(57)【要約】【課題】効率よく電力消費を低減すること。【解決手段】検出部２は、送信信号のピークを検出する。決定部３は、検出部２によって検出された送信信号のピークに対応する電圧値と、自装置が出力する可変電圧の変化率とに基づいて、当該ピークに対する可変電圧の変化を開始する時期を決定する。生成部４は、決定部３によって決定された時期に電圧の変化を開始させるための可変電圧制御信号を生成する。出力部５は、生成部４によって生成された可変電圧制御信号に基づいて電圧を出力する。【選択図】図１
2011193054.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信信号のピークを検出する検出部と、
前記検出部によって検出された送信信号のピークに対応する電圧値と、自装置が出力する可変電圧の変化率とに基づいて、当該ピークに対する前記可変電圧の変化を開始する時期を決定する決定部と、
前記決定部によって決定された時期に電圧の変化を開始させるための可変電圧制御信号を生成する生成部と、
前記生成部によって生成された可変電圧制御信号に基づいて電圧を出力する出力部と、
を有することを特徴とする電源装置。
【請求項２】
前記決定部は、前記検出部によって検出された複数のピークそれぞれに対して、前記可変電圧の変化を開始する時期を決定し、
前記生成部は、前記決定部によって決定された時期に電圧の変化を開始させるための可変電圧制御信号を、前記複数のピークそれぞれに対して生成し、
前記出力部は、前記生成部によって生成された複数の可変電圧制御信号それぞれに基づいて、電圧を出力することを特徴とする請求項１に記載の電源装置。
【請求項３】
前記決定部は、前記検出部によって検出された送信信号のピークに対応する電圧値と、自装置が出力する可変電圧の変化率とに基づいて、当該ピークに対する前記可変電圧の変化を終了させる時期をさらに決定し、
前記生成部は、前記検出部によってピークが検出された時期から前記決定部によって決定された前記可変電圧の変化の終了時期までの期間が、隣接するピークに対する期間に含まれないことを条件に、前記可変電圧制御信号を生成することを特徴とする請求項１に記載の電源装置。
【請求項４】
送信信号のピークを検出する検出ステップと、
前記検出ステップによって検出された送信信号のピークに対応する電圧値と、自装置が出力する可変電圧の変化率とに基づいて、当該ピークに対する前記可変電圧の変化を開始する時期を決定する決定ステップと、
前記決定ステップによって決定された時期に電圧の変化を開始させるための可変電圧制御信号を生成する生成ステップと、
前記生成ステップによって生成された可変電圧制御信号に基づいて電圧を出力する出力ステップと、
を含むことを特徴とする電源装置制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電源装置及び電源装置制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、無線通信においては、一定の周波数の電波を発生させ、発生させた電波を変調した搬送波の信号によって情報を伝達している。搬送波の信号を送受信する無線装置では、送信する信号の電力を増幅している。例えば、無線装置は、送信するＲＦ（Radio Frequency）信号をパワーアンプによって増幅する。
【０００３】
ここで、近年、トラフィック量の急激な増大に伴う電力消費の増加を抑制することが求められている。無線装置における信号の送信に係る電力の削減方法として、エンベロープトラッキングが知られている。エンベロープトラッキングは、パワーアンプで増幅する送信信号の振幅に応じた電源電圧をパワーアンプに供給することによって電力消費を低減する方法である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００５−５１３９４３号公報
【特許文献２】特開２００４−１７３２４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した従来技術では、電力消費の低減に一定の限界があるという問題があった。具体的には、上述した従来技術では、送信する信号の電力を増幅する際に、送信信号の振幅に基づいてパワーアンプに供給する固定電圧を変化させることから、振幅の大きさと固定電圧値との間に隔たりがある場合に、過剰な電力を供給することとなる。すなわち、上述した従来技術では、電力消費の低減に一定の限界がある。
【０００６】
図２１は、送信信号対する固定電圧の印加を示す図である。図２１においては、縦軸が電圧を示している。また、横軸が時間を示している。そして、図２１では、送信信号の包絡線に対して、０．５Ｖごとに固定電圧の電圧値を変化させて送信信号を増幅する場合に発生する電力の損失を示している。図２１の黒で示した領域が電力の損失を示す。
【０００７】
例えば、上述した従来技術では、図２１に示すように、最初のピークに対して、まず、１．０Ｖの電圧を供給し、送信信号の包絡線が１．０Ｖを越えた場合に、１．５Ｖの電圧に切換える。そして、上述した従来技術では、送信信号の包絡線が１．０Ｖ以下になった場合に、１．０Ｖの電圧に切換える。このように、上述した従来技術では、供給する固定電圧を切換えて、送信信号を増幅する。従って、図２１の楕円に囲んだ部分に示すように、送信信号のピークに対する固定電圧が高い場合には、過剰な電力を供給することとなり、電力の損失が発生する。結果として、パワーアンプにおける電力消費が十分に低減されない。
【０００８】
そこで、本開示の技術は、上述した従来技術の問題を鑑みて、効率よく電力消費を低減することが可能である電源装置及び電源装置制御方法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】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、開示の装置は、検出部が、送信信号のピークを検出する。そして、決定部が、検出部によって検出された送信信号のピークに対応する電圧値と、自装置が出力する可変電圧の変化率とに基づいて、当該ピークに対する可変電圧の変化を開始する時期を決定する。そして、生成部が、決定部によって決定された時期に電圧の変化を開始させるための可変電圧制御信号を生成する。そして、出力部が、生成部によって生成された可変電圧制御信号に基づいて電圧を出力する。
【発明の効果】
【００１０】
開示の装置は、効率よく電力消費を低減することを可能にする。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、実施例１に係る電源装置の構成を示す図である。
【図２】図２は、実施例２に係る電源回路の構成を示す図である。
【図３】図３は、実施例２に係る電源回路の可変電圧源の一例を示す図である。
【図４】図４は、実施例２に係る電源回路のデジタル処理部の構成を示す図である。
【図５】図５は、最大電圧値の可変電圧生成を示す図である。
【図６】図６は、最大電圧未満の電圧値の可変電圧生成を示す図である。
【図７】図７は、実施例２に係る電源回路のデジタル処理部のタイミングチャートを示す図である。
【図８】図８は、実施例２に係る電源回路による処理の手順を示す図である。
【図９】図９は、実施例２に係る電源回路のデジタル処理部による可変電圧生成処理の手順を示す図である。
【図１０】図１０は、実施例２に係る電源回路によるシミュレーション結果を示す図である。
【図１１】図１１は、実施例２に係る電源回路による電力消費の低減を示す図である。
【図１２】図１２は、実施例３に係る電源回路の構成を示す図である。
【図１３】図１３は、実施例３に係る電源回路のデジタル処理部の構成を示す図である。
【図１４】図１４は、実施例３に係る電源回路による処理の手順を示す図である。
【図１５】図１５は、実施例３に係る電源回路のデジタル処理部による可変電圧生成処理の手順を示す図である。
【図１６】図１６は、実施例３に係る電源回路によるシミュレーション結果を示す図である。
【図１７】図１７は、実施例４に係る電源回路のデジタル処理部の構成を示す図である。
【図１８】図１８は、実施例４に係る電源回路のデジタル処理部のタイミングチャートを示す図である。
