JPH08222973A - Ｒｆリニア電力増幅回路および無線通信装置 - Google Patents
Ｒｆリニア電力増幅回路および無線通信装置Info
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- JPH08222973A JPH08222973A JP2079095A JP2079095A JPH08222973A JP H08222973 A JPH08222973 A JP H08222973A JP 2079095 A JP2079095 A JP 2079095A JP 2079095 A JP2079095 A JP 2079095A JP H08222973 A JPH08222973 A JP H08222973A
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- circuit
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ＲＦリニア電力増幅回路における出力可変を
直線性の悪化を伴うことなく可能にし、併せて非動作時
のアイソレーション特性も改善する。 【構成】ＲＦリニア電力増幅回路の入力または段間にイ
ンピーダンス整合回路を介在させるとともに、このイン
ピーダンス整合回路内に電圧可変素子を介在させ、この
電圧可変素子に印加される制御電圧によって上記電力増
幅回路の出力を可変制御させる。 【効果】 ＳＷＲの変化による反射損失の変化によって
電力増幅部での入力振幅を実質的に変化させることがで
き、非動作時はＳＷＲを高くすることでアイソレーショ
ンを向上させることができる。
直線性の悪化を伴うことなく可能にし、併せて非動作時
のアイソレーション特性も改善する。 【構成】ＲＦリニア電力増幅回路の入力または段間にイ
ンピーダンス整合回路を介在させるとともに、このイン
ピーダンス整合回路内に電圧可変素子を介在させ、この
電圧可変素子に印加される制御電圧によって上記電力増
幅回路の出力を可変制御させる。 【効果】 ＳＷＲの変化による反射損失の変化によって
電力増幅部での入力振幅を実質的に変化させることがで
き、非動作時はＳＷＲを高くすることでアイソレーショ
ンを向上させることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＲＦリニア電力増幅回
路、さらには無線信号を直線増幅して出力するＲＦリニ
ア電力増幅回路に適用して有効な技術に関するものであ
って、たとえばセルラーなどの移動体無線通信装置に利
用して有効な技術に関するものである。
路、さらには無線信号を直線増幅して出力するＲＦリニ
ア電力増幅回路に適用して有効な技術に関するものであ
って、たとえばセルラーなどの移動体無線通信装置に利
用して有効な技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】無線通信装置、とくにセルラーなどの移
動体無線装置では、不要な電波輻射をできるだけ避ける
ために、その送信電力を通信状況に応じて可変させるこ
とが必要となる。そこで、出力を電圧制御することが可
能なＲＦ（高周波）リニア電力増幅回路が要求されてい
る（日経ＢＰ社刊行「日経エレクトロニクス １９９０
年４月１６日号（ｎｏ．４９７）」１２１ページ（自動
車・携帯電話）を参照）。
動体無線装置では、不要な電波輻射をできるだけ避ける
ために、その送信電力を通信状況に応じて可変させるこ
とが必要となる。そこで、出力を電圧制御することが可
能なＲＦ（高周波）リニア電力増幅回路が要求されてい
る（日経ＢＰ社刊行「日経エレクトロニクス １９９０
年４月１６日号（ｎｏ．４９７）」１２１ページ（自動
車・携帯電話）を参照）。
【０００３】図６は、本発明らによって検討されたＲＦ
リニア電力増幅回路を示す。
リニア電力増幅回路を示す。
【０００４】同図に示すＲＦリニア電力増幅回路は混成
半導体集積回路装置いわゆるＲＦパワーモジュールとし
て形成されたものであって、１１は入力インピーダンス
整合回路、１２は電力増幅部、１３は出力インピーダン
ス整合回路１３、Ｖｄｄは動作電源電位、Ｖｘは可変制
御電圧である。
半導体集積回路装置いわゆるＲＦパワーモジュールとし
て形成されたものであって、１１は入力インピーダンス
整合回路、１２は電力増幅部、１３は出力インピーダン
ス整合回路１３、Ｖｄｄは動作電源電位、Ｖｘは可変制
御電圧である。
【０００５】入力インピーダンス整合回路１１は、固定
容量素子Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３とストリップラインからなる
分布インダクタンスＬ１により形成され、外部入力端子
と電力増幅部１２との間のインピーダンスを整合させる
べく、Ｃ２，Ｃ３，Ｌ１の各回路定数がそれぞれ設定さ
れている。
