(57)【要約】  多様な変調方式に対応するマルチモード端末でも適用することが可能な高効率かつ低歪な電力増幅装置。この電力増幅装置では、ＲＦ帯域のベースバンド信号がカプラ（１０１）に入力されると、包絡線検波器（１０２）がカプラ（１０１）から絶縁してベースバンド信号の包絡線情報を検出する。ピーク検出部（１０４）が包絡線情報からピーク電力を求め、平均処理部（１０３）が包絡線情報から所定時間内の平均電力を求める。アンプ制御部（１０９）は、ピーク電力と平均電力とに基づいてトランジスタ（１０７）の電源電圧と出力整合回路（１０８）から出力側を見た負荷インピーダンスを変化させる。さらに、平均電力に基づいて、電力増幅装置としてのトータルの利得が一定になるように、トランジスタ（１０７）の増幅率の変動に合わせて可変利得増幅器の利得を調整する。
2008044276.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＲＦ信号の電力を増幅する電力増幅装置であって、
前記ＲＦ信号の電力を可変増幅する可変利得増幅器と、
電源電圧の大きさに基づいて前記ＲＦ信号を増幅するトランジスタと、
前記ＲＦ信号の負荷インピーダンスを調整するインピーダンス整合回路と、
前記ＲＦ信号のピーク電力に基づいて前記トランジスタの飽和電圧と前記ピーク電力とが等しくなるように前記電源電圧制御し、前記ＲＦ信号のピーク電力に基づいて前記トランジスタが最大電力を出力できる整合条件となるように前記インピーダンス整合回路の負荷インピーダンスを制御し、前記ＲＦ信号の平均電力に基づいてトータルの利得が一定となるように前記可変利得増幅器の利得を制御する制御手段と、を備える電力増幅装置。
【請求項２】
前記ＲＦ信号の平均電力を算出する平均電力算出手段と、
前記ＲＦ信号のピーク電力を検出するピーク電力算出手段と、を備える請求項１記載の電力増幅装置。
【請求項３】
前記制御手段は、送信電力値及びピーク電力対平均電力比に基づいて前記ＲＦ信号のピーク電力及び平均電力を求める請求項１記載の電力増幅装置。
【請求項４】
前記ＲＦ信号の平均電力を算出する平均電力算出手段を具備し、
前記制御手段は、前記平均電力及びピーク電力対平均電力比に基づいて前記ＲＦ信号のピーク電力を求める請求項１記載の電力増幅装置。
【請求項５】
前記ＲＦ信号のピーク電力対平均電力比を算出するピーク電力対平均電力比算出手段を具備する請求項３記載の電力増幅装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動通信端末などに適用され、ＲＦ(Radio Frequency：無線周波数)信号を電力増幅する電力増幅装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、送信電力制御を行う移動通信端末で用いられる増幅器において、歪が少なく、かつ広いダイナミックレンジで高効率を実現する方法として、増幅器の電源電圧制御と負荷インピーダンス制御を併せて行う方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。図１は従来の電力増幅装置の一例を示す構成図である。図１に示すように、この電力増幅装置は、主に、入力電力センサ１、カプラ２、可変利得増幅器３、入力整合回路４、トランジスタ５、出力整合回路６、及び電源回路７を含んだ構成となっている。【０００３】
この電力増幅装置では、入力電力センサ１が、可変利得増幅器３へ供給されるＲＦ（Radio Frequency）帯の入力信号の平均電力を検知し、その平均電力が小さいと判定したときは、電源回路７からトランジスタ５へ供給する直流電圧を下げ、同時に、負荷インピーダンスが大きくなるように、電源回路７から出力整合回路６へ負荷インピーダンス制御信号を送信してインピーダンス制御を行う。このようにして、負荷インピーダンスを大きくすることによって出力電圧の振幅を大きくとることができ、その結果、歪特性を良好にすることができる。【０００４】
一方、入力電力センサ１が、可変利得増幅器３へ供給される入力信号の平均電力が大きいと判定した場合は、電源回路７からトランジスタ５へ供給する直流電圧を高くし、かつ負荷インピーダンスを小さくすることにより、大電力時においても出力電圧の振幅をトランジスタ５のブレークダウン電圧より小さくすることができ、信頼性を高めたまま、歪も少なく、かつ高効率な電力増幅を行うことが可能となる。【０００５】
ここで、トランジスタ増幅器の電源電圧制御と負荷インピーダンス制御を併せて行うことによって低歪化及び高効率化を実現することができる理由について説明する。図２は、トランジスタ増幅器の電圧−電流特性と負荷特性を示す特性図であり、（ａ）は入力信号の平均電力が大きいときに電源電圧制御を行った場合、（ｂ）は入力信号の平均電力が小さいとき電源電圧制御を行った場合、（ｃ）は入力信号の平均電力が小さいときに電源電圧制御と負荷インピーダンス制御を行った場合、のそれぞれの特性を示している。なお、いずれの特性図も横軸はトランジスタ増幅器のドレイン電圧（ｖｄ）を表わし、縦軸はドレイン電流（ｉｄ）を表わしている。【０００６】
図２（ａ）に示すように、入力信号の平均電力が大きいときに電源電圧制御を行った場合は、負荷線（Ａ）のように増幅特性は良好な線形性が得られる。しかし、入力信号の平均電力が小さいときに電源電圧制御を行った場合は、図２（ｂ）に示す負荷線（Ｂ）のような負荷特性となるので、電圧（ｖｄ）−電流（ｉｄ）の立ち上り領域で線形性が失われて歪特性が劣化してしまう。つまり、入力信号の平均電力の大小（あるいは、出力電力の大小）に応じて単純に電源電圧制御を行うだけでは線形性が劣化してしまう。【０００７】
そこで、図２（ｃ）に示すように、入力信号の平均電力が小さくなったときには、負荷線（Ｂ）から負荷線（Ｃ）のよう負荷インピーダンスを大きくする（つまり、ｉｄ−ｖｄ特性の傾き小さくする）ことによって、負荷線（Ｃ）が占める電圧（ｖｄ）−電流（ｉｄ）の立ち上り領域の割合を少なくして線形性を向上させる。つまり、電源電圧制御と負荷インピーダンス制御を併せて行うことによって歪特性の改善と高効率化を実現することができる。なお、このときの利得の変化はドライバ段のＶＧＡで補償する。
【特許文献１】特開２０００−１７４５５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記の特許文献１に記載された従来の電力増幅装置においては、変調方式が変化した場合、入力信号のピーク電力対平均電力比（ＰＡＰＲ）が変わって想定した以上の出力電圧の振幅が発生するため、歪特性が劣化するなどの不具合が生じる。例えば、マルチモード端末において同じ周波数帯域を使った通信においても、ＷＣＤＭＡ、ＨＳＤＰＡ、３．９Ｇなどいうように通信モードの種類によってＰＡＰＲが異なる。したがって、従来の電力増幅装置のように、入力信号の平均電力だけで負荷インピーダンス制御を行っていたのでは、変調方式が変化した場合に歪特性が劣化してしまうおそれがある。特に、ＰＡＰＲの異なる変調信号では歪特性の劣化は著しくなる。さらには、バックオフが必要となるため送信機の効率が劣化してしまうおそれがある。【０００９】
本発明の目的は、多様な変調方式に対応するマルチモード端末でも適用することが可能な高効率かつ低歪な電力増幅装置、及びこの電力増幅装置を用いた無線送信装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の電力増幅装置は、ＲＦ信号の電力を増幅する電力増幅装置であって、前記ＲＦ信号の電力を可変増幅する可変利得増幅器と、電源電圧の大きさに基づいて前記ＲＦ信号を増幅するトランジスタと、前記ＲＦ信号の負荷インピーダンスを調整するインピーダンス整合回路と、前記ＲＦ信号のピーク電力に基づいて前記トランジスタの飽和電圧と前記ピーク電力とが等しくなるように前記電源電圧制御し、前記ＲＦ信号のピーク電力に基づいて前記トランジスタが最大電力を出力できる整合条件となるように前記インピーダンス整合回路の負荷インピーダンスを制御し、前記ＲＦ信号の平均電力に基づいてトータルの利得が一定となるように前記可変利得増幅器の利得を制御する制御手段と、を備える構成を採る。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、変調モードに対応したＲＦ信号のピーク電力と平均電力とに基づいてトランジスタの電源電圧と負荷インピーダンスを変化させている。これによって、変調モードごとに対応した最適な状態でトランジスタに電力増幅を行わせることができる。したがって、変調モードの方式が多様に変わるマルチモード携帯端末においても、高効率かつ低歪でＲＦ信号の電力増幅を行うことができる。その結果、無線送信装置から高効率かつ低歪な無線信号を送信することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】従来の電力増幅装置の一例を示す構成図
【図２】トランジスタ増幅器の電圧−電流特性と負荷特性を示す特性図
【図３】本発明の電力増幅装置に適用される増幅用トランジスタの電圧−電流特性と負荷特性を示す特性図
【図４】本発明の電力増幅装置において、変調モードが変わって入力信号のピーク電力が変化する場合の増幅用トランジスタの電圧−電流特性と負荷特性を示す特性図
【図５】本発明の実施の形態１に係る電力増幅装置の構成を示すブロック図
