(57)【要約】【課題】  消費電流の低減を図ることができる電力増幅モジュールを提供すること。【解決手段】  電力増幅モジュールは、第１通信モード用の第１増幅器と、第２通信モード用の第２増幅器と、第１又は第２増幅器をバイパスするバイパス線路と、所望の出力レベルが基準レベル以上の場合は、無線周波数信号を、通信モードに応じて、第１又は第２増幅器に供給し、所望の出力レベルが基準レベル未満の場合は、無線周波数信号をバイパス線路に供給する入力スイッチ回路と、所望の出力レベルが基準レベル以上の場合は、通信モードに応じて、第１増幅器から出力される第１増幅信号又は第２増幅器から出力される第２増幅信号を出力し、所望の出力レベルが基準レベル未満の場合は、バイパス線路から出力される無線周波数信号を出力する出力スイッチ回路と、を備える。【選択図】図１
2018085560.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１通信モード用の第１増幅器と、
第２通信モード用の第２増幅器と、
前記第１又は第２増幅器をバイパスするバイパス線路と、
所望の出力レベルが基準レベル以上の場合は、無線周波数信号を、通信モードに応じて、前記第１又は第２増幅器に供給し、前記所望の出力レベルが前記基準レベル未満の場合は、前記無線周波数信号を前記バイパス線路に供給する入力スイッチ回路と、
前記所望の出力レベルが前記基準レベル以上の場合は、前記通信モードに応じて、前記第１増幅器から出力される第１増幅信号又は前記第２増幅器から出力される第２増幅信号を出力し、前記所望の出力レベルが前記基準レベル未満の場合は、前記バイパス線路から出力される前記無線周波数信号を出力する出力スイッチ回路と、
を備える電力増幅モジュール。
【請求項２】
前記バイパス線路は、第１バイパス線路及び第２バイパス線路を含み、
前記第１バイパス線路には、前記第１通信モードの前記無線周波数信号が供給され、
前記第２バイパス線路には、前記第２通信モードの前記無線周波数信号が供給され、
前記出力スイッチ回路は、前記所望の出力レベルが前記基準レベル未満の場合は、前記通信モードに応じて、前記第１又は第２バイパス線路から出力される前記無線周波数信号を出力する、請求項１に記載の電力増幅モジュール。
【請求項３】
前記電力増幅モジュールは、
前記第１増幅器から出力される前記第１増幅信号又は前記第１バイパス線路から出力される前記無線周波数信号を前記出力スイッチ回路に供給するデュプレクサをさらに備える、請求項２に記載の電力増幅モジュール。
【請求項４】
前記電力増幅モジュールは、
前記第１増幅器及び前記第１バイパス線路が搭載された第１モジュールと、
前記第２増幅器及び前記第２バイパス線路が搭載された第２モジュールと、
前記第１モジュールと前記第２モジュールとの間を接続するモジュール間線路と、
をさらに備え、
前記第１及び第２通信モードの前記無線周波数信号は前記第１モジュールの入力端子に供給され、
前記入力スイッチ回路は、
前記所望の出力レベルが前記基準レベル以上の場合、前記第１通信モードの前記無線周波数信号を前記第１増幅器に供給し、前記第２通信モードの前記無線周波数信号を前記モジュール間線路を経由して前記第２増幅器に供給し、
前記所望の出力レベルが前記基準レベル未満の場合、前記第１通信モードの前記無線周波数信号を前記第１バイパス線路に供給し、前記第２通信モードの前記無線周波数信号を前記モジュール間線路を経由して前記第２バイパス線路に供給する、請求項２又は３に記載の電力増幅モジュール。
【請求項５】
前記電力増幅モジュールは、
前記第１増幅器が搭載された第１モジュールと、
前記第２増幅器及び前記バイパス線路が搭載された第２モジュールと、
前記第１増幅器から出力される前記第１増幅信号を前記出力スイッチ回路に供給するデュプレクサと、
前記第１モジュールと前記第２モジュールとの間を接続するモジュール間線路と、
をさらに備え、
前記第１及び第２通信モードの前記無線周波数信号は、前記第２モジュールの入力端子に供給され、
前記入力スイッチ回路は、
前記所望の出力レベルが前記基準レベル以上の場合、前記第１通信モードの前記無線周波数信号を前記モジュール間線路を経由して前記第１増幅器に供給し、前記第２通信モードの前記無線周波数信号を前記第２増幅器に供給し、
前記所望の出力レベルが前記基準レベル未満の場合、前記第１及び第２通信モードの前記無線周波数信号を前記バイパス線路に供給する、請求項１に記載の電力増幅モジュール。
【請求項６】
前記電力増幅モジュールは、前記第１又は第２増幅器における利得を制御する制御回路をさらに備え、
前記入力スイッチ回路は、前記制御回路から出力される制御信号に基づいて、前記通信モードに応じて、前記無線周波数信号を前記第１又は第２増幅器若しくは前記バイパス線路に供給する、請求項１から５のいずれか一項に記載の電力増幅モジュール。
【請求項７】
前記第１通信モードは３Ｇモード又は４Ｇモードを含み、
