JP5652558B2 - 高周波モジュール - Google Patents

Description

本発明は、高周波モジュールに関し、特に、移動体通信機器などに搭載されるアンテナスイッチを含んだ高周波モジュールに適用して有効な技術に関する。

近年、携帯電話方式は、多様なサービス実現のため、ＧＳＭ（Global System for Mobile Communications）（登録商標）方式や、Ｗ−ＣＤＭＡ（Wideband Code Division Multiple Access）方式など様々な通信方式がある。

また、それぞれの方式において使用される周波数帯も様々であり、例えば、ＧＳＭ方式では、例えば、８５０ＭＨｚ帯、９００ＭＨｚ帯、１８００ＭＨｚ帯、１９００ＭＨｚ帯などが用いられる。また、Ｗ−ＣＤＭＡ方式では８００ＭＨｚ帯、９００ＭＨｚ帯、１５００ＭＨｚ帯、１７００ＭＨｚ帯、１９００ＭＨｚ帯、２１００ＭＨｚ帯などが用いられる。

世界各国において、携帯電話を使用可能とするには、複数の周波数帯、および複数の方式に対応する携帯端末が必要であり、いわゆるマルチモードマルチバンド端末が用いられる方向にある。

この種の携帯電話には、複数の周波数信号の切り替えが可能な高性能なアンテナスイッチが求められており、該アンテナスイッチは、マルチバンドモード、マルチモード化に伴い、例えば、ＳＰ４Ｔ（Single pole 4 throw）やＳＰ６Ｔ（Single pole 6 throw）などと高機能化が進んでいる。

また、ＣＤＭＡ方式は、高速データ通信などに対応することができるので、アンテナスイッチには、広い帯域において高いＩＭＤ（InterModlation Distortion）特性（低歪み）が要求される。

この種のアンテナスイッチにおけるＩＭＤ特性の向上技術としては、例えば、送信信号の送信パワー値が閾値以上の時に、電圧変換回路が動作して出力電圧をアンテナスイッチに印加し、アンテナスイッチの相互変調歪みを改善するもの（特許文献１参照）や共通外部端子と周波数帯毎に設けられた各入出力端子群との間の経路に、個別スイッチ回路と共通外部端子切り替えスイッチ回路とを直列に介在させる構成とするもの（特許文献２参照）などがある。

特開２００６−５０５９０号公報 特開２００９−１６５０７７号公報

ところが、上記のようなＷ−ＣＤＭＡ方式に対応するアンテナスイッチでは、次のような問題点があることが本発明者により見い出された。

ＧＳＭ方式による通信の場合、アンテナスイッチは、送信時にアンテナスイッチと送信端子とを接続し、受信時には、アンテナスイッチと受信端子とを接続するように切り替えを行うが、Ｗ−ＣＤＭＡ方式では、送信、および受信を同時に行っている。

それにより、アンテナスイッチのＩＭＤ特性が低下してしまうという問題がある。ＩＭＤとは、アンテナスイッチを構成するトランジスタの非線形性によって、送信信号と異なる周波数の受信信号による高調波の和や差から組み合わされた出力周波数成分が発生する現象である。

送信時に受信信号を受信する場合、アンテナスイッチを構成するトランジスタの非線形性によって、送信信号と異なる周波数の受信信号による高調波の和や差から組み合わされた出力周波数成分が発生してしまい、この出力周波数成分がデュプレクサなどを介して受信側回路に漏れ出てしまうことによって、受信感度が低下してしまう。

本発明の目的は、アンテナスイッチにおけるＩＭＤを低減可能な高周波モジュールを提供することにある。

本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴については、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。

一実施の形態によれば、高周波モジュールは、アンテナに接続されるアンテナ端子と、複数の通信方式に対応する複数の信号端子と、該アンテナ端子にアンテナ電位の直流電圧となる第１の制御信号を供給する制御端子と、複数の信号端子とアンテナ端子との間の接続、または非接続とをそれぞれ切り替えるアンテナスイッチと、該アンテナスイッチを動作させるロジック部と、該ロジック部から出力される制御信号に基づいて、第１の制御信号、および第２の制御信号をそれぞれ生成する電圧生成回路とを有する。

また、アンテナスイッチは、複数の信号端子のうち、送受信信号が入出力される送受信信号端子とアンテナ端子との間の接続、または非接続を切り替える送受信用トランジスタ回路と、複数の信号端子のうち、送信信号が入力される送信信号端子とアンテナ端子との間の接続、または非接続を切り替える送信用トランジスタ回路とを有する。

さらに、送受信用トランジスタ回路は、該送受信用トランジスタ回路をオン、またはオフさせる第２の制御信号がゲートに入力され、送受信信号端子がソース／ドレインの一端に接続され、アンテナ端子、および制御端子がソース／ドレインの他端に接続される。

また、電圧生成回路は、ロジック部から出力される制御信号に基づいて、制御端子に供給する第１の制御信号、および送受信用トランジスタ回路をオンさせる第２の制御信号をそれぞれ生成し、第２の制御信号の電圧レベルは、第１の制御信号よりも高い電圧レベルである。

本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。

（１）ＩＭＤを低減することができる。

（２）上記（１）により、移動体通信機器における受信感度を向上させることができる。

本発明の実施の形態１による携帯電話の構成の一例を示すブロック図である。 図１の携帯電話に設けられたアンテナスイッチ回路における構成の一例を示す回路図である。 図１の携帯電話のコントロールロジック出力部に設けられた制御電圧生成回路の一例を示す回路図である。 図２のトランジスタ回路のトランジスタを模式化した説明図である。 図４のトランジスタ回路におけるゲート−ソース／ドレイン間電圧の相対値依存性の一例を示す説明図である。 図３の制御電圧生成回路の電圧制御の一例を示す説明図である。 図１のコントロールロジックから出力される各動作モードにおける制御信号の信号状態を示す説明図である。 本発明者が検討したコントロールロジック出力部の一例を示す説明図である。 図８のロジックコントロール出力部の電圧制御の一例を示す説明図である。 本発明の実施の形態２による制御電圧生成回路の電圧制御の一例を示す説明図である。 図１０の制御電圧生成回路における構成の一例を示す回路図である。 本発明の実施の形態３による制御電圧生成回路の電圧制御の一例を示す説明図である。 図１２の制御電圧生成回路における構成の一例を示す回路図である。 本発明の実施の形態４による携帯電話の構成の一例を示すブロック図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１による携帯電話の構成の一例を示すブロック図、図２は、図１の携帯電話に設けられたアンテナスイッチ回路における構成の一例を示す回路図、図３は、図１の携帯電話のコントロールロジック出力部に設けられた制御電圧生成回路の一例を示す回路図、図４は、図２のトランジスタ回路を模式化した説明図、図５は、図４のトランジスタ回路におけるゲート−ソース／ドレイン間電圧の相対値依存性を示す説明図、図６は、図３の制御電圧生成回路の電圧制御の一例を示す説明図、図７は、図１のコントロールロジックから出力される各動作モードにおける制御信号の信号状態を示す説明図、図８は、本発明者が検討したコントロールロジック出力部の一例を示す説明図、図９は、図８のロジックコントロール出力部の電圧制御の一例を示す説明図である。

〈発明の概要〉
本実施の形態における概要は、以下の通りである。

高周波モジュール（高周波モジュール９）は、アンテナスイッチ（アンテナスイッチ回路２５ａ，２５ｂ）と、ロジック部（コントロールロジック２０）と、電圧生成回路（制御電圧生成回路２８）とを有する。

アンテナスイッチは、アンテナ（アンテナ４，５）に接続されるアンテナ端子（アンテナ端子ＡＮＴ，ＡＮＴ１）と、複数の通信方式に対応する複数の信号端子（受信端子ＲＸ，ＲＸ１，ＲＸ２、送信端子ＴＸ，ＴＸ１、送受信端子ＴＲＸ，ＴＲＸ１）と、アンテナ端子にアンテナ電位（ＶＡＮＴ）の直流電圧となる第１の制御信号（信号ＶＶＳＷ）を供給する制御端子（制御端子ＶＳＷ）と、複数の信号端子とアンテナ端子との間の接続、または非接続とをそれぞれ切り替える。

また、ロジック部は、アンテナスイッチを動作させ、電圧生成回路は、ロジック部から出力される制御信号（制御信号ＶＳＷＣＣ，ＶＴＲＸＣＣ）に基づいて、第１の制御信号、および第２の制御信号をそれぞれ生成する。

そして、アンテナスイッチは、複数の信号端子のうち、送受信信号が入出力される送受信信号端子（送受信端子ＴＲＸ，ＴＲＸ１）とアンテナ端子との間の接続、または非接続を切り替える送受信用トランジスタ回路（トランジスタ回路Ｑ１）と、複数の信号端子のうち、送信信号が入力される送信信号端子（送信端子ＴＸ，ＴＸ１）とアンテナ端子との間の接続、または非接続を切り替える送信用トランジスタ回路（トランジスタ回路Ｑ４）とを有する。