【図６】図５に示す電力増幅装置の出力整合回路が備える負荷インピーダンス可変回路の一例を示す回路図
【図７】図６に示す負荷インピーダンス可変回路の動作を示す特性図
【図８】本発明の実施の形態２に係る電力増幅装置の構成を示すブロック図
【図９】本発明の実施の形態３に係る電力増幅装置の構成を示すブロック図
【図１０】本発明の実施の形態４に係る電力増幅装置の構成を示すブロック図
【図１１】本発明の実施の形態５に係る無線送信装置の構成を示すブロック図
【図１２】本発明の実施の形態６に係る無線送信装置の構成を示すブロック図
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
〈発明の概要〉
本発明の電力増幅装置は、電力増幅装置に入力されるＲＦ信号の平均電力だけではなく、ＲＦ信号のピーク電力を用いてトランジスタの電源電圧と負荷インピーダンスを制御している。これによって、ピーク電力に歪が発生することなく電力が増幅されることが補償されるため歪特性に劣化が生じない。また、本発明の電力増幅装置は、電源電圧制御と負荷インピーダンス制御による増幅率の変動を平均電力に基づいて補償している。これによって、増幅率が変動しても電源電圧と負荷インピーダンスに対応した正確な電力レベルの送信電力を実現することができる。さらに、本発明の電力増幅装置は、平均電力としてＴＰＣ（送信電力制御）情報を用い、ピーク電力としてＴＰＣ情報＋ＰＡＰＲ（ピーク電力対平均電力比）情報を用いている。これによって、変調モードごとのＰＡＰＲ値をあらかじめ保持することで、マルチモード端末においても低歪かつ高効率な増幅を行うことができる。【００１４】
ここで、本発明の電力増幅装置に適用される増幅用トランジスタにおける電源電圧制御と負荷インピーダンス制御の概念について説明する。図３は、本発明の電力増幅装置に適用される増幅用トランジスタの電圧−電流特性と負荷特性を示す特性図であり、横軸はドレイン電圧（ｖｄ）を表わし、縦軸はドレイン電流（ｉｄ）を表わしている。【００１５】
図３において、負荷線（Ａ）は電力が大きいときの電流のスイングを示し、負荷線（Ｂ）は電力が小さいときの電流のスイングを示している。また、電圧（ｖｄ）−電流（ｉｄ）の立ち上り領域（Ｃ）は増幅用トランジスタの線形性が失われて歪特性が劣化する領域を示している。すなわち、電力の大きさに合わせて、電流のスイングが増幅用トランジスタの飽和ぎりぎりとなるようにドレイン電圧（ｖｄ）を調整することにより、電力が大きい負荷線（Ａ）のときでも、電力が小さい負荷線（Ｂ）ときでも良好な線形性を保持しながら高効率な増幅を行うことができる。【００１６】
図４は、本発明の電力増幅装置において、変調モードが変わって入力信号のピーク電力が変化する場合の増幅用トランジスタの電圧−電流特性と負荷特性を示す特性図であり、横軸はドレイン電圧（ｖｄ）を表わし、縦軸はドレイン電流（ｉｄ）を表わしている。なお、変調モードとは、変調方式、コード多重数、チャネル構成、ピーク抑圧パラメータなどである。図４に示すように、ピーク電力が大きい場合は負荷線（Ａ）のように電流のスイングを大きくし（つまり、負荷線の傾斜を大きくし）、ピーク電力が小さい場合は負荷線（Ｂ）のように電流のスイングを小さく、つまり、負荷線の傾斜を緩やかにする。【００１７】
このようにして、変調モードに応じて負荷インピーダンスの大きさを制御することで電流のスイングを変えれば、電圧（ｖｄ）−電流（ｉｄ）の立ち上り領域（Ｃ）を使用することがなくなるので、電力が大きいときでも小さいときでも良好な線形性を維持することができる。つまり、ピーク電力の大きさに応じて負荷線を変えることにより、マルチモード端末でも入力信号を歪ませることなく高効率な電力増幅を行うことができる。【００１８】
つまり、本発明の電力増幅装置は、基本形は電力の大きさに応じて電源電圧を制御することで、低電力でも効率をよく増幅を行うことができる。また、ピーク電力の大きさに応じて負荷インピーダンスの大きさを変えることで、良好な線形性を確保しながら高効率を維持することができる。なお、このときの制御方法としては、変調方式に関係なく電力対電源電圧の対応テーブルを１つ持てばよい。また、本発明の電力増幅装置では、ピーク電力に応じて負荷インピーダンスを制御しているが、負荷インピーダンスを変えることによる電力増幅装置全体の利得が変化しないように、入力側の可変利得増幅器によって増幅率を微調整している。【００１９】
次に、本発明に係る電力増幅装置の具体的な実施の形態の幾つかについて詳細に説明する。なお、以下の各実施の形態で用いる図面において、同一の構成要素は同一の符号を付し、かつ重複する説明は可能な限り省略する。【００２０】
〈実施の形態１〉
まず、本発明の実施の形態１に係る電力増幅装置の構成について説明する。図５は、本発明の実施の形態１に係る電力増幅装置の構成を示すブロック図である。図５に示す実施の形態１の電力増幅装置は、カプラ１０１、包絡線検波器１０２、平均処理部１０３、ピーク検出部１０４、可変利得増幅器１０５、入力整合回路１０６、増幅用のトランジスタ１０７、出力整合回路１０８、及びアンプ制御部１０９を備えた構成になっている。【００２１】
カプラ１０１は、ＲＦ帯域の信号を入力し、そのＲＦ信号の一部を抽出する機能を備えている。包絡線検波器１０２は、カプラ１０１から抽出されたＲＦ変調波から包絡線情報を抽出する機能を備えている。平均処理部１０３は、包絡線検波器１０２が抽出した包絡線情報からＲＦ信号の平均電力を求める機能を備えている。ピーク検出部１０４は、包絡線検波器１０２が抽出した包絡線情報からあらかじめ規定された時間区間内のピーク電力を検出する機能を備えている。【００２２】
可変利得増幅器１０５は、入力されたＲＦ信号の電力増幅率をトランジスタ１０７の増幅率の変動に合わせて所望の値に可変する機能を備えている。入力整合回路１０６は、電力増幅器の入力側のインピーダンスをマッチングさせる機能を備えている。増幅用のトランジスタ１０７は、アンプ制御部１０９から入力された電源電圧の大きさに応じて飽和電力を変化させる機能を備えている。出力整合回路１０８は、インピーダンス可変回路（図示せず）を含んでいて、アンプ制御部１０９からの制御信号に基づいて負荷インピーダンスを変化させる機能を備えている。アンプ制御部１０９は、平均処理部１０３で求められた平均電力とピーク検出部１０４で求められたピーク電力とを入力して、可変利得増幅器１０５の増幅率とトランジスタ１０７の電源電圧と負荷インピーダンスとを変化させる機能を備えている。【００２３】
このような構成において、図５に示す電力増幅装置は、ピーク検出部１０４が求めたピーク電力と平均処理部１０３が求めた平均電力とに基づいて、トランジスタ１０７の電源電圧と負荷インピーダンスを変化させ、さらに、平均処理部１０３が求めた平均電力に基づいて、電力増幅装置としてのトータルの利得が一定になるように、トランジスタ１０７の増幅率の変動に合わせて可変利得増幅器１０５の利得を調整することができる。【００２４】
次に、図５に示す実施の形態１に係る電力増幅装置の動作について説明する。ＲＦ入力ラインにおいて、可変利得増幅器１０５、入力整合回路１０６、トランジスタ１０７、及び出力整合回路１０８を備える電力増幅装置の入力段にカプラ１０１を設け、入力されたＲＦ信号（以下、入力信号という）の一部をカプラ１０１によって取り出す。そして、カプラ１０１によって取り出された入力信号は、包絡線検波器１０２によってＲＦ変調波の包絡線情報として抽出され、平均処理部１０３とピーク検出部１０４へ入力される。【００２５】
平均処理部１０３は抽出された包絡線情報から平均電力を出力し、ピーク検出部１０４はあらかじめ規定された時間区間内のピーク電力を検出する。平均処理部１０３とピーク検出部１０４は、いずれもアナログ処理を行ってもディジタル処理を行ってもよい。ディジタル処理を行う場合は、必要に応じて、Ａ／Ｄ変換器などによってアナログの包絡線検波器１０２の出力をディジタル信号に変換すればよい。また、あらかじめ規定された時間区間の長さは、平均電力の変動が生じない最大の時間が望ましい。例えば、送信電力制御（ＴＰＣ）の制御周期や無線送信信号の１フレームの時間などを用いることが望ましい。【００２６】
平均処理部１０３の出力である平均電力とピーク検出部１０４の出力である最大電力（ピーク電力）は共にアンプ制御部１０９へ入力される。すると、アンプ制御部１０９は、入力された平均電力とピーク電力に基づいて、可変利得増幅器１０５の増幅率とトランジスタ１０７の電源電圧を調整すると共に、入力整合回路１０６と出力整合回路１０８の少なくとの一方のインピーダンスを調整する。通常は、入力整合回路１０６と出力整合回路１０８の両方のインピーダンスを調整する。【００２７】
このときのアンプ制御部１０９による調整手順について説明する。先ず、アンプ制御部１０９は、入力されたピーク電力値Pin_peakと平均電力値Pin_avgから、トランジスタ１０７の増幅器の出力として期待されるピーク電力値Pout_peakと平均電力値Pout_avgを計算する。ここで、期待される出力の平均電力値Pout_avgが既知の場合は、次の式（１）が成立する。
Pout_peak＝Pin_peak＋(Pout_ave−Pin_avg)                               （１）【００２８】
また、トランジスタ１０７の増幅器のゲインＧが既知の場合は、トランジスタ１０７の増幅器の出力として期待される平均電力値Pout_avgとピーク電力値Pout_peakは、それぞて、次の式（２）及び式（３）で求められる。