容量素子Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３とストリップラインからなる
分布インダクタンスＬ１により形成され、外部入力端子
と電力増幅部１２との間のインピーダンスを整合させる
べく、Ｃ２，Ｃ３，Ｌ１の各回路定数がそれぞれ設定さ
れている。
【０００６】電力増幅部１２は、ＭＯＳトランジスタ
（ＭＯＳ型電界効果トランジスタ）Ｆ１，Ｆ２による多
段方式の増幅回路であって、入力インピーダンス整合回
路１１を介して入力される高周波入力信号を直線増幅す
る。その増幅出力は、出力インピーダンス整合回路１３
を介して出力端子に取り出される。
（ＭＯＳ型電界効果トランジスタ）Ｆ１，Ｆ２による多
段方式の増幅回路であって、入力インピーダンス整合回
路１１を介して入力される高周波入力信号を直線増幅す
る。その増幅出力は、出力インピーダンス整合回路１３
を介して出力端子に取り出される。
【０００７】ここで、電力増幅部１２を形成するＭＯＳ
トランジスタＦ１，Ｆ２の各ゲートにはそれぞれ、抵抗
Ｒ１，Ｒ２を介して制御電圧Ｖｘによるバイアス電圧が
印加されるようになっている。この制御電圧Ｖｘを可変
すると、図７の（Ａ）または（Ｂ）に示すように、ＭＯ
ＳトランジスタＦ１，Ｆ２の動作バイアス点が変化す
る。
トランジスタＦ１，Ｆ２の各ゲートにはそれぞれ、抵抗
Ｒ１，Ｒ２を介して制御電圧Ｖｘによるバイアス電圧が
印加されるようになっている。この制御電圧Ｖｘを可変
すると、図７の（Ａ）または（Ｂ）に示すように、ＭＯ
ＳトランジスタＦ１，Ｆ２の動作バイアス点が変化す
る。
【０００８】図７はＭＯＳトランジスタＦ１，Ｆ２のゲ
ート電圧Ｖｇｓとドレイン電流Ｉｄｓの特性曲線と増幅
動作を示したものであって、この特性曲線上での動作バ
イアス点を制御電圧Ｖｘによって変化させることによ
り、図の（Ａ）または（Ｂ）のように、入力振幅に対す
る出力振幅の大きさすなわち出力を変化させることがで
きる。同図の場合、（Ａ）は高出力時の状態、（Ｂ）は
低出力時の状態をそれぞれ示す。
ート電圧Ｖｇｓとドレイン電流Ｉｄｓの特性曲線と増幅
動作を示したものであって、この特性曲線上での動作バ
イアス点を制御電圧Ｖｘによって変化させることによ
り、図の（Ａ）または（Ｂ）のように、入力振幅に対す
る出力振幅の大きさすなわち出力を変化させることがで
きる。同図の場合、（Ａ）は高出力時の状態、（Ｂ）は
低出力時の状態をそれぞれ示す。
【０００９】以上のようにして、図６に示した回路で
は、制御電圧ＶｘによるＲＦリニア電力増幅回路の出力
可変制御を行うことができるようになっている。
は、制御電圧ＶｘによるＲＦリニア電力増幅回路の出力
可変制御を行うことができるようになっている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た技術には、次のような問題のあることが本発明者らに
よってあきらかとされた。
た技術には、次のような問題のあることが本発明者らに
よってあきらかとされた。
【００１１】すなわち、上述したＲＦリニア電力増幅回
路では、図７の（Ｂ）に示すように、出力を下げるため
にＭＯＳトランジスタＦ１，Ｆ２の動作バイアス点をゲ
ートしきい値近くまで下げて行くと、ゲート電圧Ｖｇｓ
とドレイン電流Ｉｄｓ間の直線性が急激に悪化して出力
波形が大きく歪んでしまう、という問題が生じる。
路では、図７の（Ｂ）に示すように、出力を下げるため
にＭＯＳトランジスタＦ１，Ｆ２の動作バイアス点をゲ
ートしきい値近くまで下げて行くと、ゲート電圧Ｖｇｓ
とドレイン電流Ｉｄｓ間の直線性が急激に悪化して出力
波形が大きく歪んでしまう、という問題が生じる。
【００１２】また、この種の増幅回路では入出力間のア
イソレーション特性が問題になりやすく、とくに非動作
時における入力から出力への信号リーク量が問題とな
る。
イソレーション特性が問題になりやすく、とくに非動作
時における入力から出力への信号リーク量が問題とな
る。
【００１３】本発明の目的は、ＲＦリニア電力増幅回路
における出力可変を直線性の悪化を伴うことなく可能に
し、併せてアイソレーション特性の改善も可能にする、
という技術を提供することにある。
における出力可変を直線性の悪化を伴うことなく可能に
し、併せてアイソレーション特性の改善も可能にする、
という技術を提供することにある。
【００１４】本発明の前記ならびにそのほかの目的と特
徴は、本明細書の記述および添付図面からあきらかにな
るであろう。
徴は、本明細書の記述および添付図面からあきらかにな
るであろう。
【００１５】
【課題を解決するための手段】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、
下記のとおりである。
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
下記のとおりである。
【００１６】すなわち、ＲＦリニア電力増幅回路の入力
または段間にインピーダンス整合回路を介在させるとと