送受信用トランジスタ回路は、送受信用トランジスタ回路をオン、またはオフさせる第２の制御信号（制御信号ＶＴＲＸＣ）がゲートに入力され、送受信信号端子がソース／ドレインの一端に接続され、アンテナ端子、および制御端子がソース／ドレインの他端に接続される。

電圧生成回路は、ロジック部から出力される制御信号に基づいて、制御端子に供給する第１の制御信号、および送受信用トランジスタ回路をオンさせる第２の制御信号をそれぞれ生成し、第２の制御信号の電圧レベルは、第１の制御信号よりも高い電圧レベルからなる。

以下、上記した概要に基づいて、実施の形態を詳細に説明する。

〈携帯電話の構成例〉
本実施の形態１において、無線通信システムの１つである携帯電話１は、図１に示すように、ベースバンドブロック２、ＲＦ（高周波）システム部３、アンテナ４，５、およびマイク６、およびスピーカ７から構成されている。

ベースバンドブロック２には、ＲＦシステム部３、マイク６、およびスピーカ７が接続されている。ベースバンドブロック２は、音声信号の処理を行う。ＲＦシステム部３は、ＲＦＩＣ８、高周波モジュール９、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１０〜１２、ハイパワーアンプ（ＨＰＡ）１３，１４、およびデュプレクサ１５，１６が設けられている。

また、高周波モジュール９は、ハイパワーアンプ（ＨＰＡ）１７，１８、ＡＰＣ（Ａｕｔｏ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ：自動電力制御回路）１９、コントロールロジック２０、コントロールロジック出力部２０ａ、カプラ２１，２２、ＬＰＦ（Low Pass Filter）２３，２４、アンテナスイッチ２５、ならびにＨＰＦ（High Pass Filter）２６，２７から構成されている。

高周波モジュール９は、１つのパッケージから構成されており、ハイパワーアンプ１７，１８、ＡＰＣ１９、コントロールロジック２０、およびコントロールロジック出力部２０ａが１つの半導体チップ（Ｓｉ（シリコン）チップ）に形成されており、アンテナスイッチ２５は、異なる半導体チップに形成されている。

ここでは、高周波モジュール９が１つのパッケージからなる構成について説明したが、高周波モジュール９においては、アンテナスイッチ２５を異なるパッケージに形成するようにしてもよい。

アンテナスイッチ２５は、複数の端子への切り替えを行う、いわゆるＳＰ４Ｔ構成からなるアンテナスイッチ回路２５ａと、ＳＰ５Ｔ構成からなるアンテナスイッチ回路２５ｂとを有する。

アンテナスイッチ回路２５ａは、キャリアより低い信号を除去するＨＰＦ２６を介してアンテナ４が接続されるアンテナ端子ＡＮＴに対して受信端子ＲＸ、送信端子ＴＸ、または送受信端子ＴＲＸのいずれかを接続する。また、アンテナスイッチ回路２５ａの残りの端子ＴＥＲＭは、抵抗Ｒを介してグランド（基準電位）に接続されている。

また、アンテナスイッチ回路２５ｂは、キャリアより低い信号を除去するＨＰＦ２７を介してアンテナ５が接続されるアンテナ端子ＡＮＴ１に対して受信端子ＲＸ１，ＲＸ２、送信端子ＴＸ１、または送受信端子ＴＲＸ１のいずれかを接続する。アンテナスイッチ回路２５ｂの残りの端子ＴＥＲＭ１は、抵抗Ｒ１を介してグランド（基準電位）に接続されている。

アンテナスイッチ回路２５ａ，２５ｂにおいて、いずれの端子に接続するかは、コントロールロジック２０が、ＲＦＩＣ８からの制御信号に基づいて選択する制御を行う。コントロールロジック出力部２０ａは、コントロールロジック２０の制御に基づいて、制御信号を出力する。

８５０ＭＨｚ帯、９００ＭＨｚ帯を用いるＧＳＭ方式の送信信号は、ハイパワーアンプ１７によって増幅され、出力信号を検出するカプラ２１、ならびにキャリアより高い信号を除去するＬＰＦ２３を介して送信端子ＴＸに入力される。

１８００ＭＨｚ帯、１９００ＭＨｚ帯を用いるＤＣＳ方式またはＰＣＳ方式の送信信号は、ハイパワーアンプ１８によって増幅され、出力信号を検出するカプラ２２、ならびにキャリアより高い信号を除去するＬＰＦ２４を介して送信端子ＴＸ１に入力される。

そして、これらの送信信号は、コントロールロジック２０、およびコントロールロジック出力部２０ａからの選択によってアンテナ端子ＡＮＴ，ＡＮＴ１を介して出力される。この際、ＡＰＣ１９は、ＲＦＩＣ８からの制御信号に基づいて、ＨＰＡ１７、あるいはＨＰＡ１８の出力信号を制御する。

また、コントロールロジック２０の選択によってアンテナ端子ＡＮＴから受信端子ＲＸに入力された受信信号は、バンドパスフィルタ１０によって特定周波数（ＧＳＭ：８５０ＭＨｚ帯、９００ＭＨｚ帯）の信号が選択され、ＲＦＩＣ８に設けられた図示しないＬＮＡ（Low Noise Amp）によって増幅された後、ベースバンドブロック２などに出力される。

同様に、受信端子ＲＸ１に入力された受信信号は、バンドパスフィルタ１１によって特定周波数（ＤＣＳ：１８００ＭＨｚ帯）の信号が選択され、ＲＦＩＣ８に設けられた図示しないＬＮＡ（Low Noise Amp）によって増幅された後、ベースバンドブロック２などに出力される。

受信端子ＲＸ２に入力された受信信号は、バンドパスフィルタ１２によって特定周波数（ＰＣＳ：１９００ＭＨｚ帯）の信号が選択され、ＲＦＩＣ８に設けられた図示しないＬＮＡによって増幅された後、ベースバンドブロック２などに出力される。

９００ＭＨｚ帯を用いるＷ−ＣＤＭＡ方式の送信信号は、ハイパワーアンプ１３にて増幅された後、デュプレクサ１５による送受信信号の分別を経て、送受信端子ＴＲＸに入力され、コントロールロジック２０からの選択によってアンテナ端子ＡＮＴを介して出力される。

一方、アンテナ端子ＡＮＴから送受信端子ＴＲＸに入力された受信信号は、デュプレクサ１５による分別を経て、ＲＦＩＣ８の図示しないＬＮＡによって増幅された後、ベースバンドブロック２などに出力される。

同様に、１９００ＭＨｚ帯を用いるＷ−ＣＤＭＡ方式の送信信号は、ハイパワーアンプ１４によって増幅された後、デュプレクサ１６による送受信信号の分別を経て、送受信端子ＴＲＸ１に入力され、コントロールロジック２０からの選択によってアンテナ端子ＡＮＴを介して出力される。

アンテナ端子ＡＮＴから送受信端子ＴＲＸ１に入力された受信信号は、デュプレクサ１６による分別を経て、ＲＦＩＣ８の図示しないＬＮＡによって増幅された後、ベースバンドブロック２などに出力される。

〈アンテナスイッチ回路の構成例〉
図２は、アンテナスイッチ回路２５ａにおける構成の一例を示す回路図である。

アンテナスイッチ回路２５ａは、前述したＧＳＭ送信用の送信端子ＴＸ、ＧＳＭ受信用の受信端子ＲＸ、アンテナ端子ＡＮＴ、Ｗ−ＣＤＭＡ（９００ＭＨｚ帯）送受信用の送受信端子ＴＲＸを有している。

アンテナ端子ＡＮＴと送受信端子ＴＲＸとの間には、２段接続のデュアルゲートのトランジスタＱｔ１，Ｑｔ２からなるトランジスタ回路Ｑ１が接続されており、送受信端子ＴＲＸとグランド端子ＧＮＤ−ＲＸとの間には、２段接続のトリプルゲートのトランジスタＱｔ３，Ｑｔ４からなるトランジスタ回路Ｑ２が接続されている。

トランジスタＱｔ３，Ｑｔ４は、ディプレション型トランジスタからなる。送受信端子ＴＲＸＣがＬｏ信号（０Ｖ程度）の場合（トランジスタＱｔ１，Ｑｔ２がオフ、すなわち、Ｗ−ＣＤＭＡによる送受信が行われていない場合）、トランジスタＱｔ３，Ｑｔ４のドレイン電圧とゲート電圧とが等しくなって該トランジスタＱｔ３，Ｑｔ４がオンし、送受信端子ＴＲＸのノードのインピーダンスを下げる。

また、制御端子ＴＲＸＣがＨｉ信号（例えば、３．０Ｖ程度）の場合には（トランジスタＱｔ１，Ｑｔ２がオン、すなわち、Ｗ−ＣＤＭＡによる送受信が行われている場合には、ドレイン電圧がゲート電圧よりも大きくなり、トランジスタＱｔ３，Ｑｔ４は、オフとなる。