前記第２通信モードは２Ｇモードを含む、請求項１から６のいずれか一項に記載の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、電力増幅モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話機等の移動体通信機においては、基地局へ送信する無線周波数（ＲＦ：Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号の電力を増幅するために、電力増幅モジュールが用いられる。近年、電力増幅モジュールとして、複数の異なる通信規格（モード）のＲＦ信号に対応した構成が知られている。例えば、特許文献１には、第１のモードで動作する第１の電力増幅器を有する第１のブロックと、第２のモードで動作する第２の電力増幅器を有する第２のブロックとを備える電力増幅器システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−４２７００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＲＦ信号の増幅においては、ＲＦ信号のモード又は周波数帯域等により、基地局に送信するために必要な出力レベルが異なる。この点、特許文献１に開示される構成によると、ＲＦ信号の出力レベルに関わらず全てのＲＦ信号が電力増幅器により増幅されるため、電力増幅時に電流を過度に消費するという問題がある。
【０００５】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、消費電流の低減を図ることができる電力増幅モジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一側面に係る電力増幅モジュールは、第１通信モード用の第１増幅器と、第２通信モード用の第２増幅器と、第１又は第２増幅器をバイパスするバイパス線路と、所望の出力レベルが基準レベル以上の場合は、無線周波数信号を、通信モードに応じて、第１又は第２増幅器に供給し、所望の出力レベルが基準レベル未満の場合は、無線周波数信号をバイパス線路に供給する入力スイッチ回路と、所望の出力レベルが基準レベル以上の場合は、通信モードに応じて、第１増幅器から出力される第１増幅信号又は第２増幅器から出力される第２増幅信号を出力し、所望の出力レベルが基準レベル未満の場合は、バイパス線路から出力される無線周波数信号を出力する出力スイッチ回路と、を備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、消費電流の低減を図ることができる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】
【０００８】
【図１】本発明の第１実施形態である電力増幅モジュール１００Ａの構成を示す図である。
【図２】本発明の第２実施形態である電力増幅モジュール１００Ｂの構成を示す図である。
【図３】本発明の第３実施形態である電力増幅モジュール１００Ｃの構成を示す図である。
【図４】本発明の第４実施形態である電力増幅モジュール１００Ｄの構成を示す図である。
【図５】本発明の第５実施形態である電力増幅モジュール１００Ｅの構成を示す図である。
【図６】本発明の第６実施形態である電力増幅モジュール１００Ｆの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１０】
図１は、本発明の第１実施形態である電力増幅モジュール１００Ａの構成を示す図である。電力増幅モジュール１００Ａは、携帯電話機等のユーザ端末において、基地局に送信される送信信号を処理するための送信ユニットに含まれる。また、図１には図示されていないが、ユーザ端末は、基地局から受信した受信信号を処理するための受信ユニットも備える。送信ユニット及び受信ユニットは、例えば、１つの通信ユニットとして提供される。
【００１１】
電力増幅モジュール１００Ａは複数の通信規格（モード）に対応している。図１に示される例では、電力増幅モジュール１００Ａは、３Ｇ（第３世代移動通信システム）（第１通信モード）及び２Ｇ（第２世代移動通信システム）（第２通信モード）に対応する。電力増幅モジュール１００Ａが対応する通信規格はこれに限られず、例えば、４Ｇ（第４世代移動通信システム）（第１通信モード）又は５Ｇ（第５世代移動通信システム）に対応していてもよい。なお、本実施形態においては、電力増幅モジュール１００Ａが２つの通信規格に対応する例を示しているが、通信規格は３つ以上であってもよい。
【００１２】