もに、このインピーダンス整合回路内に電圧可変素子を
介在させ、この電圧可変素子に印加される制御電圧によ
って上記電力増幅回路の出力を可変制御させる、という
ものである。
または段間にインピーダンス整合回路を介在させるとと
もに、このインピーダンス整合回路内に電圧可変素子を
介在させ、この電圧可変素子に印加される制御電圧によ
って上記電力増幅回路の出力を可変制御させる、という
ものである。
【００１７】
【作用】上述した手段によれば、制御電圧によって電圧
可変素子の定数を変化させることにより、インピーダン
ス整合回路における反射波／進行波の比いわゆるＳＷＲ
を変化させることができ、このＳＷＲの変化による反射
損失の変化によって電力増幅部での入力振幅を実質的に
変化させることができる。また。非動作時には、ＳＷＲ
を高くすることで入力を抑えることにより、出力への信
号リーク量を減らすことができる。
可変素子の定数を変化させることにより、インピーダン
ス整合回路における反射波／進行波の比いわゆるＳＷＲ
を変化させることができ、このＳＷＲの変化による反射
損失の変化によって電力増幅部での入力振幅を実質的に
変化させることができる。また。非動作時には、ＳＷＲ
を高くすることで入力を抑えることにより、出力への信
号リーク量を減らすことができる。
【００１８】これにより、ＲＦリニア電力増幅回路にお
ける出力可変を直線性の悪化を伴うことなく可能にし、
併せてアイソレーション特性の改善も可能にする、とい
う目的が達成される。
ける出力可変を直線性の悪化を伴うことなく可能にし、
併せてアイソレーション特性の改善も可能にする、とい
う目的が達成される。
【００１９】
【実施例】以下、本発明の好適な実施例を図面を参照し
ながら説明する。なお、図において、同一符号は同一あ
るいは相当部分を示すものとする。
ながら説明する。なお、図において、同一符号は同一あ
るいは相当部分を示すものとする。
【００２０】図１は本発明の技術が適用されたＲＦリニ
ア電力増幅回路の第１の実施例を示す。
ア電力増幅回路の第１の実施例を示す。
【００２１】同図に示すＲＦリニア電力増幅回路は混成
半導体集積回路装置いわゆるＲＦパワーモジュールとし
て形成されたものであって、まず、１１は入力インピー
ダンス整合回路、１２は電力増幅部、１３は出力インピ
ーダンス整合回路１３、Ｖｄｄは動作電源電位、Ｖｘは
可変制御電圧である。
半導体集積回路装置いわゆるＲＦパワーモジュールとし
て形成されたものであって、まず、１１は入力インピー
ダンス整合回路、１２は電力増幅部、１３は出力インピ
ーダンス整合回路１３、Ｖｄｄは動作電源電位、Ｖｘは
可変制御電圧である。
【００２２】入力インピーダンス整合回路１１は、固定
容量素子Ｃ１，Ｃ２、電圧可変素子である可変容量ダイ
オードＣｘ、およびストリップラインからなる分布イン
ダクタンスＬ１により形成されるπ型整合回路であっ
て、可変容量ダイオードＣｘが所定の容量値のときに、
入力端子と電力増幅部１２との間のＳＷＲが最低となる
べく、つまりインピーダンス整合がほぼ完全に成立すべ
く、Ｃ２とＬ１の各回路定数がそれぞれ設定されてい
る。
容量素子Ｃ１，Ｃ２、電圧可変素子である可変容量ダイ
オードＣｘ、およびストリップラインからなる分布イン
ダクタンスＬ１により形成されるπ型整合回路であっ
て、可変容量ダイオードＣｘが所定の容量値のときに、
入力端子と電力増幅部１２との間のＳＷＲが最低となる
べく、つまりインピーダンス整合がほぼ完全に成立すべ
く、Ｃ２とＬ１の各回路定数がそれぞれ設定されてい
る。
【００２３】電力増幅部１２は、ＭＯＳトランジスタ
（ＭＯＳ型電界効果トランジスタ）Ｆ１，Ｆ２による多
段方式の増幅回路であって、外部入力端子から入力イン
ピーダンス整合回路１１を介して入力される高周波入力
信号を直線増幅する。その増幅出力は、出力インピーダ
ンス整合回路１３を介して外部出力端子に取り出され
る。
（ＭＯＳ型電界効果トランジスタ）Ｆ１，Ｆ２による多
段方式の増幅回路であって、外部入力端子から入力イン
ピーダンス整合回路１１を介して入力される高周波入力
信号を直線増幅する。その増幅出力は、出力インピーダ
ンス整合回路１３を介して外部出力端子に取り出され
る。
【００２４】制御電圧Ｖｘは、抵抗Ｒ１，Ｒ２を介し
て、電力増幅部１２を形成するＭＯＳトランジスタＦ
１，Ｆ２の各ゲートにそれぞれゲート・バイアス電圧と
して与えられるようになっている。これとともに、その
制御電圧Ｖｘは、抵抗Ｒ１を介して、可変容量ダイオー
ドＣｘに逆方向バイアス電圧として与えられるようにな
っている。
て、電力増幅部１２を形成するＭＯＳトランジスタＦ
１，Ｆ２の各ゲートにそれぞれゲート・バイアス電圧と
して与えられるようになっている。これとともに、その
制御電圧Ｖｘは、抵抗Ｒ１を介して、可変容量ダイオー
ドＣｘに逆方向バイアス電圧として与えられるようにな
っている。
【００２５】つまり、ＭＯＳトランジスタＦ１，Ｆ２の
