(57)【要約】  電力増幅部１４１の出力パワーが小さいときにも、変調歪みを抑えることが可能な送信回路を提供する。信号生成部１１は、振幅信号と位相信号とを生成する。レギュレータ１２は、振幅信号に応じた電流を出力する。位相変調部１３は、位相信号を位相変調し、位相変調信号を出力する。電力増幅部１４１は、レギュレータ１２から振幅信号に応じた電流がバイアス電流として供給され、当該供給された電流を用いて、位相変調信号を増幅する。また、電力増幅部１４１には、所定の直流電圧がコレクタ電圧として供給される。
2011001576.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、
振幅信号及び位相信号を生成する信号生成部と、
前記振幅信号に応じた電流を出力するレギュレータと、
前記位相信号を位相変調し、位相変調信号を出力する位相変調部と、
前記レギュレータから前記振幅信号に応じた電流が供給され、当該供給された電流を用いて、前記位相変調信号を増幅する増幅回路とを備え、
前記増幅回路は、前記位相変調信号を増幅する電力増幅部を備え、
前記電力増幅部は、前記位相変調信号が入力される第１の入力端子と、バイアス電流が供給される第２の入力端子と、所定の直流電圧が供給される第３の入力端子とを備え、
前記電力増幅部が前記位相変調信号を増幅する際、前記第２の入力端子には、前記バイアス電流として、前記レギュレータから前記振幅信号に応じた電流が供給される、請求項１に記載の送信回路。
【請求項２】
前記増幅回路は、多段接続された複数の前記電力増幅部を備え、
前記複数の電力増幅部の少なくともいずれかの前記第２の入力端子には、前記位相変調信号を増幅する際に、前記バイアス電流として、前記レギュレータから前記振幅信号に応じた電流が供給され、
前記複数の電力増幅部の全ての前記第３の入力端子には、前記位相変調信号を増幅する際に、所定の直流電圧が供給されることを特徴とする、請求項１に記載の送信回路。
【請求項３】
前記送信回路は、パワー情報に応じて、非コンプレスドモード、又はコンプレスドモードに前記電力増幅部の動作モードを切替え、
前記レギュレータは、前記非コンプレスドモード時に、前記電力増幅部の前記第２の入力端子に、前記振幅信号に応じた電流を供給し、
前記送信回路は、
前記非コンプレスドモード時に、前記電力増幅部の前記第３の入力端子に、直流電圧を供給する第１のＤＣ電源発生部と、
前記コンプレスドモード時に、前記電力増幅部の前記第２の入力端子に、直流電圧を供給する第２のＤＣ電源発生部と、
前記コンプレスドモード時に、前記電力増幅部の前記第３の入力端子に、前記振幅信号に応じた電圧を供給する第２のレギュレータと、
前記非コンプレスドモード時に、前記振幅信号が前記レギュレータに入力され、前記コンプレスドモード時に、前記振幅信号が前記第２のレギュレータに入力されるように接続を切替える第１のスイッチと、
前記非コンプレスドモード時に、前記第１のＤＣ電源発生部からの直流電圧が、前記電力増幅部の前記第３の入力端子に供給され、前記コンプレスドモード時に、前記第２のレギュレータからの前記振幅信号に応じた電圧が、前記電力増幅部の前記第３の入力端子に供給されるように接続を切替える第２のスイッチとをさらに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４】
前記送信回路は、前記パワー情報と、前記動作モードとが規定されたルックアップテーブルに基づいて、前記非コンプレスドモード、又は前記コンプレスドモードに、前記電力増幅部の動作モードを切替えることを特徴とする、請求項３に記載の送信回路。
【請求項５】
前記送信回路は、前記パワー情報が所定のしきい値未満であれば前記非コンプレスドモードに、前記パワー情報が前記所定のしきい値以上であれば、前記コンプレスドモードに、前記電力増幅部の動作モードを切替えることを特徴とする、請求項３に記載の送信回路。
【請求項６】
前記送信回路は、パワー情報が小さいときは第１のモードに、前記パワー情報が大きいときは第２のモードに、前記電力増幅部の動作モードを切替え、
前記レギュレータは、前記第１のモード時に、前記電力増幅部の前記第２の入力端子に、前記振幅信号に応じた電流を供給し、
前記送信回路は、
前記第１のモード時に、前記電力増幅部の前記第３の入力端子に、直流電圧を供給する第１のＤＣ電源発生部と、
前記第２のモード時に、前記電力増幅部の前記第２の入力端子に、直流電圧を供給する第２のＤＣ電源発生部と、
前記第２のモード時に、前記電力増幅部の前記第３の入力端子に、前記振幅信号に応じた電圧を供給する第２のレギュレータと、
前記第１のモード時に、前記振幅信号が前記レギュレータに入力され、前記第２のモード時に、前記振幅信号が前記第２のレギュレータに入力されるように接続を切替える第１のスイッチと、
前記第１のモード時に、前記第１のＤＣ電源発生部からの直流電圧が、前記電力増幅部の前記第３の入力端子に供給され、前記第２のモード時に、前記第２のレギュレータからの前記振幅信号に応じた電圧が、前記電力増幅部の前記第３の入力端子に供給されるように接続を切替える第２のスイッチとをさらに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７】
前記電力増幅部は、前記パワー情報と、前記動作モードとが規定されたルックアップテーブルに基づいて、前記第１のモード、又は前記第２のモードに動作モードを切替えることを特徴とする、請求項６に記載の送信回路。
【請求項８】
前記電力増幅部は、前記パワー情報が所定のしきい値未満であれば前記第１のモードに、前記パワー情報が前記所定のしきい値以上であれば、前記第２のモードに、動作モードを切替えることを特徴とする、請求項６に記載の送信回路。
【請求項９】
前記信号生成部が生成する前記振幅信号及び前記位相信号の少なくともいずれかを予め歪ませ、前記増幅回路で発生するＡＭ−ＰＭ歪み、及びＡＭ−ＡＭ歪みの少なくともいずれかを補償する歪み補償部をさらに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１０】
前記電力増幅部の温度情報を測定する温度測定部と、
前記電力増幅部の温度情報と、当該温度情報に対応した係数とが予め設定されたルックアップテーブルと、
前記温度測定部が測定した温度情報に基づいて、前記ルックアップテーブルから対応した前記係数を読み出す制御部と、
前記制御部が読み出した前記係数を前記振幅信号に乗算する乗算器とをさらに備える、請求項１に記載の送信回路。
【請求項１１】
前記電力増幅部の温度情報を測定する温度測定部と、
前記電力増幅部の温度情報と、当該温度情報に対応した係数とが予め設定されたルックアップテーブルと、
前記温度測定部が測定した温度情報に基づいて、前記ルックアップテーブルから対応した前記係数を読み出す制御部と、
前記制御部が読み出した前記係数を前記振幅信号に加算する加算器とをさらに備える、請求項１に記載の送信回路。
【請求項１２】
前記電力増幅部の温度情報を測定する温度測定部と、
前記電力増幅部の温度情報と、当該温度情報に対応した第１の係数と、当該温度情報に対応した第２の係数とが予め設定されたルックアップテーブルと、
前記温度測定部が測定した温度情報に基づいて、前記ルックアップテーブルから対応した前記第１の係数と第２の係数とを読み出す制御部と、
前記制御部が読み出した前記第１の係数を前記振幅信号に乗算する乗算器と、
前記制御部が読み出した前記第２の係数を前記振幅信号に加算する加算器とをさらに備える、請求項１に記載の送信回路。
【請求項１３】
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１４】
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１３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、高精度かつ高効率に動作する送信回路、及びそれを用いた通信機器に関する。
