(57)【要約】【課題】高速化、大電流化に対応し、伝送すべきデータを乗せた高周波信号のエンベロープ信号の振幅の変化に正確に追従してドレイン電圧を供給すること。【解決手段】デジタル変調信号生成部２０により高速アナログ電源１３からエンベロープ信号Ｅの振幅値に応じた第１のドレイン電圧を高周波増幅器１に供給すると共に、エンベロープ信号Ｅの振幅値に応じて直流電源１７から高速アナログ電源１３に第２のドレイン電圧を供給し、かつ時間補正回路２２は、デジタル変調信号生成部２０から出力されたオン・オフ信号Ｓを低速スイッチ電源回路２３の動作遅れ時間Ｂの分だけ時間的に早く進める。【選択図】図１
2011066845.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波信号を増幅する高周波増幅器と、
前記高周波信号のエンベロープ信号の振幅変化に追従する第１の電圧を前記高周波増幅器に印加するための高速アナログ電源と、
前記高速アナログ電源から前記高周波増幅器に印加する前記第１の電圧に加えて第２の電圧で前記高速アナログ電源から前記高周波増幅器への電流量を補うための電流を供給可能な低速スイッチ電源回路と、
前記高速アナログ電源を動作制御するための前記エンベロープ信号の振幅変化に追従する第１の制御信号を生成すると共に、前記エンベロープ信号の振幅に応じて前記低速スイッチ電源をオン・オフ制御する第２の制御信号を生成するデジタル変調信号生成部と、
を具備することを特徴とする高周波増幅回路。
【請求項２】
前記高速アナログ電源に対する前記エンベロープ信号の振幅変化に追従する動作制御のタイミングよりも前記低速スイッチ電源回路の動作遅れ時間に対応する時間的に早いタイミングで前記低速スイッチ電源回路をオン・オフ制御する時間補正回路を有することを特徴とする請求項１記載の高周波増幅回路。
【請求項３】
前記低速スイッチ電源回路は、固有の動作遅れ時間を有することを特徴とする請求項２記載の高周波増幅回路。
【請求項４】
前記低速スイッチ電源回路は、電界効果トランジスタを有することを特徴とする請求項２記載の高周波増幅回路。
【請求項５】
前記低速スイッチ電源回路は、前記高周波増幅器への電流量を補うための電流を供給する低速スイッチ電源と、この低速スイッチ電源をオン・オフ動作させるスイッチドライバ回路とを有し、
前記時間補正回路は、前記低速スイッチ電源の応答時間と前記スイッチドライバ回路の応答時間とに基づいて前記低速スイッチ電源回路の前記動作遅れ時間に設定されている、
ことを特徴とする請求項２記載の高周波増幅回路。
【請求項６】
前記デジタル変調信号生成部は、デジタル信号を入力し、当該デジタル信号から前記エンベロープ信号を生成すると共に、前記低速スイッチ電源をオン・オフ制御させるオン・オフ信号を生成することを特徴とする請求項１記載の高周波増幅回路。
【請求項７】
前記デジタル変調信号生成部は、前記デジタル信号からベースバンド信号を生成し、
前記デジタル変調信号生成部と前記高周波増幅器との間に接続され、前記デジタル変調信号生成部から出力された前記ベースバンド信号を高周波変調して前記高周波信号を生成し、当該高周波信号を前記高周波増幅器に送る高周波変調回路を備える、
ことを特徴とする請求項１記載の高周波増幅回路。
【請求項８】
前記高周波増幅器は、電界効果トランジスタから成り、
前記高速アナログ電源と前記低速スイッチ電源回路とは、それぞれ前記電界効果トランジスタにドレイン電圧、ドレイン電流を供給する、
ことを特徴とする請求項１記載の高周波増幅回路。
【請求項９】
電界効果トランジスタから成り、高周波信号を増幅する高周波増幅器と、
前記高周波信号のエンベロープ信号の振幅変化に追従する第１のドレイン電圧を前記高周波増幅器に印加するための高速アナログ電源と、
