(57)【要約】【課題】電力増幅器の任意の出力強度モードにおいて、表面弾性波フィルタへの入力インピーダンスを一定にし得る無線送信機及び無線携帯端末を提供する。【解決手段】無線部（２０）のパワーアンプ（２５）は、複数の出力強度モード（例えば高出力モード、中出力モード、低出力モードの３段階）に切り替え可能となっている。表面弾性波フィルタ（２３）とパワーアンプ（２５）との間には、パワーアンプ（２５）の任意の出力強度モードにおいて表面弾性波フィルタ（２３）の入力における電圧定在波比が所定の目標値付近に揃うように、表面弾性波フィルタ（２３）へのＰＡ入力インピーダンス（Ｚ１）を調整する入力インピーダンス調整手段（４０）が設けられている。【選択図】図１
2014138328.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面弾性波フィルタと、上記表面弾性波フィルタの出力側に接続される電力増幅器とを備えた無線送信機において、
上記電力増幅器は、複数の出力強度モードに切り替え可能となっていると共に、
上記表面弾性波フィルタと電力増幅器との間には、上記電力増幅器の任意の出力強度モードにおいて該表面弾性波フィルタの入力における電圧定在波比が所定の目標値付近に揃うように、該表面弾性波フィルタへの入力インピーダンスを調整する入力インピーダンス調整手段が設けられていることを特徴とする無線送信機。
【請求項２】
前記入力インピーダンス調整手段は、前記電力増幅器の各出力強度モードに対応して該電力増幅器への入力インピーダンスを変更すべく、前記表面弾性波フィルタと電力増幅器との間に並列に接続されるコンデンサを有していることを特徴とする請求項１記載の無線送信機。
【請求項３】
前記入力インピーダンス調整手段におけるコンデンサは、前記表面弾性波フィルタと電力増幅器との間に並列に接続される固定コンデンサと、固定コンデンサに直列に接続されるダイオードと、上記固定コンデンサとダイオードとの間に並列に接続されるバイアス電圧設定手段とからなる可変コンデンサからなっており、
上記バイアス電圧設定手段は、
前記電力増幅器の任意の出力強度モードにおいて、表面弾性波フィルタの入力における電圧定在波比が所定の目標値付近に揃うように該電力増幅器への入力インピーダンスを調整すべく、予め求められた上記ダイオードへのバイアス電圧値を記憶する記憶手段と、
前記電力増幅器における複数の出力強度モードのうちのどの出力強度モードに切り替えられたかを判断し、上記記憶手段から該当する出力強度モードのためのダイオードへのバイアス電圧値を取り出して、該ダイオードに印加して、電力増幅器への入力インピーダンスを変更させるバイアス電圧制御手段とを有していることを特徴とする請求項２記載の無線送信機。
【請求項４】
前記コンデンサは、前記電力増幅器の各出力強度モードに対応して該電力増幅器への入力インピーダンスを変更する複数の個別コンデンサからなっており、
前記入力インピーダンス調整手段は、
前記表面弾性波フィルタと電力増幅器との間に並列に接続され、上記複数の個別コンデンサを切り替える切り替えスイッチを有していること特徴とする請求項２記載の無線送信機。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の無線送信機を備えていることを特徴とする無線携帯端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面弾性波フィルタと、該表面弾性波フィルタの出力側に接続された複数の出力レベルに切り替え可能な電力増幅器とを備えた無線送信機及び無線携帯端末に関するものであり、詳細には、電力増幅器の各出力レベルに対して表面弾性波フィルタへの入力インピーダンスを一定にし得る無線送信機及び無線携帯端末に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話等の無線通信端末では、基地局との無線通信のために、高周波のＲＦ(Radio Frequency:高周波)信号に基づく電波を送受信している。このような無線通信端末では、近年、高周波のＲＦ信号から不要な周波数成分を除去するために表面弾性波（Surface Acoustic Wave：ＳＡＷ）フィルタが用いられるようになってきている。
【０００３】
上記表面弾性波フィルタは、ＲＦ信号等の高周波信号が伝播する伝送路上に配置され、伝送路上を伝播する高周波信号の通過帯域を制限する素子であり、基板上に向かい合わせに配置された複数組の櫛歯電極により特定の周波数帯域の電気信号を取り出す構造となっている。
【０００４】
例えば特許文献１に開示されたフィルタ装置１００では、図１２に示すように、伝送路ＴＣ上を伝播する高周波信号の通過帯域を制限する表面弾性波（ＳＡＷ）フィルタ１０２と、表面弾性波（ＳＡＷ）フィルタ１０２における高周波信号の入力側に接続され、表面弾性波（ＳＡＷ）フィルタ１０２の入力特性を変換する入力特性変換部１１０と、表面弾性波（ＳＡＷ）フィルタ１０２における高周波信号の出力側に接続され、表面弾性波（ＳＡＷ）フィルタ１０２の出力特性を変換する出力特性変換部１２０とを有している。これら入力特性変換部１１０と出力特性変換部とは、入出力特性のばらつきが大きい表面弾性波（ＳＡＷ）フィルタの入出力特性を改善するために配置されている。
【０００５】
上記入力特性変換部１１０は、コイルからなる入力インダクタ１１１、及び入力可変容量ダイオード１１２からなっている一方、出力特性変換部１２０は、コイルからなる出力インダクタ１２１、及び出力可変容量ダイオード１２２からなっている。したがって、いずれも、可変容量ダイオードにて通過帯域内における周波数毎の損失量の損失差を抑えるようになっている。
【０００６】
