(57)【要約】【課題】電力増幅部が無バイアス状態になることなく、バイアス回路の切り替えが可能な送信回路を提供する。【解決手段】第１のバイアス回路２４は、電力増幅部１７に第１のバイアス信号を供給する。第２のバイアス回路２５は、電力増幅部１７に第２のバイアス信号を供給する。第１の遅延回路２２は、第１のバイアス回路２４の動作の切り替えを第１の遅延時間だけ遅延させる。第２の遅延回路２３は、第２のバイアス回路２５の動作の切り替えを第２の遅延時間だけ遅延させる。電力増幅部１７の動作モードの切り替え時に、増幅用トランジスタ１７１が無バイアス状態にならないように、第１のバイアス回路２４、及び第２のバイアス回路２５の両方が所定期間だけ同時に動作する。【選択図】図１
2010011449.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信信号を出力する送信回路であって、
振幅信号と位相信号とを生成する信号生成部と、
前記振幅信号を第１の利得で増幅する第１の可変利得アンプと、
前記第１の可変利得アンプを介して入力された前記振幅信号に応じた電圧を出力するレギュレータと、
前記位相信号を位相変調して、位相変調信号を出力する位相変調部と、
前記位相変調信号を第２の利得で増幅する第２の可変利得アンプと、
前記第２の可変利得アンプを介して入力された前記位相変調信号を、前記レギュレータから出力された電圧に応じて増幅することで、送信信号を出力する電力増幅部と、
前記電力増幅部に第１のバイアス信号を供給する第１のバイアス回路と、
前記電力増幅部に第２のバイアス信号を供給する第２のバイアス回路と、
前記第１のバイアス回路、及び前記第２のバイアス回路の動作を制御するバイアス制御部と、
パワー情報に基づいて、前記電力増幅部の動作モードを切り替えるか否かを判断するモード切り替え判断部と、
前記モード切り替え判断部の判断に応じて、前記第１のバイアス回路、及び前記第２のバイアス回路の動作の切り替えを前記バイアス制御部に指示するモード切り替え制御部と、
前記第１のバイアス回路の動作の切り替えを第１の遅延時間だけ遅延させる第１の遅延回路と、
前記第２のバイアス回路の動作の切り替えを第２の遅延時間だけ遅延させる第２の遅延回路とを備え、
前記電力増幅部は、前記位相変調信号を増幅する増幅用トランジスタを含み、
前記電力増幅部の動作モードの切り替え時に、前記第１のバイアス回路、及び前記第２のバイアス回路の両方が所定期間だけ同時に動作するように、前記第１の遅延時間、及び前記第２の遅延時間が設定されることを特徴とする、送信回路。
【請求項２】
前記第１の遅延回路を除き、前記バイアス制御部から前記第１のバイアス回路を介して、前記増幅用トランジスタのベース端子までの経路による遅延時間ｄ1の最小値をｍｉｎ（ｄ1）とし、前記第２の遅延回路を除き、前記バイアス制御部から前記第２のバイアス回路を介して、前記増幅用トランジスタのベース端子までの経路による遅延時間ｄ2の最大値をｍａｘ（ｄ2）とすると、
前記第１のバイアス回路から前記第２のバイアス回路に切り替える場合は、前記第１の遅延時間ｔ1、及び前記第２の遅延時間ｔ2は、（式１）の関係を満たすように設定されることを特徴とする、請求項１に記載の送信回路。
ｔ1＋ｍｉｎ（ｄ1）＞ｔ2＋ｍａｘ（ｄ2）    ・・・（式１）
【請求項３】
前記第１の遅延回路を除き、前記バイアス制御部から前記第１のバイアス回路を介して、前記増幅用トランジスタのベース端子までの経路による遅延時間ｄ1の最大値をｍａｘ（ｄ1）とし、前記第２の遅延回路を除き、前記バイアス制御部から前記第２のバイアス回路を介して、前記増幅用トランジスタのベース端子までの経路による遅延時間ｄ2の最小値をｍｉｎ（ｄ2）とすると、
前記第２のバイアス回路から前記第１のバイアス回路に切り替える場合は、前記第１の遅延時間ｔ1、及び前記第２の遅延時間ｔ2は、（式２）の関係を満たすように設定されることを特徴とする、請求項１に記載の送信回路。
ｔ1＋ｍａｘ（ｄ1）＜ｔ2＋ｍｉｎ（ｄ2）    ・・・（式２）
【請求項４】
前記電力増幅部の動作モード切り替え時に、前記電力増幅部の出力パワーの変動を防止するパワー制御ループをさらに備え、
前記パワー制御ループは、
前記電力増幅部が出力する送信信号を分配する分配器と、
前記電力増幅部の動作モードの切り替え時に、前記分配器の出力電力を検波し、当該出力電力に比例した電圧値を出力するディテクタと、
前記電力増幅部の動作モードを切り替える前に前記ディテクタが出力した電圧値と、前記電力増幅部の切り替え時に前記ディテクタが出力した電圧値とを比較し、その差分を出力する比較部と、
前記比較部が出力した差分と、前記パワー情報とに基づいて、前記電力増幅部の出力パワーが指定された出力パワーレベルに収束するように、前記第１の利得、及び前記第２の利得を算出するゲイン制御部とを備えることを特徴とする、請求項１に記載の送信回路。
【請求項５】
前記電力増幅部は、動作モードをコンプレスドモードと非コンプレスドモードとに切り替えて動作することを特徴とする、請求項１に記載の送信回路。
【請求項６】
前記電力増幅部が動作モードを切り替えた場合、前記パワー制御ループは、シンボルの境界の前後の一定期間内に、前記電力増幅部の出力パワーを指定された出力パワーレベルに収束させることを特徴とする、請求項４に記載の送信回路。
【請求項７】
通信機器であって、
送信信号を生成する送信回路と、
前記送信回路で生成された送信信号を出力するアンテナとを備え、
前記送信回路は、請求項１に記載の送信回路であることを特徴とする、通信機器。
【請求項８】
前記アンテナから受信した受信信号を処理する受信回路と、
前記送信回路で生成された送信信号を前記アンテナに出力し、前記アンテナから受信した受信信号を前記受信回路に出力するアンテナ共用部とをさらに備えることを特徴とする、請求項７に記載の通信機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話や無線ＬＡＮ等の通信機器に用いられる送信回路に関し、より特定的には、電力増幅部のバイアス制御を行う送信回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の高度情報化社会の中で、携帯電話や無線ＬＡＮ等の通信機器は、広いパワー増幅の範囲で送信信号の線形性を確保し、かつ低消費電力で動作することが求められている。そして、このような通信機器には、帯域幅に関係なく高精度な送信信号を出力し、かつ高効率で動作する送信回路が用いられる。以下に、従来の送信回路について説明する。
【０００３】