バイアス電圧と可変容量ダイオードＣｘの容量制御電圧
は、共通の制御電圧Ｖｘ源によって一緒に可変設定され
るようになっている。
バイアス電圧と可変容量ダイオードＣｘの容量制御電圧
は、共通の制御電圧Ｖｘ源によって一緒に可変設定され
るようになっている。
【００２６】次に、動作について説明する。
【００２７】図２は制御電圧Ｖｘによってインピーダン
ス整合回路１１の出力が変化すること説明するための図
である。
ス整合回路１１の出力が変化すること説明するための図
である。
【００２８】まず、同図の（Ａ）に示すように、可変容
量ダイオードＣｘの容量値は制御電圧Ｖｘによって変化
する。容量Ｃｘが変化すると、同図の（Ｂ）に示すよう
に、その可変容量ダイオードＣｘを回路要素として含む
インピーダンス整合回路１１におけるＳＷＲが、上記制
御電圧Ｖｘによって変化する。ＳＷＲが変化すると、反
射波と進行波の比が変化するので、整合回路１１から出
力される進行波の出力振幅すなわち電力増幅部１２の前
段ＭＯＳトランジスタＦ１の入力振幅が変化する。電力
増幅部１２の入力振幅が変化すれば、その電力増幅部１
２の増幅利得が変化しなくても、その入力振幅の変化に
応じてその出力振幅が変化する。
量ダイオードＣｘの容量値は制御電圧Ｖｘによって変化
する。容量Ｃｘが変化すると、同図の（Ｂ）に示すよう
に、その可変容量ダイオードＣｘを回路要素として含む
インピーダンス整合回路１１におけるＳＷＲが、上記制
御電圧Ｖｘによって変化する。ＳＷＲが変化すると、反
射波と進行波の比が変化するので、整合回路１１から出
力される進行波の出力振幅すなわち電力増幅部１２の前
段ＭＯＳトランジスタＦ１の入力振幅が変化する。電力
増幅部１２の入力振幅が変化すれば、その電力増幅部１
２の増幅利得が変化しなくても、その入力振幅の変化に
応じてその出力振幅が変化する。
【００２９】図３はＭＯＳトランジスタＦ１，Ｆ２のゲ
ート電圧Ｖｇｓとドレイン電流Ｉｄｓの特性曲線と増幅
動作を示したものであって、この特性曲線上での動作バ
イアス点をそれほど変化させなくても、その入力振幅を
整合回路１１でのＳＷＲによって変化させることで、図
の（Ａ）または（Ｂ）のように、出力振幅の大きさすな
わち出力を大きく変化させることができる。
ート電圧Ｖｇｓとドレイン電流Ｉｄｓの特性曲線と増幅
動作を示したものであって、この特性曲線上での動作バ
イアス点をそれほど変化させなくても、その入力振幅を
整合回路１１でのＳＷＲによって変化させることで、図
の（Ａ）または（Ｂ）のように、出力振幅の大きさすな
わち出力を大きく変化させることができる。
【００３０】図１に示した実施例の回路では、ＭＯＳト
ランジスタＦ１，Ｆ２のバイアス電圧と可変容量ダイオ
ードＣｘの制御電圧とが、共通の制御電圧Ｖｘ源によっ
て一緒に可変設定されるようになっているが、これによ
り、電力増幅部１２の出力は、ＳＷＲによるＦ１の入力
振幅変化とＦ１，Ｆ２の動作バイアス点による増幅利得
変化の両方によって変化される。この場合、Ｆ１，Ｆ２
の動作バイアス点がゲートしきい値に近くなって電力増
幅部１２の増幅利得および入力ダイナミックレンジが共
に小さくなるときに、ＳＷＲが高くなってＦ１の入力振
幅も小さくなるように、整合回路１１内の回路定数（Ｃ
２，Ｌ１）をあらかじめ設定しておけば、比較的小さな
制御電圧Ｖｘの変化幅でもって、電力増幅部１２の出力
を、出力歪を大きくすることなく、広範囲に可変するこ
とができる。つまり、この場合は、最大利得が得られる
ような動作バイアス点でＳＷＲが最低となるように整合
回路１１内の固定回路定数（Ｃ１，Ｌ１）を設定して、
動作バイアス点が最大利得点から離れるにしたがってＳ
ＷＲが高くなるようにすればよい。
ランジスタＦ１，Ｆ２のバイアス電圧と可変容量ダイオ
ードＣｘの制御電圧とが、共通の制御電圧Ｖｘ源によっ
て一緒に可変設定されるようになっているが、これによ
り、電力増幅部１２の出力は、ＳＷＲによるＦ１の入力
振幅変化とＦ１，Ｆ２の動作バイアス点による増幅利得
変化の両方によって変化される。この場合、Ｆ１，Ｆ２
の動作バイアス点がゲートしきい値に近くなって電力増
幅部１２の増幅利得および入力ダイナミックレンジが共
に小さくなるときに、ＳＷＲが高くなってＦ１の入力振
幅も小さくなるように、整合回路１１内の回路定数（Ｃ
２，Ｌ１）をあらかじめ設定しておけば、比較的小さな
制御電圧Ｖｘの変化幅でもって、電力増幅部１２の出力
を、出力歪を大きくすることなく、広範囲に可変するこ
とができる。つまり、この場合は、最大利得が得られる
ような動作バイアス点でＳＷＲが最低となるように整合
回路１１内の固定回路定数（Ｃ１，Ｌ１）を設定して、
動作バイアス点が最大利得点から離れるにしたがってＳ
ＷＲが高くなるようにすればよい。
【００３１】以上のようにして、ＲＦリニア電力増幅回
路の入力にインピーダンス整合回路１１を介在させると
ともに、このインピーダンス整合回路１１内に可変容量
ダイオードＣｘを介在させ、この可変容量ダイオードＣ