Pout_avg＝Pin_avg＋Ｇ                                                  （２）
Pout_peak＝Pin_peak＋Ｇ                                                （３）【００２９】
次に、トランジスタ１０７の増幅器の出力として期待されるピーク電力値Pout_peakがトランジスタ１０７の最大出力電力と等しい場合は、トランジスタ１０７の定格電圧と等しくなるように電源電圧を調整し、トランジスタ１０７の増幅器が最大電力を出力できる整合条件となるように出力整合回路１０８の出力インピーダンスを調整する。【００３０】
また、トランジスタ１０７の増幅器の出力として期待されるピーク電力値Pout_peakがトランジスタ１０７の最大出力電力よりも小さい場合は、電源電圧をトランジスタ１０７の定格電圧より低くし、出力整合回路１０８の出力インピーダンスを高くする。つまり、電源電圧を低くすること及び出力インピーダンスを高くすることにより、トランジスタ１０７の増幅器の実質的な飽和電力がトランジスタ１０７の最大出力電力よりも低くなり、入力されたピーク電力値とトランジスタ１０７の増幅器の実質的な飽和電力とが等しくなるようにすることができる。また、飽和電力に近いところでトランジスタ１０７の増幅器が動作するため、トランジスタ１０７は高効率な動作を行うことが可能となる。さらに、ピーク電力が実質的な飽和電力と等しくなるため、ピーク電力に歪が生じないのでトランジスタ１０７の増幅器を低歪化することができる。【００３１】
また、負荷インピーダンスを制御することにより、トランジスタ１０７の増幅器のゲインＧ(＝Pout_avg−Pin_avg)を大きくすることができる。さらに、電源電圧を変えることによってもトランジスタ１０７の増幅器のゲインＧを変化させることができる。これらの変化（つまり、ゲインＧの変化）によって、期待した出力電力が得られるように可変利得増幅器１０５の増幅率を調整し、適切な電力をトランジスタ１０７の入力整合回路１０６に入力する。言い換えると、電力増幅装置としてのトータルの利得が一定になるように、トランジスタ１０７の増幅率の変動に合わせて可変利得増幅器１０５の利得を調整する。【００３２】
図６は、図５に示す電力増幅装置の出力整合回路１０８が備える負荷インピーダンス可変回路の一例を示す回路図である。また、図７は、図６に示す負荷インピーダンス可変回路の動作を示す特性図である。なお、図７において、横軸は図６に示す負荷インピーダンス調整端子電圧Ｖｚ（Ｖ）、縦軸は図６に示す負荷インピーダンス可変回路の入力側から見た負荷インピーダンスＺ（Ω）である。【００３３】
図６に示す負荷インピーダンス可変回路は、Ｔ型ＬＣ回路とアイソレータ１１０が直列に接続された構成において、並列側のコンデンサとバラクタダイオードによって容量可変キャパシタＣ１１０が形成されている。図６の容量可変キャパシタＣ１１０の負荷インピーダンス調整端子電圧Ｖｚを、図５のアンプ制御部１０９の制御電圧によって変化させることにより、容量可変キャパシタＣ１１０の容量を変化させて負荷インピーダンスを可変させることができる。つまり、図６の容量可変キャパシタＣ１１０の負荷インピーダンス調整端子電圧Ｖｚを制御させることによって、例えば、図７のように負荷インピーダンスＺを５０Ωから１５０Ωの範囲で任意に変えることができる。【００３４】
すなわち、図５に示す電力増幅装置では、入力されたＲＦ信号における包絡線の所定区間のピーク電力によって、トランジスタ１０７の電源電圧を制御すると共に負荷インピーダンスも制御している。また、トランジスタ１０７の増幅率の変動は平均電力とピーク電力によって補償している。このとき、平均電力とピーク電力の算出区間はある一定時間（例えば、バースト区間）で保持するようにしている。【００３５】
〈実施の形態２〉
図８は、本発明の実施の形態２に係る電力増幅装置の構成を示すブロック図である。図８に示す実施の形態２の電力増幅装置は、図５に示す実施の形態１の電力増幅装置から、カプラ１０１、包絡線検波器１０２、平均処理部１０３、及びピーク検出部１０４を取り除いた構成となっている。すなわち、図８に示す実施の形態２の電力増幅装置は、可変利得増幅器１０５、入力整合回路１０６、トランジスタ１０７、出力整合回路１０８、及びアンプ制御部１０９ａを備えた構成になっている。【００３６】
このような構成において、アンプ制御部１０９ａは、平均電力値とピーク電力値の情報がない代わりに、入力信号の情報としてＴＰＣ信号とＰＡＰＲ信号を入力している。アンプ制御部１０９ａは、入力されたＴＰＣ信号とＰＡＰＲ信号に基づいて、トランジスタ１０７の増幅器の出力として期待されるピーク電力値Pout_peakと平均電力値Pout_avgを次の式（４）及び式（５）によって計算する。なお、その他の処理は実施の形態１と同じである。【００３７】
Pout_peak＝ＴＰＣ値＋ＰＡＰＲ値                                        （４）
Pout_avg＝ＴＰＣ値                                                     （５）【００３８】
すなわち、トランジスタ１０７の増幅器の出力として期待される平均電力値Pout_avgの情報は、ＴＰＣ信号（つまり、ＴＰＣコマンド）から算出し、トランジスタ１０７の増幅器の出力として期待されるピーク電力値Pout_peakの情報は、ＴＰＣ信号とＰＡＰＲ信号とによって算出する。【００３９】
なお、ＰＡＰＲ値は、ディジタルのベースバンド信号から抽出したＰＡＰＲ信号から算出してもよいし、あらかじめテーブルに保持された変調モードごとの理論的な最大電力値でもよいし、固定モード端末の場合は、アンプ制御部１０９ａの内部でＰＡＰＲ情報をＲＯＭなどで保持していてもよい。【００４０】
このようにして、アンプ制御部１０９ａがＴＰＣ信号とＰＡＰＲ信号を入力することにより、アナログ部の構成を複雑にすることなく平均電力とピーク電力を求めることができる。そして、平均電力とピーク電力に基づいて、トランジスタ１０７の電源電圧と負荷インピーダンスを変化させ、さらに、電力増幅装置としてのトータルの利得が一定になるように、トランジスタ１０７の増幅率の変動に合わせて可変利得増幅器の利得を調整することができる。これによって、マルチモード端末においても低歪化及び高効率な増幅を実現することが可能となる。【００４１】
〈実施の形態３〉
図９は、本発明の実施の形態３に係る電力増幅装置の構成を示すブロック図である。図９に示す実施の形態３の電力増幅装置は、図５に示す実施の形態１の電力増幅装置からピーク検出部１０４を取り除いた構成になっている。すなわち、図９に示す実施の形態３の電力増幅装置は、カプラ１０１、包絡線検波器１０２、平均処理部１０３、可変利得増幅器１０５、入力整合回路１０６、トランジスタ１０７、出力整合回路１０８、及びアンプ制御部１０９ｂを備えた構成になっている。【００４２】
つまり、実施の形態３の電力増幅装置はピーク検出部を持たないので、アンプ制御部１０９ｂにはピーク電力の情報が入力されない。そこで、アンプ制御部１０９ｂに対しては、外部からのＰＡＰＲ信号と平均処理部１０３からの平均電力の情報とが入力されるようになっている。【００４３】
アンプ制御部１０９ｂは、平均処理部１０３から入力された平均電力Pin_avgと外部から入力されたＰＡＰＲ信号から、トランジスタ１０７の増幅器の出力として期待されるピーク電力値Pout_peakと平均電力値Pout_avgを、次の式（６）及び式（７）によって計算する。なお、その他の処理は実施の形態１と同じである。
Pout_avg＝Pin_avg＋Ｇ                                                  （６）
Pout_peak＝Pin_avg＋Ｇ＋ＰＡＰＲ値                                     （７）【００４４】
実施の形態３の電力増幅装置においては、平均電力の情報は、包絡線検波器１０２の出力を平均処理部１０３によって平均化した値から算出し、ピーク電力の情報は、ベースバンド信号から求められたＰＡＰＲ信号と平均電力値の情報から算出している。【００４５】
なお、ＰＡＰＲ値は、ディジタルのベースバンド信号から抽出したＰＡＰＲ信号から算出してもよいし、あらかじめテーブルに保持された変調モードごとの理論的な最大電力値でもよいし、固定モード端末の場合は、アンプ制御部１０９ｂの内部でＰＡＰＲ情報をＲＯＭなどで保持していてもよい。【００４６】
実施の形態３の電力増幅装置では、実際に観測された平均電力を用いているので、より高精度に負荷インピーダンス制御を行うことができるため、マルチモード端末においても低歪かつ高効率な電力増幅を行うことが可能となる。【００４７】
〈実施の形態４〉
図１０は、本発明の実施の形態４に係る電力増幅装置の構成を示すブロック図である。図１０に示す実施の形態４の電力増幅装置が、図５に示す実施の形態１の電力増幅装置と異なるところは、平均処理部１０３とピーク検出部１０４が存在していない代わりに、ＰＡＰＲ計算部１１２を設けると共にアンプ制御部１０９ｃにＴＰＣ信号を入力している点である。すなわち、図１０に示す実施の形態４の電力増幅装置は、カプラ１０１、包絡線検波器１０２、ＰＡＰＲ計算部１１２、可変利得増幅器１０５、入力整合回路１０６、トランジスタ１０７、出力整合回路１０８、及びアンプ制御部１０９ｃを備えた構成になっている。【００４８】
