(57)【要約】【課題】  使用する増幅器を切り替える際に発生し易い送信出力レベルの乱れを緩和し、また、電源電圧が急に変動した場合にもすみやかに所望電力が得られる送信装置および携帯端末装置を提供する。【解決手段】  例えば、高出力レベル用増幅部１７は、基準電圧Ｖｒｅｆ（Ｈ）の大きさが２．５Ｖのときに増幅を行い、低出力レベル用増幅部１８は基準電圧Ｖｒｅｆ（Ｈ）の大きさが２．７Ｖのときに増幅を行う。したがって、基準電圧Ｖｒｅｆ（Ｈ）の大きさを２．５Ｖと２．７Ｖとの間で切り替えることによって、切り替え増幅部１９の利得が変えられる。減衰器３０の減衰量は、基準電圧Ｖｒｅｆ（Ｈ）と制御電圧Ｖｃ（ＲＦ）とで決まる。基準電圧Ｖｒｅｆ（Ｈ）の大きさを切り替えたときに変化する切り替え増幅部１９の利得量と減衰器３０の減衰量の和は、利得制御電圧Ｖｃ（ＲＦ）を調整しなくともほぼゼロになる。【選択図】  図１
2006115441.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の利得調整部における利得の組み合わせを変化させることによって送信出力レベルの大きさを連続的に調整する送信装置であって、
第１の制御電圧の供給を受け、非連続的に変化する前記第１の制御電圧に応じて利得が非連続的に変化する第１の利得調整部と、
前記第１の利得調整部と直列に接続され、前記第１の制御電圧と第２の制御電圧の供給を受け、連続的に変化する第２の制御電圧に応じて利得が連続的に変化する第２の利得調整部とを備え、
前記第１の制御電圧の非連続的な変化による前記第１および第２の利得調整部における利得変化量の和が、前記第２の制御電圧が所定の大きさで一定に保たれているときにほぼゼロになることを特徴とする、送信装置。
【請求項２】
前記第１の利得調整部は、いずれも１以上の増幅器を有する複数の増幅部を含み、
前記複数の増幅部のそれぞれは、前記第１の制御電圧が増幅部毎に異なる所定の大きさであるときに増幅を行い、所定の大きさ以外の大きさであるときに増幅を行わないことを特徴とする、請求項１に記載の送信装置。
【請求項３】
前記第１の制御電圧は、第１の大きさと第２の大きさとの間で切り替えられ、
前記第１の利得調整部は、
前記第１の制御電圧の供給を受け、前記第１の制御電圧が前記第１の大きさであるときに増幅を行い、前記第２の大きさであるときに増幅を行わない第１の増幅部と、
前記第１の制御電圧と一定の大きさに保たれた第３の制御電圧の供給を受け、前記第１の制御電圧が前記第２の大きさであるときに増幅を行い、前記第１の大きさであるときに増幅を行わない第２の増幅部とを含み、
前記第１の増幅部と前記第２の増幅部はいずれも１以上の増幅器を含む、請求項１に記載の送信装置。
【請求項４】
前記第１および第２の増幅部に含まれる増幅器は、いずれもバイポーラトランジスタを含み、
前記第１の増幅部に含まれるバイポーラトランジスタのベース電圧は、前記第１の制御電圧によって決まり、
前記第２の増幅部に含まれるバイポーラトランジスタのベース電圧は、前記第１の制御電圧および前記第３の制御電圧によって決まることを特徴とする、請求項３に記載の送信装置。
【請求項５】
前記第１の制御電圧を前記第１の大きさから前記第２の大きさへと切り替えることよって、前記第１の増幅部に含まれるバイポーラトランジスタのベース電圧が、動作閾値以上から動作閾値未満へと切り替えられ、前記第２の増幅部に含まれるバイポーラトランジスタのベース電圧が、動作閾値未満から動作閾値以上へと切り替えられることを特徴とする、請求項４に記載の送信装置。
【請求項６】
前記第１および第２の増幅部に含まれるバイポーラトランジスタは、同一半導体基板上に同一製造工程で形成されたものであることを特徴とする、請求項４に記載の送信装置。
【請求項７】
前記第２の増幅部に供給された前記第１の制御電圧を、その大きさに応じて変化させて前記第２の増幅部が含む増幅器に供給する電圧調整回路を含む、請求項３に記載の送信装置。
【請求項８】
前記電圧調整回路は、前記第１の制御電圧が所定の大きさであるときに動作し、所定の大きさ以外の大きさであるときには動作しないバイポーラトランジスタを含む、請求項７に記載の送信装置。
【請求項９】
前記第２の利得調整部は、前記第１および第２の制御電圧に応じて抵抗値が変化する可変抵抗部を含む、請求項１に記載の送信装置。
【請求項１０】
前記可変抵抗部は、１以上の電界効果トランジスタを有し、前記第１および第２の制御電圧によって当該電界効果トランジスタのゲート・ソース間の電位差が決まることを特徴とする、請求項９に記載の送信装置。
【請求項１１】
前記可変抵抗部は、
前記第１の制御電圧を分圧した電圧を前記電界効果トランジスタに供給する分圧部を含む、請求項１０に記載の送信装置。
【請求項１２】
前記第１の制御電圧の、前記第２の大きさがゼロであることを特徴とする、請求項３に記載の送信装置。
【請求項１３】
複数の利得調整部における利得の組み合わせを変化させることによって送信出力レベルの大きさを連続的に調整する送信部を備えた携帯通信端末装置であって、
第１の制御電圧の供給を受け、非連続的に変化する前記第１の制御電圧に応じて利得が非連続的に変化する第１の利得調整部と、前記第１の利得調整部と直列に接続され、前記第１の制御電圧と第２の制御電圧の供給を受け、連続的に変化する第２の制御電圧に応じて利得が連続的に変化する第２の利得調整部とを備え、前記第１の制御電圧の非連続的な変化による前記第１および第２の利得調整部における利得変化量の和が、前記第２の制御電圧が所定の大きさで一定に保たれているときにほぼゼロになる送信部を備えた、携帯通信端末装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯通信端末装置および送信装置に関し、特に、送信出力レベルの調整を要する通信方式を採用した携帯通信端末装置および送信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＷＣＤＭＡ（Wideband Code Division Multiple Access）等のディジタル方式の移動体通信では、携帯電話端末装置と基地局との距離などに関わらず、基地局が受信する信号強度が一定になるよう、携帯電話端末装置の送信出力レベルを調整する必要がある。
【０００３】
図１２は、半径数十ｋｍ程度（例えば３０ｋｍ程度）のセル範囲２１０を持った基地局２００と、携帯電話端末装置１００を示した図である。セル範囲２１０内のいずれの場所も同じ通信環境である場合に、基地局２００が受信する信号強度を一定にするためには、携帯電話端末装置１００の送信出力レベルは、基地局２００から遠ざかる程、大きくする必要がある。
【０００４】
このような送信出力制御を行うためには、携帯電話端末装置１００は電力増幅器や減衰器などの利得調整器を備えている必要がある。また、ＷＣＤＭＡ等の通信方式では、ダイナミックレンジが広いので、携帯電話端末装置１００は複数の利得調整器を備えている必要がある。
【０００５】
