(57)【要約】【課題】マルチバンド・マルチモードに対応し、受信感度の劣化を低減可能な高周波電力増幅装置を提供する。【解決手段】本発明に係る高周波電力増幅装置は、ＣＤＭＡモードかつ第１の周波数帯域内の第１高周波信号と、ＴＤＭＡモードかつ第１の周波数帯域内の第３高周波信号とが択一的に入力される入力端子ＩＮ１と、ＣＤＭＡモードかつ第２の周波数帯域内の第２高周波信号と、ＴＤＭＡモードかつ第２の周波数帯域内の第４高周波信号とが択一的に入力される入力端子ＩＮ２と、入力された第１高周波信号を増幅する電力増幅器１０１と、入力された第２高周波信号を増幅する電力増幅器１０２と、入力された第３高周波信号を増幅する電力増幅器１０３と、入力された第４高周波信号を増幅する電力増幅器１０４とを有し、電力増幅器１０１、電力増幅器１０２、電力増幅器１０３及び電力増幅器１０４は、この順に並んで配置されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１モードと、前記第１モードとは異なる通信方式である第２モードとを含む複数の通信モードの高周波信号の電力増幅に用いられる高周波電力増幅装置であって、
前記第１モードかつ第１の周波数帯域内の第１高周波信号と、前記第２モードかつ前記第１の周波数帯域内の第３高周波信号とが択一的に入力される第１入力端子と、
前記第１モードかつ前記第１の周波数帯域と異なる周波数帯域である第２の周波数帯域内の第２高周波信号と、前記第２モードかつ前記第２の周波数帯域内の第４高周波信号とが択一的に入力される第２入力端子と、
前記第１入力端子に入力された前記第１高周波信号を増幅する第１電力増幅器と、
前記第２入力端子に入力された前記第２高周波信号を増幅する第２電力増幅器と、
前記第１入力端子に入力された前記第３高周波信号を増幅する第３電力増幅器と、
前記第２入力端子に入力された前記第４高周波信号を増幅する第４電力増幅器とを有し、
前記第１電力増幅器、前記第２電力増幅器、前記第３電力増幅器及び前記第４電力増幅器は、この順に並んで配置されている
高周波電力増幅装置。
【請求項２】
前記第１〜４電力増幅器は少なくとも１つの半導体基板に形成され、
前記高周波電力増幅装置は、さらに、
前記少なくとも１つの半導体基板が実装された基板と、
前記基板に実装された受信部と、
前記少なくとも１つの半導体基板に形成され、一端が前記第１電力増幅器の出力端子に接続された第１送信配線と、
前記少なくとも１つの半導体基板に形成され、一端が前記第２電力増幅器の出力端子に接続された第２送信配線と、
前記少なくとも１つの半導体基板に形成され、一端が前記第３電力増幅器の出力端子に接続された第３送信配線と、
前記少なくとも１つの半導体基板に形成され、一端が前記第４電力増幅器の出力端子に接続された第４送信配線とを有し、
前記第１送信配線、前記第２送信配線、前記第３送信配線及び前記第４送信配線は互いに交差せず、
前記受信部は、前記第３送信配線及び前記第４送信配線よりも、前記第１送信配線及び前記第２送信配線の近くに配置されている
請求項１記載の高周波電力増幅装置。
【請求項３】
前記高周波電力増幅装置は、さらに、
前記基板に形成され、一端が前記第１送信配線の他端に接続された第５送信配線と、
前記基板に形成され、一端が前記第２送信配線の他端に接続された第６送信配線と、
前記基板に形成され、一端が前記第３送信配線の他端に接続された第７送信配線と、
前記基板に形成され、一端が前記第４送信配線の他端に接続された第８送信配線と、
前記基板に形成され、一端が前記受信部に接続された第１受信配線及び第２受信配線と、
前記基板に実装され、第１送信端子、第１送受信端子及び第１受信端子を有し、前記第１送信端子が前記第５送信配線の他端に接続され、前記第１受信端子が前記第１受信配線の他端に接続された第１デュプレクサと、
前記基板に実装され、第２送信端子、第２送受信端子及び第２受信端子を有し、前記第２送信端子が前記第６送信配線の他端に接続され、前記第２受信端子が前記第２受信配線の他端に接続された第２デュプレクサとを備え、
前記第１受信配線は、前記第７送信配線及び前記第８送信配線のいずれとも交差せず、
前記第２受信配線は、前記第７送信配線及び前記第８送信配線のいずれとも交差しない
請求項２記載の高周波電力増幅装置。
【請求項４】
前記第１受信配線は、前記第７送信配線及び前記第８送信配線のいずれとも１００μｍ以上離間して配置され、
前記第２受信配線は、前記第７送信配線及び前記第８送信配線のいずれとも１００μｍ以上離間して配置されている
請求項３記載の高周波電力増幅装置。
【請求項５】
前記第１受信配線は、前記第７送信配線及び前記第８送信配線のいずれとも異なる配線層に形成され、
前記第２受信配線は、前記第７送信配線及び前記第８送信配線のいずれとも異なる配線層に形成されている
請求項３記載の高周波電力増幅装置。
【請求項６】
前記少なくとも１つの半導体基板は、第１半導体基板と第２半導体基板とからなり、
前記第１電力増幅器及び前記第２電力増幅器は前記第１半導体基板に形成され、
前記第３電力増幅器及び前記第４電力増幅器は前記第２半導体基板に形成されている
請求項３記載の高周波電力増幅装置。
【請求項７】
前記少なくとも１つの半導体基板は、第１〜３半導体基板からなり、
前記第１電力増幅器は前記第１半導体基板に形成され、
前記第２電力増幅器は前記第２半導体基板に形成され、
前記第３電力増幅器及び前記第４電力増幅器は前記第３半導体基板に形成されている
請求項３記載の高周波電力増幅装置。
【請求項８】
前記少なくとも１つの半導体基板は、第１〜３半導体基板からなり、
前記第１電力増幅器及び前記第２電力増幅器は前記第１半導体基板に形成され、
前記第３電力増幅器は前記第２半導体基板に形成され、
前記第４電力増幅器は前記第３半導体基板に形成されている
請求項３記載の高周波電力増幅装置。
【請求項９】
前記少なくとも１つの半導体基板は、第１〜４半導体基板からなり、
前記第１電力増幅器は前記第１半導体基板に形成され、
前記第２電力増幅器は前記第２半導体基板に形成され、
前記第３電力増幅器は前記第３半導体基板に形成され、
前記第４電力増幅器は前記第４半導体基板に形成されている
請求項３記載の高周波電力増幅装置。
【請求項１０】
前記高周波電力増幅装置は、さらに、
一端が前記第１入力端子に接続され、他端が前記第１電力増幅器の入力端子に接続された第１入力配線と、
一端が前記第２入力端子に接続され、他端が前記第２電力増幅器の入力端子に接続された第２入力配線と、
一端が前記第１入力配線に接続され、他端が前記第３電力増幅器の入力端子に接続された第３入力配線と、
一端が前記第２入力配線に接続され、他端が前記第４電力増幅器の入力端子に接続された第４入力配線とを有し、
前記第３入力配線の一端は、前記少なくとも１つの半導体基板内で前記第１入力配線と接続し、
前記第４入力配線の一端は、前記少なくとも１つの半導体基板内で前記第２入力配線と接続する
請求項３記載の高周波電力増幅装置。
【請求項１１】
前記少なくとも１つの半導体基板は、第１半導体基板と第２半導体基板とからなり、
前記第１電力増幅器及び前記第２電力増幅器は前記第１半導体基板に形成され、
前記第３電力増幅器及び前記第４電力増幅器は前記第２半導体基板に形成され、
前記第３入力配線の一端は、前記第１半導体基板内で前記第１入力配線と接続し、
前記第４入力配線の一端は、前記第２半導体基板内で前記第２入力配線と接続する
請求項１０記載の高周波電力増幅装置。
【請求項１２】
前記少なくとも１つの半導体基板は、第１半導体基板と第２半導体基板とからなり、
前記第１電力増幅器及び前記第２電力増幅器は前記第１半導体基板に形成され、
前記第３電力増幅器及び前記第４電力増幅器は前記第２半導体基板に形成され、
前記第３入力配線の一端は、前記第１半導体基板内及び前記第２半導体基板内の一方で前記第１入力配線と接続し、
前記第４入力配線の一端は、前記第１半導体基板内及び前記第２半導体基板内の前記一方で前記第２入力配線と接続する
請求項１０記載の高周波電力増幅装置。
【請求項１３】
前記第１電力増幅器及び前記第２電力増幅器は、多段接続されたｍ（ｍは自然数）個の増幅素子を有し、
前記第３電力増幅器及び前記第４電力増幅器は、多段接続されたｎ（ｎ＞ｍの自然数）個の増幅素子を有し、
前記高周波電力増幅装置は、さらに、
前記ｍ個の増幅素子及び前記ｎ個の増幅素子のそれぞれに電源を供給するために、前記第１〜４電力増幅器に共通に設けられたｍ本の第１電源線と、前記第３電力増幅器及び前記第４電力増幅器に共通に設けられたｎ−ｍ本の第２電源線とを有し、
前記ｍ本の第１電源線のそれぞれと、前記ｎ−ｍ本の第２電源線のそれぞれとは、互いに交差しない
請求項３記載の高周波電力増幅装置。
【請求項１４】
前記少なくとも１つの半導体基板は、第１半導体基板と第２半導体基板とからなり、
前記第１電力増幅器及び前記第２電力増幅器は前記第１半導体基板に形成され、
前記第３電力増幅器及び前記第４電力増幅器は前記第２半導体基板に形成されている
請求項１３記載の高周波電力増幅装置。
【請求項１５】
前記第１モードはＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）モードであり、前記第２モードはＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access）モードである
請求項３記載の高周波電力増幅装置。
【請求項１６】
さらに、
前記第１モードの第５高周波信号を増幅する第５電力増幅器と、
前記第１モードの第６高周波信号を増幅する第６電力増幅器と、
前記第１モードの第７高周波信号を増幅する第７電力増幅器とを有し、
前記第１の周波数帯域及び前記第２の周波数帯域は５つの通信バンドを含み、
前記５つの通信バンドと、前記第１電力増幅器、前記第２電力増幅器及び前記第５〜７電力増幅器とは、１対１で対応し、
前記５つの通信バンドと、前記第１高周波信号、前記第２高周波信号及び前記第５〜７高周波信号とは、１対１で対応し、
前記第５電力増幅器、前記第６電力増幅器、前記第７電力増幅器、前記第１電力増幅器及び前記第２電力増幅器は、この順に並んで配置されている
請求項１５記載の高周波電力増幅装置。
【請求項１７】
請求項１〜１６のいずれか１項に記載の高周波電力増幅装置を備える
無線通信装置。
【請求項１８】
請求項３に記載の高周波電力増幅装置を備える無線通信装置であって、
前記無線通信装置は、さらに、
アンテナと、
前記アンテナと前記高周波電力増幅装置との間に設けられたアンテナスイッチとを備え、
前記アンテナスイッチは、
前記第１送受信端子に接続された第１入力スイッチ端子と
前記第２送受信端子に接続された第２入力スイッチ端子と、
前記第７送信配線の他端に接続された第３入力スイッチ端子と、
前記第８送信配線の他端に接続された第４入力スイッチ端子と、
前記受信部に接続された第５スイッチ入力端子及び第６入力スイッチ端子と、
前記アンテナに接続された出力スイッチ端子とを有し、
前記出力スイッチ端子と、前記第１〜６入力スイッチとのいずれか１つとを接続する
無線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高周波信号の電力増幅に用いられる高周波電力増幅装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタル方式の携帯電話端末ではグローバルな使用が可能となるように、マルチバンドの周波数帯域（例えば、２ＧＨｚを中心とした帯域と９００ＭＨｚを中心とした帯域）や、マルチモードのシステム（例えば、ＧＳＭ：Global System for Mobile Communications／ＤＣＳ：Digital Communication System／ＵＭＴＳ：Universal Mobile Transmission Standard）に対応した端末の普及が急速に進んでいる。携帯電話端末において高出力の電力増幅を行う送信電力増幅器は、通常、２〜３個の高周波増幅用の半導体トランジスタを多段接続した構成が用いられている。マルチバンド・マルチモードに対応するため、様々な電力増幅器や、それを用いた無線通信装置の検討が進んでいる（例えば、特許文献１及び２参照）。
【０００３】
一般的に電力増幅器の送信出力電力は、ＧＳＭモードでは略＋３５ｄＢｍ、ＤＣＳモードでは略＋３３ｄＢｍ、ＵＭＴＳモードでは略＋２７ｄＢｍ乃至−５０ｄＢｍの広範囲にわたっており、特に携帯電話端末内で出力電力が最大となる＋３５ｄＢｍ（ＧＳＭ）、＋３３ｄＢｍ（ＤＣＳ）、＋２７ｄＢｍ（ＵＭＴＳ）付近で、携帯電話端末内における受信部への影響が最も大きくなる。よって、この電力増幅器の出力部付近から受信部への影響を抑えることが必要となる。
【０００４】