つまり、ＲＦ入力側にカプラ１０１を設けて、入力されたＲＦ信号の一部を取り出し、包絡線検波器１０２がＲＦ信号の包絡線を検波する。そして、包絡線が検波された結果情報から、ＰＡＰＲ計算部１１２がＰＡＰＲ（ピーク電力対平均電力比）を求める。ＰＡＰＲ計算部１１２によって求められたＰＡＰＲは、アンプ制御部１０９ｃのＰＡＰＲ情報として用いられる。一方、外部（ベースバンド部）からＴＰＣ信号が抽出されてアンプ制御部１０９ｃに入力される。その他の処理は実施の形態２と同じである。【００４９】
実施の形態４の電力増幅装置によれば、実際に観測されたＰＡＰＲを用いているので、ディジタルとアナログのＰＡＰＲの差異による影響を受けることなく、より高精度にトランジスタ１０７の電源電圧と負荷インピーダンスの制御を行うことができる。また、入力側のベースバンド部（図示せず）がマルチモードになっても、アナログ部の構成を変えることなく、マルチモード時においても低歪化と高効率な増幅を行うことが可能となる。【００５０】
〈実施の形態５〉
実施の形態５では、上記の実施の形態２の電力増幅装置を備えた無線送信装置について説明する。図１１は、本発明の実施の形態５に係る無線送信装置の構成を示すブロック図である。この無線送信装置は、図８に示す実施の形態２の電力増幅装置を構成するアンプ部１１３に加えて、変調部１２１、変調モード制御部１２２、Ｄ／Ａ変換部１２３、周波数変換部１２４、ＰＡＰＲ測定部１２５、ＰＡＰＲ遅延部１２６、送信電力制御部１２７、及びＴＰＣ遅延部１２８を備えた構成となっている。つまり、図１１の無線送信装置は、マルチモード端末のベースバンド部と電力増幅装置を含めた全体構成を示している。【００５１】
変調部１２１は、送信データからディジタルのベースバンド信号（変調信号）を生成する機能を備えている。変調モード制御部１２２は、変調部１２１に対して所望の変調モードへの切り替え指示を行う機能を備えている。例えば、変調モード制御部１２２は、変調方式、コード多重数、チャネル構成、ピーク抑圧パラメータなどへの切り替え指示を行うことができる。Ｄ／Ａ変換部１２３は、変調部１２１で生成されたディジタルのベースバンド信号をアナログのベースバンド信号に変換する機能を備えている。周波数変換部１２４は、アナログのベースバンド信号をＲＦ帯域の信号に周波数変換する機能を備えている。【００５２】
ＰＡＰＲ測定部１２５は、ディジタルのベースバンド信号の平均電力とピーク電力の比であるＰＡＰＲ値を測定して、ＰＡＰＲ遅延部１２６に入力する機能を備えている。ＰＡＰＲ遅延部１２６は、ＰＡＰＲ測定部１２５からアンプ部１１３のアンプ制御部１０９ａに入力されるＰＡＰＲ信号と、Ｄ／Ａ変換部１２３から周波数変換部１２４を経由してアンプ部１１３の可変利得増幅器１０５に入力されるＲＦ信号との遅延時間差を調整する機能を備えている。送信電力制御部１２７は、ＲＦ信号の平均電力情報を含むＴＰＣ信号を生成してＴＰＣ遅延部１２８に入力する機能を備えている。ＴＰＣ遅延部１２８は、送信電力制御部１２７からアンプ部１１３のアンプ制御部１０９ａ入力されるＴＰＣ信号と、Ｄ／Ａ変換部１２３から周波数変換部１２４を経由してアンプ部１１３の可変利得増幅器１０５に入力されるＲＦ信号との遅延時間差を調整する機能を備えている。【００５３】
次に、図１１に示す実施の形態５に係る無線送信装置の動作について説明する。変調部１２１によって送信データが受信されると、その送信データは、変調モード制御部１２２からの指示に基づいて変調部１２１で所望のモードに変調され、変調部１２１からディジタルのベースバンド信号として出力される。そして、変調部１２１から出力されたディジタルのベースバンド信号は、分配されてＰＡＰＲ測定部１２５とＤ／Ａ変換部１２３に入力される。【００５４】
ＰＡＰＲ測定部１２５に入力されたディジタルのベースバンド信号は、ＰＡＰＲ測定部１２５によって平均電力とピーク電力の比であるＰＡＰＲ値が測定される。そして、ＰＡＰＲ値に対応したＰＡＰＲ信号は、ＰＡＰＲ遅延部１２６に入力されてアンプ部１１３の可変利得増幅器１０５に入力されるＲＦ信号との遅延時間差が調整され、アンプ制御部１０９ａに入力される。【００５５】
一方、Ｄ／Ａ変換器１２３に入力されたディジタルのベースバンド信号はアナログのベースバンド信号に変換され、さらに、アナログのベースバンド信号は、周波数変換部１２４によってＲＦ信号に変換されてアンプ部１１３の可変利得増幅器１０５に入力される。また、送信電力制御部１２７から出力されたＴＰＣ信号は、ＴＰＣ遅延部１２８に入力されてアンプ部１１３の可変利得増幅器１０５に入力されるＲＦ信号との遅延時間差が調整され、アンプ制御部１０９ａに入力される。【００５６】
このようにして、ＰＡＰＲ信号とＴＰＣ信号は、ＰＡＰＲ遅延部１２６とＴＰＣ遅延部１２８によって、変調部１２１、Ｄ／Ａ変換部１２３、及び周波数変換部１２４からなるディジタル部とアナログ部において変調信号が受けた遅延時間分だけ遅延させ、変調信号に同期したタイミングでアンプ制御部１０９ａに入力される。また、アンプ部１１３の出力であるＲＦ出力は、図示しないアンテナへ無線信号として送信される。なお、マルチモード端末からのＲＦ信号とＰＡＰＲ信号及びＴＰＣ信号を受信するアンプ部１１３の動作は、実施の形態２で説明した動作と同じであるので重複説明は省略する。【００５７】
このような構成により、変調モード制御部１２２によるＷＣＤＭＡやＨＳＤＰＡなどの切り替えによって、変調部１２１の動作を所望のモードに変更させる。このとき、変調信号のＰＡＰＲが変わっても、その都度、ＰＡＰＲ測定部１２５が変調信号のＰＡＰＲの測定し、送信電力制御部１２７からのＴＰＣ信号と共にＰＡＰＲ信号をアンプ制御部１０９ａへ送信するので、変調モードが変わっても歪特性を劣化させることなく高い効率で無線信号を送信することができる。【００５８】
〈実施の形態６〉
図１２は、本発明の実施の形態６に係る無線送信装置の構成を示すブロック図である。図１２に示す実施の形態６の無線送信装置が図１１に示す実施の形態５の無線送信装置と異なる点は、ＰＡＰＲ測定部１２５が無い代わりに、変調モードごとのＰＡＰＲ値を格納するＰＡＰＲテーブル１２９を設けた点である。すなわち、変調モード制御部１２２から出力されるモード信号をＰＡＰＲテーブル１２９に入力し、あらかじめ格納された変調モードごとのＰＡＰＲ値をモード信号に対応してＰＡＰＲテーブル１２９から選択する。そして、選択されたＰＡＰＲ値に対応するＰＡＰＲ信号は、ＰＡＰＲ遅延部１２６ａで遅延調整された後にアンプ制御部１０９に入力される。それ以降の動作は実施の形態２で説明した動作と同じであるので重複説明は省略する。【００５９】
すなわち、実施の形態６の無線送信装置においては、ＰＡＰＲ値を直接測定するのではなく、変調モード制御部１２２が送信するモード情報に基づいてＰＡＰＲテーブル１２９を参照してＰＡＰＲ値を求めている。そして、ＰＡＰＲ値に対応するＰＡＰＲ信号をＴＰＣ信号と共にアンプ部１１３のアンプ制御部１０９ａに入力している。これによって、変調モードが変わっても歪特性を劣化させることなく高い効率で無線信号を送信することができる。なお、アンプ部１１３以降の動作は実施の形態５と同じである。【００６０】
〈まとめ〉
すなわち、本発明の電力増幅装置は、平均電力とピーク電力とを用いて負荷インピーダンス制御とトランジスタ１０７の電源電圧制御を行っている。このとき、平均電力はトランジスタ１０７の利得の変動を補償するために用い、ピーク電力はトランジスタ１０７の出力電圧スイングの大きさを最適化するために用いている。【００６１】
トランジスタ１０７の電源電圧や負荷インピーダンスを制御するために利用する情報としては、包絡線検波器１０２によってＲＦ信号の瞬時電力を検出し、これを平均処理部１０３とピーク検出部１０４によって平均電力とピーク電力とに分けて抽出した情報を用いている。なお、包絡線検波器１０２を用いないで、平均電力センサとピーク電力センサを用いてＲＦ信号から平均電力とピーク電力を直接求めるようにしてもよい。さらに、ＴＰＣ情報とＰＡＰＲ情報は、アナログ段でＰＡＰＲ検出を行って取得してもよいし、ディジタル段でＰＡＰＲ検出を行って取得してもよい。また、直接、ＰＡＰＲ情報を検出するのではなく、変調モードごとにＰＡＰＲテーブルを持ち、そのＰＡＰＲテーブルから変調モードに対応するＰＡＰＲ情報を取得してもよい。【００６２】
なお、電力増幅装置の制御方法としては、ピーク電力の大きさに対応して負荷インピーダンスの大きさを決める制御方法と、基本となるモードからのＰＡＰＲの差分から負荷インピーダンスの増減を制御する方法とがある。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明の電力増幅装置及び無線送信装置によれば、変調モードに対応させて電源電圧制御と負荷インピーダンス制御を行うことによって高効率化と低歪化を実現することができるので、マルチモードの携帯端末などに有効に利用することが可能である。
【図１】
