(57)【要約】【課題】高速変調でダイナミックレンジが広い送信信号を出力する場合も、送信信号の出力電力を短時間かつ高精度に制御することができる送信回路を提供する。【解決手段】切替制御部１３は、切替部１４、１９を制御して、複数の増幅部１７、１８を切替える前に、変調方式変更部１１を制御して、変調信号発生部１２の変調方式を、ダイナミックレンジが狭い変調方式に変更する。出力調整制御部２２は、変調信号発生部１２がダイナミックレンジが狭い変調方式で動作している間に、平滑回路２１によって平滑化された、増幅部が切替えられる前の送信信号と、増幅部が切替えられた後の送信信号とのレベル差が所定の差分しきい値よりも小さくなるように、複数の出力調整部１５、１６を制御する。【選択図】図１
2009524267.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信電力情報に基づいて、送信信号の出力電力を制御する送信回路であって、
入力されるデータを所定の変調方式で変調して、変調信号を発生する変調信号発生部と、
前記変調信号発生部の変調方式を変更する変調方式変更部と、
前記変調信号の出力を調整する少なくとも１つの出力調整部と、
前記出力調整部を介して入力される変調信号を増幅する複数の増幅部と、
前記複数の増幅部のうち動作させる増幅部を切替える少なくとも１つの切替部と、
前記送信電力情報に基づいて、前記切替部の切替動作を制御する切替制御部と、
前記増幅部によって増幅された変調信号を送信信号として出力する出力端子と、
前記送信信号のレベルを検出するレベル検出部と、
前記レベル検出部が検出した送信信号のレベルを平滑化する平滑回路と、
前記平滑化された送信信号のレベルに基づいて、前記出力調整部を制御して、前記変調信号の出力を調整する出力調整制御部とを備え、
前記切替制御部は、
前記切替部を制御して、前記複数の増幅部を切替える前に、前記変調方式変更部を制御して、前記変調信号発生部の変調方式を、前記所定の変調方式よりもダイナミックレンジが狭い変調方式に変更し、
前記複数の増幅部の切替えが完了した後で、前記変調方式変更部を制御して、前記変調信号発生部の変調方式を、前記所定の変調方式に戻し、
前記出力調整制御部は、前記変調信号発生部がダイナミックレンジが狭い変調方式で動作している間に、前記平滑回路によって平滑化された、前記増幅部が切替えられる前の送信信号と、前記増幅部が切替えられた後の送信信号とのレベル差が所定の差分しきい値よりも小さくなるように、前記出力調整部を制御することを特徴とする、送信回路。
【請求項２】
前記出力調整制御部は、前記増幅部が切替えられる前の送信信号と、前記増幅部が切替えられた後の送信信号とのレベル差が所定の差分しきい値よりも小さくならない場合には、さらに、前記増幅部が切替えられる前の送信信号と、前記増幅部が切替えられた後の送信信号とのレベル差が所定の差分しきい値よりも小さくなるように、前記出力調整部を制御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３】
前記複数の増幅部は、少なくとも第１の増幅部と第２の増幅部とを含み、
前記切替制御部は、前記切替部を制御して、前記送信電力情報が示す出力電力が所定のしきい値以上である場合に前記第１の増幅部を動作させるように切替え、前記送信電力情報が示す出力電力が所定のしきい値未満である場合に前記第２の増幅部を動作させるように切替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】
前記ダイナミックレンジが狭い変調方式によって変調された信号は、正弦波であ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】
前記変調信号発生部がダイナミックレンジが狭い変調方式で動作しているときに、前記送信信号のアンテナへの出力を停止するアンテナスイッチ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６】
前記出力調整制御部は、前記変調信号発生部が前記所定の変調方式で動作しているときの送信信号のレベルを記憶しておき、前記記憶された送信信号のレベルと、前記変調信号発生部が前記ダイナミックレンジが狭い変調方式で動作しているときの送信信号のレベルとを比較し、当該比較結果に応じて、前記出力調整部に対して行う制御を補正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７】
送信回路は、複数の出力調整部を備え、
前記切替部は、前記切替整制御部の制御に従って、前記複数の出力調整部のうち動作させる出力調整部を切替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８】
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９】