そして、フィルタ装置１００の出力である通過帯域が制限されたＲＦ信号は、図１３に示すように、送信用パワーアンプ（Power Amp：ＰＡ）１０３にて増幅され、デュプレクサ１０４を介してアンテナ１０５へ出力される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１１−１５５４５７号公報（２０１１年８月１１日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、携帯電話等の無線通信端末では、送信用パワーアンプ（Power Amp：ＰＡ）を、基地局との距離、つまり信号の送信強度に応じて、例えば、高出力モード、中出力モード、低出力モードとの３段階の増幅モードに切り替え可能とする場合がある。例えば、基地局との距離が近い場合には、送信用パワーアンプの増幅モードを低出力モードとする。これにより、携帯電話等の無線通信端末の不必要な出力を回避して、電力消費を低減することができる。
【０００９】
このような３段階の増幅モードに切り替え可能な送信用パワーアンプ（ＰＡ）を用いる場合には、各増幅モードに応じて表面弾性波（ＳＡＷ）フィルタ１０２の入出力側のインピーダンスを変更しなければ、増幅モードの種類によっては、表面弾性波（ＳＡＷ）フィルタ１０２の入出力側のインピーダンスが互いに異なるというという問題を有している。
【００１０】
しかしながら、上記従来の特許文献１に開示されたフィルタ装置１００では、３段階の増幅モードに切り替え可能な送信用パワーアンプ（Power Amp：ＰＡ）を用いる場合において、ＰＡ入力インピーダンスの影響に関して記述していない。
【００１１】
例えば、表面弾性波（ＳＡＷ）フィルタ１０２の入力インピーダンスの電圧定在波比（ＶＳＷＲ：Voltage Standing Wave Ratio）が大きい場合、図１３に示すように、表面弾性波（ＳＡＷ）フィルタ１０２の前段に設けられるドライバーアンプ１０１の出力における例えばパワーのステップ又は隣接チャネル漏洩電力等の特性が周波数によって悪化する。
【００１２】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、電力増幅器の任意の出力強度モードにおいて、表面弾性波フィルタへの入力インピーダンスを一定にし得る無線送信機及び無線携帯端末を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の一態様に係る無線送信機は、表面弾性波フィルタと、上記表面弾性波フィルタの出力側に接続される電力増幅器とを備えた無線送信機において、上記電力増幅器は、複数の出力強度モードに切り替え可能となっていると共に、上記表面弾性波フィルタと電力増幅器との間には、上記電力増幅器の任意の出力強度モードにおいて該表面弾性波フィルタの入力における電圧定在波比が所定の目標値付近に揃うように、該表面弾性波フィルタへの入力インピーダンスを調整する入力インピーダンス調整手段が設けられていることを特徴としている。
【００１４】
本発明の一態様に係る無線携帯端末は、前記記載の無線送信機を備えていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の一態様に係る無線送信機及び無線携帯端末によれば、電力増幅器の任意の出力強度モードにおいて、表面弾性波フィルタへの入力インピーダンスを一定にし得る無線送信機及び無線携帯端末を提供するという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係る無線送信機における送信系の構成を示す回路図である。
【図２】本発明の実施形態に係る無線送信機を備えた無線携帯端末としての携帯電話の構成を示す正面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る無線送信機を備えた無線携帯端末としての携帯電話のハードウエア構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施形態に係る無線送信機における入力インピーダンス調整手段が存在しない場合のパワーアンプ（ＰＡ）入力インピーダンスを示すスミスチャートである。
【図５】（ａ）は本発明の実施形態に係る無線送信機における入力インピーダンス調整手段が存在しない場合の表面弾性波（ＳＡＷ）フィルタ入力インピーダンスを示すスミスチャートであり、（ｂ）は、上記表面弾性波（ＳＡＷ）フィルタの入力における電圧定在波比（ＶＳＷＲ）を示すグラフである。
【図６】本発明の実施形態に係る無線送信機における入力インピーダンス調整手段が存在する場合のパワーアンプ（ＰＡ）入力インピーダンスを示すスミスチャートである。
【図７】（ａ）は本発明の実施形態に係る無線送信機における入力インピーダンス調整手段が存在する場合の表面弾性波（ＳＡＷ）フィルタ入力インピーダンスを示すスミスチャートであり、（ｂ）は上記表面弾性波（ＳＡＷ）フィルタの入力における電圧定在波比（ＶＳＷＲ）を示すグラフである。
【図８】本発明の実施形態に係る無線送信機におけるパワーアンプ（ＰＡ）の増幅モード毎における可変容量ダイオードのバイアス電圧の求め方を示すフローチャートである。
【図９】（ａ）は本発明の実施形態に係る無線送信機における可変容量ダイオードへの逆方向電圧と容量との関係を示すグラフであり、（ｂ）は上記無線送信機におけるパワーアンプ（ＰＡ）の各増幅モードに対応する逆方向電圧値を示す図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る無線送信機における変形例の構成を示す回路図である。
【図１１】本発明の実施形態に係る無線送信機における他の変形例の構成を示す回路図である。
【図１２】従来の無線送信機におけるフィルタ装置の構成を示すブロック図である。