【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効率に動作する従来の送信回路としては、例えば、図１４に示す送信回路５００があった（例えば、非特許文献１参照）。図１４は、非特許文献１に開示されている従来の送信回路５００の構成を示すブロック図である。図１４において、従来の送信回路５００は、信号生成部５０１、レギュレータ５０２、位相変調部５０３、及び増幅回路５０４を備える。増幅回路５０４は、電力増幅部５０５、ベースバイアス端子５０９、及びコレクタ端子５１０を含む。【０００４】
従来の送信回路５００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５０２に入力される。レギュレータ５０２は、入力された振幅信号に応じた電圧を増幅回路５０４に供給する。なお、レギュレータ５０２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増幅回路５０４に供給する。【０００５】
一方、位相信号は、位相変調部５０３に入力される。位相変調部５０３は、位相信号を位相変調して、位相変調信号を出力する。増幅回路５０４は、位相変調部５０３を介して入力された位相変調信号をレギュレータ５０２から供給された電圧で増幅し、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。このような送信回路５００をポーラ送信回路という。【０００６】
次に、増幅回路５０４の詳細について説明する。増幅回路５０４において、電力増幅部５０５は、増幅用トランジスタ５０６、バイアス回路５０７、及び加算器５０８等から構成される。増幅回路５０４において、ベースバイアス端子５０９には、所定の大きさの直流電圧が、バイアス電圧Ｖbiasとして供給される。また、コレクタ端子５１０には、レギュレータ５０２から振幅信号に応じた電圧が、コレクタ電圧Ｖccとして供給される。【０００７】
加算器５０８には、位相変調部１３を介して位相変調信号が、バイアス回路５０７を介してバイアス電圧Ｖbiasがそれぞれ入力される。加算器５０８は、位相変調信号に、バイアス電圧Ｖbiasを加算し、増幅用トランジスタ５０６に出力する。増幅用トランジス５０６は、加算器５０８を介して入力された位相変調信号を増幅し、出力端子から送信信号として出力する。【０００８】
このように、従来の送信回路５００は、電力増幅部５０５のベースバイアス端子５０９にバイアス電圧Ｖbiasを供給し、レギュレータ５０２が振幅信号に応じた電圧で電力増幅部５０５のコレクタ電圧Ｖccを制御することによって、出力パワーレベルを制御していた。【０００９】
また、電力増幅部のコレクタ電圧Ｖcc（又はドレイン電圧）を制御することで、出力パワーレベルを制御する従来の送信回路としては、図１５に示す送信回路６００が提案されている（例えば、特許文献１参照）。図１５は、従来の送信回路６００の構成を示すブロック図である。図１５において、送信回路６００は、主に、振幅位相分離部６２１、電源電圧制御部６２２、バイアス電圧生成部６２３、電力増幅部６２４、カップラ６２５、コンパレータ６２６、スイッチＳＷ１、及びスイッチＳＷ２を備える。電力増幅部６２４は、電力増幅用ＦＥＴ６２４１〜６２４３、及びバイアス回路６２４４を備える。【００１０】
送信回路６００は、モード信号ＭＯＤＥに応じて、ＧＳＭＫ（Gaussian filtered Minimum Shift Keying）方式か、ＥＤＧＥ（Enhanced Data Rates for GMS Evolution）方式で動作するかを切り替える。具体的には、スイッチＳＷ１、及びスイッチＳＷ２は、モード信号ＭＯＤＥに応じて、ＧＳＭＫ方式で動作する場合には、（ＧＳＭＫ）側に接続が切り替えられ、ＥＤＧＥ方式で動作する場合には、（ＥＤＧＥ）側に接続が切り替えられる。【００１１】
ＧＳＭＫ方式で動作する場合、電源電圧制御部６２２は、パワーレベル制御信号ＶＰＬに応じて、電力増幅用ＦＥＴ６２４１〜６２４３に供給するドレイン電圧Ｖddを制御する。バイアス電圧生成部６２３は、電源電圧制御部６２２で制御されたドレイン電圧Ｖddに基づいてバイアス電圧Ｖbiasを生成する。バイアス回路６２４４は、バイアス電圧Ｖbiasに応じたゲートバイアス電圧を、電力増幅用ＦＥＴ６２４１〜６２４３のゲート端子に供給する。【００１２】
ＥＤＧＥ方式で動作する場合、電源電圧制御部６２２は、コンパレータ６２６からの送信信号の振幅情報を示す信号ＬＤＯに応じて、電力増幅用ＦＥＴ６２４１〜６２４３に供給するドレイン電圧Ｖddを制御する。位相振幅分離回路６２１は、通信信号を振幅信号Ｖｉｎと、位相信号Ｐｉｎとに分離する。コンパレータ６２６は、位相振幅分離回路６２１からの振幅信号Ｖｉｎと、電力増幅部６２４の出力側に設けられた出力レベル検出用のカップラ６２５からの検出信号Ｖｄｔとを比較して、それらの電位差に応じた信号を出力する。なお、カップラ６２５の出力は、ミキサＭＩＸにより周波数変換され、フィルタＦＬＴとアンプＡＭＰを介して、検出信号Ｖｄｔとしてコンパレータ６２６に供給されている。【００１３】
このように、従来の送信回路６００では、電力増幅部６２４のゲート端子にゲートバイアス電圧を供給し、電源電圧制御部６２２が電力増幅部６２４のドレイン電圧Ｖddを制御することによって、出力パワーレベルを制御している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開２００３−２４３９９４号公報
【非特許文献】
【００１５】
【非特許文献１】エフ・エッチ・ラーブ（Ｆ．Ｈ．Ｒａａｂ）他、「ハイ−エフィシェンシー  エル−バンド  カーン−テクニック  トランスミッター（Ｈｉｇｈ−ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ  Ｌ−ｂａｎｄ  Ｋａｈｎ−ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ  ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ）」、１９９８年  アイトリプルイー・エムティティ−エス  イント・マイクロウェーブ・シンポ・ディグ（１９９８  ＩＥＥＥ  ＭＴＴ−Ｓ  Ｉｎｔ．Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ｓｙｍｐ．Ｄｉｇ．）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
従来の送信回路５００は、電力増幅部５０４をコンプレスドモード（compressed mode）と、非コンプレスドモード（uncompressed mode）とに切り換えることで、送信パワーのダイナミックレンジを確保する場合がある。なお、コンプレスドモードは飽和動作モードと、非コンプレスドモードは非飽和動作モードと、言い換えることもできる。送信回路５００は、送信パワーが大きく、電力増幅部５０４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５０４をコンプレスドモードで動作させる。一方、送信回路５００は、送信パワーが小さく、電力増幅部５０４を飽和領域で動作させることが困難な期間は、電力増幅部５０４を非コンプレスドモードで動作させる。【００１７】
図１６は、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た場合の送信回路５００の出力パワー特性の一例を示す図である。図１６において、横軸は、パワー情報Ｐによって指示された電力増幅部５０４の出力パワーを示す。縦軸は、実際の電力増幅部５０４の出力パワーを示す。パワー情報Ｐは、基地局との交信に必要な送信電力の大きさを示す情報であり、ベースバンド回路によって生成される。例えば、Ｗ−ＣＤＭＡシステムでは、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。【００１８】