直流電源を備え、前記高速アナログ電源から前記高周波増幅器に印加する前記第１のドレイン電圧に加えて前記直流電源から第２のドレイン電圧で前記高速アナログ電源から前記高周波増幅器への電流量を補うための電流を供給可能な低速スイッチ電源回路と、
各種情報を含むデジタル信号を入力し、当該デジタル信号から前記エンベロープ信号を生成して前記高速アナログ電源を前記エンベロープ信号の振幅変化に追従して動作制御すると共に、前記エンベロープ信号の振幅に応じて前記低速スイッチ電源をオン・オフ制御し、かつ前記デジタル信号に基づいてベースバンド信号を生成するデジタル変調信号生成部と、
前記デジタル変調信号生成部と前記高周波増幅器との間に接続され、前記デジタル変調信号生成部から出力された前記ベースバンド信号を高周波変調して前記高周波信号を生成し、当該高周波信号を前記高周波増幅器に送る高周波変調回路と、
前記低速スイッチ電源回路の動作遅れ時間に基づいて前記低速スイッチ電源をオン・オフ制御するタイミングを補正し、前記高速アナログ電源から前記高周波増幅器に印加する前記第１のドレイン電圧のタイミングと前記低速スイッチ電源回路から前記高周波増幅器に印加する前記第２のドレイン電圧のタイミングとを一致させる時間補正回路と、
を具備することを特徴とする高周波増幅回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば地上デジタル放送用送信機や携帯電話基地局用送信機に使用される広帯域で高効率な高周波増幅回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、無線通信システムは、送受データ量の増加に伴ってデータ伝送速度の高速化が要求される。この要求により無線通信システムは、各種の変調方式や多重化方式の開発が進んでいる。これら方式の無線通信システムは、それぞれ伝送すべきデータを乗せた通信用信号の振幅エンベロープが時間の経過と共に大きく変化し、平均電力とピーク電力との差(Ｐeak to Ａverage Ｒatio：ＰＡＰＲ）が大きくなっている。例えば、国内の地上デジタル放送、最新の通信方式であるＷorldwide Ｉnteroperabi1ity for Ｍicrowave Ａccess（ＷiＭＡＸ）やＬong Ｔerm Ｅvolution（ＬＴＥ）携帯電話においてＰＡＰＲは、７ｄＢ〜１０ｄＢ程度の差がある。
【０００３】
一方、地上デジタル放送用送信機や携帯電話基地局用送信機に使用される高周波増幅器では、高効率であることが要求される。この高周波増幅器は、高効率化のためになるべく飽和出力電力に近い出力電力で動作することが望まれる。しかしながら、上述したように無線通信システムでは、伝送すべき通信用信号の電力が大きく変化するので、当該通信用信号の振幅エンベロープの変化に応じて高周波増幅器の動作条件を変化させる工夫が必要となる。
【０００４】
ＰＡＰＲの大きい無線通信システムにおいて、高周波増幅器の高効率化を図る手法としては、例えばドハティアンプを用いる方式及びエンベロープ・トラッキング（以下、ＥＴと称する）方式がある。ドハティアンプを用いる方式は、周波数特性が回路の線路長で決まるために広帯域化が達成できない。  
ＥＴ方式は、伝送すべき通信用信号の振幅エンベロープに応じて高周波増幅器の印加電圧を変化させることにより当該高周波増幅器の高効率化を図ることができる。このＥＴ方式は、高周波増幅器に入力する高周波信号の周波数に関わらず広帯域化を実現できる。例えば、国内の地上デジタル放送は、４７０ＭＨｚ〜８６０ＭＨｚの高周波信号を使用するので、ＥＴ方式では、広帯域化が重要な項目となる。
【０００５】