【図１３】上記従来のフィルタ装置を備えた無線送信機の全体構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の一実施形態について図１〜図１１に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
【００１８】
本実施の形態の無線送信機を備えた無線携帯端末として携帯電話の構成を、図２に基づいて説明する。図２は、無線携帯端末としての携帯電話の構成を示す正面図である。
【００１９】
本実施の形態の無線送信機を備えた無線携帯端末として携帯電話１は、図２に示すように、例えば、ヒンジ部２にて折り畳み可能に形成された第１筐体３と第２筐体４とからなっている。
【００２０】
上記第１筐体３には、表示部５とスピーカ６とが設けられている。上記表示部５は、例えば、タッチパネル式のディスプレイからなっており、液晶タイプ、有機ＥＬ（Electro Luminescence）タイプその他の表示装置にて構成されている。
【００２１】
また、上記第２筐体４には、入力部７とマイク８とが設けられている。上記入力部７は、少なくとも送信するためのデータを入力する複数のボタンを有している。具体的には、電源キー、テンキー、通話キー等のボタンを有している。
【００２２】
次に、図３に基づいて、本実施の形態の携帯電話１のハードウエア構成について説明する。図３は、本実施の形態の携帯電話１のハードウエア構成を示すブロック図である。
【００２３】
上記携帯電話１は、図３に示すように、アンテナ１１、無線送信機としての無線部２０、ベースバンド部１２、前記スピーカ６及びマイク８に接続された音声処理回路部１４、及びＣＰＵ３０を有しており、上記ＣＰＵ３０には記憶手段としての記憶部１５、ＤＡＣ（Digital-to-Analog Converter：Ｄ／Ａ変換器）１６並びに前記表示部５及び入力部７等が接続されている。
【００２４】
上記アンテナ１１は、例えば、アンテナロッド又はワイヤアンテナからなっている。
【００２５】
上記無線部２０は、アンテナ１１とベースバンド部１２とに接続されており、電波を用いて基地局との間でＲＦ信号を送受信する。
【００２６】
具体的には、無線部２０は、ＲＦ信号とベースバンド信号との間での信号変換処理を実行する。例えば、アンテナ１１からＲＦ信号が入力されると、無線部２０はＲＦ信号をベースバンド信号へ変換し、ベースバンド信号をベースバンド部１２へ出力する。一方、ベースバンド部１２からベースバンド信号が入力されると、無線部２０は、ベースバンド信号をＲＦ信号へ変換し、ＲＦ信号をアンテナ１１へ出力する。
【００２７】
尚、本発明は送信動作に関するものであり、受信動作には直接関係しないことから、本実施の形態では、受信動作に関する説明は省略する。
【００２８】
記憶部１５は、フラッシュメモリ等の半導体メモリ又は小型ハードディスクドライブ等の記憶デバイスからなっており、携帯電話１の制御に使用する各種のプログラムやデータ等を記憶している。尚、本実施の形態における無線部２０のための特徴的な記憶内容については後述する。
【００２９】
ＤＡＣ（Digital-to-Analog Converter：Ｄ／Ａ変換器）１６は、無線部２０とＣＰＵ３０との間に設けられており、ＣＰＵ３０にて生成されたデジタル信号をアナログ信号に変換して無線部２０に出力する一方、無線部２０から出力されたアナログ信号をデジタル信号に変換してＣＰＵ３０に出力するものとなっている。本実施の形態では、ＤＡＣ１６は、特に、後述するパワーアンプ（ＰＡ）２７と表面弾性波（ＳＡＷ）フィルタ２５との間の整合回路における可変容量ダイオード４２の電圧を調整することに使用される。
【００３０】
上記ＣＰＵ３０は、記憶部１５からプログラムを読み込んで実行することにより、携帯電話１の制御部として機能する。この制御部としてのＣＰＵ３０は、例えば、無線部２０及びベースバンド部１２を制御する。
【００３１】
例えば、ＣＰＵ３０は、無線部２０に対して、通信データの送信に用いる周波数（例えば送信用ＲＦ局発信号の周波数）、通信データの受信に用いる周波数（例えば受信用ＲＦ局発信号の周波数）等を指示する。また、ＣＰＵ３０は、ベースバンド部１２に例えば変調方式等を指示する。
【００３２】
また、携帯電話１の一般的な制御を行う制御部であるＣＰＵ３０は、無線部２０及びベースバンド部１２を用いた基地局との間の通信データの送受信を制御する。尚、本実施の形態における無線部２０のための特徴的なＣＰＵ３０の制御については後述する。
【００３３】
次に、本実施の形態の無線部２０の構成について、図１に基づいて説明する。図１は、本実施の形態の無線部２０における送信系の回路図である。
【００３４】
本実施の形態の無線部２０は、図１に示すように、利得可変アンプ２１と、ミキサー２２と、ドライバーアンプ（ＤＡ）２３と、第１ＬＣ整合回路２４と、表面弾性波（ＳＡＷ）フィルタ２５と、第２ＬＣ整合回路２６と、電力増幅器としてのパワーアンプ（ＰＡ）２７と、デュプレクサ２８とからなっている。
【００３５】
上記無線部２０には、ベースバンド部１２から送信したい情報に基づいて位相変調されたベースバンド信号（低周波）が入力され、利得可変アンプ２１にて増幅され、ミキサー２２にて高周波信号に変換され、表面弾性波（ＳＡＷ）フィルタ２５に入力されるようになっている。ここで、ドライバーアンプ（ＤＡ）２３の出力特性（パワーや隣接チャネル漏洩電力等）は負荷インピーダンスつまり図１に示すＳＡＷフィルタ入力インピーダンスＺ２に対する依存性があり、ＳＡＷフィルタ入力インピーダンスＺ２が５０Ω付近つまり電圧定在波比（ＶＳＷＲ）＝１となるようにするのが望ましい。
【００３６】