従来の送信回路としては、例えば、直交変調等の変調方式を利用して、送信信号を生成する送信回路（以下、直交変調回路と記す）があった。なお、直交変調回路については、広く知られているため説明を省略する。また、直交変調回路よりも高精度かつ高効率に動作する従来の送信回路としては、例えば、図１０に示す送信回路５０があった。図１０は、従来の送信回路５０の構成の一例を示すブロック図である。図１０において、従来の送信回路５０は、信号生成部５０１、位相変調部５０２、レギュレータ５０３、電力増幅部５０４、及び電源端子５０５を備える。電力増幅部５０４は、増幅用トランジスタを含む。
【０００４】
従来の送信回路５０において、信号生成部５０１は、振幅信号と位相信号とを生成する。振幅信号は、レギュレータ５０３に入力される。また、レギュレータ５０３には、電源端子５０５から直流電圧が供給されている。レギュレータ５０３は、入力された振幅信号に応じた電圧を電力増幅部５０４に供給する。なお、レギュレータ５０３は、典型的には入力された振幅信号の大きさに比例した電圧を電力増幅部５０４に供給する。
【０００５】
一方、位相信号は、位相変調部５０２に入力される。位相変調部５０２は、位相信号を位相変調して、位相変調信号を出力する。位相変調信号は、電力増幅部５０４に入力される。電力増幅部５０４は、位相変調信号をレギュレータ５０３から供給された電圧で振幅変調して、位相変調及び振幅変調された変調信号として出力する。この変調信号が、送信信号として出力端子から出力される。なお、このような送信回路５０をポーラ変調回路という。
【０００６】
上述した送信回路５０は、高精度かつ高効率に動作することが可能であるが、携帯無線デバイスとして使用される場合、さらなる消費電力の削減が求められる。特に、上述した送信回路５０において、電力の大部分は出力のパワー増幅段である電力増幅部５０４で消費されるため、電力増幅部５０４の消費電力を削減することが求められる。
【０００７】
ポーラ変調回路に限らず、電力増幅部の消費電力を削減する取り組みとしては、例えば、特許文献１に開示されているバイアス制御技術がある。特許文献１には、電力増幅部の動作条件に合わせてバイアス電圧をバイアス切り替えスイッチにより切り替える高周波増幅部が開示されている。一般に、アナログＦＭ変調波の増幅には、位相変化のみ伝送できればよいので、電力変換効率の高いＣクラス電力増幅器の使用が好ましい。一方、ディジタル変調波、例えばπ／４シフトＱＰＳＫ変調波のような振幅・位相変化ともに伝送できなければならない変調方式の場合には、線形性の良いＡクラス電力増幅器を使用する必要がある。特許文献１は、変調信号に応じて増幅用トランジスタに印加するバイアス電圧を切り替え、電力増幅部の動作領域を制御する構成を開示している。
【０００８】
図１１は、従来の高周波増幅部を用いた送信回路５１の構成の一例を示すブロック図である。図１１において、ＲＦ入力端子５１１から入力される変調波は、電力増幅部５１２で増幅され、アンテナ５１３から出力される。電力増幅部５１２は、エミッタ接地の増幅用トランジスタ５１８と、増幅用トランジスタ５１８のベースに接続された入力側整合部５１７と、増幅用トランジスタ５１８のコレクタに接続された出力側整合部５１９とを含む構成である。
【０００９】
切り替え制御回路５１５は、バイアス切替スイッチ５２０によって、電力増幅部５１２を構成する増幅用トランジスタ５１８のベースに接続されている。バイアス切替スイッチ５２０は、制御信号入力端子５１４から入力される変調波選択用の制御信号に応じて、増幅用トランジスタ５１８のベースを第１のバイアス回路５２２側、あるいは第２のバイアス回路５２３側に接続する。具体的には、バイアス切替スイッチ５２０は、電力増幅部５１２をＣクラス電力増幅器として機能させる時には、増幅用トランジスタ５１８のベースを第１のバイアス回路５２２側に接続する。一方、バイアス切替スイッチ５２０は、電力増幅部５１２をＡクラス電力増幅器として動作させる時には、増幅用トランジスタ５１８のベースを第２のバイアス回路５２３側に接続する。このように、従来の送信回路５１には、電力増幅部５１２が増幅する変調波の種類に応じて、バイアス回路を切り替えることで、電力増幅部５１２の動作領域を変換し、電力変換効率を向上させていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平５−１１０３４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、従来の送信回路５１においては、バイアス回路切り替え時のスイッチ動作の遅延、あるいは制御信号経路に存在する遅延要素が原因で、第１のバイアス回路５２２と第２のバイアス回路５２３との切り替え時に、電力増幅部５１２にバイアスが印加されない（無バイアス）状態が発生する可能性があった。
【００１２】
バイアス回路切り替え時のスイッチ動作を、図１２を用いて説明する。図１２（ａ）は、制御信号入力端子５１４に時刻ｔ0で制御信号が入力され、第１のバイアス回路５２２から第２のバイアス回路５２３に切り替わった場合のバイアス電圧の変化を示している。図１２（ａ）では、時刻ｔ0の前後で、制御信号入力端子５１４に入力される制御信号によって、バイアス電圧がＶ1からＶ2にステップ状に変化している。
【００１３】
図１２（ｂ）は、増幅用トランジスタ５１８のバイアス制御端子に印加するバイアス電流の遅延発生の一例を示している。バイアス切替スイッチ５２０の遅延特性や通信情報信号の伝達経路に存在する遅延要素の影響により、図１２（ｂ）に示すように、増幅用トランジスタ５１８のバイアス制御端子に印加されるバイアス電流の切り替え動作に遅延が発生する。この例では、制御信号入力端子５１４に時刻ｔ0で制御信号が入力され、第１のバイアス回路５２２がオンからオフに切り替わるまでの遅延時間がｄ1、第２のバイアス回路５２３がオフからオンに切り替わるまでの遅延時間がｄ2（ｄ2＞ｄ1）となっている。この場合、Ｔ1＝ｄ2−ｄ1の期間、第１のバイアス回路５２２と、第２のバイアス回路５２３の両方がオフとなってしまい、増幅用トランジスタ５１８は無バイアス状態となってしまう。
【００１４】
すなわち、上述した送信回路５１は、無バイアス状態では、増幅用トランジスタ５１８が正常動作しないので、バイアス電流の切り替え時に、電力増幅部５１２の出力信号が途切れることがあり、電力増幅部５１２の滑らかな動作切り替えができないという問題点があった。
【００１５】
また、上述した送信回路５０（ポーラ変調回路）に、特許文献１に開示されているバイアス制御技術を応用したとしても、電力増幅部５０４が備える増幅用トランジスタが無バイアス状態となることを回避できなかった。
【００１６】