また、電力増幅モジュール１００Ａは、複数の周波数帯域（バンド）に対応している。すなわち、電力増幅モジュール１００Ａは、複数の周波数帯域のＲＦ信号の電力を増幅する機能を有する。図１に示される例では、電力増幅モジュール１００Ａは、３Ｇのハイバンド及びローバンドと、２Ｇのハイバンド及びローバンドに対応する。なお、３Ｇのハイバンドには、例えばバンド１（周波数帯域：１９２０ＭＨｚ〜１９８０ＭＨｚ）等があり、ローバンドには、例えばバンド８（周波数帯域：８８０ＭＨｚ〜９１５ＭＨｚ）等がある。また、２Ｇは、例えばＧＳＭ（登録商標）（Ｇｌｏｂａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｍｏｂｉｌｅ  ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）のハイバンド及びローバンドである。なお、３Ｇ及び２Ｇの周波数帯域はこれに限られない。また、電力増幅モジュール１００Ａは、異なる周波数帯域の複数の送信信号を同時に送信するアップリンクキャリアアグリゲーションに対応していてもよい。
【００１３】
次に、電力増幅モジュール１００Ａの各構成要素について説明する。図１に示されるように、電力増幅モジュール１００Ａは、３Ｇ用モジュール１１０Ａ、２Ｇ用モジュール１２０Ａ及びデュプレクサ１３０を備える。
【００１４】
３Ｇ用モジュール１１０Ａ（第１モジュール）及び２Ｇ用モジュール１２０Ａ（第２モジュール）は、それぞれ、ハイバンド用及びローバンド用の２つの増幅経路を備える。具体的には、３Ｇ用モジュール１１０Ａは、スイッチ回路１０Ａ、電力増幅器２０ａ，２０ｂ、バンドスイッチ回路３０、入力端子ＩＮ１ａ，ＩＮ１ｂ及び出力端子ＯＵＴ１ａ，ＯＵＴ１ｂを備える。２Ｇ用モジュール１２０Ａは、スイッチ回路１２Ａ、電力増幅器２２ａ，２２ｂ、整合回路４０ａ，４０ｂ、アンテナスイッチ５０、入力端子ＩＮ２ａ，ＩＮ２ｂ及び出力端子ＯＵＴを備える。まず、３ＧのＲＦ信号を例として説明する。
【００１５】
３Ｇ用モジュール１１０Ａには、入力端子ＩＮ１ａを通じて３Ｇ（第１通信モード）又は２Ｇ（第２通信モード）のハイバンドのＲＦ信号が供給され、入力端子ＩＮ１ｂを通じて３Ｇ又は２ＧのローバンドのＲＦ信号が供給される。
【００１６】
スイッチ回路１０Ａ（入力スイッチ回路）は、スイッチＳＷ１ａ，ＳＷ１ｂを備える。スイッチＳＷ１ａは、入力端子ＩＮ１ａから供給される３Ｇ又は２ＧのハイバンドのＲＦ信号を、電力増幅器２０ａ、線路Ｌ１ａ又は線路Ｌ３ａに切り替えて出力する。同様に、スイッチＳＷ１ｂは、入力端子ＩＮ１ｂから供給される３Ｇ又は２ＧのローバンドのＲＦ信号を、電力増幅器２０ｂ、線路Ｌ１ｂ又は線路Ｌ３ｂに切り替えて出力する。当該ＲＦ信号の切り替えの詳細については後述する。
【００１７】
電力増幅器２０ａ（第１増幅器）及び電力増幅器２０ｂ（第１増幅器）は、それぞれ、ＲＦ信号の電力を増幅するための増幅器であり、トランジスタ（増幅素子）を用いて構成される。トランジスタは、例えば、ヘテロ接合バイポーラトランジスタ（ＨＢＴ：Ｈｅｔｅｒｏｊｕｎｃｔｉｏｎ  Ｂｉｐｏｌａｒ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等のバイポーラトランジスタである。トランジスタとして、電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ：Ｍｅｔａｌ−ｏｘｉｄｅ−ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｆｉｅｌｄ  Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を用いてもよい。具体的には、電力増幅器２０ａは、スイッチＳＷ１ａから供給されるハイバンドのＲＦ信号を増幅して、増幅信号（第１増幅信号）をバンドスイッチ回路３０に出力する。同様に、電力増幅器２０ｂは、スイッチＳＷ１ｂから供給されるローバンドのＲＦ信号を増幅して、増幅信号（第１増幅信号）をバンドスイッチ回路３０に出力する。なお、電力増幅器の段数は一段に限られず、二段以上であってもよい。
【００１８】
バンドスイッチ回路３０は、電力増幅器２０ａ，２０ｂ又は線路Ｌ１ａ，Ｌ１ｂから出力されるＲＦ信号の周波数帯域に基づいて、当該ＲＦ信号を対応する周波数帯域のデュプレクサ１３０に振り分けて出力する。
【００１９】
デュプレクサ１３０は、バンドスイッチ回路３０から供給されるＲＦ信号を、２Ｇ用モジュール１２０Ａが備えるアンテナスイッチ５０に出力する。デュプレクサ１３０は、例えば、低域通過フィルタ（ＬＰＦ）や帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）等を用いて構成される。なお、デュプレクサ１３０は、アンテナ（不図示）が受信する受信信号を処理するが、本明細書においては受信信号については説明を省略する。
【００２０】
アンテナスイッチ５０（出力スイッチ回路）は、供給されるＲＦ信号の通信モード及び周波数帯域に応じて当該ＲＦ信号を切り替えて、出力端子ＯＵＴを通じてアンテナに供給する。なお、アンテナスイッチ５０は、アンテナが受信する受信信号をデュプレクサ１３０に供給する。
【００２１】