2008044276.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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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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【手続補正書】
【提出日】平成21年2月16日(2009.2.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＲＦ信号の電力を増幅する電力増幅装置であって、
前記ＲＦ信号の電力を可変増幅する可変利得増幅器と、
電源電圧の大きさに基づいて前記ＲＦ信号を増幅するトランジスタと、
前記ＲＦ信号の負荷インピーダンスを調整するインピーダンス整合回路と、
前記ＲＦ信号のピーク電力に基づいて前記トランジスタの飽和電圧と前記ピーク電力とが等しくなるように前記電源電圧制御し、前記ＲＦ信号のピーク電力に基づいて前記トランジスタが最大電力を出力できる整合条件となるように前記インピーダンス整合回路の負荷インピーダンスを制御し、前記ＲＦ信号の平均電力に基づいてトータルの利得が一定となるように前記可変利得増幅器の利得を制御する制御手段と、
を備える電力増幅装置。
【請求項２】
前記ＲＦ信号の平均電力を算出する平均電力算出手段と、
前記ＲＦ信号のピーク電力を検出するピーク電力算出手段と、
を備える請求項１記載の電力増幅装置。
【請求項３】
前記制御手段は、送信電力値及びピーク電力対平均電力比に基づいて前記ＲＦ信号のピーク電力及び平均電力を求める請求項１記載の電力増幅装置。
【請求項４】
前記ＲＦ信号の平均電力を算出する平均電力算出手段を具備し、
前記制御手段は、前記平均電力及びピーク電力対平均電力比に基づいて前記ＲＦ信号のピーク電力を求める請求項１記載の電力増幅装置。
【請求項５】
前記ＲＦ信号のピーク電力対平均電力比を算出するピーク電力対平均電力比算出手段を具備する請求項３記載の電力増幅装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動通信端末などに適用され、ＲＦ(Radio Frequency：無線周波数)信号を電力増幅する電力増幅装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、送信電力制御を行う移動通信端末で用いられる増幅器において、歪が少なく、かつ広いダイナミックレンジで高効率を実現する方法として、増幅器の電源電圧制御と負荷インピーダンス制御を併せて行う方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。図１は従来の電力増幅装置の一例を示す構成図である。図１に示すように、この電力増幅装置は、主に、入力電力センサ１、カプラ２、可変利得増幅器３、入力整合回路４、トランジスタ５、出力整合回路６、及び電源回路７を含んだ構成となっている。
【０００３】
この電力増幅装置では、入力電力センサ１が、可変利得増幅器３へ供給されるＲＦ（Radio Frequency）帯の入力信号の平均電力を検知し、その平均電力が小さいと判定したときは、電源回路７からトランジスタ５へ供給する直流電圧を下げ、同時に、負荷インピーダンスが大きくなるように、電源回路７から出力整合回路６へ負荷インピーダンス制御信号を送信してインピーダンス制御を行う。このようにして、負荷インピーダンスを大きくすることによって出力電圧の振幅を大きくとることができ、その結果、歪特性を良好にすることができる。
【０００４】
一方、入力電力センサ１が、可変利得増幅器３へ供給される入力信号の平均電力が大きいと判定した場合は、電源回路７からトランジスタ５へ供給する直流電圧を高くし、かつ負荷インピーダンスを小さくすることにより、大電力時においても出力電圧の振幅をトランジスタ５のブレークダウン電圧より小さくすることができ、信頼性を高めたまま、歪も少なく、かつ高効率な電力増幅を行うことが可能となる。
【０００５】
ここで、トランジスタ増幅器の電源電圧制御と負荷インピーダンス制御を併せて行うことによって低歪化及び高効率化を実現することができる理由について説明する。図２は、トランジスタ増幅器の電圧−電流特性と負荷特性を示す特性図であり、（ａ）は入力信号の平均電力が大きいときに電源電圧制御を行った場合、（ｂ）は入力信号の平均電力が小さいとき電源電圧制御を行った場合、（ｃ）は入力信号の平均電力が小さいときに電源電圧制御と負荷インピーダンス制御を行った場合、のそれぞれの特性を示している。なお、いずれの特性図も横軸はトランジスタ増幅器のドレイン電圧（ｖｄ）を表わし、縦軸はドレイン電流（ｉｄ）を表わしている。
【０００６】
図２（ａ）に示すように、入力信号の平均電力が大きいときに電源電圧制御を行った場合は、負荷線（Ａ）のように増幅特性は良好な線形性が得られる。しかし、入力信号の平均電力が小さいときに電源電圧制御を行った場合は、図２（ｂ）に示す負荷線（Ｂ）のような負荷特性となるので、電圧（ｖｄ）−電流（ｉｄ）の立ち上り領域で線形性が失われて歪特性が劣化してしまう。つまり、入力信号の平均電力の大小（あるいは、出力電力の大小）に応じて単純に電源電圧制御を行うだけでは線形性が劣化してしまう。
【０００７】
そこで、図２（ｃ）に示すように、入力信号の平均電力が小さくなったときには、負荷線（Ｂ）から負荷線（Ｃ）のよう負荷インピーダンスを大きくする（つまり、ｉｄ−ｖｄ特性の傾き小さくする）ことによって、負荷線（Ｃ）が占める電圧（ｖｄ）−電流（ｉｄ）の立ち上り領域の割合を少なくして線形性を向上させる。つまり、電源電圧制御と負荷インピーダンス制御を併せて行うことによって歪特性の改善と高効率化を実現することが
できる。なお、このときの利得の変化はドライバ段のＶＧＡで補償する。
【特許文献１】特開２０００−１７４５５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記の特許文献１に記載された従来の電力増幅装置においては、変調方式が変化した場合、入力信号のピーク電力対平均電力比（ＰＡＰＲ）が変わって想定した以上の出力電圧の振幅が発生するため、歪特性が劣化するなどの不具合が生じる。例えば、マルチモード端末において同じ周波数帯域を使った通信においても、ＷＣＤＭＡ、ＨＳＤＰＡ、３．９Ｇなどいうように通信モードの種類によってＰＡＰＲが異なる。したがって、従来の電力増幅装置のように、入力信号の平均電力だけで負荷インピーダンス制御を行っていたのでは、変調方式が変化した場合に歪特性が劣化してしまうおそれがある。特に、ＰＡＰＲの異なる変調信号では歪特性の劣化は著しくなる。さらには、バックオフが必要となるため送信機の効率が劣化してしまうおそれがある。
【０００９】
本発明の目的は、多様な変調方式に対応するマルチモード端末でも適用することが可能な高効率かつ低歪な電力増幅装置、及びこの電力増幅装置を用いた無線送信装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の電力増幅装置は、ＲＦ信号の電力を増幅する電力増幅装置であって、前記ＲＦ信号の電力を可変増幅する可変利得増幅器と、電源電圧の大きさに基づいて前記ＲＦ信号を増幅するトランジスタと、前記ＲＦ信号の負荷インピーダンスを調整するインピーダンス整合回路と、前記ＲＦ信号のピーク電力に基づいて前記トランジスタの飽和電圧と前記ピーク電力とが等しくなるように前記電源電圧制御し、前記ＲＦ信号のピーク電力に基づいて前記トランジスタが最大電力を出力できる整合条件となるように前記インピーダンス整合回路の負荷インピーダンスを制御し、前記ＲＦ信号の平均電力に基づいてトータルの利得が一定となるように前記可変利得増幅器の利得を制御する制御手段と、を備える構成を採る。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、変調モードに対応したＲＦ信号のピーク電力と平均電力とに基づいてトランジスタの電源電圧と負荷インピーダンスを変化させている。これによって、変調モードごとに対応した最適な状態でトランジスタに電力増幅を行わせることができる。したがって、変調モードの方式が多様に変わるマルチモード携帯端末においても、高効率かつ低歪でＲＦ信号の電力増幅を行うことができる。その結果、無線送信装置から高効率かつ低歪な無線信号を送信することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
〈発明の概要〉
本発明の電力増幅装置は、電力増幅装置に入力されるＲＦ信号の平均電力だけではなく、ＲＦ信号のピーク電力を用いてトランジスタの電源電圧と負荷インピーダンスを制御している。これによって、ピーク電力に歪が発生することなく電力が増幅されることが補償されるため歪特性に劣化が生じない。また、本発明の電力増幅装置は、電源電圧制御と負荷インピーダンス制御による増幅率の変動を平均電力に基づいて補償している。これによって、増幅率が変動しても電源電圧と負荷インピーダンスに対応した正確な電力レベルの送信電力を実現することができる。さらに、本発明の電力増幅装置は、平均電力としてＴＰＣ（送信電力制御）情報を用い、ピーク電力としてＴＰＣ情報＋ＰＡＰＲ（ピーク電力対平均電力比）情報を用いている。これによって、変調モードごとのＰＡＰＲ値をあらかじめ保持することで、マルチモード端末においても低歪かつ高効率な増幅を行うことができる。
【００１３】