ｘに印加される制御電圧Ｖｘによって上記電力増幅回路
の出力を可変制御させることにより、インピーダンス整
合回路１１における反射波／進行波の比いわゆるＳＷＲ
を変化させることができ、このＳＷＲの変化による反射
損失の変化によって電力増幅部１２での入力振幅を実質
的に変化させることができ、これにより、ＲＦリニア電
力増幅回路における出力可変を直線性の悪化を伴うこと
なく広範囲に行うことができる。
路の入力にインピーダンス整合回路１１を介在させると
ともに、このインピーダンス整合回路１１内に可変容量
ダイオードＣｘを介在させ、この可変容量ダイオードＣ
ｘに印加される制御電圧Ｖｘによって上記電力増幅回路
の出力を可変制御させることにより、インピーダンス整
合回路１１における反射波／進行波の比いわゆるＳＷＲ
を変化させることができ、このＳＷＲの変化による反射
損失の変化によって電力増幅部１２での入力振幅を実質
的に変化させることができ、これにより、ＲＦリニア電
力増幅回路における出力可変を直線性の悪化を伴うこと
なく広範囲に行うことができる。
【００３２】また、増幅部１２を電源断などにより非動
作状態にした場合は、制御電圧Ｖｘをゼロにすること
で、整合回路１１でのＳＷＲを高くすることができ、こ
れにより入力の大部分を反射波として遮断することがで
きる。これにより、電力増幅部１２が非動作状態のとき
の入力から出力への信号リーク量を大幅に減らすことが
できる。つまり、非動作時における電力増幅部１２のア
イソレーション特性が大幅に改善される。
作状態にした場合は、制御電圧Ｖｘをゼロにすること
で、整合回路１１でのＳＷＲを高くすることができ、こ
れにより入力の大部分を反射波として遮断することがで
きる。これにより、電力増幅部１２が非動作状態のとき
の入力から出力への信号リーク量を大幅に減らすことが
できる。つまり、非動作時における電力増幅部１２のア
イソレーション特性が大幅に改善される。
【００３３】図４は本発明の技術が適用されたＲＦリニ
ア電力増幅回路の第２実施例を示す。
ア電力増幅回路の第２実施例を示す。
【００３４】この第２の実施例では、上述した第１の実
施例の構成に加えて、入力インピーダンス整合回路１１
の入力側にアッテネータ１４を介在させてある。このア
ッテネータ１４は無誘導抵抗（または低誘導抵抗）をπ
型結線したものであるが、このアッテネータ１４を介在
させることで、インピーダンス整合回路１１からの反射
波が減衰され、これにより外部入力端子から見たインピ
ーダンスの変化を小さくすることができる。
施例の構成に加えて、入力インピーダンス整合回路１１
の入力側にアッテネータ１４を介在させてある。このア
ッテネータ１４は無誘導抵抗（または低誘導抵抗）をπ
型結線したものであるが、このアッテネータ１４を介在
させることで、インピーダンス整合回路１１からの反射
波が減衰され、これにより外部入力端子から見たインピ
ーダンスの変化を小さくすることができる。
【００３５】図５は本発明のＲＦリニア電力増幅回路を
移動体無線通信機に適用した実施例を示す。
移動体無線通信機に適用した実施例を示す。
【００３６】同図に示す無線通信機はゾーン選択方式
（またはセル選択方式）の携帯無線電話機いわゆるセル
ラーとして構成されたものであって、その構成は、所定
周波数の無線信号を電力増幅して空間伝播させる無線送
信部、空間伝播された無線信号を選択的に受信して復調
する無線受信部、両者の動作を制御する制御部の３つに
分けることができる。
（またはセル選択方式）の携帯無線電話機いわゆるセル
ラーとして構成されたものであって、その構成は、所定
周波数の無線信号を電力増幅して空間伝播させる無線送
信部、空間伝播された無線信号を選択的に受信して復調
する無線受信部、両者の動作を制御する制御部の３つに
分けることができる。
【００３７】無線受信部は、高周波増幅部２１、周波数
変換部２２、中間周波増幅部２３、検波部２４、復調部
２５、Ｄ／Ａ変換部２６、低周波アンプ２７、および受
話器（スピーカ）２８などによって構成され、アンテナ
１０１から分波器１０２を介して入力される高周波受信
信号をＡＧＣ増幅した後、検波および復調処理して信号
再生を行う。
変換部２２、中間周波増幅部２３、検波部２４、復調部
２５、Ｄ／Ａ変換部２６、低周波アンプ２７、および受
話器（スピーカ）２８などによって構成され、アンテナ
１０１から分波器１０２を介して入力される高周波受信
信号をＡＧＣ増幅した後、検波および復調処理して信号
再生を行う。
【００３８】無線送信部は、送話器（マイクロホン）３
１、符号化および変調等の機能を含むベースバンド・ユ
ニット３２、周波数変換部（アップバータ）３３、およ
びＲＦリニア電力増幅回路３４などによって構成され、
送話器３１からの送話信号をデジタル符号化および変調
処理した後、所定周波数の無線信号に変換および増幅
し、分波器１０２を介してアンテナ１０１へ給電する。
１、符号化および変調等の機能を含むベースバンド・ユ
