２０肯定）、ＳＷ制御部３は、スイッチ１４がＯＮ、スイッチ１１〜１３、１５がＯＦＦになるようにスイッチ１を制御する（ステップＳ２２１）。

さらに、ＳＷ制御部３は、可変容量コンデンサ４１０に電圧を印加し容量値がＤとなるように調整する（ステップＳ２２２）。

そして、整合回路２は、コイル２３〜２４、コンデンサ２５〜２７及び容量値がＤに調整された可変容量コンデンサ４１０を用いて増幅器３２の出力の整合を行う（ステップＳ２２３）。

スイッチ１は、整合回路２から出力されたＢａｎｄ Ｖのバンドを有する信号を信号経路２１１につながるＢａｎｄ Ｖ端子から出力する（ステップＳ２２４）。

これに対し、Ｂａｎｄ Ｖのバンドを有する信号が入力されていない場合（ステップＳ２２０否定）、ＳＷ制御部３は、スイッチ１５がＯＮ、スイッチ１１〜１４がＯＦＦになるようにスイッチ１を制御する（ステップＳ２２５）。

さらに、ＳＷ制御部３は、可変容量コンデンサ４１０に電圧を印加し容量値がＥとなるように調整する（ステップＳ２２６）。

そして、整合回路２は、コイル２３〜２４、コンデンサ２５〜２７及び容量値がＥに調整された可変容量コンデンサ４１０を用いて増幅器３２の出力の整合を行う（ステップＳ２２７）。

スイッチ１は、整合回路２から出力されたＧＳＭ８５０／９００のバンドを有する信号を信号経路２１４につながるＧＳＭ８５０／９００端子から出力する（ステップＳ２２８）。

以上に説明したように、本実施例に係る送信増幅器の最後段の整合回路は、ＨｉｇｈＢａｎｄの信号の整合回路とＬｏｗＢａｎｄの信号の整合回路を統合した回路となっている。これにより、整合を行うために用いる整合素子の数を減らすことができ、整合回路のサイズを小さく抑えることが可能となる。さらに、本実施例に係る送信増幅器は可変容量素子の容量を変更することで整合回路のインピーダンスを変更することができる。これにより、実施例１と比較してより各バンドに適した整合を行うことができる。したがって、この送信増幅器を用いることで、より各バンドに適した整合を提供するとともに、携帯電話などの無線通信端末の小型化に寄与することができる。

図１０は、実施例３に係る送信増幅器のブロック図である。本実施例に係る送信増幅器１００は、スイッチ４００、接点４０１及び接点４０２に代えて、各バンド対応させて容量の異なるコンデンサを介してグランドに落とすスイッチを設けたことが実施例１と異なるものである。そこで、以下では、主にＳＷ制御部３及びスイッチ１の動作を説明する。図１０において図１と同じ符号を有する各部は、特に説明の無い限り同じ機能を有しているものとする。

本実施例に係る送信増幅器１００のスイッチ１は、スイッチ１２〜１５に加えて、スイッチ４０５〜４０９及びコンデンサ５０１〜５０５を有している。

そして、スイッチ４０５は、ＯＮになるとコンデンサ５０１を介してグランドに接続する。また、スイッチ４０６は、ＯＮになるとコンデンサ５０２を介してグランドに接続する。また、スイッチ４０７は、ＯＮになるとコンデンサ５０３を介してグランドに接続する。また、スイッチ４０８は、ＯＮになるとコンデンサ５０４を介してグランドに接続する。また、スイッチ４０９は、ＯＮになるとコンデンサ５０５を介してグランドに接続する。

