(57)【要約】【課題】  ＧＳＭシステム（非線形動作）とＥＤＧＥシステム（線形動作）を同一回路内で共存できる高周波電力増幅モジュール及び無線通信装置の提供。【解決手段】  多段増幅構成の高周波電力増幅モジュールであって、外部端子は入力端子，出力端子，コントロール端子，第１基準電位Ｖdd，第２基準電位Ｖss（グランド）及びモード切替端子とし、１段目半導体増幅素子をデュアルゲートＦＥＴで構成し、ドレイン寄りの第１ゲートＧ１には抵抗を介してコントロール端子からの信号を印加し、第２ゲートＧ２には入力端子から供給される高周波信号を印加するとともにコントロール端子からの信号電圧をバイアス回路で分圧した電位を印加し、モード切替端子からの信号によってモード切替え用トランジスタをＯＮ，ＯＦＦする。ＯＮ時ＧＳＭ用増幅系（非線形動作：最大出力３６ｄＢｍ）とし、ＯＦＦ時ＥＤＧＥ用（線形動作：最大出力２９ｄＢｍ）とする。【選択図】図１
2006262518.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力端子と、
出力端子と、
制御端子と、
モード切替端子と、
ドレインとソースとの間にドレイン寄りの第１ゲートとソース寄りの第２ゲートを有し、上記第１ゲートは上記制御端子からの信号を受け、上記第２ゲートは上記入力端子からの信号を受ける半導体増幅素子と、
上記半導体増幅素子のドレインから出力された信号に応じた信号を上記出力端子に供給する回路と、
上記制御端子に接続され、上記制御端子に供給されるコントロール電圧に従ったバイアスを上記半導体増幅素子の第２ゲートに供給するバイアス回路と、
上記モード切替端子からの信号を受けて動作し、出力信号を上記半導体増幅素子の第２ゲートに供給するモード切替え回路とを含む
ことを特徴とする高周波電力増幅モジュール。
【請求項２】
上記半導体増幅素子と上記出力端子との間に設けられた上記回路は１乃至複数従属接続された第２の半導体増幅素子を有し、
上記第２の半導体増幅素子は、
前段の半導体増幅素子のドレインに接続された制御端子と、
上記出力端子又は後段の半導体増幅素子の制御端子に接続された第１の端子とを有する
ことを特徴とする請求項１に記載の高周波電力増幅モジュール。
【請求項３】
上記半導体増幅素子の上記第１ゲートに、その出力を供給するゲイン制御回路を更に含むこと
を特徴とする請求項２に記載の高周波電力増幅モジュール。
【請求項４】
上記モード切替回路の出力信号が第１の状態を示す場合、上記高周波電力増幅モジュールはＧＳＭ用増幅系とされ、上記モード切替回路の出力信号が第２の状態を示す場合、上記高周波電力増幅モジュールはＥＤＧＥ用増幅系とされること
を特徴とする請求項１に記載の高周波電力増幅モジュール。
【請求項５】
入力端子と、
出力端子と、
制御端子と、
モード切替端子と、
ドレインとソースとの間にドレイン寄りの第１ゲートとソース寄りの第２ゲートを有し、上記第１ゲートは上記制御端子からの信号を受け、上記第２ゲートは上記入力端子からの信号を受ける半導体増幅素子と、
上記半導体増幅素子のドレインから出力された信号に応じた信号を上記出力端子に供給する回路と、
上記制御端子に接続され、上記制御端子に供給されるコントロール電圧に従ったバイアスを上記半導体増幅素子の上記第１ゲート及び上記第２ゲートに供給するバイアス回路と、
上記モード切替端子からの信号を受けて動作し、出力信号を上記半導体増幅素子の第２ゲートに供給するモード切替え回路とを含む
ことを特徴とする高周波電力増幅モジュール。
【請求項６】
上記モード切替回路の出力信号が第１の状態を示す場合、上記高周波電力増幅モジュールはＧＳＭ用増幅系とされ、上記モード切替回路の出力信号が第２の状態を示す場合、上記高周波電力増幅モジュールはＥＤＧＥ用増幅系とされること
を特徴とする請求項５に記載の高周波電力増幅モジュール。
【請求項７】
入力端子と、
出力端子と、
制御端子と、
モード切替端子と、
ドレインとソースとの間にドレイン寄りの第１ゲートとソース寄りの第２ゲートを有し、上記第１ゲートは上記制御端子からの信号を受け、上記第２ゲートは上記入力端子からの信号を受ける半導体増幅素子と、
上記半導体増幅素子のドレインから出力された信号に応じた信号を上記出力端子に供給する回路と、
上記制御端子に接続され、上記制御端子に供給されるコントロール電圧に従ったバイアスを上記半導体増幅素子の第２ゲートに供給するバイアス回路と、
上記モード切替端子からの信号を受けて動作し、出力信号を上記半導体増幅素子の第２ゲートに供給するモード切替え回路と、
を含む高周波電力増幅モジュールを送信回路に備えた
ことを特徴とする無線通信装置。
【請求項８】
上記半導体増幅素子と上記出力端子との間に設けられた上記回路は１乃至複数従属接続された第２の半導体増幅素子を有し、
上記第２の半導体増幅素子は、
前段の半導体増幅素子のドレインに接続された制御端子と、
上記出力端子又は後段の半導体増幅素子の制御端子に接続された第１の端子とを有する
ことを特徴とする請求項７に記載の無線通信装置。
【請求項９】
上記半導体増幅素子の上記第１ゲートに、その出力を供給するゲイン制御回路を更に含むこと
を特徴とする請求項８に記載の無線通信装置。
【請求項１０】
上記モード切替回路の出力信号が第１の状態を示す場合、上記高周波電力増幅モジュールはＧＳＭ用増幅系とされ、上記モード切替回路の出力信号が第２の状態を示す場合、上記高周波電力増幅モジュールはＥＤＧＥ用増幅系とされること
を特徴とする請求項７に記載の無線通信装置。
【請求項１１】
入力端子と、
出力端子と、
制御端子と、
モード切替端子と、
ドレインとソースとの間にドレイン寄りの第１ゲートとソース寄りの第２ゲートを有し、上記第１ゲートは上記制御端子からの信号を受け、上記第２ゲートは上記入力端子からの信号を受ける半導体増幅素子と、
上記半導体増幅素子のドレインから出力された信号に応じた信号を上記出力端子に供給する回路と、
上記制御端子に接続され、上記制御端子に供給されるコントロール電圧に従ったバイアスを上記半導体増幅素子の上記第１ゲート及び上記第２ゲートに供給するバイアス回路と、