それ故に、本発明の目的は、前記従来の課題を解決するものであり、バイアス電流の切り替えによって電力増幅部の動作モードを変える時に、電力増幅部が無バイアス状態にならないようなバイアス制御が可能な送信回路を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の送信回路の一態様は、振幅信号と位相信号とを生成する信号生成部と、振幅信号を第１の利得で増幅する第１の可変利得アンプと、第１の可変利得アンプを介して入力された振幅信号に応じた電圧を出力するレギュレータと、位相信号を位相変調して、位相変調信号を出力する位相変調部と、位相変調信号を第２の利得で増幅する第２の可変利得アンプと、第２の可変利得アンプを介して入力された位相変調信号を、レギュレータから出力された電圧に応じて増幅することで、送信信号を出力する電力増幅部と、電力増幅部に第１のバイアス信号を供給する第１のバイアス回路と、電力増幅部に第２のバイアス信号を供給する第２のバイアス回路と、第１のバイアス回路、及び第２のバイアス回路の動作を制御するバイアス制御部と、パワー情報に基づいて、電力増幅部の動作モードを切り替えるか否かを判断するモード切り替え判断部と、モード切り替え判断部の判断に応じて、第１のバイアス回路、及び第２のバイアス回路の動作の切り替えをバイアス制御部に指示するモード切り替え制御部と、第１のバイアス回路の動作の切り替えを第１の遅延時間だけ遅延させる第１の遅延回路と、第２のバイアス回路の動作の切り替えを第２の遅延時間だけ遅延させる第２の遅延回路とを備える。電力増幅部は、位相変調信号を増幅する増幅用トランジスタを含み、電力増幅部の動作モードの切り替え時に、第１のバイアス回路、及び第２のバイアス回路の両方が所定期間だけ同時に動作するように、第１の遅延時間、及び第２の遅延時間が設定される。
【発明の効果】
【００１８】
以上のように、本発明の送信回路によれば、電力増幅部の動作モードを切り替える時に、バイアス回路の切り替えタイミングを調整することで、増幅用トランジスタが無バイアス状態になることを防止できる。これによって、送信回路は、電力増幅部の動作モードを切り替える時に、電力増幅部の出力信号が途切れることを防止し、電力増幅部の動作モードの滑らかな切り替えが可能となる。
【００１９】
また、本発明の通信機器によれば、上述した送信回路を用いることで、広い帯域幅で出力信号の精度を確保しつつ、高効率に動作することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る送信回路１の構成の一例を示すブロック図
【図２Ａ】スイッチングレギュレータで構成されたレギュレータ１５ａの構成を示すブロック図
【図２Ｂ】シリーズレギュレータで構成されたレギュレータ１５ｂの構成を示すブロック図
【図２Ｃ】スイッチングレギュレータとシリーズレギュレータとで構成されたレギュレータ１５ｃの構成を示すブロック図
【図３Ａ】パワー情報Ｓpと動作モードとの関係を記述したルックアップテーブルの一例を示す図
【図３Ｂ】モード切り替え信号ＳM（Ｎ）とバイアス回路との関係を記述したルックアップテーブル
【図４Ａ】第１のバイアス回路２４から第２のバイアス回路２５に切り替えた場合の、第１のバイアス回路２４及び第２のバイアス回路２５の入力電圧及び出力電流の関係の一例を示す図
【図４Ｂ】第２のバイアス回路２５から第１のバイアス回路２４に切り替えた場合の、第１のバイアス回路２４及び第２のバイアス回路２５の入力電圧及び出力電流の関係の一例を示す図
【図４Ｃ】第１の遅延回路２２の構成の一例を示すブロック図
【図４Ｄ】第２の遅延回路２３の構成の一例を示すブロック図
【図５】本発明の第２の実施形態に係る送信回路２の構成の一例を示すブロック図
【図６】コンプレスドモードと非コンプレスドモードとをパワー制御ループを動作させることなく切り替えた場合の電力増幅部１７の出力パワー特性の一例を示す図
【図７Ａ】パワー情報Ｓpと動作モードとの関係を記述したルックアップテーブルの一例を示す図
【図７Ｂ】モード切り替え信号ＳM（Ｎ）とバイアス回路との関係を記述したルックアップテーブル
【図８Ａ】増幅用トランジスタ１７１が無バイアス状態になる場合の送信回路２の出力パワーの遷移を示す図
【図８Ｂ】増幅用トランジスタ１７１が無バイアス状態にならない場合の送信回路２の出力パワーの遷移を示す図
【図９】本発明の第３の実施形態に係る通信機器の構成の一例を示すブロック図
【図１０】従来の送信回路５０の構成の一例を示すブロック図
【図１１】従来の高周波増幅部を用いた送信回路５１の構成の一例を示すブロック図
【図１２】バイアス回路切り替え時のスイッチ動作を説明する図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る送信回路１の構成の一例を示すブロック図である。図１において、送信回路１は、信号生成部１１、位相変調部１２、第１の可変利得アンプ（GCA）１３、第２の可変利得アンプ（GCA）１４、レギュレータ１５、電源端子１６、電力増幅部１７、モード切り替え判断部１８、モード切り替え制御部１９、ゲイン制御部２０、バイアス制御部２１、第１の遅延回路２２、第２の遅延回路２３、第１のバイアス回路２４、第２のバイアス回路２５、電源端子２６、比較部２７、分配器２８、及びディテクタ２９を備える。電力増幅部１７は、増幅用トランジスタ１７１を含む。
【００２２】
送信回路１において、信号生成部１１は、ベースバンド信号に所定の信号処理を施して、振幅信号と位相信号とを生成する。振幅信号は、第１の可変利得アンプ１３を介して、レギュレータ１５に入力される。また、レギュレータ１５には、電源端子１６を介して直流電圧が供給されている。レギュレータ１５は、振幅信号に応じた電圧を電力増幅部１７に供給する。典型的には、レギュレータ１５は、振幅信号の大きさに比例した電圧を電力増幅部１７に供給することになる。
【００２３】
例えば、レギュレータ１５は、図２Ａに示すレギュレータ１５ａのように、スイッチングレギュレータ１５１を用いて構成することが可能である。また、レギュレータ１５は、図２Ｂに示すレギュレータ１５ｂのように、シリーズレギュレータ１５２を用いて構成することが可能である。また、レギュレータ１５は、図２Ｃに示すレギュレータ１５ｃのように、スイッチングレギュレータ１５１と、シリーズレギュレータ１５２とを組み合わせて構成することも可能である。レギュレータ１５ｃにおいて、スイッチングレギュレータ１５１は、電源端子１６から入力される直流電圧を所望の電圧に変圧し、シリーズレギュレータ１５２に供給する。シリーズレギュレータ１５２は、第１の可変利得アンプ１３を介して入力された振幅信号を、スイッチングレギュレータ１５１から供給された電圧で増幅することで、振幅信号に応じた電圧を電力増幅部１７に供給する。また、レギュレータ１５は、電流駆動型のレギュレータを用いて構成するものであってもよい。
【００２４】
一方、位相信号は、位相変調部１２に入力される。位相変調部１２は、位相信号を位相変調して、位相変調信号を出力する。位相変調信号は、第２の可変利得アンプ１４を介して、電力増幅部１７に入力される。電力増幅部１７は、位相変調信号をレギュレータ１５から供給された電圧で振幅変調して、位相変調及び振幅変調された変調信号として出力する。この変調信号が、送信信号として出力端子から出力される。