アンテナ端子ＡＮＴと端子ＴＥＲＭとの間には、２段接続のトリプルゲートのトランジスタＱｔ５，Ｑｔ６からなるトランジスタ回路Ｑ３が接続されている。アンテナ端子ＡＮＴと受信端子ＲＸとの間には、２段接続のトリプルゲートのトランジスタＱｔ７，Ｑｔ８からなるトランジスタ回路Ｑ４が接続されている。

トランジスタＱｔ８、および受信端子ＲＸの接続ノードとグランド端子ＧＮＤ−ＲＸとの間には、トランジスタＱｔ１１のソース／ドレインの両端がそれぞれ接続されている。このトランジスタＱｔ１１においても、制御端子ＲＸＣがＬｏ信号（０Ｖ程度）の場合（トランジスタＱｔ７，Ｑｔ８がオフの場合）には、トランジスタＱｔ１１のドレイン電圧とゲート電圧とが等しくなって該トランジスタＱｔ１１はオンし、受信端子ＲＸのノードのインピーダンスを下げる。

また、アンテナ端子ＡＮＴと送信端子ＴＸとの間には、２段接続のトリプルゲートのトランジスタＱｔ９，Ｑｔ１０からなるトランジスタ回路Ｑ５が接続されている。トランジスタＱｔ９，Ｑｔ１０のゲートには、昇圧回路ＢＳを介して送信端子ＴＸが接続されている。

このように、各信号端子には、アンテナ端子ＡＮＴに接続するためのトランジスタ回路Ｑ１，Ｑ３〜Ｑ５と、グランドに接続するためのトランジスタ回路Ｑ２、トランジスタＱｔ１１が設けられている。

まず、トランジスタＱｔ１においては、ソース／ドレインの一端がアンテナ端子ＡＮＴに接続され、トランジスタＱｔ２のソース／ドレインの一端が送受信端子ＴＲＸに接続され、トランジスタＱｔ１の他端とトランジスタＱｔ２の他端が共通に接続されている。

トランジスタＱｔ１の一方のゲートには、抵抗Ｒｇ１の一方の接続部、および静電容量素子Ｃ１の一方の接続部が接続されており、静電容量素子Ｃ１の他方の接続部には、アンテナ端子ＡＮＴがそれぞれ接続されている。

抵抗Ｒｇ１の他方の接続部には、抵抗Ｒｇ２の一方の接続部、およびトランジスタＱｔ１の他方のゲートがそれぞれ接続されており、抵抗Ｒｇ２の他方の接続部は、制御端子ＴＲＸＣが接続されている。

トランジスタＱｔ２の一方のゲートには、抵抗Ｒｇ３の一方の接続部、および抵抗Ｒｇ４の一方の接続部がそれぞれ接続されている。トランジスタＱｔ２の他方のゲートには、抵抗Ｒｇ４の他方の接続部、および静電容量素子Ｃ２の一方の接続部が接続されており、該静電容量素子Ｃ２の他方の接続部には、送受信端子ＴＲＸが接続されている。

また、トランジスタＱｔ１のソース／ドレインの一端と他端の間には、抵抗Ｒｄ１，Ｒｄ２が直列に接続されており、抵抗Ｒｄ１と抵抗Ｒｄ２間の接続ノードからは、トランジスタＱｔ１におけるゲート−ゲート間中点にバイアスが供給されている。

同様に、トランジスタＱｔ２のソース／ドレインの一端と他端の間には、抵抗Ｒｄ３，Ｒｄ４が直列に接続されており、抵抗Ｒｄ３と抵抗Ｒｄ４間の接続ノードからは、トランジスタＱｔ２におけるゲート−ゲート間中点にバイアスが供給されている。

トランジスタＱｔ５においては、ソース／ドレインの一端がアンテナ端子ＡＮＴに接続され、トランジスタＱｔ６のソース／ドレインの一端が端子ＴＥＲＭに接続されている。トランジスタＱｔ５の他端とトランジスタＱｔ６の他端が共通に接続されている。

トランジスタＱｔ５のそれぞれのゲートには、抵抗Ｒｇ５〜Ｒｇ７の一方の接続部がそれぞれ接続されている。抵抗Ｒｇ５の他方の接続部には、抵抗Ｒｇ６の一方の接続部が接続されており、抵抗Ｒｇ６の他方の接続部には、抵抗Ｒｇ７の一方の接続部が接続されている。そして、抵抗Ｒｇ７の他方の接続部には、制御端子ＴＥＲＭＣが接続されている。

また、トランジスタＱｔ６のそれぞれのゲートには、抵抗Ｒｇ８〜Ｒｇ１０の一方の接続部がそれぞれ接続されている。抵抗Ｒｇ１０の他方の接続部には、抵抗Ｒｇ９の一方の接続部が接続されており、抵抗Ｒｇ９の他方の接続部には、抵抗Ｒｇ８の一方の接続部が接続されている。そして、抵抗Ｒｇ８の他方の接続部には、制御端子ＴＥＲＭＣが接続されている。

トランジスタＱｔ５のソース／ドレインの一端と他端の間には、抵抗Ｒｄ５，Ｒｄ６，Ｒｄ７が直列に接続されており、抵抗Ｒｄ５と抵抗Ｒｄ６間の接続ノード、および抵抗Ｒｄ６と抵抗Ｒｄ７間の接続ノードからは、トランジスタＱｔ５におけるゲート−ゲート間中点にバイアスが供給されている。

同様に、トランジスタＱｔ６のソース／ドレインの一端と他端の間には、抵抗Ｒｄ８，Ｒｄ９，Ｒｄ１０が直列に接続されており、抵抗Ｒｄ８と抵抗Ｒｄ９間の接続ノード、および抵抗Ｒｄ９と抵抗Ｒｄ１０間の接続ノードからは、トランジスタＱｔ６におけるゲート−ゲート間中点にバイアスが供給されている。

また、トランジスタＱｔ７においては、静電容量素子Ｃ３、抵抗Ｒｇ１１〜Ｒｇ１３、および抵抗Ｒｄ１１〜Ｒｄ１３がそれぞれ接続され、トランジスタＱｔ８においては、静電容量素子Ｃ４、抵抗Ｒｇ１４〜Ｒｇ１６、および抵抗Ｒｄ１４〜Ｒｄ１６がそれぞれ接続される。

これらの接続構成については、静電容量素子Ｃ４、抵抗Ｒｄ１６が受信端子ＲＸに接続され、抵抗Ｒｇ１４と抵抗Ｒｇ１１とが制御端子ＲＸＣに接続される以外はトランジスタＱｔ５，Ｑｔ６と同様であるので説明は省略する。

同様に、トランジスタＱｔ９においては、静電容量素子Ｃ５、抵抗Ｒｇ１７〜Ｒｇ１９、および抵抗Ｒｄ１７〜Ｒｄ１９がそれぞれ接続され、トランジスタＱｔ１０は、抵抗Ｒｇ２０〜Ｒｇ２２、および抵抗Ｒｄ２０〜Ｒｄ２２がそれぞれ接続される。

また、抵抗Ｒｇ１９，Ｒｇ２０の他方の接続部は、昇圧回路ＢＳを介して送信端子ＴＸに接続されて、同様に、抵抗Ｒｄ２２の一方の接続部、および静電容量素子Ｃ６の一方の接続部が送信端子ＴＸに接続されている。さらに、抵抗Ｒｇ１９，Ｒｇ２０の他方の接続部は、制御端子ＴＸＣに接続されている。

ＧＳＭによる送信動作時において、送信端子ＴＸに電力が入力されたとき、トランジスタＱｔ９，Ｑｔ１０のゲート電圧は、昇圧回路ＢＳによって供給されるバイアス電圧により上昇する。

このように、トランジスタの多段接続構成にすることによって、１段当たりに加わる高周波電圧を下げることができ、高次高調波歪を低減可能となる。

トランジスタＱｔ１，Ｑｔ２のオン／オフは、トランジスタＱｔ１，Ｑｔ２のゲートに接続された制御端子ＴＲＸＣによって制御される。制御端子ＴＲＸＣには、コントロールロジック出力部２０ａ（図１）から出力される制御信号ＶＴＲＸＣ（図３）が印加される。トランジスタＱｔ１，Ｑｔ２は、Ｗ−ＣＤＭＡ（９００ＭＨｚ帯）による送受信を行う際にオンとなる。

トランジスタＱｔ７，Ｑｔ８のオン／オフは、トランジスタＱｔ７，Ｑｔ８のゲートに接続された制御端子ＲＸＣによって制御される。制御端子ＲＸＣには、コントロールロジック出力部２０ａ（図１）から出力される制御信号が印加される。トランジスタＱｔ７，Ｑｔ８は、ＧＳＭ（８５０ＭＨｚ帯、９００ＭＨｚ帯）による受信を行う際にオンとなる。