図１３は、特許文献１に記載されている、従来の携帯電話端末装置１００の構成の一例を示したブロック図である。この携帯電話端末装置１００は、電力増幅器１０２と電力増幅器１０３とを備えた増幅部１１３、デュプレクサ１０４、アンテナ１０５、ローノイズアンプ１１２、制御ロジック部１１１およびスイッチ１０６〜１１０を備えている。送信時には、入力部１０１に入力された音声信号が、増幅部１１３で増幅されて、デュプレクサ１０４を介してアンテナ１０５から基地局２００へと送出される。
【０００６】
電力増幅器１０２および１０３は、いずれも利得の大きさが固定された状態で使用される。そして、増幅部１１３の利得の大きさは、いずれの電力増幅器１０２および１０３を使用するかによって決められ、いずれの電力増幅器１０２および１０３を使用するかは、スイッチ１０６〜１１０の接続切り替えによって調整される。増幅部１１３の動作状態は、いずれの電力増幅器１０２および１０３も使用されない場合と、電力増幅器１０２のみが使用される場合と、電力増幅器１０２および電力増幅器１０３が使用される場合とに切り替え可能である。
【０００７】
なお、図１３に示す携帯電話端末装置１００以外にも、利得の異なる電力増幅器を並列に接続して、送信出力レベルに応じて使用する電力増幅器を切り替える構成を有した携帯電話端末装置もある。
【０００８】
また、通信規格を満たすように８０ｄＢという広い範囲において送信出力レベルを制御するためには、図１３に示す入力部１０１よりも前段に、例えば特許文献２に記載されているような減衰器や可変利得増幅器が設けられる。
【０００９】
そして、使用する電力増幅器１０２および１０３の切り替えによって大きく非連続的に変化する利得と、例えば４０ｄＢの利得幅内で任意の大きさに調整可能な減衰器等の利得とを組み合わせることによって、８０ｄＢという広い範囲内で任意の利得を得ることが可能になる。なお、以下では、使用する電力増幅器１０２および１０３を切り替えることを動作切り替え（消費電流切り替え）という。
【００１０】
図１３に示す制御ロジック部１１１などの制御部は、受信信号強度を基に送信出力レベルの目標値を決定し、目標値と実際の送信出力レベルとを比較し、比較結果に基づいて調整すべき利得を判断して増幅部や減衰器の利得制御を行う。このようなフィードバック制御により、通信状況に応じて送信出力レベルが調整される。
【特許文献１】特開２０００−１６５３１１号公報
【特許文献２】米国特許第４，８９０，０７７号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところで、送信出力レベルを連続的に変化させるためには、回路全体の利得を連続的に変化させる必要がある。したがって、動作切り替えの際には、切り替え直前と直後とで回路全体の利得が変化しないように、増幅部１１３だけでなく、減衰器等の利得調整も行わなければならない。
【００１２】
切り替え直前と直後とで回路全体の利得が変化しないようにするためには、図１３に示す増幅部１１３に含まれる複数のスイッチ１０８〜１１０が同じタイミングで制御されなければならない。そしてさらに、スイッチ１０８〜１１０の制御と同じタイミングで、動作切り替えによって増幅部１１３において大きく変化する利得を相殺するように、減衰器等の減衰量が調整されなければならない。
【００１３】
しかしながら、フィードバック制御の時間遅れなどにより各電力増幅器や減衰器の制御タイミングにずれが生じることもあり、特に増幅部１１３における動作切り替え時には、図１４に示すような送信出力レベルの乱れが発生していた。より具体的には、動作切り替え時に、例えば、ある電力増幅器は動作切り替え後の状態にあるが、別の電力増幅器や減衰器は動作切り替え前の状態にあるという瞬間が発生し、この瞬間に、全体としての利得が所定値から外れてしまって、送信出力レベルが乱れることになっていた。なお、図１４では、基地局との距離がＤ３のとき（送信出力レベルを１２ｄＢｍにするとき）に動作切り替えが行われるとしている。
【００１４】
また、従来の携帯電話端末装置では、利得調整のために調整しなければならない電圧の種類が多く、電源電圧の急激な変動や、設定電圧のばらつきが生じたときに、各利得調整器の調整が煩雑であった。特に動作切り替え時には、減衰器の減衰量などを大きく変化させる必要があり、電源電圧の急激な変動等が生じると、すぐに所望の利得が得られるよう補正することができず、その間に出力が乱れてしまうという問題があった。
【００１５】
送信出力レベルが乱れると、基地局２００における受信信号強度が規定値から外れ、隣接チャンネルとのレベル差が生じて音声が乱れるなど、音声品質の劣化を招くことになる。実際の通信時には、位置変化だけでなく、建物の陰に入り込むなどして通信状況が刻々と変化するために、増幅部１１３の動作切り替えは頻繁に行われる。よって、音声品質を向上させるためには、動作切り替え時に発生する送信出力レベルの乱れを抑制する必要がある。
【００１６】
したがって、本発明の目的は、増幅部１１３における動作切り替え時に発生し易い出力の乱れを緩和し、また、電源電圧が急に変動した場合にもすみやかに所望の送信出力レベルが得られる携帯電話端末装置を提供することにある。また、これに加えて、所望の送信出力レベルを得るための制御の簡略化や、携帯電話端末装置の小型化を実現することも目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明に係る送信装置は、複数の利得調整部における利得の組み合わせを変化させることによって送信出力レベルの大きさを連続的に調整する送信装置であって、第１の制御電圧の供給を受け、非連続的に変化する第１の制御電圧に応じて利得が非連続的に変化する第１の利得調整部と、第１の利得調整部と直列に接続され、第１の制御電圧と第２の制御電圧の供給を受け、連続的に変化する第２の制御電圧に応じて利得が連続的に変化する第２の利得調整部とを備え、第１の制御電圧の非連続的な変化による第１および第２の利得調整部における利得変化量の和が、第２の制御電圧が所定の大きさで一定に保たれているときにほぼゼロになることを特徴とする。
【００１８】
第１の利得調整部は、いずれも１以上の増幅器を有する複数の増幅部を含み、複数の増幅部のそれぞれは、第１の制御電圧が増幅部毎に異なる所定の大きさであるときに増幅を行い、所定の大きさ以外の大きさであるときに増幅を行わない構成になっていてもよい。
【００１９】
第１の制御電圧は、第１の大きさと第２の大きさとの間で切り替えられ、第１の利得調整部は、第１の制御電圧の供給を受け、第１の制御電圧が第１の大きさであるときに増幅を行い、第２の大きさであるときに増幅を行わない第１の増幅部と、第１の制御電圧と一定の大きさに保たれた第３の制御電圧の供給を受け、第１の制御電圧が第２の大きさであるときに増幅を行い、第１の大きさであるときに増幅を行わない第２の増幅部とを含み、第１の増幅部と第２の増幅部はいずれも１以上の増幅器を含む構成になっていてもよい。
【００２０】
第１および第２の増幅部に含まれる増幅器は、いずれもバイポーラトランジスタを含み、第１の増幅部に含まれるバイポーラトランジスタのベース電圧は、第１の制御電圧によって決まり、第２の増幅部に含まれるバイポーラトランジスタのベース電圧は、第１の制御電圧および第３の制御電圧によって決まるようになっていてもよい。