ＥＴ方式を実現するための技術としては、例えば、ステップ状に電圧を出力する電源と補間電源とを組み合わせたタイプ（例えば特許文献１〜特許文献３）と、トランスを使用したタイプ（例えば特許文献４）と、アナログ電源とスイッチング電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）とを組み合わせたタイプ（例えば特許文献５）とがある。
【０００６】
最近の通信方式の傾向は、ＰＡＰＲが大きいことに加え、例えば伝送すべき通信用信号を乗せる変調信号を高速化（高周波化）している。変調信号のエンベロープの周波数帯域は、これまで国内の地上デジタル放送において６ＭＨｚであり、通信用の第三世代の符号分割多重接続（Ｃode Ｄivision Ｍultiple Ａccess：ＣＤＭＡ）携帯電話において２ＭＨｚ以下であったが、最新のＬＴＥでは２０ＭＨｚ程度になるものと予想される。なお、ＣＤＭＡは、複数の発信者の音声信号にそれぞれ異なる符号を乗算し、全ての音声信号を合成して１つの周波数を使って送り、受け手では自分と会話している相手の符号を合成信号に乗算することにより、相手の音声信号のみを取り出す携帯電話などの無線通信に使われる方式の一つである。
【０００７】
又、基地局用の高周波増幅器に使用される増幅デバイスは、高出力化が進み、これまで複数のデバイスを合成して実現していた出力電力を単体の増幅デバイスで実現できるようになっている。例えば、増幅デバイスとして地上デジタル放送用の周波数で使用するＬＤＭＯＳ−ＦＥＴは、ドレイン電圧が５０Ｖ、ドレイン電流が最大で２６Ａである。
【０００８】
従って、ＥＴ方式を実現するための高周波増幅器は、高速化、大電流化に対応する必要がある。上記特許文献１乃至５は、トランスを使用する場合、コア材の飽和電流や周波数特性が課題となり、多電源の組み合わせの場合、電源回路の遅れが課題となる。
【０００９】
次に、ＥＴ方式の高周波増幅回路の具体列を挙げて説明する。  
図４はＥＴ方式の高周波増幅回路の原理を示す。高周波増幅器１の入力端子１ａには、高周波信号Ｈが入力される。この高周波信号Ｈは、例えば伝送すべき信号が高周波の搬送信号に乗っている。一方、この高周波信号Ｈは、検波されることにより伝送すべき信号の振幅値に応じたエンベロープ信号Ｅが抽出される。このエンベロープ信号Ｅは、ＥＴ用電源２に入力する。
【００１０】
このＥＴ用電源２は、直流（ＤＣ）電源３が接続され、エンベロープ信号Ｅの振幅値に応じて高周波増幅器１に供給するドレイン電圧Ｖds及びドレイン電流Ｉdsの大きさを変化する。図５（ａ）はエンベロープ信号Ｅの波形に対応するドレイン電圧Ｖdsの変化を示し、同図（ｂ）はエンベロープ信号Ｅの波形に対応するドレイン電流Ｉdsの変化を示す。これら図６ドレイン電圧Ｖdsが５０Ｖ、ドレイン電流Ｉdsが最大で２６Ａであることを示す。
【００１１】
これにより、高周波増幅器１は、ドレイン電圧Ｖds及びドレイン電流Ｉdsの大きさに応じて飽和出力電力が変化する。例えば、高周波増幅器１は、ドレイン電圧Ｖdsが低下すると、飽和出力電力が小さくなり、ドレイン電圧Ｖdsが上昇すると、飽和出力電力が大きくなる。従って、高周波増幅器１は、高周波信号Ｈの電力が変化しても飽和出力に近いレべルで動作することになり高効率化を図ることができる。
【００１２】
図６はＥＴ方式の高周波増幅回路を実現するための基本回路の一例を示す。高周波信号Ｈは、入力端子１０から分岐回路１１を通して検波器１２に入力される。この検波器１２は、高周波信号Ｈを検波してエンベロープ信号Ｅを生成し、このエンベロープ信号Ｅを高速アナログ電源１３に入力する。この高速アナログ電源１３は、エンベロープ信号Ｅの振幅値に応じた電圧を高周波増幅器１に供給する。
【００１３】
ところが、高速アナログ電源１３は、高周波増幅器１に供給する電流値が小さい。高周波増幅器１は、高周波信号Ｈのエンベロープ信号Ｅの振幅値が大きくなると、ドレイン電流Ｉdsが大きくなるので、エンベロープ信号Ｅの振幅値が大きいときに、高速アナログ電源１３からだけの電流の供給では必要な電流を供給できなくなる。  