図１５に示すように、従来の送信回路５００は、送信パワー制御時に、コンプレスドモードと非コンプレスドモードとを切り換える場合、コンプレスドモードでの出力パワーは比較的正確である。しかし、非コンプレスドモードでの出力パワーは、デバイス個体ばらつきや、ＡＭオフセットばらつき、温度変動などに対して弱く、変動することが知られている。この変動領域をドリフト領域という。このように、従来の送信回路５００は、電力増幅部５０４の出力パワーが小さいときに、コレクタ電圧Ｖccも小さくなり、変調歪みが劣化するという課題があった。【００１９】
また、従来の送信回路６００においても、電源電圧制御部６２２が電力増幅部６２４のドレイン電圧Ｖddを制御することによって、出力パワーレベルを制御しているので、電力増幅部６２４の出力パワーが小さいときには、ドレイン電圧Ｖddも小さくなり、従来の送信回路５００と同様に、変調歪みが劣化するという課題があった。【００２０】
それ故に、本発明の目的は、電力増幅部の出力パワーのダイナミックレンジを確保すると共に、電力増幅部の出力パワーが小さいときにも、変調歪みを抑えることが可能な送信回路、及びそれを用いた通信機器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明は、送信信号を出力する送信回路に向けられている。そして、上記目的を達成するために、本発明の送信回路は、振幅信号及び位相信号を生成する信号生成部と、振幅信号に応じた電流を出力するレギュレータと、位相信号を位相変調し、位相変調信号を出力する位相変調部と、レギュレータから振幅信号に応じた電流が供給され、当該供給された電流を用いて、位相変調信号を増幅する増幅回路とを備える。増幅回路は、位相変調信号を増幅する電力増幅部を備える。電力増幅部は、位相変調信号が入力される第１の入力端子と、バイアス電流が供給される第２の入力端子と、所定の直流電圧が供給される第３の入力端子とを備える。電力増幅部が位相変調信号を増幅する際には、第２の入力端子には、バイアス電流として、レギュレータから振幅信号に応じた電流が供給される。【００２２】
増幅回路は、多段接続された複数の電力増幅部を備えてもよい。この場合、複数の電力増幅部の少なくともいずれかの第２の入力端子には、位相変調信号を増幅する際に、バイアス電流として、レギュレータから振幅信号に応じた電流が供給される。また、複数の電力増幅部の全ての第３の入力端子には、位相変調信号を増幅する際に、所定の直流電圧が供給される。【００２３】
送信回路は、パワー情報に応じて、非コンプレスドモード、又はコンプレスドモードに電力増幅部の動作モードを切替えてもよい。この場合、レギュレータは、非コンプレスドモード時に、電力増幅部の第２の入力端子に、振幅信号に応じた電流を供給する。また、送信回路は、非コンプレスドモード時に、電力増幅部の第３の入力端子に、直流電圧を供給する第１のＤＣ電源発生部と、コンプレスドモード時に、電力増幅部の第２の入力端子に、直流電圧を供給する第２のＤＣ電源発生部と、コンプレスドモード時に、電力増幅部の第３の入力端子に、振幅信号に応じた電圧を供給する第２のレギュレータと、非コンプレスドモード時に、振幅信号がレギュレータに入力され、コンプレスドモード時に、振幅信号が第２のレギュレータに入力されるように接続を切替える第１のスイッチと、非コンプレスドモード時に、第１のＤＣ電源発生部からの直流電圧が、電力増幅部の第３の入力端子に供給され、コンプレスドモード時に、第２のレギュレータからの振幅信号に応じた電圧が、電力増幅部の第３の入力端子に供給されるように接続を切替える第２のスイッチとをさらに備える。【００２４】
好ましくは、送信回路は、パワー情報と、動作モードとが規定されたルックアップテーブルに基づいて、非コンプレスドモード、又はコンプレスドモードに、電力増幅部の動作モードを切替える。【００２５】
また、送信回路は、パワー情報が所定のしきい値未満であれば非コンプレスドモードに、パワー情報が所定のしきい値以上であれば、コンプレスドモードに、電力増幅部の動作モードを切替えてもよい。【００２６】
また、送信回路は、パワー情報が小さいときは第１のモードに、パワー情報が大きいときは第２のモードに、電力増幅部の動作モードを切替えてもよい。この場合、レギュレータは、第１のモード時に、電力増幅部の第２の入力端子に、振幅信号に応じた電流を供給する。また、送信回路は、第１のモード時に、電力増幅部の第３の入力端子に、直流電圧を供給する第１のＤＣ電源発生部と、第２のモード時に、電力増幅部の第２の入力端子に、直流電圧を供給する第２のＤＣ電源発生部と、第２のモード時に、電力増幅部の第３の入力端子に、振幅信号に応じた電圧を供給する第２のレギュレータと、第１のモード時に、振幅信号がレギュレータに入力され、第２のモード時に、振幅信号が第２のレギュレータに入力されるように接続を切替える第１のスイッチと、第１のモード時に、第１のＤＣ電源発生部からの直流電圧が、電力増幅部の第３の入力端子に供給され、第２のモード時に、第２のレギュレータからの振幅信号に応じた電圧が、電力増幅部の第３の入力端子に供給されるように接続を切替える第２のスイッチとをさらに備える。【００２７】
好ましくは、電力増幅部は、パワー情報と、動作モードとが規定されたルックアップテーブルに基づいて、第１のモード、又は第２のモードに動作モードを切替える。【００２８】
また、電力増幅部は、パワー情報が所定のしきい値未満であれば第１のモードに、パワー情報が所定のしきい値以上であれば、第２のモードに、動作モードを切替えてもよい。【００２９】
好ましくは、送信回路は、信号生成部が生成する振幅信号及び位相信号の少なくともいずれかを予め歪ませ、増幅回路で発生するＡＭ−ＰＭ歪み、及びＡＭ−ＡＭ歪みの少なくともいずれかを補償する歪み補償部をさらに備える。【００３０】
また、送信回路は、電力増幅部の温度情報を測定する温度測定部と、電力増幅部の温度情報と、当該温度情報に対応した係数とが予め設定されたルックアップテーブルと、温度測定部が測定した温度情報に基づいて、ルックアップテーブルから対応した係数を読み出す制御部と、制御部が読み出した係数を振幅信号に乗算する乗算器とをさらに備えてもよい。【００３１】
また、送信回路は、電力増幅部の温度情報を測定する温度測定部と、電力増幅部の温度情報と、当該温度情報に対応した係数とが予め設定されたルックアップテーブルと、温度測定部が測定した温度情報に基づいて、ルックアップテーブルから対応した係数を読み出す制御部と、制御部が読み出した係数を振幅信号に加算する加算器とをさらに備えてもよい。【００３２】
あるいは、送信回路は、電力増幅部の温度情報を測定する温度測定部と、電力増幅部の温度情報と、当該温度情報に対応した第１の係数と、当該温度情報に対応した第２の係数とが予め設定されたルックアップテーブルと、温度測定部が測定した温度情報に基づいて、ルックアップテーブルから対応した第１の係数と第２の係数とを読み出す制御部と、制御部が読み出した第１の係数を振幅信号に乗算する乗算器と、制御部が読み出した第２の係数を振幅信号に加算する加算器とをさらに備えてもよい。【００３３】
また、本発明は、上述した送信回路を備える通信機器にも向けられている。通信機器は、送信信号を生成する送信回路と、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る。また、通信機器は、アンテナから受信した受信信号を処理する受信回路と、送信回路で生成された送信信号をアンテナに出力し、アンテナから受信した受信信号を受信回路に出力するアンテナ共用部とをさらに備えてもよい。
【発明の効果】
【００３４】