【００２５】
モード切り替え判断部１８は、入力されるパワー情報Ｓpに応じて、電力増幅部１７の動作モードを切り替えるか否かを判断する。また、モード切り替え判断部１８は、動作モードを切り替えると判断した場合、切り替え先の動作モードの種類を特定する。例えば、モード切り替え判断部１８は、パワー情報Ｓpと動作モードとの関係を記述したルックアップテーブル（例えば、図３Ａ）を参照することで、電力増幅部１７の動作モードを切り替えるか否かを判断すると共に、切り替え先の動作モードの種類を特定することができる。
【００２６】
また、モード切り替え判断部１８は、パワー情報Ｓpの値を、所定の閾値と比較することで、電力増幅部１７の動作モードを切り替えるか否かを判断してもよい。例えば、モード切り替え判断部１８は、パワー情報Ｓpの値が、所定の閾値未満であれば、電力増幅部１７を動作モード１で動作させ、パワー情報Ｓpの値が、所定の閾値以上であれば、電力増幅部１７を動作モード２で動作させると判断することができる。なお、パワー情報Ｓpと比較する閾値の数は、１つに限られず、複数であってもよい。モード切り替え判断部１８は、動作モードを切り替えると判断した場合、切り替え先の動作モードの番号をＮとすると、モード切り替え信号ＳM（Ｎ）を出力し、モード切り替え制御部１９に供給する。
【００２７】
ここで、電力増幅部１７の動作モードとは、例えば、電力増幅部１７が備える増幅用トランジスタ１７１の動作領域の違いによって規定される。パワー情報Ｓpは、基地局との交信に必要な送信電力の大きさを示すパワー情報であり、例えばＷ−ＣＤＭＡシステムでは、基地局によって制御され、基地局との間の送信電力制御はスロット時間毎に行われる。
【００２８】
なお、モード切り替え判断部１８は、パワー情報Ｓpに基づいて、電力増幅部１７の動作モードの切り替えを判断しているが、どのような情報に基づいて電力増幅部１７の動作モードの切り替えを判断してもよいものとする。例えば、モード切り替え判断部１８は、変調信号の種類や温度などの情報に基づいて、電力増幅部１７の動作モードの切り替えを判断してもよい。
【００２９】
モード切り替え制御部１９は、モード切り替え判断部１８の判断に応じて、動作させるバイアス回路を切り替える。例えば、モード切り替え制御部１９は、モード切り替え判断部１８から供給されるモード切り替え信号ＳM（Ｎ）に対応するバイアス回路をルックアップテーブル（例えば、図３Ｂ参照）を用いて決定し、バイアス切り替え信号ＳBを出力する。モード切り替え制御部１９は、第１のバイアス回路２４をオンにする場合はバイアス切り替え信号ＳB（１）を出力し、第２のバイアス回路２５をオンにする場合はバイアス切り替え信号ＳB（２）を出力する。
【００３０】
なお、図１では、電力増幅部１７の動作モードの数と、バイアス回路の数とが等しい場合の例を示したが、電力増幅部１７の動作モードの数は、バイアス回路の数と必ずしも等しくなくてもよい。例えば、電力増幅部１７の動作モードが、動作モード１から動作モード５までの５種類存在し、動作モード１から動作モード３までは第１のバイアス回路２４を使用し、動作モード４から動作モード５までは第２のバイアス回路２５を使用するものであってもよい。
【００３１】
バイアス制御部２１は、入力されたバイアス切り替え信号ＳBに基づいて、第１のバイアス回路２４、及び第２のバイアス回路２５の動作を制御する。具体的には、バイアス制御部２１は、入力されたバイアス切り替え信号ＳBに基づいて、第１のバイアス回路２４を制御するためのオン／オフ信号Ｖ1（ｔ）を第１の遅延回路２２に供給すると共に、第２のバイアス回路２５を制御するためのオン／オフ信号Ｖ2（ｔ）を第２の遅延回路２３に供給する。例えば、バイアス制御部２１は、バイアス切り替え信号ＳB（１）が入力された場合は、第１のバイアス回路２４をオンして、第２のバイアス回路２５をオフするために、Ｖ1（ｔ）＞Ｖth1を満たすオン／オフ信号Ｖ1（ｔ）と、Ｖ2（ｔ）＜Ｖth2を満たすオン／オフ信号Ｖ2（ｔ）とを出力する。
【００３２】
ここで、Ｖth1、Ｖth2とは、オン／オフ信号Ｖ1（ｔ）、Ｖ2（ｔ）のオン状態を規定するための閾値であり、任意の大きさに設定可能である。すなわち、オン／オフ信号Ｖ1（ｔ）、Ｖ2（ｔ）とは、バイアス回路のオン／オフを制御するための信号であるので、その目的を達成できるのであれば、任意の電圧値を用いても構わない。さらに、バイアス回路の種類によっては、オン／オフ信号Ｖ1（ｔ）、Ｖ2（ｔ）として、電流値を用いても構わない。
【００３３】
第１の遅延回路２２は、第１のバイアス回路２４の切り替えを所定の時間ｔ1だけ遅延させる。第２の遅延回路２３は、第２のバイアス回路２５の切り替えを所定の時間ｔ2だけ遅延させる。具体的には、第１の遅延回路２２は、オン／オフ信号Ｖ1（ｔ）を所定の時間ｔ1だけ遅延させる。同様に、第２の遅延回路２３は、オン／オフ信号Ｖ2（ｔ）を所定の時間ｔ2だけ遅延させる。これらの時間ｔ1、ｔ2は、電力増幅部１７の動作モード切り替え時に、増幅用トランジスタ１７１が無バイアス状態にならないように調整される。ここで、第１の遅延回路２２を除き、バイアス制御部２１から第１のバイアス回路２４を介して増幅用トランジスタ１７１のベース端子までの経路による遅延時間をｄ1とする。また、第２の遅延回路２３を除き、バイアス制御部２１から第２のバイアス回路２５を介して増幅用トランジスタ１７１のベース端子までの経路による遅延時間をｄ2とする。
【００３４】
したがって、第１の遅延回路２２を含み、バイアス制御部２１から第１のバイアス回路２４を介して増幅用トランジスタ１７１のベース端子までの経路による遅延時間はｔ1＋ｄ1となる。また、第２の遅延回路２３を含み、バイアス制御部２１から第２のバイアス回路２５を介して増幅用トランジスタ１７１のベース端子までの経路による遅延時間はｔ2＋ｄ2となる。すなわち、第１のバイアス回路２４から第２のバイアス回路２５に切り替える場合は、増幅用トランジスタ１７１が無バイアス状態にならないためには、ｔ1＋ｄ1＞ｔ2＋ｄ2という条件を満たす必要がある。このときの、第１のバイアス回路２４及び第２のバイアス回路２５の入力電力及び出力電流の関係は、例えば、図４Ａに示すようになる。
【００３５】
また、逆に、第２のバイアス回路２５から第１のバイアス回路２４に切り替える場合は、増幅用トランジスタ１７１が無バイアス状態にならないためには、ｔ1＋ｄ1＜ｔ2＋ｄ2という条件を満たす必要がある。このときの、第１のバイアス回路２４及び第２のバイアス回路２５の入力電力及び出力電流の関係は、例えば、図４Ｂに示すようになる。
【００３６】