このため、高速アナログ電源１３と高周波増幅器１との間には、電流検出回路１４が接続される。この電流検出回路１４は、高速アナログ電源１３の出力電流値（ドレイン電流Ｉdsの値）を検出する。コンパレータ１５は、図７に示すように高速アナログ電源１４の出力電流値（ドレイン電流Ｉds）と基準電流値Ｋとを比較し、高速アナログ電源１４の出力電流値が基準電流値Ｋよりも大きくなると、ハイレベルの信号（オン信号）を出力して低速スイッチ電源１６をオンする。
【００１４】
この低速スイッチ電源１６は、例えばＦＥＴを用いたスイッチング素子を有し、コンパレータ１５からのオン信号によりスイッチング素子がオンとなる。なお、高速アナログ電源１４の出力電流値が基準電流値Ｋよりも小さければ、コンパレータ１５は、ローレベルの信号（オフ信号）を出力して低速スイッチ電源１６のスイッチング素子をオフする。この低速スイッチ電源１６がオンすると、直流電源１７から大きな電流が低速スイッチ電源１６、ローパスフィルタ１８を通して高周波増幅器１に供給される。
【００１５】
又、直流電源１８から高周波増幅器１に供給される電流の遅れを補正するために高周波遅延回路１９が検波回路１３と高周波増幅器１との間に接続されている。この高周波遅延回路１９は、入力端子１０からに入力された高周波信号Ｈを遅延して高周波増幅器１に送る。  
以上により高速アナログ電源１３と低速スイッチ電源１６との組合せにより、高周波増幅器１に供給するエンベロープ信号Ｅの振幅に追従したドレイン電圧Ｖdsの発生が可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特表２００６−５１４４７２号公報
【特許文献２】米国公開特許第２００７／０２７９０１９ Ａ１号明細書
【特許文献３】米国公開特許第２００７／０２１０７７１ Ａ１号明細書
【特許文献４】米国特許第６６６１２１０ Ｂ２号明細書
【特許文献５】米国公開特許第２００８／０００８２７３ Ａ１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
上述したように最近の通信方式は、ＰＡＰＲが大きいことに加え、伝送すべき通信用信号を乗せる変調信号を高速化（高周波化）する傾向にある。これにより、ＥＴ方式を実現するための高周波増幅器１は、高速化、大電流化に対応する必要がある。このために低速スイッチ電源１６は、大きなドレイン電流Ｉdsを高周波増幅器１に供給するものとなる。
【００１８】
しかしながら、低速スイッチ電源１６は、例えばＦＥＴを用いたスイッチング素子を備えるが、ドレイン電流Ｉdsが大きくなると、スイッチング素子のサイズ、すなわちＦＥＴの容量を大きくする必要がある。このため、低速スイッチ電源１６は、コンパレータ１５のオン・オフ信号のタイミングに遅れてオン・オフ動作するようになり、コンパレータ１５のオン・オフ信号に追従できなくなる。この結果、高周波増幅器１に供給するドレイン電圧Ｖdsは、低速スイッチ電源１６の遅れたオン・オフ動作のためにエンベロープ信号Ｅの振幅の変化に正確に追従することができなくなる。
【００１９】
本発明の目的は、高速化、大電流化に対応し、伝送すべきデータを乗せた高周波信号のエンベロープ信号の振幅の変化に正確に追従してドレイン電圧を供給できる高周波増幅回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明の主要な局面に係る高周波増幅回路は、高周波信号を増幅する高周波増幅器と、前記高周波信号のエンベロープ信号の振幅変化に追従する第１の電圧を前記高周波増幅器に印加するための高速アナログ電源と、前記高速アナログ電源から前記高周波増幅器に印加する前記第１の電圧に加えて第２の電圧で前記高速アナログ電源から前記高周波増幅器への電流量を補うための電流を供給可能な低速スイッチ電源回路と、前記高速アナログ電源を動作制御するための前記エンベロープ信号の振幅変化に追従する第１の制御信号を生成すると共に、前記エンベロープ信号の振幅に応じて前記低速スイッチ電源をオン・オフ制御する第２の制御信号を生成するデジタル変調信号生成部とを具備する。