以上のように、本発明の送信回路は、振幅信号に応じた電流が、電力増幅部にバイアス電流として供給される。また、出力パワーが小さいときにも、電力増幅部をばらつきなく線形動作させることが可能な大きさの直流電圧が、電力増幅部にコレクタ電圧として供給される。これによって、電力増幅部の出力パワーが小さいときにも、コレクタ電圧の低下を防ぎ、変調歪みの劣化を防止することができる。【００３５】
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】
【００３６】
【図１】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２】図２は、パワー情報Ｐと、電力増幅部１４１の動作モードとの関係を記述したＬＵＴの一例を示す図である。
【図３】図３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４】図４は、本発明の第３の実施形態に係る送信回路３の構成の一例を示すブロック図である。
【図５】図５は、本発明の第４の実施形態に係る送信回路４の構成の一例を示すブロック図である。
【図６】図６は、増幅回路２４の温度情報Ｔと、温度情報Ｔに応じた係数αとが予め設定されたＬＵＴ１９の一例を示す図である。
【図７Ａ】図７Ａは、本発明の第４の実施形態に係る送信回路４ａの構成の一例を示すブロック図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、本発明の第４の実施形態に係る送信回路４ｂの構成の一例を示すブロック図である。
【図７Ｃ】図７Ｃは、本発明の第４の実施形態に係る送信回路４ｃの構成の一例を示すブロック図である。
【図７Ｄ】図７Ｄは、本発明の第４の実施形態に係る送信回路４ｄの構成の一例を示すブロック図である。
【図８】図８は、本発明の第５の実施形態に係る送信回路５の構成の一例を示すブロック図である。
【図９Ａ】図９Ａは、パワー情報Ｐと、スイッチの切替え先を記述したＬＵＴの一例を示す図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、パワー情報Ｐと、動作モードとを記述したＬＵＴの一例を示す図である。
【図１０】図１０は、本発明の第５の実施形態に係る送信回路５ｂの構成の一例を示すブロック図である。
【図１１】図１１は、本発明の第５の実施形態に係る送信回路５ｃの構成の一例を示すブロック図である。
【図１２】図１２は、本発明の第５の実施形態に係る送信回路５ｄの構成の一例を示すブロック図である。
【図１３】図１３は、本発明の第６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１４】図１４は、従来の送信回路５００の構成を示すブロック図である。
【図１５】図１５は、従来の送信回路６００の構成を示すブロック図である。
【図１６】図１６は、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た場合の送信回路５００の出力パワー特性の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
（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、レギュレータ１２、位相変調部１３、及び増幅回路１４を備える。増幅回路１４は、電力増幅部（ＰＡ）１４１、ベースバイアス端子１４４、コレクタ端子１４５、及びバイアス回路１４７を備える。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、レギュレータ１２に入力される。レギュレータ１２は、振幅信号に応じた電流を増幅回路１４に供給する。典型的には、レギュレータ１２は、振幅信号の大きさに比例した電流を増幅回路１４に供給することになる。
【００３８】
一方、位相信号は、位相変調部１３に入力される。位相変調部１３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、増幅回路１４に入力される。増幅回路１４は、位相変調信号をレギュレータ１２から供給された電流に応じて増幅する。この増幅回路１４で増幅された信号が、送信信号として、出力端子１４６から出力される。
【００３９】
次に、増幅回路１４の動作の詳細について説明する。増幅回路１４において、電力増幅部１４１は、増幅用トランジスタ１４２、及び加算器１４３等から構成される。ここでは、増幅用トランジスタ１４２をバイポーラトランジスタとして説明するが、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）であってもよい。増幅回路１４において、ベースバイアス端子１４４には、レギュレータ１２から振幅信号に応じた電流が、バイアス電流Ｉbiasとして供給される。
【００４０】
また、コレクタ端子１４５には、所定の大きさの直流電圧が、コレクタ電圧Ｖccとして供給される。コレクタ電圧Ｖccは、増幅用トランジスタ１４２をばらつきなく線形動作させることが可能な大きさが供給される。加算器１４３には、位相変調部１３を介して位相変調信号が、バイアス回路１４７を介してバイアス電流Ｉbiasがそれぞれ入力される。加算器１４３は、位相変調信号に、バイアス電流Ｉbiasを加算し、増幅用トランジスタ１４２に出力する。増幅用トランジスタ１４２は、加算器１４３を介して入力された位相変調信号を増幅し、出力端子１４６から送信信号として出力する。
【００４１】
なお、電力増幅部１４１は、コンプレスドモードと非コンプレスドモードとに動作モードを切替えてもよい。切替え方法としては、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）を参照する方法や、しきい値判定による方法がある。例えば、制御部（図示せず）は、パワー情報Ｐと、電力増幅部１４１の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２参照）に基づいて、電力増幅部１４１の動作モードを切替えることができる。ただし、図２において、パワー情報Ｐは、Ｐ１＜Ｐ２＜Ｐ３＜Ｐ４・・・である。
【００４２】
あるいは、制御部は、パワー情報Ｐと、動作モード切替用のしきい値とを比較することにより、電力増幅部１４１の動作モードを切替えてもよい。例えば、制御部は、パワー情報Ｐが動作モード切替用のしきい値以上であれば、コンプレスドモードへの切替えを判断し、パワー情報Ｐが動作モード切替用のしきい値未満であれば、非コンプレスドモードへの切替えを判断することができる。パワー情報Ｐは、基地局との交信に必要な送信電力の大きさを示す情報であり、ベースバンド回路によって生成される。例えば、Ｗ−ＣＤＭＡシステムでは、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。
【００４３】
なお、パワー情報Ｐと比較する動作モード切替用のしきい値の数は、１つに限られず、複数であってもよい。例えば、制御部は、非コンプレスドモードからコンプレスドモードへの切り替えを判断するための第１のしきい値と、コンプレスドモードから非コンプレスドモードへの切り替えを判断するための第２のしきい値との２つのしきい値を持ってもよい。この場合、制御部は、パワー情報Ｐが第１のしきい値以上であれば、コンプレスドモードへの切替えを判断し、パワー情報Ｐが第２のしきい値未満であれば、非コンプレスドモードへの切替えを判断することができる。
【００４４】
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、振幅信号に応じた電流が、電力増幅部１４１にバイアス電流Ｉbiasとして供給される。また、出力パワーが小さいときにも、電力増幅部１４１をばらつきなく線形動作させることが可能な大きさの直流電圧が、電力増幅部１４１にコレクタ電圧Ｖccとして供給される。これによって、電力増幅部１４１の出力パワーが小さいときにも、コレクタ電圧Ｖccの低下を防ぎ、変調歪みの劣化を防止することができる。