さらに、トランジスタＱｔ９，Ｑｔ１０のオン／オフは、トランジスタＱｔ９，Ｑｔ１０のゲートに接続された制御端子ＴＸＣによって制御される。制御端子ＴＸＣには、コントロールロジック出力部２０ａ（図１）から出力される制御信号が印加される。トランジスタＱｔ９，Ｑｔ１０は、ＧＳＭ（８５０ＭＨｚ帯、９００ＭＨｚ帯）による送信を行う際にオンとなる。

また、制御端子ＶＳＷは、アンテナ電位（ＶＡＮＴ）のＤＣ電圧を供給する端子であり、抵抗Ｒｓを介して受信端子ＲＸに接続されている。制御端子ＶＳＷに供給される電圧（図３の信号ＶＶＳＷ）は、コントロールロジック出力部２０ａ（図１）に設けられた制御電圧生成回路２８（図３）から出力される。

制御端子ＶＳＷに供給された電圧（図３の信号ＶＶＳＷ）は、抵抗Ｒｓ、抵抗Ｒｄ１６，Ｒｄ１５，Ｒｄ１４，Ｒｄ１３，Ｒｄ１２，Ｒｄ１１を介してアンテナ端子ＡＮＴに供給される。

〈制御電圧生成回路の構成例〉
図３は、コントロールロジック出力部２０ａに設けられた制御電圧生成回路２８の一例を示す回路である。

制御電圧生成回路２８は、コントロールロジック２０から出力される制御信号（制御信号ＶＳＷＣＣ、制御信号ＶＴＲＸＣＣ）に基づいて、制御信号ＶＴＲＸＣ、および信号ＶＶＳＷを生成する回路である。この制御電圧生成回路２８は、図示するように、論理回路部ＬＣ、オペアンプＯＰ、トランジスタＴ１〜Ｔ５、および抵抗Ｒ１，Ｒ２から構成されている。

論理回路部ＬＣは、インバータＩｖ１〜Ｉｖ５、論理積回路ＡＮＤ１，ＡＮＤ２から構成されている。論理積回路ＡＮＤ１の一方の入力部、論理積回路ＡＮＤ２の一方の入力部、およびインバータＩｖ４の入力部には、コントロールロジック２０から出力される制御信号ＶＳＷＣＣが入力されるように接続されている。

また、インバータＩｖ１の入力部、インバータＩｖ５の入力部、ならびに論理積回路ＡＮＤ１の他方の入力部は、コントロールロジック２０から出力される制御信号ＶＴＲＸＣＣが入力されるように接続されている。

インバータＩｖ１の出力部は、論理積回路ＡＮＤ２の他方の入力部に接続されている。論理積回路ＡＮＤ１の出力部は、インバータＩｖ２の入力部に接続され、論理積回路ＡＮＤ２の出力部は、インバータＩｖ３の入力部に接続されている。

ＰチャネルＭＯＳ（Metal Oxide Semiconductor）からなるトランジスタＴ４、およびＮチャネルＭＯＳからなるトランジスタＴ５は、インバータ構成となっており、その電源として、例えば、定格電圧３．６Ｖ程度の電源Ｖｂａｔが供給される。電源Ｖｂａｔは、携帯電話１を動作させるバッテリから供給される電源電圧である。

トランジスタＴ４，Ｔ５にて構成されるインバータの入力部には、インバータＩｖ５の出力部が接続されており、該トランジスタＴ４，Ｔ５にて構成されるインバータの出力部から出力される制御信号ＶＴＲＸＣがアンテナスイッチ回路２５ａの制御端子ＴＲＸＣに供給される。

トランジスタＴ４，Ｔ５にて構成されるインバータの出力部は、制御端子ＣＴＲＸＣに接続されており、該制御端子ＣＴＲＸＣからワイヤＷ２を介してアンテナスイッチ回路２５ａの制御端子ＴＲＸＣに接続される。

オペアンプＯＰの正（＋）側入力端子には、基準電圧Ｖｂｇが入力されるように接続されており、該オペアンプＯＰの負（−）側入力端子には、抵抗Ｒ１の一方の接続部、および抵抗Ｒ２の一方の接続部がそれぞれ接続されている。

抵抗Ｒ１の他方の接続部には、オペアンプＯＰの出力部が接続されており、抵抗Ｒ２の他方の接続部は、グランド（基準電位）が接続されている。このオペアンプＯＰには動作電源として、電源Ｖｂａｔが供給されている。

また、オペアンプＯＰの出力部には、ＰチャネルＭＯＳからなるトランジスタＴ１のソース／ドレインの一端が接続されており、該トランジスタＴ１のゲートには、インバータＩｖ２の出力部が接続されている。

ＰチャネルＭＯＳからなるトランジスタＴ２のソース／ドレインの一端には、電源Ｖｂａｔが接続されており、該トランジスタＴ２のゲートにはインバータＩｖ３の出力部が接続されている。

トランジスタＴ１のソース／ドレインの他端とトランジスタＴ２のソース／ドレインの他端とは、ＮチャネルＭＯＳからなるトランジスタＴ３のソース／ドレインの一端と共通接続されており、このノードから出力される信号ＶＶＳＷがアンテナ電位（ＶＡＮＴ）のＤＣ電圧を供給するバイアス電圧として制御端子ＶＳＷに供給される。

このノードは、制御端子ＣＶＳＷに接続され、例えば、ワイヤＷ１を介してアンテナスイッチ回路２５ａの制御端子ＶＳＷに接続される。この信号ＶＶＳＷをアンテナ電位として供給することによって、アンテナスイッチ回路２５ａにおけるスイッチ（トランジスタ）の過渡応答特性を改善することができる。

制御電圧生成回路２８は、Ｗ−ＣＤＭＡによる送受信動作時において、制御端子ＶＳＷに供給される信号ＶＶＳＷの電圧レベルが、制御端子ＴＲＸＣに供給される制御信号ＶＴＲＸＣの電圧レベルよりも低くなるように電圧制御を行うことにより、ＩＭＤ特性を改善する。
〈トランジスタ回路におけるＩＭＤ改善〉

図４は、図２のトランジスタ回路Ｑ１のトランジスタＱｔ１，Ｑｔ２を模式化したトランジスタＱＴの説明図であり、図５は、図４のトランジスタＱＴにおけるゲート−ドレイン間電圧の相対値依存性を示す説明図である。

トランジスタＱＴのゲートには、図４に示すように、該トランジスタＱＴをオン／オフさせる信号であり、制御電圧生成回路２８から出力される制御信号ＶＴＲＸＣが入力される。

また、トランジスタＱＴのソース／ドレインの一端にはアンテナ電圧ＶＡＮＴ、および抵抗ＲＲ（図３の抵抗Ｒｓと抵抗Ｒｄ１１〜抵抗Ｒｄ１６）を介して制御電圧生成回路２８から出力される信号ＶＶＳＷがそれぞれ印加され、トランジスタＱＴのソース／ドレインの他端には、送受信端子ＴＲＸに入出力される送受信信号が印加される。

図５において、横軸は、制御信号ＶＴＲＸＣの電圧レベルから信号ＶＶＳＷの電圧レベルを引いた値であり、縦軸は、ＩＭＤを示している。図示するように、制御信号ＶＴＲＸＣと信号ＶＶＳＷとの電圧レベル差が大きくなると、ＩＭＤ特性が改善されていくことがわかる。

トランジスタＱＴにおけるゲート電圧が大きいとドレイン−ソース間の電圧振幅が小さくなり、ＩＭＤが改善される。すなわち、トランジスタＱＴのゲート電圧が大きくなるとトランジスタが強くオンしてオン抵抗が小さくなり、ドレイン−ソース間の電圧振幅が小さくなることによってＩＭＤ特性が改善される。

〈制御電圧生成回路の動作例〉
次に、本実施の形態１における制御電圧生成回路２８の動作について説明する。

図６は、制御電圧生成回路２８の電圧制御の一例を示す説明図である。図６において、横軸は、電源Ｖｂａｔの電圧レベルを示し、縦軸は、信号ＶＶＳＷ、および制御信号ＶＴＲＸＣの電圧レベルをそれぞれ示している。図中の電圧Ｖｂは、電源Ｖｂａｔの上限電圧レベル（バッテリの満充電時）を示しており、例えば、４．２５Ｖ程度である。電圧Ｖａは、電源Ｖｂａｔの下限電圧レベル（バッテリの充電がなくなる直前）であり、例えば、３．１Ｖ程度である。

制御電圧生成回路２８は、図６に示すように、制御信号ＶＴＲＸＣの電圧レベルは、電源Ｖｂａｔに依存するように出力し、信号ＶＶＳＷの電圧レベルは略一定として出力する。また、信号ＶＶＳＷは、電圧Ｖａよりも低い電圧レベルとなっている。

図７は、携帯電話１の各動作モードにおけるコントロールロジック２０から出力される制御信号ＶＳＷＣＣ、および制御信号ＶＴＲＸＣＣの信号状態を示す説明図である。

まず、携帯電話１がＷ−ＣＤＭＡによる送受信動作時（送受信モード：ＴＲＸ ｍｏｄｅ）となると、コントロールロジック２０は、図７に示すように、制御信号ＶＳＷＣＣ，ＶＴＲＸＣＣをいずれも’Ｈｉｇｈ’信号とする。