マルチバンド・マルチモードに対応した携帯電話用電力増幅器としては、高周波特性を確保するため、電力増幅器を含む複数の高周波送信回路を並列接続させた構成が用いられる。このような従来の高周波電力増幅器及びそれを用いた無線通信装置を有する移動体通信端末の構成例を図１４に示す。
【０００５】
図１４は、特許文献１に記載の移動体通信端末の構成を示すブロック図である。
【０００６】
図１４に示す移動体通信端末８００は、マイクロホン８０１と、スピーカ８０６と、高周波電力増幅器８１０と、アンテナスイッチ８１３と、アンテナ８１４と、ベースバンド信号を高周波信号に変換する又は高周波信号をベースバンド信号に変換するＲＦＩＣ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）８１５と、ベースバンド信号処理装置８１６と、デュプレクサ８１７ａと、フィルタ８１８ａ及び８１８ｂと、整合回路８２０及び８２１と、スイッチ８３０と、フィルタ８４０ｂ、８４０ｃ、８４０ｄ及び８４０ｆと、利得調整制御装置８６０と、高周波受信回路装置８１２０〜８１２２と、送信回路８１３０とを含む。
【０００７】
なお、点線で囲まれた構成要素は第１の送信経路８１１０、一点鎖線で囲まれた構成要素の組み合わせのうちフィルタ８１８ａを含む組み合わせは第２の送信経路８１１１、一点鎖線で囲まれた構成要素の組み合わせのうちフィルタ８１８ｂを含む組み合わせは第３の送信経路８１１２である。
【０００８】
この移動体通信端末８００は、アクセス方式がＣＤＭＡ（符号分割多元接続）であるＵＭＴＳモード（例えば、２ＧＨｚ帯域を利用）の通信を行うには、デュプレクサ８１７ａを含む第１の送信経路８１１０を用い、またアクセス方式がＴＤＭＡ（時分割多元接続）であるＧＳＭモード（例えば、９００ＭＨｚ帯域を利用）、あるいはＤＣＳモード（例えば、１．８ＧＨｚ帯域を利用）の通信を行うには、フィルタ８１８ｂを含む第３の送信経路８１１２及びフィルタ８１８ａを含む第２の送信経路８１１１をそれぞれ用いている。
【０００９】
また、マルチバンド・マルチモード移動体通信端末の課題として挙げられるのが、小型化と低コスト化であり、それに対応するために近年では、ＲＦＩＣ８１５から高周波電力増幅器８１０へ入力される高周波信号の周波数帯域が比較的近い（例えば、２ＧＨｚ帯域と１．８ＧＨｚ帯域や、８５０ＭＨｚ帯域と９００ＭＨｚ帯域など）場合、この周波数帯域が近い２つの帯域を１つの入力経路で共通化して入力する取り組みがなされている。
【００１０】
例えば、図１４におけるＲＦＩＣ８１５から高周波電力増幅器８１０への２つの高周波信号入力（ＵＭＴＳモード２ＧＨｚ帯域とＤＣＳモード１．８ＧＨｚ帯域）を、フィルタ８４０ｃを削除して、１つの入力経路で共通化して入力することが考えられている。
【００１１】
このような場合、ＲＦＩＣ８１５の性能向上は求められるが、ＲＦＩＣ８１５と高周波電力増幅器８１０とのインターフェースが簡略化されると共に、端子数が削減されることでサイズ及びコストの改善が期待される。
【００１２】
つまり、このような構成にすることで、小型・低コストかつマルチバンド・マルチモードに対応して電力を増幅して送信できる移動体通信端末の実現を可能としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００５−２９４８９４号公報
【特許文献２】特開２００１−１８６０４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
今後、グローバルにマルチバンド・マルチモード化が加速すると、上述した従来の移動体通信端末で用いた３つの送信経路だけでは不十分になると予想される。
【００１５】
しかしながら、上述した従来の移動体通信端末において、さらにＵＭＴＳモード（例えば８５０ＭＨｚ帯域）を１経路追加しようとすると、以下のような課題が発生するものと考えられる。
【００１６】
まず、課題を明確にするために従来の移動体通信端末に対して、さらに、ＵＭＴＳモード（例えば８５０ＭＨｚ帯域）を１経路追加した場合の移動体通信端末の構成について説明する。
【００１７】
図１５は、従来の移動体通信端末に対して、さらに８５０ＭＨｚ帯域のＵＭＴＳモードを１経路追加した場合の移動体通信端末の一部の構成を説明するための図であり、具体的には、移動体通信端末のマイクロホン及びスピーカ以外のブロックを含む無線通信装置のレイアウトを模式的に示す図である。
【００１８】
図１５に示す無線通信装置９００は、図１４に示した移動体通信端末と比較して、さらに８５０ＭＨｚ帯域のＵＭＴＳモードのための経路を１つ有する。この無線通信装置９００は、送信部９１１と、受信部９１２と、アンテナスイッチ９１３と、アンテナ９１４と、ＲＦＩＣ９１５と、ベースバンドＬＳＩ（Large Scale Integration）９１６と、デュプレクサ９１７ａ及び９１７ｂと、フィルタ９１８ａ及び９１８ｂとを備え、ＲＦＩＣ９１５から送信部９１１への高周波信号の入力を、比較的高い周波数帯域（２ＧＨｚ帯域と１．８ＧＨｚ帯域）と、比較的低い周波数帯域（９００ＭＨｚ帯域と８５０ＭＨｚ帯域）とでそれぞれ共通化している。
【００１９】
同図において、送信部９１１は図１４に示した移動体通信端末８００の送信に関わる回路全体に８５０ＭＨｚ帯域のＵＭＴＳモードの送信に関わる回路を１つ追加した構成に相当する。一方、受信部９１２は図１４に示した移動体通信端末８００の受信に関わる回路全体に８５０ＭＨｚ帯域のＵＭＴＳモードの受信に関わる回路を１つ追加した構成に相当する。
【００２０】
つまり、無線通信装置９００は、図１４に示した移動体通信端末と比較して、マイクロホン及びスピーカを備えずに、８５０ＭＨｚ帯域のＵＭＴＳモードのための経路を１つ有する点以外は、ほぼ同じである。
【００２１】
ここで、送信部９１１からデュプレクサ９１７ａまでの経路を第１の送信経路９１１０とする。また、送信部９１１からフィルタ９１８ａを介してアンテナスイッチ９１３までの経路を第２の送信経路９１１１、送信部９１１からフィルタ９１８ｂを介してアンテナスイッチ９１３までの経路を第３の送信経路９１１２とする。また、送信部９１１からデュプレクサ９１７ｂまでの経路を第４の送信経路９１１３とする。また、デュプレクサ９１７ｂから受信部９１２までの経路を受信経路９１２３とする。
【００２２】
図１５に示した無線通信装置９００のレイアウトのように、従来の移動体通信端末の構成に対してＵＭＴＳモードを１経路追加した場合、追加されたデュプレクサ９１７ｂを含む第４の送信経路９１１３は、フィルタ９１８ｂを含む第３の送信経路９１１２とフィルタ９１８ａを含む第２の送信経路９１１１との間に配置されると考えられる。あるいは、図１５に示した無線通信装置９００のレイアウトとは異なり、フィルタ９１８ｂを含む第３の送信経路９１１２が、追加されたデュプレクサ９１７ｂを含む第４の送信経路９１１３とフィルタ９１８ａを含む第２の送信経路９１１１との間に配置されることも考えられる。
【００２３】
しかしながら、このような場合、第２の送信経路９１１１と、受信経路９１２３とが、基板で交差することにより、第２の送信経路９１１１と受信経路９１２３との間で十分なアイソレーションが確保できない。
【００２４】
図１６は、図１５に示した無線通信装置９００のうち、送信部９１１と、受信部９１２と、アンテナスイッチ９１３と、デュプレクサ９１７ａ及び９１７ｂと、フィルタ９１８ａ及び９１８ｂを実際の基板へ配置した場合のレイアウトの一例を模式的に示す図である。
【００２５】
同図に示すように、各ブロック（送信部９１１と、受信部９１２と、アンテナスイッチ９１３と、デュプレクサ９１７ａ及び９１７ｂと、フィルタ９１８ａ及び９１８ｂ）は、例えば多層プリント基板９２０上に配置される。このとき、第２の送信経路９１１１と受信経路９１２３とが多層プリント基板９２０で交差していることがわかる。
【００２６】
フィルタ９１８ａ及び９１８ｂは、高周波信号の高調波成分を抑圧する目的で設置されることが一般的である。よって、フィルタ９１８ａを含む第２の送信経路９１１１では受信帯域にも比較的高い電力が出力されることになる。
【００２７】
ここで、送信部９１１がＤＣＳモードを選択し、最大出力電力（＋３３ｄＢｍ）が送信部９１１から第２の送信経路９１１１に出力された場合、交差する受信経路９１２３へ送信電力の漏れが発生し、受信経路９１２３を介して受信部９１２内へ伝搬してしまうものと考えられる。このとき、受信部９１２が有する電力増幅器ＲｘＨＣ、ＲｘＬＣ、ＲｘＨＴ及びＲｘＬＴのうち動作している電力増幅器は、ＤＣＳモードに対応する電力増幅器ＲｘＨＴであり、受信経路９１２３と接続されている電力増幅器ＲｘＬＣは動作していない。
【００２８】
しかしながら、受信部９１２において取り扱う受信電力は、−２０ｄＢｍ程度と、送信部９１１において取り扱う送信電力の１／１００，０００倍と極めて小さく、受信部９１２には高い受信感度が要求される。
【００２９】
そのため、受信経路９１２３を介して伝わったＤＣＳモードの送信電力の漏れであっても、受信部９１２に入力されればＤＣＳモードの電力増幅器ＲｘＨＴに伝わってしまうため、受信部９１２の受信感度が劣化するという課題がある。
【００３０】
なお、図１５及び図１６では、受信経路９１２３とデュプレクサ９１７ａからアンテナスイッチ９１３までの送受信経路とも多層プリント基板９２０で交差しているが、デュプレクサ９１７ａ及び９１７ｂからアンテナスイッチ９１３までの送受信経路では、送信電力による受信帯域への出力成分が抑圧されているため、上述のような問題は比較的大きくないと考えられる。
【００３１】
本発明の目的は、前記従来技術の課題を解決し、マルチバンド・マルチモードに対応し、受信感度の劣化を低減可能な高周波電力増幅装置及びそれを用いた無線通信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００３２】
本発明に係る高周波電力増幅装置は、第１モードと、前記第１モードとは異なる通信方式である第２モードとを含む複数の通信モードの高周波信号の電力増幅に用いられる高周波電力増幅装置であって、前記第１モードかつ第１の周波数帯域内の第１高周波信号と、前記第２モードかつ前記第１の周波数帯域内の第３高周波信号とが択一的に入力される第１入力端子と、前記第１モードかつ前記第１の周波数帯域と異なる周波数帯域である第２の周波数帯域内の第２高周波信号と、前記第２モードかつ前記第２の周波数帯域内の第４高周波信号とが択一的に入力される第２入力端子と、前記第１入力端子に入力された前記第１高周波信号を増幅する第１電力増幅器と、前記第２入力端子に入力された前記第２高周波信号を増幅する第２電力増幅器と、前記第１入力端子に入力された前記第３高周波信号を増幅する第３電力増幅器と、前記第２入力端子に入力された前記第４高周波信号を増幅する第４電力増幅器とを有し、前記第１電力増幅器、前記第２電力増幅器、前記第３電力増幅器及び前記第４電力増幅器は、この順に並んで配置されている。
【００３３】
これにより、第１モード及び第２モードの一方の高周波信号の送信時に、第１モード及び第２モードの高周波信号が第１モード及び第２モードの他方の高周波信号の受信経路へ漏れることを防止することが可能となる。例えば、図１６に示すように、第２の送信経路９１１１と受信経路９１２３との交差を解消できるので、第２の送信経路９１１１から受信経路９１２３への高周波信号の漏れを防止できる。よって、受信感度の劣化を低減可能となる。
【００３４】
また、第１モード及び第２モードの一方の高周波信号の送信電力の低下も低減可能となる。
【００３５】
また、前記第１〜４電力増幅器は少なくとも１つの半導体基板に形成され、前記高周波電力増幅装置は、さらに、前記少なくとも１つの半導体基板が実装された基板と、前記基板に実装された受信部と、前記少なくとも１つの半導体基板に形成され、一端が前記第１電力増幅器の出力端子に接続された第１送信配線と、前記少なくとも１つの半導体基板に形成され、一端が前記第２電力増幅器の出力端子に接続された第２送信配線と、前記少なくとも１つの半導体基板に形成され、一端が前記第３電力増幅器の出力端子に接続された第３送信配線と、前記少なくとも１つの半導体基板に形成され、一端が前記第４電力増幅器の出力端子に接続された第４送信配線とを有し、前記第１送信配線、前記第２送信配線、前記第３送信配線及び前記第４送信配線は互いに交差せず、前記受信部は、前記第３送信配線及び前記第４送信配線よりも、前記第１送信配線及び前記第２送信配線の近くに配置されていてもよい。
【００３６】