【００４５】
（第２の実施形態）
図３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３において、送信回路２は、増幅回路２４が複数の電力増幅部（ＰＡ）を備える点が第１の実施形態と異なる。増幅回路２４は、多段に接続された第１〜３の電力増幅部１４１ａ、１４１ｂ、１４１ｃと、第１〜３のバイアス回路１４７ａ、１４７ｂ、１４７ｃ、ベースバイアス端子１４４、１４８と、コレクタ端子１４５とを備える。
【００４６】
増幅回路２４において、ベースバイアス端子１４４には、レギュレータ１２から振幅信号に応じた電流が、バイアス電流Ｉbiasとして供給される。ベースバイアス端子１４８には、直流電圧がバイアス電圧Ｖrefとして供給される。第１の電力増幅部１４１ａには、第１のバイアス回路１４７ａを介して、バイアス電流Ｉbiasが供給される。第２の電力増幅部１４１ｂには、第２のバイアス回路１４７ｂを介して、バイアス電流Ｉbiasが供給される。第３の電力増幅部１４１ｃには、第３のバイアス回路１４７ｃを介して、バイアス電圧Ｖrefが供給される。
【００４７】
第１〜３の電力増幅部１４１ａ，１４１ｂ，１４１ｃには、コレクタ端子１４５を介して、コレクタ電圧Ｖccが供給される。コレクタ電圧Ｖccは、第１〜３の電力増幅部１４１ａ，１４１ｂ，１４１ｃをばらつきなく線形動作させることが可能な大きさが供給される。
【００４８】
なお、増幅回路２４が備える電力増幅部及びバイアス回路の数は、上述した構成ではそれぞれ３つとして説明したが、電力増幅部及びバイアス回路の数は複数であれば、どのような数であってもよい。また、上述した説明では、第１の電力増幅部１４１ａ、及び第２の電力増幅部１４１ｂにバイアス電流Ｉbiasを供給し、第３の電力増幅部１４１ｃにバイアス電圧Ｖrefを供給する構成を説明したが、第１〜３の電力増幅部１４１ａ、１４１ｂ、１４１ｃの少なくともいずれか１つにバイアス電流Ｉbiasが供給されるのであれば、これら入力はどのような組み合わせであってもよい。
【００４９】
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、増幅回路２４が多段接続された電力増幅部１４１ａ、１４１ｂ、１４１ｃを備える構成であっても、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００５０】
（第３の実施形態）
図４は、本発明の第３の実施形態に係る送信回路３の構成の一例を示すブロック図である。図４において、送信回路３は、第１、２の実施形態に係る送信回路１，２と比較して、歪み補償部１５をさらに備える。歪み補償部１５は、信号生成部１１が生成する振幅信号及び位相信号の少なくともいずれかを予め歪ませ、増幅回路２４で発生するＡＭ−ＰＭ歪み、及びＡＭ−ＡＭ歪みの少なくともいずれかを補償する。なお、信号生成部１１、及び歪み補償部１５を合わせた構成を、デジタルブロック１７と呼ぶこともできる。また、図４に示す送信回路３では、第２の実施形態に係る増幅回路２４を備える構成を説明したが、第１の実施形態に係る増幅回路１４を備える構成を用いてもよい。
【００５１】
以上のように、本発明の第３の実施形態に係る送信回路３によれば、第１及び第２の実施形態と同様の効果を得ると共に、増幅回路２４で発生するＡＭ−ＰＭ歪み、及びＡＭ−ＡＭ歪みの少なくともいずれかを補償することができる。
【００５２】
（第４の実施形態）
図５は、本発明の第４の実施形態に係る送信回路４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４は、第１〜３の実施形態に係る送信回路１〜３と比較して、電力増幅部１４１ａ、１４１ｂ、１４１ｃの温度補償を行うブロックをさらに備える。具体的には、送信回路４は、温度測定部１８と、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）１９と、制御部２０と、乗算器２１とをさらに備える。温度測定部１８は、電力増幅部１４１ａ、１４１ｂ、１４１ｃの温度を測定し、温度情報Ｔとして制御部２０に出力する。なお、温度測定部１８は、電力増幅部１４１ａ、１４１ｂ、１４１ｃの温度変化を正確に検知するために、電力増幅部１４１ａ、１４１ｂ、１４１ｃと同一基板上に設置されてもよい。また、温度測定部１８は、増幅回路２４の温度を測定するものであってもよい。
【００５３】
ＬＵＴ１９には、電力増幅部１４１ａ、１４１ｂ、１４１ｃ（又は増幅回路２４）の温度情報Ｔと、温度情報Ｔに応じた係数αとが予め設定されているものとする（例えば、図６参照）。制御部２０は、ＬＵＴ１９を参照して、温度情報Ｔに応じた係数αを算出し、乗算器２１に係数αを設定する。乗算器２１は、振幅信号に係数αを乗算する。これによって、送信回路４は、電力増幅部１４１ａ、１４１ｂ、１４１ｃ（又は増幅回路２４）の温度変化によって発生する歪みを補償することができる。なお、信号生成部１１と、ＬＵＴ１９と、制御部２０とを備える構成を、デジタルブロック１７と呼ぶこともできる。
【００５４】
また、図５に示す送信回路４では、第２の実施形態に係る送信回路２が、温度補償を行うブロックを備える構成を説明したが、第１及び第３の実施形態に係る送信回路１，３が温度補償を行うブロックを備える構成であってもよい。すなわち、第１の実施形態に係る送信回路１が温度補償を行うブロックを備える構成である場合、送信回路４ａは、図７Ａに示す構成となる。図７Ａは、本発明の第４の実施形態に係る送信回路４ａの構成の一例を示すブロック図である。図７Ａにおいて、送信回路４ａは、図５に示す送信回路４と比較して、第２の実施形態に係る増幅回路２４の代わりに、第１の実施形態に係る増幅回路１４を備える。この場合も、温度測定部１８は、電力増幅部１４１（又は増幅回路１４）の温度を測定する。
【００５５】
また、第３の実施形態に係る送信回路３が温度補償ブロックを備える構成である場合、送信回路４ｂは、図７Ｂに示す構成となる。図７Ｂは、本発明の第４の実施形態に係る送信回路４ｂの構成の一例を示すブロック図である。図７Ｂにおいて、送信回路４ｂは、図５に示す送信回路４と比較して、歪み補償部１５をさらに備える。なお、送信回路４ｂにおいて、信号生成部１１、歪み補償部１５、ＬＵＴ１９、及び制御部２０を備える構成を、デジタルブロック１７と呼ぶこともできる。
【００５６】
また、第４の実施形態に係る送信回路は、図５、図７Ａ、及び図７Ｂに示す送信回路と比較して、図７Ｃに示す送信回路４ｃのように、乗算器２１の代わりに、加算器２１ａを備えるものであってもよい。図７Ｃは、本発明の第４の実施形態に係る送信回路４ｃの構成の一例を示すブロック図である。図７Ｃを参照して、ＬＵＴ１９ａには、電力増幅部１４１ａ、１４１ｂ、１４１ｃ（又は増幅回路２４）の温度情報Ｔと、温度情報Ｔに応じた係数α’とが予め設定されているものとする。制御部２０は、ＬＵＴ１９ａを参照して、温度情報Ｔに応じた係数α’を算出し、加算器２１ａに係数α’を設定する。加算器２１ａは、振幅信号に係数α’を加算する。
【００５７】
また、第４の実施形態に係る送信回路は、図５、図７Ａ、及び図７Ｂに示す送信回路と比較して、図７Ｄに示す送信回路４ｄのように、乗算器２１と、加算器２１ａとの両方を備える構成であってもよい。図７Ｄは、本発明の第４の実施形態に係る送信回路４ｄの構成の一例を示すブロック図である。図７Ｄを参照して、ＬＵＴ１９ｂには、電力増幅部１４１ａ、１４１ｂ、１４１ｃ（又は増幅回路２４）の温度情報Ｔと、温度情報Ｔに応じた係数α、α’とが予め設定されているものとする。制御部２０は、ＬＵＴ１９ｂを参照して、温度情報Ｔに応じた係数α、α’を算出し、乗算器２１に係数αを設定し、加算器２１ａに係数α’を設定する。乗算器２１は、振幅信号に係数αを乗算する。加算器２１ａは、振幅信号に係数α’を加算する。なお、図７Ｄでは、乗算器２１の後段に加算器２１ａを接続する構成としたが、乗算器２１と加算器２１ａとを逆に接続しても、同様の効果を得ることができる。
