JP5725027B2 - 送信装置及びその制御方法 - Google Patents
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Description
Pdrv=Cgs・Vgs2・f ・・・(1)
まず、本発明の実施の形態1にかかる送信装置について説明する。図1は、実施の形態1に係る送信装置100の構成を示すブロック図である。送信装置100は、RF信号生成器1a及び電流モードD級増幅器2aにより構成される。
RF(t)=r(t)・th(t) ・・・(2)
th(t)=cos(ωc・t+theta(t)) ・・・(3)
但し、ωcはキャリア周波数に2πを乗じた角速度である。theta(t)は、位相変動である。
Rth(t)=th(t)+dis(t) ・・・(4)
但し、dis(t)は、th(t)の高調波成分で構成される。
Dout(t) = I(t)・P(t) ・・・(5)
Dout(t)=r(t)・Rth(t)
=r(t)・(th(t)+dis(t))
=r(t)・th(t)+r(t)・dis(t)
・・・(6)
Vlo_i=Acos(ωct) ・・・(7)
Vlo_q=Asin(ωct) ・・・(8)
但し、ωcは、キャリア周波数に相当する角周波数である。
Vbb_i=Bcos(ωbt+θ) ・・・(9)
Vbb_q=−Bsin(ωbt+θ) ・・・(10)
但し、Bは、振幅情報である。θは、位相情報である。ωbは、中間周波数に相当する角周波数である。
Vmix1=0.5×AB{cos((ωc+ωb)t+θ)+cos((ωc−ωb)t−θ)} ・・・(11)
Vmix2=0.5×AB{cos((ωc+ωb)t+θ)−cos((ωc−ωb)t−θ)} ・・・(12)
Vcomb=ABcos((ωc+ωb)t+θ) ・・・(13)
出力電圧信号Vcombは、ベースバンド信号の角周波数から、ωcだけ周波数が増加したRF信号である。
F(s)=Rload/(s・Ladd+Rload)
・・・(14)
次に、本発明の実施の形態2にかかる送信装置について説明する。図15は、実施の形態2に係る送信装置200の構成を示すブロック図である。送信装置200は、送信装置100のRF信号生成器1aをRF信号生成器1bに置き換えたものである。送信装置200のその他の構成は、送信装置100と同様であるので、説明を省略する。
Ib(t)=I(t)/r(t) ・・・(15)
Qb(t)=Q(t)/r(t) ・・・(16)
RFb(t)=th(t) ・・・(17)
2a〜2d、6 電流モードD級増幅器(CMCD)
11、711 デジタルベースバンド(DBB)
12 モジュレータ
13 振幅位相信号検出器
14 除算器
15、16 2乗器
17 加算器
18 2乗根算出器
21、22、31、61、62 可変電流源
23、24、63、64、Sv1、Sv2 スイッチ素子
25、65 負荷
26、34、66 フィルタ回路
32、33、42、L1 インダクタ
35 可変電圧源
41 可変DC電圧源
43 電流センサ
44 比較制御器
51 DC電圧源
52 電圧比較器
53 コーダ
72 ドライバアンプ
100、200、700 送信装置
121 局部発振器
122、123 混合器
124 合成器
131、133 振幅検出器
132 位相検出器
211 デコーダ
212 パルス可変電流源
712 シグマデルタ変調器
714 デジタルアップコンバータ
715 インバータ
A、B 端子
AMP 差動入力型増幅器
C1、C13 容量
CLKO 外部クロック信号源
CMP コンパレータ
D13、Ds ダイオード
GND グランド
INV インバータ
Iv1〜IvN DC電流源
R13、Rs 抵抗
S1〜SN 電流スイッチ
SW 電流スイッチ素子
T1 制御端子
T2、T3 信号端子
Claims (10)
- 入力された無線信号を振幅信号と矩形位相信号とに分割して出力するRF信号生成器と、
前記振幅信号及び前記矩形位相信号を用いて前記無線信号を増幅するスイッチング増幅器と、を備え、
前記スイッチング増幅器は、