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８に記載の通信機器。
【請求項１０】
送信電力情報に基づいて、送信信号の出力電力を制御する送信回路であって、
入力されるデータを所定の変調方式で変調して、変調信号を発生する変調信号発生部と、
前記変調信号発生部の変調方式を変更する変調方式変更部と、
前記変調信号の出力を調整する出力調整部と、
前記出力調整部を介して入力される変調信号を増幅する増幅部と、
前記増幅部に供給するバイアス電圧を切替えるバイアス切替部と、
前記送信電力情報に基づいて、前記バイアス切替部の切替動作を制御するバイアス切替制御部と、
前記増幅部によって増幅された変調信号を送信信号として出力する出力端子と、
前記送信信号のレベルを検出するレベル検出部と、
前記レベル検出部が検出した送信信号のレベルを平滑化する平滑回路と、
前記平滑化された送信信号のレベルに基づいて、前記出力調整部を制御して、前記変調信号の出力を調整する出力調整制御部とを備え、
前記バイアス切替制御部は、
前記バイアス切替部を制御して、前記増幅部に供給するバイアス電圧を切替える前に、前記変調方式変更部を制御して、前記変調信号発生部の変調方式を、前記所定の変調方式よりもダイナミックレンジが狭い変調方式に変更し、
前記増幅部に供給するバイアス電圧の切替えが完了した後で、前記変調方式変更部を制御して、前記変調信号発生部の変調方式を、前記所定の変調方式に戻し、
前記出力調整制御部は、前記変調信号発生部がダイナミックレンジが狭い変調方式で動作している間に、前記平滑回路によって平滑化された、前記増幅部に供給するバイアス電圧が切替えられる前の送信信号と、前記増幅部に供給するバイアス電圧が切替えられた後の送信信号とのレベル差が所定の差分しきい値よりも小さくなるように、前記出力調整部を制御することを特徴とする、送信回路。
【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、高速変調でダイナミックレンジが広い送信信号を出力する場合も、送信信号の出力電力を短時間かつ高精度に制御することができる送信回路、及びそれを用いた通信機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話や無線ＬＡＮ等の通信機器には、高速変調でダイナミックレンジが広い送信信号を出力する場合も、送信信号の出力電力を短時間かつ高精度に制御することが求められる。以下、このような通信機器に用いられる従来の送信回路について説明する。
【０００３】
例えば、特許文献１には、送信信号としてバースト波を送信する場合も、高速応答して送信信号の出力電力を所定の設定値に自動的に抑制する送信回路が開示されている。図１６は、特許文献１に記載の従来の送信回路５００の構成を示すブロック図である。図１６において、従来の送信回路５００は、送信電力増幅部５０４、アンテナ５０６、ループフィルタ５１０、利得調整器５１１、リニア変調器５１２、モニタ波発生器５１３、合成器５１４、バンドパスフィルタ５１５、５１６、及びレベル検出器５１７を備える。送信電力増幅部５０４は、可変減衰器５０２、及び電力増幅器５０３を含む。利得調整器５１１は、誤差増幅回路５０８、及び電源回路５０９を含む。
【０００４】
リニア変調器５１２は、リニア変調によってリニア変調波を出力する。モニタ波発生器５１３は、リニア変調波の送信バンドに含まれない周波数を持ち、振幅に変動のない（すなわち無変調の）モニタ波を発生する。合成器５１４は、リニア変調波とモニタ波とを合成して、合成信号を出力する。合成信号は、送信電力増幅部５０４で増幅され、バンドパスフィルタ５１５及びバンドパスフィルタ５１６に出力される。バンドパスフィルタ５１５は、合成信号からリニア変調波のみを抽出して、抽出したリニア変調波を送信信号としてアンテナ５０６から出力する。
【０００５】
バンドパスフィルタ５１６は、合成信号からモニタ波のみを抽出して、抽出したモニタ波をレベル検出器５１７に出力する。レベル検出器５１７は、モニタ波のレベルを、そのモニタ波のレベルに対応した検出電圧に変換して、誤差増幅回路５０８の一方の入力端子に入力する。また、誤差増幅回路５０８の他方の入力端子には、電源回路５０９から基準電圧Ｖｎが入力される。誤差増幅回路５０８は、モニタ波の検出電圧と基準電圧Ｖｎとの差である誤差電圧を増幅する。この増幅された誤差電圧は、ループフィルタ５１０を介して、送信電力増幅部５０４にフィードバックされる。送信電力増幅部５０４は、フィードバックされた誤差電圧に基づいて、合成信号を増幅するための利得を制御する。このように、従来の送信回路５００は、電力制御のために閉ループを構成することで、送信信号の出力電力を所定の設定値に自動的に抑制していた。
【０００６】