【００５８】
以上のように、本発明の第４の実施形態に係る送信回路４によれば、第１〜第３の実施形態と同様の効果を得ると共に、電力増幅部１４１（又は増幅回路１４）、及び電力増幅部１４１ａ、１４１ｂ、１４１ｃ（又は増幅回路２４）の温度変化によって発生する歪みを補償することができる。
【００５９】
（第５の実施形態）
図８は、本発明の第５の実施形態に係る送信回路５の構成の一例を示すブロック図である。図８において、送信回路５は、第１〜４の実施形態に係る送信回路１〜４と比較して、第２のレギュレータ２２、第１のＤＣ電源発生部２５、第２のＤＣ電源発生部２６、及び第１のスイッチ２７をさらに備える。また、増幅回路５４の構成が、上述した増幅回路１４，２４と異なる。増幅回路５４は、電力増幅部１４１、ベースバイアス端子１４４、第１のバイアス回路１４７１、及び第２のバイアス回路１４７２、及び第２のスイッチ１５０を備える。第２のスイッチ１５０は、コレクタ端子１４５を含む。また、本実施形態では、便宜上レギュレータ１２を、第１のレギュレータ１２と記す。
【００６０】
第１のスイッチ２７、及び第２のスイッチ１５０は、制御部（図示せず）によって接続が切替えられる。切替え方法としては、幾つかの方法がある。１つの方法としては、コンプレスドモードと非コンプレスドモードとの切替えと連動させて、第１のスイッチ２７、及び第２のスイッチ１５０を切替える方法がある。具体的には、制御部は、第１の実施形態で示した方法により、コンプレスドモードへの切替えを判断した際に、第１のスイッチ２７の接続を、振幅信号が第２のレギュレータ２２に入力されるように切替える（すなわち、第１のスイッチ２７を端子Ｃ側へ切替える）。また、制御部は、第２のスイッチ１５０の接続を、第２のレギュレータ２２の出力信号が電力増幅部１４１のコレクタ端子１４５に入力されるように切替える（すなわち、第２のスイッチ１５０を端子Ｃ側へ切替える）。
【００６１】
一方、制御部は、第１の実施形態で示した方法により、非コンプレスドモードへの切替えを判断した際に、第１のスイッチ２７の接続を、振幅信号が第１のレギュレータ１２に入力されるように切替える（すなわち、第１のスイッチ２７の端子Ｐ側へ切替える）。また、制御部は、第２のスイッチ１５０の接続を、第１のＤＣ電圧発生部２５で発生する直流電圧が、電力増幅部１４１のコレクタ端子１４５に供給されるように切替える（すなわち、第２のスイッチ１５０を端子Ｐ側へ切替える）。
【００６２】
なお、第１のスイッチ２７、及び第２のスイッチ１５０の切替えは、必ずしもコンプレスドモードと非コンプレスドモードとの切替えと連動させる必要はない。例えば、制御部は、第１の実施形態とは異なるルックアップテーブル（ＬＵＴ）を参照する方法や、動作モード切替用とは異なるしきい値を用いた判定を行ってもよい。例えば、制御部は、パワー情報Ｐと、スイッチの切替え先を記述したルックアップテーブル（例えば、図９Ａ参照）に基づいて、第１のスイッチ２７，及び第２のスイッチ１５０の接続を切替えてもよい。ただし、図９Ａにおいて、パワー情報Ｐは、Ｐ１＜Ｐ２＜Ｐ３＜Ｐ４・・・である。
【００６３】
また、制御部は、パワー情報Ｐと、電力増幅部１４１の動作モード（第１のモード及び第２のモード）とを記述したルックアップテーブル（例えば、図９Ｂ参照）に基づいて、第１のスイッチ２７、及び第２のスイッチ１５０の接続を切替えてもよい。ただし、図９Ｂにおいて、パワー情報Ｐは、Ｐ１＜Ｐ２＜Ｐ３＜Ｐ４・・・である。第１のモードでは、ベースバイアス端子１４４には、第１のレギュレータ１２から振幅信号に応じた電流が供給され、コレクタ端子１４５には、第１のＤＣ電源発生部２５から直流電圧が供給される。一方、第２のモードでは、ベースバイアス端子１４４には、第２のＤＣ電源発生部２６から直流電圧が供給され、コレクタ端子１４５には、第２のレギュレータ２２から振幅信号に応じた電圧が供給される。
【００６４】
制御部は、第１のモードへの切替えを判断した際に、上述した非コンプレスドモードへの切替えを判断した場合と同様に、第１のスイッチ２７、及び第２のスイッチ１５０の接続を切替える。一方、制御部は、第２のモードへの切替えを判断した際に、上述したコンプレスドモードへの切替えを判断した際と同様に、第１のスイッチ２７、及び第２のスイッチ１５０の接続を切替える。
【００６５】
あるいは、制御部は、パワー情報Ｐと、スイッチ切替用のしきい値とを比較することにより、第１のスイッチ２７，及び第２のスイッチ１５０の接続を切替えてもよい。例えば、制御部は、パワー情報Ｐがスイッチ切替用のしきい値以上であれば、第１のスイッチ２７の接続を、振幅信号が第２のレギュレータ２２に入力されるように切替える（すなわち、第１のスイッチ２７を端子Ｃ側へ切替える）。また、制御部は、第２のスイッチ１５０の接続を、第２のレギュレータ２２の出力信号が、電力増幅部１４１のコレクタ端子１４５に入力されるように切替える（すなわち、第２のスイッチ１５０を端子Ｃ側へ切替える）。
【００６６】
一方、制御部は、パワー情報Ｐがスイッチ切替用のしきい値未満であれば、第１のスイッチ２７の接続を、振幅信号が第１のレギュレータ１２に入力されるように切替える（すなわち、第１のスイッチ２７を端子Ｐ側へ切替える）。また、第２のスイッチ１５０の接続を、第１のＤＣ電圧発生部２５で発生する直流電圧が、電力増幅部１４１のコレクタ端子１４５に供給されるように切替える（すなわち、第２のスイッチ１５０を端子Ｐ側へ切替える）。
【００６７】
第１のレギュレータ１２は、第１のスイッチ２７、及び第２のスイッチ１５０が端子Ｐ側に接続されたとき、振幅信号に応じた電流をベースバイアス端子１４４に供給する。第１のＤＣ電圧発生部２５は、第１のスイッチ２７、及び第２のスイッチ１５０が端子Ｐ側に接続されたとき、所定の大きさの直流電圧を、コレクタ電圧Ｖccとしてコレクタ端子１４５に供給する。コレクタ電圧Ｖccは、電力増幅部１４１をばらつきなく線形動作させることが可能な大きさが供給される。
【００６８】
第２のレギュレータ２２は、第１のスイッチ２７、及び第２のスイッチ１５０が端子Ｃに接続されたとき、振幅信号に応じた電圧をコレクタ端子１４５に供給する。なお、第２のレギュレータ２２は、振幅信号に応じた電流をコレクタ端子１４５に供給するものであってもよい。第２のＤＣ電圧発生部２６は、第１のスイッチ２７、及び第２のスイッチ１５０が端子Ｃ側に接続されたとき、所定の大きさの直流電圧をバイアス電圧として、第２のバイアス回路１４７２を介して電力増幅部１４１に供給する。
【００６９】
また、第５の実施形態に係る送信回路５において、増幅回路５４は、第２の実施形態に係る増幅回路２４のように、多段に接続された電力増幅部１４１を備える構成であってもよい。また、送信回路５は、第３の実施形態と同様に、歪み補償部１５をさらに備える構成であってもよい（例えば、図１０参照）。図１０に示す送信回路５ｂにおいて、歪み補償部１５の動作は、第３の実施形態と同様である。
【００７０】
また、送信回路５は、第４の実施形態と同様に、増幅回路５４の温度補償を行うブロック（すなわち、温度測定部１８、ＬＵＴ１９、制御部２０、及び乗算器２１）をさらに備えていてもよい（図１１参照）。図１１に示す送信回路５ｃにおいて、温度測定部１８、ＬＵＴ１９、制御部２０、及び乗算器２１の動作は、第４の実施形態と同様である。また、送信回路５ｃは、乗算器２１に代えて加算器２１ａをさらに備える構成であってもよいし、乗算器２１と加算器２１ａの両方をさらに備える構成であってもよい。
【００７１】