これにより、論理回路部ＬＣにおけるインバータＩｖ２，Ｉｖ４，Ｉｖ５からはＬｏ信号がそれぞれ出力され、インバータＩｖ３からはＨｉ信号が出力され、トランジスタＴ１がオンし、トランジスタＴ２，Ｔ３がそれぞれオフとなる。

トランジスタＴ１がオンすることによって、オペアンプＯＰから出力される電圧が信号ＶＶＳＷとして制御端子ＶＳＷに出力される。また、オペアンプＯＰから出力される電圧Ｖ１は、以下の式により求められる。
Ｖ１＝（１＋Ｒ１／Ｒ２）・Ｖｂｇ （式１）

ここで、電圧Ｖ１は、電圧Ｖａよりも０．３Ｖ程度〜０．５程度低い電圧レベルとなるように設定する。また、抵抗Ｒ１，Ｒ２の抵抗値、または基準電圧Ｖｂｇの電圧値などを変更することにより、オペアンプＯＰから出力される電圧Ｖ１、すなわち、信号ＶＶＳＷの電圧レベルは任意に変更することができる。

また、トランジスタＴ４，Ｔ５にて構成されるインバータには、前述したようにＬｏ信号が入力されるので、該インバータの出力はＨｉ信号となり、Ｈｉ信号の制御信号ＶＴＲＸＣが出力される。

これによって、トランジスタ回路Ｑ１のトランジスタがオンとなる。この場合、トランジスタＴ４，Ｔ５にて構成されるインバータの電源は、電源Ｖｂａｔであるので、その出力電圧は、電源Ｖｂａｔに依存することになる。

このように、Ｗ−ＣＤＭＡによる送受信動作時（送受信モード：ＴＲＸ ｍｏｄｅ）の場合には、トランジスタ回路Ｑ１をオンさせるとともに、電圧Ｖ１の信号ＶＶＳＷをアンテナ端子ＡＮＴに供給する。

続いて、携帯電話１が送受信のいずれも行っていないスタンバイ状態（Ｓｔａｎｄｂｙ）では、コントロールロジック２０は、図７に示すように、制御信号ＶＳＷＣＣ，ＶＴＲＸＣＣをいずれも’Ｌｏｗ’信号とする。

これにより、論理回路部ＬＣにおけるインバータＩｖ２〜Ｉｖ５からはＨｉ信号がそれぞれ出力され、トランジスタＴ３がオンとなり、トランジスタＴ４，Ｔ５にて構成されるインバータからは、Ｌｏ信号が出力される。よって、信号ＶＶＳＷ、および制御信号ＶＴＲＸＣは、いずれもＬｏ信号となる。

このように、スタンバイ状態（Ｓｔａｎｄｂｙ）では、トランジスタ回路Ｑ１をオフさせるとともに、信号ＶＶＳＷの供給を停止させる。

次に、ＧＳＭによる送信動作時（送信モード：ＴＸ ｍｏｄｅ）となると、コントロールロジック２０は、図７に示すように、制御信号ＶＳＷＣＣを’Ｈｉｇｈ’信号とし、制御信号ＶＴＲＸＣＣを’Ｌｏｗ’信号とする。

よって、論理回路部ＬＣにおけるインバータＩｖ３，Ｉｖ４からはＬｏ信号がそれぞれ出力され、インバータＩｖ２，Ｉｖ５からはＨｉ信号が出力される。よって、トランジスタＴ２がオンし、トランジスタＴ１，Ｔ３がそれぞれオフとなる。

トランジスタＴ２がオンすることによって、電源Ｖｂａｔが信号ＶＶＳＷとして制御端子ＶＳＷに出力される。また、トランジスタＴ４，Ｔ５にて構成されるインバータには、前述したようにＨｉ信号が入力されるので、該インバータの出力はＬｏ信号となり、制御信号ＶＴＲＸＣがＬｏ信号となる。

このように、ＧＳＭによる送信動作時（送信モード：ＴＸ ｍｏｄｅ）の場合には、トランジスタ回路Ｑ１をオフさせる一方、制御端子ＶＳＷから出力される電源Ｖｂａｔをアンテナ電位ＶＡＮＴのバイアス電圧としてアンテナ端子ＡＮＴに供給する。

一般的に、コントロールロジック出力部では、信号ＶＶＳＷ、および制御信号ＶＴＲＸＣの電圧レベルが電源Ｖｂａｔと略同じ電圧からなり、該電源Ｖｂａｔに依存するように生成されている。図８は、本発明者が検討したコントロールロジック出力部１００の一例を示す説明図である。

この場合、コントロールロジック出力部１００は、インバータ１０１，１０２、およびトランジスタ１０３〜１０６から構成されている。インバータ１０１の入力部には、コントロールロジック２０から出力される制御信号ＶＳＷＣＣが入力されるように接続されており、インバータ１０２の入力部には、コントロールロジック２０から出力される制御信号ＶＴＲＸＣＣが入力されるように接続されている。

インバータ１０１の出力部には、ＰチャネルＭＯＳのトランジスタ１０３とＮチャネルＭＯＳのトランジスタ１０４から構成されるインバータの入力部が接続されており、インバータ１０２の出力部には、ＰチャネルＭＯＳのトランジスタ１０５とＮチャネルＭＯＳのトランジスタ１０６から構成されるインバータの入力部が接続されている。

そして、トランジスタ１０３，１０４から構成されるインバータ、およびトランジスタ１０５，１０６にて構成されるインバータは動作電源として電源Ｖｂａｔが供給されている。

よって、Ｗ−ＣＤＭＡによる送受信動作時（送受信モード：ＴＲＸ ｍｏｄｅ）の場合には、上記２つのインバータがいずれもオンとなり、図９に示すように、電源Ｖｂａｔと略同じ電圧レベルの信号ＶＶＳＷがアンテナ端子ＡＮＴに供給され、電源Ｖｂａｔと略同じ電圧レベルの制御信号ＶＴＲＸＣが制御端子ＣＴＲＸＣに供給されることになる。

信号ＶＶＳＷと制御信号ＶＴＲＸＣが略同じ場合、トランジスタ回路Ｑ１におけるトランジスタのゲート電圧が小さくなってしまい、該トランジスタのドレイン−ソース間の電圧振幅が大きくなってＩＭＤ特性が悪化してしまうことになる。

一方、本実施の形態では、Ｗ−ＣＤＭＡによる送受信動作時（送受信モード：ＴＲＸ ｍｏｄｅ）の際に、制御電圧生成回路２８によって電源Ｖｂａｔの下限電圧値である電圧Ｖａよりも低い電圧レベルの信号ＶＶＳＷを生成することにより、制御信号ＶＴＲＸＣと信号ＶＶＳＷとの電圧レベル差を大きくし、トランジスタＱｔ１，Ｑｔ２のオン抵抗を小さくしてＩＭＤ特性を改善することができる。

また、制御電圧生成回路２８を簡単な回路によって構成しているので、回路規模を小さくすることが可能となり、該制御電圧生成回路２８の消費電力も小さくすることができる。

それにより、本実施の形態１によれば、Ｗ−ＣＤＭＡによる送受信動作時において、アンテナスイッチ回路２５ａにおけるＩＭＤ特性を改善し、携帯電話１における受信性能を大幅に向上させることができる。

なお、ここでは、アンテナスイッチ回路２５ａにおける動作について説明したが、１９００ＭＨｚ帯を用いるＷ−ＣＤＭＡ方式の際には、送受信端子ＴＲＸ１とアンテナ端子ＡＮＴ１とを導通させるトランジスタ回路において、アンテナスイッチ回路２５ａと同様の信号制御が行われる。

（実施の形態２）
図１０は、本発明の実施の形態２による制御電圧生成回路の電圧制御の一例を示す説明図、図１１は、図１０の制御電圧生成回路における構成の一例を示す回路図である。

本実施の形態２においては、前記実施の形態１の制御電圧生成回路２８と異なる電圧制御技術について説明する。前記実施の形態１の制御電圧生成回路２８では、制御信号ＶＴＲＸＣが電源Ｖｂａｔと略同じ電圧レベルとし、信号ＶＶＳＷを電源Ｖｂａｔの下限電圧値である電圧Ｖａよりも低い電圧レベルとして生成したが、実施の形態２における制御電圧生成回路２８ａでは、制御信号ＶＴＲＸＣが電源Ｖｂａｔと略同じ電圧レベルであるのは同じであるが、信号ＶＶＳＷを制御信号ＶＴＲＸＣ（電源Ｖｂａｔ）に対してある電圧差だけ低い電圧を生成する。

〈制御電圧生成回路の電圧制御例〉
図１０は、制御電圧生成回路２８ａの電圧制御の一例を示す説明図である。図１０において、横軸は、電源Ｖｂａｔの電圧レベルを示し、縦軸は、信号ＶＶＳＷ、および制御信号ＶＴＲＸＣの電圧レベルをそれぞれ示している。図中の電圧Ｖｂは、電源Ｖｂａｔの上限電圧レベル（バッテリの満充電時）を示し、電圧Ｖａは、電源Ｖｂａｔの下限電圧レベル（バッテリの充電がなくなる直前）を示している。