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、高速化、大電流化に対応し、伝送すべきデータを乗せた高周波信号のエンベロープ信号の振幅の変化に正確に追従してドレイン電圧を供給できる高周波増幅回路を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係る高周波増幅回路の一実施の形態を示す構成図。
【図２】同高周波増幅回路におけるスイッチドライバ回路及び低速スイッチ電源の具体的な回路構成図。
【図３】同装置におけるデジタル変調信号生成部のオン・オフ信号の生成動作及び時間補正回路のオン・オフ信号の時間補正の動作を示す図。
【図４】ＥＴ方式の高周波増幅回路の原理を示す回路図。
【図５】同高周波増幅回路におけるドレイン電圧及びドレイン電流の大きさの変化を示す図。
【図６】ＥＴ方式を実現するための高周波増幅回路の一例を示す基本回路図。
【図７】同高周波増幅回路への大きな電流の供給動作を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。  
図１は高周波増幅回路の構成図を示す。デジタル変調信号生成部２０には、高調波変調回路２１を介して高周波増幅器１が接続されている。高調波変調回路２１は、デジタル変調信号生成部２０と高周波増幅器１との間に接続され、デジタル変調信号生成部２０から出力されたベースバンド信号ＳＢを高周波変調して高周波信号Ｈを生成し、この高周波信号Ｈを高周波増幅器１に送る。
【００２４】
高周波増幅器１は、高調波変調回路２１から出力される高周波信号Ｈを増幅出力する。この高周波増幅器１は、ドレイン電圧Ｖds及びドレイン電流Ｉdsの大きさに応じて飽和出力電力が変化する。例えば、高周波増幅器１は、ドレイン電圧Ｖdsが低下すると、飽和出力電力が小さくなり、ドレイン電圧Ｖdsが上昇すると、飽和出力電力が大きくなり、高周波信号Ｈの電力が変化しても飽和出力に近いレベルで動作して高効率化が図れる。この高周波増幅器１は、例えばＬＤＭＯＳ−ＦＥＴから成る。
【００２５】
デジタル変調信号生成部２０には、高速アナログ電源１３を介して高周波増幅器１のドレイン端子が接続されている。この高速アナログ電源１３は、デジタル変調信号生成部２０から出力されるエンベロープ信号Ｅの振幅値に応じた第１のドレイン電圧を高周波増幅器１に供給する。この高速アナログ電源１３は、高周波増幅器１に供給するドレイン電流値が小さい。
【００２６】
デジタル変調信号生成部２０には、時間補正回路２２を介して低速スイッチ電源回路２３が接続されている。この低速スイッチ電源回路２３は、スイッチドライバ回路２４と、低速スイッチ電源１６とから成る。スイッチドライバ回路２４は、デジタル変調信号生成部２０から出力されて時間補正回路２２により時間的に早いタイミングに補正されたオン・オフ信号ＳＨを入力し、このオン・オフ信号ＳＨに応じて低速スイッチ電源１６をオン・オフ動作する。この低速スイッチ電源１６は、高周波増幅器１に大きな電流を供給するためのもので、その一端側には、直流電源１７が接続され、他端側には、ローパスフィルタ１８を介して高周波増幅器１のドレイン端子が接続されている。  
直流電源１７は、高周波増幅器１への電流量を補うための電流を供給するために高周波増幅器１に大きな電流を供給することを可能とするもので、例えば、出力電圧５０Ｖ、瞬間最大出力電流１３Ａ、平均電流３Ａである。