コンデンサ５０１〜５０５は、それぞれ異なる容量値を有している。例えば、コンデンサ５０１は、スイッチ４０５がＯＮになった状態で、Ｂａｎｄ Ｖが入力された時に、増幅器３２の出力を整合できるように、容量が決定されている。コンデンサ５０１は、容量値Ｄとされている。また、コンデンサ５０２は、スイッチ４０６がＯＮになった状態で、ＧＳＭ８５０／９００が入力された時に、増幅器３２の出力を整合できるように、容量が決定されている。コンデンサ５０２は、容量値Ｅとされている。また、コンデンサ５０３は、スイッチ４０７がＯＮになった状態で、Ｂａｎｄ Ｉが入力された時に、増幅器３１の出力を整合できるように、容量が決定されている。コンデンサ５０３は、容量値Ａとされている。また、コンデンサ５０４は、スイッチ４０８がＯＮになった状態で、ＤＣＳ／ＰＣＳが入力された時に、増幅器３１の出力を整合できるように、容量が決定されている。コンデンサ５０４は、容量値Ｂとされている。また、コンデンサ５０５は、スイッチ４０９がＯＮになった状態で、Ｂａｎｄ ＩＸが入力された時に、増幅器３１の出力を整合できるように、容量が決定されている。コンデンサ５０５は、容量値Ｃとされている。このコンデンサ５０１〜５０５が「入力された信号の周波数に対応する異なる容量のコンデンサ」にあたる。

ＳＷ制御部３は、各バンドとスイッチ４０５〜４０９との対応を予め記憶している。例えば、ＳＷ制御部３は、Ｂａｎｄ Ｉにはスイッチ４０７、Ｂａｎｄ ＩＸにはスイッチ４０９、ＤＣＳ／ＰＣＳにはスイッチ４０８、Ｂａｎｄ Ｖにはスイッチ４０５、ＧＭＳ８５０／９００にはスイッチ４０６をそれぞれ対応させて記憶している。

そして、ＳＷ制御部３は、Ｂａｎｄ Ｉのバンドを有する信号が入力された場合、スイッチ１１をＯＮにし、スイッチ１２、１３、１４及び１５をＯＦＦにする。さらに、ＳＷ制御部３は、スイッチ４０７をＯＮにし、スイッチ４０５、４０６、４０８及び４０９をＯＦＦにする。

また、Ｂａｎｄ ＩＸのバンドを有する信号が入力された場合、ＳＷ制御部３は、スイッチ１２をＯＮにし、スイッチ１１、１３、１４及び１５をＯＦＦにする。さらに、ＳＷ制御部３は、スイッチ４０９をＯＮにし、スイッチ４０５〜４０８をＯＦＦにする。

また、ＤＣＳ／ＰＣＳのバンドを有する信号が入力された場合、ＳＷ制御部３は、スイッチ１３をＯＮにし、スイッチ１１、１２、１４及び１５をＯＦＦにする。さらに、ＳＷ制御部３は、スイッチ４０８をＯＮにし、スイッチ４０５〜４０７及び４０９をＯＦＦにする。

また、Ｂａｎｄ Ｖのバンドを有する信号が入力された場合、ＳＷ制御部３は、スイッチ１４をＯＮにし、スイッチ１１、１２、１３及び１５をＯＦＦにする。さらに、ＳＷ制御部３は、スイッチ４０５をＯＮにし、スイッチ４０６〜４０９をＯＦＦにする。

また、ＧＳＭ８５０／９００のバンドを有する信号が入力された場合、ＳＷ制御部３は、スイッチ１５をＯＮにし、スイッチ１１、１２、１３及び１４をＯＦＦにする。さらに、ＳＷ制御部３は、スイッチ４０６をＯＮにし、スイッチ４０５及び４０７〜４０９をＯＦＦにする。

このように、入力された信号のバンドに応じてグランドとの間に設けられたコンデンサの容量を変更することで、より各バンドに適した整合を行うことが可能となる。

次に、図１１を参照して、本実施例に係る送信増幅器の信号送信時の動作を説明する。図１１は、実施例３に係る送信増幅器の信号送信時の動作を表すフローチャートである。

ＲＦ−ＬＳＩ２０６は、入力された無線信号のバンドがＨｉｇｈＢａｎｄか否かを判定する（ステップＳ３０１）。ＨｉｇｈＢａｎｄの場合（ステップＳ３０１肯定）、整合回路２は、ＨｉｇｈＢａｎｄ ＰＡ１０１の電源をＯＮにする（ステップＳ３０２）。

そして、ＳＷ制御部３は、Ｂａｎｄ Ｉのバンドを有する信号が入力されたか否かを判定する（ステップＳ３０３）。Ｂａｎｄ Ｉのバンドを有する信号が入力された場合（ステップＳ３０３肯定）、ＳＷ制御部３は、スイッチ１１がＯＮ、スイッチ１２〜１５がＯＦＦとなるようにスイッチ１を制御する。さらに、ＳＷ制御部３は、スイッチ４０７がＯＮ、スイッチ４０５、スイッチ４０６、スイッチ４０８及びスイッチ４０９がＯＦＦになるようにスイッチ１を制御する（ステップＳ３０４）。