【００２１】
第１の制御電圧を第１の大きさから第２の大きさへと切り替えることよって、第１の増幅部に含まれるバイポーラトランジスタのベース電圧が、動作閾値以上から動作閾値未満へと切り替えられ、第２の増幅部に含まれるバイポーラトランジスタのベース電圧が、動作閾値未満から動作閾値以上へと切り替えられるようになっていてもよい。
【００２２】
第１および第２の増幅部に含まれるバイポーラトランジスタは、同一半導体基板上に同一製造工程で形成されたものであってもよい。
【００２３】
本発明に係る送信装置は、第２の増幅部に供給された第１の制御電圧を、その大きさに応じて変化させて第２の増幅部が含む増幅器に供給する電圧調整回路を含んでいてもよい。また、電圧調整回路は、第１の制御電圧が所定の大きさであるときに動作し、所定の大きさ以外の大きさであるときには動作しないバイポーラトランジスタを含んでいてもよい。
【００２４】
第２の利得調整部は、第１および第２の制御電圧に応じて抵抗値が変化する可変抵抗部を含んでいてもよい。また、可変抵抗部は、１以上の電界効果トランジスタを有し、第１および第２の制御電圧によって電界効果トランジスタのゲート・ソース間の電位差が決まるようになっていてもよい。
【００２５】
可変抵抗部は、第１の制御電圧を分圧した電圧を電界効果トランジスタに供給する分圧部を含んでいてもよい。
【００２６】
また、第１の制御電圧の第２の大きさは、ゼロであってもよい。
【００２７】
本発明に係る通信端末装置は、複数の利得調整部における利得の組み合わせを変化させることによって送信出力レベルの大きさを連続的に調整する送信部を備えた携帯通信端末装置であって、第１の制御電圧の供給を受け、非連続的に変化する第１の制御電圧に応じて利得が非連続的に変化する第１の利得調整部と、第１の利得調整部と直列に接続され、第１の制御電圧と第２の制御電圧の供給を受け、連続的に変化する第２の制御電圧に応じて利得が連続的に変化する第２の利得調整部とを備え、第１の制御電圧の非連続的な変化による第１および第２の利得調整部における利得変化量の和が、第２の制御電圧が所定の大きさで一定に保たれているときにほぼゼロになる送信部を備える。
【発明の効果】
【００２８】
本発明に係る送信装置では、第１の制御電圧の大きさが切り替えられることのみによって第１の利得調整部において動作切り替えが行われ、また、このときに、他の制御電圧を調整しなくとも、送信装置全体の利得が変化しない。よって本発明に係る送信装置によれば動作切り替え時に送信出力レベルの乱れが生じない。
【００２９】
第１の利得調整部の各増幅部に含まれるバイポーラトランジスタが、同一半導体基板上に同一製造工程で形成されていれば、バイポーラトランジスタの特性が揃うため各バイポーラトランジスタの制御が容易になる。
【００３０】
また、本発明に係る通信端末装置では、第１の制御電圧の大きさが切り替えられることのみによって第１の利得調整部において動作切り替えが行われ、また、このときに、他の制御電圧を調整しなくとも、送信部全体の利得が変化しない。よって、本発明に係る通信端末装置によれば、動作切り替え時に送信出力レベルの乱れが生じないために高品質な通話が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る携帯電話端末装置１の構成を示すブロック図である。この携帯電話端末装置１は、送信出力レベルを、−５３ｄＢｍ〜＋２７ｄＢｍの８０ｄＢの範囲で制御する必要があるＷＣＤＭＡ等の移動体通信方式で用いられる。
【００３２】
携帯電話端末装置１は、送受信信号を生成する無線部３と、ベースバンド部２とを備えている。無線部３は、受信部５、送信部６、および、アンテナ共用器であるデュプレクサ７を備えている。ベースバンド部２は、マイコン・ロジック部１１や制御電圧調整部１２を有する制御部４を備え、受信部５および送信部６の制御や、音声処理等を行う。制御電圧調整部１２は、マイコン・ロジック部１１から出力された指示信号に基づいて、３．０Ｖのリチウム電池等の電源（図示せず）から供給される電圧から、無線部３に含まれる各部を制御するための制御電圧（制御電圧Ｖｃ（ＩＦ）、制御電圧Ｖｃ（ＲＦ）、基準電圧Ｖｒｅｆ（Ｈ）および基準電圧Ｖｒｅｆ（Ｌ））を生成する。
【００３３】
送信部６は、基地局に送信するための信号を生成する中間周波部１３と、中間周波部１３で生成された信号を所望の大きさに増幅する高周波部１４とを備えている。中間周波部１３は、ミキサ１５、可変利得増幅器１６およびフィルタ２０を備えている。制御部４から出力された音声信号は、ミキサ１５において周波数変換され、可変利得増幅器１６で増幅される。可変利得増幅器１６の利得は、利得制御電圧Ｖｃ（ＩＦ）の大きさを調整することによって調整可能になっている。フィルタ２０は、可変利得増幅器１６の出力のうち、所定周波数の信号のみを通過させる。
【００３４】
フィルタ２０の出力信号が入力される高周波部１４は、減衰器３０と切り替え増幅部１９とを備えている。切り替え増幅部１９は、並列に設けられた高出力レベル用増幅部１７と低出力レベル用増幅部１８とを備えている。高出力レベル用増幅部１７は、電力増幅器（前置増幅器）４０と電力増幅器５０とを備えており、低出力レベル用増幅部１８は、電圧調整回路７０と電力増幅器６０とを備えている。
【００３５】
高出力レベル用増幅部１７と低出力レベル用増幅部１８は、それぞれの利得が３０ｄＢと１５ｄＢというように固定された状態で使用される。そして、例えば、送信出力レベルを１２ｄＢｍ以上にするときには高出力レベル用増幅部１７が用いられ、送信出力レベルを１２ｄＢｍ未満にするときには低出力レベル用増幅部１８が用いられる。いずれの増幅部１７または１８を用いるかは、電圧供給ライン１０から供給される基準電圧Ｖｒｅｆ（Ｈ）の大きさが、Ｖｒｅｆ（Ｈ１）＝２．５ＶとＶｒｅｆ（Ｈ２）＝２．７Ｖとの間で切り替えられることによって決められる。また、減衰器３０の減衰量は、電圧供給ライン１０から供給される基準電圧Ｖｒｅｆ（Ｈ）が印加されている状態で、利得制御電圧Ｖｃ（ＲＦ）の大きさを変化させることによって調整される。
【００３６】
フィルタ２０の出力信号は、減衰器３０で所望の大きさまで減衰されて、その後、高出力レベル用増幅部１７または低出力レベル用増幅部１８で増幅されて、デュプレクサ７を介してアンテナ８から基地局へと送出される。
【００３７】
制御部４のマイコン・ロジック部１１は、受信部５が受信した信号を基に送信出力レベルの目標値を設定し、設定した目標値と実際の送信出力レベルとを比較して、送信出力レベルが目標値に近づくように、基準電圧Ｖｒｅｆ（Ｈ）、利得制御電圧Ｖｃ（ＲＦ）、および、利得制御電圧Ｖｃ（ＩＦ）をフィードバック制御する。なお、基準電圧Ｖｒｅｆ（Ｌ）は、送信時において常時一定の大きさに保たれる。
【００３８】
送信部６における利得は、高出力レベル用増幅部１７と低出力レベル用増幅部１８との動作切り替え（消費電流切り替え）により大きく非連続に変化する利得と、減衰器３０および可変利得増幅器１６における細かく連続的に変化する利得との組み合わせによって、８０ｄＢの範囲で所望値が得られるようになっている。
【００３９】