上記表面弾性波（ＳＡＷ）フィルタ２５は、ＲＦ信号等の高周波信号が伝播する伝送路上に配置され、伝送路上を伝播する高周波信号の通過帯域を制限する素子であり、基板上に向かい合わせに配置された複数組の櫛歯電極により特定の周波数帯域の電気信号を取り出す構造となっている。
【００３７】
また、表面弾性波（ＳＡＷ）フィルタ２５の入力側には第１ＬＣ整合回路２４が設けられ、表面弾性波（ＳＡＷ）フィルタ２５の出力側には第２ＬＣ整合回路２６が設けられている。
【００３８】
上記第１ＬＣ整合回路２４及び第２ＬＣ整合回路２６は、図示しないが、それぞれコイルからなる入力インダクタ、及び入力可変容量ダイオードからなっている。
【００３９】
上記パワーアンプ（ＰＡ）２７は、表面弾性波（ＳＡＷ）フィルタ２５にて通過帯域が制限されたＲＦ信号を増幅してデュプレクサ２８に出力する。ここで、本実施の形態のパワーアンプ（ＰＡ）２７は、基地局との距離に応じて、例えば、高出力モード、中出力モード、低出力モードとの３段階の増幅モードに切り替え可能となっている。尚、パワーアンプ（ＰＡ）２７の切り替えモードは、必ずしも３段階に限らず、２段階でもよく、又は４段階以上でもよい。
【００４０】
すなわち、例えば、基地局との距離が近い場合には、低出力モードとする。これにより、携帯電話１の不必要な出力を回避して、電力消費を低減するようにしている。
【００４１】
上記デュプレクサ２８は、送信経路と受信経路とを電気的に分離するためのものである。
【００４２】
尚、本実施の形態の無線部２０においては、図示しない受信部を有している。
【００４３】
ところで、上記構成の無線部２０においては、高出力モード、中出力モード、低出力モードとの３段階の増幅モードに切り替え可能なパワーアンプ（ＰＡ）２７を備えている。このようなパワーアンプ（ＰＡ）２７を用いる場合には、パワーアンプ（ＰＡ）２７へのＰＡ入力インピーダンスＺ１が、各増幅モードに対して異なる場合がある。この場合、表面弾性波（ＳＡＷ）フィルタ２５へのＳＡＷフィルタ入力インピーダンスＺ２の電圧定在波比（ＶＳＷＲ）が悪化する。すなわち、電圧定在波比（ＶＳＷＲ）の理想は１であるのに対して、この１よりも大きくなる。
【００４４】
上記電圧定在波比（ＶＳＷＲ）の悪化について、図４及び図５（ａ）（ｂ）に基づいて説明する。図４はＰＡ入力インピーダンスＺ１を示すスミスチャートである。図５（ａ）は、ＳＡＷフィルタ入力インピーダンスＺ２を示すスミスチャートであり、図５（ｂ）は、表面弾性波（ＳＡＷ）フィルタの入力における電圧定在波比（ＶＳＷＲ）を示すグラフである。尚、図５（ａ）（ｂ）は、Ｗ−ＣＤＭＡのＢａｎｄＩ（送信周波数帯域は１．９２〜１．９８ＧＨｚ）の結果であり、ＢａｎｄＩを一例として示している。
【００４５】
すなわち、表面弾性波（ＳＡＷ）フィルタ２５とパワーアンプ（ＰＡ）２７との間の第２ＬＣ整合回路２６において、高出力モード及び中出力モードに対してＰＡ入力インピーダンスＺ１を５０Ωに合わせた場合、図４に示すように、低出力モードに対してはＰＡ入力インピーダンスＺ１が５０Ωから外れる。その結果、ＳＡＷフィルタ入力インピーダンスＺ２についても、図５（ａ）に示すように、低出力モードに対しては５０Ωから外れており、図５（ｂ）に示すように、表面弾性波（ＳＡＷ）フィルタ２５の入力における電圧定在波比（ＶＳＷＲ）も低出力モードに対しては周波数１．９２〜１．９８ＧＨｚの範囲において１．４〜２．０となり、１よりも大きくなっている。尚、理想系においては、ＰＡ入力インピーダンスＺ１が５０Ωのときには、電圧定在波比（ＶＳＷＲ）は、周波数１．９２〜１．９８ＧＨｚの範囲において１となる。
【００４６】
したがって、各動作モードにおいて、表面弾性波（ＳＡＷ）フィルタ２５の入力における電圧定在波比（ＶＳＷＲ）を良くすることができない、つまり目標の１に近づけることができないものとなっている。
【００４７】
そこで、本実施の形態の無線部２０においては、図１に示すように、表面弾性波（ＳＡＷ）フィルタ２５と第２ＬＣ整合回路２６との間には、パワーアンプ（ＰＡ）２７の各増幅モードの全てにおいて表面弾性波（ＳＡＷ）フィルタ２５の入力における電圧定在波比（ＶＳＷＲ）が所定の目標値付近に揃うように、該表面弾性波（ＳＡＷ）フィルタ２５へのＳＡＷフィルタ入力インピーダンスＺ２を調整する入力インピーダンス調整手段４０が設けられている。ここで、電圧定在波比（ＶＳＷＲ）における所定の目標値は１であり、所定の目標値付近とは、本実施の形態では、該電圧定在波比（ＶＳＷＲ）が１以上かつ１．５以内となることをいう。
【００４８】
このように、ＳＡＷフィルタ入力インピーダンスＺ２を目標とする５０Ω付近に近づけることにより、ＳＡＷフィルタ入力インピーダンスＺ２の電圧定在波比（ＶＳＷＲ）を小さくして理想系の１に近づけることができる。
【００４９】
これにより、送信帯域内の周波数に対して負荷インピーダンスの変化する範囲を小さくすることができる。
【００５０】
上記入力インピーダンス調整手段４０は、パワーアンプ（ＰＡ）２７の各出力強度モードに対応して該パワーアンプ（ＰＡ）２７へのＰＡ入力インピーダンスＺ１を変更すべく、表面弾性波（ＳＡＷ）フィルタ２５と第２ＬＣ整合回路２６との間に並列に接続される可変コンデンサを有している。
【００５１】
具体的は、入力インピーダンス調整手段４０は、図１に示すように、ＣＰＵ３０とＤＡＣ１６と抵抗４１と可変容量ダイオード４２とマッチング用のコンデンサ４３とからなっている。上記可変容量ダイオード４２及びコンデンサ４３は、直列接続されており、コンデンサ４３の一端が、表面弾性波（ＳＡＷ）フィルタ２５と第２ＬＣ整合回路２６との間に並列接続されている。また、可変容量ダイオード４２の他端は接地されている。さらに、可変容量ダイオード４２とコンデンサ４３との間には抵抗４１が並列に接続され、抵抗４１にはＤＡＣ１６及びＣＰＵ３０が直列に接続されている。上記可変容量ダイオード４２は、可変容量ダイオード４２への逆方向電圧を変更することにより、可変容量ダイオード４２の静電容量を変更することができるようになっている。