また、特許文献２には、電力制御のためのループを開閉することで、電力制御の応答速度を変更する従来の送信回路が開示されている。図１７は、特許文献２に記載の従来の送信回路６００の構成を示すブロック図である。図１７において、従来の送信回路６００は、パワーアンプ６０１、カプラ（方向性結合器）６０２、検出回路６０３、アンテナ６０４、ゲート回路６０５、積分ホールド回路６０６、誤差幅器６０７、アナログスイッチ６０８、電圧制御減衰器６０９、バッファアンプ６１０、電圧調整部６１４、及び補正部６２３を備える。
【０００７】
送信回路６００は、入力された変調信号を、電圧制御減衰器６０９、バッファアンプ６１０、パワーアンプ６０１、及びカプラ６０２を介して、アンテナ６０４から送信信号として出力する。また、送信回路６００は、カプラ６０２の出力に、検出回路６０３、ゲート回路６０５、積分ホールド回路６０６、誤差増幅器６０７、アナログスイッチ６０８をを設けて、電圧制御減衰器６０９の利得を制御する閉ループを構成する。補正部６２３は、同一送信電力によるバースト動作時に用いる設定基準値Ａと、出力電力の変更直後に用いる設定基準値Ｂとを格納する。
【０００８】
送信回路６００は、同一送信電力によるバースト動作時には、設定基準値Ａに基づいて基準電圧Ａを発生させ、基準電圧Ａを誤差増幅器６０７に入力し、閉ループによって電圧制御減衰器６０９の利得を調整する。一方、送信回路６００は、出力電力の変更直後には、アナログスイッチ６０８を切り替えて開ループとし、設定基準値Ｂに基づいて基準電圧Ｂを発生させ、基準電圧Ｂを電圧調整部６１４に入力し、開ループによって、電圧制御減衰器６０９の利得を調整する。このように、従来の送信回路６００は、電力制御のためのループを開閉することで、電力制御の応答速度を変更していた。
【特許文献１】特開平３−１５４４３０号公報
【特許文献２】特開平６−２８４０２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来の送信回路５００（図１６参照）は、送信信号の出力電力を制御するために閉ループを構成しているので、高速変調でダイナミックレンジの広い送信信号を出力する場合には、電力制御に関しての追随性に限界があった。また、実際の送信信号の周波数と、モニタ波の周波数とが異なるために、電力制御に関しての精度が下がるという問題点があった。すなわち、従来の送信回路５００には、高速変調でダイナミックレンジの広い送信信号を出力する場合には、送信信号の出力電力を短時間かつ高精度に制御できないという問題点があった。
【００１０】
また、従来の送信回路６００（図１７参照）は、電力制御のためのループを開閉することで、電力制御に関しての追随性を確保することができたが、開ループの場合はフィードバックによる電力制御が行われないために、送信信号の出力電力に誤差が生じるという問題点があった。すなわち、従来の送信回路６００には、高速変調でダイナミックレンジの広い送信信号を出力する場合には、送信信号の出力電力を高精度に制御できないという問題点があった。
【００１１】
それ故に、本発明の目的は、高速変調でダイナミックレンジが広い送信信号が出力する場合にも、出力電力を短時間かつ高精度に制御することができる送信回路、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】
【００１２】
本発明は、送信電力情報に基づいて、送信信号の出力電力を制御する送信回路に向けられている。そして、上記目的を達成させるために、本発明の送信回路は、入力されるデータを所定の変調方式で変調して、変調信号を発生する変調信号発生部と、変調信号発生部の変調方式を変更する変調方式変更部と、変調信号の出力を調整する少なくとも１つの出力調整部と、出力調整部を介して入力される変調信号を増幅する複数の増幅部と、複数の増幅部のうち動作させる増幅部を切替える少なくとも１つの切替部と、送信電力情報に基づいて、切替部の切替動作を制御する切替制御部と、増幅部によって増幅された変調信号を送信信号として出力する出力端子と、送信信号のレベルを検出するレベル検出部と、レベル検出部が検出した送信信号のレベルを平滑化する平滑回路と、平滑化された送信信号のレベルに基づいて、出力調整部を制御して、変調信号の出力を調整する出力調整制御部とを備える。
【００１３】
切替制御部は、切替部を制御して、複数の増幅部を切替える前に、変調方式変更部を制御して、変調信号発生部の変調方式を、所定の変調方式よりもダイナミックレンジが狭い変調方式に変更し、複数の増幅部の切替えが完了した後で、変調方式変更部を制御して、変調信号発生部の変調方式を、所定の変調方式に戻す。また、出力調整制御部は、変調信号発生部がダイナミックレンジが狭い変調方式で動作している間に、平滑回路によって平滑化された、増幅部が切替えられる前の送信信号と、増幅部が切替えられた後の送信信号とのレベル差が所定の差分しきい値よりも小さくなるように、出力調整部を制御する。
【００１４】
好ましくは、出力調整制御部は、増幅部が切替えられる前の送信信号と、増幅部が切替えられた後の送信信号とのレベル差が所定の差分しきい値よりも小さくならない場合には、さらに、増幅部が切替えられる前の送信信号と、増幅部が切替えられた後の送信信号とのレベル差が所定の値よりも小さくなるように、出力調整部を制御することを特徴とする、請求項１に記載の送信回路。