ここで、遅延時間ｄ1、ｄ2は、回路素子のばらつきや温度変化等によって値が変化するので、遅延時間ｄ1の最小値をｍｉｎ（ｄ1）とし、遅延時間ｄ2の最大値をｍａｘ（ｄ2）とすると、第１のバイアス回路２４から第２のバイアス回路２５に切り替える場合は、ｔ1＋ｍｉｎ（ｄ1）＞ｔ2＋ｍａｘ（ｄ2）を満たすように遅延時間ｔ1、ｔ2を設定する必要がある。逆に、第２のバイアス回路２５から第１のバイアス回路２４に切り替える場合は、遅延時間ｄ1の最大値をｍａｘ（ｄ1）とし、遅延時間ｄ2の最小値をｍｉｎ（ｄ2）とすると、ｔ1＋ｍａｘ（ｄ1）＜ｔ2＋ｍｉｎ（ｄ2）を満たすように遅延時間ｔ1、ｔ2を設定する必要がある。
【００３７】
図４Ｃは、第１の遅延回路２２の構成の一例を示すブロック図である。図４Ｃにおいて、第１の遅延回路２２は、第１の高速スイッチ２２１と、第２の高速スイッチ２２２と、第１の伝送線路２２３と、第２の伝送線路２２４とを用いて構成される。第１の伝送線路２２３は、低遅延の伝送線路であり、その遅延時間はＤ10である。一方、第２の伝送線路２２４は、大遅延の伝送線路であり、その遅延時間はＤ11である。高速スイッチ２２１、２２２の切り替えにより、遅延時間ｔ1は、Ｄ10もしくはＤ11に設定される。
【００３８】
図４Ｄは、第２の遅延回路２３の構成の一例を示すブロック図である。図４Ｄにおいて、第２の遅延回路２３は、第１の高速スイッチ２３１と、第２の高速スイッチ２３２と、第１の伝送線路２３３と、第２の伝送線路２３４とを用いて構成される。第１の伝送線路２３３は、低遅延の伝送線路であり、その遅延時間はＤ20である。一方、第２の伝送線路２３４は、大遅延の伝送線路であり、その遅延時間はＤ21である。高速スイッチ２３１、２３２の切り替えにより、遅延時間ｔ2は、Ｄ20もしくはＤ21に設定される。
【００３９】
第１のバイアス回路２４から第２のバイアス回路２５に切り替える際は、ｔ1＝Ｄ11、ｔ2＝Ｄ20と設定し、第２のバイアス回路２５から第１のバイアス回路２４に切り替える際は、ｔ1＝Ｄ10、ｔ2＝Ｄ21と設定する。Ｄ11は、（Ｄ11−Ｄ20）＞ｍａｘ（ｄ2）−ｍｉｎ（ｄ1）を満たし、Ｄ21は、（Ｄ21−Ｄ10）＞  ｍａｘ（ｄ1）−ｍｉｎ（ｄ2）を満たすように設計される。
【００４０】
バイアス回路切り替え後は、次の切り替えに備えて、ｔ1とｔ2との値を設定する。例えば、第１のバイアス回路２４から第２のバイアス回路２５に切り替えた後は、ｔ1＝Ｄ10、ｔ2＝Ｄ21に設定する。このように遅延時間を制御することによって、常に第１のバイアス回路２４と、第２のバイアス回路２５のうち少なくとも一方のバイアス回路がオンとなり、増幅用トランジスタ１７１が無バイアス状態になることを防ぐことができる。
【００４１】
なお、送信回路１は、ｔ1＝０のときに、増幅用トランジスタ１７１が無バイアス状態になることを防ぐことができる場合は、第１の遅延回路２２を備えなくてもよい。同様に、送信回路１は、ｔ2＝０のときに、増幅用トランジスタ１７１が無バイアス状態になることを防ぐことができる場合は、第２の遅延回路２３を備えなくてもよい。
【００４２】
また、第１の遅延回路２２は、第１のバイアス回路２４の出力端子と電力増幅部１７の増幅用トランジスタ１７１のベース端子との間に設置しても同様の効果が得られる。同様に、第２の遅延回路２３は、第２のバイアス回路２５の出力端子と電力増幅部１７の増幅用トランジスタ１７１のベース端子との間に設置しても同様の効果が得られる。
【００４３】
第１のバイアス回路２４、及び第２のバイアス回路２５には、共に電源端子２６から直流電圧が供給されている。第１の遅延回路２２から供給されるオン／オフ信号Ｖ1（ｔ−ｔ1）が、第１のバイアス回路２４がオンとなる閾値Ｖth1よりも大きい場合、第１のバイアス回路２４は、電力増幅部１７の増幅用トランジスタ１７１のベース端子にバイアス電流（バイアス信号）を供給する。同様に、第２の遅延回路２３から供給されるオン／オフ信号Ｖ2（ｔ−ｔ2）が、第２のバイアス回路２５がオンとなる閾値Ｖth2よりも大きい場合、第２のバイアス回路２５は、電力増幅部１７の増幅用トランジスタ１７１のベース端子にバイアス電流（バイアス信号）を供給する。
【００４４】
なお、第１のバイアス回路２４、及び第２のバイアス回路２５は、電力増幅部１７の増幅用トランジスタ１７１がＦＥＴ等である場合には、増幅用トランジスタ１７１のベース端子にバイアス電圧（バイアス信号）を供給するものであってもよい。
【００４５】
次に、分配器２８、ディテクタ２９、比較部２７、及びゲイン制御部２０で構成されるループ（以下、パワー制御ループと記す）の動作について説明する。パワー制御ループは、電力増幅部１７の動作モードを切り替えたときに、送信回路１（すなわち、電力増幅部１７）の出力パワーが不連続に変動することを防止するために動作する。この場合、例えば、ディテクタ２９には、パワー情報Ｓpが入力される。ディテクタ２９は、パワー情報Ｓpに基づいて、電力増幅部１７の動作モードが切り替わるタイミングを検出する。なお、ディテクタ２９は、モード切り替え判断部１８の判断に従って、電力増幅部１７の動作モードが変化するタイミングを検出してもよい。ディテクタ２９は、電力増幅部１７の動作モードが切り替わるタイミングに合わせて動作し、分配器２８の出力を検波し、分配器２８の出力電力に比例した電圧値を比較部２７に出力する。
【００４６】
比較部２７は、モード切り替え前に検出したディテクタ２９の検出電圧Ｖdet0と、モード切り替え直後のディテクタ２９の検出電圧Ｖdet1とを比較し、それらの差分ΔＶdetをゲイン制御部２０に出力する。ゲイン制御部２０は、パワー情報Ｓpと比較部２７から出力される差分ΔＶdetとに基づいて、電力増幅部１７の出力パワーが指定された出力レベルに収束するように、第１の可変利得アンプ１３用の利得Ｇ1と、第２の可変利得アンプ１４用の利得Ｇ2とを算出する。ゲイン制御部２０は、パワー情報Ｓpと、比較部２７から出力される差分ΔＶdetとを用いた所定の演算によって、利得Ｇ1と、利得Ｇ2とを算出することが可能である。あるいは、ゲイン制御部２０は、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）を参照することで、利得Ｇ1と、利得Ｇ2とを算出することも可能である。ただし、ルックアップテーブルには、パワー情報Ｓpと、比較部２７から出力される差分ΔＶdetとに対応した最適な利得Ｇ1、Ｇ2が予め設定されているものとする。
【００４７】
第１の可変利得アンプ１３は、ゲイン制御部２０が出力した利得Ｇ1で振幅信号を増幅する。第２の可変利得アンプ１４は、ゲイン制御部２０が出力した利得Ｇ2で位相変調信号を増幅する。これによって、送信回路１は、電力増幅部１７の動作モードを切り替えたときに、出力パワーが不連続に変動することを防止できる。
【００４８】