【００５２】
ここで、本実施の形態のＣＰＵ３０は、本発明のダイオードへのバイアス電圧設定手段及びバイアス電圧制御手段としての機能を有しており、図３に示すように、受信信号強度判断部３１と、ＰＡ増幅モード設定部３２と、バイアス電圧値指示部３３とを有している。また、記憶部１５には、パワーアンプ（ＰＡ）２７の高出力モード、中出力モード、低出力モードとの３段階の増幅モード毎に、パワーアンプ（ＰＡ）２７へのＰＡ入力インピーダンスＺ１が５０Ω付近に揃うように予め求められた、可変容量ダイオード４２へのバイアス電圧値が記憶されている。具体的には、バイアス電圧値としての高出力モード用電圧１５ａ、中出力モード用電圧１５ｂ及び低出力モード用電圧１５ｃが記憶されている。
【００５３】
上記受信信号強度判断部３１は、現在の受信電波の受信強度を判断する。
【００５４】
上記ＰＡ増幅モード設定部３２は、送信出力によってパワーアンプ（ＰＡ）２７の増幅モードを設定する。端末は、端末内の調整テーブルにより送信出力を認識しており、あるパワーに達すれば、パワーアンプ（ＰＡ）２７の増幅モードが切り替わる。
【００５５】
上記バイアス電圧値指示部３３は、設定したパワーアンプ（ＰＡ）２７の増幅モードに対応する増幅モード用電圧を記憶部１５から取り出し、バイアス電圧設定手段及びバイアス電圧制御手段としてのＤＡＣ１６に出力する。
【００５６】
ＤＡＣ１６は、ＣＰＵ３０から出力されたデジタル値からなる各増幅モードに応じた電圧制御値をアナログの電圧値に変換する。これにより、抵抗４１を介して、可変容量ダイオード４２とコンデンサ４３との間に、パワーアンプ（ＰＡ）２７の増幅モードに対応したバイアス電圧が印加される。このため、可変容量ダイオード４２のバイアス電圧が変化し、可変容量ダイオード４２の静電容量が変化するので、可変容量ダイオード４２とコンデンサ４３との合計の静電容量が変化する。その結果、コンデンサ４３へのバイアス電圧が変化し、コンデンサ４３の他端における、表面弾性波（ＳＡＷ）フィルタ２５と第２ＬＣ整合回路２６との間におけるＰＡ入力インピーダンスＺ１が目標とする５０Ωになるか又は近づくように変化する。その結果、表面弾性波（ＳＡＷ）フィルタ２５と第１ＬＣ整合回路２４との間におけるＳＡＷフィルタ入力インピーダンスＺ２が目標とする５０Ωに揃うように変化する。また、これにより、表面弾性波（ＳＡＷ）フィルタ２５の入力における電圧定在波比（ＶＳＷＲ）を目標の１に近づけることができるようになる。
【００５７】
本実施の形態の無線部２０における入力インピーダンス調整手段４０が存在する場合の効果について、図６及び図７（ａ）（ｂ）に基づいて説明する。図６は、無線部２０における入力インピーダンス調整手段が存在する場合のＰＡ入力インピーダンスＺ１を示すスミスチャートである。図７（ａ）は無線部２０における入力インピーダンス調整手段が存在する場合のＳＡＷフィルタ入力インピーダンスＺ２を示すスミスチャートであり、図７（ｂ）は、表面弾性波（ＳＡＷ）フィルタ２５の入力における電圧定在波比（ＶＳＷＲ）を示すグラフである。
【００５８】
すなわち、表面弾性波（ＳＡＷ）フィルタ２５と第２ＬＣ整合回路２６の間において、図６に示すように、高出力モード、中出力モード、低出力モードとの３段階のいずれの増幅モードに対してもＰＡ入力インピーダンスＺ１が目標とする５０Ωに近づいている。その結果、ＳＡＷフィルタ入力インピーダンスＺ２についても、図７（ａ）に示すように、高出力モード、中出力モード、低出力モードとの３段階のいずれの増幅モードに対しても目標とする５０Ωに近づいている。そして、図７（ｂ）に示すように、高出力モード、中出力モード、低出力モードとの３段階のいずれの増幅モードに対しても、表面弾性波（ＳＡＷ）フィルタ２５の入力における電圧定在波比（ＶＳＷＲ）が周波数１．９２〜１．９８ＧＨｚの範囲において１．０〜１．５の範囲内に収まっている。
【００５９】
したがって、全ての増幅モードにおいて、表面弾性波（ＳＡＷ）フィルタ２５の入力における電圧定在波比（ＶＳＷＲ）を目標の１に近づけることができるものとなっている。
【００６０】
ここで、本実施の形態においては、前述したように、パワーアンプ（ＰＡ）２７の増幅モード毎に、パワーアンプ（ＰＡ）２７へのＰＡ入力インピーダンスＺ１が目標値５０Ωに揃うように予め求められた可変容量ダイオード４２へのバイアス電圧値を記憶部１５に記憶するようになっている。
【００６１】
上記のパワーアンプ（ＰＡ）２７の増幅モード毎における可変容量ダイオード４２のバイアス電圧値の求め方について、図８及び図９（ａ）（ｂ）に基づいて説明する。図８は、パワーアンプ（ＰＡ）２７の増幅モード毎における可変容量ダイオード４２のバイアス電圧値の求め方を示すフローチャートである。尚、このバイアス電圧値の算出は、設計段階で行う。また、図９（ａ）は可変容量ダイオード４２への逆方向電圧と容量との関係を示すグラフであり、図９（ｂ）はパワーアンプ（ＰＡ）２７の各増幅モードに対応する逆方向電圧値を示す図である。
【００６２】
まず、図８に示すように、表面弾性波（ＳＡＷ）フィルタ２５とパワーアンプ（ＰＡ）２７との間の回路を検討する（Ｓ１）。この回路の検討は、回路定数つまりコンデンサ４３の容量値の決定と、可変容量ダイオード４２におけるバイアス電圧の暫定値の決定とを含んでいる。
【００６３】
具体的には、ＰＡ入力インピーダンスＺ１を見ながら、回路定数つまりコンデンサ４３の容量Ｃ１や可変容量ダイオード４２のバイアス電圧を調整してＰＡ入力インピーダンスＺ１が５０Ω付近になるように調整する。そのときのバイアス電圧は暫定値である。この処理を、高出力モード、中出力モード及び低出力モードの増幅モード毎に行い、各増幅モードにおける可変容量ダイオード４２のバイアス使用電圧範囲においてＰＡ入力インピーダンスＺ１が５０Ω付近となるように回路定数つまりコンデンサ４３の容量Ｃ１を決定する。