【００２７】
図２はスイッチドライバ回路２４及び低速スイッチ電源１６の具体的な回路構成図を示す。低速スイッチ電源１６は、例えば２つのＮｃｈ-ＭＯＳ ＦＥＴ１６ａ、１６ｂを接続して成るもので、一方のＮｃｈ-ＭＯＳ ＦＥＴ１６ａのドレイン端子に直流電源１７を接続し、このＮｃｈ-ＭＯＳ ＦＥＴ１６ａのソース端子と他方のＮｃｈ-ＭＯＳ ＦＥＴ１６ｂのドレイン端子とを接続し、かつこれらＮｃｈ-ＭＯＳ ＦＥＴ１６ａ、１６ｂとの間の接続点を高周波増幅器１のドレイン端子に接続している。  
スイッチドライバ回路２４は、２つのＮｃｈ-ＭＯＳ ＦＥＴ１６ａ、１６ｂの各ゲート端子に接続され、時間補正回路２２からのオン・オフ信号ＳＨのハイレベル、ローレベルに応じて２つのＮｃｈ-ＭＯＳ ＦＥＴ１６ａ、１６ｂをオン・オフ駆動する。例えば、一方のＮｃｈ-ＭＯＳ ＦＥＴ１６ａがオンすると共に、他方のＮｃｈ-ＭＯＳ ＦＥＴ１６ｂがオフすることにより、直流電源１７の第２のドレイン電圧が一方のＮｃｈ-ＭＯＳ ＦＥＴ１６ａ、ローパスフィルタ１８を通して高周波増幅器１に印加される。一方のＮｃｈ-ＭＯＳ ＦＥＴ１６ａがオフすると共に、他方のＮｃｈ-ＭＯＳ ＦＥＴ１６ｂがオンすると、高周波増幅器１に接続される箇所の電圧は、０Ｖになる。
【００２８】
ここで、低速スイッチ電源回路２３は、固有の動作遅れ時間を有する。すなわち、スイッチドライバ回路２４は、例えば遅れ時間４０ns typの応答時間を有する。２つのＮｃｈ-ＭＯＳ ＦＥＴ１６ａ、１６ｂは、それぞれターンオンの遅延時間１０ns typ、立ち上がり遅れ８０ns typの応答時間を有する。これら遅れ時間１３０ns typ（＝４０ns typ＋１０ns typ＋８０ns typ）にＮｃｈ-ＭＯＳ ＦＥＴ１６ａ、１６ｂの上下のタイミング調整用時間５０ns typを加えて、低速スイッチ電源回路２３の全体の動作遅れ時間Ｂは、２００ns typであるとする。
【００２９】
デジタル変調信号生成部２０は、例えば音声、画像等の各種情報をデジタル化したデジタル信号Ｄｋを入力し、当該デジタル信号Ｄｋからエンベロープ信号Ｅを生成して高速アナログ電源１３をエンベロープ信号Ｅの振幅変化に追従して動作制御すると共に、エンベロープ信号Ｅの振幅に応じて低速スイッチ電源１６をオン・オフ制御し、かつデジタル信号Ｄｋに基づいてベースバンド信号ＳＢを生成する。
【００３０】
具体的にデジタル変調信号生成部２０は、デジタル信号Ｄｋに対して、伝送線路の容量を有効利用するための多値変調処理と、ノイズへの耐性と秘話性の向上のために信号周波数帯域を拡散する処理と、利用者を増やすための多重化処理を実施し、高周波（ＲＦ）信号に直交変調する前のベースバンド信号ＳＢを生成する。さらにベースバンド信号ＳＢの振幅情報から、高速アナログ電源１３を動作制御するためのエンベロープ信号Ｅ（第１の制御信号）を生成すると共に、エンベロープ信号Ｅの振幅に応じて低速スイッチ電源１６をオン・オフ制御するオン・オフ信号Ｓ（第２の制御信号）とを生成する。  
このうちオン・オフ信号Ｓの生成では、デジタル変調信号生成部２０は、図３に示すように高周波信号Ｈのエンベロープ信号Ｅと予め設定された基準電流値Ｋとを比較し、エンベロープ信号Ｅが基準電流値Ｋよりも大きい期間ハイレベルとし、小さい期間ローレベルとするオン・オフ信号Ｓを生成する。
【００３１】
上記時間補正回路２２は、低速スイッチ電源回路２３の全体の動作遅れ時間Ｂによる低速スイッチ電源１６のオン・オフ動作のタイミングの時間的な遅れを無くすために、当該低速スイッチ電源回路２３の全体の動作遅れ時間Ｂに対応する早いタイミングで低速スイッチ電源１６をオン・オフ制御する。  