ニット３２、周波数変換部（アップバータ）３３、およ
びＲＦリニア電力増幅回路３４などによって構成され、
送話器３１からの送話信号をデジタル符号化および変調
処理した後、所定周波数の無線信号に変換および増幅
し、分波器１０２を介してアンテナ１０１へ給電する。
【００３９】制御部は、局部発振周波数を生成するプロ
グラマブル周波数合成ユニット４１、受信電界強度検出
回路（ＲＳＳＩ）４２、マイクロプロセッサによる論理
制御ユニット４３、表示および操作の機能を含むコンソ
ール部４４、Ａ／Ｄ変換器４５およびＤ／Ａ変換器４
６，４７などによって構成され、受信電界強度に基づく
基地局の選択などの各種制御を行う。
グラマブル周波数合成ユニット４１、受信電界強度検出
回路（ＲＳＳＩ）４２、マイクロプロセッサによる論理
制御ユニット４３、表示および操作の機能を含むコンソ
ール部４４、Ａ／Ｄ変換器４５およびＤ／Ａ変換器４
６，４７などによって構成され、受信電界強度に基づく
基地局の選択などの各種制御を行う。
【００４０】ここで、ＲＦリニア電力増幅回路３４は、
図１または図４に示したような本発明の回路が使用さ
れ、その電力増幅出力は、受信電界強度検出回路（ＲＳ
ＳＩ）４２にて検出される受信電界強度に基づいて、最
適状態に可変設定されるようになっている。
図１または図４に示したような本発明の回路が使用さ
れ、その電力増幅出力は、受信電界強度検出回路（ＲＳ
ＳＩ）４２にて検出される受信電界強度に基づいて、最
適状態に可変設定されるようになっている。
【００４１】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例にもとづき具体的に説明したが、本発明は上記実施
例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。
施例にもとづき具体的に説明したが、本発明は上記実施
例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。
【００４２】たとえば、制御電圧Ｖｘは可変容量ダイオ
ードＣｘだけに与えるようにしても良い。また、インピ
ーダンス整合回路は電力増幅部１２の段間に介在させて
も良い。
ードＣｘだけに与えるようにしても良い。また、インピ
ーダンス整合回路は電力増幅部１２の段間に介在させて
も良い。
【００４３】以上の説明では主として、本発明者によっ
てなされた発明をその背景となった利用分野である無線
送信部に適用した場合について説明したが、それに限定
されるものではなく、たとえばアイソレーション特性が
改善されることに着目して有線通信を含む一般用途での
可変利得高周波増幅回路にも適用できる。
てなされた発明をその背景となった利用分野である無線
送信部に適用した場合について説明したが、それに限定
されるものではなく、たとえばアイソレーション特性が
改善されることに着目して有線通信を含む一般用途での
可変利得高周波増幅回路にも適用できる。
【００４４】
【発明の効果】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、下記のとおりで
ある。
表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記のとおりで
ある。
【００４５】すなわち、ＲＦリニア電力増幅回路におけ
る出力可変を直線性の悪化を伴うことなく可能にし、さ
らにアイソレーション特性も改善することができる、と
いう効果が得られる。
る出力可変を直線性の悪化を伴うことなく可能にし、さ
らにアイソレーション特性も改善することができる、と
いう効果が得られる。
【図１】本発明の技術が適用されたＲＦリニア電力増幅
回路の第１の実施例を示す回路図
回路の第１の実施例を示す回路図
【図２】制御電圧によってインピーダンス整合回路の出
力が変化すること説明するための図
力が変化すること説明するための図
【図３】ＭＯＳトランジスタのゲート電圧とドレイン電
流の特性曲線と増幅動作を示す図
流の特性曲線と増幅動作を示す図
【図４】本発明の技術が適用されたＲＦリニア電力増幅
回路の第２実施例を示す。
回路の第２実施例を示す。
【図５】本発明のＲＦリニア電力増幅回路を移動体無線
通信機に適用した実施例を示すブロック図
通信機に適用した実施例を示すブロック図
【図６】従来のＲＦリニア電力増幅回路の概要を示す回
路図
路図
【図７】ＭＯＳトランジスタのゲート電圧とドレイン電
流の特性曲線と増幅動作を示す図
流の特性曲線と増幅動作を示す図
１１ 入力インピーダンス整合回路 １２ 電力増幅部 １３ 出力インピーダンス整合回路１３ Ｖｄｄ 動作電源電位 Ｖｘ 制御電圧 Ｃ１，Ｃ２ 固定容量素子 Ｃｘ 電圧可変素子としての可変容量ダイオード Ｌ１ 分布インダクタンスＬ１ Ｆ１，Ｆ２ ＭＯＳトランジスタ（電界効果トランジス