【図１９】図１９は、実施例４に係る電源回路のデジタル処理部による可変電圧生成処理の手順を示す図である。
【図２０】図２０は、変形例を示す図である。
【図２１】図２１は、送信信号に対する固定電圧の印加を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に添付図面を参照して、本願の開示する電源装置及び電源装置制御方法の実施例を詳細に説明する。なお、本願の開示する電源装置及び電源装置制御方法は、以下の実施例により限定されるものではない。
【実施例１】
【００１３】
まず、実施例１に係る電源装置の構成を説明する。図１は、実施例１に係る電源装置の構成を示す図である。図１に示すように、電源装置１は、検出部２と、決定部３と、生成部４と、出力部５とを有し、可変電圧を生成する。
【００１４】
検出部２は、送信信号のピークを検出する。決定部３は、検出部２によって検出された送信信号のピークに対応する電圧値と、自装置が出力する可変電圧の変化率とに基づいて、当該ピークに対する可変電圧の変化を開始する時期を決定する。生成部４は、決定部３によって決定された時期に電圧の変化を開始させるための可変電圧制御信号を生成する。出力部５は、生成部４によって生成された可変電圧制御信号に基づいて電圧を出力する。
【００１５】
上述したように、実施例１に係る電源装置１は、送信信号のピークと自装置が出力する可変電圧の変化率とから可変電圧の変化を開始する時期を決定し、決定した時期に合せて可変電圧を出力する。従って、実施例１に係る電源装置１は、ピークに沿った電圧をパワーアンプに供給することができ、効率よく電力消費を低減することを可能にする。
【００１６】
例えば、実施例１に係る電源装置１は、ピークに沿った電圧をパワーアンプに供給することで、図２１の楕円で囲んだ部分に示す過剰な電力の供給を抑止し、効率よく電力消費を低減することができる。
【実施例２】
【００１７】
［実施例２に係る電源回路の構成］
実施例２では、電源装置として電源回路を用いる場合を例に挙げて説明する。図２は、実施例２に係る電源回路１００の構成を示す図である。図２に示すように、電源回路１００は、ＤＡＣ（Digital Analog Converter）１１０と、可変電圧源１２０と、固定電圧源１３０と、インバータ１４０と、増幅器１４１ａと、増幅器１４１ｂと、コンデンサ１４２ａと、コンデンサ１４２ｂとを有する。また、図２に示すように、電源回路１００は、ＢＩＡＳ１４３ａと、ＢＩＡＳ１４３ｂと、ＦＥＴ（Field Effect Transistor）１４４ａと、ＦＥＴ１４４ｂと、発振器１５０と、乗算器１６０と、ＨＰＡ（High Power Amplifier）１７０と、ＤＡＣ１８０とを有する。そして、電源回路１００は、デジタル処理部２００を有し、入力された送信信号を増幅したＲＦ信号を出力する。
【００１８】
ＤＡＣ１１０は、後述するデジタル処理部２００によって生成された可変電圧制御信号を、デジタル信号からアナログ信号に変換する。可変電圧制御信号とは、可変電圧を制御するための信号である。可変電圧源１２０は、ＤＡＣ１１０から入力された可変電圧制御信号に基づいて、可変電圧を出力する。具体的には、可変電圧源１２０は、可変電圧制御信号に基づいて、一定の変化率で変化する可変電圧を出力する。なお、以下では、変化率をスルーレートと記す場合がある。また、一定の変化率とは、単位時間当たりの電圧の変化量を意味する。
【００１９】
図３は、実施例２に係る電源回路１００の可変電圧源１２０の一例を示す図である。例えば、可変電圧源１２０は、図３に示すように、エラーアンプ１２１と、基準発振器１２２と、コンパレータ１２３と、Ｇａｔｅ  Ｄｒｉｖｅｒ１２４と、ＦＥＴ１２５と、ＬＣフィルタ１２６とを有する。
【００２０】
エラーアンプ１２１は、ＤＡＣ１１０から入力される可変電圧と、可変電圧源１２０から出力される可変電圧との差を増幅してコンパレータ１２３に出力する。基準発振器１２２は、基準信号を発振して、発振した基準信号をコンパレータ１２３に出力する。コンパレータ１２３は、エラーアンプ１２１から入力された信号と基準信号とを比較し、比較結果に基づいたパルス信号をＧａｔｅ  Ｄｒｉｖｅｒ１２４に出力する。
【００２１】
Ｇａｔｅ  Ｄｒｉｖｅｒ１２４は、コンパレータ１２３から入力されたパルス信号に基づいて、ＦＥＴ１２５を制御する。ＦＥＴ１２５は、Ｇａｔｅ  Ｄｒｉｖｅｒ１２４による制御に基づいて、ＬＣフィルタ１２６に出力される電圧値を制御する。ＬＣフィルタ１２６は、ＦＥＴ１２５を介して出力される可変電圧を平滑したのち、ドレイン電圧として出力する。なお、図３には、実施例２に係る可変電圧源１２０としてスイッチング電源を示しているが、可変電圧源１２０は、これに限定されるものではなく、可変電圧信号を所望の電圧、電流に増幅することができる電源であればよい。また、スイッチング電源以外の電源を用いる場合には、固定電圧源の電圧供給効率と同程度の効率を有する電源を用いることが望ましい。
【００２２】
図２に戻って、固定電圧源１３０は、一定の電圧値の電圧を出力する。インバータ１４０は、後述するデジタル処理部２００によって生成された、固定電圧と可変電圧とを切換えるための信号である電源切換信号を反転する。例えば、インバータ１４０は、デジタル処理部２００によって生成された電源切換信号における「０」と「１」とを反転させる。
【００２３】
増幅器１４１ａは、インバータ１４０によって反転された電源切換信号を増幅する。増幅器１４１ｂは、後述するデジタル処理部２００によって生成された電源切換信号を増幅する。コンデンサ１４２ａ、コンデンサ１４２ｂはＡＣカップリングコンデンサである。
【００２４】
ＢＩＡＳ１４３ａは、コンデンサ１４２ａから出力される信号のゲートバイアスを調整する。ＢＩＡＳ１４３ｂは、コンデンサ１４２ｂ出力される信号のゲートバイアスを調整する。ＦＥＴ１４４ａは、コンデンサ１４２ａを介して入力される電源切換信号に基づいて、固定電圧源１３０から出力される電圧を制御する。例えば、ＦＥＴ１４４ａは、コンデンサ１４２ａを介して入力される電源切換信号が「１」の場合に、固定電圧源１３０から出力される電圧がＨＰＡ１７０に供給されるように制御する。
【００２５】
ＦＥＴ１４４ｂは、コンデンサ１４２ｂを介して入力される電源切換信号に基づいて、可変電圧源１２０から出力される電圧を制御する。例えば、ＦＥＴ１４４ｂは、コンデンサ１４２ｂを介して入力される電源切換信号が「１」の場合に、可変電圧源１２０から出力される電圧がＨＰＡ１７０に供給されるように制御する。
【００２６】
ＤＡＣ１８０は、後述するデジタル処理部２００によって送出された送信信号を、デジタル信号からアナログ信号に変換する。発振器１５０は、搬送波を生成する。乗算器１６０は、ＤＡＣ１８０を介して入力される送信信号を用いて、発振器１５０によって生成された搬送波を変調する。ＨＰＡ１７０は、ＦＥＴ１４４ａを介して固定電圧源１３０から供給される固定電圧、または、ＦＥＴ１４４ｂを介して可変電圧源１２０から供給される可変電圧を用いて、乗算器１６０によって変調された搬送波を増幅する。そして、ＨＰＡ１７０は、増幅した搬送波を、図示しないアンテナに対して出力する。
【００２７】
デジタル処理部２００は、入力された送信信号に基づいて、可変電圧制御信号や電源切換信号の生成などの処理を実行する。デジタル処理部２００は、例えば、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などの集積回路、または、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＭＰＵ（Micro Processing Unit）などの電子回路である。以下では、図４を用いて、実施例２に係る電源回路のデジタル処理部の構成について説明する。図４は、実施例２係る電源回路１００のデジタル処理部２００の構成を示す図である。
【００２８】
［実施例２に係る電源回路のデジタル処理部の構成］
図４に示すように、実施例２に係るデジタル処理部２００は、ピーク検出部２１０と、セレクトカウンタ２２０と、ピーク値取込部２３０と、待機時間変換部２４０と、セレクタ２５０とを有する。また、デジタル処理部２００は、Ｓｅｌｅｃｔ１ｂｌｏｃｋ２６０〜Ｓｅｌｅｃｔ（ｎ）ｂｌｏｃｋ２６０と、信号マージ部２７０と、位相遅延部２８０と、閾値検出部２９０とを有する。