次に、スイッチ回路１０ＡにおけるＲＦ信号の切り替えの構成について、ＲＦ信号がハイバンドである場合を例として説明する。なお、ローバンドについては、ハイバンドと同様であるため、詳細な説明を省略する。まず、スイッチＳＷ１ａに供給されるＲＦ信号が２Ｇである場合、当該ＲＦ信号は線路Ｌ３ａ（モジュール間線路）に供給される。線路Ｌ３ａは、３Ｇ用モジュール１１０Ａの出力端子ＯＵＴ１ａと２Ｇ用モジュール１２０Ａの入力端子ＩＮ２ａを接続するモジュール間線路である。従って、２ＧのＲＦ信号は、線路Ｌ３ａを経由して２Ｇ用モジュール１２０Ａに供給される。次に、スイッチＳＷ１ａに供給されるＲＦ信号が３Ｇであり、かつ所望の出力レベル（例えば、ＲＦ信号を基地局に送信するために必要な出力レベル）が基準レベル以上の場合（以下、増幅モードともよぶ。）、当該ＲＦ信号は電力増幅器２０ａに供給される。一方、スイッチＳＷ１ａに供給されるＲＦ信号が３Ｇであり、かつ所望の出力レベルが基準レベル未満の場合（以下、非増幅モードともよぶ。）、当該ＲＦ信号は線路Ｌ１ａ（第１バイパス線路）に供給される。線路Ｌ１ａは、電力増幅器２０ａを経由せず、スイッチＳＷ１ａとバンドスイッチ回路３０とを接続する。すなわち、線路Ｌ１ａは、電力増幅器２０ａをバイパスする線路（バイパス線路）である。線路Ｌ１ａに供給されたＲＦ信号は、電力増幅されることなく、バンドスイッチ回路３０に供給される。これにより、アンテナスイッチ５０（出力スイッチ回路）は、増幅モードの場合は、電力増幅器２０ａにより増幅された増幅信号を出力し、非増幅モードの場合は線路Ｌ１ａを経由したＲＦ信号を出力する。従って、非増幅モードの場合は、電力増幅器２０ａの動作を停止させることができるため、消費電流を低減させることができる。
【００２２】
次に、２ＧのＲＦ信号について説明する。２Ｇ用モジュール１２０Ａには、入力端子ＩＮ２ａを通じて２ＧのハイバンドのＲＦ信号が供給され、入力端子ＩＮ２ｂを通じて２ＧのローバンドのＲＦ信号が供給される。
【００２３】
スイッチ回路１２Ａ（入力スイッチ回路）は、スイッチＳＷ２ａ，ＳＷ２ｂを備える。スイッチＳＷ２ａは、入力端子ＩＮ２ａから供給されるハイバンドのＲＦ信号を、電力増幅器２２ａ又は線路Ｌ２ａに切り替えて出力する。同様に、スイッチＳＷ２ｂは、入力端子ＩＮ２ｂから供給されるローバンドのＲＦ信号を、電力増幅器２２ｂ又は線路Ｌ２ｂに切り替えて出力する。
【００２４】
電力増幅器２２ａ（第２増幅器），２２ｂ（第２増幅器）は、それぞれ、ＲＦ信号の電力を増幅するための増幅器であり、トランジスタにより構成される。具体的には、電力増幅器２２ａは、スイッチＳＷ２ａから供給されるハイバンドのＲＦ信号を増幅して、増幅信号（第２増幅信号）を整合回路４０ａに出力する。同様に、電力増幅器２２ｂは、スイッチＳＷ２ｂから供給されるローバンドのＲＦ信号を増幅して、増幅信号（第２増幅信号）を整合回路４０ｂに出力する。なお、電力増幅器の段数は一段に限られず、二段以上であってもよい。
【００２５】
整合回路４０ａ，４０ｂは、それぞれ、電力増幅器２２ａ，２２ｂとアンテナスイッチ５０との間のインピーダンスを整合させるための回路であり、キャパシタやインダクタを用いて構成される。図１に示される例においては、整合回路４０ａ，４０ｂは低域通過フィルタ（ＬＰＦ）により構成される。なお、整合回路４０ａ，４０ｂの構成はこれに限られず、例えば帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）等により構成されてもよい。また、３Ｇ用モジュール１１０Ａにおいては、整合回路４０ａ，４０ｂの代わりにデュプレクサ１３０を備えているため、整合回路を備えていなくてもよい。
【００２６】
２ＧのＲＦ信号においても、３ＧのＲＦ信号と同様に、スイッチＳＷ２ａに供給されるＲＦ信号が２Ｇであり、かつ増幅モードである場合、当該ＲＦ信号は電力増幅器２２ａに供給される。一方、スイッチＳＷ２ａに供給されるＲＦ信号が２Ｇであり、かつ非増幅モードである場合、当該ＲＦ信号は線路Ｌ２ａ（第２バイパス線路）に供給される。線路Ｌ２ａは、電力増幅器２２ａをバイパスする線路（バイパス線路）である。これにより、アンテナスイッチ５０は、増幅モードの場合は、電力増幅器２２ａにより増幅された増幅信号を出力し、非増幅モードの場合は線路Ｌ２ａを経由したＲＦ信号を出力する。従って、非増幅モードの場合は電力増幅器２２ａの動作を停止させることができるため、消費電流を低減させることができる。
【００２７】
上述の構成により、電力増幅モジュール１００Ａは、３Ｇ用モジュール１１０Ａにおいても２Ｇ用モジュール１２０Ａにおいても、ＲＦ信号の所望の出力レベルに応じて、ＲＦ信号が電力増幅器２０ａ，２０ｂ，２２ａ，２２ｂ又は線路Ｌ１ａ，Ｌ１ｂ，Ｌ２ａ，Ｌ２ｂに切り替えられて供給される。従って、電力増幅モジュールの所望の出力レベルが基準レベル未満の場合は、電力増幅器の動作を停止させることができるため、消費電流を低減させることができる。
【００２８】
また、電力増幅モジュール１００Ａにおいては、３Ｇ用モジュール１１０Ａの２つの入力端子ＩＮ１ａ，ＩＮ１ｂによって、３Ｇ及び２Ｇのハイバンド及びローバンドのＲＦ信号が供給される。すなわち、ＲＦ信号を生成する送信回路の出力端子も２つあれば足りるため、通信モード及び周波数帯域ごとに出力端子を設ける構成に比べて回路規模の増大が抑制される。