また、前記高周波電力増幅装置は、さらに、前記基板に形成され、一端が前記第１送信配線の他端に接続された第５送信配線と、前記基板に形成され、一端が前記第２送信配線の他端に接続された第６送信配線と、前記基板に形成され、一端が前記第３送信配線の他端に接続された第７送信配線と、前記基板に形成され、一端が前記第４送信配線の他端に接続された第８送信配線と、前記基板に形成され、一端が前記受信部に接続された第１受信配線及び第２受信配線と、前記基板に実装され、第１送信端子、第１送受信端子及び第１受信端子を有し、前記第１送信端子が前記第５送信配線の他端に接続され、前記第１受信端子が前記第１受信配線の他端に接続された第１デュプレクサと、前記基板に実装され、第２送信端子、第２送受信端子及び第２受信端子を有し、前記第２送信端子が前記第６送信配線の他端に接続され、前記第２受信端子が前記第２受信配線の他端に接続された第２デュプレクサとを備え、前記第１受信配線は、前記第７送信配線及び前記第８送信配線のいずれとも交差せず、前記第２受信配線は、前記第７送信配線及び前記第８送信配線のいずれとも交差しなくてもよい。
【００３７】
これにより、第３高周波信号の送信時に、第３高周波信号の第１受信配線及び第２受信配線への漏れを防止できる。また、第４高周波信号の送信時に、第４高周波信号の第１受信配線及び第２受信配線への漏れを防止できる。よって、受信感度の劣化を確実に低減できる。
【００３８】
また、前記第１受信配線は、前記第７送信配線及び前記第８送信配線のいずれとも１００μｍ以上離間して配置され、前記第２受信配線は、前記第７送信配線及び前記第８送信配線のいずれとも１００μｍ以上離間して配置されていてもよい。
【００３９】
これにより、第１受信配線と第７送信配線とのアイソレーション及び第１受信配線と第８送信配線とのアイソレーションが向上する。また、第２受信配線と第７送信配線とのアイソレーション及び第２受信配線と第８送信配線とのアイソレーションが向上する。よって、受信感度の劣化を一層低減できる。
【００４０】
また、前記第１受信配線は、前記第７送信配線及び前記第８送信配線のいずれとも異なる配線層に形成され、前記第２受信配線は、前記第７送信配線及び前記第８送信配線のいずれとも異なる配線層に形成されていてもよい。
【００４１】
これにより、第３高周波信号の送信電力が空中を伝播することによる第１受信配線及び第２受信配線への第３高周波信号の漏れと、第４高周波信号の送信電力が空中を伝播することによる第１受信配線及び第２受信配線への第４高周波信号の漏れとを低減できる。
【００４２】
また、前記少なくとも１つの半導体基板は、第１半導体基板と第２半導体基板とからなり、前記第１電力増幅器及び前記第２電力増幅器は前記第１半導体基板に形成され、前記第３電力増幅器及び前記第４電力増幅器は前記第２半導体基板に形成されていてもよい。
【００４３】
これにより、互いに異なる半導体基板に形成された電力増幅器の出力側のアイソレーションが向上する。具体的には、第１半導体基板に形成された第１電力増幅器と、第２半導体基板に形成された第３電力増幅器及び第４電力増幅器とのアイソレーションが向上する。また、第１半導体基板に形成された第２電力増幅器と、第２半導体基板に形成された第３電力増幅器及び第４電力増幅器とのアイソレーションも向上する。その結果、高周波特性が向上する。
【００４４】
また、前記少なくとも１つの半導体基板は、第１〜３半導体基板からなり、前記第１電力増幅器は前記第１半導体基板に形成され、前記第２電力増幅器は前記第２半導体基板に形成され、前記第３電力増幅器及び前記第４電力増幅器は前記第３半導体基板に形成されていてもよい。
【００４５】
これにより、第１電力増幅器と第２電力増幅器とのアイソレーションが向上する。その結果、さらに高周波特性が向上する。
【００４６】
また、前記少なくとも１つの半導体基板は、第１〜３半導体基板からなり、前記第１電力増幅器及び前記第２電力増幅器は前記第１半導体基板に形成され、前記第３電力増幅器は前記第２半導体基板に形成され、前記第４電力増幅器は前記第３半導体基板に形成されていてもよい。
【００４７】
これにより、第３電力増幅器と第４電力増幅器とのアイソレーションが向上する。その結果、さらに高周波特性が向上する。
【００４８】
また、前記少なくとも１つの半導体基板は、第１〜４半導体基板からなり、前記第１電力増幅器は前記第１半導体基板に形成され、前記第２電力増幅器は前記第２半導体基板に形成され、前記第３電力増幅器は前記第３半導体基板に形成され、前記第４電力増幅器は前記第４半導体基板に形成されていてもよい。
【００４９】
これにより、第１〜４電力増幅器のうち、いずれの２つの電力増幅器のアイソレーションも向上する。その結果、さらに高周波特性が向上する。
【００５０】
また、前記高周波電力増幅装置は、さらに、一端が前記第１入力端子に接続され、他端が前記第１電力増幅器の入力端子に接続された第１入力配線と、一端が前記第２入力端子に接続され、他端が前記第２電力増幅器の入力端子に接続された第２入力配線と、一端が前記第１入力配線に接続され、他端が前記第３電力増幅器の入力端子に接続された第３入力配線と、一端が前記第２入力配線に接続され、他端が前記第４電力増幅器の入力端子に接続された第４入力配線とを有し、前記第３入力配線の一端は、前記少なくとも１つの半導体基板内で前記第１入力配線と接続し、前記第４入力配線の一端は、前記少なくとも１つの半導体基板内で前記第２入力配線と接続してもよい。
【００５１】
これにより、小型化できる。
【００５２】
また、前記少なくとも１つの半導体基板は、第１半導体基板と第２半導体基板とからなり、前記第１電力増幅器及び前記第２電力増幅器は前記第１半導体基板に形成され、前記第３電力増幅器及び前記第４電力増幅器は前記第２半導体基板に形成され、前記第３入力配線の一端は、前記第１半導体基板内で前記第１入力配線と接続し、前記第４入力配線の一端は、前記第２半導体基板内で前記第２入力配線と接続してもよい。
【００５３】
また、前記少なくとも１つの半導体基板は、第１半導体基板と第２半導体基板とからなり、前記第１電力増幅器及び前記第２電力増幅器は前記第１半導体基板に形成され、前記第３電力増幅器及び前記第４電力増幅器は前記第２半導体基板に形成され、前記第３入力配線の一端は、前記第１半導体基板内及び前記第２半導体基板内の一方で前記第１入力配線と接続し、前記第４入力配線の一端は、前記第１半導体基板内及び前記第２半導体基板内の前記一方で前記第２入力配線と接続してもよい。
【００５４】
これにより、さらに小型化できる。
【００５５】
また、前記第１電力増幅器及び前記第２電力増幅器は、多段接続されたｍ（ｍは自然数）個の増幅素子を有し、前記第３電力増幅器及び前記第４電力増幅器は、多段接続されたｎ（ｎ＞ｍの自然数）個の増幅素子を有し、前記高周波電力増幅装置は、さらに、前記ｍ個の増幅素子及び前記ｎ個の増幅素子のそれぞれに電源を供給するために、前記第１〜４電力増幅器に共通に設けられたｍ本の第１電源線と、前記第３電力増幅器及び前記第４電力増幅器に共通に設けられたｎ−ｍ本の第２電源線とを有し、前記ｍ本の第１電源線のそれぞれと、前記ｎ−ｍ本の第２電源線のそれぞれとは、互いに交差しなくてもよい。
【００５６】
これにより、第１電源線及び第２電源線の配置を簡素化できる。
【００５７】
また、前記少なくとも１つの半導体基板は、第１半導体基板と第２半導体基板とからなり、前記第１電力増幅器及び前記第２電力増幅器は前記第１半導体基板に形成され、前記第３電力増幅器及び前記第４電力増幅器は前記第２半導体基板に形成されていてもよい。
【００５８】
これにより、第１半導体基板には第２電源線のための電源パッドが不要となるので、第１半導体基板を小さく形成できる。その結果、高周波電力増幅装置を小型化できる。
【００５９】
また、前記第１モードはＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）モードであり、前記第２モードはＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access）モードであってもよい。
【００６０】
また、さらに、前記第１モードの第５高周波信号を増幅する第５電力増幅器と、前記第１モードの第６高周波信号を増幅する第６電力増幅器と、前記第１モードの第７高周波信号を増幅する第７電力増幅器とを有し、前記第１の周波数帯域及び前記第２の周波数帯域は５つの通信バンドを含み、前記５つの通信バンドと、前記第１電力増幅器、前記第２電力増幅器及び前記第５〜７電力増幅器とは、１対１で対応し、前記５つの通信バンドと、前記第１高周波信号、前記第２高周波信号及び前記第５〜７高周波信号とは、１対１で対応し、前記第５電力増幅器、前記第６電力増幅器、前記第７電力増幅器、前記第１電力増幅器及び前記第２電力増幅器は、この順に並んで配置されていてもよい。
【００６１】
また、本発明はこのような高周波電力増幅装置として実現できるだけでなく、高周波電力増幅装置を備える無線通信装置としても実現できる。
【発明の効果】
【００６２】
本発明によれば、マルチバンド・マルチモードに対応し、受信感度の劣化を低減可能な高周波電力増幅装置及びそれを用いた無線通信装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】実施形態１に係る高周波電力増幅装置を有する無線通信装置の構成及び実際の基板への配置レイアウトを模式的に示すブロック図である。
【図２】高周波電力増幅器の具体的な回路構成及び実際の基板への配置レイアウトを模式的に示す図である。
【図３Ａ】高周波電力増幅装置の配置レイアウトの一例を示す図である。
【図３Ｂ】高周波電力増幅装置の配置レイアウトの他の一例を示す図である。
【図４】実施形態１の変形例に係る高周波電力増幅装置を有する無線通信装置の構成及び実際の基板への配置レイアウトを模式的に示すブロック図である。
【図５】高周波電力増幅器の具体的な回路構成及び実際の基板への配置レイアウトを模式的に示す図である。
【図６Ａ】実施形態２に係る高周波電力増幅装置が有する高周波電力増幅器の回路構成及び実際の基板への配置レイアウトの一例を模式的に示す図である。
【図６Ｂ】高周波電力増幅器の回路構成及び実際の基板への配置レイアウトの他の一例を模式的に示す図である。
【図６Ｃ】高周波電力増幅器の回路構成及び実際の基板への配置レイアウトの他の一例を模式的に示す図である。
【図６Ｄ】高周波電力増幅器の回路構成及び実際の基板への配置レイアウトの他の一例を模式的に示す図である。
【図６Ｅ】高周波電力増幅器の回路構成及び実際の基板への配置レイアウトの他の一例を模式的に示す図である。
【図６Ｆ】高周波電力増幅器の回路構成及び実際の基板への配置レイアウトの他の一例を模式的に示す図である。
【図６Ｇ】高周波電力増幅器の回路構成及び実際の基板への配置レイアウトの他の一例を模式的に示す図である。
【図７】実施形態３に係る高周波電力増幅装置が有する高周波電力増幅器の回路構成及び実際の基板への配置レイアウトの一例を模式的に示す図である。
【図８】電力増幅器の詳細な回路構成を示す回路図である。
【図９】実施形態３の比較例の高周波電力増幅器の回路構成及び実際の基板への配置レイアウトの一例を模式的に示す図である。
【図１０】実施形態３に係る高周波電力増幅装置が有する高周波電力増幅器の回路構成及び実際の基板への配置レイアウトの他の一例を模式的に示す図である。
【図１１】実施形態４に係る高周波電力増幅装置が有する高周波電力増幅器の回路構成及び実際の基板への配置レイアウトの一例を模式的に示す図である。
【図１２】実施形態４の比較例の高周波電力増幅器の回路構成及び実際の基板への配置レイアウトの一例を模式的に示す図である。
【図１３】高周波電力増幅器の回路構成及び実際の基板への配置レイアウトの他の一例を模式的に示す図である。
【図１４】従来の移動体通信端末の構成を示すブロック図である。
【図１５】課題を説明するための移動体通信端末の一部の構成を示す図である。
【図１６】課題を説明するための移動体通信端末の一部の構成の配置レイアウトを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００６４】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００６５】
（実施形態１）
まず、本発明の実施形態１に係る高周波電力増幅装置を有する無線通信装置について説明する。図１は、本発明の実施形態１に係る高周波電力増幅装置を有する無線通信装置の構成及び実際の基板への配置レイアウトを模式的に示すブロック図である。
【００６６】
同図に示す無線通信装置１００は、マルチバンド・マルチモードに対応する。本実施形態においては説明の簡便性を考慮して、欧州・アジアを中心に広く用いられている１．８ＧＨｚ帯域のＤＣＳモード、９００ＭＨｚ帯域のＧＳＭモード、２ＧＨｚ帯域のＵＭＴＳモード、８５０ＭＨｚ帯域のＵＭＴＳモードの４バンド・３モードへの対応を例として説明する。