なお、携帯電話端末装置１は、図１２に示す基地局２００のセル範囲２１０内、すなわち基地局２００と携帯電話端末装置１との距離がＤ１（＝０）からＤ４の範囲内で動作するものとする。そして、基地局２００と携帯電話端末装置１との距離のみに依存して、携帯電話端末装置１の送信出力レベルを変化させる必要があるとする。図２（ａ）〜（ｃ）は、基地局との距離と、切り替え増幅部１９、減衰器３０および可変利得増幅器１６における利得との関係を示した図である。
【００４０】
なお、要求される送信出力レベルは、基地局２００との距離がＤ１のときには−５３ｄＢｍ、距離がＤ２のときには−２８ｄＢｍ、距離がＤ３のときには＋１２ｄＢｍ、そして、距離がＤ４のときには、＋２７ｄＢｍとしている。そして、送信出力レベルが＋１２ｄＢｍになったときに、切り替え増幅部１９における動作切り替えを行うとしている。
【００４１】
図２（ａ）および（ｂ）に示すように、動作切り替えの直前と直後とで送信部６全体の利得を変化させないためには、増幅部１７および１８の動作切り替えと、減衰器３０の減衰量調整とを同じタイミングで行う必要がある。したがって、動作切り替え時における、図２（ａ）に示す切り替え増幅部１９の利得変化量と、図２（ｂ）に示す減衰器３０の利得変化量とは、相補的な関係、つまり和がゼロになるようになっていなければならない。
【００４２】
これらの要件を満たすために、本実施形態に係る携帯電話端末装置１は、従来の携帯電話端末装置においてそれぞれ個別の制御電圧によって制御されていた、増幅部１７および１８、および、減衰器３０を、一本の電圧供給ライン１０から供給される基準電圧Ｖｒｅｆ（Ｈ）のみによって制御している。
【００４３】
そして、図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、切り替え増幅部１９、減衰器３０および可変利得増幅器１６を制御するために、各制御電圧（基準電圧Ｖｒｅｆ（Ｈ）、基準電圧Ｖｒｅｆ（Ｌ）、利得制御電圧Ｖｃ（ＲＦ）および基準電圧Ｖｃ（ＩＦ））は、図３（ａ）〜（ｄ）のように調整される。
【００４４】
具体的には、基準電圧Ｖｒｅｆ（Ｈ）は、図３（ａ）に示すように、基地局との距離がＤ１からＤ３の間（送信出力レベルが−５３ｄＢｍから＋１２ｄＢｍの間）には、２．５Ｖの大きさで供給される。そして、基準電圧Ｖｒｅｆ（Ｈ）は、動作切り替えが行われるときに２．７Ｖの大きさに切り替えられ、基地局との距離がＤ３からＤ４の間（送信出力レベルが＋１２ｄＢｍから＋２７ｄＢｍの間）では、２．７Ｖの大きさで供給される。このように、基準電圧Ｖｒｅｆ（Ｈ）は、動作切り替え時にその大きさが非連続的に変化させられる。動作切り替えによる切り替え増幅部１９の利得変化量は１５ｄＢである。なお、切り替え増幅部１９における動作切り替えを実現するために、基準電圧Ｖｒｅｆ（Ｌ）は、図３（ｂ）に示すように常時２．７Ｖの一定の大きさで供給される。
【００４５】
また、利得制御電圧Ｖｃ（ＲＦ）は、図３（ｃ）に示すように、基地局との距離がＤ１からＤ２の間（送信出力レベルが−５３ｄＢｍから−２８ｄＢｍの間）では、減衰器３０の動作閾値未満である１．３Ｖ以下（図３（ｃ）では１．３Ｖとしている）の大きさで供給され、基地局との距離がＤ２からＤ４の間で増加するにしたがって、１．３Ｖから１．８Ｖに直線的に増加させられる。ここで特筆すべきは、動作切り替え時において利得制御電圧Ｖｃ（ＲＦ）の大きさを特に調整しないということである。
【００４６】
また、利得制御電圧Ｖｃ（ＩＦ）は、図３（ｄ）に示すように、基地局との距離がＤ１からＤ２の間（送信出力レベルが−５３ｄＢｍから−２８ｄＢｍの間）では、距離が増すにしたがって、Ｖ１からＶ２に直線的に増加させられる。そして、基地局との距離がＤ２とＤ４の間では、Ｖ２の大きさで一定に保たれる。このように、利得制御電圧Ｖｃ（ＩＦ）の大きさも、動作切り替え時には、特別に変化させることはない。
【００４７】
なお、キャリア信号レベルが低い中間周波部１３で利得を下げると、Ｃ／Ｎ比が小さくなってしまうので、可変利得増幅器１６の利得調整は、ごく小さな送信出力レベルが必要な範囲でのみ調整するようにしている。
【００４８】
本実施形態に係る携帯電話端末装置１は、基準電圧Ｖｒｅｆ（Ｈ）によって複数の利得調整器を一括して制御する構成を有することにより、５台の利得調整器（可変利得増幅器１６、減衰器３０、電力増幅器４０、５０および６０）の利得調整を４種類の制御電圧の調整で行っている。また、そのうちの１種類（基準電圧Ｖｒｅｆ（Ｌ））は大きさの調整を要さないために、実質的には３種類の制御電圧を調整すれば良いようにしている。
【００４９】
そして、図３（ａ）〜（ｄ）に示すように、携帯電話端末装置１では、基準電圧Ｖｒｅｆ（Ｈ）の大きさを変化させるだけで、切り替え増幅部１９の動作切り替えと、動作切り替えに伴う減衰器３０の減衰量調整が行われるようにしている。このように、一つの電圧によって複数の利得調整器を一括して制御すれば、各利得調整器の制御タイミングにずれが生じることがない。
【００５０】
したがって、切り替え増幅部１９が図２（ａ）に示す動作切り替え前の利得状態（Ａ点）にあるときには、減衰器３０も図２（ｂ）に示す動作切り替え前の利得状態（Ａ点）にあり、また、切り替え増幅部１９が図２（ａ）に示す動作切り替え後の利得状態（Ｂ点）にあるときには、減衰器３０も図２（ｂ）に示す動作切り替え後の利得状態（Ｂ点）にあることになる。よって、動作切り替え時に送信部６全体における利得が所望の値から外れることがない。
【００５１】
一方、従来のように、５台の利得調整器のそれぞれを、個別に供給された制御電圧を用いて個別に制御する場合には、５種類の制御電圧が必要である。また、例え、同じ高出力レベル用増幅部１７に含まれる電力増幅器５０および６０を同じ制御電圧で制御していたとしても、図４（ａ）〜（ｄ）に示すように、４種類の制御電圧を個別に調整する必要がある。
【００５２】
図４（ａ）〜（ｄ）は、図１に示す高出力レベル用増幅部１７および低出力レベル用増幅部１８、減衰器３０および可変利得増幅器１６のそれぞれを個別の利得制御電圧Ｖｃｔｌ（ａ）、利得制御電圧Ｖｃｔｌ（ｂ）、利得制御電圧Ｖｃｔｌ（ｃ）および利得制御電圧Ｖｃｔｌ（ｄ）を用いて個別に制御した場合の、基地局２００との距離と各利得制御電圧との関係を示した予想図である。
【００５３】
図４（ｃ）に示すように、各利得調整部を個別に制御した場合、動作切り替え時に、利得制御電圧Ｖｃｔｒｌ（ｃ）を大きく変化させなければならない。このような電圧調整を行った場合、フィードバック制御の時間遅れなどによって各利得制御電圧の調整タイミングのずれが発生した場合に、送信部６全体の利得が理想値から大きく外れることになる。
【００５４】
しかしながら、本実施形態に係る携帯電話端末装置１は、電力増幅器４０の利得調整と、減衰器３０の減衰量調整とを一つの基準電圧Ｖｒｅｆ（Ｈ）の調整のみによって行えるようにしているので、各電圧の調整タイミングがばらつくという問題が生じない。したがって、動作切り替えを行うときに、携帯電話端末装置１の送信出力レベルに乱れが生じることがない。
【００５５】