具体的に時間補正回路２２は、図３に示すようにデジタル変調信号生成部２０から出力されたオン・オフ信号Ｓを入力し、このオン・オフ信号Ｓを低速スイッチ電源回路２３の動作遅れ時間Ｂの分だけ時間的に早く進めたオン・オフ信号ＳＨを作成する。この時間補正回路２２は、デジタル変調信号生成部２０と連動して、オン・オフ信号ＳＨとエンベロープ信号Ｅとベースバンド信号ＳＢの相対的な時間を調整する回路であり、機能的には位相進み回路である。なお、低速スイッチ電源回路２３の動作遅れ時間Ｂは、上記の通り例えば２００ns typである。
【００３２】
次に、上記の如く構成された高周波増幅回路の動作について説明する。  
デジタル変調信号生成部２０は、例えば音声、画像等の各種情報をデジタル化したデジタル信号Ｄｋを入力する。このデジタル変調信号生成部２０は、デジタル信号Ｄｋに対して、伝送線路の容量を有効利用するための多値変調処理と、ノイズへの耐性と秘話性の向上のために信号周波数帯域を拡散する処理と、利用者を増やすための多重化処理を実施し、高周波（ＲＦ）信号に直交変調する前のベースバンド信号ＳＢを生成する。さらにベースバンド信号ＳＢの振幅情報をエンベロープ信号Ｅとし、またベースバンド信号ＳＢの振幅と基準電圧を比較してオン・オフ信号Ｓを生成する。このうちベースバンド信号ＳＢを高調波変調回路２１に出力し、エンベロープ信号Ｅを高速アナログ電源１３に出力し、オン・オフ信号Ｓを時間補正回路２２に出力する。
【００３３】
高調波変調回路２１は、デジタル変調信号生成部２０から出力されたベースバンド信号ＳＢを高周波変調して高周波信号Ｈを生成し、この高周波信号Ｈを高周波増幅器１に送る。これと共に、高速アナログ電源１３は、デジタル変調信号生成部２０から出力されるエンベロープ信号Ｅの振幅値に応じた第１のドレイン電圧を高周波増幅器１に供給する。これにより、高周波増幅器１は、高調波変調回路２１から出力される高周波信号Ｈを増幅出力する。
【００３４】
一方、時間補正回路２２は、低速スイッチ電源回路２３の全体の動作遅れ時間Ｂによる低速スイッチ電源１６のオン・オフ動作のタイミングの時間的な遅れを無くすために、図３に示すようにデジタル変調信号生成部２０から出力されたオン・オフ信号Ｓを入力し、このオン・オフ信号Ｓを低速スイッチ電源回路２３の動作遅れ時間Ｂの分だけ時間的に早く進めたオン・オフ信号ＳＨを作成する。
【００３５】
低速スイッチ電源回路２３のスイッチドライバ回路２４は、時間補正回路２２により時間的に早く進められたオン・オフ信号ＳＨのハイレベル、ローレベルに応じて２つのＮｃｈ-ＭＯＳ ＦＥＴ１６ａ、１６ｂをオン・オフ駆動する。例えば、一方のＮｃｈ-ＭＯＳ ＦＥＴ１６ａがオンすると共に、他方のＮｃｈ-ＭＯＳ ＦＥＴ１６ｂがオフすることにより、直流電源１７の第２のドレイン電圧が一方のＮｃｈ-ＭＯＳ ＦＥＴ１６ａ、ローパスフィルタ１８を通して高周波増幅器１に印加される。一方のＮｃｈ-ＭＯＳ ＦＥＴ１６ａがオフすると共に、他方のＮｃｈ-ＭＯＳ ＦＥＴ１６ｂがオンすると、高周波増幅器１にせつぞくされる箇所の電圧は、０Ｖになる。
【００３６】
ＥＴ方式を実現するための高周波増幅器１は、高速化、大電流化に対応するために、高周波信号Ｈのエンベロープ信号Ｅの振幅値が大きくなったときに直流電源１７から大きなドレイン電流Ｉdsの供給を必要とする。しかるに、高周波信号Ｈのエンベロープ信号Ｅの振幅値が大きくなったときに、一方のＮｃｈ-ＭＯＳ ＦＥＴ１６ａがオンすると共に、他方のＮｃｈ-ＭＯＳ ＦＥＴ１６ｂがオフすることにより、直流電源１７の第２のドレイン電圧が一方のＮｃｈ-ＭＯＳ ＦＥＴ１６ａ、ローパスフィルタ１８を通して高周波増幅器１に印加される。
【００３７】
この結果、直流電源１７からの第２のドレイン電圧が高速アナログ電源１３からの第１のドレイン電圧に加えられ、この加えられた第１と第２のドレイン電圧がドレイン電圧Ｖdsとして高周波増幅器１に印加される。これと共に、直流電源１７からの第２のドレイン電流が高速アナログ電源１３からの第１のドレイン電流に合流してドレイン電流Ｉdsとして高周波増幅器１に供給される。なお、例えば、ドレイン電圧Ｖdsは５０Ｖ、ドレイン電流Ｉdsは最大で２６Ａである。