【００６４】
次いで、可変容量ダイオード４２のバイアス電圧値を最終的に決定する（Ｓ２）。具体的には、ＳＡＷフィルタ入力インピーダンスＺ２を見ながら、上記Ｓ１にて求めたバイアス電圧暫定値から電圧を変更し、表面弾性波（ＳＡＷ）フィルタ２５の入力における電圧定在波比（ＶＳＷＲ）が最小となる可変容量ダイオード４２の電圧値を求める。この処理を各増幅モードにて実施する。尚、表面弾性波（ＳＡＷ）フィルタ２５の入力における電圧定在波比（ＶＳＷＲ）を最小とする場合の基準は、本実施の形態においては電圧定在波比（ＶＳＷＲ）１．５以内である。
【００６５】
この結果、図９（ｂ）に示すように、パワーアンプ（ＰＡ）２７の高出力モードにおける逆方向電圧値ＶＲ として、例えば２．５Ｖとすることができる。これにより、この高出力モードにおける逆方向電圧値ＶＲ ＝２．５Ｖを記憶部１５における高出力モード用電圧１５ａとして記憶する。また、パワーアンプ（ＰＡ）２７の中出力モードにおける逆方向電圧値ＶＲ として例えば２．２５Ｖとすることができ、これにより、中出力モードにおける逆方向電圧値ＶＲ ＝２．２５Ｖを記憶部１５における中出力モード用電圧１５ｂとして記憶する。さらに、パワーアンプ（ＰＡ）２７の低出力モードにおける逆方向電圧値ＶＲ として例えば１．０Ｖとすることができ、これにより、低出力モードにおける逆方向電圧値ＶＲ ＝１．０Ｖを記憶部１５における低出力モード用電圧１５ｃとして記憶する。
【００６６】
ところで、上述した説明においては、本発明の入力インピーダンス調整手段として、例えば、図１に示すように、可変容量ダイオード４２を用いてこの可変容量ダイオード４２に逆方向電圧を印加して該可変容量ダイオード４２の容量を変化させ、ＰＡ入力インピーダンスＺ１を変更する入力インピーダンス調整手段４０となっていた。しかしながら、本発明においては、必ずしもこれに限らず、他の入力インピーダンス調整手段を使用することが可能である。
【００６７】
例えば、図１０に示す入力インピーダンス調整手段５０を使用することが可能である。この入力インピーダンス調整手段５０は、前記入力インピーダンス調整手段４０と同様に、表面弾性波（ＳＡＷ）フィルタ２５と第２ＬＣ整合回路２６との間に並列にコンデンサ４３及び可変容量ダイオード４２を設けている。コンデンサ４３と可変容量ダイオード４２とは直列に接続され、可変容量ダイオード４２の一端は接地されている。コンデンサ４３と可変容量ダイオード４２との間には、抵抗４１を介してＤＡＣ１６に接続されている。
【００６８】
また、この入力インピーダンス調整手段５０は、加えて、表面弾性波（ＳＡＷ）フィルタ２５と第２ＬＣ整合回路２６との間に直列に可変容量ダイオード５３及びコンデンサ５４を設けている。そして、可変容量ダイオード５３とコンデンサ５４との間には、抵抗５２が並列に接続され、抵抗５２の他端にはＤＡＣ５１が直列に接続されている。
【００６９】
上記構成では、表面弾性波（ＳＡＷ）フィルタ２５と第２ＬＣ整合回路２６との間に並列に接続される可変容量ダイオード４２等を含む可変コンデンサの機能は、前述した入力インピーダンス調整手段４０の説明のとおりである。
【００７０】
これに加えて、さらに、表面弾性波（ＳＡＷ）フィルタ２５と第２ＬＣ整合回路２６との間に直列に可変容量ダイオード５３等を含む可変コンデンサを接続することによって、抵抗５２及びＤＡＣ５１にて可変容量ダイオード５３に逆方向電圧を印加して、可変容量ダイオード５３の静電容量を変更し、前記ＰＡ入力インピーダンスＺ１及びＳＡＷフィルタ入力インピーダンスＺ２を調整することが可能である。
【００７１】
このように、表面弾性波（ＳＡＷ）フィルタ２５と第２ＬＣ整合回路２６との間に、コンデンサ４３及び可変容量ダイオード４２を並列に設けると共に、可変容量ダイオード５３及びコンデンサ５４を直列に設けて２組の可変容量ダイオードとすることによって、インピーダンス設定の自由度が上がる。
【００７２】
ただし、入力インピーダンス調整手段５０は、可変容量ダイオードが２組となるので、面積、コスト的には不利になる。
【００７３】
また、他の入力インピーダンス調整手段として、例えば、図１２に示すように、パワーアンプ（ＰＡ）２７の高出力モードに対応する個別コンデンサ６１ａと、パワーアンプ（ＰＡ）２７の中出力モードに対応する個別コンデンサ６１ｂと、パワーアンプ（ＰＡ）２７の低出力モードに対応する個別コンデンサ６１ｃとを設け、これらを切り替えるための切り替えスイッチ６２を介して、表面弾性波（ＳＡＷ）フィルタ２５と第２ＬＣ整合回路２６との間に並列に接続した入力インピーダンス調整手段６０とすることができる。
【００７４】
この入力インピーダンス調整手段６０では、パワーアンプ（ＰＡ）２７の増幅モードに対応して、パワーアンプ（ＰＡ）２７及び切り替えスイッチ６２を切り替えることにより、表面弾性波（ＳＡＷ）フィルタ２５へのＳＡＷフィルタ入力インピーダンスＺ２を所定の目標値付近である５０Ωに揃えるように調整することができる。
【００７５】
（まとめ）
本発明の一態様に係る無線送信機としての無線部２０は、表面弾性波（ＳＡＷ）フィルタ２５と、上記表面弾性波（ＳＡＷ）フィルタ２５の出力側に接続される電力増幅器としてのパワーアンプ（ＰＡ）２７とを備えた無線部２０において、パワーアンプ（ＰＡ）２７は複数の出力強度モードに切り替え可能となっていると共に、上記表面弾性波フィルタ２５とパワーアンプ（ＰＡ）２７との間には、上記パワーアンプ（ＰＡ）２７の任意の出力強度モードにおいて該表面弾性波（ＳＡＷ）フィルタ２５の入力における電圧定在波比（ＶＳＷＲ）が所定の目標値付近に揃うように、該表面弾性波（ＳＡＷ）フィルタ２５への入力インピーダンス（ＳＡＷフィルタ入力インピーダンスＺ２）を調整する入力インピーダンス調整手段４０・５０・６０が設けられていることを特徴としている。