【００２９】
なお、電力増幅モジュール１００Ａにおいては、例えば特許文献１に開示される構成におけるモジュールに実装されたスイッチ回路等を利用して、スイッチ回路１０Ａ，１２Ａが形成されてもよい。これにより、スイッチ回路１０Ａ，１２Ａを設けるための端子を新たに追加する必要がなく、製造コストを抑えることができる。
【００３０】
また、電力増幅モジュール１００Ａが電力増幅器の利得を制御する制御回路を備えていた場合、スイッチ回路１０Ａ，１２Ａは、当該制御回路から出力される制御信号に基づいてＲＦ信号を電力増幅器２０ａ，２０ｂ，２２ａ，２２ｂ又は線路Ｌ１ａ，Ｌ１ｂ，Ｌ２ａ，Ｌ２ｂに供給する構造としてもよい。これにより、スイッチ回路１０Ａ，１２Ａを制御するための制御回路を新たに追加する必要がなく、製造コストを抑えることができる。
【００３１】
また、ＲＦ信号の所望の出力レベルの相違は、例えば、通信モード又は周波数帯域に応じて異なっていてもよい。具体的には、携帯電話機の送信信号として必要な出力電力のレベルは、例えば、マイナス数十ｄＢｍから数十ｄＢｍ程度である。
【００３２】
また、３Ｇ用の電力増幅器及び２Ｇ用の電力増幅器は、別個のモジュールに実装される構成に限られず、共通のモジュールに実装されていてもよい。また、図１においては、デュプレクサ１３０は３Ｇ用モジュール１１０Ａの外に実装される例が示されているが、デュプレクサは３Ｇ用モジュール上に実装されてもよい。また、図１においては、アンテナスイッチ５０は２Ｇ用モジュール１２０Ａ上に実装される例が示されているが、アンテナスイッチは２Ｇ用モジュールの外に実装されてもよい。なお、３Ｇ用モジュール及び２Ｇ用モジュールは、１つのチップ上で形成されてもよい。
【００３３】
図２は、本発明の第２実施形態である電力増幅モジュール１００Ｂの構成を示す図である。なお、電力増幅モジュール１００Ａと同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。第２実施形態以降では第１実施形態と共通の事柄についての記述を省略し、異なる点についてのみ説明する。特に、同様の構成による同様の作用効果については実施形態毎には逐次言及しない。電力増幅モジュール１００Ｂは、電力増幅モジュール１００Ａの構成に比べて、３Ｇ用モジュール１１０Ａの代わりに３Ｇ用モジュール１１０Ｂを備え、２Ｇ用モジュール１２０Ａの代わりに２Ｇ用モジュール１２０Ｂを備える。
【００３４】
電力増幅モジュール１００Ｂは、図１に示される電力増幅モジュール１００Ａに比べて、３Ｇ及び２ＧのＲＦ信号が共に２Ｇ用モジュール１２０Ｂに供給される点が異なる。具体的には、電力増幅モジュール１００Ｂにおいては、２Ｇ用モジュール１２０Ｂの入力端子ＩＮ２ａに３Ｇ又は２ＧのハイバンドのＲＦ信号が供給され、入力端子ＩＮ２ｂに３Ｇ又は２ＧのローバンドのＲＦ信号が供給される。
【００３５】
３Ｇ用モジュール１１０Ｂ及び２Ｇ用モジュール１２０Ｂは、それぞれ、スイッチ回路１０Ａ，１２Ａの代わりにスイッチ回路１０Ｂ，１２Ｂを備える。スイッチ回路１０Ｂは、スイッチＳＷ３ａ，ＳＷ３ｂを備える。スイッチＳＷ３ａ，ＳＷ３ｂは、それぞれ、図１に示されるスイッチ回路１２ＡにおけるスイッチＳＷ２ａ，ＳＷ２ｂと同様に、入力端子ＩＮ１ａ，ＩＮ１ｂから供給される３ＧのＲＦ信号を、電力増幅器２０ａ，２０ｂ又は線路Ｌ１ａ，Ｌ１ｂに切り替えて出力する。また、スイッチ回路１２Ｂは、スイッチＳＷ４ａ，ＳＷ４ｂを備える。スイッチＳＷ４ａ，ＳＷ４ｂは、それぞれ、図１に示されるスイッチ回路１０ＡにおけるスイッチＳＷ１ａ，ＳＷ１ｂと同様に、入力端子ＩＮ２ａ，ＩＮ２ｂから供給される３Ｇ又は２ＧのＲＦ信号を、電力増幅器２２ａ，２２ｂ、線路Ｌ２ａ，Ｌ２ｂ又は線路Ｌ４ａ，Ｌ４ｂに切り替えて出力する。線路Ｌ４ａ，Ｌ４ｂは、それぞれ、図１に示される線路Ｌ３ａ，Ｌ３ｂと同様に、２Ｇ用モジュール１２０Ｂの出力端子ＯＵＴ２ａ，ＯＵＴ２ｂと３Ｇ用モジュール１１０Ｂの入力端子ＩＮ１ａ，ＩＮ１ｂを接続するモジュール間線路である。
【００３６】
このような構成においても、電力増幅モジュール１００Ｂは、所望の出力レベルに応じて、増幅モードの場合はＲＦ信号を電力増幅器２０ａ，２０ｂ，２２ａ，２２ｂに供給し、非増幅モードの場合はＲＦ信号を線路Ｌ１ａ，Ｌ１ｂ，Ｌ２ａ，Ｌ２ｂに供給することができる。従って、電力増幅モジュール１００Ｂは、電力増幅モジュール１００Ａと同様の効果を得ることができる。
【００３７】
図３は、本発明の第３実施形態である電力増幅モジュール１００Ｃの構成を示す図である。なお、電力増幅モジュール１００Ａと同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。電力増幅モジュール１００Ｃは、電力増幅モジュール１００Ｂの構成に比べて、３Ｇ用モジュール１１０Ｂの代わりに３Ｇ用モジュール１１０Ｃを備える。
【００３８】