【００３８】
このとき、時間補正回路２２は、デジタル変調信号生成部２０から出力されたオン・オフ信号Ｓを低速スイッチ電源回路２３の動作遅れ時間Ｂの分だけ時間的に早く進めるので、高速アナログ電源１３から高周波増幅器１に供給される第１のドレイン電圧のタイミングと直流電源１７から高速アナログ電源１３に供給される第２のドレイン電圧のタイミングとが一致する。
【００３９】
このように上記一実施の形態によれば、デジタル変調信号生成部２０により高速アナログ電源１３からエンベロープ信号Ｅの振幅値に応じた第１のドレイン電圧を高周波増幅器１に供給すると共に、エンベロープ信号Ｅの振幅値に応じて直流電源１７から高速アナログ電源１３に第２のドレイン電圧を供給し、かつ時間補正回路２２は、デジタル変調信号生成部２０から出力されたオン・オフ信号Ｓを低速スイッチ電源回路２３の動作遅れ時間Ｂの分だけ時間的に早く進めるので、低速スイッチ電源回路２３の動作遅れ時間Ｂによる低速スイッチ電源１６のオン・オフ動作のタイミングの時間的な遅れが無くなり、高速アナログ電源１３から高周波増幅器１に供給される第１のドレイン電圧のタイミングと直流電源１７から高速アナログ電源１３に供給される第２のドレイン電圧のタイミングとを一致できる。
【００４０】
従って、ＥＴ方式を実現するために高周波増幅器１を高速化、大電流化に対応できるようにする場合、ドレイン電流Ｉdsが大きくなって低速スイッチ電源１６のＮｃｈ-ＭＯＳ ＦＥＴ１６ａ、１６ｂの容量が大きくなっても、高周波増幅器１に供給するドレイン電圧Ｖdsは、低速スイッチ電源１６の遅れ時間Ｂの影響を受けず、エンベロープ信号Ｅの振幅の変化に正確に追従することができ、エンベロープ信号Ｅの波形に近付けることができる。  
この結果、高周波増幅器１は、高周波信号Ｈの電力が変化しても飽和出力に近いレベルで動作することになり高効率化を図ることができ、かつエンベロープ信号Ｅの振幅の変化に正確に追従して高周波信号Ｈを増幅できる。しかるに、例えば地上デジタル放送用送信機や携帯電話基地局用送信機に最適な広帯域で高効率な高周波増幅回路を実現できる。
【００４１】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【００４２】
低速スイッチ電源回路２３の動作遅れ時間Ｂは、当該低速スイッチ電源回路２３の構成や回路素子によって固有の時間を有するので、時間補正回路２２には、各種の低速スイッチ電源回路２３に固有の動作遅れ時間Ｂを予め設定すればよい。
【００４３】
また、時間補正回路２２は、デジタル変調信号生成部２０と連動してオン・オフ信号ＳＨとエンベロープ信号Ｅとベースバンド信号ＳＢの相対的な時間を調整する回路であるので、デジタル変調信号生成部２０から出力されるエンベロープ信号Ｅとベースバンド信号ＳＢのそれぞれに接続されてもよい。
【００４４】
又、時間補正回路２２は、デジタル変調信号生成部２０と低速スイッチ電源回路２３との間に接続するのに限らず、デジタル変調信号生成部２０に内蔵してもよい。
【符号の説明】
【００４５】
１：高周波増幅器、１３：高速アナログ電源、１６：低速スイッチ電源、１７：直流電源、１８：ローパスフィルタ、２０：デジタル変調信号生成部、２１：高調波変調回路、２２：時間補正回路、２３：低速スイッチ電源回路、２４：スイッチドライバ回路。
【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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