【００１５】
好ましくは、複数の増幅部は、少なくとも第１の増幅部と第２の増幅部とを含む。このとき、切替制御部は、切替部を制御して、送信電力情報が示す出力電力が所定のしきい値以上である場合に第１の増幅部を動作させるように切替え、送信電力情報が示す出力電力が所定のしきい値未満である場合に第２の増幅部を動作させるように切替える。
【００１６】
好ましくは、ダイナミックレンジが狭い変調方式によって変調された信号は、正弦波である。
【００１７】
また、送信回路は、変調信号発生部がダイナミックレンジが狭い変調方式で動作しているときに、送信信号のアンテナへの出力を停止するアンテナスイッチをさらに備えてもよい。
【００１８】
また、出力調整制御部は、変調信号発生部が所定の変調方式で動作しているときの送信信号のレベルを記憶しておき、記憶された送信信号のレベルと、変調信号発生部がダイナミックレンジが狭い変調方式で動作しているときの送信信号のレベルとを比較し、その比較結果に応じて、出力調整部に対して行う制御を補正してもよい。
【００１９】
また、送信回路は、複数の出力調整部を備える構成であってもよい、この場合、切替部は、切替制御部の制御に従って、複数の出力調整部のうち動作させる出力調整部を切替える。
【００２０】
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。
【００２１】
また、本発明の送信回路は、入力されるデータを所定の変調方式で変調して、変調信号を発生する変調信号発生部と、変調信号発生部の変調方式を変更する変調方式変更部と、変調信号の出力を調整する出力調整部と、出力調整部を介して入力される変調信号を増幅する増幅部と、増幅部に供給するバイアス電圧を切替えるバイアス切替部と、送信電力情報に基づいて、バイアス切替部の切替動作を制御するバイアス切替制御部と、増幅部によって増幅された変調信号を送信信号として出力する出力端子と、送信信号のレベルを検出するレベル検出部と、レベル検出部が検出した送信信号のレベルを平滑化する平滑回路と、平滑化された送信信号のレベルに基づいて、出力調整部を制御して、変調信号の出力を調整する出力調整制御部とを備える構成であってよい。
【００２２】
バイアス切替制御部は、バイアス切替部を制御して、増幅部に供給するバイアス電圧を切替える前に、変調方式変更部を制御して、変調信号発生部の変調方式を、所定の変調方式よりもダイナミックレンジが狭い変調方式に変更し、増幅部に供給するバイアス電圧の切替えが完了した後で、変調方式変更部を制御して、変調信号発生部の変調方式を、所定の変調方式に戻す。出力調整制御部は、変調信号発生部がダイナミックレンジが狭い変調方式で動作している間に、平滑回路によって平滑化された、増幅部に供給するバイアス電圧が切替えられる前の送信信号と、増幅部に供給するバイアス電圧が切替えられた後の送信信号とのレベル差が所定の差分しきい値よりも小さくなるように、出力調整部を制御する。
【発明の効果】
【００２３】
以上のように、本発明によれば、送信電力情報が示す出力電力の大きさに応じて、特性が異なる複数の増幅部を切替えて動作させるので、ダイナミックレンジの広い送信信号を高効率に送信することができる。また、増幅部の切替時に、変調方式をダイナミックレンジが狭い変調方式に変更するので、ダイナミックレンジが狭い変調信号に基づいて、増幅部の切替に伴う出力電力の調整を高速に行うことができる。これによって、高速変調でダイナミックレンジが広い送信信号を出力する場合にも、出力電力を短時間かつ高精度に制御することができる。
【００２４】
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、高速変調でダイナミックレンジの広い送信信号を出力する場合にも、出力電力を短時間かつ高精度に制御することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
（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、変調方式変更部１１、変調信号発生部１２、切替制御部１３、切替部１４、第１の可変増幅部１５、第２の可変増幅部１６、第１の増幅部１７、第２の増幅部１８、切替部１９、レベル検出部２０、平滑回路２１、及び出力調整制御部２２を備える。
【００２６】