上記モード切替端子からの信号を受けて動作し、出力信号を上記半導体増幅素子の第２ゲートに供給するモード切替え回路と
を含む高周波電力増幅モジュールを送信回路に備えた
ことを特徴とする無線通信装置。
【請求項１２】
上記モード切替回路の出力信号が第１の状態を示す場合、上記高周波電力増幅モジュールはＧＳＭ用増幅系とされ、上記モード切替回路の出力信号が第２の状態を示す場合、上記高周波電力増幅モジュールはＥＤＧＥ用増幅系とされること
を特徴とする請求項１１に記載の無線通信装置。
【請求項１３】
増幅される信号を供給される入力端子と、
出力端子と、
制御端子と、
モード切替端子と、
ソースと、送信される信号を上記出力端子に出力するドレインと、上記ドレインとソースとの間にドレイン寄りの第１ゲートとソース寄りの第２ゲートを有し、上記第２ゲートは上記入力端子からの信号を受ける半導体増幅素子と、
上記制御端子からの信号と、上記モード切替端子からの信号を受け、バイアス電圧を上記半導体増幅素子の上記第１ゲート及び上記第２ゲートに供給する制御回路と、を含む
ことを特徴とする高周波電力増幅モジュール。
【請求項１４】
上記モード切替端子からの信号に従って、上記制御回路は上記半導体素子が線形動作領域或いは非線形動作領域で動作する様にバイアス電圧を形成する
ことを特徴とする請求項１３に記載の高周波電力増幅モジュール。
【請求項１５】
上記半導体素子はデュアルゲートＦＥＴであることを特徴とする請求項１４に記載の高周波電力増幅モジュール。
【請求項１６】
アンテナと、
上記アンテナヘ供給する信号を形成する高周波電力増幅モジュールと、
を含み
上記高周波電力増幅モジュールは、
増幅される信号を供給される入力端子と、
出力端子と、
制御端子と、
モード切替端子と、
ソースと、送信される信号を上記出力端子に出力するドレインと、上記ドレインとソースとの間にドレイン寄りの第１ゲートとソース寄りの第２ゲートを有し、上記第２ゲートは上記入力端子からの信号を受ける半導体増幅素子と、
上記制御端子からの信号と、上記モード切替端子からの信号を受け、バイアス電圧を上記半導体増幅素子の上記第１ゲート及び上記第２ゲートに供給する制御回路とを含む
ことを特徴とする無線通信装置。
【請求項１７】
上記モード切替端子からの信号に従って、上記制御回路は上記半導体素子が線形動作領域或いは非線形動作領域で動作する様にバイアス電圧を形成する
ことを特徴とする請求項１６に記載の無線通信装置。
【請求項１８】
上記半導体素子はデュアルゲートＦＥＴであることを特徴とする請求項１７に記載の無線通信装置。
【請求項１９】
増幅される高周波信号を受ける入力端子と、
出力端子と、
電力制御信号を受ける制御端子と、
モード信号を受けるモード切替端子と、
ドレインとソースとの間にドレイン寄りの第１ゲートとソース寄りの第２ゲートを有し、上記第１ゲートは上記制御端子から電力制御信号を受け、上記第２ゲートは上記入力端子から高周波信号を受ける第１の半導体増幅素子と、
上記第１半導体増幅素子のドレインから出力された信号に応じた信号を上記出力端子に供給する回路と、
上記制御端子の電力制御信号と上記モード切替端子のモード信号に従い、上記第１の半導体増幅素子およびモード切替素子に結合された半導体素子を含むバイアス制御回路と、
を含み、
上記バイアス制御回路の上記モード切替素子が上記モード信号の第１のレベルに従い低導電状態になることで、上記制御端子の上記電力制御信号に対して上記半導体素子は高バイアス状態となり、また上記第１の半導体増幅素子は低バイアス状態となり、
上記バイアス制御回路の上記モード切替素子が上記モード信号の第２のレベルに従い高導電状態になることで、上記制御端子の上記電力制御信号に対して上記半導体素子は低バイアス状態となり、また上記第１の半導体増幅素子は高バイアス状態となる
ことを特徴とする高周波電力増幅モジュール。
【請求項２０】
上記バイアス制御回路は更に第１抵抗素子と第２抵抗素子と第３抵抗素子と第４抵抗素子と第５抵抗素子とを含み
上記半導体素子は、ドレインとソースとの間にドレイン寄りの第３ゲートとソース寄りの第４ゲートを有し、
上記第１抵抗素子は上記制御端子と上記半導体素子の上記ドレインの間に結合され、上記第２抵抗素子は上記半導体素子の上記ドレインと上記第４ゲートの間に結合され、上記第３抵抗素子は上記第２ゲートと上記半導体素子ドレインの間に結合され、上記第４抵抗素子は上記モード切替端子と上記モード切替素子の間に結合され、上記第５抵抗素子は上記制御端子と上記第３ゲートの間に結合される
ことを特徴とする請求項１９に記載の高周波電力増幅モジュール。
【請求項２１】
上記モード切替素子が高導電状態の場合に、上記半導体素子が非活性化され、上記第１の半導体増幅素子は非線形動作領域で動作し、
上記モード切替素子が低導電状態の場合に、上記半導体素子が活性化され、上記第１の半導体増幅素子は線形動作領域で動作する
ことを特徴とする請求項２０に記載の高周波電力増幅モジュール。
【請求項２２】
上記モード切替素子が高導電状態の場合、上記高周波電力増幅モジュールはＧＳＭ用増幅系とされ、上記モード切替素子が低導電状態の場合、上記高周波電力増幅モジュールはＥＤＧＥ用増幅系とされること
を特徴とする請求項２１に記載の高周波電力増幅モジュール。
【請求項２３】
上記第１半導体増幅素子はデュアルゲートＦＥＴであることを特徴とする請求項２１に記載の高周波電力増幅モジュール。
【請求項２４】
上記高周波電力増幅モジュールは１乃至複数従属接続された第２半導体増幅素子を有し、
上記第２半導体増幅素子は上記第１半導体増幅素子と出力回路の間に位置する
ことを特徴とする請求項２１に記載の高周波電力増幅モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の増幅系を有し、線形性増幅及び非線形性増幅（飽和性増幅）を行える高周波電力増幅モジュール（高周波電力増幅器）及びこの高周波電力増幅モジュールを組み込んだ無線通信装置に関し、通信モードが異なる複数の通信機能を有する多モード通信方式のセルラー携帯電話機に適用して有効な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、北米セルラー市場においては、従来から使用されている北米全土をカバーするアナログ方式のＡＭＰＳ（Advanced Mobile phone Servic）と、ＴＤＭＡ（time division multiple access：時分割多元接続），ＣＤＭＡ（code division multiple access：符号分割多元接続）等デジタル方式を一つの携帯電話に組み込んだいわゆるデュアルモード携帯電話機が使用されている。