３Ｇ用モジュール１１０Ｃは、３Ｇ用モジュール１１０Ｂに比べて、スイッチ回路１０Ｂ及び線路Ｌ１ａ，Ｌ１ｂを備えない。すなわち、電力増幅モジュール１００Ｃにおいては、３Ｇ用モジュール１１０Ｃが電力増幅器をバイパスする線路を備えず、代わりに２Ｇ用モジュール１２０Ｂが備える線路Ｌ２ａ，Ｌ２ｂが３Ｇ及び２ＧのＲＦ信号において共用される。具体的には、２Ｇ用モジュール１２０Ｂの入力端子ＩＮ２ａ，ＩＮ２ｂに供給された３ＧのＲＦ信号は、それぞれ、増幅モードの場合は線路Ｌ４ａ，Ｌ４ｂを経由して３Ｇ用モジュール１１０Ｃに供給されるが、非増幅モードの場合は２Ｇ用モジュール１２０Ｂにおける線路Ｌ２ａ，Ｌ２ｂに供給される。なお、２ＧのＲＦ信号の処理については、図２に示される電力増幅モジュール１００Ｂにおける処理と同様であるため、詳細な説明は省略する。
【００３９】
このような構成においても、電力増幅モジュール１００Ｃは、所望の出力レベルに応じて、増幅モードの場合はＲＦ信号を電力増幅器２０ａ，２０ｂ，２２ａ，２２ｂに供給し、非増幅モードの場合はＲＦ信号を線路Ｌ２ａ，Ｌ２ｂに供給することができる。従って、電力増幅モジュール１００Ｃは、電力増幅モジュール１００Ａと同様の効果を得ることができる。
【００４０】
また、電力増幅モジュール１００Ｃにおいては、非増幅モードの場合に３ＧのＲＦ信号が、バンドスイッチ回路３０及びデュプレクサ１３０を経由せずにアンテナスイッチ５０に供給されることとなる。これにより、図２に示される構成に比べて、バンドスイッチ回路３０及びデュプレクサ１３０の経由に起因するＲＦ信号の減衰（例えば、数ｄＢ程度）を抑制することができる。従って、電力増幅モジュール１００Ｃは、電力増幅モジュール１００Ａ，１００Ｂに比べて、非増幅モードの場合の消費電流をさらに低減させることができる。ここで、３ＧのＲＦ信号がデュプレクサ１３０を経由せずに出力端子ＯＵＴから出力されると、電力増幅モジュール１００Ａ，１００Ｂに比べて３ＧのＲＦ信号の信号波形の整形レベルが劣化する可能性がある。しかし、非増幅モードの場合は、増幅モードの場合に比べて出力電力が小さいため、ＲＦ信号の送信における当該整形レベルの劣化の影響は小さいと言える。
【００４１】
図４は、本発明の第４実施形態である電力増幅モジュール１００Ｄの構成を示す図である。なお、電力増幅モジュール１００Ａと同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。電力増幅モジュール１００Ｄは、電力増幅モジュール１００Ａの構成に比べて、３Ｇ用モジュール１１０Ａの代わりに３Ｇ用モジュール１１０Ｄを備え、２Ｇ用モジュール１２０Ａの代わりに２Ｇ用モジュール１２０Ｃを備える。
【００４２】
電力増幅モジュール１００Ｄは、図１に示される電力増幅モジュール１００Ａに比べて、３ＧのＲＦ信号が３Ｇ用モジュール１１０Ｄに供給され、２ＧのＲＦ信号が２Ｇ用モジュール１２０Ｃにそれぞれ供給される点が異なる。具体的には、電力増幅モジュール１００Ｄにおいては、３Ｇ用モジュール１１０Ｄの入力端子ＩＮ３に３ＧのＲＦ信号が供給され、２Ｇ用モジュール１２０Ｃの入力端子ＩＮ４に２ＧのＲＦ信号が供給される。
【００４３】
３Ｇ用モジュール１１０Ｄは、スイッチ回路１０Ａの代わりに、スイッチＳＷ５を備えたスイッチ回路１０Ｃを備える。また、３Ｇ用モジュール１１０Ｄは、線路Ｌ１ａ，Ｌ１ｂの代わりに、電力増幅器２０ａ，２０ｂをバイパスする線路Ｌ５（バイパス線路）を備える。同様に、２Ｇ用モジュール１２０Ｃは、スイッチ回路１２Ａの代わりに、スイッチＳＷ６を備えたスイッチ回路１２Ｃを備える。また、２Ｇ用モジュール１２０Ｃは、線路Ｌ２ａ，Ｌ２ｂの代わりに、電力増幅器２２ａ，２２ｂをバイパスする線路Ｌ６（バイパス線路）を備える。
【００４４】
スイッチＳＷ５は、入力端子ＩＮ３から供給される３ＧのＲＦ信号がハイバンドであってもローバンドであっても、増幅モードの場合は当該ＲＦ信号を電力増幅器２０ａ，２０ｂに供給し、非増幅モードの場合は当該ＲＦ信号を線路Ｌ５に供給する。これにより、図１に示される３Ｇ用モジュール１１０Ａに比べて、電力増幅器をバイパスする線路を１本減らすことができる。なお、増幅モードの場合は、ＲＦ信号がいずれの周波数帯域であってもハイバンド用の電力増幅器２０ａ及びローバンド用の電力増幅器２０ｂの双方に供給され得るが、当該ＲＦ信号の周波数帯域に対応する側の電力増幅器をオンとし、対応しない側の電力増幅器をオフとしてもよい。なお、２Ｇ用モジュール１２０ＣにおけるＲＦ信号の処理については、３Ｇ用モジュール１１０ＤにおけるＲＦ信号の処理と同様であるため、詳細な説明は省略する。
【００４５】
このような構成においても、電力増幅モジュール１００Ｄは、所望の出力レベルに応じて、増幅モードの場合はＲＦ信号を電力増幅器２０ａ，２０ｂ，２２ａ，２２ｂに供給し、非増幅モードの場合はＲＦ信号を線路Ｌ５，Ｌ６に供給することができる。従って、電力増幅モジュール１００Ｄは、電力増幅モジュール１００Ａと同様の効果を得ることができる。
【００４６】
なお、図４に示されるように、本実施形態においては、アンテナスイッチ５０が２Ｇ用モジュール１２０Ｃに搭載されている。このように、アンテナスイッチ５０は２Ｇ用モジュール１２０Ｃ上に実装されてもよい。