変調方式変更部１１は、変調信号発生部１２の変調方式を変更する。変調信号発生部１２は、入力データを所定の変調方式で変調して変調信号を発生する。変調信号発生部１２が発生した変調信号は、切替部１４に入力される。切替部１４は、切替制御部１３の制御に従って、変調信号を第１の可変増幅部１５又は第２の可変増幅部１６に出力する。切替部１４から出力された変調信号は、第１の可変増幅部１５及び第１の増幅部１７、あるいは第２の可変増幅部１６及び第２の増幅部１８で増幅され、切替部１９を介して、出力端子から送信信号として出力される。ただし、第１の増幅部１７と第２の増幅部１８とは、ゲインや出力レベル等の特性が互いに異なる。なお、切替部１４、第１の可変増幅部１５、第２の可変増幅部１６、第１の増幅部１７、第２の増幅部１８、及び切替部１９は、変調信号を増幅するための構成であるので、まとめて変調信号増幅部と記してもよい。また、第１の可変増幅部１５は、変調信号の出力を調整するための構成であるので、第１の出力調整部と記してもよい。同様に、第２の可変増幅部１６は、第２の出力調整部と記してもよい。
【００２７】
また、切替部１９から出力された変調信号は、レベル検出部２０に入力される。レベル検出部２０は、変調信号のレベルを検出する。平滑回路２１は、レベル検出部２０が検出した変調信号のレベルを平滑化する。出力調整制御部２２は、平滑回路２１で平滑化された変調信号のレベルに基づいて、第１の可変増幅部１５又は第２の可変増幅部１６の利得を制御する。
【００２８】
送信回路１には、送信信号の所望の出力電力の大きさを示す送信電力情報が入力される。図２は、送信回路１に入力される送信電力情報の一例を示す図である。送信回路１には、例えば、図２に示すように、スロットｎでは出力電力Ｐｎを示し、スロットｎ＋１では、出力電力Ｐｎ＋１を示すような送信電力情報が入力される。また、スロットとスロットとの間には、出力電力を切り替えるためにスロット間レベル切替期間が設けられている（図３参照）。送信回路１は、スロット間レベル切替期間内に、入力された送信電力情報に基づいて、送信信号の出力電力を精度よく制御する必要がある。例えば、ＷＣＤＭＡのシステムにおいては、スロット期間は６６６μｓｅｃに、スロット間レベル切替期間は５０μｓｅｃに規定されている。
【００２９】
図４は、送信回路１がカバーする出力電力の範囲を示す図である。送信回路１は、図４に示すように、大きな出力電力で動作するモード（以下、出力モード１と記す）と、小さな出力電力で動作するモード（以下、出力モード２と記す）とを切り替えることで、広い出力電力の範囲をカバーする。ただし、スロットｎで示された出力電力Ｐｎが出力モード１の範囲にあり、スロットｎ＋１で示された出力電力Ｐｎ＋１が出力モード２の範囲にある場合には、送信回路１は、スロット間レベル切替期間内に、出力モードを跨いで、出力電力Ｐｎから出力電力Ｐｎ＋１まで、出力電力を制御する必要がある。
【００３０】
図５は、送信回路１における電力制御動作の一例を示すフローチャートである。図５を参照して、切替制御部１３には、送信電力情報が入力される（ステップＳ１１）。切替制御部１３は、入力された送信電力情報に基づいて、送信回路１を出力モード１側で動作させるのか、あるいは出力モード２側で動作させるのかを判断する。例えば、切替制御部１３は、スロット毎に送信電力情報が示す出力電力の大きさと、所定のしきい値とを比較する（ステップＳ１２）。切替制御部１３は、送信電力情報が示す出力電力の大きさが所定のしきい値以上であれば、送信回路１を出力モード１側で動作させると判断する（ステップＳ１３、Ｓ１４）。
【００３１】
一方、切替制御部１３は、送信電力情報が示す出力電力の大きさが所定のしきい値未満であれば、送信回路１を出力モード２側で動作させると判断する（ステップＳ１３、Ｓ１５）。切替制御部１３は、出力モード１から出力モード２へ、あるいは出力モード２から出力モード１への切替が必要な場合は、出力モードの切替を伴った電力制御処理を行う（ステップＳ１６、Ｓ１７）。一方、切替制御部１３は、出力モードの切替が必要ない場合は、出力モードの切替を伴わない電力制御処理を行う（ステップＳ１８）。なお、出力モードの切替を伴わない電力制御処理（ステップＳ１８）については、従来から行われている処理であるため説明を省略する。
【００３２】
図６は、出力モードの切替を伴った電力制御処理（ステップＳ１７）のタイミングチャートを示す図である。送信回路１は、スロット間レベル切替期間内において、図６に示した順序で、出力モードの切替を伴った電力制御処理を行う。図７は、出力モードの切替を伴った電力制御処理の動作の一例を示すフローチャートである。ただし、図６及び図７には、出力モード１から出力モード２への切替えを行った場合の電力制御処理を示している。
【００３３】
図７を参照して、切替制御部１３は、出力モード１から出力モード２への切替えを行う場合、変調方式変更部１１に変調方式の変更を指示する（ステップＳ１７１）。変調方式変更部１１は、切替制御部１３から変調方式の変更を指示されると、変調信号発生部１２の変調方式をダイナミックレンジが広い変調方式から、ダイナミックレンジが狭い変調方式に変更する（ステップＳ１７２）。図８は、変調信号発生部１２における変調方式の一例を示す図である。変調信号発生部１２は、通常は、図８（ａ）に示すように、ＨＰＳＫやＨＳＤＰＡ等のダイナミックレンジが広い変調方式で変調信号を発生する。一方、変調信号発生部１２は、変調方式変更部１１によって変調方式を変更されると、図８（ｂ）に示すように、ダイナミックレンジの狭い変調方式で変調信号を発生する。