【００２９】
ピーク検出部２１０は、送信信号のピークを検出する。具体的には、ピーク検出部２１０は、任意に設定されたピーク値以上のピークを検出する。例えば、ピーク検出部２１０は、ピーク値が可変電圧源１２０の最低電圧値に対応する値以上となるピークを検出する。
【００３０】
セレクトカウンタ２２０は、ピーク検出部２１０によって送信信号のピークが検出された場合に、カウント数を「１」増加する。ピーク値取込部２３０は、ピーク検出部２１０によって検出されたピークのピーク値を取り込み、保持する。待機時間変換部２４０は、ピーク検出部２１０によって検出されたピークのピーク値と、自装置が出力する可変電圧の変化率とに基づいて、当該ピークに対する可変電圧の変化を開始する時期を決定する。
【００３１】
具体的には、待機時間変換部２４０は、ピーク値取込部２３０が保持するピーク値と、可変電圧源１２０から出力される可変電圧のスルーレートとを用いて、ピークが検出されてから可変電圧の変化を開始するまでの待機時間を決定する。ここで、可変電圧を生成する処理時間について説明する。本実施例における可変電圧生成の処理時間は、送信信号における１つのピークに対して可変電圧の変化を開始してから可変電圧の変化が終了するまでの時間を意味する。
【００３２】
可変電圧の処理時間は、可変電圧源１２０から出力される可変電圧のスルーレートが一定であることから、ピーク値によって異なる。可変電圧の処理時間は、以下に示す式（１）によって算出される。なお、「Ｔ［sec］」は、可変電圧の処理時間を示す。また、「Ｖp-p［Ｖ］」は、ピークに対応する電圧を示す。また、「ＳＲ［Ｖ／sec］」は、可変電圧源１２０から出力される可変電圧のスルーレートを示す。
【００３３】
【数１】
2011193054.tif 000003
【００３４】
すなわち、可変電圧の処理時間は、式（１）に示すように、可変電圧がピーク値に対応する電圧まで上昇する時間と、ピーク値に対応する電圧に達した後、元の電圧に戻るまで電圧が下降する時間とを加算した時間となる。従って、可変電圧の処理時間は、ピーク値に対応する電圧値が可変電圧源１２０の最大電圧値である場合に、最長となる。図５は、最大電圧値の可変電圧生成を示す図である。
【００３５】
図５では、縦軸が電圧を示す。また、横軸が時間を示す。そして、図５では、送信信号の包絡線を示し、包絡線のピーク値に対応する電圧値が可変電圧の最大電圧値である場合について示している。なお、可変電圧源１２０は、可変電圧の最低電圧を超えるピークに対する電圧を供給する。送信信号のピークに対する電圧が可変電圧の最低電圧を下回る場合には、固定電圧電１３０が固定電圧を供給する。
【００３６】
図５の（１）の楕円で囲んだ部分に示すように、包絡線のピークに対して可変電圧の最大電圧を出力させる場合には、図５の（２）に示すように、ピークが検出された時点から、可変電圧が一定のスルーレートで上昇を開始する。そして、図５の（３）の円で囲んだ部分に示すように、可変電圧は、最大電圧に達すると、上昇時と同一のスルーレートで減少を開始する。そして、図５の（４）の円で囲んだ部分に示すように、可変電圧は、最低電圧に到達すると変化を終了する。従って、包絡線のピークに対して可変電圧の最大電圧を出力させる場合には、可変電圧生成の処理時間は、ピークを検出した時点から可変電圧の変化が終了した時点までの時間となる。
【００３７】
ここで、可変電圧生成の処理時間がピークごとに異なることから、ピークに対する電圧値が最大電圧未満の電圧値である場合には、ピークの位置と当該ピークに対する電圧の位置とを合せるために、最大電圧の出力に要する時間を基準とした待機時間を設ける。図６は、最大電圧未満の電圧値の可変電圧生成を示す図である。
【００３８】
図６では、縦軸が電圧を示す。また、横軸が時間を示す。そして、図６では、送信信号の包絡線を示し、包絡線のピーク値に対応する電圧値が可変電圧の最大電圧値未満である場合について示している。図６の（１）楕円で囲んだ部分に示すように、包絡線のピークに対して最大電圧値未満の電圧を出力させる場合には、図６の（２）に示すように、ピークを検出した時点から待機時間が経過した後に可変電圧の変化を開始する。ここで、可変電圧の変化を開始する時点は、図６の（２）に示すように、ピークに対して電圧を上昇させた際に、最大電圧の処理時間である最大ピーク処理時間の２分の１の時点で目的の電圧値に到達するように決定される。
【００３９】
すなわち、最大電圧値未満の可変電圧は、図６の（２）に示すように、最大電圧値からの電位差分の電圧を上昇させるために要する時間を待機したのちに、変化が開始される。上述したように待機時間を決定するために、待機時間変換部２４０は、以下に示す式（２）により待機時間を決定する。なお、「Ｔw［sec］」は、待機時間を示す。また、「Ｖmax［Ｖ］」は、最大電圧値を示す。「Ｖp-p［Ｖ］」は、ピークに対応する電圧を示す。また、「ＳＲ［Ｖ／sec］」は、可変電圧源１２０から出力される可変電圧のスルーレートを示す。
【００４０】
【数２】
2011193054.tif 000004
【００４１】
ピークが検出されてから待機時間変換部２４０が式（２）を用いて決定した待機時間が経過した後に、可変電圧は上昇を開始し、目的の電圧に到達すると、図６の（３）の円で囲んだ部分に示すように、上昇時と同一のスルーレートで減少を開始する。そして、図６の（４）の円で囲んだ部分に示すように、可変電圧は最低電圧に到達すると、変化を終了する。
【００４２】
図４に戻って、セレクタ２５０は、セレクトカウンタ２２０のカウント数に基づいて、ピーク検出の情報と、待機時間とをＳｅｌｅｃｔ１ｂｌｏｃｋ〜Ｓｅｌｅｃｔ（ｎ）ｂｌｏｃｋ２６０のいずれかに送出する。すなわち、送信信号のピークごとのピーク検出の情報及び待機時間をＳｅｌｅｃｔ１ｂｌｏｃｋ〜Ｓｅｌｅｃｔ（ｎ）ｂｌｏｃｋ２６０のいずれかに割り振る。
【００４３】
Ｓｅｌｅｃｔ１ｂｌｏｃｋ〜Ｓｅｌｅｃｔ（ｎ）ｂｌｏｃｋ２６０は、図４に示すように、カウンタ２６１と信号生成部２６２とを有し、待機時間変換部２４０によって決定された時期に電圧の変化を開始させるための可変電圧制御信号を生成する。なお、図示していないが、Ｓｅｌｅｃｔ２ｂｌｏｃｋ〜Ｓｅｌｅｃｔ（ｎ）ｂｌｏｃｋ２６０は、Ｓｅｌｅｃｔ１ｂｌｏｃｋ２６０と同様に、カウンタ２６１と信号生成部２６２とを有している。
【００４４】
カウンタ２６１は、セレクタ２５０から入力されたピーク検出の情報をトリガとして、最大ピーク処理時間を計数する。信号生成部２６２は、カウンタ２６１を参照して、セレクタ２５０から入力された待機時間が経過した際に、可変電圧の変化を制御する可変電圧制御信号の生成を開始する。具体的には、信号生成部２６２は、待機時間が経過すると、電圧を上昇させる可変電圧制御信号を生成し、カウンタ２６１が計数した時間が最大ピーク処理時間の２分の１に達した場合に、電圧を下降させる可変電圧制御信号を生成する。なお、Ｓｅｌｅｃｔ２ｂｌｏｃｋ〜Ｓｅｌｅｃｔ（ｎ）ｂｌｏｃｋ２６０が有するカウンタ２６１及び信号生成部２６２も上記処理と同一の処理を実行する。
【００４５】
信号マージ部２７０は、Ｓｅｌｅｃｔ１ｂｌｏｃｋ〜Ｓｅｌｅｃｔ（ｎ）ｂｌｏｃｋ２６０それぞれで生成されたピークごとの可変電圧制御信号をマージして１つの信号に変換して出力する。位相遅延部２８０は、可変電圧制御信号と送信信号のピークとを一致させるために、送信信号の位相を遅延させ、遅延させた送信信号を出力する。具体的には、位相遅延部２８０は、図５の（４）及び図６の（４）に示すように、可変電圧が上昇から下降へと転じる位置と送信信号のピークとを合せるように送信信号の位相を遅延させる。例えば、位相遅延部２８０は、最大ピーク処理時間の２分の１の時間、送信信号の位相を遅延させる。
【００４６】
閾値検出部２９０は、送信信号のピークが閾値を超えるか否かを判定し、判定結果を電源切換信号として出力する。具体的には、閾値検出部２９０は、送信信号のピークに対して固定電圧を供給するか、可変電圧を供給するかを判定するための閾値を、送信信号のピークが超えるか否かを判定する。例えば、閾値検出部２９０は、ピークに対して供給する電圧が可変電圧源１２０の最低電圧を超えるか否かを判定する。
【００４７】