以下では、上述のように基準電圧Ｖｒｅｆ（Ｈ）の調整のみによって切り替え増幅部１９における動作切り替えと、減衰器３０の減衰量調整とを行うことができる、切り替え増幅部１９および減衰器３０の具体的な回路構成の一例を説明する。
【００５６】
図５は、切り替え増幅部１９の具体的な回路構成の一例を示している。高出力レベル用増幅部１７に含まれる電力増幅器（前置増幅器）４０および電力増幅器５０、および、低出力レベル用増幅部１８に含まれる電力増幅器６０は、一般的な構成を有する電力増幅器であって、それぞれ入力整合回路４１、５１および６１と、ベースバイアス回路４２、５２および６２と、エミッタ電極が接地されたバイポーラトランジスタ４３、５３および６３とを備えている。
【００５７】
入力整合回路４１、５１および６１は、それぞれバイポーラトランジスタ４３、５３および６３のベース電極に接続されており、出力整合回路５４、６４は、バイポーラトランジスタ５３および６３のコレクタ電極に接続されている。ベースバイアス回路４２、５２および６２は、それぞれバイポーラトランジスタ４３、５３および６３のベース電極に電圧を供給する回路である。バイポーラトランジスタ４３、５３および６３のコレクタ電極には、それぞれコレクタ電圧Ｖｃｃ１、Ｖｃｃ２およびＶｃｃ３が供給される。
【００５８】
電圧調整回路７０は、一端が電圧供給点４４に接続されており、他端であるバイポーラトランジスタ７４のコレクタ電極が、バイポーラトランジスタ６３のベース電極と入力整合回路６１との間に接続されている。
【００５９】
図５に示す電圧調整回路７０の抵抗７１、７２および７３の抵抗値の上限値と下限値は、高周波（ノイズ）が侵入したときに、電力増幅器６０の利得が変化したり、動作切り替えの誤作動が生じたりすることを防ぐように設定される。例えば、アイソレーションが１０ｄＢ未満であると高周波信号が侵入するので、抵抗７１、７２および７３の下限値は１００Ωとされる。また、抵抗７１、７２および７３における電圧降下が約０．１Ｖを超えると、利得制御特性に無視できない影響を及ぼすおそれがあるので、これを考慮して上限値を決めることができる。具体的には、ベース・リーク電流が１μＡ流れるとすると、一般的なオームの法則より、抵抗７１、７２および７３の上限値は１００ｋΩとされる。
【００６０】
バイポーラトランジスタ４３、５３、６３および７４のＯＮ／ＯＦＦ制御は、ベース電極とエミッタ電極との電位差（ベース・エミッタ間電圧Ｖｂｅ）を調整することによって行われる。ここで、バイポーラトランジスタ４３、５３、６３および７４のエミッタ電極は接地されているため、実質的にはベース電極に供給される電圧の調整により、バイポーラトランジスタ４３および５３のＯＮ／ＯＦＦ制御が行われる。
【００６１】
図５に示すバイポーラトランジスタ４３、５３、６３および７４は、すべて同じ半導体基板上に同一製造工程で作成されたものであって、電流遮断電圧Ｖｉはいずれも１．３Ｖである。バイポーラトランジスタ４３、５３、６３および７４は、ベース・エミッタ間電圧Ｖｂｅが電流遮断電圧Ｖｉより大きくなったとき（Ｖｂｅ＞Ｖｉ）にＯＮになり、電流遮断電圧Ｖｉ以下のとき（Ｖｂｅ≦Ｖｉ）にＯＦＦになる。
【００６２】
このように、バイポーラトランジスタ４３、５３および６３は同じ特性を有するトランジスタであるが、電圧調整回路７０を設け、また、バイポーラトランジスタ６３に基準電圧Ｖｒｅｆ（Ｌ）を供給することによって、バイポーラトランジスタ４３および５３がＯＮ（ＯＦＦ）状態のときには、バイポーラトランジスタ６３がＯＦＦ（ＯＮ）状態になるように回路設計がなされている。
【００６３】
より具体的には、電圧供給点４４に２．５Ｖの基準電圧が供給されたときには、バイポーラトランジスタ４３および５３におけるベース・エミッタ間電圧が１．３Ｖ未満になって、バイポーラトランジスタ４３および５３がＯＦＦ状態になる。
【００６４】
また、同じく、電圧供給点４４に２．５Ｖの基準電圧が供給されたときには、バイポーラトランジスタ７４におけるベース・エミッタ間電圧が１．３Ｖ未満になって、バイポーラトランジスタ７４がＯＦＦ状態になる。そして、ベースバイアス回路６２から供給されている電圧Ｖｂｂ３（１．３Ｖ以上）と、バイポーラトランジスタ７４のコレクタ電圧Ｖｃｃ４とによって決まるバイポーラトランジスタ６３のベース電圧は、１．３Ｖ以上になり、バイポーラトランジスタ６３はＯＮ状態になり、低出力レベル用増幅部１８で増幅が行われる。このときの低出力レベル用増幅部１８の利得は、図２（ａ）に示すように１５ｄＢであり、消費電流は５０ｍＡである。
【００６５】
一方、電圧供給点４４に２．７Ｖの基準電圧Ｖｒｅｆ（Ｈ）が供給されているときには、バイポーラトランジスタ４３および５３のベース電圧が１．３Ｖ以上になって、バイポーラトランジスタ４３および５３がＯＮ状態になり、高出力レベル用増幅部１７で増幅が行われる。このときの高出力レベル用増幅部１７の利得は、図２（ａ）に示すように３０ｄＢであり、消費電流は１００ｍＡである。
【００６６】
また、同じく、電圧供給点４４に２．７Ｖの基準電圧Ｖｒｅｆ（Ｈ）が供給されているときには、バイポーラトランジスタ７４におけるベース・エミッタ間電圧が１．３Ｖ以上になって、バイポーラトランジスタ７４がＯＮ状態になる。そして、ベースバイアス回路６２から供給されている電圧Ｖｂｂ３（１．３Ｖ以上）と、バイポーラトランジスタ７４のコレクタ電圧Ｖａｄとによって決まるバイポーラトランジスタ６３のベース電圧は、１．３Ｖ未満になり、バイポーラトランジスタ６３はＯＦＦ状態になる。
【００６７】
図６は、図５に示した切り替え増幅部１９と合わせて使用される減衰器３０の回路構成の一例を示している。図６に示す減衰器３０ａは、電界効果トランジスタ３２と抵抗３１および３３とで構成された可変抵抗部３８、信号入力端子３５、信号出力端子３７、利得制御電圧印加端子３４、および、基準電圧印加端子３６を備えている。中間周波部１３から出力された音声信号は、信号入力端子３５に入力されて、可変抵抗部３８において所定の大きさまで減衰させられて、信号出力端子から出力される。
【００６８】
図６に示す抵抗３１および３３は、高周波（ノイズ）の侵入によって減衰器３０ａの利得に変化が生じることを防止するために設けられている。抵抗３１は、その一端が利得制御電圧印加端子３４に接続されており、他端が、ゲート電極に接続されている。また、抵抗３３は、その一端が電界効果トランジスタ３２のソース電極と信号出力端子３７との間に接続され、他端は基準電圧印加端子３６に接続されている。
【００６９】
そして例えば、アイソレーションが２０ｄＢ未満であると、電界効果トランジスタ３２に高周波信号が侵入するので、抵抗３１および３３の下限値は１ｋΩとされる。また、抵抗３１および３３における電圧降下が約０．１Ｖを超えると、利得制御特性に無視できない影響を及ぼすおそれがあるので、これを考慮して上限値を決めることができる。例えば、ゲート・リーク電流が１μＡ流れるとした場合、一般的なオームの法則より、抵抗３１および３３の上限値は１００ｋΩとされる。
【００７０】