【００７６】
上記構成によれば、無線部２０は、表面弾性波（ＳＡＷ）フィルタ２５と、上記表面弾性波（ＳＡＷ）フィルタ２５の出力側に接続される電力増幅器としてのパワーアンプ（ＰＡ）２７とを備えている。ここで、本発明の一態様では、パワーアンプ（ＰＡ）２７は、複数の出力強度モードに切り替え可能となっている。すなわち、携帯電話１等の無線通信端末では、パワーアンプ（ＰＡ）２７を、基地局との距離、つまり信号の送信強度に応じて、例えば、高出力モード、中出力モード、低出力モードとの３段階の増幅モードに切り替え可能とする場合がある。例えば、基地局との距離が近い場合には、パワーアンプ（ＰＡ）２７の増幅モードを低出力モードとする。これにより、携帯電話１等の電力消費を低減することができる。
【００７７】
このような複数の増幅モードに切り替え可能なパワーアンプ（ＰＡ）２７を用いる場合には、各増幅モードに応じてＰＡ入力インピーダンスＺ１を変更しなければ、増幅モードの種類によっては、表面弾性波（ＳＡＷ）フィルタ２５の入力側のインピーダンスが互いに異なる場合があるというという問題を有している。
【００７８】
そこで、本発明の一態様では、表面弾性波（ＳＡＷ）フィルタ２５とパワーアンプ（ＰＡ）２７との間には、上記パワーアンプ（ＰＡ）２７の任意の出力強度モードにおいて該表面弾性波（ＳＡＷ）フィルタ２５の入力における電圧定在波比（ＶＳＷＲ）が所定の目標値付近に揃うように、該表面弾性波（ＳＡＷ）フィルタ２５への入力インピーダンス（ＳＡＷフィルタ入力インピーダンスＺ２）を調整する入力インピーダンス調整手段４０・５０・６０が設けられている。
【００７９】
これにより、入力インピーダンス調整手段４０・５０・６０によって、パワーアンプ（ＰＡ）２７の各出力強度モードに対応して該表面弾性波（ＳＡＷ）フィルタ２５へのＳＡＷフィルタ入力インピーダンスＺ２を目標とする５０Ωに揃えるように調整することができる。すなわち、入力インピーダンス調整手段４０を表面弾性波（ＳＡＷ）フィルタ２５とパワーアンプ（ＰＡ）２７との間に設けることによって、パワーアンプ（ＰＡ）２７へのＰＡ入力インピーダンスＺ１を該パワーアンプ（ＰＡ）２７の各出力強度モードに対応して変更し、これにより、表面弾性波（ＳＡＷ）フィルタの入力における電圧定在波比（ＶＳＷＲ）が所定の目標値付近に揃うように、表面弾性波（ＳＡＷ）フィルタ２５へのＳＡＷフィルタ入力インピーダンスＺ２を調整することができる。具体的には、表面弾性波（ＳＡＷ）フィルタ２５へのＳＡＷフィルタ入力インピーダンスＺ２を目標とする５０Ωに揃えるように調整することができる。
【００８０】
したがって、パワーアンプ（ＰＡ）２７の任意の出力強度モードにおいて、表面弾性波（ＳＡＷ）フィルタ２５へのＳＡＷフィルタ入力インピーダンスＺ２を一定にし得る無線部２０を提供することができる。
【００８１】
また、本発明の一態様に係る無線送信機としての無線部２０では、前記入力インピーダンス調整手段４０は、前記パワーアンプ（ＰＡ）２７の各出力強度モードに対応して該パワーアンプ（ＰＡ）２７のＰＡ入力インピーダンスＺ１を変更すべく、前記表面弾性波（ＳＡＷ）フィルタ２５とパワーアンプ（ＰＡ）２７との間に並列に接続されるコンデンサを有しているとすることができる。
【００８２】
これにより、表面弾性波（ＳＡＷ）フィルタ２５とパワーアンプ（ＰＡ）２７との間に並列に接続される可変コンデンを用いることにより、パワーアンプ（ＰＡ）２７の各出力強度モードに対応して該パワーアンプ（ＰＡ）２７へのＰＡ入力インピーダンスＺ１を目標とする５０Ωに揃えるように調整することができる。
【００８３】
また、本発明の一態様に係る無線送信機としての無線部２０では、前記入力インピーダンス調整手段４０におけるコンデンサは、表面弾性波（ＳＡＷ）フィルタ２５とパワーアンプ（ＰＡ）２７との間に並列に接続される固定コンデンサとしてのコンデンサ４３と、コンデンサ４３に直列に接続される可変容量ダイオード４２と、上記コンデンサ４３と可変容量ダイオード４２との間に並列に接続されるバイアス電圧設定手段とからなる可変コンデンサからなっており、上記バイアス電圧設定手段は、前記パワーアンプ（ＰＡ）２７の任意の出力強度モードにおいて、表面弾性波（ＳＡＷ）フィルタ２５の入力における電圧定在波比（ＶＳＷＲ）が所定の目標値付近に揃うように該パワーアンプ（ＰＡ）２７へのＰＡ入力インピーダンスＺ１を調整すべく、予め求められた上記ダイオードへのバイアス電圧値を記憶する記憶手段としての記憶部１５と、前記パワーアンプ（ＰＡ）２７における複数の出力強度モードのうちのどの出力強度モードに切り替えられたかを判断し、上記記憶部１５から該当する出力強度モードのための可変容量ダイオード４２へのバイアス電圧値を取り出して、該可変容量ダイオード４２に印加して、パワーアンプ（ＰＡ）２７へのＰＡ入力インピーダンスＺ１を変更させるバイアス電圧制御手段としてのＣＰＵ３０及びＤＡＣ１６を有しているとすることができる。
【００８４】
これにより、入力インピーダンス調整手段４０は、バイアス電圧設定手段を備えた可変コンデンサからなっている。このため、パワーアンプ（ＰＡ）２７の出力強度モード毎に、バイアス電圧設定手段にて適切なバイアス電圧を可変容量ダイオード４２に印加することにより、パワーアンプ（ＰＡ）２７の各出力強度モードに対応して該パワーアンプ（ＰＡ）２７へのＰＡ入力インピーダンスＺ１を変更する。この結果、ＰＡ入力インピーダンスＺ１及びＳＡＷフィルタ入力インピーダンスＺ２を目標とする５０Ωに揃えるように調整することができ、延いては、表面弾性波（ＳＡＷ）フィルタの入力における電圧定在波比（ＶＳＷＲ）が所定の目標値付近である１〜１．５に揃うように調整することができる。