図７は、実施例２に係る電源回路１００のデジタル処理部２００のタイミングチャートを示す図である。図７では、横軸が時間軸を示している。図７に示す「送信信号」とは、デジタル処理部２００に入力されるデータ信号を意味している。また、「ピーク検出」とは、ピーク検出部２１０を意味している。また、「ピーク値取込」とは、ピーク値取込部２３０を意味している。また、「セレクトカウンタ」とは、セレクトカウンタ２２０を意味している。また、「待機時間変換」とは、待機時間変換部２４０を意味している。また、「Ｓ１カウンタ」とは、Ｓｅｌｅｃｔ１ｂｌｏｃｋ２６０が有するカウンタ２６１を意味している。また、「Ｓ１信号生成」とは、Ｓｅｌｅｃｔ１ｂｌｏｃｋ２６０が有する信号生成部２６２を意味している。
【００４８】
また、「Ｓ２カウンタ」とは、Ｓｅｌｅｃｔ２ｂｌｏｃｋ２６０が有するカウンタ２６１を意味している。また、「Ｓ２信号生成」とは、Ｓｅｌｅｃｔ２ｂｌｏｃｋ２６０が有する信号生成部２６２を意味している。また、「Ｓ３カウンタ」とは、Ｓｅｌｅｃｔ３ｂｌｏｃｋ２６０が有するカウンタ２６１を意味している。また、「Ｓ３信号生成」とは、Ｓｅｌｅｃｔ３ｂｌｏｃｋ２６０が有する信号生成部２６２を意味している。
【００４９】
また、「Ｓn-1信号生成」とは、Ｓｅｌｅｃｔ（ｎ―１）ｂｌｏｃｋ２６０が有する信号生成部２６２を意味している。また、「Ｓn信号生成」とは、Ｓｅｌｅｃｔ（ｎ）ｂｌｏｃｋ２６０が有する信号生成部２６２を意味している。また、「信号マージ」とは、信号マージ部２７０を意味している。また、位相マージの下に示す「送信信号」とは、位相遅延部２８０によって位相が遅延調整された後の送信信号を意味している。また、「電源切換信号」とは、閾値検出部２９０によって生成された、固定電圧と可変電圧とを切換えるための信号を意味している。
【００５０】
例えば、デジタル処理部２００に図７に示す送信信号が入力された場合には、ピーク検出部２１０は、図７に示すように、可変電圧源１２０の最低電圧よりも高い電圧に対応するピークＡ〜ピークＦを検出して、信号を出力する。ピーク値取込部２３０は、ピーク検出部２１０によってピークが検出されると、検出されたピークのピーク値を取り込む。例えば、ピーク値取込部２３０は、図７に示すように、ピーク検出部２１０によって検出されたピークＡ〜Ｅのピーク値を取り込む。なお、図示しないが、ピーク値取込部２３０は、ピークＦについても、ピーク値を取り込む。
【００５１】
また、セレクトカウンタ２２０は、ピーク検出部２１０によってピークが検出されると、カウント数を「１」増加する。例えば、セレクトカウンタ２２０は、図７に示すように、ピーク検出部２１０によってピークＡが検出されると、カウント数を「０ｈ」から「１ｈ」に増加する。同様に、セレクトカウンタ２２０は、ピーク検出部２１０によってピークＢ〜Ｅが検出されるごとに、カウント数を「１」増加する。
【００５２】
そして、待機時間変換部２４０は、ピーク値取込部２３０によってピーク値が取り込まれると、取り込まれたピーク値に基づいて、待機時間を決定する。例えば、待機時間変換部２４０は、ピーク値取込部２３０によってピークＡのピーク値が取り込まれると、ピークＡに対する待機時間である待機時間Ａを決定する。同様に、待機時間変換部２４０は、ピーク値取込部２３０によってピークＢ〜Ｅのピーク値が取り込まれるごとに、それぞれのピークに対する待機時間Ｂ〜Ｅを決定する。なお、図７に示す「待機時間Ａ〜Ｅ」は、ピークＡ〜Ｅに対する待機時間を決定することを示している。
【００５３】
Ｓｅｌｅｃｔ１ｂｌｏｃｋ２６０のカウンタ２６１は、ピーク検出部２１０によるピーク検出をトリガとして最大ピーク処理時間の計測を開始する。例えば、Ｓｅｌｅｃｔ１ｂｌｏｃｋ２６０のカウンタ２６１は、図７のＳ１カウンタに示すように、ピークＡが検出されると最大ピーク処理時間の計測を開始する。そして、  Ｓｅｌｅｃｔ１ｂｌｏｃｋ２６０の信号生成部２６２は、図７のＳ１信号生成に示すように、Ｓｅｌｅｃｔ１ｂｌｏｃｋ２６０のカウンタ２６１によって計測されている時間を参照して、待機時間Ａが満了すると上昇方向の可変電圧制御信号を生成する。さらに、Ｓｅｌｅｃｔ１ｂｌｏｃｋ２６０の信号生成部２６２は、図７のＳ１信号生成に示すように、最大ピーク処理時間の２分の１の時間が経過すると下降方向の可変電圧制御信号を生成する。
【００５４】
同様に、Ｓｅｌｅｃｔ２ｂｌｏｃｋ２６０のカウンタ２６１及び信号生成部２６２は、図７に示すように、ピーク検出部２１０によるピークＢの検出をトリガとして処理を実行する。また、同様に、Ｓｅｌｅｃｔ３ｂｌｏｃｋ２６０のカウンタ２６１及び信号生成部２６２は、図７に示すように、ピーク検出部２１０によるピークＣの検出をトリガとして処理を実行する。なお、図７のＳn-1信号生成及びＳn信号生成に示す可変制御信号は、ピークＡよりも以前に検出されたピークに対して生成された信号である。すなわち、Ｓｅｌｅｃｔ１ｂｌｏｃｋ〜Ｓｅｌｅｃｔ（ｎ）ｂｌｏｃｋ２６０は、ピーク検出部２１０によって検出されたピークに対して順に処理を実行する。
【００５５】
そして、送信信号のピークに対する可変電圧制御信号が生成されると、信号マージ部２７０は、Ｓｅｌｅｃｔ１ｂｌｏｃｋ〜Ｓｅｌｅｃｔ（ｎ）ｂｌｏｃｋ２６０の信号生成部２６２それぞれで生成された可変電圧信号をマージして１つの信号に変換する。位相遅延部２８０は、信号マージ部２７０によって１つの信号に変換された可変電圧制御信号と送信信号のピークとを合せるように、送信信号の位相を遅延させる。閾値検出部２９０は、位相遅延部２８０によって位相が遅延された送信信号を参照して、可変電圧源１２０の最低電圧以上の電圧に対応するピークを示す信号を電源切換信号として生成する。例えば、閾値検出部２９０は、図７の電源切換信号に示すように、ピークに対応する電圧が最低電圧を越える期間を「１」とし、最低電圧以下の期間を「０」とする電源切換信号を生成する。
【００５６】
次に、実施例２に係る電源回路による処理の手順を説明する。なお、以下では、まず、実施例２に係る電源回路による処理の手順を説明したのち、実施例２に係る電源回路のデジタル処理部による処理の手順を説明する。
【００５７】
［実施例２に係る電源回路による処理の手順］
図８は、実施例２に係る電源回路１００による処理の手順を示す図である。図８に示すように、電源回路１００に送信信号が入力されると（ステップＳ１０１肯定）、デジタル処理部２００が、可変電圧生成処理を実行する（ステップＳ１０２）。そして、ＤＡＣ１１０が、デジタル信号をアナログ信号に変換する（ステップＳ１０３）。具体的には、ＤＡＣ１１０が、デジタル処理部２００によって生成された可変電圧制御信号を電圧に変換する。なお、電源回路１００は、送信信号が入力されるまで待機状態である（ステップＳ１０１否定）。
【００５８】
そして、電源回路１００は、送信信号のピークに対応する電圧が閾値を越えているか否かを判定する（ステップＳ１０４）。ここで、電圧が閾値を越えていると判定された場合には（ステップＳ１０４肯定）、ＦＥＴ１４４ｂが、可変電圧制御信号に基づいて可変電圧源１２０から出力される可変電圧をＨＰＡ１７０に供給するように制御する（ステップＳ１０５）。
【００５９】
一方、電圧が閾値を越えていないと判定された場合には（ステップＳ１０４否定）、ＦＥＴ１４４ａが、固定電圧源１３０から出力される固定電圧をＨＰＡ１７０に供給するように制御する（ステップＳ１０６）。そして、電源回路１００は、送信信号の電力の増幅が終了したか否かを判定する（ステップＳ１０７）。ここで、送信信号の電力の増幅が終了していないと判定された場合には（ステップＳ１０７否定）、電源回路１００は、ステップＳ１０４に戻って、送信信号のピークに対応する電圧が閾値を越えているか否かを判定する。一方、送信信号の電力の増幅が終了していると判定された場合には（ステップＳ１０７肯定）、電源回路１００は、処理を終了する。
【００６０】
［実施例２に係る電源回路のデジタル処理部による処理の手順］
図９は、実施例２に係る電源回路１００のデジタル処理部２００による可変電圧生成処理の手順を示す図である。図９に示すように、ピーク検出部２１０によってピークが検出されると（ステップＳ２０１肯定）、待機時間変換部２４０が、待機時間を決定する（ステップＳ２０２）。具体的には、待機時間変換部２４０は、ピーク検出部２１０によって検出されたピーク値と可変電圧源１２０のスルーレートとに基づいて、ピーク検出部２１０によって検出されたピークに対する可変電圧の生成するための待機時間を決定する。なお、デジタル処理部２００は、ピークが検出されるまで待機状態である（ステップＳ２０１否定）。