減衰器３０ａにおける減衰量は、可変抵抗部３８の抵抗値によって決まる。図６に示す回路構成の場合、可変抵抗部３８における抵抗値の大きさは、電界効果トランジスタ３２のゲート−ソース間の電位差（ゲート・ソース間電圧Ｖｇｓ）によって決まる。ゲート・ソース間電圧Ｖｇｓは、利得制御電圧印加端子３４に供給される利得制御電圧Ｖｃ（ＲＦ）と、基準電圧印加端子３６に供給される基準電圧Ｖｒｅｆ（Ｈ）とによって決まる。よって、減衰量の調整は、利得制御電圧Ｖｃ（ＲＦ）と基準電圧Ｖｒｅｆ（Ｈ）とを制御することによって行われる。
【００７１】
図７は、図６に示す減衰器３０ａに供給される利得制御電圧Ｖｃ（ＲＦ）と、基準電圧Ｖｒｅｆ（Ｈ）と、減衰量との関係を示した図である。基準電圧Ｖｒｅｆ（Ｈ）が２．５Ｖの場合に、減衰器３０ａの動作閾値となる利得制御電圧Ｖｃ（ＲＦ）は１．３Ｖであり、この場合、太実線で示すように、利得制御電圧Ｖｃ（ＲＦ）を１．３〜１．８Ｖの範囲で調整することによって減衰量が変化する。また、基準電圧Ｖｒｅｆ（Ｈ）が２．５Ｖの場合に、減衰器３０ａの動作閾値となる利得制御電圧Ｖｃ（ＲＦ）は１．５Ｖとなり、この場合、太破線で示すように、利得制御電圧Ｖｃ（ＲＦ）を１．５Ｖ〜２．０Ｖの範囲で調整することによって減衰量が変化する。
【００７２】
そして、図３（ａ）および（ｃ）に示したように基準電圧Ｖｒｅｆ（Ｈ）と利得制御電圧Ｖｃ（ＲＦ）を調整する場合、切り替え増幅部１９における動作切り替えは、基準電圧Ｖｒｅｆ（Ｈ）が２．５Ｖの場合に減衰器３０ａの減衰量が最小になる、利得制御電圧Ｖｃ（ＲＦ）が１．８Ｖのときに行われる。そして、このときには、利得制御電圧Ｖｃ（ＲＦ）の値を特別に変化させるような制御は行われない。
【００７３】
なお、本実施形態では、送信出力レベルが１２ｄＢｍのときに動作切り替えを行うとしているが、動作切り替えは、切り替え増幅部１９の利得変化を相殺するように減衰器３０ａの減衰量が変化するような利得制御電圧Ｖｃ（ＲＦ）の区間内（図７では１．５〜１．８Ｖ）で行われるようになっていればよい。
【００７４】
図８は、基地局との距離と、本実施形態に係る携帯電話端末装置１の送信出力レベルを示す図である。従来の携帯電話端末装置では、図１４に示したように、動作切り替え時に送信出力レベルが乱れていたが、本実施形態に係る携帯電話端末装置１によれば、動作切り替え時にも送信出力レベルが乱れることがない。これは、図３（ａ）〜（ｄ）に示したように、基準制御電圧Ｖｒｅｆ（Ｈ）の大きさを変化させるだけで、使用される増幅部１７および１８の切り替えと、増幅部１７および１８の切り替えに伴う減衰器３０ａの減衰量調整とが行われるようになっているためである。
【００７５】
本実施形態に係る携帯電話端末装置１は、複数の利得調整器が、１本の電圧供給ラインから供給される電圧の切り替えのみによって制御されるようになっているので、複数の利得調整器を同じタイミングで制御することができる。よって、使用される電力増幅器４０、５０および６０の切り替えと、電力増幅器４０、５０および６０の切り替えに伴う減衰器３０の減衰量の調整とのタイミングがずれることがなく、動作切り替え時に送信出力レベルが乱れることがない。このように、本実施形態に係る携帯電話端末装置１を用いれば、簡単に高精度な制御を行うことができ、従来よりも高品質な通話が可能になる。
【００７６】
また、本実施形態に係る携帯電話端末装置１は、複数の電圧の個別的な調整によって行われていた従来の携帯電話端末装置と比較して、電源電圧が急激に変動した場合の利得調整が簡単なために、すみやかに所望の利得を得ることができる。また、制御しなければならない電圧の数が減れば、それだけ各制御電圧のばらつきの問題も軽減する。
【００７７】
さらに、高周波部１４の電力増幅器４０、５０および６０や減衰器３０は一枚の半導体基板上に形成することができるので、個別に作成された電力増幅器や減衰器を組み合わせて使用する場合よりも小型化が容易になる。高周波部１４を形成する基板は、ガリウム砒素（ＧａＡｓ）基板や、シリコン（Ｓｉ）基板や、シリコン・ゲルマニウム（ＳｉＧｅ）基板等の半導体基板を用いればよく、また、セラミック基板や樹脂基板を用いてもよい。特に、シリコン基板あるいはシリコン・ゲルマニウム基板等の半導体基板を用いる場合には、同じ基板上に制御部４のマイコン・ロジック部１１も形成することができる。
【００７８】
高周波部１４の複数の電力増幅器４０、５０および６０を同じ半導体基板上に形成すると、電力増幅器４０、５０および６０等が有するバイポーラトランジスタ４３、５３および６３の電流増幅率（ｈｆｅ）を揃えられるために、ベースバイアス回路４２、５２および６２等における電圧補正がより容易になる。また、同様に、複数の電力増幅器４０、５０および６０と減衰器３０とを同じ半導体基板上に形成すると、減衰器３０が有する電界効果トランジスタ３２の閾値のばらつきと、電力増幅器４０、５０および６０に含まれるバイポーラトランジスタ４３、５３および６３の電流増幅率のばらつきとを考慮した回路設計や電圧補正が容易になる。
【００７９】
なお、実際には、フィルタ２０のような、切り替え増幅部１９、減衰器３０および可変利得増幅器１６以外の構成要素による減衰作用を考慮して送信出力レベル調整が行われる。上記実施形態において、携帯電話端末装置１が最大出力（＋２７ｄＢｍ）で動作しているときには、各部における信号レベルは、電力増幅器５０の出力端で＋２７ｄＢｍ、電力増幅器４０の出力端で＋１２ｄＢｍ、減衰器３０の出力端で−３ｄＢｍ、フィルタ２０の出力端で−２ｄＢｍ、可変利得増幅器１６の出力端で＋１ｄＢｍ、ミキサの出力端で−１５ｄＢｍとなる。携帯電話端末装置１のフィルタ２０の出力端は１９５０ＭＨｚ帯で動作する。
【００８０】
なお、携帯電話端末装置１は、ＷＣＤＭＡ以外にも、ＣＤＭＡ（ＩＳ−９５）（CDMA：Code Division Multiple Access）、ＣＤＭＡ２０００、ＧＳＭ(Global System for Mobile Communications)、ＥＤＧＥ(Enhanced Data GSM Environment)、ＵＭＴＳ(Universal Mobile Telecommunications)、ＰＣＳ(Personal communication Services)、ＰＤＣ(Personal Digital Cellular)、ＰＨＳ(Personal Handyphone System)等の各種ディジタル移動体通信方式で用いることもできる。また、携帯電話端末装置１の送信部６は、携帯電話以外の通信端末装置にも採用可能であることは言うまでもない。
【００８１】
なお、各増幅部１７および１８において用いられる電力増幅器の数はいくつであってもよい。また、上記実施形態では高出力レベル用増幅部１７と低出力レベル用増幅部１８の２つの増幅部を使用したが、さらに多くの増幅部が設けられても良い。また、増幅部が縦列接続される構成になっていてもよい。
【００８２】
なお、図６に示す減衰器３０ａの可変抵抗部３８は、直列接続された複数の電界効果トランジスタを有していてもよい。また、図６では、可変利得増幅器１６の可変抵抗部３８に、電界効果トランジスタ３２が用いられた例を示したが、電界効果トランジスタ３２の代わりにダイオードなどの素子が用いられるようにしてもよい。
【００８３】