タ） Ｒ１，Ｒ２ 抵抗 ２１ 高周波増幅部 ２２ 周波数変換部 ２３ 中間周波増幅部 ２４ 検波部 ２５ 復調部 ２６ Ｄ／Ａ変換部 ２７ 低周波アンプ ２８ 受話器（スピーカ） １０１ アンテナ １０２ 分波器 ３１ 送話器（マイクロホン） ３２ ベースバンド・ユニット ３３ 周波数変換部（アップバータ） ３４ ＲＦリニア電力増幅回路 ４１ プログラマブル周波数合成ユニット ４２ 受信電界強度検出回路（ＲＳＳＩ） ４３ 論理制御ユニット ４４ コンソール部 ４５ Ａ／Ｄ変換器 ４６，４７ Ｄ／Ａ変換器
タ） Ｒ１，Ｒ２ 抵抗 ２１ 高周波増幅部 ２２ 周波数変換部 ２３ 中間周波増幅部 ２４ 検波部 ２５ 復調部 ２６ Ｄ／Ａ変換部 ２７ 低周波アンプ ２８ 受話器（スピーカ） １０１ アンテナ １０２ 分波器 ３１ 送話器（マイクロホン） ３２ ベースバンド・ユニット ３３ 周波数変換部（アップバータ） ３４ ＲＦリニア電力増幅回路 ４１ プログラマブル周波数合成ユニット ４２ 受信電界強度検出回路（ＲＳＳＩ） ４３ 論理制御ユニット ４４ コンソール部 ４５ Ａ／Ｄ変換器 ４６，４７ Ｄ／Ａ変換器
Claims (9)
- 【請求項１】 高周波入力信号を直線増幅して出力する
ＲＦリニア電力増幅回路であって、その電力増幅回路の
入力または段間にインピーダンス整合回路を介在させる
とともに、このインピーダンス整合回路内に電圧可変素
子を介在させ、この電圧可変素子に印加される制御電圧
によって上記電力増幅回路の出力を可変制御させるよう
にしたことを特徴とするＲＦリニア電力増幅回路。 - 【請求項２】 電圧可変素子は可変容量ダイオードであ
ることを特徴とする請求項１に記載のＲＦリニア電力増
幅回路。 - 【請求項３】 電力増幅回路は増幅素子として電界効果
トランジスタを用いて構成されていることを特徴とする
請求項１または２に記載のＲＦリニア電力増幅回路。 - 【請求項４】 電力増幅回路は増幅素子として電界効果
トランジスタを用いた多段増幅回路であることを特徴と
する請求項１から３のいずれかに記載のＲＦリニア電力
増幅回路。 - 【請求項５】 電力増幅回路は増幅素子としてＭＯＳト
ランジスタを用いて構成され、このＭＯＳトランジスタ
のバイアス電圧と電圧可変素子の制御電圧を共通の制御
電圧源によって一緒に可変設定することにより上記電力
増幅回路の出力を可変制御させることを特徴とする請求
項請求項１から４のいずれかに記載のＲＦリニア電力増
幅回路。 - 【請求項６】 インピーダンス整合回路はπ型整合回路
であることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記
載のＲＦリニア電力増幅回路。 - 【請求項７】 電力増幅回路の入力にインピーダンス整
合回路を介在させるとともに、このインピーダンス整合
回路の入力側にアッテネータを介在させたことを特徴と
する請求項１から６のいずれかに記載のＲＦリニア電力
増幅回路。 - 【請求項８】 所定周波数の無線信号を電力増幅して空
間伝播させる無線送信部と、空間伝播された無線信号を
選択的に受信して復調する無線受信部とを有する無線通
信装置であって、上記無線送信部は、入力または段間に
介在するインピーダンス整合回路内の電圧可変素子に印
加される制御電圧によって増幅出力が可変されるように
構成されたＲＦリニア電力増幅回路を有することを特徴
とする無線通信装置。 - 【請求項９】 所定周波数の無線信号を電力増幅して空
間伝播させる無線送信部と、空間伝播された無線信号を
選択的に受信して復調する無線受信部と、この無線受信
部での受信電界強度に基づいて上記無線送信部での送信
出力を可変する制御手段とを備えた無線通信装置であっ
て、上記無線送信部は、入力または段間に介在するイン
ピーダンス整合回路内の電圧可変素子に印加される制御
電圧によって増幅出力が可変されるように構成されたＲ
Ｆリニア電力増幅回路を有するとともに、上記制御電圧
を上記受信電界強度に基づいて可変設定させるようにし
たことを特徴とする無線通信装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2079095A JPH08222973A (ja) | 1995-02-08 | 1995-02-08 | Ｒｆリニア電力増幅回路および無線通信装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2079095A JPH08222973A (ja) | 1995-02-08 | 1995-02-08 | Ｒｆリニア電力増幅回路および無線通信装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08222973A true JPH08222973A (ja) | 1996-08-30 |
Family
ID=12036887