【００３４】
なお、変調方式変更部１１は、切替制御部１３から変調方式の変更を指示されると、変調信号発生部１２の変調方式を、振幅成分のみが除去された変調信号を発生するような変調方式に変更してもよい。このとき、変調信号発生部１２は、例えば、図８（ｃ）に示すように、振幅成分のみが除去された変調信号（すなわち、正弦波）を発生する。あるいは、変調信号発生部１２は、図８（ｄ）に示すように、変調信号のダイナミックレンジならびに変調周波数を低下させてもよい。
【００３５】
図７を参照して、送信回路１は、出力モード１で動作している。レベル検出部２０は、出力モード１における変調信号のレベルを検出する（ステップＳ１７３）。次に、切替制御部１３は、切替部１４の出力を第２の可変増幅部１６側に切替え、送信回路１を出力モード２で動作させる（ステップＳ１７４）。レベル検出部２０は、出力モード２における変調信号のレベルを検出する（ステップＳ１７５）。平滑回路２１は、出力モード１及び出力モード２における変調信号のレベルを平滑化して、平滑化した変調信号のレベルを出力調整制御部２２に出力する。
【００３６】
出力調整制御部２２は、出力モード１における変調信号のレベルと、出力モード２における変調信号のレベルとを比較する（ステップＳ１７６）。出力調整制御部２２は、両信号のレベル差が所定の差分しきい値よりも大きい場合、第１の可変増幅部１５又は第２の可変増幅部１６の利得を制御して、両信号のレベル差が所定の差分しきい値よりも小さくなるように調整する（ステップＳ１７７）。例えば、出力調整制御部２２は、出力モード１から出力モード２へ切替える場合、第２の可変増幅部１６の利得を制御して、両信号のレベル差を調整する。また、出力調整制御部２２は、出力モード２から出力モード１へ切替える場合、第１の可変増幅部１５の利得を制御して、両信号のレベル差を調整する。
【００３７】
送信回路１は、出力モード１における変調信号と、出力モード２における変調信号とのレベル差が所定の差分しきい値よりも小さくなるまで、ステップＳ１７５〜Ｓ１７７までの処理を繰り返す。切替制御部１３は、出力モード１における変調信号と、出力モード２における変調信号とのレベル差が所定の差分しきい値よりも小さくなると、変調信号発生部１２の変調方式をダイナミックレンジが広い変調方式に変更する（ステップＳ１７８）。
【００３８】
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、送信電力情報が示す出力電力の大きさに応じて、特性が異なる複数の増幅部を切替えて動作させるので、ダイナミックレンジが広い送信信号を高効率に送信することができる。また、送信回路１は、増幅部の切替時に、送信信号の変調方式をダイナミックレンジが狭い変調方式に変更し、ダイナミックレンジが狭い変調信号に基づいて、増幅部の切替に伴う出力電力の調整を行うので、レベル検出部２０での変調信号のレベル検出、及び平滑回路２１での変調信号のレベルの平滑化を高速化することができる。これによって、送信回路１は、高速変調でダイナミックレンジが広い送信信号を出力する場合にも、出力電力を短時間かつ高精度に制御することができる。
【００３９】
なお、送信回路１は、出力モードを切替える前のダイナミックレンジが広い変調信号のレベルと、出力モード切替期間におけるダイナミックレンジが狭い変調信号のレベルとを比較し、その比較結果に応じて、出力調整制御部２２が第１の可変増幅部１５又は第２の可変増幅部１６に対して行う制御を補正してもよい。これによって、送信回路１は、ダイナミックレンジが広い変調方式で変調されている送信信号の出力電力を、ダイナミックレンジが狭い変調方式で変調されている送信信号に基づいて調整することによって発生する誤差を低減することができる。
【００４０】
（第２の実施形態）
図９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９において、第２の実施形態に係る送信回路２は、変調信号増幅部及び出力調整制御部２２ａが、第１の実施形態と異なる。送信回路２において、変調信号増幅部は、可変増幅部１５ａ、切替部１４、第１の増幅部１７、第２の増幅部１８、及び切替部１９を含む。出力調整制御部２２ａは、平滑回路２１で平滑化された変調信号のレベルに基づいて、可変増幅部１５ａの利得を制御する。
【００４１】
以下、第２の実施形態に係る送信回路２について、第１の実施形態と異なる動作のみを説明する。出力調整制御部２２ａは、出力モード１における変調信号のレベルと、出力モード２における変調信号とのレベル差が所定の差分しきい値よりも大きい場合、両信号のレベル差が小さくなるように、可変増幅部１５ａの利得を制御する。可変増幅部１５ａは、出力調整制御部２２ａによって制御された利得に基づいて、変調信号を増幅する。これによって、送信回路２は、高速変調でダイナミックレンジの広い送信信号を出力する場合にも、出力電力を短時間かつ高精度に制御することができる。また、送信回路２は、第１の実施形態と比較して、可変増幅部の数を減らすことができる。