【００６７】
無線通信装置１００は、高周波電力増幅器１１０と、受信部１２０と、アンテナスイッチ１３０と、アンテナ１４０と、ＲＦＩＣ１５０と、ベースバンドＬＳＩ１６０と、デュプレクサ１７０ａ及び１７０ｂと、フィルタ１８０ａ及び１８０ｂとを備える。
【００６８】
高周波電力増幅器１１０は、ＲＦＩＣ１５０から出力された高周波信号を増幅し、増幅した高周波信号を送信信号として出力する。この高周波電力増幅器１１０は、入力端子ＩＮ１及びＩＮ２と、出力端子ＯＵＴ＿Ａ１、ＯＵＴ＿Ａ２、ＯＵＴ＿Ｂ１及びＯＵＴ＿Ｂ２とを有し、入力端子ＩＮ１及びＩＮ２には、モードに関わらず比較的周波数が近いバンドの高周波信号が入力され、出力端子ＯＵＴ＿Ａ１、ＯＵＴ＿Ａ２、ＯＵＴ＿Ｂ１及びＯＵＴ＿Ｂ２からはモード及びバンドに１対１で対応した送信信号を出力する。
【００６９】
例えば、入力端子ＩＮ１には１．８ＧＨｚ帯域のＤＣＳモードの高周波信号と２ＧＨｚ帯域のＵＭＴＳモードの高周波信号とが択一的に入力され、入力端子ＩＮ２には９００ＭＨｚ帯域のＧＳＭモードの高周波信号と８５０ＭＨｚ帯域のＵＭＴＳモードの高周波信号とが択一的に入力される。また、出力端子ＯＵＴ＿Ａ１から２ＧＨｚ帯域のＵＭＴＳモードの送信信号を出力し、出力端子ＯＵＴ＿Ａ２から８５０ＭＨｚ帯域のＵＭＴＳモードの送信信号を出力し、出力端子ＯＵＴ＿Ｂ１から１．８ＧＨｚ帯域のＤＣＳモードの送信信号を出力し、出力端子ＯＵＴ＿Ｂ２から９００ＭＨｚ帯域のＧＳＭモードの送信信号を出力する。
【００７０】
受信部１２０は、アンテナ１４０で受信された受信信号を、アンテナスイッチ１３０を介して受信する、アンテナスイッチ１３０及びデュプレクサ１７０ａ介して受信する、又は、アンテナスイッチ１３０及びデュプレクサ１７０ｂを介して受信する。そして、受信部１２０は、受信した受信信号を増幅して、増幅した受信信号をＲＦＩＣ１５０へ出力する。
【００７１】
具体的には、受信部１２０は、受信増幅器ＲｘＡ１、ＲｘＡ２、ＲｘＢ１、ＲｘＢ２を有する。受信増幅器ＲｘＡ１は、送信周波数が２ＧＨｚ帯域のＵＭＴＳモードに対応する受信周波数帯域のＵＭＴＳモードの受信信号を増幅する。受信増幅器ＲｘＡ２は、送信周波数が８５０ＭＨｚ帯域のＵＭＴＳモードに対応する受信周波数帯域のＵＭＴＳモードの受信信号を増幅する。受信増幅器ＲｘＢ１は、１．８ＧＨｚ帯域のＤＣＳモードの受信期間に、アンテナ１４０からアンテナスイッチ１３０を介して入力された１．８ＧＨｚ帯域のＤＣＳモードの受信信号を増幅する。受信増幅器ＲｘＢ２は、９００ＭＨｚ帯域のＧＳＭモードの受信期間に、アンテナ１４０からアンテナスイッチ１３０を介して入力された９００ＭＨｚ帯域のＧＳＭモードの受信信号を増幅する。
【００７２】
アンテナスイッチ１３０は、アンテナ１４０に接続された１つの出力端子と、デュプレクサ１７０ａ及び１７０ｂとフィルタ１８０ａ及び１８０ｂと受信部１２０とのそれぞれと１対１に対応して接続された６つの入力端子とを有し、６つの入力端子のいずれかを出力端子と接続することにより、送信信号及び受信信号を伝播する。ここで、デュプレクサ１７０ａの送受信端子と電気的に接続された入力端子は本発明の第１入力スイッチ端子であって、デュプレクサ１７０ｂの送受信端子と電気的に接続された入力端子は本発明の第２入力スイッチ端子であって、フィルタ１８０ａと電気的に接続された入力端子は本発明の第３入力スイッチ端子であって、フィルタ１８０ｂと電気的に接続された入力端子は本発明の第４入力スイッチ端子であって、受信増幅器ＲｘＢ１と電気的に接続された入力端子は本発明の第５入力スイッチ端子であって、受信増幅器ＲｘＢ２と電気的に接続された入力端子は本発明の第６入力スイッチ端子である。なお、アンテナ１４０に接続された１つの出力端子は本発明の出力スイッチ端子である。
【００７３】
アンテナ１４０は、アンテナスイッチ１３０を介して伝播された送信信号を送信する。また、他の無線通信装置から送信された信号を受信信号として受信する。
【００７４】
ＲＦＩＣ１５０は、ベースバンドＬＳＩ１６０から出力された送信ベースバンド信号を高周波信号に変換する。また、受信部１２０から入力された受信ベースバンド信号を復調することにより受信ベースバンド信号を生成し、生成した受信ベースバンド信号をベースバンドＬＳＩ１６０へ出力する。
【００７５】
ベースバンドＬＳＩ１６０は、例えば音声信号に対して圧縮及びコーディングなどの信号処理を施し、送信ベースバンド信号を生成し、生成した送信ベースバンド信号をＲＦＩＣ１５０へ出力する。また、ベースバンドＬＳＩ１６０は、ＲＦＩＣ１５０から入力された復調された受信信号に対して、例えばサンプリングなどの信号処理を施し、音声信号に変換する。
【００７６】
デュプレクサ１７０ａ及び１７０ｂは、高周波電力増幅器１１０からのＵＭＴＳモードの送信信号を帯域制限し、アンテナスイッチ１３０を介してアンテナ１４０から送信を行う。また、アンテナスイッチ１３０から受信部１２０への受信信号の帯域制限を行う。具体的には、デュプレクサ１７０ａは、本発明の第１デュプレクサであって、高周波電力増幅器１１０の出力端子ＯＵＴ＿Ａ１から出力された２ＧＨｚ帯域のＵＭＴＳモードの送信信号を帯域制限し、アンテナスイッチ１３０へ出力する。また、デュプレクサ１７０ａは、アンテナ１４０及びアンテナスイッチ１３０を介して入力された受信信号を帯域制限し、受信増幅器ＲｘＡ１へ出力する。一方、デュプレクサ１７０ｂは、本発明の第２デュプレクサであって、高周波電力増幅器１１０の出力端子ＯＵＴ＿Ａ２から出力された８５０ＭＨｚ帯域のＵＭＴＳモードの送信信号を帯域制限し、アンテナスイッチ１３０へ出力する。また、デュプレクサ１７０ｂは、アンテナ１４０及びアンテナスイッチ１３０を介して入力された受信信号を帯域制限し、受信増幅器ＲｘＡ２へ出力する。
【００７７】
フィルタ１８０ａ及び１８０ｂは、高周波電力増幅器１１０からのＤＣＳモード、ＧＳＭモードの送信信号を帯域制限し、アンテナスイッチ１３０を介してアンテナ１４０から送信を行う。
【００７８】
以上のような構成を有する無線通信装置１００は、１．８ＧＨｚ帯域のＤＣＳモード、９００ＭＨｚ帯域のＧＳＭモード、２ＧＨｚ帯域のＵＭＴＳモード、８５０ＭＨｚ帯域のＵＭＴＳモードの４バンド・３モードに対応して通信できる。
【００７９】
なお、図１に示す高周波電力増幅器１１０と、受信部１２０と、デュプレクサ１７０ａ及び１７０ｂと、フィルタ１８０ａ及び１８０ｂとを含み、図１において点線で示す高周波電力増幅装置１９０は、本発明の高周波電力増幅装置である。
【００８０】
次に、実施形態１に係る無線通信装置１００の動作を説明する。なお、以下では、高周波信号、送信信号及び受信信号を特に区別せず、単に高周波信号と記載する場合がある。
【００８１】
図１において、アンテナ１４０は高周波信号の送受信を行い、アンテナ１４０からの送受信信号及びモード信号をアンテナスイッチ１３０で切り替え、アンテナスイッチ１３０からの受信信号を受信部１２０で増幅し、アンテナ１４０からの受信信号及びアンテナ１４０への送信信号をＲＦＩＣ１５０でモード選択及び周波数変換し、ＲＦＩＣ１５０からの受信信号及びＲＦＩＣ１５０への送信信号をベースバンドＬＳＩ１６０で信号処理し、ＲＦＩＣ１５０からの送信信号を高周波電力増幅器１１０で電力増幅する。
【００８２】
図２は、高周波電力増幅器１１０の具体的な回路構成及び実際の基板への配置レイアウトを模式的に示す図である。
【００８３】
同図に示すように、高周波電力増幅器１１０は、入力端子ＩＮ１及びＩＮ２と、電力増幅器１０１、１０２、１０３及び１０４と、送信配線１１１〜１１４と、出力端子ＯＵＴ＿Ａ１、ＯＵＴ＿Ａ２、ＯＵＴ＿Ｂ１及びＯＵＴ＿Ｂ２とを有する。
【００８４】
言い換えると、この高周波電力増幅器１１０は、第１モードと、第１モードとは異なる通信方式である第２モードとを含む複数の通信モードの高周波信号の電力増幅に用いられ、第１モードかつ第１の周波数帯域内の第１高周波信号と、第２モードかつ第１の周波数帯域内の第３高周波信号とが択一的に入力される第１入力端子と、第１モードかつ第１の周波数帯域と異なる周波数帯域である第２の周波数帯域内の第２高周波信号と、第２モードかつ第２の周波数帯域内の第４高周波信号とが択一的に入力される第２入力端子と、第１入力端子に入力された第１高周波信号を増幅する第１電力増幅器と、第２入力端子に入力された第２高周波信号を増幅する第２電力増幅器と、第１入力端子に入力された第３高周波信号を増幅する第３電力増幅器と、第２入力端子に入力された第４高周波信号を増幅する第４電力増幅器とを有し、第１電力増幅器、第２電力増幅器、第３電力増幅器及び第４電力増幅器は、この順に並んで配置されている。
【００８５】
ここで、第１モード及び第２モードとは、大きくはアクセス方式に対応し、例えば、第１モードがＣＤＭＡモード、第２モードがＴＤＭＡモードである。また具体的には、アクセス方式毎の通信システムに対応し、例えば、第１モードは、アクセス方式がＣＤＭＡモードであるＵＭＴＳモードであり、第２モードは、アクセス方式がＴＤＭＡモードであるＤＣＳモード及びＧＳＭモードである。また、第１の周波数帯域及び第２の周波数帯域とは、高周波電力増幅器１１０に入力される高周波信号のうち、周波数帯域が比較的近い高周波信号の帯域を含む周波数帯域である。例えば、本実施形態では、第１の周波数帯域とは、２ＧＨｚ帯域と１．８ＧＨｚ帯域とを含む比較的高い周波数帯域であり、第２の周波数帯域とは、８５０ＭＨｚ帯域と９００ＭＨｚ帯域とを含む比較的低い周波数帯域である。
【００８６】
入力端子ＩＮ１は、本発明の第１入力端子であって、比較的高い周波数帯域の高周波信号である、１．８ＧＨｚ帯域のＤＣＳモードの高周波信号及び２ＧＨｚ帯域のＵＭＴＳモードの高周波信号が入力される。入力端子ＩＮ２は、本発明の第２入力端子であって、比較的低い周波数帯域の高周波信号である、８５０ＭＨｚ帯域のＵＭＴＳモードの高周波信号及び９００ＭＨｚ帯域のＧＳＭモードの高周波信号が入力される。
【００８７】
なお、２ＧＨｚ帯域のＵＭＴＳモードの高周波信号は本発明の第１高周波信号であり、８５０ＭＨｚ帯域のＵＭＴＳモードの高周波信号は本発明の第２高周波信号であり、１．８ＧＨｚ帯域のＤＣＳモードの高周波信号は本発明の第３高周波信号であり、９００ＭＨｚ帯域のＧＳＭモードの高周波信号は本発明の第４高周波信号である。
【００８８】
つまり、ＲＦＩＣ１５０から高周波電力増幅器１１０へ入力される高周波信号は、比較的周波数帯域が近い２ＧＨｚ帯域の高周波信号と１．８ＧＨｚ帯域の高周波信号とが入力端子ＩＮ１へ、８５０ＭＨｚ帯域の高周波信号と９００ＭＨｚ帯域の高周波信号とが入力端子ＩＮ２へ、モードに関わらず入力される。
【００８９】
電力増幅器１０１は、入力側が入力端子ＩＮ１と接続され、入力端子ＩＮ１に入力された２ＧＨｚ帯域のＵＭＴＳモードの高周波信号を増幅する。電力増幅器１０２は、入力側が入力端子ＩＮ２と接続され、入力端子ＩＮ２に入力された８５０ＭＨｚ帯域のＵＭＴＳモードの高周波信号を増幅する。電力増幅器１０３は、入力側が入力端子ＩＮ１と接続され、入力端子ＩＮ１に入力された１．８ＧＨｚ帯域のＤＣＳモードの高周波信号を増幅する。電力増幅器１０４は、入力側が入力端子ＩＮ２と接続され、入力端子ＩＮ２に入力された９００ＭＨｚ帯域のＧＳＭモードの高周波信号を増幅する。
【００９０】
これらの電力増幅器１０１と、電力増幅器１０２と、電力増幅器１０３と、電力増幅器１０４とは、この順に並んで配置されている。
【００９１】
これにより、１．８ＧＨｚ帯域のＤＣＳモードの高周波信号及び９００ＭＨｚ帯域のＧＳＭモードの高周波信号の送信時に、１．８ＧＨｚ帯域のＤＣＳモードの高周波信号及び９００ＭＨｚ帯域のＧＳＭモードの高周波信号が、２ＧＨｚ帯域のＵＭＴＳモードの高周波信号の受信経路、及び、９００ＭＨｚ帯域のＧＳＭモードの高周波信号の受信経路に漏れることを防止することが可能となる。例えば、図１６に示すように、第２の送信経路９１１１と受信経路９１２３との交差を解消できるので、第２の送信経路９１１１から受信経路９１２３への高周波信号の漏れを防止できる。よって、受信感度の劣化を低減可能となる。
【００９２】
送信配線１１１は、本発明の第１送信配線であって、一端が電力増幅器１０１の出力側に接続され、他端が出力端子ＯＵＴ＿Ａ１に接続されている。送信配線１１２は、本発明の第２送信配線であって、一端が電力増幅器１０２の出力側に接続され、他端が出力端子ＯＵＴ＿Ａ２に接続されている。送信配線１１３は、本発明の第３送信配線であって、一端が電力増幅器１０３の出力側に接続され、他端が出力端子ＯＵＴ＿Ｂ１に接続されている。送信配線１１４は、本発明の第４送信配線であって、一端が電力増幅器１０４の出力側に接続され、他端が出力端子ＯＵＴ＿Ｂ２に接続されている。
【００９３】