【０００３】
一方、欧州等においては、ＴＤＭＡ技術とＦＤＤ（frequency division duplex：周波数分割双方向）技術を使うＧＳＭ（Global System for Mobile Communication）方式が使用されている。また、ＧＳＭ方式において伝送レートを高くできる通信システムとしてＥＤＧＥ（Enhanced Data Rates for ＧＳＭ Evolution）システムが開発されている。
【０００４】
デュアルモード携帯電話機等による多モード通信については、例えば、非特許文献１に記載されている。
【０００５】
無線通信装置（携帯電話機）にはトランジスタを多段に組み込んだ増幅器（高周波電力増幅モジュール）が組み込まれているが、この高周波電力増幅モジュールの性能が通信システムに大きく影響する。
【０００６】
特許文献１には、良好なリニアー特性及び電力効率を安定に確保しつつ、高周波出力を広範囲に可変制御できる高周波電力増幅回路が開示されている。この高周波電力増幅回路は、ＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）またはＧａＡｓ−ＦＥＴを終段回路に用いた多段構成の高周波電力増幅回路であり、最終段回路のバイアスを一定に保ちながら駆動回路のバイアス条件を外部から変化させることによって高周波出力電力を可変制御する構成になっている。また、前記回路の高周波入力ラインに可変アッテネータ回路を組み込んで出力電力を制御する技術も開示されている。
【０００７】
一方、特許文献２には、歪みを増加させることなく低消費電力化が図れかつ電力効率の向上を図ることができる電力増幅回路が開示されている。この電力増幅回路はデュアルゲートＦＥＴを使用した高周波回路になっている。この電力増幅回路は、入力端子ＩＮと出力端子ＯＵＴとの間にデュアルゲートＦＥＴを２段に従属接続した構造になっている。即ち、初段のデュアルゲートＦＥＴのドレイン側の第１ゲートは入力端子ＩＮに接続され、ドレインは終段のデュアルゲートＦＥＴのドレイン側の第１ゲートに接続されている。終段のデュアルゲートＦＥＴのドレインは出力端子ＯＵＴに接続されている。初段及び終段の第１ゲートは第１ゲート入力端子Ｇ１に接続され、初段及び終段の第２ゲートは第２ゲート入力端子Ｇ２に接続されている。
【０００８】
【非特許文献１】日経ＢＰ社発行「日経エレクトロニクス」1997年１月27日号、(no.681)、P.115〜P.126
【特許文献１】特開平４−１５４３２１号公報
【特許文献２】特開平１１−２６７７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来、移動無線を使用する多くの無線データ通信は、９．６kbpsの伝送レートで行われているが、インターネットや企業のデータベースへのアクセスには、より高い伝送スピードが要求されていることから、これに対応する通信システムが必要になってきた。欧州，アジアを主体にサービスを行っているＧＳＭシステムも、現状は９．６kbpsのサービスを行っているが、前記の要求に対応する為、伝送レートを高くしたＥＤＧＥシステムが開発されている。このシステム導入により、データ伝送レートは４８kbpsまで引き上げられ、ＧＳＭシステムに対し、単位時間当たり４倍のデータを送ることが可能になる。
【００１０】
ＥＤＧＥシステムのもう一つの利点としては、ＧＳＭの基本システムを流用し、無線変調方式を一部変更することにより導入できることから、新たなインフラを導入することなく運用することが可能である。これは、多くの通信事業者にとって魅力的である。
【００１１】
変更される変調方式はＧＳＭシステムのＧＭＳＫ（Gaussian Minimum Shift Keying）変調に対し、ＥＤＧＥシステムでは３π／８−rotating８ＰＳＫ（Phase Shift Keying）変調という方式となる。これにより、無線装置の信号伝達部には、より高い線形性が必要になる。
【００１２】
ＥＤＧＥシステムはＧＳＭシステムを発展させたシステムであることから、単一の携帯電話機にはＧＳＭシステム及びＥＤＧＥシステムによる通話ができることが望まれる。このため、携帯電話機にはＧＳＭシステムのための増幅器とＥＤＧＥシステムのための増幅器を組み込む必要がある。
【００１３】
本発明者等は一つの増幅回路でＧＳＭシステム及びＥＤＧＥシステムに対応する高周波電力増幅モジュールについて検討した。この結果、以下のような解決課題があることが判明した。
【００１４】
（１）ＧＳＭで使用する場合、トランジスタは飽和動作での使用になり、大出力が必要となる。即ち、ＧＭＳＫ変調された例えば０ｄＢｍ程度の入力信号に対し最大３６ｄＢｍ程度の出力電力が必要になる。
【００１５】
（２）ＥＤＧＥで使用する場合、トランジスタは線形動作での使用になるため線形性が要求される。即ち、３π／８−rotating８ＰＳＫ変調された入力信号に対し出力信号が歪まないことが要求される。また、線形出力電力の最大は２８〜２９ｄＢｍ程度の範囲になる。
【００１６】
（３）ＧＳＭシステムとＥＤＧＥシステムとでは、前述のように出力電力に大きな差があるため、単一の増幅回路で如何にして実現するかが問題である。即ち、非線形動作と線形動作を両立させるシステムとして、北米のＡＭＰＳ（飽和動作）／ＣＤＭＡ（線形動作）があるが、最大出力電力がＡＭＰＳの３０〜３２ｄＢｍ程度に対して、ＣＤＭＡで２８〜２９ｄＢｍ程度の２〜３ｄＢｍの差の為、同一のバイアス電圧で動作させても、入力電力の可変により容易に対応できる。しかし、ＧＳＭ／ＥＤＧＥでは最大電力が６〜８ｄＢｍと、その差が大きいことから一つの回路で両立させることが困難である。
【００１７】