【００４２】
また、第２の実施形態に係る送信回路２ａは、例えば、図１０に示す構成であってもよい。図１０は、本発明の第２の実施形態に係る送信回路２ａの構成の一例を示すブロック図である。図１０において、変調信号増幅部は、可変増幅部１５ａ、第２の増幅部１８ａ、切替部１４、第１の増幅部１７、及び切替部１９を含む。これによって、送信回路２ａは、変調信号を切替部１４に入力する前に、第２の増幅部１８ａで増幅させるので、切替部１４と切替部１９との間の増幅器の数を減らすことができる。
【００４３】
また、第２の実施形態に係る送信回路２ｂは、例えば、図１１に示す構成であってもよい。図１１は、本発明の第２の実施形態に係る送信回路２ｂの構成の一例を示すブロック図である。図１１において、送信回路２ｂは、送信回路２ａ（図１０参照）と比較して、複数のレベル検出部２０ａ、２０ｂ、及び複数の平滑回路２１ａ、２１ｂを備える。送信回路２ｂにおいて、レベル検出部２０ａ及び平滑回路２１ａは、出力モード１における変調信号のレベルを検出し、検出した変調信号のレベルを平滑化する。また、レベル検出部２０ｂ及び平滑回路２１ｂは、出力モード２における変調信号のレベルを検出し、検出した変調信号のレベルを平滑化する。これによって、送信回路２ｂは、出力モード１では、レベル検出部２０ａ及び平滑回路２１ａを動作させ、出力モード２では、レベル検出部２０ｂ及び平滑回路２１ｂを動作させるので、レベル検出部及び平滑回路に求められるダイナミックレンジの範囲を低減することができる。
【００４４】
（第３の実施形態）
図１２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１２において、第３の実施形態に係る送信回路３は、第１の実施形態に係る送信回路１と比較して、バイアス切替部２３をさらに備える。また、変調信号増幅部は、可変増幅部１５ａ、及び増幅部１７ａを含む。切替制御部１３ａは、送信電力情報に基づいて、バイアス切替部２３が増幅部１７ａに供給するバイアス電圧を切替える。これによって、送信回路３は、第１の実施形態に係る送信回路１と同様に、高速変調でダイナミックレンジの広い送信信号を出力する場合にも、出力電力を短時間かつ高精度に制御することができる。
【００４５】
（第４の実施形態）
図１３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１３において、第４の実施形態に係る送信回路４は、変調方式変更部１１ａ、変調信号発生部１２ａ、切替制御部１３、振幅位相分離部２５、第１の可変増幅部１５、第２の可変増幅部１６、第１の切替部１４、第１の増幅部１７、第２の増幅部１８、第２の切替部１９、レベル検出部２０、平滑回路２１、出力調整制御部２２、固定電圧供給部２６、スイッチ２７、及び振幅位相合成部２８を備える。第４の実施形態では、第１の実施形態と同様の構成については、同一の参照符号を付して説明を省略する。
【００４６】
変調信号発生部１２ａは、入力データを所定の変調方式で変調して変調信号を発生する。変調信号発生部１２ａが発生した変調信号は、振幅位相分離部２５に入力される。振幅位相分離部２５は、変調信号発生部１２ａが出力した変調信号から、振幅成分と位相成分とを分離する。変調方式変更部１１ａは、切替制御部１３から変調方式の変更を指示されると、固定電圧供給部２６と振幅位相合成部２８とが接続されるようにスイッチ２７の接続を切替える。すなわち、出力モードの切替を伴わない場合、振幅位相合成部２８には、第１の可変増幅部１５及びスイッチ２７を介して、変調信号の振幅成分が入力される。振幅位相合成部２８は、入力された振幅成分と位相成分とを合成して、変調信号として出力する。
【００４７】
一方、出力モードの切替時には、振幅位相合成部２８には、スイッチ２７を介して、固定電圧供給部２６から固定電圧が供給される。振幅位相合成部２８は、入力された固定電圧を一定のレベルの振幅成分として捉えて、一定のレベルの振幅成分と位相成分とを合成して、変調信号として出力する。振幅位相合成部２８から出力された変調信号は、第１の切替部１４、第２の切替部１９、及び第１の増幅部１７または第２の増幅部１８を介して、送信信号として出力される。
【００４８】
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、増幅部の切替時に、一定の振幅成分を有する変調信号（すなわち、ダイナミックが狭い変調信号）に基づいて、増幅部の切替に伴う出力電力の調整を行うことができる。これによって、送信回路４は、平滑回路２１での変調信号のレベルの平滑化を高速化することができ、高速変調でダイナミックレンジが広い送信信号を出力する場合にも、出力電力を短時間かつ高精度に制御することができる。
【００４９】
（第５の実施形態）