【００６１】
そして、信号生成部２６２は、待機時間変換部２４０によって決定された待機時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ２０３）。ここで、待機時間が経過したと判定した場合には（ステップＳ２０３肯定）、信号生成部２６２は、可変電圧制御信号を生成する（ステップＳ２０４）。具体的には、信号生成部２６２は、待機時間が経過した後、上昇方向の可変電圧制御信号を生成する。そして、信号生成部２６２は、最大ピーク処理時間の２分の１の時間が経過すると下降方向の可変電圧制御信号を生成する。なお、信号生成部２６２は、待機時間が経過するまで待機状態である（ステップＳ２０３否定）。
【００６２】
デジタル処理部２００は、送信信号に含まれる全てのピークを検出したか否かを判定する（ステップＳ２０５）。ここで、全てのピークを検出していないと判定した場合には（ステップＳ２０５否定）、ステップＳ２０１に戻って、ピーク検出部２１０がピークを検出したか否かを判定する。一方、全てのピークを検出したと判定した場合には（ステップＳ２０５肯定）、信号マージ部２７０が、ピークごとの可変電圧制御信号をマージして（ステップＳ２０６）、１つの信号に変換して処理を終了する。
【００６３】
［実施例２の効果］
上述したように、実施例２によれば、ピーク検出部２１０は、送信信号のピークを検出する。そして、待機時間変換部２４０は、ピーク検出部２１０によって検出された送信信号のピークに対応する電圧値と、可変電圧源１２０が出力する可変電圧の変化率とに基づいて、当該ピークに対する可変電圧の変化を開始する時期を決定する。そして、信号生成部２６２は、待機時間変換部２４０によって決定された時期に電圧の変化を開始させるための可変電圧制御信号を生成する。可変電圧源１２０は、信号生成部２６２によって生成された可変電圧制御信号に基づいて電圧を出力する。したがって、実施例２に係る電源回路１００は、送信信号のピークに沿った電圧をＨＰＡ１７０に供給することができ、効率よく電力消費を低減することを可能にする。
【００６４】
ここで、実施例２に係る電源回路１００を用いた場合の電力消費について、図１０及び１１を用いて説明する。図１０は、実施例２に係る電源回路１００によるシミュレーション結果を示す図である。図１０においては、縦軸が電圧を示している。また、横軸が時間を示している。そして、図１０では、送信信号の包絡線に対して、可変電圧を供給することで送信信号を増幅する場合に発生する電力の損失を示している。図１０の太線が可変電圧制御信号を示している。また、図１０の黒で示した領域が電力の損失を示す。なお、図１０では、２５Ｖ以上の電圧に対応するピークに対して、可変電圧を供給する場合について示している。
【００６５】
実施例２に係る電源回路１００の可変電圧源１２０では、図１０に示す可変電圧制御信号に基づいて、電圧を変化させて出力している。また、実施例２に係る電源回路１００の固定電圧源１３０では、２５Ｖの固定電圧を出力している。ここで、実施例２に係る電源回路１００は、閾値検出部２９０によって生成された電源切換信号に基づいたＦＥＴ１４４ａ及びＦＥＴ１４４ｂのスイッチングにより、ピークが２５Ｖを越えた時点で固定電圧から可変電圧に切換える。また、実施例２に係る電源回路１００は、閾値検出部２９０によって生成された電源切換信号に基づいたＦＥＴ１４４ａ及びＦＥＴ１４４ｂのスイッチングにより、ピークが２５Ｖを下回った時点で可変電圧から固定電圧に切換える。
【００６６】
すなわち、実施例２に係る電源回路１００の可変電圧源１２０は、ピークが２５Ｖを越えた時点から２５Ｖを下回るまでの期間の可変電圧制御信号に基づいた可変電圧をＨＰＡ１７０に供給することとなる。例えば、図１０に示すように、実施例２に係る電源回路１００は、２５Ｖを越えるピークに対して、ピークに沿った可変電圧を供給する。
【００６７】
図１１は、実施例２に係る電源回路１００による電力消費の低減を示す図である。図１１においては、固定電圧源のみを用いた電源回路が送信信号を増幅する場合に発生する電力の損失と、実施例２に係る電源回路１００が送信信号を増幅する場合に発生する電力の損失との比較を示している。図１１においては、縦軸が電圧を示している。また、横軸が時間を示している。また、図１１の黒で示した領域が電力の損失を示す。
【００６８】
図１１の固定電圧源に示すように、固定電圧源のみを用いた電源回路では、送信信号のピークに対する固定電圧が高い場合に、過剰に供給した電力分の損失が発生している。一方、図１１の電源回路１００に示すように、実施例２に係る電源回路１００では、ピークに沿った可変電圧を供給することにより、固定電圧源と比較して、領域Ｒ１で示す部分の電力の損失を抑止することができる。すなわち、実施例２に係る電源回路１００は、効率よく電力消費を低減することを可能にする。
【００６９】
また、実施例２に係る電源回路１００は、１つの固定電圧源と１つの可変電圧源とによって種々のピークに対応することができ、複数の固定電圧源を有する電源装置と比較して、装置面積の拡大を抑止することが可能となる。
【実施例３】
【００７０】
上記実施例２では、可変電圧源の最低電圧以上のすべてのピークに対して１つの可変電圧制御信号を生成する場合について説明した。実施例３では、可変電圧源の最低電圧以上のピークのピーク値の高低に基づいて、複数の可変電圧制御信号を生成する場合について説明する。
【００７１】
［実施例３に係る電源回路の構成］
まず、実施例３に係る電源回路の構成について説明する。図１２は、実施例３に係る電源回路１００ａの構成を示す図である。実施例３に係る電源回路１００ａは、図１２に示すように、実施例２に係る電源回路１００と比較して、ＤＡＣ１１０を２つ有する点が実施例２とは異なる。また、実施例３に係る電源回路１００ａは、図１２に示すように、実施例２に係る電源回路１００と比較して、可変電圧源１２０ａと可変電圧源１２０ｂとを有する点が実施例２とは異なる。また、実施例３に係る電源回路１００ａは、図１２に示すように、実施例２に係る電源回路１００と比較して、ＦＥＴ１４４ｃとＦＥＴ１４４ｄとを有する点が実施例２とは異なる。また、実施例３に係る電源回路１００ａは、図１２に示すように、実施例２に係る電源回路１００と比較して、ＮＯＲ（Not OR）１４５を有する点と、デジタル処理部２００ａの処理内容とが実施例２とは異なる。以下、これらを中心に説明する。
【００７２】
ＤＡＣ１１０は、後述するデジタル処理部２００ａによって生成された異なる可変電圧制御信号をアナログ信号に変換する。なお、ＤＡＣ１１０それぞれに入力される可変電圧制御信号については、後に詳述する。可変電圧源１２０ａ及び可変電圧源１２０ｂは、デジタル処理部２００ａによって生成された可変電圧制御信号に基づいて、可変電圧を出力する。なお、可変電圧源１２０ａ及び可変電圧源１２０ｂによって出力される可変電圧については後に詳述する。また、可変電圧源１２０ａ及び可変電圧源１２０ｂそれぞれが出力する電圧の最低電圧及び最大電圧は、それぞれ同一である。
【００７３】
ＦＥＴ１４４ｃは、デジタル処理部２００ａによって生成された切換信号に基づいて、可変電圧源１２０ａから出力された電圧のＨＰＡ１７０への供給を制御する。ＦＥＴ１４４ｄは、デジタル処理部２００ａによって生成された切換信号に基づいて、可変電圧源１２０ｂから出力された電圧のＨＰＡ１７０への供給を制御する。
【００７４】
ＮＯＲ１４５は、ＦＥＴ１４４ｃに入力される切換信号とＦＥＴ１４４ｄに入力される切換信号とに基づいて、ＦＥＴ１４４ａが固定電圧の供給を制御するための信号を出力する。具体的には、ＮＯＲ１４５は、ＦＥＴ１４４ｃ及びＦＥＴ１４４ｄそれぞれに入力される切換信号が、共に可変電圧を供給しない旨の信号であった場合に、ＦＥＴ１４４ａが固定電圧源１３０からの固定電圧をＨＰＡ１７０に供給するように制御する信号を出力する。
【００７５】
［実施例３に係る電源回路のデジタル処理部の構成］