【００４７】
図５は、本発明の第５実施形態である電力増幅モジュール１００Ｅの構成を示す図である。なお、電力増幅モジュール１００Ａと同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。電力増幅モジュール１００Ｅは、電力増幅モジュール１００Ａの構成に比べて、３Ｇ用モジュール１１０Ａの代わりに３Ｇ及び４Ｇ用モジュール１１０Ｅを備え、２Ｇ用モジュール１２０Ａの代わりに２Ｇ用モジュール１２０Ｄを備える。
【００４８】
３Ｇ及び４Ｇ用モジュール１１０Ｅは、３Ｇ及び４Ｇのハイバンド用、ローバンド用及びベリーローバンド用の３つの増幅経路を備える。具体的には、３Ｇ及び４Ｇ用モジュール１１０Ｅは、図１に示される３Ｇ用モジュール１１０Ａと比較して、スイッチ回路１０Ａの代わりにスイッチ回路１０Ｄを備え、電力増幅器２０ｃをさらに備える。また、２Ｇ用モジュール１２０Ｄは、ローバンド用の増幅経路を備えず、スイッチ回路１２Ａの代わりにスイッチ回路１２Ｄを備える。なお、ベリーローバンドとは、周波数がローバンドよりも低いバンドのことであり、例えばバンド１２（周波数帯域：６９９ＭＨｚ〜７１６ＭＨｚ）等がある。
【００４９】
スイッチ回路１０Ｄは、スイッチＳＷ１ａ及びスイッチＳＷ１ｃを備える。スイッチＳＷ１ｃは、入力端子ＩＮ１ｂから供給される３Ｇ及び４Ｇのローバンド又はベリーローバンドのＲＦ信号を、電力増幅器２０ｂ，２０ｃ又は線路Ｌ１ｂに切り替えて出力する。電力増幅器２０ｃ（第１増幅器）は、スイッチＳＷ１ｃから供給されるベリーローバンドのＲＦ信号を増幅して、増幅信号（第１増幅信号）をバンドスイッチ回路３０に出力する。
【００５０】
このような構成においても、電力増幅モジュール１００Ｅは、所望の出力レベルに応じて、増幅モードの場合はベリーローバンドのＲＦ信号を電力増幅器２０ｃに供給し、非増幅モードの場合は当該ＲＦ信号を線路Ｌ１ｂに供給することができる。従って、電力増幅モジュール１００Ｅは、電力増幅モジュール１００Ａと同様の効果を得ることができる。
【００５１】
なお、２Ｇ用モジュール１２０Ｄは、図１に示される２Ｇ用モジュール１２０Ａに比べて、ローバンド用の増幅経路を備えない。このように、３Ｇ及び４Ｇ用モジュール又は２Ｇ用モジュールが備える増幅経路は２つに限られず、１つであってもよく、又は３つ以上であってもよい。
【００５２】
また、図５に示されるように、電力増幅器をバイパスする線路Ｌ１ｂは複数のバンドのＲＦ信号において共用されていてもよく、又はそれぞれのバンドに固有の線路が備えられていてもよい。
【００５３】
図６は、本発明の第６実施形態である電力増幅モジュール１００Ｆの構成を示す図である。なお、電力増幅モジュール１００Ａと同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。電力増幅モジュール１００Ｆは、図５に示される電力増幅モジュール１００Ｅの構成に比べて、３Ｇ及び４Ｇ用モジュール１１０Ｅの代わりに３Ｇ及び４Ｇ用モジュール１１０Ｆを備え、２Ｇ用モジュール１２０Ｄの代わりに２Ｇ用モジュール１２０Ｅを備える。
【００５４】
３Ｇ及び４Ｇ用モジュール１１０Ｆは、３Ｇ及び４Ｇ用モジュール１１０Ｅと同様に、３Ｇ及び４Ｇのハイバンド用、ローバンド用及びベリーローバンド用の３つの増幅経路を備える。具体的には、３Ｇ及び４Ｇ用モジュール１１０Ｆは、図５に示される３Ｇ及び４Ｇ用モジュール１１０Ｅと比較して、スイッチ回路１０Ｄの代わりにスイッチ回路１０Ｅを備える。スイッチ回路１０Ｅは、スイッチＳＷ３ａ及びスイッチＳＷ１ｄを備える。スイッチＳＷ１ｄは、入力端子ＩＮ１ｂから供給されるＲＦ信号が２Ｇである場合、当該ＲＦ信号を線路Ｌ３ｂに供給し、入力端子ＩＮ１ｂから供給されるＲＦ信号が３Ｇ又は４Ｇである場合、当該ＲＦ信号を電力増幅器２０ｂ，２０ｃ又は線路Ｌ１ｂに切り替えて出力する。
【００５５】
また、２Ｇ用モジュール１２０Ｅは、図５に示されるハイバンド用の増幅経路の代わりにローバンド用の増幅経路を備え、スイッチ回路１２Ｄの代わりにスイッチ回路１２Ｅを備える。スイッチ回路１２Ｅは、スイッチＳＷ２ｂを備える。このように、２Ｇ用モジュールが備える増幅経路は、ハイバンド用であってもローバンド用であってもよい。
【００５６】
このような構成においても、電力増幅モジュール１００Ｆは、所望の出力レベルに応じて、増幅モードの場合はベリーローバンドのＲＦ信号を電力増幅器２０ｃに供給し、非増幅モードの場合は当該ＲＦ信号を線路Ｌ１ｂに供給することができる。従って、電力増幅モジュール１００Ｆは、電力増幅モジュール１００Ａと同様の効果を得ることができる。
【００５７】
以上、本発明の例示的な実施形態について説明した。電力増幅モジュール１００Ａ〜１００Ｆは、３Ｇ又は４Ｇ用の電力増幅器２０ａ，２０ｂ，２０ｃと、２Ｇ用の電力増幅器２２ａ，２２ｂと、当該電力増幅器をバイパスする線路Ｌ１ａ，Ｌ１ｂ，Ｌ２ａ，Ｌ２ｂ，Ｌ５，Ｌ６とを備え、所望の出力レベルが基準レベル以上の場合はＲＦ信号が当該電力増幅器に供給され、所望の出力レベルが基準レベル未満の場合はＲＦ信号が線路に供給される。これにより、出力レベルが基準レベル未満の場合は、電力増幅器の動作を停止させることができる。従って、電力増幅モジュールの消費電流を低減させることができる。