そして、整合回路２は、コイル２１〜２２、コンデンサ２５〜２７及びコンデンサ５０３を用いて増幅器３１の出力の整合を行う（ステップＳ３０５）。

スイッチ１は、整合回路２から出力されたＢａｎｄ Ｉのバンドを有する信号を信号経路２１２につながるＢａｎｄ Ｉ端子から出力する（ステップＳ３０６）。

これに対し、Ｂａｎｄ Ｉのバンドを有する信号が入力されていない場合（ステップＳ３０３否定）、ＳＷ制御部３は、Ｂａｎｄ ＩＸのバンドを有する信号が入力されたか否かを判定する（ステップＳ３０７）。Ｂａｎｄ ＩＸのバンドを有する信号が入力された場合（ステップＳ３０７肯定）、ＳＷ制御部３は、スイッチ１２がＯＮ、スイッチ１１、１３〜１５がＯＦＦになるようにスイッチ１を制御する。さらに、ＳＷ制御部３は、スイッチ４０９がＯＮ、スイッチ４０５〜４０８がＯＦＦになるようにスイッチ１を制御する（ステップＳ３０８）。

そして、整合回路２は、コイル２１〜２２、コンデンサ２５〜２７及びコンデンサ５０５を用いて増幅器３１の出力の整合を行う（ステップＳ３０９）。

スイッチ１は、整合回路２から出力されたＢａｎｄ ＩＸのバンドを有する信号を信号経路２１３につながるＢａｎｄ ＩＸ端子から出力する（ステップＳ３１０）。

これに対し、Ｂａｎｄ ＩＸのバンドを有する信号が入力されていない場合（ステップＳ３０７否定）、ＳＷ制御部３は、スイッチ１３がＯＮ、スイッチ１１、１２、１４、１５がＯＦＦになるようにスイッチ１を制御する。さらに、ＳＷ制御部３は、スイッチ４０８がＯＮ、スイッチ４０５〜４０７及びスイッチ４０９がＯＦＦとなるようにスイッチ１を制御する（ステップＳ３１１）。

そして、整合回路２は、コイル２１〜２２、コンデンサ２５〜２７及びコンデンサ５０４を用いて増幅器３１の出力の整合を行う（ステップＳ３１２）。

スイッチ１は、整合回路２から出力されたＤＣＳ／ＰＣＳのバンドを有する信号を信号経路２１５につながるＤＣＳ／ＰＣＳ端子から出力する（ステップＳ３１３）。

これに対して、ＨｉｇｈＢａｎｄでない場合（ステップＳ３０１否定）、整合回路２は、ＬｏｗＢａｎｄ ＰＡ１０２の電源をＯＮにする（ステップＳ３１４）。

さらに、ＳＷ制御部３は、Ｂａｎｄ Ｖのバンドを有する信号が入力されたか否かを判定する（ステップＳ３１５）。Ｂａｎｄ Ｖのバンドを有する信号が入力された場合（ステップＳ３１５肯定）、ＳＷ制御部３は、スイッチ１４がＯＮ、スイッチ１１〜１３、１５がＯＦＦになるようにスイッチ１を制御する。さらに、ＳＷ制御部３は、スイッチ４０５がＯＮ、スイッチ４０６〜４０９がＯＦＦになるようにスイッチ１を制御する（ステップＳ３１６）。

そして、整合回路２は、コイル２３〜２４、コンデンサ２５〜２７及びコンデンサ５０１を用いて増幅器３２の出力の整合を行う（ステップＳ３１７）。

スイッチ１は、整合回路２から出力されたＢａｎｄ Ｖのバンドを有する信号を信号経路２１１につながるＢａｎｄ Ｖ端子から出力する（ステップＳ３１８）。

これに対し、Ｂａｎｄ Ｖのバンドを有する信号が入力されていない場合（ステップＳ３１５否定）、ＳＷ制御部３は、スイッチ１５がＯＮ、スイッチ１１〜１４がＯＦＦになるようにスイッチ１を制御する。さらに、ＳＷ制御部３は、スイッチ４０６がＯＮ、スイッチ４０５、スイッチ４０７〜４０９がＯＦＦになるようにスイッチ１を制御する（ステップＳ３１９）。