また、図６では、減衰器の可変抵抗部３８を構成する電界効果トランジスタのゲートの本数が１本である構成を示したが、複数本のゲート（マルチゲートタイプ）が用いられるようにしてもよい。用いられるゲートの本数が多くなる程、利得制御幅が広くなり、また、高い入力信号であっても歪み特性の劣化を抑制した利得制御が可能になる。
【００８４】
（第２の実施形態）
図１に示す制御部４で生成される各電圧は、実際には、電源電圧の揺らぎや回路特性のバラツキによる誤差を有している。よって、減衰器３０や切り替え増幅部１９に実際に供給される電圧Ｖｐ(Ｖｒｅｆ（Ｈ）)は、次式（１）で表される。
Ｖｐ(Ｖｒｅｆ（Ｈ）)＝Ｖｒｅｆ（Ｈ）＋ｄＶ    …（１）
なお、一般に誤差ｄＶは、基準電圧Ｖｒｅｆ（Ｈ）の±３％程度である。
【００８５】
図９は、図１に示す減衰器３０の回路の一例である、本実施形態に係る携帯電話端末装置１の減衰器３０ｂを示している。図９に示す減衰器３０ｂは、図６に示した減衰器３０ａに、終端が接地された抵抗２３１を追加した構成になっている。抵抗３３と、抵抗２３１は、基準電圧Ｖｒｅｆ（Ｈ）を分圧する分圧部２３０を構成している。なお、図９に示す減衰器３０ｂの構成要素のうち、図６に示した減衰器３０ａの構成要素と同じものには、同じ参照符号を付して説明を省略する。また、図１に示す携帯電話端末装置１の説明は、第１の実施形態ですでに行っているため省略する。
【００８６】
分圧部２３０は、基準電圧Ｖｒｅｆ（Ｈ）の誤差ｄＶに基づく減衰量の誤差を低減するために設けられている。図９に示す抵抗３３の抵抗値をＲ１、抵抗２３１の抵抗値をＲ２とすると、電界効果トランジスタ３２のソース電極への、誤差ｄＶを考慮した印加電圧Ｖｐｓは、次式（２）で表される。
Ｖｐｓ＝Ｖｓ＋ｄＶｓ
＝（Ｒ１／（Ｒ１＋Ｒ２））×Ｖｐ(Ｖｒｅｆ（Ｈ）)    …（２）
ここで、ｄＶｓは、電界効果トランジスタ３２のソース電極への印加電圧Ｖｓの誤差である。式（２）に示すように、分圧部２３０が設けられた場合には、電界効果トランジスタ３２のソース電極への印加電圧およびその誤差ｄＶｓの大きさは、分圧部２３０が設けられていない場合の（Ｒ１／（Ｒ１＋Ｒ２））倍になる。
【００８７】
分圧部２３０を設けて電界効果トランジスタ３２への印加電圧を低減することによって、印加電圧の誤差が小さくなると、次式（３）で表される減衰量の誤差ｄＡｔｔも抑制される。
ｄＡｔｔ＝ＧＳ×ｄＶｓ
＝ＧＳ×（Ｒ１／（Ｒ１＋Ｒ２））×ｄＶ    …（３）
ここで、ＧＳは、減衰器３０ｂに固有の利得制御感度である。
【００８８】
図１０には、抵抗値Ｒ１およびＲ２、基準電圧Ｖｒｅｆ（Ｈ）＿ＬおよびＶｒｅｆ（Ｈ）＿Ｈとその誤差ｄＶ、並びに、減衰量の誤差ｄＡｔｔの数値例を示している。図１０に示す「第１モード」とは、低出力レベル用増幅部１８を駆動するモードのことである。また、「第２モード」とは、高レベル出力用増幅部１７を駆動するモードのことである。第１モードおよび第２モードで用いられる基準電圧Ｖｒｅｆ（Ｈ）を区別するために、それぞれを、Ｖｒｅｆ（Ｈ）＿ＬおよびＶｒｅｆ（Ｈ）＿Ｈと記している。
【００８９】
図１０（ａ）に示すように、Ｒ１：Ｒ２を１：１にした場合には、減衰器３０ｂの減衰量の誤差は、抵抗２３１を設けていないこと以外の条件が同じ減衰器３０ａの減衰量の誤差の半分になる。なお、図１０に示す値は、基準電圧Ｖｒｅｆ（Ｈ）のバラツキを３％、減衰器３０ａおよび３０ｂの利得制御感度ＧＳを８０ｄＢ／Ｖとしたときの計算値である。設計例によれば、抵抗値Ｒ２の大きさは、１００〜１００ｋΩ程度であることが望ましい。なお、図７に示した特性と同じ減衰特性を得るためには、電界効果トランジスタ３２の閾値を＋０．１５Ｖにすればよい。
【００９０】
基準電圧Ｖｒｅｆ（Ｈ）の大きさを小さくすればするほど、また、抵抗値の比の値（Ｒ１／Ｒ２）を小さくすればするほど、ソース電極への印加電圧は小さくなるので、印加電圧の誤差、ひいては減衰量の誤差が小さくなる。そして、減衰量の誤差を最小にするには、ソース電極への印加電圧を０Ｖにすればよい。設計例によれば、図１０（ｂ）に示すように、Ｒ１を１２．５ｋΩ、Ｒ２を１ｋΩにし、基準電圧Ｖｒｅｆ（Ｈ）＿Ｌを０Ｖにした場合には、減衰量の誤差ｄＡｔｔも０になる。Ｒ２の大きさは、１００〜１００ｋΩ程度であることが望ましい。なお、図７に示した特性と同じ減衰特性を得るためには、電界電界効果トランジスタ３２の閾値を＋１．３Ｖにすればよい。
【００９１】
図９に示すように、抵抗２３１の終端は接地しているので、基準電圧Ｖｒｅｆ（Ｈ）＿Ｌを０Ｖにしたときに電界効果トランジスタ３２のソース電極への印加電圧は０Ｖになる。基準電圧Ｖｒｅｆ（Ｈ）＿Ｌの誤差ｄＶが０Ｖであれば、送信出力レベルにバラツキが生じにくくなって、通話品質を良好に保つことができる。また、基準電圧Ｖｒｅｆ（Ｈ）＿Ｌを０Ｖにすれば、携帯電話端末装置１の消費電力を低減する効果も得られる。なお、基準電圧Ｖｒｅｆ（Ｈ）＿Ｌが０Ｖのときには、第１の実施形態で図５を用いて説明した切り替え増幅部１９では、低出力レベル用増幅部１８が駆動する。
【００９２】
減衰器３０ｂにおける減衰量は、ソース−ゲート電極間の電位差によって決まる。よって、利得制御電圧Ｖｃ（ＲＦ）は、ソース電極への印加電圧と所望する減衰量とに応じた適当な大きさで印加すればよい。減衰器３０ａと同じ減衰特性を得るためには、減衰器３０ｂに供給する利得制御電圧Ｖｃ（ＲＦ）の大きさを、減衰器３０ａに供給する利得制御電圧Ｖｃ（ＲＦ）よりも所定の大きさだけ小さくすればよい。ここで、所定の大きさとは、電界効果トランジスタ３２のソース電極への印加電圧のうち、分圧部２３０を設けることによって低減された大きさである。減衰器３０ｂを用いた場合、減衰器３０ａを用いた場合よりも利得制御電圧Ｖｃ（ＲＦ）を小さくできるので、その誤差も小さくなる。よって、減衰器３０ｂを用いれば、減衰器３０ａを用いた場合よりも減衰量の誤差を低減することができる。
【００９３】
図１１は、図７をより一般化した図であって、基準電圧Ｖｒｅｆ（Ｈ）＿ＬおよびＶｒｅｆ（Ｈ）＿Ｈ、利得制御電圧Ｖｃ（ＲＦ）並びに減衰量の関係を示している。図１１に示す範囲Ｂは、同じ利得制御電圧Ｖｃ（ＲＦ）に対する、基準電圧Ｖｒｅｆ（Ｈ）＿ＬとＶｒｅｆ（Ｈ）＿Ｈとにおける減衰量の差が一定値Ｄになる範囲を示している。ここで一定値Ｄは、高出力レベル用増幅部１７と低出力レベル用増幅部１８との利得差を相殺する値である。基準電圧Ｖｒｅｆ（Ｈ）＿ＬおよびＶｒｅｆ（Ｈ）＿Ｈは、このような範囲Ｂを有するように選択されていればよい。そして、送信出力レベルの調整時において、基準電圧Ｖｒｅｆ（Ｈ）＿ＬとＶｒｅｆ（Ｈ）＿Ｈとの大きさの切り替えが、範囲Ｂ内で行われるようにすればよい。
【００９４】
本実施形態に係る減衰器３０ｂは、電界効果トランジスタ３２への印加電圧を調整する機能として、分圧部２３０を備えている。分圧部２３０を備えることにより、同じ基準電圧Ｖｒｅｆ（Ｈ）によって切り替え増幅部１９と減衰器３０ｂとを制御する場合でも、切り替え増幅部１９に供給される電圧と、減衰器３０ｂの減衰量を調整する実質的な電圧との大きさを異ならせることができる。
【００９５】