（４）携帯電話機は電源がバッテリーであり、使用時間を長くするために、より高い効率が要求される。例えば、ＧＳＭでは５０〜６０％程度、ＥＤＧＥでは３５〜４０％程度が要求される。このため、使用する電力増幅素子は可能な限り小さくする必要がある。
【００１８】
本発明の目的は、ＧＳＭシステム（飽和動作）とＥＤＧＥシステム（線形動作）を同一回路内で共存できる高周波電力増幅モジュール及び無線通信装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、ＡＭ変調（ＡＭ／ＡＭコンバージョン）の改善が達成できる高周波電力増幅モジュール及び無線通信装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、入出力端子間のアイソレーションが取り易く信号漏れが起き難い高周波電力増幅モジュール及び無線通信装置を提供することにある。
【００１９】
本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面からあきらかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
【００２１】
（１）複数の半導体増幅素子を順次従属接続した多段増幅構成の高周波電力増幅モジュールであって、外部端子は入力端子，出力端子，コントロール端子，第１基準電位Ｖdd，第２基準電位Ｖss（グランド）及びモード切替端子とし、１段目をデュアルゲートＦＥＴとし、他の段の半導体増幅素子はシングルゲートＭＯＳＦＥＴとし、１段目のデュアルゲートＦＥＴにあっては、ドレイン寄りの第１ゲートＧ１には抵抗を介してコントロール端子からの信号を印加し、第２ゲートＧ２には入力端子から供給される高周波信号を印加するとともにコントロール端子からの信号電圧をバイアス回路で分圧した電位を印加し、モード切替端子からの信号によってモード切替え用トランジスタをＯＮ，ＯＦＦし、モード切替え用トランジスタのＯＮ時ＧＳＭシステム用の増幅系を動作（非線形動作）させて出力電力を最大３６ｄＢｍで出力し、ＯＦＦ時ＥＤＧＥ用の増幅系を動作（線形動作）させて出力電力を最大２９ｄＢｍで出力する。
【発明の効果】
【００２２】
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
【００２３】
前記（１）の手段によれば、（ａ）ＧＳＭシステム（飽和動作）とＥＤＧＥシステム（線形動作）を同一回路内で共存させることができる。
（ｂ）多段増幅構成の高周波電力増幅モジュールにおいて、入力段（１段目）を第１ゲートにコントロール電圧を供給するデュアルゲートＦＥＴで構成してあることから、図３のグラフからも分かるようにＡＭ／ＡＭコンバージョン（ＡＭout）を６ｄＢｍ以上の入力電力Ｐinにおいて１６％以下と従来のシングルゲートＭＯＳＦＥＴを使用した場合に比較して大幅に改善することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、図面を参照して本発明の実施例（実施形態）を詳細に説明する。なお、発明の実施の形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
【実施例１】
【００２５】
図１に本発明の実施例１（実施形態１）である高周波電力増幅モジュール（高周波電力増幅回路）の等価回路図を示す。本実施形態１では半導体増幅素子（トランジスタ）として、たとえばデュアルゲート電界効果トランジスタ（デュアルゲートＦＥＴ）を用いた例について説明する。
【００２６】
本実施形態１の高周波電力増幅モジュール１は、外部電極端子として、入力電力Ｐin（増幅されるべき信号）が供給される入力端子２、出力電力Ｐoutを出力する出力端子３、第１基準電位Ｖddに固定される第１電圧端子４、第２基準電位Ｖss（例えばグランド）に固定される図示しない第２電圧端子、可変電圧Ｖapcが印加されるコントロール端子６を有している。
【００２７】
高周波電力増幅モジュール１内には、一つの半導体増幅素子（トランジスタ）で増幅を行う単段増幅構成、または複数のトランジスタを順次従属接続して各トランジスタでそれぞれ増幅を行う多段増幅構成があるが、本実施形態１では、トランジスタとしてデュアルゲートＦＥＴを一つ組み込んだ単段構成の高周波電力増幅モジュールについて説明する。
【００２８】
トランジスタＴ１、すなわちデュアルゲートＦＥＴ７の第２ゲートＧ２と入力端子２はマイクロストリップラインＭＳ１で接続されている。このマイクロストリップラインＭＳ１には、容量Ｃ１が直列に接続されるとともにグランド（第２基準電位Ｖss）に接続される容量Ｃ３が並列に接続されている。
【００２９】
一方、抵抗Ｒ１とコントロール端子６との間のノードｂとデュアルゲートＦＥＴ７の第１ゲートＧ１との間には抵抗Ｒ５が直列に接続され、第１ゲートＧ１に印加する電位を設定するようになっている。
【００３０】
また、デュアルゲートＦＥＴ７の第２ゲートＧ２には２つの抵抗Ｒ１，Ｒ２が接続され、低電位側抵抗Ｒ２はグランドに接続され、高電位側抵抗Ｒ１はコントロール端子６に接続され、抵抗分圧回路（ブリーダ回路）を構成している。また、２つの抵抗Ｒ１，Ｒ２の間のノードａと第２ゲートＧ２との間には抵抗Ｒ３が接続され、第２ゲートＧ２に印加する電位を設定するようになっている。また、この抵抗Ｒ３は、第２ゲートＧ２側へ影響する抵抗分圧回路側のインピーダンスの抑制効果がある。
【００３１】
他方、デュアルゲートＦＥＴ７の第１端子であるドレイン端子ＤはマイクロストリップラインＭＳ３，ＭＳ２を介して第１電圧端子４に接続されるとともに、マイクロストリップラインＭＳ４及び容量Ｃ２を介して出力端子３に接続されている。上記第１電圧端子４には電源電圧として第１基準電位Ｖddが印加される。また、デュアルゲートＦＥＴ７の第２端子はソース端子Ｓとなり、グランド電位（第２基準電位Ｖss）に接続される。
【００３２】
ここで、デュアルゲートＦＥＴ７の構造について図４を参照しながら簡単に説明する。