また、送信回路５は、歪み補償部１５、並びに増幅回路５４の温度補償を行うブロックの両方をさらに備える構成であってもよい（図１２参照）。図１２に示す送信回路５ｄにおいて、歪み補償部１５は、第３の実施形態と同様であり、温度測定部１８、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）１９、制御部２０、及び乗算器２１の動作は、第４の実施形態と同様である。また、送信回路５ｄは、乗算器２１に代えて加算器２１ａをさらに備える構成であってもよいし、乗算器２１と加算器２１ａの両方をさらに備える構成であってもよい。
【００７２】
以上のように、本発明の第５の実施形態に係る送信回路５によれば、電力増幅部１４１の出力パワーが小さければ、第１のスイッチ２７及び第２のスイッチ１５０を端子Ｐ側へ切替え、電力増幅部１４１の出力パワーが大きければ、第１のスイッチ２７及び第２のスイッチ１５０を端子Ｃ側へ切替える。これにより、電力増幅部１４１の出力パワーが小さいときには第１〜４の実施形態と同様の効果を得ると共に、電力増幅部１４１の出力パワーが大きいときは、電力増幅部１４１は、位相変調信号を第２のレギュレータ２２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とができる。
【００７３】
（第６の実施形態）
図１３は、本発明の第６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１３を参照して、第６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〜第５の実施形態のいずれかに係る送信回路である。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。
【００７４】
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。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６の実施形態に係る通信機器２００は、第１〜第５の実施形態のいずれか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。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
本発明に係る送信回路は、携帯電話や無線ＬＡＮなどの通信機器等に適用することができる。
【符号の説明】
【００７６】
１〜５、４ａ、４ｂ、５ｂ、５ｃ、５ｄ    送信回路
１１  信号生成部
１２、２２  レギュレータ
１３  位相変調部
１４、２４、５４  増幅回路
１５  歪み補償部
１７  デジタルブロック
１８  温度測定部
１９、１９ａ、１９ｂ  ルックアップテーブル（ＬＵＴ）
２０  制御部
２１  乗算器
２１ａ  加算器
２５，２６  ＤＣ電圧発生部
２７、１５０  スイッチ
１４１  電力増幅部
１４２  増幅用トランジスタ
１４３  加算器
１４４、１４８  ベースバイアス端子
１４５  コレクタ端子
１４６  出力端子
１４７、１４７１、１４７２  バイアス回路
２００  通信機器
２１０  送信回路
２２０  受信回路
２３０  アンテナ共用部
２４０  アンテナ
５００、６００  送信回路
５０１  信号生成部
５０２  レギュレータ
５０３  位相変調部
５０４  増幅回路
５０５  電力増幅部
５０６  増幅用トランジスタ
５０７  バイアス回路
５０８  加算器
５０９  ベースバイアス端子
５１０  コレクタ端子
６２１  振幅位相分離部
６２２  電源電圧制御部
６２３  バイアス電圧生成部
６２４  電力増幅部
６２５  カップラ
６２６  コンパレータ
６２４１〜６２４３  電力増幅用ＦＥＴ
６２４４  バイアス回路
【図１】
2011001576.tif 000003
【図２】
2011001576.tif 000004
【図３】
2011001576.tif 000005
【図４】
2011001576.tif 000006
【図５】
2011001576.tif 000007
【図６】
2011001576.tif 000008
【図７Ａ】
2011001576.tif 000009
【図７Ｂ】
2011001576.tif 000010
【図７Ｃ】
2011001576.tif 000011
【図７Ｄ】
2011001576.tif 000012
【図８】
2011001576.tif 000013
【図９Ａ】
2011001576.tif 000014
【図９Ｂ】
2011001576.tif 000015
【図１０】
2011001576.tif 000016
【図１１】
2011001576.tif 000017
【図１２】
2011001576.tif 000018
【図１３】
2011001576.tif 000019
【図１４】
2011001576.tif 000020
【図１５】
2011001576.tif 000021
【図１６】
2011001576.tif 000022
【手続補正書】
【提出日】平成23年12月28日(2011.12.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
加算器５０８には、位相変調部５０３を介して位相変調信号が、バイアス回路５０７を介してバイアス電圧Ｖbiasがそれぞれ入力される。加算器５０８は、位相変調信号に、バイアス電圧Ｖbiasを加算し、増幅用トランジスタ５０６に出力する。増幅用トランジス５０６は、加算器５０８を介して入力された位相変調信号を増幅し、出力端子から送信信号として出力する。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
ＥＤＧＥ方式で動作する場合、電源電圧制御部６２２は、コンパレータ６２６からの送信信号の振幅情報を示す信号ＬＯＤに応じて、電力増幅用ＦＥＴ６２４１〜６２４３に供給するドレイン電圧Ｖddを制御する。位相振幅分離回路６２１は、通信信号を振幅信号Ｖｉｎと、位相信号Ｐｉｎとに分離する。コンパレータ６２６は、位相振幅分離回路６２１からの振幅信号Ｖｉｎと、電力増幅部６２４の出力側に設けられた出力レベル検出用のカップラ６２５からの検出信号Ｖｄｔとを比較して、それらの電位差に応じた信号を出力する。なお、カップラ６２５の出力は、ミキサＭＩＸにより周波数変換され、フィルタＦＬＴとアンプＡＭＰを介して、検出信号Ｖｄｔとしてコンパレータ６２６に供給されている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
図１６に示すように、従来の送信回路５００は、送信パワー制御時に、コンプレスドモードと非コンプレスドモードとを切り換える場合、コンプレスドモードでの出力パワーは比較的正確である。しかし、非コンプレスドモードでの出力パワーは、デバイス個体ばらつきや、ＡＭオフセットばらつき、温度変動などに対して弱く、変動することが知られている。この変動領域をドリフト領域という。このように、従来の送信回路５００は、電力増幅部５０４の出力パワーが小さいときに、コレクタ電圧Ｖccも小さくなり、変調歪みが劣化するという課題があった。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
本発明は、送信信号を出力する送信回路に向けられている。そして、上記目的を達成するために、本発明の送信回路は、振幅信号及び位相信号を生成する信号生成部と、振幅信号に応じた電流を出力するレギュレータと、位相信号を位相変調し、位相変調信号を出力する位相変調部と、レギュレータから振幅信号に応じた電流が供給され、当該供給された電流を用いて、位相変調信号を増幅する増幅回路とを備える。増幅回路は、位相変調信号を増幅する電力増幅部を備える。電力増幅部は、位相変調信号が入力される第１の入力端子と、バイアス電流が供給される第２の入力端子と、所定の直流電圧が供給される第３の入力端子とを備える。電力増幅部が位相変調信号を増幅する際には、第２の入力端子には、バイアス電流として、レギュレータから振幅信号に応じた電流が供給される。電力増幅部がバイアス電流に応じて出力を変化させることにより振幅変調を行う。