切り替え増幅部１９と減衰器３０ｂとの制御に同じ基準電圧Ｖｒｅｆ（Ｈ）を用いれば、切り替え増幅部１９と減衰器３０ｂとを同じタイミングで制御できるため、送信出力レベルのバラツキを抑制することができる。また、分圧部２３０を設けることによって減衰器３０ｂの制御電圧を低くすれば、減衰器３０ｂの減衰量の誤差、ひいては携帯電話端末装置１の出力レベルのバラツキを抑制することができる。
【００９６】
減衰器３０ｂと切り替え増幅部１９とを同じ基準電圧Ｖｒｅｆ（Ｈ）で制御する場合、減衰器３０ｂの減衰量と切り替え増幅部１９における増幅量との関係を考慮して設計する必要がある。このときに、減衰器３０ｂに分圧部２３０を設けるようにすれば、抵抗３３と抵抗２３１の比を調整することによって電界効果トランジスタ３２への印加電圧を調整できるので、減衰器３０ｂと切り替え増幅部１９の回路設計がより容易になる。
【００９７】
なお、以上の説明はあらゆる点において本発明の例示にすぎず、その範囲を限定しようとするものではない。よって、本発明の範囲を逸脱することなく種々の改良や変形を行うことができることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００９８】
本発明に係る送信機および携帯端末装置は、携帯電話端末装置など、移動体通信で用いる通信端末装置等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る携帯電話端末装置の構成の一例を示した図
【図２】基地局との距離と、切り替え増幅部の利得、減衰器の減衰量および可変利得増幅器の利得との関係を示した図
【図３】基地局との距離と、利得制御電圧Ｖｃ（ＩＦ）、基準電圧Ｖｒｅｆ（Ｈ）、利得制御電圧Ｖｃ（ＲＦ）および基準電圧Ｖｒｅｆ（Ｌ）との関係を示した図
【図４】高出力レベル用増幅部、低出力レベル用増幅部、減衰器、可変利得増幅器を個別の制御電圧で制御した場合の、基地局との距離と各制御電圧との関係を示した図
【図５】切り替え増幅部における回路構成の一例を示した図
【図６】減衰器における回路構成の一例を示した図
【図７】基準電圧Ｖｒｅｆ（Ｈ）および利得制御電圧Ｖｃ（ＲＦ）と、減衰量との関係を示した図
【図８】本発明の実施形態に係る携帯電話端末装置の送信出力レベル特性を示した図
【図９】本発明の第２の実施形態に係る減衰器の回路構成の例を示した図
【図１０】減衰器における減衰量の誤差等の数値例を示した図
【図１１】基準電圧Ｖｒｅｆ（Ｈ）および利得制御電圧Ｖｃ（ＲＦ）と、減衰量との関係を示した図
【図１２】基地局と、基地局のセル範囲と、携帯電話端末装置とを示した図
【図１３】従来の携帯電話端末装置の構成の一例を示した図
【図１４】従来の携帯電話端末装置の送信出力レベル特性を示した図
【符号の説明】
【０１００】
１  携帯電話端末装置
２  ベースバンド部
３  無線部．
４  制御部
５  受信部
６  送信部
７  デュプレクサ
８  アンテナ
１０  電圧供給ライン
１１  マイコン・ロジック部
１２  制御電圧調整部
１３  中間周波部
１４  高周波部
１５  ミキサ
１６  可変利得増幅器
１７  高出力レベル用増幅部
１８  低出力レベル用増幅部
２０  フィルタ
３０  減衰器
３１  抵抗
３２  電界効果トランジスタ
３３  抵抗
３４  利得制御電圧印加端子
３５  信号入力端子
３６  基準電圧印加端子
３７  信号出力端子
３８  可変抵抗部
４０  電力増幅器
４１  入力整合回路
４２  ベースバイアス回路
４３  バイポーラトランジスタ
４４  電圧供給点
５０  電力増幅器
５１  入力整合回路
５２  ベースバイアス回路
５３  バイポーラトランジスタ
５４  出力整合回路
６０  電力増幅器
６１  入力整合回路
６２  ベースバイアス回路
６３  バイポーラトランジスタ
６４  出力整合回路
７０  電圧調整回路
７１  抵抗
７２  抵抗
７３  抵抗
７４  バイポーラトランジスタ
【図１】
2006115441.tif 000003
【図２】
2006115441.tif 000004
【図３】
2006115441.tif 000005
【図４】
2006115441.tif 000006
【図５】
2006115441.tif 000007
【図６】
2006115441.tif 000008
【図７】
2006115441.tif 000009
【図８】
2006115441.tif 000010
【図９】
2006115441.tif 000011
【図１０】
2006115441.tif 000012
【図１１】
2006115441.tif 000013
【図１２】
2006115441.tif 000014
【図１３】
2006115441.tif 000015
【図１４】
2006115441.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成17年7月13日(2005.7.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６４】
また、同じく、電圧供給点４４に２．５Ｖの基準電圧が供給されたときには、バイポーラトランジスタ７４におけるベース・エミッタ間電圧が１．３Ｖ未満になって、バイポーラトランジスタ７４がＯＦＦ状態になる。そして、ベースバイアス回路６２から供給されている電圧Ｖｂｂ３（１．３Ｖ以上）と、バイポーラトランジスタ７４のコレクタ電圧Ｖａｄとによって決まるバイポーラトランジスタ６３のベース電圧は、１．３Ｖ以上になり、バイポーラトランジスタ６３はＯＮ状態になり、低出力レベル用増幅部１８で増幅が行われる。このときの低出力レベル用増幅部１８の利得は、図２（ａ）に示すように１５ｄＢであり、消費電流は５０ｍＡである。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７４】
図８は、基地局との距離と、本実施形態に係る携帯電話端末装置１の送信出力レベルを示す図である。従来の携帯電話端末装置では、図１４に示したように、動作切り替え時に送信出力レベルが乱れていたが、本実施形態に係る携帯電話端末装置１によれば、動作切り替え時にも送信出力レベルが乱れることがない。これは、図３（ａ）〜（ｄ）に示したように、基準電圧Ｖｒｅｆ（Ｈ）の大きさを変化させるだけで、使用される増幅部１７および１８の切り替えと、増幅部１７および１８の切り替えに伴う減衰器３０ａの減衰量調整とが行われるようになっているためである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９０】
基準電圧Ｖｒｅｆ（Ｈ）の大きさを小さくすればするほど、また、抵抗値の比の値（Ｒ１／Ｒ２）を小さくすればするほど、ソース電極への印加電圧は小さくなるので、印加電圧の誤差、ひいては減衰量の誤差が小さくなる。そして、減衰量の誤差を最小にするには、ソース電極への印加電圧を０Ｖにすればよい。設計例によれば、図１０（ｂ）に示すように、Ｒ１を１２．５ｋΩ、Ｒ２を１ｋΩにし、基準電圧Ｖｒｅｆ（Ｈ）＿Ｌを０Ｖにした場合には、減衰量の誤差ｄＡｔｔも０になる。Ｒ２の大きさは、１００〜１００ｋΩ程度であることが望ましい。なお、図７に示した特性と同じ減衰特性を得るためには、電界効果トランジスタ３２の閾値を＋１．３Ｖにすればよい。