デュアルゲートＦＥＴ７は、ＧａＡｓのような化合物半導体によるものやＳｉによるものがあるが、本実施形態１ではＳｉＭＯＳＦＥＴを使用した場合で説明する。図４はデュアルゲートＦＥＴ７のセル部を示す断面図であり、Ｓｉからなる基板２０の一面（上面）に形成されたＰ型のエピタキシャル層２１に所定の不純物原子を選択的に注入してＮ型（Ｎ＋型，Ｎ−型等）やＰ型（Ｐ＋型等）の半導体領域を形成することによって形成されている。
【００３３】
即ち、エピタキシャル層２１の表層部分には選択的にＰ型ウェル２２が形成されるとともに、Ｐ型ウェル２２及びこのＰ型ウェル２２からＰ型ウェル２２を外れる領域にそれぞれＮ−型領域２３が形成されている。図では左から右に亘って３個のＮ−型領域２３ａ，２３ｂ，２３ｃが配置されている。右端のＮ−型領域２３ｃの左端部分はＰ型ウェル２２内に延在している。また、上記Ｎ−型領域２３ａ，２３ｂ，２３ｃの表層部には、その領域内に又はその領域の一方の端に一致又は僅かに突出するように、Ｎ＋型領域２４（左から右に向けて２４ａ，２４ｂ，２４ｃ）が設けられている。
【００３４】
上記Ｎ＋型領域２４ａとＮ−型領域２３ｂとの間、及び上記２４ｂとＮ−型領域２３ｃとの間のＰ型領域の表層部分がチャネルとなり、このチャネル上にはそれぞれゲート絶縁膜２５が形成され、このゲート絶縁膜２５上には第１ゲート電極２６または第２ゲート電極２７が設けられている。
【００３５】
また、左端部分には、深さがエピタキシャル層２１を突き抜けて基板２０の表層部分に至るＰ＋型領域２８、及び深さがＰ型ウェル２２の表層部分に至るＰ＋型領域２９が設けられている。Ｐ＋型領域２８は左端部分のＮ＋型領域２４ａの途中部分から左側に掛けて設けられ、Ｐ＋型領域２９はＮ＋型領域２４ａの左端部分から左側にＮ−型領域２３に重なるように設けられている。
【００３６】
また、エピタキシャル層２１（基板２０）の表面はゲート絶縁膜２５を形成する絶縁膜とこの絶縁膜上に形成される層間絶縁膜３０で被われている。上記層間絶縁膜３０は第１ゲート電極２６及び第２ゲート電極２７をも被う。
【００３７】
上記Ｎ＋型領域２４ａ，２４ｃ及びＰ＋型領域２９上の層間絶縁膜３０にはコンタクト孔が設けられるとともに、この孔及び層間絶縁膜３０上に掛けて電極が選択的に設けられている。Ｎ＋型領域２４ｃ上の電極はドレイン電極３１となり、Ｎ＋型領域２４ａ及びＰ＋型領域２９上の電極は共に層間絶縁膜３０上で繋がりソース電極３２となる。従って、第１ゲート電極２６はドレイン寄りであり、第２ゲート電極２７はソース寄りである。
【００３８】
なお、このようなデュアルゲートＦＥＴ７が形成される半導体チップには、必要に応じて抵抗や容量も形成される。また、後述するカレントミラー回路を構成するためのトランジスタも形成される。
【００３９】
このようなデュアルゲートＦＥＴ７は、図２に示すような特性になっている。
図２はコントロール電圧（外部制御電圧）Ｖapcとゲート電圧（第１ゲートＧ１電圧，第２ゲートＧ２電圧）との相関を示すグラフである。Ｖｇ１は第１ゲートＧ１の電圧特性を示し、Ｖｇ２は第２ゲートＧ２の電圧特性を示す。両特性とも線形性を示すが、その勾配は電圧特性Ｖｇ１の方が電圧特性Ｖｇ２に比較して急峻である。同グラフにおいてコントロール電圧Ｖ１と第１ゲートＧ１電圧Ｖ３は同程度になるように設定し、例えば２〜２．５Ｖ程度である。また、第２ゲートＧ２電圧Ｖ２はＶ３の略半分程度の値である。
【００４０】
従って、デュアルゲートＦＥＴのドレイン寄りの第１ゲートで動作するＦＥＴはデュアルゲートＦＥＴのソース寄りの第２ゲートで動作するＦＥＴよりも早く動作（オン）し、上記ソース寄りの第２ゲートで動作するＦＥＴよりも早く動作しなく（オフ）なる。この結果、オフ状態でのノイズの低減が図れる。また、第１ゲートで動作するＦＥＴの相互コンダクタンスｇｍの変化は、第２ゲートで動作するＦＥＴのそれよりも大きくなる。即ち、利得（Gain)の制御範囲が大きくなる効果を奏することになる。
【００４１】
本実施形態１の高周波電力増幅モジュール１によれば、デュアルゲートＦＥＴ７の第１ゲートＧ１にコントロール電圧Ｖapcが供給される構造であることから、システムオフ時には第１ゲートＧ１に電圧が印加されないため、第２ゲートＧ２とドレインとが電気的に分離され、第２ゲートＧ２からドレインへの入力電力の漏れ（ノイズ）が伝達されるのを減少することができる。この回路構成は非線形動作（飽和動作）によるＧＳＭシステムや、線形動作によるＥＤＧＥシステムにも使用でき、システムオフ状態でのノイズの低減が達成できる。
【００４２】
本実施形態１の高周波電力増幅モジュール１はＡＭ−ＡＭコンバージョン改善効果がある。図３はＡＭ−ＡＭコンバージョン特性の一例を示すグラフであり、横軸を入力電力Ｐin（ｄＢｍ）とし、縦軸をＡＭout（ＡＭ−ＡＭコンバージョン）としたものである。シングルゲートの場合、測定時の出力電力は一定値に制御されているため、入力電力が大きくなると、Ｖapcの電圧は下げられる傾向にある。このため、シングルゲートＭＯＳＦＥＴの例で示されるように、入力電力が大きくなるほどＡＭ−ＡＭコンバージョン（ＡＭout）が大きくなる（悪くなる）傾向にある。
【００４３】
これに対し、デュアルゲートＭＯＳＦＥＴを本実施形態１（図１）のように使用した場合においても、図３に示すようにＡＭoutは改善される。この例はＧＳＭの使用周波数帯域である８８０ＭＨｚの場合と、９１５ＭＨｚの場合での比較の一例である。
【００４４】
なお、ここでＡＭ−ＡＭコンバージョンとは、入力電力に振幅変調信号を重ねた時に発生する歪みが出力側で大きくなって出てくる特性である。
【００４５】
また、ＡＭ−ＡＭコンバージョンに対する効果は、図１の回路を多段増幅の場合、（１）２段増幅器での入力段（１段目）、（２）３段増幅器での入力段、または駆動段（２段目）、（３）３段増幅器での入力段及び駆動段で使用する構成の場合も上記同様な改善効果を期待できる。
【００４６】
本実施形態１では単一の半導体増幅素子を組み込んだ高周波電力増幅モジュールについて説明したが、前述のように半導体増幅素子を順次複数従属接続した多段増幅構成の高周波電力増幅モジュールにも適用できる。
【００４７】