そして、整合回路２は、コイル２３〜２４、コンデンサ２５〜２７及びコンデンサ５０２を用いて増幅器３２の出力の整合を行う（ステップＳ３２０）。

スイッチ１は、整合回路２から出力されたＧＳＭ８５０／９００のバンドを有する信号を信号経路２１４につながるＧＳＭ８５０／９００端子から出力する（ステップＳ３２１）。

以上に説明したように、本実施例に係る送信増幅器の最後段の整合回路は、ＨｉｇｈＢａｎｄの信号の整合回路とＬｏｗＢａｎｄの信号の整合回路を統合した回路となっている。これにより、整合を行うために用いる整合素子の数を減らすことができ、整合回路のサイズを小さく抑えることが可能となる。さらに、本実施例に係る送信増幅器はスイッチを切り替えることでグランドとの間のコンデンサの容量を変更することができ、整合回路のインピーダンスを変更することができる。これにより、実施例１と比較してより各バンドに適した整合を行うことができる。したがって、この送信増幅器を用いることで、各バンドに適した整合を提供するとともに、携帯電話などの無線通信端末の小型化に寄与することができる。

また、以上の説明では、入力側の整合回路としてＨｉｇｈＢａｎｄとＬｏｗＢａｎｄとで独立した２つの整合回路を有するものとして説明した。ただし、入力側の整合回路は設定がシビアではないため、従来技術のように容易に統合することができる。そこで、各実施例において入力側の整合回路を統合した場合でも、各実施例に係る最終段の整合回路及びスイッチは動作可能であり、同様の効果を奏する。

また、以上に説明した各実施例では、最終段の整合回路として各信号経路に直列にコイルを配置し、各信号経路の対応するコイルの両端をコンデンサで連結する場合で説明したが、このコイルとコンデンサとを逆にしても良い。すなわち、各信号経路に直列にコンデンサを配置し、各信号経路の対応するコンデンサの両端をコイルで連結するようにしても良い。

また、以上に説明した各実施例では、信号経路に複数のコイルを複数直列に配置した場合で説明したが、このコイルの数は１つでも動作可能であり同様の効果が得られる。これは、上述したようにコイルとコンデンサを入れ替えた場合でも同様である。

１ スイッチ
２ 整合回路
３ ＳＷ制御部
１１〜１５ スイッチ
２１〜２４ コイル
２５〜２７ コンデンサ
３１、３２、５１、５２ 増幅器
４１、４２、６１、６２ 整合回路
１００ 送信増幅器
１０１ ＨｉｇｈＢａｎｄ ＰＡ
１０２ ＬｏｗＢａｎｄ ＰＡ
２０１ ディスプレイ
２０２ スピーカ
２０３ マイク
２０４ キーパッド
２０５ ＢＢ−ＬＳＩ
２０６ ＲＦ−ＬＳＩ
２０７ ＡＮＴ−ＳＷ
２０８ アンテナ
２１６ ＢａｎｄＶ ＤＵＰ
２１７ ＢａｎｄＩ ＤＵＰ
２１８ ＢａｎｄＩＸ ＤＵＰ
２２０ Ｂａｎｄ切替部
４００ スイッチ
４０１、４０２ 接点
４０３〜４０９ スイッチ
４１０ 可変容量コンデンサ
５０１〜５０５ コンデンサ

Claims (7)