これらの送信配線１１１〜１１４は互いに交差せず、受信部１２０は送信配線１１３及び１１４よりも送信配線１１１及び１１２の近くに配置されている。
【００９４】
このように構成された高周波電力増幅器１１０は、入力端子ＩＮ１に入力される２ＧＨｚ帯域のＵＭＴＳモードの高周波信号を、電力増幅器１０１で増幅して出力端子ＯＵＴ＿Ａ１から出力する。同様に、入力端子ＩＮ１に入力される１．８ＧＨｚ帯域のＤＣＳモードの高周波信号を、電力増幅器１０３で増幅して出力端子ＯＵＴ＿Ｂ１から出力する。また、入力端子ＩＮ２に入力される９００ＭＨｚ帯域のＧＳＭモードの高周波信号を、電力増幅器１０４で増幅して出力端子ＯＵＴ＿Ｂ２から出力する。同様に、入力端子ＩＮ２に入力される８５０ＭＨｚ帯域のＵＭＴＳモードの高周波信号を、電力増幅器１０２で増幅して出力端子ＯＵＴ＿Ａ２から出力する。
【００９５】
また、図２に示すように、２ＧＨｚ帯域のＵＭＴＳモードの送信信号を出力する出力端子ＯＵＴ＿Ａ１と、８５０ＭＨｚ帯域のＵＭＴＳモードの送信信号を出力する出力端子ＯＵＴ＿Ａ２とは、隣接するように、あるいは他の出力端子を間に挟まないように配置され、１．８ＧＨｚ帯域のＤＣＳモードの送信信号を出力する出力端子ＯＵＴ＿Ｂ１と、９００ＭＨｚ帯域のＧＳＭモードの送信信号を出力する出力端子ＯＵＴ＿Ｂ２とは、隣接するように、あるいは他の出力端子を間に挟まないように配置されている。
【００９６】
また、送信配線１１１〜１１４は互いに十分なアイソレーションが確保されるようにレイアウトされている。
【００９７】
図３Ａは、本実施形態に係る高周波電力増幅装置１９０の配置レイアウトの一例を示す図であり、図３Ｂは、高周波電力増幅装置１９０の配置レイアウトの他の一例を示す図である。以下、図３Ａに示す配置レイアウトを有する高周波電力増幅装置１９０と、図３Ｂに示す配置レイアウトを有する高周波電力増幅装置１９０とを区別するために、図３Ａに示す配置レイアウトを有する高周波電力増幅装置を高周波電力増幅装置１９０Ａ、図３Ｂに示す配置レイアウトを有する高周波電力増幅装置を高周波電力増幅装置１９０Ｂと記載する。なお、特に両者を区別しない場合は、高周波電力増幅装置１９０と記載する。
【００９８】
図３Ａに示す高周波電力増幅装置１９０Ａは、図１及び高周波電力増幅器１１０が形成された半導体基板１４１と、デュプレクサ１７０ａ及び１７０ｂと、フィルタ１８０ａ及び１８０ｂと、アンテナスイッチ１３０と、受信部１２０が実装された多層プリント基板１４２を備える。
【００９９】
半導体基板１４１には、図２に示した電力増幅器１０１〜１０４と、送信配線１１１〜１１４とが形成されている。
【０１００】
多層プリント基板１４２は、本発明の基板であって、送信配線１１５〜１１８と、送受信配線１２１及び１２２と、受信配線１３１〜１３４とが形成されている。
【０１０１】
送信配線１１５は、本発明の第５送信配線であって、一端が送信配線１１１の他端に接続され、他端がデュプレクサ１７０ａの送信端子に接続されている。送信配線１１６は、本発明の第６送信配線であって、一端が送信配線１１２の他端に接続され、他端がデュプレクサ１７０ｂの送信端子に接続されている。送信配線１１７は、本発明の第７送信配線であって、一端が送信配線１１３の他端に接続され、他端がフィルタ１８０ａを介してアンテナスイッチ１３０の第３入力端子に接続されている。送信配線１１８は、本発明の第８送信配線であって、一端が送信配線１１４の他端に接続され、他端がフィルタ１８０ｂを介してアンテナスイッチ１３０の第４入力端子に接続されている。
【０１０２】
送受信配線１２１は、一端がデュプレクサ１７０ａの送受信端子に接続され、他端がアンテナスイッチ１３０の第１入力端子に接続されている。送受信配線１２２は、一端がデュプレクサ１７０ｂの送受信端子に接続され、他端がアンテナスイッチ１３０の第２入力端子に接続されている。
【０１０３】
受信配線１３１は、本発明の第１受信配線であって、一端がデュプレクサ１７０ａの受信端子に接続され、他端が受信増幅器ＲｘＡ１の入力端子に接続されている。受信配線１３２は、本発明の第２受信配線であって、一端がデュプレクサ１７０ｂの受信端子に接続され、他端が受信増幅器ＲｘＡ２の入力端子に接続されている。受信配線１３３は、一端がアンテナスイッチ１３０の第５入力端子に接続され、他端が受信増幅器ＲｘＢ１の入力端子に接続されている。受信配線１３４は、一端がアンテナスイッチ１３０の第６入力端子に接続され、他端が受信増幅器ＲｘＢ２の入力端子に接続されている。なお、受信増幅器ＲｘＡ１、ＲｘＡ２、ＲｘＢ１及びＲｘＢ２それぞれの入力端子は、受信部１２０の入力端子と実質的に同じとみなし、受信配線１３１〜１３４は、プリント基板１４２に形成されているとする。
【０１０４】
なお、デュプレクサ１７０ａの送信端子は本発明の第１送信端子であって、デュプレクサ１７０ａの送受信端子は本発明の第１送受信端子であって、デュプレクサ１７０ａの受信端子は本発明の第１受信端子である。また、デュプレクサ１７０ｂの送信端子は本発明の第２送信端子であって、デュプレクサ１７０ｂの送受信端子は本発明の第２送受信端子であって、デュプレクサ１７０ｂの受信端子は本発明の第２受信端子である。
【０１０５】
以上説明した送信配線１１５〜１１８と、送受信配線１２１及び１２２と、受信配線１３１、１３３及び１３４とは、それぞれ、多層プリント基板１４２の第１配線層に形成され、受信配線１３２は、多層プリント基板１４２の第１配線層とは異なる第２配線層に形成されている。例えば、多層プリント基板１４２は４層基板であり、第１配線層は多層プリント基板１４２の表面の配線層であり、第２配線層は裏面の配線層である。
【０１０６】
受信配線１３１は、送信配線１１７及び送信配線１１８のいずれとも交差せず、受信配線１３２も、送信配線１１７及び送信配線１１８のいずれとも交差しない。
【０１０７】
これにより、高周波電力増幅装置１９０が１．８ＧＨｚ帯域のＤＣＳモードで通信している場合における、受信配線１３１及び受信配線１３２を介して伝播する１．８ＧＨｚ帯域かつＤＣＳモードの高周波信号の送信電力の漏れによる受信感度の劣化を、確実に低減できる。また、高周波電力増幅装置１９０が９００ＭＨｚ帯域のＧＳＭモードで通信している場合における、受信配線１３１及び受信配線１３２を介して伝播する９００ＭＨｚ帯域かつＧＳＭモードの高周波信号の送信電力の漏れによる受信感度の劣化を、確実に低減できる。
【０１０８】
また、受信配線１３１は、送信配線１１７及び送信配線１１８のいずれとも１００μｍ以上離間して配置され、受信配線１３２は、送信配線１１７及び送信配線１１８のいずれとも１００μｍ以上離間して配置されている。
【０１０９】
これにより、受信配線１３１と送信配線１１７とのアイソレーション、受信配線１３１と送信配線１１８とのアイソレーション、受信配線１３２と送信配線１１７とのアイソレーション、及び、受信配線１３２と送信配線１１８とのアイソレーションが向上し、高周波信号の送信電力の漏れによる受信感度の劣化を、一層低減できる。
【０１１０】
具体的には、例えば、受信配線１３１の配線幅が１００μｍ、送信配線１１７の配線幅も１００μｍ、受信配線１３１と送信配線１１７との最短距離が１００μｍの場合、受信配線１３１と送信配線１１７との間の容量成分は０．００１ｐＦ程度となる。容量成分が０．００１ｐＦ以下であれば、送信配線１１７を伝播する１．８ＧＨｚ帯域の高周波信号の送信電力の受信配線１３１への漏れを十分に抑制できる。つまり、受信感度の劣化を一層低減できる。また、受信配線１３１の配線幅が１００μｍ、送信配線１１８の配線幅も１００μｍ、受信配線１３１と送信配線１１８との最短距離が１００μｍの場合、受信配線１３１と送信配線１１８との容量成分は０．００１ｐＦとなる。よって、送信配線１１８を伝播する９００ＭＨｚ帯域のＧＳＭモードの高周波信号の送信電力の受信配線１３１への漏れを十分に抑制できる。また、これは、受信配線１３１に限らず受信配線１３２に関しても同様である。
【０１１１】
図３Ｂに示す高周波電力増幅装置１９０Ｂは、図３Ａに示した高周波電力増幅装置１９０Ａとほぼ同じであるが、高周波電力増幅装置１９０と比較して、受信配線１３１が第２配線層に形成されている点が異なる。
【０１１２】
これにより、送信配線１１７を伝播する１．８ＧＨｚ帯域かつＤＣＳモードの高周波信号の送信電力が空中を伝播することによる受信配線１３１への送信電力の漏れ、及び、送信配線１１８を伝播する９００ＭＨｚ帯域のＧＳＭモードの高周波信号の送信電力が空中を伝播することによる受信配線１３１への送信電力の漏れを低減できる。よって、高周波電力増幅装置１９０Ｂは、図３Ａに示した高周波電力増幅装置１９０Ａと比較して、高周波信号の送信電力の漏れによる受信感度の劣化を、より一層低減できる。
【０１１３】
以上のように、本実施形態に係る高周波電力増幅装置１９０は、ＣＤＭＡモードと、ＣＤＭＡモードとは異なる通信方式であるＴＤＭＡモードとを含む複数の通信モードの高周波信号の電力増幅に用いられる高周波電力増幅装置であって、ＣＤＭＡモードかつ第１の周波数帯域内の高周波信号である２ＧＨｚ帯域のＵＭＴＳモードの高周波信号と、ＴＤＭＡモードかつ第１の周波数帯域内の高周波信号である１．８ＧＨｚ帯域のＤＣＳモードの高周波信号とが択一的に入力される入力端子ＩＮ１と、ＣＤＭＡモードかつ第１の周波数帯域と異なる周波数帯域である第２の周波数帯域内の高周波信号である８５０ＭＨｚ帯域のＵＭＴＳモードの高周波信号と、ＴＤＭＡモードかつ第２の周波数帯域内の高周波信号である９００ＭＨｚ帯域のＧＳＭモードの高周波信号とが択一的に入力される入力端子ＩＮ２と、入力端子ＩＮ１に入力された２ＧＨｚ帯域のＵＭＴＳモードの高周波信号を増幅する電力増幅器１０１と、入力端子ＩＮ２に入力された８５０ＭＨｚ帯域のＵＭＴＳモードの高周波信号を増幅する電力増幅器１０２と、入力端子ＩＮ１に入力された１．８ＧＨｚ帯域のＤＣＳモードの高周波信号を増幅する電力増幅器１０３と、入力端子ＩＮ２に入力された９００ＭＨｚ帯域のＧＳＭモードの高周波信号を増幅する電力増幅器１０４とを有し、電力増幅器１０１、電力増幅器１０２、電力増幅器１０３及び電力増幅器１０４は、この順に並んで配置されている。
【０１１４】
これにより、１．８ＧＨｚ帯域のＤＣＳモードの高周波信号及び９００ＭＨｚ帯域のＧＳＭモードの高周波信号の送信時に、１．８ＧＨｚ帯域のＤＣＳモードの高周波信号及び９００ＭＨｚ帯域のＧＳＭモードの高周波信号が、２ＧＨｚ帯域のＵＭＴＳモードの高周波信号の受信経路、及び、９００ＭＨｚ帯域のＧＳＭモードの高周波信号の受信経路に漏れることを防止することが可能となる。よって、受信感度の劣化を低減可能となる。
【０１１５】
また、図３Ａ及び図３Ｂに示したように、高周波電力増幅器１１０の構成及び配置レイアウトを採用することにより、図１に示すような出力端子ＯＵＴ＿Ａ１とデュプレクサ１７０ａとの接続、及び出力端子ＯＵＴ＿Ａ２とデュプレクサ１７０ｂとの接続を無線通信装置１００のプリント基板１４２上に集約して配置することが可能となり、よりシンプルなレイアウトで小型化及び低コスト化が可能となる。
【０１１６】
また、出力端子ＯＵＴ＿Ｂ１とフィルタ１８０ａとの接続、及び出力端子ＯＵＴ＿Ｂ２とフィルタ１８０ｂとの接続も、同様に無線通信装置１００のプリント基板１４２上に集約して配置することが可能となり、よりシンプルなレイアウトで小型化及び低コスト化が可能となる。
【０１１７】
また、受信配線１３１は、送信配線１１７及び１１８のいずれとも交差せず、受信配線１３２も、送信配線１１７及び１１８のいずれとも交差しない。これにより、受信感度劣化を確実に低減できる。
【０１１８】
なお、電力増幅器１０１〜１０４は、化合物半導体ヘテロ接合バイポーラトランジスタ及び電界効果トランジスタを用いてもよい。
【０１１９】
（実施形態１の変形例）
実施形態１では、１．８ＧＨｚ帯域のＤＣＳモード、９００ＭＨｚ帯域のＧＳＭモード、２ＧＨｚ帯域のＵＭＴＳモード及び８５０ＭＨｚ帯域のＵＭＴＳモードの４バンド・３モードへの対応を例としていたが、さらに周波数帯域やモードの追加を行ってもよい。
【０１２０】
本変形例に係る高周波電力増幅装置は、実施形態１に係る高周波電力増幅装置１９０が対応するバンド及びモードに加えて、さらに、１．９ＧＨｚ帯域のＵＭＴＳモードに対応し、合計で５バンド・３モードに対応する構成を有する。
【０１２１】
図４は、実施形態１の変形例に係る高周波電力増幅装置を有する無線通信装置の構成及び実際の基板への配置レイアウトを模式的に示すブロック図である。
【０１２２】
同図に示す無線通信装置２００は、図１に示す無線通信装置１００と比較して、さらに１．９ＧＨｚ帯域のＵＭＴＳモードに対応し、５バンド・３モードに対応する。具体的には、この無線通信装置２００は、無線通信装置１００と比較して、アンテナスイッチ１３０に代わりアンテナスイッチ２３０を備え、高周波電力増幅装置１９０に代わり高周波電力増幅装置２９０を備える。