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2079095A Pending JPH08222973A (ja) | 1995-02-08 | 1995-02-08 | Ｒｆリニア電力増幅回路および無線通信装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08222973A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999033172A1 (fr) * | 1997-12-22 | 1999-07-01 | Hitachi, Ltd. | Systeme d'amplification de puissance et terminal de communication radio mobile |
| JP2001251202A (ja) * | 2000-01-14 | 2001-09-14 | Motorola Inc | 変調依存信号増幅方法および装置 |
| EP1326330A1 (en) * | 2001-12-28 | 2003-07-09 | Sony International (Europe) GmbH | RF output power control for mobile phones |
| KR100414252B1 (ko) * | 2000-02-08 | 2004-01-07 | 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 | 다단 증폭기 |
| US6678507B1 (en) | 2000-08-31 | 2004-01-13 | Hitachi, Ltd. | Power amplifier system and mobile communication terminal device |
| US6861905B2 (en) | 2000-05-08 | 2005-03-01 | Renesas Technology Corp. | Power amplifier system and mobile communication terminal device |
| US7541865B2 (en) | 2004-09-21 | 2009-06-02 | Panasonic Corporation | EER high frequency amplifier |
-
1995
- 1995-02-08 JP JP2079095A patent/JPH08222973A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999033172A1 (fr) * | 1997-12-22 | 1999-07-01 | Hitachi, Ltd. | Systeme d'amplification de puissance et terminal de communication radio mobile |
| US6708022B1 (en) | 1997-12-22 | 2004-03-16 | Renesas Technology Corporation | Power amplification system and mobile radio communication terminal |
| JP2001251202A (ja) * | 2000-01-14 | 2001-09-14 | Motorola Inc | 変調依存信号増幅方法および装置 |
| KR100414252B1 (ko) * | 2000-02-08 | 2004-01-07 | 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 | 다단 증폭기 |
| US6861905B2 (en) | 2000-05-08 | 2005-03-01 | Renesas Technology Corp. | Power amplifier system and mobile communication terminal device |
| US6678507B1 (en) | 2000-08-31 | 2004-01-13 | Hitachi, Ltd. | Power amplifier system and mobile communication terminal device |
| EP1326330A1 (en) * | 2001-12-28 | 2003-07-09 | Sony International (Europe) GmbH | RF output power control for mobile phones |
| US7541865B2 (en) | 2004-09-21 | 2009-06-02 | Panasonic Corporation | EER high frequency amplifier |
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