前記振幅信号により制御され、当該スイッチング増幅器に電流を供給する可変電流源と、
前記矩形位相信号に応じて、前記可変電流源を、接地電位又は当該スイッチング増幅器の第1の出力端子と接続する第1のスイッチ素子と、
前記矩形位相信号の相補信号に応じて、前記可変電流源を、接地電位又は当該スイッチング増幅器の第2の出力端子と接続する第2のスイッチ素子と、
を備える、
送信装置。 - 一端が前記第1の出力端子と接続され、他端が前記第2の出力端子と接続されるフィルタ回路を備えることを特徴とする、
請求項1に記載の送信装置。 - 前記スイッチング増幅器は、
前記可変電流源である第1及び第2の可変電流源を備え、
前記第1のスイッチ素子は、前記第1の可変電流源を、前記矩形位相信号に応じて、接地電位又は当該スイッチング増幅器の前記第1の出力端子と接続し、
前記第2のスイッチ素子は、前記第2の可変電流源を、前記矩形位相信号に対する前記相補信号に応じて、接地電位又は当該スイッチング増幅器の前記第2の出力端子と接続する、
請求項1又は2に記載の送信装置。 - 前記スイッチング増幅器は、
前記可変電流源と前記第1のスイッチ素子との間に挿入される第1のインダクタと、
前記可変電流源と前記第2のスイッチ素子との間に挿入される第2のインダクタと、を備え、
前記第1のスイッチ素子は、前記可変電流源を、前記第1のインダクタを介して、前記矩形位相信号に応じて、接地電位又は当該スイッチング増幅器の前記第1の出力端子と接続し、
前記第2のスイッチ素子は、前記可変電流源を、前記第2のインダクタを介して、前記矩形位相信号に対する相補信号に応じて、接地電位又は当該スイッチング増幅器の前記第2の出力端子と接続する、
請求項1又は2に記載の送信装置。 - 前記可変電流源は、
前記振幅信号により制御され、当該スイッチング増幅器に電流を供給する可変電圧源と、
前記可変電圧源と前記第1のスイッチ素子との間に挿入される第1のインダクタと、
前記可変電圧源と前記第2のスイッチ素子との間に挿入される第2のインダクタと、を備え、
前記第1のスイッチ素子は、前記可変電流源を、前記矩形位相信号に応じて、接地電位又は当該スイッチング増幅器の前記第1の出力端子と接続し、
前記第2のスイッチ素子は、前記可変電流源を、前記矩形位相信号に対する相補信号に応じて、接地電位又は当該スイッチング増幅器の前記第2の出力端子と接続する、
請求項1又は2に記載の送信装置。 - 前記可変電流源は、電界効果トランジスタにより構成され、
前記電界効果トランジスタのゲートに前記振幅信号が入力されることを特徴とする、
請求項1又は2に記載の送信装置。 - 前記可変電流源は、バイポーラトランジスタにより構成され、
前記バイポーラトランジスタのベースに前記振幅信号が入力されることを特徴とする、
請求項1又は2に記載の送信装置。 - 前記可変電流源は、
それぞれ出力する電流値が異なる複数のDC電流源と、
前記振幅信号に応じて前記複数のDC電流源から選択されたDC電流源のそれぞれを、接地電位又は当該可変電流源の出力端子と接続する電流スイッチ回路と、を備えることを特徴とする、
請求項1又は2に記載の送信装置。 - 前記可変電流源は、
N個(Nは2以上の整数)の前記DC電流源を備え、
k(kは、2以上N以下の整数)番目の前記DC電流源が出力する電流値は、(k−1)番目の前記DC電流源が出力する電流値の2倍であり、
Nビットのデジタル信号からなる前記振幅信号のそれぞれのビットが、前記N個のDC電流源のそれぞれの制御信号として入力されることを特徴とする、
請求項8に記載の送信装置。 - 入力された無線信号を振幅信号と矩形位相信号とに分割して出力し、
前記振幅信号により、可変電流源が出力する電流を制御し、
第1のスイッチ素子のオン/オフを前記矩形位相信号により制御して、前記可変電流源を接地電位と接続される端子又は第1の出力端子と接続し、
第2のスイッチ素子のオン/オフを前記矩形位相信号の相補信号により制御して、前記可変電流源を接地電位と接続される端子又は第2の出力端子と接続する、
送信装置の制御方法。
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