(57)【要約】      （修正有）【課題】高い電力効率を実現しつつゲインの線形性を向上させる、エンベロープトラッキング方式の送信ユニットを提供する。【解決手段】送信ユニット１００は、第１信号ＲＦ１の電力を増幅して第２信号ＲＦ２を出力する第１トランジスタ１１０と、第１信号の振幅レベルに応じて変動する電源電圧を第１トランジスタに供給するエンベロープトラッキング方式の電源回路１４０と、電源電圧が第１レベル未満の場合に、電源電圧の低下に伴って減衰量が大きくなるように、第１信号を減衰させる減衰器１７０とを備える。【選択図】図１
2019110505.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１信号の電力を増幅して第２信号を出力する第１トランジスタと、
前記第１信号の振幅レベルに応じて変動する電源電圧を前記第１トランジスタに供給する電源回路と、
前記電源電圧が第１レベル未満の場合に、前記電源電圧の低下に伴って減衰量が大きくなるように、前記第１信号を減衰させる減衰器と、
を備える送信ユニット。
【請求項２】
前記減衰器は、
第１制御電圧に基づいて、前記第１信号を減衰させる第１減衰トランジスタと、
前記電源電圧が前記第１レベル未満の場合に、前記電源電圧の低下に伴って減衰量が大きくなるように、前記電源電圧に基づいて前記第１制御電圧を出力する第１制御回路と、
を含む、
請求項１に記載の送信ユニット。
【請求項３】
前記第１制御電圧は、前記電源電圧が前記第１レベル未満の場合に、前記電源電圧の低下に伴って上昇し、
前記第１減衰トランジスタは、コレクタが前記第１信号の前記第１トランジスタへの供給経路に接続され、エミッタが接地側に接続され、ベースに前記第１制御電圧が供給され、前記第１制御電圧に応じて、前記第１信号の一部を前記第１減衰トランジスタのコレクタからエミッタに流す、
請求項２に記載の送信ユニット。
【請求項４】
前記第１制御回路は、
コレクタに第１負荷を経由して所定の電圧が供給され、ベースに前記電源電圧が供給され、エミッタが接地側に接続された第２トランジスタを含み、
前記第２トランジスタのコレクタ電圧を前記第１制御電圧として出力する、
請求項３に記載の送信ユニット。
【請求項５】
前記第１制御回路は、
前記第２トランジスタとカレントミラー接続された第１ダイオードをさらに含む、
請求項４に記載の送信ユニット。
【請求項６】
前記減衰器は、
第２制御電圧に基づいて、前記第１信号を減衰させる第２減衰トランジスタと、
前記電源電圧が前記第１レベルより高い第２レベル以上の場合に、前記電源電圧の上昇に伴って減衰量が大きくなるように、前記電源電圧に基づいて前記第２制御電圧を出力する第２制御回路と、
をさらに含む、
請求項２に記載の送信ユニット。
【請求項７】
前記第２制御電圧は、前記電源電圧が前記第２レベル以上の場合に、前記電源電圧の上昇に伴って上昇し、
前記第２減衰トランジスタは、コレクタが前記第１信号の前記第１トランジスタへの供給経路に接続され、エミッタが接地側に接続され、ベースに前記第２制御電圧が供給され、前記第２制御電圧に応じて、前記第１信号の一部を前記第２減衰トランジスタのコレクタからエミッタに流す、
請求項６に記載の送信ユニット。
【請求項８】
前記第２制御回路は、
アノードに前記電源電圧が供給され、カソードが接地側に接続された第２ダイオードと、
前記第２ダイオードのカソードと接地との間に直列接続された第２負荷及び第３負荷と、
を含み、
前記第２負荷と前記第３負荷によって分圧された電圧を前記第２制御電圧として出力する、
請求項７に記載の送信ユニット。
【請求項９】
前記第２制御回路は、
アノードに前記電源電圧が供給され、カソードが接地側に接続された第２ダイオードと、
前記第２ダイオードとカレントミラー接続された第３トランジスタと、
前記第３トランジスタのエミッタと接地との間に直列接続された第２負荷及び第３負荷と、
を含み、
前記第２負荷と前記第３負荷によって分圧された電圧を前記第２制御電圧として出力する、
請求項７に記載の送信ユニット。
【請求項１０】
前記送信ユニットは、前記第２信号の電力を増幅して第３信号を出力する第４トランジスタをさらに備え、
前記減衰器は、アノードが前記第２信号の前記第４トランジスタへの供給経路に接続され、カソードが接地側に接続された減衰ダイオードをさらに含む、
請求項１から５のいずれか一項に記載の送信ユニット。
【請求項１１】
前記第１制御電圧は、前記電源電圧が前記第１レベルより高い第２レベル以上の場合に、前記電源電圧の上昇に伴って上昇する、
請求項３に記載の送信ユニット。
【請求項１２】
前記第１制御回路は、並列に接続された第１回路部と第２回路部を含み、