前述したように、制御信号ＶＴＲＸＣは電源Ｖｂａｔと略同じ電圧レベルが出力される。信号ＶＶＳＷは、図示するように、制御信号ＶＴＲＸＣよりも低いある電圧差を有するように生成される。

信号ＶＶＳＷと制御信号ＶＴＲＸＣとの電圧差は、例えば、０．３Ｖ程度〜０．５Ｖ程度であり、信号ＶＶＳＷは、制御信号ＶＴＲＸＣが電圧Ｖａ〜Ｖｂのどの電圧範囲にあっても、制御信号ＶＴＲＸＣよりも０．３Ｖ程度〜０．５Ｖ程度低い電圧レベルとなる。

〈制御電圧生成回路の構成例〉
図１１は、制御電圧生成回路２８ａにおける構成の一例を示す回路図である。

制御電圧生成回路２８ａは、図示するように、論理回路部ＬＣ、オペアンプＯＰ、トランジスタＴ１〜Ｔ５、および抵抗Ｒ１，Ｒ２からなる制御電圧生成回路２８（図３）と同様の構成に、抵抗Ｒ３、およびバイアス電流Ｉｂｓを生成するバイアス電流回路Ｉｂｉａｓが新たに設けられている。

抵抗Ｒ３の一方の接続部には、電源Ｖｂａｔが供給されるように接続されており、該抵抗Ｒ３の他方の接続部には、オペアンプＯＰの正（＋）側入力端子、およびバイアス電流回路Ｉｂｉａｓがそれぞれ接続されている。さらにオペアンプＯＰの負（−）側入力端子には、該オペアンプＯＰの出力部が接続されている。

その他の接続構成については、前記実施の形態１の制御電圧生成回路２８（図３）と同様であるので説明は省略する。また、携帯電話１の各動作モード（例えば、ＴＲＸ ｍｏｄｅ、Ｓｔａｎｄｂｙ、ＴＸ ｍｏｄｅ）においてコントロールロジック２０から出力される制御信号ＶＳＷＣＣ、および制御信号ＶＴＲＸＣＣの信号状態については、図７と同様である。

〈制御電圧生成回路の動作例〉
携帯電話１がＷ−ＣＤＭＡによる送受信動作時（送受信モード：ＴＲＸ ｍｏｄｅ）となると、トランジスタＴ１がオンとなり、オペアンプＯＰから出力される電圧が信号ＶＶＳＷとして出力される。

このとき、オペアンプＯＰから出力される電圧Ｖ２は、以下の式により求められる。

Ｖ２＝Ｖｂａｔ−Ｒ・Ｉｂｓ （式２）
電圧Ｖ２は、電圧Ｖａよりも０．３Ｖ程度〜０．５程度低い電圧レベル（オフセット電圧）となるよう、抵抗Ｒ２の抵抗値Ｒ、およびバイアス電流Ｉｂｓを設定する。ここで、オフセット電圧は、抵抗Ｒ３の抵抗値、またはバイアス電流回路Ｉｂｉａｓが生成するバイアス電流Ｉｂｓを変更することにより、任意に設定変更することができる。

携帯電話１が送受信のいずれも行っていないスタンバイ状態（Ｓｔａｎｄｂｙ）となると、トランジスタＴ３がオンとなり、トランジスタＴ４，Ｔ５にて構成されるインバータからは、Ｌｏ信号が出力され、信号ＶＶＳＷ、および制御信号ＶＴＲＸＣはいずれもＬｏ信号となる。

さらに、ＧＳＭによる送信動作時（送信モード：ＴＸ ｍｏｄｅ）となると、トランジスタＴ２がオンし、トランジスタＴ１，Ｔ３がそれぞれオフとなり、電源Ｖｂａｔが信号ＶＶＳＷとして出力される。また、トランジスタＴ４，Ｔ５にて構成されるインバータはＬｏ信号出力となるので、制御信号ＶＴＲＸＣがＬｏ信号となる。

このように、制御電圧生成回路２８ａは、Ｗ−ＣＤＭＡによる送受信動作時（送受信モード：ＴＲＸ ｍｏｄｅ）の際に、電源Ｖｂａｔの電圧レベルがどのような状態であっても、信号ＶＶＳＷを制御信号ＶＴＲＸＣに対して略一定のある電圧差を有するように生成する。

信号ＶＶＳＷと制御信号ＶＴＲＸＣとの電圧差が大きくなると、トランジスタ回路Ｑ１のトランジスタにおける寄生ダイオード、および抵抗Ｒｄ１１〜Ｒｄ１６，Ｒｓを介して制御電圧生成回路２８ａ側に電流が流れ込んでしまう恐れがあるが、信号ＶＶＳＷと制御信号ＶＴＲＸＣとの電圧差が略一定になるように制御することによって、電流の流れ込みを防止することができる。

それにより、本実施の形態２においても、トランジスタＱｔ１，Ｑｔ２のオン抵抗を小さくしてＩＭＤ特性を改善することができる。また、ＩＭＤ特性が改善されることによって、携帯電話１の受信感度を向上させることができる。

（実施の形態３）
図１２は、本発明の実施の形態３による制御電圧生成回路の電圧制御の一例を示す説明図、図１３は、図１２の制御電圧生成回路における構成の一例を示す回路図である。

〈制御電圧生成回路の電圧制御例〉
本実施の形態３においては、前記実施の形態１，２の制御電圧生成回路と異なる電圧制御技術について説明する。ここでは、図１２に示すように、バッテリ電圧が電圧Ｖｂから電圧Ｖ３までは、ある一定の電圧レベルの電圧を生成し、バッテリ電圧が電圧Ｖ３から電圧Ｖａまでの間では、制御信号ＶＴＲＸＣが電源Ｖｂａｔと略同じ電圧レベルとなり、信号ＶＶＳＷが制御信号ＶＴＲＸＣ（電源Ｖｂａｔ）に対してある電圧差だけ低い電圧となるように制御電圧生成回路２８ｂが生成する。

ここで、電源Ｖｂａｔの電圧Ｖｂ（バッテリの上限電圧）は、例えば、４．２５Ｖ程度であり、電源Ｖｂａｔの電圧Ｖａ（バッテリの下限電圧）は、例えば、３．１Ｖ程度である。また、電源Ｖｂａｔの電圧Ｖ３は、例えば、３．５Ｖ程度であり、電源Ｖｂａｔが電圧Ｖ３の際の信号ＶＶＳＷの電圧Ｖ４は、３．１Ｖ程度である。

そして、制御電圧生成回路２８ｂは、電源Ｖｂａｔの電圧レベルが電圧Ｖ３（３．５Ｖ程度）よりも大きい場合には、信号ＶＶＳＷを３．１Ｖ程度の略一定とし、制御信号ＶＴＲＸＣの電圧レベルを３．５Ｖ程度の略一定にしてそれぞれ生成する。

また、電源Ｖｂａｔの電圧レベルが電圧Ｖ３（３．５Ｖ程度）よりも小さい場合、制御信号ＶＴＲＸＣの電圧レベルは電源Ｖｂａｔの電圧レベルと略同じになる（ＶＴＲＸＣ＝Ｖｂａｔ）。

さらに、信号ＶＶＳＷの電圧レベルは、制御信号ＶＴＲＸＣの電圧レベルよりも小さく生成される。この信号ＶＶＳＷと制御信号ＶＴＲＸＣとの電圧差（オフセット電圧）は、電源Ｖｂａｔの電圧レベルが電圧Ｖ３よりも大きい場合の電圧差である０．４Ｖ程度よりも小さい電圧差となるように出力され、電源Ｖｂａｔの電圧レベルが電圧Ｖａに近づくにしたがって、その電圧差（オフセット電圧）は徐々に小さくなるように生成される。

例えば、電源Ｖｂａｔが電圧Ｖ３（３．５Ｖ程度）の場合には、信号ＶＶＳＷの電圧レベルは３．１Ｖ程度であり、オフセット電圧は０．４Ｖ程度であるが、電源Ｖｂａｔが電圧Ｖａ（３．１Ｖ程度）の場合、信号ＶＶＳＷの電圧レベルは２．７６Ｖ程度であり、オフセット電圧は０．３４Ｖ程度となる。

このように、電源Ｖｂａｔの電圧レベルが電圧Ｖ３よりも大きい場合には、制御信号ＶＴＲＸＣと信号ＶＶＳＷとのオフセット電圧を大きくすることにより、ＩＭＤ特性をより改善させることができる。

また、電源Ｖｂａｔの電圧レベルが電圧Ｖ３よりも小さくなると、制御信号ＶＴＲＸＣと信号ＶＶＳＷとのオフセット電圧が小さくなり、制御電圧生成回路２８ｂの回路動作を安定化させることができる。