【０１２３】
アンテナスイッチ２３０は、アンテナスイッチ１３０と比較して、さらに１．９ＧＨｚ帯域のＵＭＴＳモードに対応する入力端子を有する。
【０１２４】
高周波電力増幅装置２９０は、図１と比較して、さらに１．９ＧＨｚ帯域のＵＭＴＳモードに対応するデュプレクサ２７０を備え、高周波電力増幅器１１０に代わり高周波電力増幅器２１０を備え、受信部１２０に代わり受信部２２０を備える。
【０１２５】
高周波電力増幅器２１０は、高周波電力増幅器１１０と比較して、さらに１．９ＧＨｚ帯域のＵＭＴＳモードに対応する出力端子ＯＵＴ＿Ａ３を有する。
【０１２６】
受信部２２０は、受信部１２０と比較して、さらに、アンテナ１４０からアンテナスイッチ２３０を介して入力された１．９ＧＨｚ帯域のＵＴＭＴＳモードに対応する受信周波数帯域の受信信号を増幅する受信増幅器ＲｘＡ３を有する。
【０１２７】
図５は、高周波電力増幅器２１０の具体的な回路構成及び実際の基板への配置レイアウトを模式的に示す図である。
【０１２８】
同図に示す高周波電力増幅器２１０は、図２に示した高周波電力増幅器１１０と比較して、さらに、ＵＭＴＳモード（この場合は１．９ＧＨｚ帯域）の電力増幅器１０５と、送信配線１１９と、上述した出力端子ＯＵＴ＿Ａ３とを有する。
【０１２９】
電力増幅器１０５は、入力側が入力端子ＩＮ１と接続され、入力端子ＩＮ１に入力された１．９ＧＨｚ帯域のＵＭＴＳモードの高周波信号を増幅する。この電力増幅器１０５は、電力増幅器１０１、電力増幅器１０２、電力増幅器１０５、電力増幅器１０３及び電力増幅器１０４の順になるように、並んで配置されている。
【０１３０】
送信配線１１９は、一端が電力増幅器１０５の出力側に接続され、他端が出力端子ＯＵＴ＿Ａ３に接続されている。送信配線１１１〜１１４及び送信配線１１９は互いに交差せず、受信部２２０は送信配線１１３及び１１４よりも送信配線１１１、１１２及び１１９の近くに配置されている。
【０１３１】
このように構成された高周波電力増幅器２１０は、高周波電力増幅器１１０と比較してさらに、入力端子ＩＮ１に入力される１．９ＧＨｚ帯域のＵＭＴＳモードの高周波信号を、電力増幅器１０５で増幅して出力端子ＯＵＴ＿Ａ３へ出力する。
【０１３２】
また、図５に示すように、２ＧＨｚ帯域のＵＭＴＳモードの信号を出力する出力端子ＯＵＴ＿Ａ１と、８５０ＭＨｚ帯域のＵＭＴＳモードの信号を出力する出力端子ＯＵＴ＿Ａ２と、１．９ＧＨｚ帯域のＵＭＴＳモードの信号を出力する出力端子ＯＵＴ＿Ａ３とは、隣接するように、あるいは他の出力端子を間に挟まないように配置される。
【０１３３】
また、送信配線１１１〜１１４及び送信配線１１９は互いに十分なアイソレーションを確保してレイアウトを行う。
【０１３４】
追加された周波数帯域・モードの動作に関しては、出力端子ＯＵＴ＿Ａ３から出力される１．９ＧＨｚ帯域のＵＭＴＳモードの送信信号は、デュプレクサ２７０で帯域制限されてスイッチ２３０を介してアンテナ１４０から送信される。
【０１３５】
以上のことから、本実施形態の高周波電力増幅器及びそれを用いた無線通信装置２００は、ＵＭＴＳモードに対応したデュプレクサ１７０ａ、１７０ｂ及び２７０からの配線が、ＧＳＭモード、ＤＣＳモードの送信経路と交差することがないので、受信部の受信感度劣化などの高周波特性の劣化問題を回避し、小型かつ抵抗コストで良好な無線通信特性の実現が可能となる。
【０１３６】
（実施形態２）
本実施形態に係る高周波電力増幅装置は、実施形態１に係る高周波電力増幅装置１９０とほぼ同じであるが、高周波電力増幅器１１０に代わり、高周波電力増幅器３１０Ａ〜３１０Ｇのいずれかを有する点が異なる。以下、本実施形態に係る高周波電力増幅装置について、図６Ａ〜図６Ｇを用いて説明する。
【０１３７】
図６Ａ〜図６Ｇは本発明の実施形態２に係る高周波電力増幅装置が有する高周波電力増幅器３１０Ａ〜３１０Ｇのそれぞれの回路構成及び実際の基板への配置レイアウトを模式的に示す図である。高周波電力増幅器３１０Ａ〜３１０Ｇは、実施形態１に係る高周波電力増幅装置１９０が有する高周波電力増幅器１１０と比較して、半導体基板上に形成される電力増幅器１０１〜１０４を複数の半導体基板に分離して構成した点が異なる。
【０１３８】
図６Ａは、実施形態２に係る高周波電力増幅装置が有する高周波電力増幅器の回路構成及び実際の基板への配置レイアウトの一例を模式的に示す図である。
【０１３９】
同図に示す高周波電力増幅器３１０Ａは、実施形態１に係る高周波電力増幅装置１９０が有する高周波電力増幅器１１０と比較して、半導体基板１４２がＩＣチップ３１１及び３１２からなり、電力増幅器１０１及び１０２がＩＣチップ３１１に形成され、電力増幅器１０３及び１０４がＩＣチップ３１２に形成されている点が異なる。言い換えると、高周波電力増幅器３１０Ａは、ＵＭＴＳモードの電力増幅器１０１及び１０２がＩＣチップ３１１に集積され、ＤＣＳモード及びＧＳＭモードの電力増幅器１０３及び１０４がＩＣチップ３１２に集積されている。これらのＩＣチップ３１１及び３１２は、多層プリント基板１４２に実装されている。
【０１４０】
なお、ＩＣチップ３１１は本発明の第１半導体基板であって、ＩＣチップ３１２は本発明の第２半導体基板である。また、実施形態１では、送信配線１１１〜１１４は半導体基板１４１に形成されていたが、本実施形態では、送信配線１１１〜１１４それぞれの一部は半導体基板１４１に形成され、送信配線１１１〜１１５それぞれの他部は多層プリント基板１４２に形成されている。
【０１４１】
以上のように、高周波電力増幅器３１０Ａを有する本実施形態に係る高周波電力増幅装置は、半導体基板１４１がＩＣチップ３１１及び３１２からなり、電力増幅器１０１及び１０２がＩＣチップ３１１に形成され、電力増幅器１０３及び１０４がＩＣチップ３１２に形成されている。
【０１４２】
これにより、互いに異なるＩＣチップに形成された２つの電力増幅器の出力側のアイソレーションが向上する。具体的には、電力増幅器１０１の出力側と電力増幅器１０３の出力側とのアイソレーション、電力増幅器１０１の出力側と電力増幅器１０４の出力側とのアイソレーション、電力増幅器１０２の出力側と電力増幅器１０３の出力側とのアイソレーション、及び、電力増幅器１０２の出力側と電力増幅器１０４の出力側とのアイソレーションが向上する。よって、各電力増幅器（電力増幅器１０１、電力増幅器１０２、電力増幅器１０３及び電力増幅器１０４）で増幅された高周波信号の送信電力の漏れによる受信感度の劣化を一層低減できる。
【０１４３】
図６Ｂは、実施形態２に係る高周波電力増幅装置が有する高周波電力増幅器の回路構成及び実際の基板への配置レイアウトの他の一例を模式的に示す図である。
【０１４４】
同図に示す高周波電力増幅器３１０Ｂは、図６Ａに示した高周波電力増幅器３１０Ａと比較して、電力増幅器１０１及び１０２と、電力増幅器１０１の入力側と電力増幅器１０３の入力側との接続点とがＩＣチップ３２１に形成され、電力増幅器１０３及び１０４と、電力増幅器１０２の入力側と電力増幅器１０４の入力側との接続点とがＩＣチップ３２２に形成されている点が異なる。これらのＩＣチップ３２１及び３２２は、多層プリント基板１４２に実装されている。
【０１４５】
具体的には、高周波電力増幅器３１０Ｂは、一端が入力端子ＩＮ１に接続され、他端が電力増幅器１０１の入力端子に接続された入力配線１５１と、一端が入力端子ＩＮ２に接続され、他端が電力増幅器１０２の入力端子に接続された入力配線１５２と、一端が入力配線１５１に接続され、他端が電力増幅器１０３の入力端子に接続された入力配線１５３と、一端が入力配線１５２に接続され、他端が電力増幅器１０４の入力端子に接続された入力配線１５４とを有する。入力配線１５３の一端はＩＣチップ３２１内で入力配線１５１と接続し、入力配線１５４の一端はＩＣチップ３２２内で入力配線１５２と接続する。
【０１４６】
なお、ＩＣチップ３２１は本発明の第１半導体基板であり、ＩＣチップ３２２は本発明の第２半導体基板である。また、入力配線１５１は本発明の第１入力配線であり、入力配線１５２は本発明の第２入力配線であり、入力配線１５３は本発明の第３入力配線であり、入力配線１５４は本発明の第４入力配線である。
【０１４７】
以上のように、高周波電力増幅器３１０Ｂを有する本実施形態に係る高周波電力増幅装置は、入力配線１５１と入力配線１５３との接続点がＩＣチップ３２１内に集積され、入力配線１５２と入力配線１５４との接続点がＩＣチップ３２２内に集積されている。
【０１４８】
これにより、高周波電力増幅器３１０Ｂを有する本実施形態に係る高周波電力増幅装置は、図６Ａに示す高周波電力増幅器３１０Ａを有する本実施形態に係る高周波電力増幅装置の構成に比べて、小型化が可能となる。
【０１４９】
図６Ｃは、実施形態２に係る高周波電力増幅装置が有する高周波電力増幅器の回路構成及び実際の基板への配置レイアウトの他の一例を模式的に示す図である。
【０１５０】
同図に示す高周波電力増幅器３１０Ｃは、図６Ｂに示した高周波電力増幅器３１０Ｂと比較して、ＩＣチップ３２１に代わりＩＣチップ３３１を有し、ＩＣチップ３２２に代わりＩＣチップ３３２を有する点が異なる。
【０１５１】
ＩＣチップ３３１は、ＩＣチップ３２１と比較して、入力配線１５１と入力配線１５２との接続点が形成されていない点が異なる。一方、ＩＣチップ３３２は、ＩＣチップ３２２と比較して、さらに、入力配線１５１と入力配線１５２との接続点が形成されている点が異なる。
【０１５２】
つまり、電力増幅器１０１及び１０２がＩＣチップ３３１に形成され、電力増幅器１０３及び１０４と、電力増幅器１０１の入力側と電力増幅器１０３の入力側との接続点と、電力増幅器１０２の入力側と電力増幅器１０４の入力側との接続点とがＩＣチップ３３２に形成されている点が異なる。これらのＩＣチップ３３１及び３３２は、多層プリント基板１４２に実装されている。
【０１５３】
なお、ＩＣチップ３３１は本発明の第１半導体基板であり、ＩＣチップ３３２は本発明の第２半導体基板である。
【０１５４】
以上のように、高周波電力増幅器３１０Ｃを有する本実施形態に係る高周波電力増幅装置は、電力増幅器１０３及び１０４が形成されているＩＣチップ３３２内に入力配線１５１と入力配線１５３との接続点及び入力配線１５２と入力配線１５４との接続点が集積されている。
【０１５５】
これにより、高周波電力増幅器３１０Ｃを有する本実施形態に係る高周波電力増幅装置は、図６Ｂに示す高周波電力増幅器３１０Ｂを有する本実施形態に係る高周波電力増幅装置の構成に比べて、ＩＣチップ３３２上での設計の自由度が向上する。また、入力配線１５１と入力配線１５３との接続点と、入力配線１５２と入力配線１５４との接続点との集約がより可能となり、より小型化が可能となる。
【０１５６】
図６Ｄは、実施形態２に係る高周波電力増幅装置が有する高周波電力増幅器の回路構成及び実際の基板への配置レイアウトの他の一例を模式的に示す図である。
【０１５７】
同図に示す高周波電力増幅器３１０Ｄは、図６Ｃに示した高周波電力増幅器３１０Ｃと比較して、ＩＣチップ３３１に代わりＩＣチップ３４１を有し、ＩＣチップ３３２に代わりＩＣチップ３４２を有する点が異なる。
【０１５８】
ＩＣチップ３４１は、ＩＣチップ３３１と比較して、入力配線１５１と入力配線１５３との接続点と、入力配線１５２と入力配線１５４との接続点とが形成されている点が異なる。一方、ＩＣチップ３４２は、ＩＣチップ３３２と比較して、入力配線１５１と入力配線１５３との接続点と、入力配線１５２と入力配線１５４との接続点とが形成されていない点が異なる。
【０１５９】
つまり、高周波電力増幅器３１０Ｄは、高周波電力増幅器３１０Ｃと比較して、入力配線１５１と入力配線１５３との接続点と、入力配線１５２と入力配線１５４との接続点とが、電力増幅器１０１及び電力増幅器１０２が形成されているＩＣチップ内に集積されている点が異なる。
【０１６０】
これにより、高周波電力増幅器３１０Ｄを有する本実施形態に係る高周波電力増幅装置は、ＩＣチップ３４２上での設計の自由度が向上する。また、図６Ｃに示す高周波電力増幅器３１０Ｃと同様に、入力配線１５１と入力配線１５３との接続点と、入力配線１５２と入力配線１５４との接続点との集約が可能となり、小型化が可能となる。
【０１６１】
図６Ｅは、実施形態２に係る高周波電力増幅装置が有する高周波電力増幅器の回路構成及び実際の基板への配置レイアウトの他の一例を模式的に示す図である。
【０１６２】
同図に示す高周波電力増幅器３１０Ｅは、図６Ａに示した高周波電力増幅器３１０Ａと比較して、ＩＣチップ３１１及び３１２に代わり、電力増幅器１０１が形成されたＩＣチップ３５１と、電力増幅器１０２が形成されたＩＣチップ３５２と、電力増幅器１０３及び１０４が形成されたＩＣチップ３５３とを備える。これらのＩＣチップ３５１〜３５３は、多層プリント基板１４２に実装されている。