ここで、本発明の電力増幅装置に適用される増幅用トランジスタにおける電源電圧制御と負荷インピーダンス制御の概念について説明する。図３は、本発明の電力増幅装置に適用される増幅用トランジスタの電圧−電流特性と負荷特性を示す特性図であり、横軸はドレイン電圧（ｖｄ）を表わし、縦軸はドレイン電流（ｉｄ）を表わしている。
【００１４】
図３において、負荷線（Ａ）は電力が大きいときの電流のスイングを示し、負荷線（Ｂ）は電力が小さいときの電流のスイングを示している。また、電圧（ｖｄ）−電流（ｉｄ）の立ち上り領域（Ｃ）は増幅用トランジスタの線形性が失われて歪特性が劣化する領域を示している。すなわち、電力の大きさに合わせて、電流のスイングが増幅用トランジスタの飽和ぎりぎりとなるようにドレイン電圧（ｖｄ）を調整することにより、電力が大きい負荷線（Ａ）のときでも、電力が小さい負荷線（Ｂ）ときでも良好な線形性を保持しながら高効率な増幅を行うことができる。
【００１５】
図４は、本発明の電力増幅装置において、変調モードが変わって入力信号のピーク電力が変化する場合の増幅用トランジスタの電圧−電流特性と負荷特性を示す特性図であり、横軸はドレイン電圧（ｖｄ）を表わし、縦軸はドレイン電流（ｉｄ）を表わしている。なお、変調モードとは、変調方式、コード多重数、チャネル構成、ピーク抑圧パラメータなどである。図４に示すように、ピーク電力が大きい場合は負荷線（Ａ）のように電流のスイングを大きくし（つまり、負荷線の傾斜を大きくし）、ピーク電力が小さい場合は負荷線（Ｂ）のように電流のスイングを小さく、つまり、負荷線の傾斜を緩やかにする。
【００１６】
このようにして、変調モードに応じて負荷インピーダンスの大きさを制御することで電流のスイングを変えれば、電圧（ｖｄ）−電流（ｉｄ）の立ち上り領域（Ｃ）を使用することがなくなるので、電力が大きいときでも小さいときでも良好な線形性を維持することができる。つまり、ピーク電力の大きさに応じて負荷線を変えることにより、マルチモード端末でも入力信号を歪ませることなく高効率な電力増幅を行うことができる。
【００１７】
つまり、本発明の電力増幅装置は、基本形は電力の大きさに応じて電源電圧を制御することで、低電力でも効率をよく増幅を行うことができる。また、ピーク電力の大きさに応じて負荷インピーダンスの大きさを変えることで、良好な線形性を確保しながら高効率を
維持することができる。なお、このときの制御方法としては、変調方式に関係なく電力対電源電圧の対応テーブルを１つ持てばよい。また、本発明の電力増幅装置では、ピーク電力に応じて負荷インピーダンスを制御しているが、負荷インピーダンスを変えることによる電力増幅装置全体の利得が変化しないように、入力側の可変利得増幅器によって増幅率を微調整している。
【００１８】
次に、本発明に係る電力増幅装置の具体的な実施の形態の幾つかについて詳細に説明する。なお、以下の各実施の形態で用いる図面において、同一の構成要素は同一の符号を付し、かつ重複する説明は可能な限り省略する。
【００１９】
〈実施の形態１〉
まず、本発明の実施の形態１に係る電力増幅装置の構成について説明する。図５は、本発明の実施の形態１に係る電力増幅装置の構成を示すブロック図である。図５に示す実施の形態１の電力増幅装置は、カプラ１０１、包絡線検波器１０２、平均処理部１０３、ピーク検出部１０４、可変利得増幅器１０５、入力整合回路１０６、増幅用のトランジスタ１０７、出力整合回路１０８、及びアンプ制御部１０９を備えた構成になっている。
【００２０】
カプラ１０１は、ＲＦ帯域の信号を入力し、そのＲＦ信号の一部を抽出する機能を備えている。包絡線検波器１０２は、カプラ１０１から抽出されたＲＦ変調波から包絡線情報を抽出する機能を備えている。平均処理部１０３は、包絡線検波器１０２が抽出した包絡線情報からＲＦ信号の平均電力を求める機能を備えている。ピーク検出部１０４は、包絡線検波器１０２が抽出した包絡線情報からあらかじめ規定された時間区間内のピーク電力を検出する機能を備えている。
【００２１】
可変利得増幅器１０５は、入力されたＲＦ信号の電力増幅率をトランジスタ１０７の増幅率の変動に合わせて所望の値に可変する機能を備えている。入力整合回路１０６は、電力増幅器の入力側のインピーダンスをマッチングさせる機能を備えている。増幅用のトランジスタ１０７は、アンプ制御部１０９から入力された電源電圧の大きさに応じて飽和電力を変化させる機能を備えている。出力整合回路１０８は、インピーダンス可変回路（図示せず）を含んでいて、アンプ制御部１０９からの制御信号に基づいて負荷インピーダンスを変化させる機能を備えている。アンプ制御部１０９は、平均処理部１０３で求められた平均電力とピーク検出部１０４で求められたピーク電力とを入力して、可変利得増幅器１０５の増幅率とトランジスタ１０７の電源電圧と負荷インピーダンスとを変化させる機能を備えている。
【００２２】
このような構成において、図５に示す電力増幅装置は、ピーク検出部１０４が求めたピーク電力と平均処理部１０３が求めた平均電力とに基づいて、トランジスタ１０７の電源電圧と負荷インピーダンスを変化させ、さらに、平均処理部１０３が求めた平均電力に基づいて、電力増幅装置としてのトータルの利得が一定になるように、トランジスタ１０７の増幅率の変動に合わせて可変利得増幅器１０５の利得を調整することができる。
【００２３】
次に、図５に示す実施の形態１に係る電力増幅装置の動作について説明する。ＲＦ入力ラインにおいて、可変利得増幅器１０５、入力整合回路１０６、トランジスタ１０７、及び出力整合回路１０８を備える電力増幅装置の入力段にカプラ１０１を設け、入力されたＲＦ信号（以下、入力信号という）の一部をカプラ１０１によって取り出す。そして、カプラ１０１によって取り出された入力信号は、包絡線検波器１０２によってＲＦ変調波の包絡線情報として抽出され、平均処理部１０３とピーク検出部１０４へ入力される。
【００２４】
平均処理部１０３は抽出された包絡線情報から平均電力を出力し、ピーク検出部１０４はあらかじめ規定された時間区間内のピーク電力を検出する。平均処理部１０３とピーク
検出部１０４は、いずれもアナログ処理を行ってもディジタル処理を行ってもよい。ディジタル処理を行う場合は、必要に応じて、Ａ／Ｄ変換器などによってアナログの包絡線検波器１０２の出力をディジタル信号に変換すればよい。また、あらかじめ規定された時間区間の長さは、平均電力の変動が生じない最大の時間が望ましい。例えば、送信電力制御（ＴＰＣ）の制御周期や無線送信信号の１フレームの時間などを用いることが望ましい。
【００２５】
平均処理部１０３の出力である平均電力とピーク検出部１０４の出力である最大電力（ピーク電力）は共にアンプ制御部１０９へ入力される。すると、アンプ制御部１０９は、入力された平均電力とピーク電力に基づいて、可変利得増幅器１０５の増幅率とトランジスタ１０７の電源電圧を調整すると共に、入力整合回路１０６と出力整合回路１０８の少なくとの一方のインピーダンスを調整する。通常は、入力整合回路１０６と出力整合回路１０８の両方のインピーダンスを調整する。
【００２６】
このときのアンプ制御部１０９による調整手順について説明する。先ず、アンプ制御部１０９は、入力されたピーク電力値Pin_peakと平均電力値Pin_avgから、トランジスタ１０７の増幅器の出力として期待されるピーク電力値Pout_peakと平均電力値Pout_avgを計算する。ここで、期待される出力の平均電力値Pout_avgが既知の場合は、次の式（１）が成立する。
Pout_peak＝Pin_peak＋(Pout_ave−Pin_avg)                               （１）
【００２７】
また、トランジスタ１０７の増幅器のゲインＧが既知の場合は、トランジスタ１０７の増幅器の出力として期待される平均電力値Pout_avgとピーク電力値Pout_peakは、それぞて、次の式（２）及び式（３）で求められる。
Pout_avg＝Pin_avg＋Ｇ                                                  （２）
Pout_peak＝Pin_peak＋Ｇ                                                （３）
【００２８】
次に、トランジスタ１０７の増幅器の出力として期待されるピーク電力値Pout_peakがトランジスタ１０７の最大出力電力と等しい場合は、トランジスタ１０７の定格電圧と等しくなるように電源電圧を調整し、トランジスタ１０７の増幅器が最大電力を出力できる整合条件となるように出力整合回路１０８の出力インピーダンスを調整する。
【００２９】
また、トランジスタ１０７の増幅器の出力として期待されるピーク電力値Pout_peakがトランジスタ１０７の最大出力電力よりも小さい場合は、電源電圧をトランジスタ１０７の定格電圧より低くし、出力整合回路１０８の出力インピーダンスを高くする。つまり、電源電圧を低くすること及び出力インピーダンスを高くすることにより、トランジスタ１０７の増幅器の実質的な飽和電力がトランジスタ１０７の最大出力電力よりも低くなり、入力されたピーク電力値とトランジスタ１０７の増幅器の実質的な飽和電力とが等しくなるようにすることができる。また、飽和電力に近いところでトランジスタ１０７の増幅器が動作するため、トランジスタ１０７は高効率な動作を行うことが可能となる。さらに、ピーク電力が実質的な飽和電力と等しくなるため、ピーク電力に歪が生じないのでトランジスタ１０７の増幅器を低歪化することができる。