例えば、電源Ｖｂａｔにおける電圧Ｖａの電圧レベルが低い（電圧Ｖａ＝２．９Ｖ程度）場合、オフセット電圧が０．４Ｖ程度とすると、信号ＶＶＳＷは、電圧Ｖａ−０．４Ｖの出力が必要であるが、このような電圧では回路動作範囲を超えてしまう可能性が生じ、回路動作が安定化されない恐れがある。

〈制御電圧生成回路の構成例〉
図１３は、制御電圧生成回路２８ｂにおける構成の一例を示す回路図である。

制御電圧生成回路２８ｂは、論理回路部ＬＣ、オペアンプＯＰ、トランジスタＴ１〜Ｔ５、および抵抗Ｒ１，Ｒ２からなる制御電圧生成回路２８（図３）と同様の構成に、抵抗Ｒ４〜Ｒ６、およびＰチャネルＭＯＳのトランジスタＴ６が新たに設けられた構成からなる。

オペアンプＯＰの負（−）側入力端子には、抵抗Ｒ４の一方の接続部、ならびに抵抗Ｒ５の一方の接続部がそれぞれ接続されており、抵抗Ｒ４の他方の接続部には、グランドが接続されている。

抵抗Ｒ５の他方の接続部には、トランジスタＴ１のソース／ドレインの一端、および抵抗Ｒ６の一方の接続部がそれぞれ接続されている。また、オペアンプＯＰの出力部には、抵抗Ｒ６の他方の接続部が接続されている。

さらに、オペアンプＯＰの出力部には、トランジスタＴ６のソース／ドレインの一端が接続されており、該トランジスタＴ６のソース／ドレインの他端には、トランジスタＴ４とトランジスタＴ５が接続された接続ノードに接続されている。

トランジスタＴ６のゲートには、インバータＩｖ２の出力部が接続されており、トランジスタＴ４のゲートには、インバータＩｖ３の出力部が接続されている。

その他の接続構成については、前記実施の形態１の制御電圧生成回路２８（図３）と同様であるので説明は省略する。また、携帯電話１の各動作モード（例えば、ＴＲＸ ｍｏｄｅ、Ｓｔａｎｄｂｙ、ＴＸ ｍｏｄｅ）においてコントロールロジック２０から出力される制御信号ＶＳＷＣＣ、および制御信号ＶＴＲＸＣＣの信号状態についても、図７と同様である。

〈制御電圧生成回路の動作例〉
携帯電話１がＷ−ＣＤＭＡによる送受信動作時（送受信モード：ＴＲＸ ｍｏｄｅ）となると、トランジスタＴ１，Ｔ６がオンとなり、トランジスタＴ２〜Ｔ５がオフとなる。よって、オペアンプＯＰから出力される電圧がトランジスタＴ６を介して制御信号ＶＴＲＸＣとして出力される。また、オペアンプＯＰからの出力電圧を抵抗Ｒ６と抵抗Ｒ５，Ｒ４によって分圧した電圧が、トランジスタＴ１を介して信号ＶＶＳＷとして出力される。

このとき、オペアンプＯＰから出力される電圧Ｖｏｐは、以下の式により求められる。

Ｖｏｐ＝（１＋（Ｒ６＋Ｒ５）／Ｒ４）・Ｖｂｇ （式３）
抵抗Ｒ６と抵抗Ｒ５，Ｒ４による分圧電圧Ｖｒは、以下の式により求められる。

Ｖｒ＝（１＋（（Ｒ６＋Ｒ５）／Ｒ４））・Ｖｂｇ・（（Ｒ５＋Ｒ４）／（Ｒ６＋Ｒ５＋Ｒ４）） （式４）
ここで、オペアンプＯＰから出力される電圧Ｖｏｐは、電源Ｖｂａｔの電圧レベルが電圧Ｖ３よりも高い場合、３．５Ｖ程度であり、信号ＶＶＳＷ（抵抗Ｒ６〜Ｒ４による分圧電圧）は、３．１Ｖ程度となる。よって、抵抗Ｒ６〜Ｒ４の抵抗値は、分圧電圧が３．１Ｖ程度となるように設定される。

また、制御信号ＶＴＲＸＣ（電圧Ｖｏｐ）の電圧レベルは、基準電圧Ｖｂｇを変更することにより任意に変更するができ、信号ＶＶＳＷは、抵抗Ｒ６〜Ｒ４の抵抗値を変更することにより、任意に変更可能である。

以上の動作は、電源Ｖｂａｔの電圧レベルが電圧Ｖ３よりも高い場合である。電源Ｖｂａｔの電圧レベルが電圧Ｖ３よりも低くなると、オペアンプＯＰからの出力される電圧（制御信号ＶＴＲＸＣ）は、電源Ｖｂａｔと略同じ電圧（Ｖｏｐ＝Ｖｂａｔ−Ｖｄｓ（Ｖｄｓは、オペアンプＯＰの出力段のトランジスタにおけるドレイン-ソース間電圧））となる。

信号ＶＶＳＷの電圧レベルは、下記の式から求められる。

ＶＶＳＷ＝（Ｒ５＋Ｒ４）／（Ｒ６＋Ｒ５＋Ｒ４）・Ｖｂａｔ （式５）
よって、電源Ｖｂａｔの電圧レベルが電圧Ｖ３から電圧Ｖａに近づくにしたがって、信号ＶＶＳＷと制御信号ＶＴＲＸＣとの電圧差（オフセット電圧）が徐々に小さくなる。

続いて、携帯電話１が送受信のいずれも行っていないスタンバイ状態（Ｓｔａｎｄｂｙ）となると、トランジスタＴ３，Ｔ５がオンとなり、信号ＶＶＳＷ、および制御信号ＶＴＲＸＣはいずれもＬｏ信号となる。

さらに、ＧＳＭによる送信動作時（送信モード：ＴＸ ｍｏｄｅ）となると、トランジスタＴ２，Ｔ５がオンとなり、制御信号ＶＴＲＸＣがＬｏ信号となり、信号ＶＶＳＷが電源Ｖｂａｔと略同じ電圧レベルとなる。

それにより、本実施の形態３においても、トランジスタＱｔ１，Ｑｔ２のオン抵抗を小さくしてＩＭＤ特性を改善することができる。さらに、電源Ｖｂａｔの電圧レベルが低く（電圧Ｖ３）なると、オフセット電圧を小さくして、回路動作を安定化させることができる。

（実施の形態４）
図１４は、本発明の実施の形態４による携帯電話の構成の一例を示すブロック図である。

前記実施の形態１では、携帯電話１（図１）に設けられた高周波モジュール９において、ハイパワーアンプ１７，１８、ＡＰＣ１９、コントロールロジック２０、およびコントロールロジック出力部２０ａがＳｉチップからなる半導体チップに形成された場合ついて記載したが、たとえば、図１４に示すように、ＡＰＣ１９、コントロールロジック２０、およびコントロールロジック出力部２０ａをＳｉチップに形成し、ハイパワーアンプ１７，１８をＨＢＴ(ヘテロ接合バイポーラトランジスタ）チップからなる異なる半導体チップに形成する構成としてもよい。

この場合、携帯電話１は、前記実施の形態１の図１と同様に、ベースバンドブロック２、ＲＦ（高周波）システム部３、アンテナ４，５、およびマイク６、およびスピーカ７から構成されており、ＲＦシステム部３においても、前記実施の形態１の図１と同様に、ＲＦＩＣ８、高周波モジュール９、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１０〜１２、ハイパワーアンプ１３，１４、およびデュプレクサ１５，１６からなる。

さらに、高周波モジュール９の構成においても、図１と同様にハイパワーアンプ（ＨＰＡ）１７，１８、ＡＰＣ（Ａｕｔｏ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ：自動電力制御回路）１９、コントロールロジック２０、コントロールロジック出力部２０ａ、カプラ２１，２２、ＬＰＦ２３，２４、アンテナスイッチ２５、ならびにＨＰＦ（High Pass Filter）２６，２７からなり、全ての動作についても実施の形態１と同様である。