【手続補正５】
【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】
送信信号を出力する送信回路であって、
振幅信号及び位相信号を生成する信号生成部と、
前記振幅信号に応じた電流を出力するレギュレータと、
前記位相信号を位相変調し、定包絡の位相変調信号を出力する位相変調部と、
前記レギュレータから前記振幅信号に応じた電流が供給され、当該供給された電流を用いて、前記位相変調信号を増幅する増幅回路とを備え、
前記増幅回路は、前記位相変調信号を増幅する電力増幅部を備え、
前記電力増幅部は、前記位相変調信号が入力される第１の入力端子と、バイアス電流が供給される第２の入力端子と、所定の直流電圧が供給される第３の入力端子とを備え、
前記電力増幅部が前記位相変調信号を増幅する際、前記第２の入力端子には、前記バイアス電流として、前記レギュレータから前記振幅信号に応じた電流が供給され、
前記電力増幅部が前記バイアス電流に応じて出力を変化させることにより振幅変調を行う、送信回路。
【請求項２】
前記増幅回路は、多段接続された複数の前記電力増幅部を備え、
前記複数の電力増幅部の少なくともいずれかの前記第２の入力端子には、前記位相変調信号を増幅する際に、前記バイアス電流として、前記レギュレータから前記振幅信号に応じた電流が供給され、
前記複数の電力増幅部の全ての前記第３の入力端子には、前記位相変調信号を増幅する際に、所定の直流電圧が供給されることを特徴とする、請求項１に記載の送信回路。
【請求項３】
前記送信回路は、パワー情報に応じて、非コンプレスドモード、又はコンプレスドモードに前記電力増幅部の動作モードを切替え、
前記レギュレータは、前記非コンプレスドモード時に、前記電力増幅部の前記第２の入力端子に、前記振幅信号に応じた電流を供給し、
前記送信回路は、
前記非コンプレスドモード時に、前記電力増幅部の前記第３の入力端子に、直流電圧を供給する第１のＤＣ電源発生部と、
前記コンプレスドモード時に、前記電力増幅部の前記第２の入力端子に、直流電圧を供給する第２のＤＣ電源発生部と、
前記コンプレスドモード時に、前記電力増幅部の前記第３の入力端子に、前記振幅信号に応じた電圧を供給する第２のレギュレータと、
前記非コンプレスドモード時に、前記振幅信号が前記レギュレータに入力され、前記コンプレスドモード時に、前記振幅信号が前記第２のレギュレータに入力されるように接続を切替える第１のスイッチと、
前記非コンプレスドモード時に、前記第１のＤＣ電源発生部からの直流電圧が、前記電力増幅部の前記第３の入力端子に供給され、前記コンプレスドモード時に、前記第２のレギュレータからの前記振幅信号に応じた電圧が、前記電力増幅部の前記第３の入力端子に供給されるように接続を切替える第２のスイッチとをさらに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４】
前記送信回路は、前記パワー情報と、前記動作モードとが規定されたルックアップテーブルに基づいて、前記非コンプレスドモード、又は前記コンプレスドモードに、前記電力増幅部の動作モードを切替えることを特徴とする、請求項３に記載の送信回路。
【請求項５】
前記送信回路は、前記パワー情報が所定のしきい値未満であれば前記非コンプレスドモードに、前記パワー情報が前記所定のしきい値以上であれば、前記コンプレスドモードに、前記電力増幅部の動作モードを切替えることを特徴とする、請求項３に記載の送信回路。
【請求項６】
前記送信回路は、パワー情報が小さいときは第１のモードに、前記パワー情報が大きいときは第２のモードに、前記電力増幅部の動作モードを切替え、
前記レギュレータは、前記第１のモード時に、前記電力増幅部の前記第２の入力端子に、前記振幅信号に応じた電流を供給し、
前記送信回路は、
前記第１のモード時に、前記電力増幅部の前記第３の入力端子に、直流電圧を供給する第１のＤＣ電源発生部と、
前記第２のモード時に、前記電力増幅部の前記第２の入力端子に、直流電圧を供給する第２のＤＣ電源発生部と、
前記第２のモード時に、前記電力増幅部の前記第３の入力端子に、前記振幅信号に応じた電圧を供給する第２のレギュレータと、
前記第１のモード時に、前記振幅信号が前記レギュレータに入力され、前記第２のモード時に、前記振幅信号が前記第２のレギュレータに入力されるように接続を切替える第１のスイッチと、
前記第１のモード時に、前記第１のＤＣ電源発生部からの直流電圧が、前記電力増幅部の前記第３の入力端子に供給され、前記第２のモード時に、前記第２のレギュレータからの前記振幅信号に応じた電圧が、前記電力増幅部の前記第３の入力端子に供給されるように接続を切替える第２のスイッチとをさらに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７】
前記電力増幅部は、前記パワー情報と、前記動作モードとが規定されたルックアップテーブルに基づいて、前記第１のモード、又は前記第２のモードに動作モードを切替えることを特徴とする、請求項６に記載の送信回路。
【請求項８】
前記電力増幅部は、前記パワー情報が所定のしきい値未満であれば前記第１のモードに、前記パワー情報が前記所定のしきい値以上であれば、前記第２のモードに、動作モードを切替えることを特徴とする、請求項６に記載の送信回路。
【請求項９】
前記信号生成部が生成する前記振幅信号及び前記位相信号の少なくともいずれかを予め歪ませ、前記増幅回路で発生するＡＭ−ＰＭ歪み、及びＡＭ−ＡＭ歪みの少なくともいずれかを補償する歪み補償部をさらに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１０】
前記電力増幅部の温度情報を測定する温度測定部と、
前記電力増幅部の温度情報と、当該温度情報に対応した係数とが予め設定されたルックアップテーブルと、
前記温度測定部が測定した温度情報に基づいて、前記ルックアップテーブルから対応した前記係数を読み出す制御部と、
前記制御部が読み出した前記係数を前記振幅信号に乗算する乗算器とをさらに備える、請求項１に記載の送信回路。
【請求項１１】
前記電力増幅部の温度情報を測定する温度測定部と、
前記電力増幅部の温度情報と、当該温度情報に対応した係数とが予め設定されたルックアップテーブルと、
前記温度測定部が測定した温度情報に基づいて、前記ルックアップテーブルから対応した前記係数を読み出す制御部と、
前記制御部が読み出した前記係数を前記振幅信号に加算する加算器とをさらに備える、請求項１に記載の送信回路。
【請求項１２】
前記電力増幅部の温度情報を測定する温度測定部と、
前記電力増幅部の温度情報と、当該温度情報に対応した第１の係数と、当該温度情報に対応した第２の係数とが予め設定されたルックアップテーブルと、
前記温度測定部が測定した温度情報に基づいて、前記ルックアップテーブルから対応した前記第１の係数と第２の係数とを読み出す制御部と、
前記制御部が読み出した前記第１の係数を前記振幅信号に乗算する乗算器と、
前記制御部が読み出した前記第２の係数を前記振幅信号に加算する加算器とをさらに備える、請求項１に記載の送信回路。
【請求項１３】
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１４】
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１３に記載の通信機器。
【国際調査報告】
2011001576.tif 000023
2011001576.tif 000024
2011001576.tif 000025
2011001576.tif 000026