1. 第１増幅器の出力に接続された一つ又は直列に並んだ複数の第１整合素子を有する第１信号経路と、
   前記第１整合素子と同種のリアクタンスを有する整合素子であり、第２増幅器の出力に接続され直列に並んだ前記第１整合素子と同数の第２整合素子を有する第２信号経路と、
   前記第１整合素子と異なる種類のリアクタンスを有する整合素子である第３整合素子を有し、前記第１信号経路及び前記第２信号経路における互いに対応する各前記第１整合素子及び各前記第２整合素子の両端で前記第１信号経路と前記第２信号経路とを連結する複数の連結経路と、
   前記第１信号経路の接続をアンテナ又はグランドへ切り替え、前記第２信号経路の接続をアンテナ又はグランドへ切り替えるスイッチと、
   前記第１増幅器から信号が入力された場合、前記第２信号経路をグランドに接続するように前記スイッチを制御し、前記第２増幅器から信号が入力された場合、前記第１信号経路をグランドに接続するように前記スイッチを制御するスイッチ制御部と
   を備えたことを特徴とする整合装置。
2. 前記スイッチは、前記第１増幅器及び前記第２増幅器のそれぞれの出力経路をグランドに接続する経路として、入力された信号の周波数に対応する異なる容量のコンデンサを有する複数の経路を有しており、
   前記スイッチ制御部は、前記第１増幅器又は前記第２増幅器に入力された信号の周波数に合わせて対応する経路に前記スイッチを切り替える
   ことを特徴とする請求項１に記載の整合装置。
3. 前記スイッチは、前記第１増幅器及び前記第２増幅器のそれぞれの出力経路をグランドに接続する経路上に可変容量素子を有しており、
   前記スイッチ制御部は、前記第１増幅器又は前記第２増幅器に入力された信号の周波数に合わせて前記可変容量素子の容量を変更する
   ことを特徴とする請求項１に記載の整合装置。
4. 前記第１増幅器の入力側に、第３増幅器が配置され、前記第２増幅器の入力側に第４増幅器が配置されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の整合装置。
5. 前記第２増幅器には、前記第１増幅器に入力される信号の周波数より高い周波数を有する信号が入力されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の整合装置。
6. 入力された信号を増幅する第１増幅器と、
   前記第１増幅器に入力される信号よりも高い周波数の信号の入力を受信して、該信号を増幅する第２増幅器と、
   前記第１増幅器の出力に接続された一つ又は直列に並んだ複数の第１整合素子を有する第１信号経路と、
   前記第１整合素子と同種のリアクタンスを有する整合素子であり、第２増幅器の出力に接続され直列に並んだ前記第１整合素子と同数の第２整合素子を有する第２信号経路と、
   前記第１整合素子と異なる種類のリアクタンスを有する整合素子である第３整合素子を有し、前記第１信号経路及び前記第２信号経路における互いに対応する各前記第１整合素子及び各前記第２整合素子の両端で前記第１信号経路と前記第２信号経路とを連結する複数の連結経路と、
   前記第１信号経路の接続をアンテナ又はグランドへ切り替え、前記第２信号経路の接続をアンテナ又はグランドへ切り替えるスイッチと、
   前記第１増幅器から信号が入力された場合、前記第２信号経路をグランドに接続するように前記スイッチを制御し、前記第２増幅器から信号が入力された場合、前記第１信号経路をグランドに接続するように前記スイッチを制御するスイッチ制御部と
   を備えたことを特徴とする送信増幅器。
7. 入力されたデータを基にベースバンド信号を生成するベースバンド信号生成部と、
   前記ベースバンド信号を無線信号に変更する無線信号生成部と、
   前記無線信号生成部から受信した信号を増幅する第１増幅器と、
   前記第１増幅器に入力される信号よりも高い周波数の信号の入力を前記無線信号生成部から受信して、該信号を増幅する第２増幅器と、
   前記第１増幅器の出力に接続された一つ又は直列に並んだ複数の複数の第１整合素子を有する第１信号経路と、
   前記第１整合素子と同種のリアクタンスを有する整合素子であり、第２増幅器の出力に接続され直列に並んだ前記第１整合素子と同数の第２整合素子を有する第２信号経路と、
   前記第１整合素子と異なる種類のリアクタンスを有する整合素子である第３整合素子を有し、前記第１信号経路及び前記第２信号経路における互いに対応する各前記第１整合素子及び各前記第２整合素子の両端で前記第１信号経路と前記第２信号経路とを連結する複数の連結経路と、
   前記第１信号経路の接続をアンテナ又はグランドへ切り替え、前記第２信号経路の接続をアンテナ又はグランドへ切り替えるスイッチと、
   前記第１増幅器から信号が入力された場合、前記第２信号経路をグランドに接続するように前記スイッチを制御し、前記第２増幅器から信号が入力された場合、前記第１信号経路をグランドに接続するように前記スイッチを制御するスイッチ制御部と
   前記第１信号経路又は前記第２信号経路から出力された信号を前記アンテナから送信する送信部と
   を備えたことを特徴とする無線通信装置。

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