上述したように、第１のバイアス回路２４から第２のバイアス回路２５に切り替える場合は、増幅用トランジスタ１７１が無バイアス状態にならないためには、ｔ1＋ｄ1＞ｔ2＋ｄ2、又はｔ1＋ｍｉｎ（ｄ1）＞ｔ2＋ｍａｘ（ｄ2）という条件を満たす必要があった。また、第２のバイアス回路２５から第１のバイアス回路２４に切り替える場合は、ｔ1＋ｄ1＜ｔ2＋ｄ2、又はｔ1＋ｍａｘ（ｄ1）＜ｔ2＋ｍｉｎ（ｄ2）という条件を満たす必要があった。
【００４９】
また、パワー制御ループ等を用いて、送信回路１の出力パワーを検出する場合は、出力パワーを正確に検出するためには、出力パワーを検出するまでにバイアス回路２４，２５の切り替えが完了している必要がある。ここで、バイアス回路２４，２５の切り替え開始から出力パワーを検出開始するまでの時間をＴｄとする。例えば、バイアス回路２４，２５の切替え開始から、ディテクタ２９が出力パワーを検出するまでの時間がＴｄとなる。このとき、第１のバイアス回路２４から第２のバイアス回路２５に切り替える場合には、Ｔｄ＞ｔ1＋ｄ1＞ｔ2＋ｄ2、又はＴｄ＞ｔ1＋ｍｉｎ（ｄ1）＞ｔ2＋ｍａｘ（ｄ2）という条件を満たす必要がある。また、第２のバイアス回路２５から第１のバイアス回路２４に切り替える場合は、ｔ1＋ｄ1＜ｔ2＋ｄ2＜Ｔｄ、又はｔ1＋ｍａｘ（ｄ1）＜ｔ2＋ｍｉｎ（ｄ2）＜Ｔｄという条件を満たす必要がある。
【００５０】
なお、パワー制御ループは、上述したように、電力増幅部１７の動作モードが切り替わるタイミングだけでなく、以下のようなタイミングで動作することも可能である。
【００５１】
例えば、パワー制御ループは、電力増幅部１７の出力電力が変化するタイミングに合わせて動作することが可能である。この場合、ディテクタ２９には、パワー情報Ｓpが入力される。ディテクタ２９は、パワー情報Ｓpに基づいて、電力増幅部１７の出力電力が変化するタイミングを検出する。ディテクタ２９は、出力電力が変化するタイミングに合わせて動作し、分配器２８の出力を検波し、分配器２８の出力電力に比例した電圧値を比較部２７に出力する。比較部２７は、出力電力が変化する前に検出したディテクタ２９の検出電圧Ｖdet0と、出力電力が変化した後のディテクタ２９の検出電圧Ｖdet1とを比較し、それらの差分ΔＶdetをゲイン制御部２０に出力する。これ以降の動作は、上述したものと同じである。これによって、送信回路１は、電力増幅部１７の出力電力が変化したときにも、出力パワーが不連続に変動することを防止できる。
【００５２】
また、パワー制御ループは、電力増幅部１７の動作モードが切り替わるタイミングや、出力電力が変化するタイミングだけでなく、リアルタイムに動作していてもよいものとする。ただし、パワー制御ループをリアルタイムで動作させた場合、送信回路１の消費電力が大きくなるという欠点がある。
【００５３】
なお、パワー制御ループは、送信回路１にとって必須の構成ではない。第１の実施形態に係る送信回路１は、パワー制御ループを備えなくても、電力増幅部１７の動作モード切り替え時に、増幅用トランジスタ１７１が無バイアス状態にならないようにすることができるからである。
【００５４】
以上のように、本発明の第１の実施形態に係る送信回路１によれば、電力増幅部１７の動作モードを切り替える時に、バイアス回路の切り替えタイミングを調整することで、増幅用トランジスタ１７１が無バイアス状態になることを防止できる。これによって、送信回路１は、電力増幅部１７の動作モードを切り替える時に、電力増幅部１７の出力信号が途切れることを防止し、電力増幅部１７の動作モードの滑らかな切り替えが可能となる。
【００５５】
また、電力増幅部１７の動作モードを切り替えるときに、帰還信号である電力増幅部１７の出力信号が途切れないので、ディテクタ２９が電力増幅部１７の出力パワーの変動を素早く検知することが可能となる。このため、送信回路１は、電力増幅部１７の動作モードの切り替えに伴って、出力パワーが不連続に変動することを短時間で抑制することが可能となる。
【００５６】
（第２の実施形態）
図５は、本発明の第２の実施形態に係る送信回路２の構成の一例を示すブロック図である。図５において、送信回路２は、信号生成部１１、位相変調部１２、第１の可変利得アンプ（GCA）１３、第２の可変利得アンプ（GCA）１４、レギュレータ１５、電源端子１６、電力増幅部１７、モード切り替え判断部５８、モード切り替え制御部５９、ゲイン制御部６０、バイアス制御部２１、第１の遅延回路２２、第２の遅延回路２３、第１のバイアス回路２４、第２のバイアス回路２５、電源端子２６、比較部６７、分配器２８、及びディテクタ６９を備える。電力増幅部１７は、増幅用トランジスタ１７１を含む。
【００５７】
第２の実施形態に係る送信回路２は、第１の実施形態に係る送信回路１と比較して、電力増幅部１７の動作モードをコンプレスドモードと、非コンプレスドモードとに切り替えて動作させることに特徴がある。具体的には、送信回路２は、高い送信パワーが要求され、電力増幅部１７を飽和領域で動作させることが可能な期間は、電力増幅部１７をコンプレスドモードで動作させる。一方、送信回路２は、低い送信パワーが要求され、電力増幅部１７を飽和領域で動作させることが不可能な期間は、電力増幅部１７を非コンプレスドモードで動作させる。送信回路２は、電力増幅部１７の動作モードをコンプレスドモードと、非コンプレスドモードとに切り替えて動作させることで、広いダイナミックレンジに渡って、出力パワーを制御することが可能となる。
【００５８】
図６は、コンプレスドモードと非コンプレスドモードとをパワー制御ループを動作させることなく切り替えた場合の電力増幅部１７の出力パワー特性の一例を示す図である。図６において、横軸は、送信パワー制御（ＴＰＣ）コマンドによって指示される電力増幅部１７の出力パワーを示す。例えば、Ｗ−ＣＤＭＡシステムでは、送信パワー制御コマンドは、パワー情報Ｓpによって基地局から送信される。縦軸は、実際の電力増幅部１７の出力パワーを示す。
【００５９】
非コンプレスドモードの出力パワーは、種々の要因で変動しやすいという特性があり、コンプレスドモードと非コンプレスドモードとをパワー制御を行うことなく切り替えた場合、図６に示すように、電力増幅部１７の出力パワーが不連続となる可能性が高い。そのため、送信回路２は、電力増幅部１７の動作モードをコンプレスドモードと、非コンプレスドモードとで切り替えて動作させた場合、各モードの特性差（温度による変動、経年劣化による変動、負荷変動など）が原因となって、最大で５ｄＢを超える出力パワーの変動が生じる可能性がある。
【００６０】
Ｗ−ＣＤＭＡ規格では、シンボルとシンボルとの間で、電力増幅部１７の出力を指定された出力パワーレベルに変更する。ただし、シンボル境界の前後の所定期間（例えば、シンボル境界の前後２５μｓｅｃ）は、出力パワーレベルの規定がなく、指定された出力パワーに対する許容値の範囲に収まっている必要はない。そのため、本実施形態では、電力増幅部１７の動作モードをコンプレスドモードと、非コンプレスドモードとに切り替えたときに、上述したパワー制御ループを用いて、シンボル境界の所定期間内に、電力増幅部１７の出力を指定された出力パワーレベルに収束させる。