【００３０】
また、負荷インピーダンスを制御することにより、トランジスタ１０７の増幅器のゲインＧ(＝Pout_avg−Pin_avg)を大きくすることができる。さらに、電源電圧を変えることによってもトランジスタ１０７の増幅器のゲインＧを変化させることができる。これらの変化（つまり、ゲインＧの変化）によって、期待した出力電力が得られるように可変利得増幅器１０５の増幅率を調整し、適切な電力をトランジスタ１０７の入力整合回路１０６に入力する。言い換えると、電力増幅装置としてのトータルの利得が一定になるように、トランジスタ１０７の増幅率の変動に合わせて可変利得増幅器１０５の利得を調整する。
【００３１】
図６は、図５に示す電力増幅装置の出力整合回路１０８が備える負荷インピーダンス可変回路の一例を示す回路図である。また、図７は、図６に示す負荷インピーダンス可変回路の動作を示す特性図である。なお、図７において、横軸は図６に示す負荷インピーダンス調整端子電圧Ｖｚ（Ｖ）、縦軸は図６に示す負荷インピーダンス可変回路の入力側から見た負荷インピーダンスＺ（Ω）である。
【００３２】
図６に示す負荷インピーダンス可変回路は、Ｔ型ＬＣ回路とアイソレータ１１０が直列に接続された構成において、並列側のコンデンサとバラクタダイオードによって容量可変キャパシタＣ１１０が形成されている。図６の容量可変キャパシタＣ１１０の負荷インピーダンス調整端子電圧Ｖｚを、図５のアンプ制御部１０９の制御電圧によって変化させることにより、容量可変キャパシタＣ１１０の容量を変化させて負荷インピーダンスを可変させることができる。つまり、図６の容量可変キャパシタＣ１１０の負荷インピーダンス調整端子電圧Ｖｚを制御させることによって、例えば、図７のように負荷インピーダンスＺを５０Ωから１５０Ωの範囲で任意に変えることができる。
【００３３】
すなわち、図５に示す電力増幅装置では、入力されたＲＦ信号における包絡線の所定区間のピーク電力によって、トランジスタ１０７の電源電圧を制御すると共に負荷インピーダンスも制御している。また、トランジスタ１０７の増幅率の変動は平均電力とピーク電力によって補償している。このとき、平均電力とピーク電力の算出区間はある一定時間（例えば、バースト区間）で保持するようにしている。
【００３４】
〈実施の形態２〉
図８は、本発明の実施の形態２に係る電力増幅装置の構成を示すブロック図である。図８に示す実施の形態２の電力増幅装置は、図５に示す実施の形態１の電力増幅装置から、カプラ１０１、包絡線検波器１０２、平均処理部１０３、及びピーク検出部１０４を取り除いた構成となっている。すなわち、図８に示す実施の形態２の電力増幅装置は、可変利得増幅器１０５、入力整合回路１０６、トランジスタ１０７、出力整合回路１０８、及びアンプ制御部１０９ａを備えた構成になっている。
【００３５】
このような構成において、アンプ制御部１０９ａは、平均電力値とピーク電力値の情報がない代わりに、入力信号の情報としてＴＰＣ信号とＰＡＰＲ信号を入力している。アンプ制御部１０９ａは、入力されたＴＰＣ信号とＰＡＰＲ信号に基づいて、トランジスタ１０７の増幅器の出力として期待されるピーク電力値Pout_peakと平均電力値Pout_avgを次の式（４）及び式（５）によって計算する。なお、その他の処理は実施の形態１と同じである。
【００３６】
Pout_peak＝ＴＰＣ値＋ＰＡＰＲ値                                        （４）
Pout_avg＝ＴＰＣ値                                                     （５）
【００３７】
すなわち、トランジスタ１０７の増幅器の出力として期待される平均電力値Pout_avgの情報は、ＴＰＣ信号（つまり、ＴＰＣコマンド）から算出し、トランジスタ１０７の増幅器の出力として期待されるピーク電力値Pout_peakの情報は、ＴＰＣ信号とＰＡＰＲ信号とによって算出する。
【００３８】
なお、ＰＡＰＲ値は、ディジタルのベースバンド信号から抽出したＰＡＰＲ信号から算出してもよいし、あらかじめテーブルに保持された変調モードごとの理論的な最大電力値でもよいし、固定モード端末の場合は、アンプ制御部１０９ａの内部でＰＡＰＲ情報をＲＯＭなどで保持していてもよい。
【００３９】
このようにして、アンプ制御部１０９ａがＴＰＣ信号とＰＡＰＲ信号を入力することに
より、アナログ部の構成を複雑にすることなく平均電力とピーク電力を求めることができる。そして、平均電力とピーク電力に基づいて、トランジスタ１０７の電源電圧と負荷インピーダンスを変化させ、さらに、電力増幅装置としてのトータルの利得が一定になるように、トランジスタ１０７の増幅率の変動に合わせて可変利得増幅器の利得を調整することができる。これによって、マルチモード端末においても低歪化及び高効率な増幅を実現することが可能となる。
【００４０】
〈実施の形態３〉
図９は、本発明の実施の形態３に係る電力増幅装置の構成を示すブロック図である。図９に示す実施の形態３の電力増幅装置は、図５に示す実施の形態１の電力増幅装置からピーク検出部１０４を取り除いた構成になっている。すなわち、図９に示す実施の形態３の電力増幅装置は、カプラ１０１、包絡線検波器１０２、平均処理部１０３、可変利得増幅器１０５、入力整合回路１０６、トランジスタ１０７、出力整合回路１０８、及びアンプ制御部１０９ｂを備えた構成になっている。
【００４１】
つまり、実施の形態３の電力増幅装置はピーク検出部を持たないので、アンプ制御部１０９ｂにはピーク電力の情報が入力されない。そこで、アンプ制御部１０９ｂに対しては、外部からのＰＡＰＲ信号と平均処理部１０３からの平均電力の情報とが入力されるようになっている。
【００４２】
アンプ制御部１０９ｂは、平均処理部１０３から入力された平均電力Pin_avgと外部から入力されたＰＡＰＲ信号から、トランジスタ１０７の増幅器の出力として期待されるピーク電力値Pout_peakと平均電力値Pout_avgを、次の式（６）及び式（７）によって計算する。なお、その他の処理は実施の形態１と同じである。
Pout_avg＝Pin_avg＋Ｇ                                                  （６）
Pout_peak＝Pin_avg＋Ｇ＋ＰＡＰＲ値                                     （７）
【００４３】
実施の形態３の電力増幅装置においては、平均電力の情報は、包絡線検波器１０２の出力を平均処理部１０３によって平均化した値から算出し、ピーク電力の情報は、ベースバンド信号から求められたＰＡＰＲ信号と平均電力値の情報から算出している。
【００４４】
なお、ＰＡＰＲ値は、ディジタルのベースバンド信号から抽出したＰＡＰＲ信号から算出してもよいし、あらかじめテーブルに保持された変調モードごとの理論的な最大電力値でもよいし、固定モード端末の場合は、アンプ制御部１０９ｂの内部でＰＡＰＲ情報をＲＯＭなどで保持していてもよい。
【００４５】
実施の形態３の電力増幅装置では、実際に観測された平均電力を用いているので、より高精度に負荷インピーダンス制御を行うことができるため、マルチモード端末においても低歪かつ高効率な電力増幅を行うことが可能となる。
【００４６】
〈実施の形態４〉
図１０は、本発明の実施の形態４に係る電力増幅装置の構成を示すブロック図である。図１０に示す実施の形態４の電力増幅装置が、図５に示す実施の形態１の電力増幅装置と異なるところは、平均処理部１０３とピーク検出部１０４が存在していない代わりに、ＰＡＰＲ計算部１１２を設けると共にアンプ制御部１０９ｃにＴＰＣ信号を入力している点である。すなわち、図１０に示す実施の形態４の電力増幅装置は、カプラ１０１、包絡線検波器１０２、ＰＡＰＲ計算部１１２、可変利得増幅器１０５、入力整合回路１０６、トランジスタ１０７、出力整合回路１０８、及びアンプ制御部１０９ｃを備えた構成になっている。
【００４７】
つまり、ＲＦ入力側にカプラ１０１を設けて、入力されたＲＦ信号の一部を取り出し、包絡線検波器１０２がＲＦ信号の包絡線を検波する。そして、包絡線が検波された結果情報から、ＰＡＰＲ計算部１１２がＰＡＰＲ（ピーク電力対平均電力比）を求める。ＰＡＰＲ計算部１１２によって求められたＰＡＰＲは、アンプ制御部１０９ｃのＰＡＰＲ情報として用いられる。一方、外部（ベースバンド部）からＴＰＣ信号が抽出されてアンプ制御部１０９ｃに入力される。その他の処理は実施の形態２と同じである。
【００４８】
実施の形態４の電力増幅装置によれば、実際に観測されたＰＡＰＲを用いているので、ディジタルとアナログのＰＡＰＲの差異による影響を受けることなく、より高精度にトランジスタ１０７の電源電圧と負荷インピーダンスの制御を行うことができる。また、入力側のベースバンド部（図示せず）がマルチモードになっても、アナログ部の構成を変えることなく、マルチモード時においても低歪化と高効率な増幅を行うことが可能となる。
【００４９】
〈実施の形態５〉
実施の形態５では、上記の実施の形態２の電力増幅装置を備えた無線送信装置について説明する。図１１は、本発明の実施の形態５に係る無線送信装置の構成を示すブロック図である。この無線送信装置は、図８に示す実施の形態２の電力増幅装置を構成するアンプ部１１３に加えて、変調部１２１、変調モード制御部１２２、Ｄ／Ａ変換部１２３、周波数変換部１２４、ＰＡＰＲ測定部１２５、ＰＡＰＲ遅延部１２６、送信電力制御部１２７、及びＴＰＣ遅延部１２８を備えた構成となっている。つまり、図１１の無線送信装置は、マルチモード端末のベースバンド部と電力増幅装置を含めた全体構成を示している。