【００５８】
また、電力増幅モジュール１００Ａ〜１００Ｆにおいて、線路の構成は特に限定されるものではないが、例えば、３Ｇ用の線路Ｌ１ａ，Ｌ１ｂ，Ｌ５と、２Ｇ用の線路Ｌ２ａ，Ｌ２ｂ，Ｌ６を含んでいてもよい。
【００５９】
また、電力増幅モジュール１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｄ，１００Ｅ，１００Ｆは、電力増幅器２０ａ，２０ｂ，２０ｃから出力される増幅信号、又は線路Ｌ１ａ，Ｌ１ｂ，Ｌ５から出力されるＲＦ信号が供給されるデュプレクサ１３０を備えていてもよい。なお、電力増幅モジュールの構成はこれに限られない。
【００６０】
また、電力増幅モジュール１００Ａ，１００Ｅ，１００Ｆは、３Ｇ用モジュール１１０Ａ又は３Ｇ及び４Ｇ用モジュール１１０Ｅ，１１０Ｆと、２Ｇ用モジュール１２０Ａ，１２０Ｄ，１２０Ｅを備え、２ＧのＲＦ信号は、３Ｇ用モジュール又は３Ｇ及び４Ｇ用モジュールに供給されたのち、線路Ｌ３ａ，Ｌ３ｂを経由して２Ｇ用モジュールに供給される。これにより、３Ｇ用モジュールの２つの入力端子ＩＮ１ａ，ＩＮ１ｂによって、４Ｇ、３Ｇ及び２Ｇのハイバンド及びローバンドのＲＦ信号が供給されることとなる。従って、ＲＦ信号を生成する送信回路の出力端子も２つあれば足り、通信モード及び周波数帯域ごとに出力端子を設ける構成に比べて回路規模の増大が抑制される。
【００６１】
また、電力増幅モジュール１００Ｃは、３Ｇ用モジュール１１０Ｃと、２Ｇ用モジュール１２０Ｂを備え、３ＧのＲＦ信号は、所望の出力レベルが基準レベル未満の場合は２Ｇ用モジュールが備える線路Ｌ２ａ，Ｌ２ｂに供給される。これにより、電力増幅モジュール１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｄ，１００Ｅ，１００Ｆの構成に比べて、バンドスイッチ回路３０及びデュプレクサ１３０の経由に起因するＲＦ信号の減衰を抑制することができる。従って、所望の出力レベルが基準レベル未満の場合に、電力増幅モジュールの消費電流をさらに低減させることができる。
【００６２】
また、電力増幅モジュール１００Ａ〜１００Ｆは、電力増幅器の利得を制御する制御回路から出力される制御信号に基づいて、ＲＦ信号が電力増幅器又は線路に供給される構造としてもよい。これにより、スイッチ回路１０Ａ〜１０Ｅ，１２Ａ〜１２Ｅを制御するための制御回路を新たに追加する必要がなく、製造コストを抑えることができる。なお、電力増幅モジュールの構成はこれに限られない。
【００６３】
また、電力増幅モジュール１００Ａ〜１００Ｆは、第１通信モードとして３Ｇ又は４Ｇモードを含み、第２通信モードとして２Ｇモードを含んでいてもよい。なお、電力増幅モジュールが対応する通信モードはこれに限られない。
【００６４】
なお、以上説明した各実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更／改良され得るととともに、本発明にはその等価物も含まれる。すなわち、各実施形態に当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、各実施形態が備える各要素およびその配置、材料、条件、形状、サイズなどは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、各実施形態は例示であり、異なる実施形態で示した構成の部分的な置換または組み合わせが可能であることは言うまでもなく、これらも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
【符号の説明】
【００６５】
１００Ａ〜１００Ｆ  電力増幅モジュール
１１０Ａ〜１１０Ｄ  ３Ｇ用モジュール
１１０Ｅ，１１０Ｆ  ３Ｇ及び４Ｇ用モジュール
１２０Ａ〜１２０Ｅ  ２Ｇ用モジュール
１３０  デュプレクサ
１０Ａ〜１０Ｅ，１２Ａ〜１２Ｅ  スイッチ回路
２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２２ａ，２２ｂ  電力増幅器
３０  バンドスイッチ回路
４０ａ，４０ｂ  整合回路
５０  アンテナスイッチ
ＩＮ１ａ，ＩＮ１ｂ，ＩＮ２ａ，ＩＮ２ｂ，ＩＮ３，ＩＮ４  入力端子
ＯＵＴ，ＯＵＴ１ａ，ＯＵＴ１ｂ，ＯＵＴ２ａ，ＯＵＴ２ｂ  出力端子
Ｌ１ａ〜Ｌ４ａ，Ｌ１ｂ〜Ｌ４ｂ，Ｌ５，Ｌ６  線路
ＳＷ１ａ〜ＳＷ１ｄ，ＳＷ２ａ，ＳＷ２ｂ，ＳＷ３ａ，ＳＷ３ｂ，ＳＷ４ａ，ＳＷ４ｂ，ＳＷ５，ＳＷ６  スイッチ
【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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