次に、実施例３に係る電源回路１００ａのデジタル処理部２００ａの構成について説明する。図１３は、実施例３に係る電源回路１００ａのデジタル処理部２００ａの構成を示す図である。デジタル処理部２００ａは、図１３に示すように、実施例２に係る電源回路１００のデジタル処理部２００と比較して、ピーク検出部２１０ａとピーク検出部２１０ｂとを有する点が実施例２とは異なる。また、デジタル処理部２００ａは、図１３に示すように、デジタル処理部２００と比較して、セレクトカウンタ２２０と、ピーク値取込部２３０と待機時間変換部２４０と、セレクタ２５０とをそれぞれ２つ有する点が実施例２とは異なる。
【００７６】
また、デジタル処理部２００ａは、図１３に示すように、デジタル処理部２００と比較して、Ｓｅｌｅｃｔ１ｂｌｏｃｋ〜Ｓｅｌｅｃｔ（ｎ）ｂｌｏｃｋ２６０を２つ有する点が実施例２とは異なる。また、デジタル処理部２００ａは、図１３に示すように、デジタル処理部２００と比較して、信号マージ部２７０ａと信号マージ部２７０ｂとを有する点が実施例２とは異なる。また、デジタル処理部２００ａは、図１３に示すように、デジタル処理部２００と比較して、切換信号生成部３００ａと切換信号生成部３００ｂとを有する点が実施例２とは異なる。また、デジタル処理部２００ａは、図１３に示すように、デジタル処理部２００と比較して、位相遅延部２８０を３つ有する点が実施例２とは異なる。以下、これらを中心に説明する。
【００７７】
ピーク検出部２１０ａは、送信信号のピークにおいて、任意のピーク値以上のピークを検出する。具体的には、ピーク検出部２１０ａは、任意のピーク値から可変電圧源１２０ａの最大電圧に対応するピーク値までのピークを検出する。すなわち、ピーク検出部２１０ａは、可変電圧が変化する範囲のなかで高電圧側の電圧に対応するピークを検出する。ピーク検出部２１０ｂは、送信信号のピークにおいて、可変電圧源１２０ｂの最低電圧に対応するピーク値から任意のピーク値までのピークを検出する。すなわちピーク検出部２１０ｂは、可変電圧が変化する範囲のなかで低電圧側の電圧に対応するピークを検出する。
【００７８】
セレクトカウンタ２２０は、ピーク検出部２１０ａ又はピーク検出部２１０ｂからピークを検出した旨の信号が入力されると、カウント数を「１」増加させる。ピーク値取込部２３０は、ピーク検出部２１０ａ又はピーク検出部２１０ｂからピークを検出した旨の信号が入力されると、検出されたピークのピーク値を取り込み、保持する。
【００７９】
待機時間変換部２４０は、ピーク検出部２１０ａ及びピーク検出部２１０ｂによって検出された複数のピークそれぞれに対して、可変電圧の変化を開始する時期を決定する。すなわち、ピーク検出部２１０ａによって検出されたピークに基づいて待機時間を決定する待機時間変換部２４０は、高電圧側の可変電圧の変化を開始する時期を決定することとなる。また、ピーク検出部２１０ｂによって検出されたピークに基づいて待機時間を決定する待機時間変換部２４０は、低電圧側の可変電圧の変化を開始する時期を決定することとなる。
【００８０】
信号生成部２６２は、待機時間変換部２４０によって決定された時期に電圧の変化を開始させるための可変電圧制御信号を、複数のピークそれぞれに対して生成する。すなわち、Ｓｅｌｅｃｔｏ１ｂｌｏｃｋ〜Ｓｅｌｅｃｔｏ（ｎ）ｂｌｏｃｋ２６０が有する信号生成部２６２は、ピーク検出部２１０ａによって検出されたピークから待機時間が決定されている場合には、高電圧側の可変電圧制御信号を生成することとなる。また、Ｓｅｌｅｃｔｏ１ｂｌｏｃｋ〜Ｓｅｌｅｃｔｏ（ｎ）ｂｌｏｃｋが有する信号生成部２６２は、ピーク検出部２１０ｂによって検出されたピークから待機時間が決定されている場合には、低電圧側の可変電圧制御信号を生成することとなる。
【００８１】
信号マージ部２７０ａは、高電圧側の可変電圧制御信号をマージして１つの信号に変換して、可変電圧源１２０ａと接続されたＤＡＣ１１０に出力する。また、信号マージ部２７０ｂは、低電圧側の可変電圧制御信号をマージして１つの信号に変換して、可変電圧源１２０ｂと接続されたＤＡＣ１１０に出力する。
【００８２】
切換信号生成部３００ａは、閾値検出部２９０によって生成された電源切換信号とピーク検出部２１０ｂによるピークを検出した旨の信号とから、低電圧側の可変電圧を供給させるための切換信号を生成する。すなわち、切換信号生成部３００ａは、ＦＥＴ１４４ｄが可変電圧源１２０ｂから出力される低電圧側の可変電圧をＨＰＡ１７０に供給するように制御するための信号を生成する。切換信号生成部３００ｂは、閾値検出部２９０によって生成された電源切換信号とピーク検出部２１０ａによるピークを検出した旨の信号とから、高電圧側の可変電圧を供給させるための切換信号を生成する。すなわち、切換信号生成部３００ｂは、ＦＥＴ１４４ｃが可変電圧源１２０ａから出力される高電圧側の可変電圧をＨＰＡ１７０に供給するように制御するための信号を生成する。
【００８３】
位相遅延部２８０は、切換信号生成部３００ａによって生成された切換信号、切換信号生成部３００ｂによって生成された切換信号及び送信信号の位相を遅延させる。
【００８４】
次に、実施例３に係る電源回路による処理の手順を説明する。なお、以下では、まず、実施例３に係る電源回路による処理の手順を説明したのち、実施例３に係る電源回路のデジタル処理部による処理の手順を説明する。
【００８５】
［実施例３に係る電源回路による処理の手順］
図１４は、実施例３に係る電源回路１００ａによる処理の手順を示す図である。図１４に示すように、電源回路１００ａに送信信号が入力されると（ステップＳ３０１肯定）、デジタル処理部２００ａが、可変電圧生成処理を実行する（ステップＳ３０２）。そして、ＤＡＣ１１０が、デジタル信号をアナログ信号に変換する（ステップＳ３０３）。具体的には、ＤＡＣ１１０が、デジタル処理部２００ａによって生成された高電圧側の可変電圧制御信号又は低電圧側の可変電圧制御信号を電圧に変換する。なお、電源回路１００は、送信信号が入力されるまで待機状態である（ステップＳ３０１否定）。
【００８６】
そして、電源回路１００ａは、送信信号のピークに対応する電圧が閾値を越えているか否かを判定する（ステップＳ３０４）。ここで、電圧が閾値を越えていると判定された場合には（ステップＳ３０４肯定）、電源回路１００ａは、高電圧側の電圧か否かを判定する（ステップＳ３０５）。ここで、高電圧側の電圧である場合には、ＦＥＴ１４４ｃが、高電圧側の可変電圧制御信号に基づいて可変電圧源１２０ａから出力される可変電圧をＨＰＡ１７０に供給するように制御する（ステップＳ３０６）。
【００８７】
一方、高電圧側の電圧ではないと判定された場合には（ステップＳ３０５否定）、ＦＥＴ１４４ｄが、低電圧側の可変電圧制御信号に基づいて可変電圧源１２０ｂから出力される可変電圧をＨＰＡ１７０に供給するように制御する（ステップＳ３０７）。なお、ステップＳ３０４において、送信信号のピークに対応する電圧が閾値を越えていないと判定された場合には（ステップＳ３０４否定）、ＦＥＴ１４４ａが固定電圧源１３０から出力される固定電圧をＨＰＡ１７０に供給するように制御する（ステップＳ３０８）。
【００８８】
そして、電源回路１００ａは、送信信号の電力の増幅が終了したか否かを判定する（ステップＳ３０９）。ここで、送信信号の電力の増幅が終了していないと判定された場合には（ステップＳ３０９否定）、電源回路１００ａは、ステップＳ３０４に戻って、送信信号のピークに対応する電圧が閾値を越えているか否かを判定する。一方、送信信号の電力の増幅が終了していると判定された場合には（ステップＳ３０９肯定）、電源回路１００ａは、処理を終了する。
【００８９】
［実施例３に係る電源回路のデジタル処理部による処理の手順］
図１５は、実施例３に係る電源回路１００ａのデジタル処理部２００ａによる可変電圧生成処理の手順を示す図である。図１５に示すように、ピーク検出部２１０ａまたはピーク検出部２１０ｂによってピークが検出されると（ステップＳ４０１肯定）、待機時間変換部２４０が、待機時間を決定する（ステップＳ４０２）。具体的には、待機時間変換部２４０は、ピーク検出部２１０ａによって検出されたピーク値と可変電圧源１２０ａのスルーレートとに基づいて、ピーク検出部２１０ａによって検出されたピークに対する可変電圧の生成するための待機時間を決定する。或いは、待機時間変換部２４０は、ピーク検出部２１０ｂによって検出されたピーク値と可変電圧源１２０ｂのスルーレートとに基づいて、ピーク検出部２１０ｂによって検出されたピークに対する可変電圧の生成するための待機時間を決定する。なお、デジタル処理部２００ａは、ピークが検出されるまで待機状態である（ステップＳ４０１否定）。