【００６１】
以下、送信回路２の動作について説明する。
信号生成部１１、位相変調部１２、第１の可変利得アンプ１３、第２の可変利得アンプ１４、レギュレータ１５、電源端子１６、及び電力増幅部１７の動作は、第１の実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００６２】
モード切り替え判断部５８は、入力されるパワー情報Ｓpに応じて、電力増幅部１７をコンプレスドモードで動作させるか、非コンプレスドモードで動作させるか判断する。例えば、モード切り替え判断部５８は、パワー情報Ｓpと動作モードとの関係を記述したルックアップテーブル（例えば、図７Ａ参照）を参照することで、電力増幅部１７をコンプレスドモードで動作させるか、非コンプレスドモードで動作させるかを決定する。
【００６３】
また、モード切り替え判断部５８は、パワー情報Ｓpの値を、所定の閾値と比較することで、電力増幅部１７の動作モードを切り替えるか否かを判断してもよい。例えば、モード切り替え判断部５８は、パワー情報Ｓpの値が、所定の閾値未満であれば、電力増幅部１７を非コンプレスドモードで動作させ、所定の閾値以上であれば、電力増幅部１７をコンプレスドモードで動作させると判断することができる。なお、パワー情報Ｓpと比較する閾値の数は、１つに限られず、複数であってもよい。モード切り替え判断部５８は、動作モードを切り替えると判断した場合、切り替え先の動作モードの番号をＮとすると、モード切り替え信号ＳM（Ｎ）を出力し、モード切り替え制御部５９に供給する。この例では、非コンプレスドモードのモード番号を“１”とし、コンプレスドモードのモード番号を“２”としてしている。
【００６４】
なお、モード切り替え判断部５８は、パワー情報Ｓpに基づいて、電力増幅部１７の動作モードの切り替えを判断しているが、どのような情報に基づいて判断してもよいものとする。例えば、モード切り替え判断部５８は、変調信号の種類や温度などの情報に基づいて、電力増幅部１７の動作モードの切り替えを判断してもよい。
【００６５】
モード切り替え制御部５９は、モード切り替え判断部５８の判断に応じて、動作させるバイアス回路を切り替える。例えば、モード切り替え制御部５９は、モード切り替え判断部５８から供給されるモード切り替え信号ＳM（Ｎ）に対応するバイアス回路をルックアップテーブル（例えば、図７Ｂ参照）を用いて決定し、バイアス切り替え信号ＳBを出力する。モード切り替え制御部５９は、第１のバイアス回路２４をオンにする場合はバイアス切り替え信号ＳB（１）を出力し、第２のバイアス回路２５をオンにする場合はバイアス切り替え信号ＳB（２）を出力する。
【００６６】
なお、上述した例では、非コンプレスドモードのときに、第１のバイアス回路２４を使用し、コンプレスドモードのときに、第２のバイアス回路２５を使用する例を示したが、バイアス回路の使用はこの例に限られるものではない。例えば、コンプレスドモードにおいて、第２のバイアス回路２５を使用している場合であっても、出力パワーがある閾値よりも高出力になったときには、第２のバイアス回路２５から第１のバイアス回路２４に使用を切り替えるものであってもよい。また、非コンプレスドモードにおいて、第１のバイアス回路２４を使用している場合であっても、出力パワーがある閾値よりも低出力になったときには、第１のバイアス回路２４から第２のバイアス回路２５に使用を切り替えるものであってもよい。これらのバイアス回路の切り替えは、電力増幅部１７における電力効率と歪みとの関係に基づいて決定される。
【００６７】
バイアス制御部２１、第１の遅延回路２２、第２の遅延回路２３、第１のバイアス回路２４、第２のバイアス回路２５、及び電源端子２６の動作は、第１の実施形態と同様であるので説明を省略する。第１のバイアス回路２４は、電力増幅部１７の増幅用トランジスタ１７１のベース端子に、例えば、１ｍＡのバイアス電流を供給する。第２のバイアス回路２５は、電力増幅部１７の増幅用トランジスタ１７１のベース端子に、例えば、０．５ｍＡのバイアス電流を供給する。
【００６８】
次に、分配器２８、ディテクタ６９、比較部６７、及びゲイン制御部６０で構成されるパワー制御ループの動作について説明する。パワー制御ループは、電力増幅部１７の動作モードをコンプレスドモード、あるいは非コンプレスドモードに切り替えたときに、送信回路２（すなわち、電力増幅部１７）の出力パワーが不連続に変動することを防止するために動作する。この場合、例えば、ディテクタ６９には、パワー情報Ｓpが入力される。ディテクタ６９は、パワー情報Ｓpに基づいて、電力増幅部１７の動作モードが切り替わるタイミングを検出する。なお、ディテクタ６９は、モード切り替え判断部５８の判断に従って、電力増幅部１７の動作モードが変化するタイミングを検出してもよい。ディテクタ６９は、電力増幅部１７の動作モードが切り替わるタイミングに合わせて動作し、分配器２８の出力を検波し、分配器２８の出力電力に比例した電圧値を比較部６７に出力する。
【００６９】
比較部６７は、モード切り替え前に検出したディテクタ６９の検出電圧Ｖdet0と、モード切り替え直後のディテクタ６９の検出電圧Ｖdet1とを比較し、それらの差分ΔＶdetをゲイン制御部６０に出力する。ゲイン制御部６０は、パワー情報Ｓpと比較部６７から出力される差分ΔＶdetとに基づいて、電力増幅部１７の出力が指定された出力パワーレベルに収束するように、第１の可変利得アンプ１３用の利得Ｇ1と、第２の可変利得アンプ１４用の利得Ｇ2とを算出する。ゲイン制御部６０は、パワー情報Ｓpと、比較部６７から出力される差分ΔＶdetとを用いた所定の演算によって、利得Ｇ1と、利得Ｇ2とを算出することが可能である。あるいは、ゲイン制御部６０は、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）を参照することで、利得Ｇ1と、利得Ｇ2とを算出することも可能である。ただし、ルックアップテーブルには、パワー情報Ｓpと、比較部６７から出力される差分ΔＶdetとに対応した最適な利得Ｇ1、Ｇ2が予め設定されているものとする。
【００７０】
第１の可変利得アンプ１３は、ゲイン制御部６０が出力した利得Ｇ1で振幅信号を増幅する。第２の可変利得アンプ１４は、ゲイン制御部６０が出力した利得Ｇ2で位相変調信号を増幅する。これによって、送信回路２は、電力増幅部１７の動作モードをコンプレスドモードと非コンプレスドモードとに切り替えたときに、出力パワーが不連続に変動することを防止できる。
【００７１】