【００８５】
ここで、本発明の一態様では、パワーアンプ（ＰＡ）２７の各出力強度モードに対応して可変容量ダイオード４２に印加するバイアス電圧は、予め求められて記憶部１５に記憶されている。そして、バイアス電圧制御手段としてのＣＰＵ３０及びＤＡＣ１６は、パワーアンプ（ＰＡ）２７における複数の出力強度モードのうちのどの出力強度モードに切り替えられたかを判断し、記憶部１５から該当する出力強度モードのための可変容量ダイオード４２へのバイアス電圧を取り出して、バイアス電圧制御手段としてのＤＡＣ１６を介して該可変容量ダイオード４２に印加して、パワーアンプ（ＰＡ）２７へのＰＡ入力インピーダンスＺ１を変更させる。
【００８６】
したがって、ＣＰＵ３０及びＤＡＣ１６からなるバイアス電圧設定手段とメモリ等の記憶部１５とを用いることにより、命令をデジタル値にて行うバイアス電圧設定手段を構成することができる。
【００８７】
また、本発明の一態様に係る無線送信機としての無線部２０では、前記コンデンサは、前記パワーアンプ（ＰＡ）２７の各出力強度モードに対応して該パワーアンプ（ＰＡ）２７へのＰＡ入力インピーダンスＺ１を変更する複数の個別コンデンサ６１ａ・６１ｂ・６１ｃからなっており、入力インピーダンス調整手段６０は、前記表面弾性波（ＳＡＷ）フィルタ２５と電力増幅器としてのパワーアンプ（ＰＡ）２７との間に並列に接続され、上記複数の個別コンデンサ６１ａ・６１ｂ・６１ｃを切り替える切り替えスイッチ６２とを有しているとすることができる。
【００８８】
これにより、パワーアンプ（ＰＡ）２７の各出力強度モードに対応して該パワーアンプ（ＰＡ）２７へのＰＡ入力インピーダンスＺ１を変更する複数の個別コンデンサ６１ａ・６１ｂ・６１ｃを設けておき、パワーアンプ（ＰＡ）２７の各出力強度モードに対応して切り替えスイッチ６２にて複数の個別コンデンサ６１ａ・６１ｂ・６１ｃを切り替えることができる。したがって、簡単な構成にて入力インピーダンス調整手段６０を構成することができる。
【００８９】
本発明の一態様に係る無線携帯端末としての携帯電話１は、前記記載の無線送信機としての無線部２０を備えていることを特徴としている。
【００９０】
上記の構成によれば、無線携帯端末としての携帯電話１において、パワーアンプ（ＰＡ）２７の出力強度モードがいずれの場合であっても、最適なインピーダンス特性を有する無線部２０を備えた携帯電話１を提供することができる。
【００９１】
尚、上述した入力インピーダンス調整手段が設けられているのは、出力強度モードの一部でもよいし、出力強度モードの全てでもよい。また、一部の出力強度モードについては入力インピーダンス調整手段を設けていなくてもよい。入力インピーダンス調整手段が無くても表面弾性波（ＳＡＷ）フィルタ２５の入力における電圧定在波比（ＶＳＷＲ）が目標値付近である１〜１．５であればよい。
【００９２】
また、本発明は、上述した本実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、本実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００９３】
本発明は、表面弾性波フィルタと、複数の出力レベルに切り替え可能な電力増幅器とを備えた無線送信機及び無線携帯端末に関するものであり、例えば、携帯電話、タブレット等の無線携帯端末に適用することが可能である。
【符号の説明】
【００９４】
１      携帯電話（無線携帯端末）
５      表示部
７      入力部
１１      アンテナ
１２      ベースバンド部
１５      記憶部（記憶手段）
１５ａ    高出力モード用電圧
１５ｂ    中出力モード用電圧
１５ｃ    低出力モード用電圧
１６      ＤＡＣ（バイアス電圧設定手段、バイアス電圧制御手段）
２０      無線部（無線送信機）
２４      第１ＬＣ整合回路
２５      表面弾性波フィルタ
２６      第２ＬＣ整合回路
２７      パワーアンプ（電力増幅器）
３０      ＣＰＵ（バイアス電圧設定手段、バイアス電圧制御手段）
３１      受信信号強度判断部
３２      ＰＡ増幅モード設定部
３３      バイアス電圧値指示部
４０      入力インピーダンス調整手段
４１      抵抗（バイアス電圧設定手段）
４２      可変容量ダイオード（コンデンサ、ダイオード）
４３      コンデンサ（固定コンデンサ）
５０      入力インピーダンス調整手段
５１      ＤＡＣ（バイアス電圧設定手段、バイアス電圧制御手段）
５２      抵抗
５３      可変容量ダイオード
５４      コンデンサ
６０      入力インピーダンス調整手段
６１ａ    個別コンデンサ
６１ｂ    個別コンデンサ
６１ｃ    個別コンデンサ
６２      切り替えスイッチ
【図１】
2014138328.tif 000003
【図２】
2014138328.tif 000004
【図３】
2014138328.tif 000005
【図４】
2014138328.tif 000006
【図５】
2014138328.tif 000007
【図６】
2014138328.tif 000008
【図７】
2014138328.tif 000009
【図８】
2014138328.tif 000010
【図９】
2014138328.tif 000011
【図１０】
2014138328.tif 000012
【図１１】
2014138328.tif 000013
【図１２】
2014138328.tif 000014
【図１３】
2014138328.tif 000015