図１４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１４において、第５の実施形態に係る送信回路５は、第１〜４の実施形態に係る送信回路と比較して、アンテナスイッチ２４をさらに備える。アンテナスイッチ２４は、出力モードの切替時に、送信信号のアンテナへの出力を停止する。これによって、送信回路５は、出力モードの切替時に、本来の変調方式と異なる変調方式で変調された信号が、送信信号としてアンテナから出力されることを防ぐことができる。
【００５０】
（第６の実施形態）
図１５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１５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１〜５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。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５の実施形態に係る通信機器２００は、第１〜５の実施形態に係る送信回路を用いることで、高速変調でダイナミックレンジの広い送信信号を出力する場合にも、出力電力を短時間かつ高精度に制御することができる。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のみを備える構成であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
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。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【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２】送信回路１に入力される送信電力情報の一例を示す図
【図３】スロット間レベル切替期間を説明する図
【図４】送信回路１がカバーする出力電力の範囲を示す図
【図５】送信回路１における電力制御動作の一例を示すフローチャート
【図６】出力モードの切替を伴った電力制御処理のタイミングチャートを示す図
【図７】出力モードの切替を伴った電力制御処理の動作の一例を示すフローチャート
【図８】変調信号発生部１２における変調方式の一例を示す図
【図９】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１０】本発明の第２の実施形態に係る送信回路２ａの構成の一例を示すブロック図
【図１１】本発明の第２の実施形態に係る送信回路２ｂの構成の一例を示すブロック図
【図１２】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
【図１３】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
【図１４】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
【図１５】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
【図１６】従来の送信回路５００の構成を示すブロック図
【図１７】従来の送信回路６００の構成を示すブロック図
【符号の説明】
【００５３】
１，２，３，４，５，５００，６００  送信回路
１１，１１ａ  変調方式変更部
１２，１２ａ  変調信号発生部
１３  切替制御部
１４，１９  切替部
１５，１６  可変増幅部
１７，１８  増幅部
２０  レベル検出部
２１  平滑回路
２２  出力調整制御部
２３  バイアス切替部
２４  アンテナスイッチ
２５  振幅位相分離部
２６  固定電圧供給部
２７  スイッチ
２８  振幅位相合成部
２００  通信機器
５０２  可変減衰器
５０３  電力増幅器
５０４  送信電力増幅部
５０６  アンテナ
５０８  誤差増幅回路
５０９  電源回路
５１１  利得調整器
５１２  リニア変調器
５１３  モニタ波発生器
５１４  合成器
５１５，５１６  バンドパスフィルタ
５１７  レベル検出器
６０１  パワーアンプ
６０２  カプラ
６０３  検出回路
６０４  アンテナ
６０５  ゲート回路
６０６  積分ホールド回路
６０７  誤差増幅器
６０８  アナログスイッチ
６０９  電圧制御減衰器
６１０  バッファアンプ
６１４  電圧調整部
６２３  補正部
【図１】
2009524267.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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【国際調査報告】
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