【００５０】
変調部１２１は、送信データからディジタルのベースバンド信号（変調信号）を生成する機能を備えている。変調モード制御部１２２は、変調部１２１に対して所望の変調モードへの切り替え指示を行う機能を備えている。例えば、変調モード制御部１２２は、変調方式、コード多重数、チャネル構成、ピーク抑圧パラメータなどへの切り替え指示を行うことができる。Ｄ／Ａ変換部１２３は、変調部１２１で生成されたディジタルのベースバンド信号をアナログのベースバンド信号に変換する機能を備えている。周波数変換部１２４は、アナログのベースバンド信号をＲＦ帯域の信号に周波数変換する機能を備えている。
【００５１】
ＰＡＰＲ測定部１２５は、ディジタルのベースバンド信号の平均電力とピーク電力の比であるＰＡＰＲ値を測定して、ＰＡＰＲ遅延部１２６に入力する機能を備えている。ＰＡＰＲ遅延部１２６は、ＰＡＰＲ測定部１２５からアンプ部１１３のアンプ制御部１０９ａに入力されるＰＡＰＲ信号と、Ｄ／Ａ変換部１２３から周波数変換部１２４を経由してアンプ部１１３の可変利得増幅器１０５に入力されるＲＦ信号との遅延時間差を調整する機能を備えている。送信電力制御部１２７は、ＲＦ信号の平均電力情報を含むＴＰＣ信号を生成してＴＰＣ遅延部１２８に入力する機能を備えている。ＴＰＣ遅延部１２８は、送信電力制御部１２７からアンプ部１１３のアンプ制御部１０９ａ入力されるＴＰＣ信号と、Ｄ／Ａ変換部１２３から周波数変換部１２４を経由してアンプ部１１３の可変利得増幅器１０５に入力されるＲＦ信号との遅延時間差を調整する機能を備えている。
【００５２】
次に、図１１に示す実施の形態５に係る無線送信装置の動作について説明する。変調部１２１によって送信データが受信されると、その送信データは、変調モード制御部１２２からの指示に基づいて変調部１２１で所望のモードに変調され、変調部１２１からディジタルのベースバンド信号として出力される。そして、変調部１２１から出力されたディジタルのベースバンド信号は、分配されてＰＡＰＲ測定部１２５とＤ／Ａ変換部１２３に入力される。
【００５３】
ＰＡＰＲ測定部１２５に入力されたディジタルのベースバンド信号は、ＰＡＰＲ測定部
１２５によって平均電力とピーク電力の比であるＰＡＰＲ値が測定される。そして、ＰＡＰＲ値に対応したＰＡＰＲ信号は、ＰＡＰＲ遅延部１２６に入力されてアンプ部１１３の可変利得増幅器１０５に入力されるＲＦ信号との遅延時間差が調整され、アンプ制御部１０９ａに入力される。
【００５４】
一方、Ｄ／Ａ変換器１２３に入力されたディジタルのベースバンド信号はアナログのベースバンド信号に変換され、さらに、アナログのベースバンド信号は、周波数変換部１２４によってＲＦ信号に変換されてアンプ部１１３の可変利得増幅器１０５に入力される。また、送信電力制御部１２７から出力されたＴＰＣ信号は、ＴＰＣ遅延部１２８に入力されてアンプ部１１３の可変利得増幅器１０５に入力されるＲＦ信号との遅延時間差が調整され、アンプ制御部１０９ａに入力される。
【００５５】
このようにして、ＰＡＰＲ信号とＴＰＣ信号は、ＰＡＰＲ遅延部１２６とＴＰＣ遅延部１２８によって、変調部１２１、Ｄ／Ａ変換部１２３、及び周波数変換部１２４からなるディジタル部とアナログ部において変調信号が受けた遅延時間分だけ遅延させ、変調信号に同期したタイミングでアンプ制御部１０９ａに入力される。また、アンプ部１１３の出力であるＲＦ出力は、図示しないアンテナへ無線信号として送信される。なお、マルチモード端末からのＲＦ信号とＰＡＰＲ信号及びＴＰＣ信号を受信するアンプ部１１３の動作は、実施の形態２で説明した動作と同じであるので重複説明は省略する。
【００５６】
このような構成により、変調モード制御部１２２によるＷＣＤＭＡやＨＳＤＰＡなどの切り替えによって、変調部１２１の動作を所望のモードに変更させる。このとき、変調信号のＰＡＰＲが変わっても、その都度、ＰＡＰＲ測定部１２５が変調信号のＰＡＰＲの測定し、送信電力制御部１２７からのＴＰＣ信号と共にＰＡＰＲ信号をアンプ制御部１０９ａへ送信するので、変調モードが変わっても歪特性を劣化させることなく高い効率で無線信号を送信することができる。
【００５７】
〈実施の形態６〉
図１２は、本発明の実施の形態６に係る無線送信装置の構成を示すブロック図である。図１２に示す実施の形態６の無線送信装置が図１１に示す実施の形態５の無線送信装置と異なる点は、ＰＡＰＲ測定部１２５が無い代わりに、変調モードごとのＰＡＰＲ値を格納するＰＡＰＲテーブル１２９を設けた点である。すなわち、変調モード制御部１２２から出力されるモード信号をＰＡＰＲテーブル１２９に入力し、あらかじめ格納された変調モードごとのＰＡＰＲ値をモード信号に対応してＰＡＰＲテーブル１２９から選択する。そして、選択されたＰＡＰＲ値に対応するＰＡＰＲ信号は、ＰＡＰＲ遅延部１２６ａで遅延調整された後にアンプ制御部１０９に入力される。それ以降の動作は実施の形態２で説明した動作と同じであるので重複説明は省略する。
【００５８】
すなわち、実施の形態６の無線送信装置においては、ＰＡＰＲ値を直接測定するのではなく、変調モード制御部１２２が送信するモード情報に基づいてＰＡＰＲテーブル１２９を参照してＰＡＰＲ値を求めている。そして、ＰＡＰＲ値に対応するＰＡＰＲ信号をＴＰＣ信号と共にアンプ部１１３のアンプ制御部１０９ａに入力している。これによって、変調モードが変わっても歪特性を劣化させることなく高い効率で無線信号を送信することができる。なお、アンプ部１１３以降の動作は実施の形態５と同じである。
【００５９】
〈まとめ〉
すなわち、本発明の電力増幅装置は、平均電力とピーク電力とを用いて負荷インピーダンス制御とトランジスタ１０７の電源電圧制御を行っている。このとき、平均電力はトランジスタ１０７の利得の変動を補償するために用い、ピーク電力はトランジスタ１０７の出力電圧スイングの大きさを最適化するために用いている。
【００６０】
トランジスタ１０７の電源電圧や負荷インピーダンスを制御するために利用する情報としては、包絡線検波器１０２によってＲＦ信号の瞬時電力を検出し、これを平均処理部１０３とピーク検出部１０４によって平均電力とピーク電力とに分けて抽出した情報を用いている。なお、包絡線検波器１０２を用いないで、平均電力センサとピーク電力センサを用いてＲＦ信号から平均電力とピーク電力を直接求めるようにしてもよい。さらに、ＴＰＣ情報とＰＡＰＲ情報は、アナログ段でＰＡＰＲ検出を行って取得してもよいし、ディジタル段でＰＡＰＲ検出を行って取得してもよい。また、直接、ＰＡＰＲ情報を検出するのではなく、変調モードごとにＰＡＰＲテーブルを持ち、そのＰＡＰＲテーブルから変調モードに対応するＰＡＰＲ情報を取得してもよい。
【００６１】
なお、電力増幅装置の制御方法としては、ピーク電力の大きさに対応して負荷インピーダンスの大きさを決める制御方法と、基本となるモードからのＰＡＰＲの差分から負荷インピーダンスの増減を制御する方法とがある。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明の電力増幅装置及び無線送信装置によれば、変調モードに対応させて電源電圧制御と負荷インピーダンス制御を行うことによって高効率化と低歪化を実現することができるので、マルチモードの携帯端末などに有効に利用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】従来の電力増幅装置の一例を示す構成図
【図２】トランジスタ増幅器の電圧−電流特性と負荷特性を示す特性図
【図３】本発明の電力増幅装置に適用される増幅用トランジスタの電圧−電流特性と負荷特性を示す特性図
【図４】本発明の電力増幅装置において、変調モードが変わって入力信号のピーク電力が変化する場合の増幅用トランジスタの電圧−電流特性と負荷特性を示す特性図
【図５】本発明の実施の形態１に係る電力増幅装置の構成を示すブロック図
【図６】図５に示す電力増幅装置の出力整合回路が備える負荷インピーダンス可変回路の一例を示す回路図
【図７】図６に示す負荷インピーダンス可変回路の動作を示す特性図
【図８】本発明の実施の形態２に係る電力増幅装置の構成を示すブロック図
【図９】本発明の実施の形態３に係る電力増幅装置の構成を示すブロック図
【図１０】本発明の実施の形態４に係る電力増幅装置の構成を示すブロック図
【図１１】本発明の実施の形態５に係る無線送信装置の構成を示すブロック図
【図１２】本発明の実施の形態６に係る無線送信装置の構成を示すブロック図
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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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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【国際調査報告】
2008044276.tif 000027
2008044276.tif 000028
2008044276.tif 000029
2008044276.tif 000030