【０１６３】
なお、ＩＣチップ３５１は本発明の第１半導体基板であり、ＩＣチップ３５２は本発明の第２半導体基板であり、ＩＣチップ３５３は本発明の第３半導体基板である。
【０１６４】
以上のように、高周波電力増幅器３１０Ｅを有する本実施形態に係る高周波電力増幅装置は、半導体基板１４１がＩＣチップ３５１〜３５３からなり、電力増幅器１０１がＩＣチップ３５１に形成され、電力増幅器１０２がＩＣチップ３５２に形成され、電力増幅器１０３及び１０４がＩＣチップ３５３に形成されている。
【０１６５】
これにより、高周波電力増幅器３１０Ｅを有する高周波電力増幅装置は、図６Ａに示した高周波電力増幅器３１０Ａを有する高周波電力増幅装置と比較して、さらに、電力増幅器１０１の出力側と電力増幅器１０２の出力側とのアイソレーションが向上する。よって、図６Ａに示す構成に比べて、各電力増幅器（電力増幅器１０１、電力増幅器１０２、電力増幅器１０２及び電力増幅器１０３）で増幅された高周波信号の送信電力の漏れによる受信感度の改善がさらに期待できる。
【０１６６】
図６Ｆは、実施形態２に係る高周波電力増幅装置が有する高周波電力増幅器の回路構成及び実際の基板への配置レイアウトの他の一例を模式的に示す図である。
【０１６７】
同図に示す高周波電力増幅器３１０Ｆは、図６Ｅに示した高周波電力増幅器３１０Ｅと比較して、ＩＣチップ３５１〜３５３に代わり、電力増幅器１０１及び１０２が形成されたＩＣチップ３６１と、電力増幅器１０３が形成されたＩＣチップ３６２と、電力増幅器１０４が形成されたＩＣチップ３６３とを備える。これらのＩＣチップ３６１〜３６３は、多層プリント基板１４２に実装されている。
【０１６８】
なお、ＩＣチップ３６１は本発明の第１半導体基板であり、ＩＣチップ３６２は本発明の第２半導体基板であり、ＩＣチップ３６３は本発明の第３半導体基板である。
【０１６９】
以上のように、高周波電力増幅器３１０Ｆを有する本実施形態に係る高周波電力増幅装置は、半導体基板１４１がＩＣチップ３６１〜３６３からなり、電力増幅器１０１及び１０２がＩＣチップ３６１に形成され、電力増幅器１０３がＩＣチップ３６２に形成され、電力増幅器１０４がＩＣチップ３６３に形成されている。
【０１７０】
これにより、高周波電力増幅器３１０Ｆを有する高周波電力増幅装置は、図６Ａに示した高周波電力増幅器３１０Ａを有する高周波電力増幅装置と比較して、さらに、電力増幅器１０３の出力側と電力増幅器１０４の出力側とのアイソレーションが向上する。よって、図６Ｅに示す構成と同様に、図６Ａに示す構成に比べて各電力増幅器（電力増幅器１０１、電力増幅器１０２、電力増幅器１０２及び電力増幅器１０３）で増幅された高周波信号の送信電力の漏れによる受信感度の改善がさらに期待できる。
【０１７１】
図６Ｇは、実施形態２に係る高周波電力増幅装置が有する高周波電力増幅器の回路構成及び実際の基板への配置レイアウトの他の一例を模式的に示す図である。
【０１７２】
同図に示す高周波電力増幅器３１０Ｇは、図６Ｆに示した高周波電力増幅器３１０Ｆと比較して、ＩＣチップ３６１〜３６４に代わり、電力増幅器１０１が形成されたＩＣチップ３７１と、電力増幅器１０２が形成されたＩＣチップ３７２と、電力増幅器１０３が形成されたＩＣチップ３７３と、電力増幅器１０４が形成されたＩＣチップ３７４とを備える。これらのＩＣチップ３７１〜３７２は、多層プリント基板１４２に実装されている。
【０１７３】
なお、ＩＣチップ３７１は本発明の第１半導体基板であり、ＩＣチップ３７２は本発明の第２半導体基板であり、ＩＣチップ３７３は本発明の第３半導体基板であり、ＩＣチップ３７４は本発明の第４半導体基板である。
【０１７４】
以上のように、高周波電力増幅器３１０Ｇを有する本実施形態に係る高周波電力増幅装置は、少なくとも1つの半導体基板１４１がＩＣチップ３７１〜３７４からなり、電力増幅器１０１がＩＣチップ３７１に形成され、電力増幅器１０２がＩＣチップ３７２に形成され、電力増幅器１０３がＩＣチップ３７３に形成され、電力増幅器１０４がＩＣチップ３７４に形成されている。
【０１７５】
これにより、高周波電力増幅器３１０Ｇを有する本実施形態に係る高周波電力増幅装置は、電力増幅器１０１〜１０４のうちいずれの２つの電力増幅器の出力側のアイソレーションも十分に確保できる。つまり、図６Ａ、図６Ｅ及び図６Ｆに示す構成に比べて、各電力増幅器（電力増幅器１０１、電力増幅器１０２、電力増幅器１０２及び電力増幅器１０３）で増幅された高周波信号の送信電力の漏れによる受信感度の改善がさらに期待できる。
【０１７６】
以上、実施形態２に係る高周波電力増幅装置が有する高周波電力増幅器の複数例について、図６Ａ〜図６Ｇを用いて説明した。このように本実施形態に係る高周波電力増幅装置は、異なるＩＣチップに形成された電力増幅器１０１〜１０４の出力側のアイソレーションが向上するため、各電力増幅器（電力増幅器１０１、電力増幅器１０２、電力増幅器１０２及び電力増幅器１０３）で増幅された高周波信号の送信電力の漏れによる受信感度の改善が期待できる。
【０１７７】
（実施形態３）
本実施形態に係る高周波電力増幅装置は、実施形態１に係る高周波電力増幅装置１９０と比較して、第１電力増幅器及び第２電力増幅器が多段接続されたｍ（ｍは自然数）個の増幅素子を有し、第３電力増幅器及び第４電力増幅器が多段接続されたｎ（ｎ＞ｍの自然数）個の増幅素子を有し、さらに、ｍ個の増幅素子及びｎ個の増幅素子のそれぞれに電源を供給するために、第１〜４電力増幅器に共通に設けられたｍ本の第１電源線と、第３電力増幅器及び第４電力増幅器に共通に設けられたｎ−ｍ本の第２電源線とを有し、ｍ本の第１電源線のそれぞれと、ｎ−ｍ本の第２電源線のそれぞれとは、互いに交差しない。これにより、本実施形態に係る高周波電力増幅装置は小型化できる。
【０１７８】
以下、本実施形態について、図７〜図１０を用いて説明する。
【０１７９】
本実施形態は、周波数帯域の数や変調方式に依存しないが、説明の簡便性を考慮し、以下の構成においては、欧州・アジアを中心に広く使用されている１．８ＧＨｚ帯域のＤＣＳモード、９００ＭＨｚ帯域のＧＳＭモード、２ＧＨｚ帯域のＵＭＴＳモード及び８５０ＭＨｚ帯域のＵＭＴＳモードの４バンド・３モードへの対応を例にして説明する。
【０１８０】
図７は、本実施形態に係る高周波電力増幅装置が有する高周波電力増幅器の回路構成及び実際の基板への配置レイアウトの一例を模式的に示す図である。
【０１８１】
同図に示す高周波電力増幅器４１０Ａは、図２に示した高周波電力増幅器１１０と比較して、電力増幅器１０１〜１０４に代わり、多段接続されたｍ（例えば２）個の増幅素子を有する電力増幅器４０１及び４０２と、多段接続されたｎ（例えば３）個の増幅素子を有する電力増幅器４０３及び４０４とを有し、さらに、電源端子４１１〜４１３と、電源線４１６〜４１８とを有する。
【０１８２】
各電力増幅器４０１〜４０４に要求される利得は、各電力増幅器４０１〜４０４が対応するモードの変調方式の送信システム要件に応じて異なる。この各電力増幅器４０１〜４０４に要求される利得に応じて、各電力増幅器４０１〜４０４の増幅素子の段数構成が決定される。
【０１８３】
例えば、本実施形態のように、ＵＭＴＳモードとＧＳＭモードとＤＣＳモードとの３モードに対応する高周波電力増幅器４１０Ａの場合、図７に示すように、ＵＭＴＳモードに対応する電力増幅器４０１及び４０２は２段の増幅素子を含み、ＧＳＭモード又はＤＣＳモードに対応する電力増幅器４０３及び４０４は３段の増幅素子を含む。
【０１８４】
なお、電力増幅器４０１は本発明の第１電力増幅器であって、電力増幅器４０２は本発明の第２電力増幅器であって、電力増幅器４０３は本発明の第３電力増幅器であって、電力増幅器４０４は本発明の第４電力増幅器である。
【０１８５】
電源線４１６は、本発明の第２電源線であって、電源端子４１１に供給された電源を電力増幅器４０３及び４０４のそれぞれが有する増幅素子に供給するために、電力増幅器４０３及び４０４に共通に設けられている。
【０１８６】
電源線４１７及び４１８は、本発明の第１電源線であって、電源端子４１２及び４１３に供給された電源を電力増幅器４０１〜４０４のそれぞれが有する増幅素子に供給するために電力増幅器４０１〜４０４に共通に設けられている。
【０１８７】
本例のように段数が異なる電力増幅器の組み合わせで高周波電力装置が構成される場合、段数が同じ電力増幅器を隣接して配置したことが本実施形態の特徴の１つである。つまり、電力増幅器４０１、電力増幅器４０２、電力増幅器４０３及び電力増幅器４０４は、この順に並んで配置されている。
【０１８８】
また、本実施形態の別の特徴は、全ての電力増幅器（電力増幅器４０１、電力増幅器４０２、電力増幅器４０３及び電力増幅器４０４）に共通に設けられた電源線（電源線４１７及び電源線４１８）と、一部の電力増幅器（電力増幅器４０３及び電力増幅器４０４）に共通に設けられた電源線４１６とは、互いに交差しないことである。
【０１８９】
これにより、電源線４１６〜４１８の交差が多く発生し複雑になることを防止できる。よって、高周波電力増幅器４１０Ａが小型化できるので、高周波電力増幅器４１０Ａを有する本実施形態に係る高周波電力増幅装置が小型化できる。
【０１９０】
ここで、電力増幅器４０１の詳細な構成について説明する。
【０１９１】
図８は、電力増幅器４０１の詳細な回路構成を示す回路図である。
【０１９２】
同図に示す電力増幅器４０１は、多段接続された２個の増幅素子を有し、入力端子Ｐｉｎから入力された高周波信号を増幅して出力端子Ｐｏｕｔへ出力する。この電力増幅器４０１は、整合回路ＭＣ１及びＭＣ２と、コンデンサＣ１〜Ｃ４と、インダクタＬ１及びＬ２と、前段トランジスタＴｒ１と、後段トランジスタＴｒ２と、バイアス回路Ｂ１及びＢ２とを有する。
【０１９３】
整合回路ＭＣ１は、入力端子Ｐｉｎを介して電力増幅器４０１の入力側に接続されている伝送ラインのインピーダンス（一般的に５０Ω）と、前段トランジスタＴｒ１の入力インピーダンスとの整合をとる。
【０１９４】
整合回路ＭＣ２は、出力端子Ｐｏｕｔを介して電力増幅器４０１の出力側に接続されている伝送ラインのインピーダンスと、後段トランジスタＴｒ２の出力インピーダンスとの整合をとる。
【０１９５】
前段トランジスタＴｒ１及び後段トランジスタＴｒ２は、本発明の増幅素子であって、ベースに入力された高周波信号を増幅してコレクタから出力する。
【０１９６】
ここで、前段トランジスタＴｒ１のベースはＤＣカット用のコンデンサＣ１を介して整合回路ＭＣ１に接続され、前段トランジスタＴｒ１のエミッタは接地され、前段トランジスタＴｒ１のコレクタはＤＣカット用のコンデンサＣ３を介して後段トランジスタＴｒ２のベースと接続されている。つまり、前段トランジスタＴｒ１及びＴｒ２は多段接続されている。また、前段トランジスタＴｒ１のベースはバイアス回路Ｂ１にも接続され、前段トランジスタＴｒ１のコレクタはインダクタＬ１を介して電圧Ｖｃｃが供給されている電源端子にも接続されている。
【０１９７】
一方、後段トランジスタＴｒ２のコレクタは、整合回路ＭＣ２に接続され、さらに、インダクタＬ２を介して電圧Ｖｃｃが供給されている電源端子にも接続されている。
【０１９８】
バイアス回路Ｂ１は、電源端子４１２から電源線４１７を介して供給された電圧Ｖｒｅｆ１に基づき前段トランジスタＴｒ１のバイアス電圧を生成し、前段トランジスタＴｒ１のベースへ供給する。
【０１９９】
バイアス回路Ｂ２は、電源端子４１３から電源線４１８を介して供給された電圧Ｖｒｅｆ２に基づき後段トランジスタＴｒ２のバイアス電圧を生成し、後段トランジスタＴｒ２のベースへ供給する。
【０２００】
なお、インダクタＬ１及びＬ２は、前段トランジスタＴｒ１及び後段トランジスタＴｒ２で増幅された高周波信号の電圧Ｖｃｃが供給されている電源端子への漏れを防止する、例えば、１／４波長に相当する伝送ラインである。
【０２０１】
このように構成された電力増幅器４０１は、電源端子４１２及び４１３に供給される電圧Ｖｒｅｆ１及びＶｒｅｆ２に応じて、動作及び非動作を切り替える。なお、電力増幅器４０２も、図８に示す電力増幅器４０１と同様の構成を有する。また、電力増幅器４０３及び４０４は、図８に示す構成に、さらに１つのトランジスタを多段接続した構成を有する。
【０２０２】
次に、本実施形態に係る高周波電力増幅装置が有する高周波電力増幅器４１０Ａの比較例として、増幅素子の段数が同じ電力増幅器を隣接して配置しない場合の、高周波電力増幅器の構成について説明する。
【０２０３】
図９は、実施形態３の比較例の高周波電力増幅器の回路構成及び実際の基板への配置レイアウトの一例を模式的に示す図である。
【０２０４】