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

本発明は、携帯電話向けの高周波モジュールに適している。

１ 携帯電話
２ ベースバンドブロック
３ ＲＦシステム部
４ アンテナ
５ アンテナ
６ マイク
７ スピーカ
８ ＲＦＩＣ
９ 高周波モジュール
１０ バンドパスフィルタ
１１ バンドパスフィルタ
１２ バンドパスフィルタ
１３ ハイパワーアンプ
１４ ハイパワーアンプ
１５ デュプレクサ
１６ デュプレクサ
１７ ハイパワーアンプ
１８ ハイパワーアンプ
１９ ＡＰＣ
２０ コントロールロジック
２０ａ コントロールロジック出力部
２１ カプラ
２２ カプラ
２３ ＬＰＦ
２４ ＬＰＦ
２５ アンテナスイッチ
２５ａ アンテナスイッチ回路
２５ｂ アンテナスイッチ回路
２６ ＨＰＦ
２７ ＨＰＦ
２８ 制御電圧生成回路
２８ａ 制御電圧生成回路
２８ｂ 制御電圧生成回路
ＡＮＴ アンテナ端子
ＡＮＴ１ アンテナ端子
ＲＸ 受信端子
ＲＸ１ 受信端子
ＲＸ２ 受信端子
ＴＸ 送信端子
ＴＸ１ 送信端子
ＴＲＸ 送受信端子
ＴＲＸ１ 送受信端子
ＴＥＲＭ 端子
ＴＥＲＭ１ 端子
ＴＲＸＣ 制御端子
ＲＸＣ 制御端子
ＶＳＷ 制御端子
ＣＶＳＷ 制御端子
ＣＶＴＲＸＣ 制御端子
Ｒ 抵抗
Ｒ１ 抵抗
Ｑｔ１ トランジスタ
Ｑｔ２ トランジスタ
Ｑｔ３ トランジスタ
Ｑｔ４ トランジスタ
Ｑｔ５ トランジスタ
Ｑｔ６ トランジスタ
Ｑｔ７ トランジスタ
Ｑｔ８ トランジスタ
Ｑｔ９ トランジスタ
Ｑｔ１０ トランジスタ
Ｑｔ１１ トランジスタ
Ｑ１ トランジスタ回路
Ｑ２ トランジスタ回路
Ｑ３ トランジスタ回路
Ｑ４ トランジスタ回路
Ｑ５ トランジスタ回路
ＢＳ 昇圧回路
Ｒｇ１〜Ｒｇ２０ 抵抗
Ｒｄ１〜Ｒｄ２２ 抵抗
Ｒｓ 抵抗
Ｃ１ 静電容量素子
Ｃ２ 静電容量素子
Ｃ３ 静電容量素子
Ｃ４ 静電容量素子
Ｃ５ 静電容量素子
Ｃ６ 静電容量素子
ＬＣ 論理回路部
ＯＰ オペアンプ
Ｉｖ１〜Ｉｖ５ インバータ
ＡＮＤ１ 論理積回路
ＡＮＤ２ 論理積回路
Ｔ１〜Ｔ６ トランジスタ
Ｗ１ ワイヤ
Ｗ２ ワイヤ
Ｒ１ 抵抗
Ｒ２ 抵抗
Ｒ３ 抵抗
Ｒ４ 抵抗
Ｒ５ 抵抗
Ｒ６ 抵抗
ＱＴ トランジスタ
ＲＲ 抵抗
Ｉｂｉａｓ バイアス電流回路
１００ コントロールロジック出力部
１０１ インバータ
１０２ インバータ
１０３ トランジスタ
１０４ トランジスタ
１０５ トランジスタ
１０６ トランジスタ

Claims (8)

1. アンテナに接続されるアンテナ端子と、複数の通信方式に対応する複数の信号端子と、前記アンテナ端子にアンテナ電位の直流電圧となる第１の制御信号を供給する制御端子と、前記複数の信号端子と前記アンテナ端子との間の接続、または非接続とをそれぞれ切り替えるアンテナスイッチと、
   前記アンテナスイッチを動作させるロジック部と、
   前記ロジック部から出力される制御信号に基づいて、前記第１の制御信号、および第２の制御信号をそれぞれ生成する電圧生成回路とを有し、
   前記アンテナスイッチは、
   前記複数の信号端子のうち、送受信信号が入出力される送受信信号端子と前記アンテナ端子との間の接続、または非接続を切り替える送受信用トランジスタ回路と、
   前記複数の信号端子のうち、送信信号が入力される送信信号端子と前記アンテナ端子との間の接続、または非接続を切り替える送信用トランジスタ回路とを有し、
   前記送受信用トランジスタ回路は、
   前記送受信用トランジスタ回路をオン、またはオフさせる前記第２の制御信号がゲートに入力され、前記送受信信号端子がソース／ドレインの一端に接続され、前記アンテナ端子、および前記制御端子がソース／ドレインの他端に接続され、
   前記電圧生成回路は、
   前記ロジック部から出力される制御信号に基づいて、前記制御端子に供給する前記第１の制御信号、および前記送受信用トランジスタ回路をオンさせる前記第２の制御信号をそれぞれ生成し、前記第２の制御信号の電圧レベルは、前記第１の制御信号よりも高い電圧レベルである高周波モジュール。
2. 請求項１記載の高周波モジュールにおいて、
   前記電圧生成回路は、
   前記第２の制御信号の電圧レベルがバッテリから供給されるバッテリ電圧と略同じ電圧レベルとし、前記第１の制御信号が前記バッテリのバッテリ電圧に依存しない略一定の電圧レベルを維持するように生成する高周波モジュール。
3. 請求項２記載の高周波モジュールにおいて、
   前記電圧生成回路は、
   前記バッテリのバッテリ電圧が動作電源として供給され、正側入力端子に基準電圧が入力され、負側入力端子に出力部から出力される出力信号を抵抗によって分圧した分圧電圧が入力され、前記出力部から出力される出力信号を前記第１の制御信号として出力するオペアンプと、
   前記送受信用トランジスタ回路がオンする際に前記オペアンプが生成した信号を前記第１の制御信号として出力し、前記送信用トランジスタ回路がオンする際に、前記バッテリのバッテリ電圧を前記送信信号端子に出力するように切り替える出力切り替え回路と、
   前記送受信用トランジスタ回路がオンする際に、前記バッテリのバッテリ電圧を前記第２の制御信号として出力する出力部とを有する高周波モジュール。
4. 請求項１記載の高周波モジュールにおいて、
   前記電圧生成回路は、
   前記第２の制御信号の電圧レベルがバッテリから供給されるバッテリ電圧と略同じ電圧レベルとし、前記第１の制御信号が前記第２の制御信号に対して略一定のオフセット電圧を有する電圧レベルとなるように生成する高周波モジュール。
5. 請求項４記載の高周波モジュールにおいて、
   前記電圧生成回路は、
   バイアス電流を生成するバイアス電流回路と、
   前記バイアス電流回路が生成した電流を電圧に変換する抵抗と、
   前記バッテリのバッテリ電圧が一方の接続に供給され、前記抵抗が生成した電圧が正側入力端子に入力され、負側入力端子に出力部が接続され、前記出力部から出力される出力信号を第１の制御信号として出力するオペアンプと、
   前記ロジック部から出力される制御信号に基づいて、前記送受信用トランジスタ回路がオンする際に前記オペアンプが生成した信号を前記第１の制御信号として出力し、前記送信用トランジスタ回路がオンする際に、前記バッテリのバッテリ電圧を前記第１の制御信号として出力するように切り替える出力切り替え回路と、
   前記送受信用トランジスタ回路がオンする際に、前記バッテリのバッテリ電圧を前記第２の制御信号として出力する出力部とを有する高周波モジュール。
6. 請求項１記載の高周波モジュールにおいて、
   前記電圧生成回路は、
   バッテリのバッテリ電圧が第１の電圧から前記第１の電圧よりも低い第２の電圧までの範囲において、前記第１の制御信号、および前記第２の制御信号を前記バッテリのバッテリ電圧に依存しない略一定の電圧レベルを維持するように生成し、前記バッテリのバッテリ電圧が、前記第２の電圧から前記第２の電圧よりも低い第３の電圧までの範囲において、前記第２の制御信号を前記バッテリから供給されるバッテリ電圧と略同じ電圧レベルとし、前記第１の制御信号を前記第２の制御信号に対して略一定のオフセット電圧を有する電圧レベルとなるように生成し、
   前記第１の電圧は、前記バッテリの上限電圧であり、前記第３の電圧は、前記バッテリの下限電圧である高周波モジュール。
7. 請求項６記載の高周波モジュールにおいて、
   前記電圧生成回路は、
   前記バッテリのバッテリ電圧が動作電源として供給され、正側入力端子に基準電圧が入力され、負側入力端子に出力部から出力される出力信号を抵抗によって分圧した分圧電圧が入力され、前記出力部から出力される出力信号を第２の制御信号として出力するオペアンプと、
   前記オペアンプから出力される出力信号を抵抗によって分圧し、前記第１の制御信号を生成する分圧回路と、
   前記送受信用トランジスタ回路がオンする際に前記オペアンプから出力される出力信号を前記第２の制御信号として出力する出力回路と、
   前記送受信用トランジスタ回路がオンする際に、前記分圧回路から出力される信号を前記第１の制御信号として出力し、前記送信用トランジスタ回路がオンする際に、前記バッテリのバッテリ電圧を前記第１の制御信号として出力する出力切り替え回路とを有する高周波モジュール。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の高周波モジュールにおいて、
   前記アンテナスイッチは、
   前記複数の通信方式のうち、低周波数帯を用いるＷ−ＣＤＭＡ方式による通信の際に用いられる送受信用トランジスタ回路と、前記低周波数帯よりも高い周波数帯を用いるＷ−ＣＤＭＡ方式による通信の際に用いられる送受信用トランジスタ回路とをそれぞれ有する高周波モジュール。

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