つぎに、本発明のより具体的な実施形態として、ＧＳＭシステム及びＥＤＧＥシステムの増幅がモード切替えによって行える３段増幅構成の高周波電力増幅モジュールについて図５及び図６を参照しながら説明する。図５は本実施例１の高周波電力増幅モジュールの等価回路図、図６は本実施例１の高周波電力増幅モジュールを組み込んだ無線通信装置（携帯電話機）の構成を示すブロック図である。
【００４８】
本実施形態の高周波電力増幅モジュール１は、図５に示すように３段増幅構成となり、１段目（入力段）にデュアルゲートＦＥＴ７構成のトランジスタＴ１を用い、２段目（駆動段）と３段目（終段：出力段）にシングルゲートのＳｉＭＯＳＦＥＴ（トランジスタＴ２，Ｔ３）を用いた構成になっている。
【００４９】
入力端子２と出力端子３との間にトランジスタＴ１，Ｔ２，Ｔ３が順次従属接続されるとともに、各段間には整合回路Ｍ１〜Ｍ４が設けられている。また、各トランジスタＴ１，Ｔ２，Ｔ３のドレイン端子ＤはマイクロストリップラインＭＳ２，ＭＳ４，ＭＳ５及びコイルＬ２，Ｌ３，Ｌ４を介して第１基準電位Ｖddが供給される第１電圧端子４に接続されている。また、第１電圧端子４と各コイルＬ２，Ｌ３，Ｌ４間には一方の電極がグランドに接続される容量Ｃ５〜Ｃ７が並列に接続されている。なお、コイルは寄生の場合もある。
【００５０】
また、各段にはバイアス回路，温度補償のためのカレントミラー回路，ＧＳＭシステムとＥＤＧＥシステムのモード切替えを行うモード切替え回路が設けられている。カレントミラー回路を構成するため、１段目に用いられる半導体チップにはデュアルゲートＦＥＴ構成のカレントミラー回路用トランジスタＴＣＭ１がモノリシックに形成され、２段目に用いられる半導体チップにはシングルゲートＦＥＴ構成のカレントミラー回路用トランジスタＴＣＭ２がモノリシックに形成され、２段目に用いられる半導体チップにはシングルゲートＦＥＴ構成のカレントミラー回路用トランジスタＴＣＭ３がモノリシックに形成されている。
【００５１】
モード切替え回路は、モード切替端子９に抵抗Ｒ４，Ｒ９，Ｒ１３を介してゲート電極が接続されるモード切替え用トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）ＴＳＷ１〜ＴＳＷ３を有する。
【００５２】
バイアス回路は、ノードａ，ｃ，ｄに一端がそれぞれ接続されるそれぞれ３個の抵抗（Ｒ１〜Ｒ３，Ｒ６〜Ｒ８，Ｒ１０〜Ｒ１２）で構成され、一つ目の抵抗Ｒ１，Ｒ６，Ｒ１０はコントロール端子６に接続され、二つ目の抵抗Ｒ３，Ｒ８，Ｒ１２はトランジスタＴ１，Ｔ２，Ｔ３のゲート電極Ｇ（トランジスタＴ１においては第２ゲートＧ２）に接続され、三つ目の抵抗Ｒ２，Ｒ７，Ｒ１１はモード切替え用トランジスタＴＳＷ１〜ＴＳＷ３のドレインとカレントミラー回路用トランジスタＴＣＭ１〜ＴＣＭ３のゲートＧ（トランジスタＴＣＭ１においては第２ゲートＧ２）に接続されている。
【００５３】
カレントミラー回路用トランジスタＴＣＭ１〜ＴＣＭ３のドレインはノードａ，ｃ，ｄに接続されて抵抗Ｒ２，Ｒ７，Ｒ１１を介してトランジスタＴＣＭ１〜ＴＣＭ３のゲートＧ（トランジスタＴＣＭ１においては第２ゲートＧ２）に接続されている。また、モード切替え用トランジスタＴＳＷ１〜ＴＳＷ３及びカレントミラー回路用トランジスタＴＣＭ１〜ＴＣＭ３のソースはグランドに接地される。
【００５４】
また、１段目においてはコントロール端子６は抵抗Ｒ５を介してトランジスタＴ１及びカレントミラー回路用トランジスタＴＣＭ１の第１ゲートＧ１にそれぞれ接続されている。
【００５５】
このような高周波電力増幅モジュール１は、図６に示すようなセルラー用の携帯電話機（無線通信装置）に組み込まれる。同図においては、高周波電力増幅モジュール１のデュアルゲートＦＥＴ７等で構成される１段目は増幅器（アンプ）Ａ１とし、２段目はアンプＡ２とし，３段目はアンプＡ３として示し、アンプＡ１は、一部は図１と同じ状態で示してある。
【００５６】
携帯電話機において、高周波電力増幅モジュール１の入力端子２は無線信号発生回路１１に接続されている。この無線信号発生回路１１は音声やデータ信号を受け、高周波信号に変換して出力する。この出力電力は入力電力Ｐinとなって入力端子２に供給される。
【００５７】
コントロール信号（ＡＰＣ信号）は可変バイアス回路１２で処理され、その出力はコントロール電圧信号Ｖapcになってコントロール端子６に供給される。
【００５８】
携帯電話機は使用の都度、ＧＳＭシステムまたはＥＤＧＥシステムのいずれかが選択キーの操作で選択される。即ち、モード切替信号はモード切替回路１３のスイッチ１４のオン・オフによって処理され、モード切替信号電圧としてモード切替端子９に供給される。このモード切替信号によってモード切替え用トランジスタＴＳＷ１〜ＴＳＷ３が制御される。
【００５９】
高周波電力増幅モジュール１の出力端子３は送受信切替えスイッチ１５に接続されている。この送受信切替えスイッチ１５には受信回路１６が接続されるとともに、アンテナ１７が接続されている。
【００６０】
また出力端子３から出力された出力電力は検出器１８によって検出される。このＡＰＣ回路から上記ＡＰＣ信号が出力される。
【００６１】
次に、ＧＳＭモード及びＥＤＧＥモードについて図６及び図５を参照しながら説明する。
ＧＳＭモードはモード切替回路１３がオン（ＯＮ）し、ある一定値以上の電圧が加わった場合、モード切替え用トランジスタＴＳＷ１のゲートにバイアスが加わりモード切替え用トランジスタＴＳＷ１がＯＮとなる。モード切替え用トランジスタＴＳＷ１がＯＮ状態の時、（Ｒ１＋Ｒ２）がモード切替え用トランジスタＴＳＷ１のＯＮ抵抗より充分に大きい場合、ノードｅの電位は略接地電位に等しくなるためカレントミラー回路用トランジスタＴＣＭ１はオフ（ＯＦＦ）状態となりカレントミラー回路用トランジスタＴＣＭ１のドレイン・ソース間には電流Ｉ２は流れない。この時、可変バイアス回路１２から加えられる電圧によって流れるバイアス電流はＩ１となり、１段目のトランジスタＴ１を構成するデュアルゲートＦＥＴ７の第２ゲートＧ２には抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２で分圧されたノードａの電圧が加わることとなる。
【００６２】