以下、Ｗ−ＣＤＭＡ規格において、電力増幅部１７の動作モードをコンプレスドモードから非コンプレスドモードに切り替える場合の例を示して、本実施形態の効果について説明する。図８Ａは、バイアス回路の切り替えタイミングを調整しないために、増幅用トランジスタ１７１が無バイアス状態になる場合の送信回路２の出力パワーの遷移を示す図である。図８Ｂは、バイアス回路の切り替えタイミングを調整して、増幅用トランジスタ１７１が無バイアス状態にならない場合の送信回路２の出力パワーの遷移を示す図である。図８Ａ，８Ｂでは、シンボルとシンボルとの境界を０μｓｅｃのところに設定してある。
【００７２】
上述したように、Ｗ−ＣＤＭＡ規格では、シンボル境界の前後の所定期間（例えば、２５μｓｅｃ）内に、電力増幅部１７の出力を指定された出力パワーレベルに変更する必要がある。図８Ａに示すように、バイアス回路の切り替えタイミングを調整しなかった場合、増幅用トランジスタ１７１が無バイアス状態になる期間が発生し、電力増幅部１７の出力信号が一旦途切れることになる。このため、電力増幅部１７の出力パワーを検出するディテクタ２９の立ち上がりが遅れ、シンボル境界の前後の所定期間内に、電力増幅部１７の出力が指定された出力パワーレベルに収束しない可能性がある。一方、図８Ｂに示すように、増幅用トランジスタ１７１が無バイアス状態にならないようにバイアス回路の切り替えタイミングを調整した場合、電力増幅部１７の出力信号が一旦途切れることを防止できる。このため、電力増幅部１７の出力パワーを検出するディテクタ２９がすぐに立ち上がり、シンボル境界の前後の所定期間内に、電力増幅部１７の出力が指定された出力パワーレベルに収束する可能性が高くなる。
【００７３】
以上のように、本発明の第２の実施形態に係る送信回路２によれば、電力増幅部１７の動作モードをコンプレスドモードと非コンプレスドモードとを切り替える時に、バイアス回路の切り替えタイミングを調整することで、増幅用トランジスタ１７１が無バイアス状態になることを防止できる。これによって、送信回路２は、電力増幅部１７の動作モードをコンプレスドモードと非コンプレスドモードとに切り替える時に、電力増幅部１７の出力信号が途切れることを防止し、電力増幅部１７の動作モードの滑らかな切り替えが可能となる。
【００７４】
また、電力増幅部１７の動作モードをコンプレスドモードと非コンプレスドモードとに切り替える時に、電力増幅部１７の出力信号が途切れないので、ディテクタ６９が電力増幅部１７の出力パワーの変動を素早く検知することが可能となる。このため、パワー制御ループが、電力増幅部１７の動作モードの切り替えに伴って、送信回路２の出力パワーが不連続に変動することを短時間で抑制することが可能となる。
【００７５】
（第３の実施形態）
図９は、本発明の第３の実施形態に係る通信機器の構成の一例を示すブロック図である。図９を参照して、第３の実施形態に係る通信機器２００は、送信回路２１０、受信回路２２０、アンテナ共用部２３０、及びアンテナ２４０を備える。送信回路２１０は、上述した第１〜２のいずれかに記載の送信回路である。アンテナ共用部２３０は、送信回路２１０から出力された送信信号をアンテナ２４０に伝達し、受信回路２２０に送信信号が漏れるのを防ぐ。また、アンテナ共用部２３０は、アンテナ２４０から入力された受信信号を受信回路２２０に伝達し、受信信号が送信回路２１０に漏れるのを防ぐ。従って、送信信号は、送信回路２１０から出力され、アンテナ共用部２３０を介してアンテナ２４０から空間に放出される。
【００７６】
受信信号は、アンテナ２４０で受信され、アンテナ共用部２３０を介して受信回路２２０で受信される。第３の実施形態に係る通信機器２００は、第１〜２の実施形態に係る送信回路を用いることで、送信信号の線形性を確保しつつ、かつ無線装置としての低歪みを実現することができる。また、送信回路２１０の出力に方向性結合器などの分岐がないため、送信回路２１０からアンテナ２４０までの損失を低減することが可能であり、送信時の消費電力を低減することができ、無線通信機器として、長時間の使用が可能となる。なお、通信機器２００は、送信回路２１０とアンテナ２４０とのみを備えた構成であってもよい。
【００７７】
以上、本発明を詳細に説明してきたが、前述の説明はあらゆる点において本発明の例示にすぎず、その範囲を限定しようとするものではない。本発明の範囲を逸脱することなく種々の改良や変形を行うことができることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明にかかる送信回路は、携帯電話や無線LANなど通信機器等の送信回路として有用である。
【符号の説明】
【００７９】
１，２  送信回路
１１  信号生成部
１２  位相変調部
１３  第１の可変利得アンプ
１４  第２の可変利得アンプ
１５  レギュレータ
１５１  スイッチングレギュレータ
１５２  シリーズレギュレータ
１６  電源端子
１７  電力増幅部
１７１  増幅用トランジスタ
１８、５８  モード切り替え判断部
１９、５９  モード切り替え制御部
２０、６０  ゲイン制御部
２１  バイアス制御部
２２  第１の遅延回路
２３  第２の遅延回路
２２１，２３１  第１の高速スイッチ
２２２，２３２  第２の高速スイッチ
２２３，２３３  第１の伝送線路
２２４，２３４  第２の伝送線路
２４  第１のバイアス回路
２５  第２のバイアス回路
２６  電源端子
２７  比較部
２８  分配器
２９、６９  ディテクタ
２００  通信機器
２１０  送信回路
２２０  受信回路
２３０  アンテナ共用器
２４０  アンテナ
５０，５１  送信回路
５０１  信号生成部
５０２  位相変調部
５０３  レギュレータ
５０４  電力増幅部
５０５  電源端子
５１１  ＲＦ入力端子
５１２  電力増幅部
５１３  アンテナ
５１４  制御信号入力端子
５１５  切り替え制御回路
５１６  電源端子
５１７  入力側整合部
５１８  トランジスタ
５１９  出力側整合部
５２０  バイアス切り替えスイッチ
５２１  電源端子
５２２  第１のバイアス回路
５２３  第２のバイアス回路
【図１】
2010011449.tif 000003
【図２Ａ】
2010011449.tif 000004
【図２Ｂ】
2010011449.tif 000005
【図２Ｃ】
2010011449.tif 000006
【図３Ａ】
2010011449.tif 000007
【図３Ｂ】
2010011449.tif 000008
【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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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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