この比較例の高周波電力増幅器５１０は、多段接続された２個の増幅素子を有する電力増幅器５０１及び５０３と、多段接続された３個の増幅素子を有する電力増幅器５０２及び５０４とを有し、電力増幅器５０１、電力増幅器５０２、電力増幅器５０３及び電力増幅器５０４は、この順に並んで配置されている。
【０２０５】
ここで、図７に示した高周波電力増幅器４１０Ａと図９に示した高周波電力増幅器５１０とを比較する。高周波電力増幅器４１０Ａでは電源線４１６〜４１８の交差する箇所が１箇所であるが、高周波電力増幅器５１０では電源線５１６〜５１８の交差する箇所が３箇所となっている。
【０２０６】
つまり、図７に示した高周波電力増幅器４１０Ａのように、増幅素子の段数が同じ電力増幅器を隣接して配置する方が、電源配線の交差が多く発生し複雑になることを防ぐことができる。
【０２０７】
以上のように、高周波電力増幅器４１０Ａを有する本実施形態に係る高周波電力増幅装置は、電力増幅器４０１及び４０２が多段接続された２個の増幅素子を有し、電力増幅器４０３及び４０４が多段接続された３個の増幅素子を有し、高周波電力増幅装置は、さらに、電力増幅器４０１及び４０２のそれぞれが有する２個の増幅素子のそれぞれと、電力増幅器４０３及び４０４のそれぞれが有する３個の増幅素子のそれぞれとに電源を供給するために、電力増幅器４０１〜４０４に共通に設けられた電源線４１７及び４１８と、電力増幅器４０３及び４０４に共通に設けられた電源線４１６とを有し、電源線４１７及び４１８のそれぞれと電源線４１６とは互いに交差しない。
【０２０８】
これにより、電源線４１６〜４１８の交差を少なくし、電源線４１６〜４１８の配置を簡素化できる。よって、本実施形態に係る高周波電力増幅装置は小型化できる。
【０２０９】
なお、本実施形態は、ＵＭＴＳモード、ＧＳＭモード及びＤＣＳモードで、かつ２段、３段の増幅素子を有する電力増幅器を含む構成について説明したが、これらのシステムや電力増幅器の段数に依存するものではなく、他のシステムにおいて、増幅素子の段数が異なる電力増幅器を配置する場合にも有効である。
【０２１０】
図１０は、本実施形態に係る高周波電力増幅装置が有する高周波電力増幅器の回路構成及び実際の基板への配置レイアウトの他の一例を模式的に示す図である。
【０２１１】
同図に示す高周波電力増幅器４１０Ｂは、１個の増幅素子を有する電力増幅器４０５及び４０６と、多段接続された２個の増幅素子を有する電力増幅器４０７及び４０８とを有し、電力増幅器４０５、電力増幅器４０６、電力増幅器４０７及び電力増幅器４０８はこの順に並んで配置されている。高周波電力増幅器４１０Ｂは、さらに、電力増幅器４０５〜４０８に共通に設けられた電源線４２２と、電力増幅器４０７及び４０８に共通に設けられた電源線４２６とを有し、電源線４２２と電源線４２１とは互いに交差しない。
【０２１２】
このように、図１０に示すような、１段、２段の増幅素子を有する電力増幅器を含む構成である高周波電力増幅器４１０Ｂにおいても、増幅素子の段数が同じ電力増幅器を隣接して配置した方が、電源配線が複雑になることを防ぐことができ、高周波電力増幅器の小型化が可能である。
【０２１３】
（実施形態４）
本実施形態に係る高周波電力増幅装置は、実施形態３に係る高周波電力増幅装置とほぼ同じであるが、半導体基板１４１が第１半導体基板と第２半導体基板とからなり、電力増幅器４０１及び４０２が第１半導体基板に形成され、電力増幅器４０３及び４０４が第２半導体基板に形成されている点が異なる。以下、本実施形態に係る高周波電力増幅装置について、図１１〜図１３を用いて説明する。なお、本実施形態についても実施形態３と同様、周波数帯域の数や変調方式に依存しないが、説明の簡便性を考慮し、以下の構成においては、１．８ＧＨｚ帯域のＤＣＳモード、９００ＭＨｚ帯域のＧＳＭモード、２ＧＨｚ帯域のＵＭＴＳモード、８５０ＭＨｚ帯域のＵＭＴＳモードの４バンド・３モードへの対応を例にして説明する。
【０２１４】
図１１は、実施形態４に係る高周波電力増幅装置が有する高周波電力増幅器の回路構成及び実際の基板への配置レイアウトの一例を模式的に示す図である。
【０２１５】
同図に示す高周波電力増幅器６１０Ａは、図７に示した高周波電力増幅器４１０Ａと比較して、電力増幅器４０１及び４０２がＩＣチップ６１１に形成され、電力増幅器４０３及び４０４がＩＣチップ６１２に形成されている点が異なる。
【０２１６】
このように、個別の半導体基板として高周波電力増幅器に配置する場合において、増幅素子の段数が同じ電力増幅器を同一半導体基板上に配置したことが本実施形態の特徴である。
【０２１７】
ＩＣチップ６１１は、電源端子４１２から電源線４１７を介して電源が供給される電源パッドｔｐ１２と、電源端子４１３から電源線４１８を介して電源が供給される電源パッドｔｐ１３とを有する。
【０２１８】
ＩＣチップ６１２は、電源端子４１１から電源線４１６を介して電源が供給される電源パッドｔｐ２１と、電源端子４１２から電源線４１７を介して電源が供給される電源パッドｔｐ２２と、電源端子４１３から電源線４１８を介して電源が供給される電源パッドｔｐ２３とを有する。
【０２１９】
次に、本実施形態に係る電力増幅装置が有する高周波電力増幅器６１０Ａの比較例として、増幅素子の段数が同じ電力増幅器を同一半導体基板上に配置しない場合の、高周波電力増幅器の構成について説明する。
【０２２０】
図１２は、実施形態４の比較例の高周波電力増幅器の回路構成及び実際の基板への配置レイアウトの一例を模式的に示す図である。
【０２２１】
同図に示す高周波電力増幅器７１０は、図９に示した高周波電力増幅器５１０が有する電力増幅器５０１及び５０２がＩＣチップ７１１に形成され、電力増幅器５０３及び５０４がＩＣチップ７１２に形成されている。
【０２２２】
ＩＣチップ７１１は３つの電源パッドｔｐ１１〜ｔｐ１３を有し、ＩＣチップ７１２も３つの電源パッドｔｐ２１〜ｔｐ２３を有する。
【０２２３】
ここで、図１１に示した高周波電力増幅器６１０Ａと図１２に示した高周波電力増幅器７１０とを比較する。高周波電力増幅器６１０Ａでは電源線４１６〜４１８の交差する箇所が１箇所であるが、高周波電力増幅器７１０では電源線５１６〜５１８の交差する箇所が３箇所となっている。また、高周波電力増幅器６１０Ａの電源パッドの数よりも、高周波電力増幅器６１０Ｂの電源パッドの数が、少ない。
【０２２４】
つまり、図１１に示した高周波電力増幅器６１０Ａのように、増幅素子の段数の同じ電力増幅器を同一チップに配置する構成の方が、電源配線の交差が多く発生し、複雑になることを防ぐことができる。また、電源パッド数が多くなることも防ぐことができ、これにより高周波電力増幅器の小型化が可能となる。
【０２２５】
以上のように、高周波電力増幅器６１０Ａを有する本実施形態に係る高周波電力増幅装置は、半導体基板１４１がＩＣチップ６１１及び６１２からなり、２個の増幅素子を有する電力増幅器４０１及び４０２がＩＣチップ６１１に形成され、３個の増幅素子を有する電力増幅器４０３及び４０４がＩＣチップ６１３に形成されている。
【０２２６】
これにより、電源配線４１６〜４１８の交差を少なくし、電源線４１６〜４１８の配置を簡素化できるとともに、電源パッドの数を少なくできる。よって、高周波電力増幅装置の小型化できる。
【０２２７】
なお、本実施形態は、ＵＭＴＳモード、ＧＳＭモード、ＤＣＳモードで、かつ２段、３段の増幅素子を有する電力増幅器を含む構成について説明したが、これらのシステムや増幅素子の段数に依存するものではなく、他のシステムにおいて、増幅素子の段数が異なる電力増幅器を個別の半導体基板として配置する場合にも有効である。
【０２２８】
図１３は、本実施形態に係る高周波電力増幅装置が有する高周波電力増幅器の回路構成及び実際の基板への配置レイアウトの他の一例を模式的に示す図である。
【０２２９】
同図に示す高周波電力増幅器６１０Ｂは、図１０に示した高周波電力増幅器４１０Ｂと比較して、電力増幅器４０５及び４０６がＩＣチップ６２１に形成され、電力増幅器４０７及び４０８がＩＣチップ６２２に形成されている点が異なる。
【０２３０】
このように、図１３に示すような、１段、２段の増幅素子を有する電力増幅器を含む構成である高周波電力増幅器６１０Ｂにおいても、増幅素子の段数が同じ電力増幅器を隣接して配置した方が、電源配線が複雑になることや半導体基板上の電源パッド数の増大を防ぐことができ、同様に高周波電力増幅器の小型化が可能である。
【０２３１】
以上、本発明に係る高周波電力増幅装置について、実施形態１〜４に基づき説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形を施してもよい。
【０２３２】
例えば、高周波電力増幅装置は、さらに、ＣＤＭＡモードの第５高周波信号を増幅する第５電力増幅器と、ＣＤＭＡモードの第６高周波信号を増幅する第６電力増幅器と、ＣＤＭＡモードの第７高周波信号を増幅する第７電力増幅器とを有し、第１の周波数帯域及び第２の周波数帯域は５つの通信バンドを含み、５つの通信バンドと、第１電力増幅器、第２電力増幅器及び第５〜７電力増幅器とは、１対１で対応し、５つの通信バンドと、第１高周波信号、第２高周波信号及び第５〜７高周波信号とは、１対１で対応し、第５電力増幅器、第６電力増幅器、第７電力増幅器、第１電力増幅器及び第２電力増幅器は、この順に並んで配置されていてもよい。
【０２３３】
また、本発明は上述した高周波電力増幅装置として実現できるだけでなく、このような高周波電力増幅装置を有する、例えば図１に示す無線通信装置１００としても実現できる。
【産業上の利用可能性】
【０２３４】
本発明に係る高周波電力増幅装置は、マルチバンド化又はマルチモード化に適しており、移動体通信端末などに適用される。
【符号の説明】
【０２３５】
１００、２００、９００  無線通信装置
１０１〜１０５、４０１〜４０８、５０１〜５０４、ＲｘＨＣ、ＲｘＬＣ、ＲｘＨＴ、ＲｘＬＴ  電力増幅器
１１０、２１０、３１０Ａ、３１０Ｂ、３１０Ｃ、３１０Ｄ、３１０Ｅ、３１０Ｆ、３１０Ｇ、４１０Ａ、４１０Ｂ、５１０、６１０Ａ、６１０Ｂ、７１０、８１０  高周波電力増幅器
１１１〜１１９  送信配線
１２０、２２０、９１２  受信部
１２１、１２２  送受信配線
１３０、２３０、８１３、９１３  アンテナスイッチ
１３１〜１３４  受信配線
１４０、８１４、９１４  アンテナ
１４１  半導体基板
１４２、９２０  多層プリント基板
１５０、９１５  ＲＦＩＣ
１５１〜１５４  入力配線
１６０、９１６  ベースバンドＬＳＩ
１７０ａ、１７０ｂ、２７０、８１７ａ、９１７ａ、９１７ｂ  デュプレクサ
１８０ａ、１８０ｂ、８１８ａ、８１８ｂ、８４０ｂ、８４０ｃ、８４０ｄ、８４０ｆ、９１８ａ、９１８ｂ  フィルタ
１９０、１９０Ａ、１９０Ｂ、２９０  高周波電力増幅装置
３１１、３１２、３１２、３２２、３３１、３３２、３４１、３４２、３５１、３５２、３５３、３６１、３６２、３６３、３７１〜３７４、６１１、６１２、６２１、６２２７１１、７１２  ＩＣチップ
４１１〜４１３  電源端子
４１６〜４１７、４２１、４２２、４２６、４２７、５１６〜５１８  電源線
８００  移動体通信端末
８０１  マイクロホン
８０６  スピーカ
８１５  ＲＦＩＣ
８１６  ベースバンド信号処理装置
８２０、８２１  整合回路
８６０  利得調整制御装置
９１１  送信部
８１１０、９１１０  第１の送信経路
８１１１、９１１１  第２の送信経路
８１１２、９１１２  第３の送信経路
８１２０〜８１２３  高周波受信回路装置
８１３０  送信回路
９１１３  第４の送信経路
９１２３  受信経路
Ｂ１、Ｂ２  バイアス回路
Ｃ１〜Ｃ４  コンデンサ
ＩＮ１、ＩＮ２、Ｐｉｎ  入力端子
Ｌ１、Ｌ２  インダクタ
ＯＵＴ＿Ａ１、ＯＵＴ＿Ａ２、ＯＵＴ＿Ａ３、ＯＵＴ＿Ｂ１、ＯＵＴ＿Ｂ２、Ｐｏｕｔ  出力端子
ＲｘＡ１、ＲｘＡ２、ＲｘＡ３、ＲｘＢ１、ＲｘＢ２  受信増幅器
ｔｐ１１〜ｔｐ１３、ｔｐ２１〜ｔｐ２３、ｔｐ３２、ｔｐ４１、ｔｐ４２  電源パッド
Ｔｒ１  前段トランジスタ
Ｔｒ２  後段トランジスタ
ＭＣ１、ＭＣ２  整合回路
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図６Ｅ】
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【図６Ｆ】
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【図６Ｇ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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