ＧＳＭモードでは可変バイアス回路１２によって発生する電圧によって２段目，３段目のアンプＡ２，Ａ３の出力電力が制御される。ＧＳＭモードでは非線形動作で使用され、最大出力電力は３５ｄＢｍ程度になる。
【００６３】
ＥＤＧＥモードはモード切替回路１３がＯＦＦし、ある一定値以下（略０Ｖ）の電圧になった場合、モード切替え用トランジスタＴＳＷ１のゲートにバイアスが加わらず、モード切替え用トランジスタＴＳＷ１がＯＦＦとなる。また、ＥＤＧＥモードでは可変バイアス回路１２から発生されるバイアスは、ある任意の値（数個の値を設定し、状況に応じ固定する値を変更する場合がある）に固定し使用され、出力電力の制御はＲＦin（Ｐin）の大きさにより制御される。
【００６４】
モード切替え用トランジスタＴＳＷ１がＯＦＦ状態の時、ノードａ（カレントミラー回路用トランジスタＴＣＭ１の第２ゲートＧ２と同電位）とノードｅ（モード切替え用トランジスタＴＳＷ１のドレインと同電位）には定常電流が流れないため、ノードａとノードｅの電位は同電位となる。
【００６５】
可変バイアス回路１２からＥＤＧＥ動作のための任意の電圧が加えられた状態では、カレントミラー回路用トランジスタＴＣＭ１の第１ゲートＧ１及び第２ゲートＧ２は共にバイアスが加えられる状態となっているため、カレントミラー回路用トランジスタＴＣＭ１はＯＮ状態である。この時、可変バイアス回路１２から加えられる電圧によって流れるバイアス電流はＩ２となる。カレントミラー回路用トランジスタＴＣＭ１の第２ゲートＧ２とドレインは同電位のため、可変バイアス回路１２からの電圧が変化しない限り、カレントミラー回路用トランジスタＴＣＭ１はＩ２が一定値になるように動作する。またこの時、デュアルゲートＦＥＴ７とカレントミラー回路用トランジスタＴＣＭ１は同一半導体チップ内に同一構造で作られており、ゲートの幅が異なる（カレントミラー回路用トランジスタＴＣＭ１はデュアルゲートＦＥＴ７（トランジスタＴ１）の１／Ｎの大きさ、Ｎは実数）ことからカレントミラーの動作となり、デュアルゲートＦＥＴ７（トランジスタＴ１）のドレイン・ソース間にはＩ２のＮ倍のアイドル電流が流れる。なお、この時、ノードｅ，ノードａ及びトランジスタＴ１（デュアルゲートＦＥＴ７）の第２ゲートＧ２は同電位となっている。
【００６６】
ＥＤＧＥモードでは、線形動作となり、最大出力電力は２９ｄＢｍ程度になる。なお、ＥＤＧＥモードは線形動作であるため、バイアス電圧を変化させて出力電力を変化させることは望ましくない。そのため、上記コントロール電圧信号Ｖapcは一定値とされ、出力電力が所望値になるように入力端子２に供給される入力信号Ｐinの振幅が制御される。この制御は、入力端子２に接続されるアッテネータを使ったＡＧＣにより行われる。
【００６７】
本実施形態は上記本実施形態１が有する効果に加え、コントロール端子６に加える単位時間当たりの出力電力の増加量の傾き（スロープ）が緩やかになることから、制御性が向上する。従って、低電力レベルまでの出力電力制御が可能になる。また、外部からの出力電力制御が容易になる。
【実施例２】
【００６８】
図７は本発明の実施例２（実施形態２）である高周波電力増幅モジュールにおける入出力端子間のアイソレーション特性を示すグラフである。
【００６９】
本実施形態２では特に回路図は示さないが、高周波電力増幅モジュールは２段増幅構成になり、１段目（入力段）と２段目とで構成され、１段目は上記実施形態１と同様にデュアルゲートＦＥＴ７で構成し、シングルゲートのＳｉＭＯＳＦＥＴで２段目を構成するものである。換言するならば、１段目は出力段である２段目の駆動段ともなる。
【００７０】
２段増幅器では３段増幅器に対し、入力電力が出力端子から漏れ出るアイソレーション特性の低下があるが、デュアルゲートＦＥＴを２段増幅器のドライバ段に用いることにより、図７に示すようにアイソレーションの改善が図れる。
【００７１】
一般的に、増幅器を２段構成にすることで、利得が３段構成のものと比較し低下することから、同じ出力電力を得るには、より大きな入力電力が必要となる。特にＧＳＭモードでは、可変バイアス回路によって発生する電圧によって出力段トランジスタの出力電力が制御され、この時の入力電力は一定の値となっている。従来のようにシングルゲートＭＯＳＦＥＴを使用すると、上記入力電力が大きくなることによって、増幅器の入力段トランジスタのゲート電位も高くなる。これにより、入力段トランジスタのゲートバイアスを０Ｖにしてもある値以上の入力電力が入り、入力段トランジスタのしきい値電圧Ｖｔｈを越えた場合、入力段トランジスタのチャネルが形成され入力段トランジスタはＯＮする。従って、携帯電話機に採用される場合、消費電流低減のため電源スイッチ等は使用されず、電源に直接接続される場合が多く、電源電圧は常に加わっている状態である。これにより、入力信号が出力側に漏れ出ることになる。
【００７２】
これに対し、デュアルゲートＦＥＴを使用した場合、可変バイアス回路の電圧をしきい値電圧Ｖｔｈ以下に下げると、デュアルゲートＦＥＴの第１ゲートＧ１のチャネルが形成されず、第２ゲートＧ２側のドレインには電源が加わらない状態となるため、第２ゲートＧ２に大きな入力が入りしきい値電圧Ｖｔｈを越える電圧が加わった場合でも、第２ゲートＧ２のチャネル形成ができない状態になる。これにより、漏れ電力は小さく抑えることが可能になる。従って、改善後の漏れ電力は、寄生容量によるカップリングによる漏れ程度と小さいものとすることができる。
【００７３】
入出力端子間のアイソレーションが取り易くなるため回路の簡略化が図れ、かつ高周波電力増幅モジュール１の小型化，無線通信装置の小型化が図れる。
なお、デュアルゲートＦＥＴを２段増幅構成のドライバ段に用いることにより、ＡＭ−ＡＭコンバージョンの改善も行える。
【実施例３】
【００７４】
図８は本発明の実施例３（実施形態３）である高周波電力増幅モジュールの等価回路図、図９は高周波電力増幅モジュールにおける外部制御電圧とゲート電圧との相関を示すグラフである。
【００７５】