【００９０】
そして、信号生成部２６２は、待機時間変換部２４０によって決定された待機時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ４０３）。ここで、待機時間が経過したと判定した場合には（ステップＳ４０３肯定）、信号生成部２６２は、検出されたピークに基づいて、高電圧側又は低電圧側の可変電圧制御信号を生成する（ステップＳ４０４）。なお、信号生成部２６２は、待機時間が経過するまで待機状態である（ステップＳ４０３否定）。
【００９１】
デジタル処理部２００ａは、送信信号に含まれる全てのピークを検出したか否かを判定する（ステップＳ４０５）。ここで、全てのピークを検出していないと判定した場合には（ステップＳ４０５否定）、ステップＳ４０１に戻って、ピーク検出部２１０ａ又はピーク検出部２１０ｂがピークを検出したか否かを判定する。一方、全てのピークを検出したと判定した場合には（ステップＳ４０５肯定）、信号マージ部２７０ａ及び信号マージ部２７０ｂが、それぞれ高電圧側及び低電圧側のピークごとの可変電圧制御信号をマージして（ステップＳ４０６）、それぞれ１つの信号に変換して処理を終了する。
【００９２】
［実施例３の効果］
上述したように、実施例３によれば、待機時間変換部２４０は、ピーク検出部２１０ａ及びピーク検出部２１０ｂによって検出された複数のピークそれぞれに対して、可変電圧の変化を開始する時期を決定する。そして、信号生成部２６２は、待機時間変換部２４０によって決定された時期に電圧の変化を開始させるための可変電圧制御信号を、複数のピークそれぞれに対して生成する。そして、可変電圧源１２０ａ及び可変電圧源１２０ｂは、信号生成部２６２によって生成された可変電圧制御信号それぞれに基づいて、電圧を出力する。したがって、実施例３に係る電源回路１００ａは、可変電圧の範囲における高低を考慮した電圧の供給ができ、さらに効率よく電力消費を低減することを可能にする。
【００９３】
ここで、実施例３に係る電源回路１００ａを用いた場合の電力消費について、図１６を用いて説明する。図１６は、実施例３に係る電源回路１００ａによるシミュレーション結果を示す図である。図１６においては、縦軸が電圧を示している。また、横軸が時間を示している。そして、図１６では、送信信号の包絡線に対して、可変電圧を供給することで送信信号を増幅する場合に発生する電力の損失を示している。図１６の太線が低電圧側の可変電圧制御信号を示している。また、図１６の破線が高電圧側の可変電圧制御信号を示している。また、図１６の黒で示した領域が電力の損失を示す。なお、図１６では、２５Ｖ以上の電圧に対応するピークに対して、可変電圧を供給する場合について示している。また、図１６では、２５Ｖ〜４０Ｖまでのピークに対して低電圧側の可変電圧制御信号を適用し、４０Ｖ〜最大電圧までのピークに対して高電圧側の可変電電圧制御信号を適用している。
【００９４】
実施例３に係る電源回路１００ａの可変電圧源１２０ａは、図１６に示す高電圧側の可変電圧制御信号に基づいて、電圧を変化させて出力している。また、実施例３に係る電源回路１００ａの可変電圧源１２０ｂは、図１６に示す低電圧側の可変電圧制御信号に基づいて、電圧を変化させて出力している。ここで、実施例３に係る電源回路１００ａは、切換信号生成部３００ａ及び３００ｂによって生成された電源切換信号に基づいたＦＥＴ１４４ｃ及びＦＥＴ１４４ｄのスイッチングにより、ピークが４０Ｖを越えた時点で低電圧側の可変電圧から高電圧側の可変電圧に切換える。また、実施例３に係る電源回路１００ａは、切換信号生成部３００ａ及び３００ｂによって生成された電源切換信号に基づいたＦＥＴ１４４ｃ及びＦＥＴ１４４ｄのスイッチングにより、ピークが４０Ｖを下回った時点で高電圧側の可変電圧から低電圧側の可変電圧に切換える。
【００９５】
従って、実施例３に係る電源回路１００ａは、図１６の矢印で示すように、送信信号において高いピークの直後に低いピークがある場合にも、高電圧側の可変電圧から低電圧側の可変電圧に切換えることにより、電力の損失を抑止することができる。すなわち、実施例３に係る電源回路１００ａは、可変電圧の範囲なかの高低を考慮した電圧の供給ができ、さらに効率よく電力消費を低減することを可能にする。
【実施例４】
【００９６】
上記実施例２及び３では、可変電圧源の最低電圧以上の電圧に対応する全てのピークに対して可変電圧制御信号を生成する場合について説明した。実施例４では、送信信号のピークの位置に基づいて、可変電圧制御信号を生成するピークを選択する場合について説明する。
【００９７】
［実施例４に係る電源回路のデジタル処理部の構成］
まず、実施例４に係る電源回路のデジタル処理部２００ｂの構成について説明する。図１７は、実施例３に係る電源回路のデジタル処理部２００ｂの構成を示す図である。デジタル処理部２００ｂは、図１７に示すように、実施例２に係る電源回路１００のデジタル処理部２００と比較して、ピーク間カウンタ３１０と、完了時間算出部３２０と、レジスタ３３０とを有する点が実施例２とは異なる。また、デジタル処理部２００ｂは、図１７に示すように、実施例２に係る電源回路１００のデジタル処理部２００と比較して、データ更新部３４０及び判断部３５０を有する点と、セレクトカウンタ２２０ａの処理内容が実施例２とは異なる。以下、これらを中心に説明する。
【００９８】
ピーク間カウンタ３１０は、ピーク間の時間を計測する。完了時間算出部３２０は、送信信号のピークに対応する電圧値と、自装置が出力する可変電圧の変化率とに基づいて、当該ピークに対する可変電圧の変化を終了させる時期を決定する。具体的には、完了時間算出部３２０は、最大ピーク処理時間から待機時間変換部２４０によって決定された待機時間を減算することで、ピークごとの可変電圧制御信号の生成が完了する時間である完了時間を算出する。
【００９９】
レジスタ３３０は、完了時間算出部によって算出された完了時間を保持する。データ更新部３４０は、レジスタ３３０によって保持された完了時間からピーク間カウンタ３１０によって計測されたピーク間の時間を減算する。判断部３５０は、ピークが検出された時期から可変電圧の変化の終了時期までの期間が、隣接するピークに対する期間含まれるか否かを判定する。具体的には、判断部３５０は、完了時間算出部によって算出された現在のピークの完了時間と、データ更新部３４０から入力される過去のピークの完了時間とを比較して、現在のピークの完了時間が過去のピークの完了時間よりも短いか否かを判定する。
【０１００】
ここで、過去のピークの完了時間は、データ更新部３４０によってピーク間の時間が減算されていることにより、完了時間のズレを補正している。セレクトカウンタ２２０ａは、判断部３５０によって、現在のピークの完了時間が過去のピークの完了時間と比較して短くないと判定された場合に、カウント数を「１」増加する。
【０１０１】
すなわち、セレクタ２５０からＳｅｌｅｃｔ１ｂｌｏｃｋ〜Ｓｅｌｅｃｔ（ｎ）ｂｌｏｃｋ２６０への待機時間の入力は、現在のピークの完了時間が過去のピークの完了時間よりも長い場合にのみ実行される。また、図１７に示すように、判断部３５０による判定結果は、Ｓｅｌｅｃｔ１ｂｌｏｃｋ〜Ｓｅｌｅｃｔ（ｎ）ｂｌｏｃｋ２６０が有するカウンタ２６１へのトリガの供給も制御する。すなわち、トリガは、現在のピークの完了時間が過去のピークの完了時間よりも長い場合にのみ、供給される。
【０１０２】
図１８は、実施例４に係る電源回路のデジタル処理部２００ｂのタイミングチャートを示す図である。図１８においては、横軸が時間軸を示す。図１８に示す「可変電圧」とは、実施例４に係る電源回路のデジタル処理部２００ｂが、送信信号に対して生成した可変電圧制御信号を示している。また、「送信信号」とは、デジタル処理部２００ｂに入力されるデータ信号を意味している。また、「ピーク検出」とは、ピーク検出部２１０を意味している。また、「Ｓ１カウンタ」〜「Ｓ５カウンタ」は、Ｓｅｌｅｃｔ１ｂｌｏｃｋ２６０〜Ｓｅｌｅｃｔ５ｂｌｏｃｋ２６０それぞれが有するカウンタ２６１を意味している。
【０１０３】
また、Ｓ１カウンタ〜Ｓ５カウンタによって計測される最大ピーク処理時間には、待機時間と可変電圧制御信号を生成する時間である可変電圧生成と可変電圧制御信号が生成されてから最大ピーク処理時間が終了するまでの時間である生成完了が含まれている。図１８に示すように、ピーク検出部２１０によってピークＡが検出されると、待機時間が決定され、完了時間が算出される。なお、完了時間は、待機時間と可変電圧生成とを加算した時間である。
【０１０４】
そして、ピーク検出部２１０によってピークＢが検出され、待機時間の決定及び完了時間の算出が実行されると、判断部３５０がピークＡの完了時間とピークＢの完了時間とを比較する。ここで、図１８に示すように、ピークＢの完了時間がピークＡの完了時間よりも短いことから、実施例４に係る電源回路のデジタル処理部２００ｂは、ピークＢに対する可変電圧制御信号の生成をスキップする。
【０１０５】
同様に、ピーク検出部２１０によってピークＣ〜Ｅが検出され、待機時間の決定及び完了時間の算出が実行されると、判断部３５０が順に完了時間の比較をする。そして、図１８に示すように、ピークＤ及びピークＥの完了時間がピークＣの完了時間よりも短いことから、実施例４に係る電源回路のデジタル処理部２００ｂは、ピークＤ及びピークＥに対する可変電圧制御信号の生成をスキップする。
【０１０６】
従って、実施例４に係るデジタル処理部２００ｂでは、ピークＢ、Ｄ及びＥに対して可変電圧制御信号を生成する処理を排除することで、可変電圧制御信号の生成回路を効率よく使用することができる。
【０１０７】
［実施例４に係る電源回路のデジタル処理部による処理の手順］
次に、実施例４に係る電源回路のデジタル処理部による処理の手順を説明する。図１９は、実施例４に係る電源回路のデジタル処理部２００ｂによる可変電圧生成処理の手順を示す図である。図１９に示すように、ピーク検出部２１０によってピークが検出されると（ステップＳ５０１肯定）、完了時間算出部３２０が、完了時間を算出する（ステップＳ５０２）。具体的には、完了時間算出部３２０は、最大ピーク処理時間から待機時間変換部２４０によって決定された待機時間を減算する。なお、デジタル処理部２００ｂは、ピークが検出されるまで待機状態である（ステップＳ５０１否定）。
【０１０８】
そして、判断部３５０が、現在のピークの完了時間が過去のピークの完了時間よりも短いか否かを判定する（ステップＳ５０３）。ここで、完了時間が短くないと判定された場合には（ステップＳ５０３否定）、信号生成部２６２は、現在のピークに対する可変電圧制御信号を生成する（ステップＳ５０４）。
【０１０９】
一方、完了時間が短いと判定された場合には（ステップＳ５０３肯定）、デジタル処理部２００ｂは、現在のピークに対する可変電圧制御信号の生成をスキップする（ステップＳ５０５）。そして、デジタル処理部２００ｂは、送信信号に含まれる全てのピークを検出したか否かを判定する（ステップＳ５０６）。
【０１１０】
ここで、全てのピークを検出していないと判定した場合には（ステップＳ５０６否定）、レジスタ３３０及びデータ更新部３４０の完了時間を更新して（ステップＳ５０８）、ピーク検出部２１０がピークを検出したか否かを判定する（ステップＳ５０１）。一方、全てのピークを検出したと判定した場合には（ステップＳ５０６肯定）、信号マージ部２７０が、ピークごとの可変電圧制御信号をマージして（ステップＳ５０７）、１つの信号に変換して処理を終了する。
【０１１１】
［実施例４の効果］
上述したように、実施例４によれば、完了時間算出部３２０が、ピーク検出部２１０によって検出された送信信号のピークに対応する電圧値と、自装置が出力する可変電圧の変化率とに基づいて、当該ピークに対する可変電圧の変化を終了させる時期を決定する。そして、信号生成部２６２は、ピーク検出部２１０によってピークが検出された時期から完了時間算出部３２０によって決定された可変電圧の変化の終了時期までの期間が、隣接するピークに対する期間に含まれないことを条件に、可変電圧制御信号を生成する。従って、実施例４に係る電源回路１００ｂは、送信信号において高いピークの直後に低いピークがある場合などに生じる、余分な可変電圧制御信号の生成を排除することができ、可変電圧制御信号の生成回路を効率よく使用することが可能となる。
【実施例５】
【０１１２】
さて、これまで実施例１〜４について説明したが、上述した実施例１〜４以外にも、種々の異なる形態にて実施されてよいものである。そこで、以下では、種々の異なる実施例を（１）〜（３）に区分けして説明する。
【０１１３】
（１）変形例
上記実施例３では、最低電圧及び最大電圧が同一である２つの可変電圧源を用いる場合について説明したが、本実施例はこれに限定するものではなく、例えば、最低電圧及び最大電圧が異なる２つの可変電圧源を用いる場合であってもよい。
【０１１４】
図２０は、変形例を示す図である。図２０においては、縦軸が電圧を示している。また、横軸が時間を示している。そして、図２０では、送信信号の包絡線に対して、２つの可変電圧制御信号を生成する場合について示している。図２０の太線が可変電圧制御信号を示している。なお、図２０では、２０Ｖ以上の電圧に対応するピークに対して、可変電圧を供給する場合について示している。
【０１１５】
本実施例の電源装置は、図２０に示すように、最低電圧が２０Ｖであり、最高電圧が３５Ｖである可変電圧源と、最低電圧が３５Ｖである可変電圧源とを用いて、それぞれの範囲内の可変電圧制御信号を生成する場合であってもよい。
【０１１６】
（２）可変電圧源
上記実施例３では、２つの可変電圧源を用いる場合について説明したが、本実施例はこれに限定するものではなく、例えば、３つ以上の可変電圧源を用いる場合であってもよい。
【０１１７】
（３）システム構成等
図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示された構成要素と同一であることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。例えば、図１３に示すピーク検出部２１０ａとピーク検出部２１０ｂとを一つのピーク検出部として統合してもよい。また、一方で、図４に示す閾値検出部２９０を、閾値を越えたか否かを判定する判定部と、電源切換信号を生成する信号生成部とに分散してもよい。
【符号の説明】
【０１１８】
１  電源装置
２  検出部
３  決定部
４  生成部
５  出力部
１００  電源回路
１２０、１２０ａ、１２０ｂ  可変電圧源
１３０  固定電圧源
１７０  ＨＰＡ
２００、２００ａ、２００ｂ  デジタル処理部
２１０、２１０ａ、２１０ｂ  ピーク検出部
２４０  待機時間変換部
２６２  信号生成部
２７０  信号マージ部
２８０  位相遅延部
２９０  閾値検出部
３２０  完了時間算出部
３５０  判断部
【図１】
2011193054.tif 000005
【図２】
2011193054.tif 000006
【図３】
2011193054.tif 000007
【図４】
2011193054.tif 000008
【図５】
2011193054.tif 000009
【図６】
2011193054.tif 000010
【図７】
2011193054.tif 000011
【図８】
2011193054.tif 000012
【図９】
2011193054.tif 000013
【図１０】
2011193054.tif 000014
【図１１】
2011193054.tif 000015
【図１２】
2011193054.tif 000016
【図１３】
2011193054.tif 000017
【図１４】
2011193054.tif 000018
【図１５】
2011193054.tif 000019
【図１６】
2011193054.tif 000020
【図１７】
2011193054.tif 000021
【図１８】
2011193054.tif 000022
【図１９】
2011193054.tif 000023
【図２０】
2011193054.tif 000024
【図２１】
2011193054.tif 000025