本実施形態３は実施形態１の回路において、コントロール端子６に連なるノードｂと抵抗Ｒ５との間にダイオードＤ１を直列に接続するとともに、デュアルゲートＦＥＴ７の第１ゲートＧ１と抵抗Ｒ５との間に一方の電極がグランドに接地される抵抗Ｒ１４の他方の電極を接続したものである。上記ダイオードＤ１の組み込みによって、図９に示すように、デュアルゲートＦＥＴ７の第１ゲートＧ１の立ち上がり電圧を０からプラス電圧側に移動させる（オフセット電圧）ことができる。これにより、Ｖapc電圧オフ時のアイソレーション効果は、Ｖapcに残留電圧（例えば０．２〜０．５Ｖ程度）が存在してもＧ１の電位を接地電位にすることができるため、実施形態１及び実施形態２の場合より確実に得られるようになる効果が得られる。
なお、この回路は単段増幅構成での使用、多段増幅構成での使用が可能である。
【実施例４】
【００７６】
図１０は本発明の実施例４（実施形態４）である高周波電力増幅モジュールの等価回路図、図１１は高周波電力増幅モジュールにおける外部制御電圧とゲート電圧との相関を示すグラフである。
【００７７】
本実施形態４では、１段目のデュアルゲートＦＥＴ７の第１ゲートＧ１とコントロール端子６との間に抵抗Ｒ１５〜Ｒ１７によって形成される分圧回路によってコントロール電圧を供給する構成になっている。このコントロール電圧は、図示しないＡＧＣ（Auto Gain Control）回路の出力、即ちコントロール電圧Ｖagcとなる。
【００７８】
１段目のデュアルゲートＦＥＴ７の第２ゲートＧ２には、実施形態１と同様に入力端子２から供給される入力電力Ｐinを供給するとともに、ゲート制御端子１０からコントロール電圧Ｖgを印加する。１段目，２段目，３段目はそれぞれ３個の抵抗（Ｒ１８〜Ｒ２０，Ｒ２１〜Ｒ２３，Ｒ２４〜Ｒ２６）で形成されるバイアス回路によってトランジスタＴ１，Ｔ２，Ｔ３のゲート（トランジスタＴ１においては第２ゲートＧ２）が制御される。
【００７９】
本実施形態４では、外部制御電圧とゲート電圧との相関は図１１のグラフのようになる。本実施形態４では第２ゲートＧ２の電位は一定となる。これにより、Ｇ１の印加電圧の変化により出力電力及び利得が制御でき、また出力電力制御時のＧ２の入力インピーダンス変動を抑えることができるため、入力側にある無線信号発生回路に及ぼす悪影響を抑える効果が得られる。
【００８０】
また、本実施形態４によれば、従来外付けが必要であった機能（ＡＧＣ回路による制御機能）を取り込むことができる。
以上本発明者によってなされた発明を実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。例えば、半導体増幅素子はＧａＡｓ等の化合物半導体による半導体増幅素子であっても同様に適用でき同様の効果を奏することになる。
【００８１】
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
【００８２】
（１）ＧＳＭシステム（飽和動作）とＥＤＧＥシステム（線形動作）を同一回路内で共存できる高周波電力増幅モジュール及び無線通信装置を提供することができる。
（２）ＡＭ／ＡＭコンバージョンの改善が達成できる高周波電力増幅モジュール及び無線通信装置を提供することができる。
（３）入出力端子間のアイソレーションが取り易く信号漏れが起き難い高周波電力増幅モジュール及び無線通信装置を提供することができる。
（４）入出力端子間のアイソレーションが取り易くなることから回路を簡素にできるようになり、小型の高周波電力増幅モジュール及び小型の無線通信装置を提供することができる。
（５）電力制御をし易い高周波電力増幅モジュールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明の実施例１（実施形態１）である高周波電力増幅モジュールの等価回路図である。
【図２】本実施形態１のデュアルゲートＦＥＴを組み込んだ高周波電力増幅モジュールにおける外部制御電圧とゲート電圧との相関を示すグラフである。
【図３】本実施形態１の高周波電力増幅モジュールによるＡＭ変調度を示すグラフである。
【図４】本実施形態１の高周波電力増幅モジュールに組み込まれたデュアルゲートＦＥＴの一部の断面構造を示す断面図である。
【図５】本発明の実施形態１の高周波電力増幅モジュールの概略を示す等価回路図である。
【図６】本実施形態１の高周波電力増幅モジュールを組み込んだ無線通信装置の構成の概略を示すブロック図である。
【図７】本発明の実施例２（実施形態２）である高周波電力増幅モジュールにおける入出力端子間のアイソレーション特性を示すグラフである。
【図８】本発明の実施例３（実施形態３）である高周波電力増幅モジュールの等価回路図である。
【図９】本実施形態３のデュアルゲートＦＥＴを組み込んだ高周波電力増幅モジュールにおける外部制御電圧とゲート電圧との相関を示すグラフである。
【図１０】本発明の実施例４他（実施形態４）である高周波電力増幅モジュールの等価回路図である。
【図１１】本実施形態４のデュアルゲートＦＥＴを組み込んだ高周波電力増幅モジュールにおける外部制御電圧とゲート電圧との相関を示すグラフである。
【符号の説明】
【００８４】
１…高周波電力増幅モジュール、２…入力端子、３…出力端子、４…第１電圧端子、６…コントロール端子、７…デュアルゲートＦＥＴ、９…モード切替端子、１１…無線信号発生回路、１２…可変バイアス回路、１３…モード切替回路、１４…スイッチ、１５…送受信切替えスイッチ、１６…受信回路、１７…アンテナ、１８…検出器、２０…基板、２１…エピタキシャル層、２２…Ｐ型ウェル、２３，２３ａ，２３ｂ，２３ｃ…Ｎ−型領域、２４，２４ａ，２４ｂ，２４ｃ…Ｎ＋型領域、２５…ゲート絶縁膜、２６…第１ゲート電極、２７…第２ゲート電極、２８…Ｐ＋型領域、２９…Ｐ＋型領域、３０…層間絶縁膜、３１…ドレイン電極、３２…ソース電極、Ａ１〜Ａ３…増幅器（アンプ）、Ｃ１〜Ｃ７…容量、Ｄ１…ダイオード、Ｌ１〜Ｌ４…コイル、Ｍ１〜Ｍ４…整合回路、ＭＳ１〜ＭＳ５…マイクロストリップライン、Ｒ１〜Ｒ２６…抵抗、Ｔ１〜Ｔ３…トランジスタ、ＴＣＭ１〜ＴＣＭ３…カレントミラー回路用トランジスタ、ＴＳＷ１，ＴＳＷ２，ＴＳＷ３…モード切替え用トランジスタ。
【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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