前記第１回路部は、前記電源電圧が前記第１レベル未満の場合に、前記電源電圧の低下に伴って上昇する第１電圧を出力し、
前記第２回路部は、前記電源電圧が前記第２レベル以上の場合に、前記電源電圧の上昇に伴って上昇する第２電圧を出力し、
前記第１制御回路は、前記第１電圧及び前記第２電圧に基づいた前記第１制御電圧を出力する、
請求項１１に記載の送信ユニット。
【請求項１３】
前記第１回路部は、
コレクタに第１負荷を経由して所定の電圧が供給され、ベースに前記電源電圧が供給され、エミッタが接地側に接続された第２トランジスタと、
前記第２トランジスタのコレクタと前記第１減衰トランジスタのベースとの間に接続された第３ダイオードと、
を含み、
前記第２回路部は、
コレクタに所定の電圧が供給され、ベースに前記電源電圧が供給され、エミッタが接地側に接続された第３トランジスタと、
前記第３トランジスタのエミッタと接地との間に直列接続された第２負荷及び第３負荷と、
を含み、
前記第１電圧は、前記第３ダイオードのカソード電圧であり、前記第２電圧は、前記第２負荷と前記第３負荷によって分圧された電圧である、
請求項１２に記載の送信ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送信ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話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、携帯電話においては、高速なデータ通信の規格であるＬＴＥ（Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）やＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄなどの通信規格が採用されてきている。このような通信規格では、通信速度を向上させるために、ＲＦ信号のピーク電力と平均電力の比であるＰＡＰＲ（Ｐｅａｋ−ｔｏ−Ａｖｅｒａｇｅ  Ｐｏｗｅｒ  Ｒａｔｉｏ）が大きくなることが多い。このようにＰＡＰＲが大きい場合においても、高い線形性を維持するためには、高い電源電圧が必要となり、電力増幅モジュールにおける消費電力が大きくなる傾向にある。
【０００３】
他方、携帯電話においては、通話や通信の可能時間を長くするために、消費電力を低減させることが求められる。この問題に対処するため、例えば特許文献１及び非特許文献１には、変調信号の振幅レベルに応じて電源電圧を制御する、エンベロープトラッキング（ＥＴ：Ｅｎｖｅｌｏｐｅ  Ｔｒａｃｋｉｎｇ）方式を採用した送信装置が開示されている。具体的に、ＥＴ方式では、変調信号の振幅レベルの変動に追随する電源電圧を生成することによって、電力効率を向上させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１３／１３３１７０号
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】STAUDINGER J, GILSDORF B, NEWMAN D, NORRIS G, SADOWNICZAK G,「High Efficiency CDMA RF Power Amplifier Using Dynamic Envelope Tracking Technique.」IEEE MTT-S Digest, 2000, vol.2 p873-876
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ＥＴ方式に従う送信装置は、一般的に、電源電圧が高いほどゲインが上昇する。従って、電源電圧を変動させることにより、電力効率の良い条件下で増幅器を動作させつつ、ゲインをほぼ一定に保つことができる。しかしながら、電源電圧には電源装置が適切に動作するために必要な下限値がある。従って、低出力電力領域において、電源電圧が本来取るべき値を取ることができず、低出力電力領域におけるゲインが他の領域に比べて高くなり、線形性が劣化するという問題がある。
【０００７】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、高い電力効率を実現しつつゲインの線形性を向上させる送信ユニット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】
【０００８】
かかる目的を達成するため、本発明の一側面に係る送信ユニットは、第１信号の電力を増幅して第２信号を出力する第１トランジスタと、第１信号の振幅レベルに応じて変動する電源電圧を第１トランジスタに供給する電源回路と、電源電圧が第１レベル未満の場合に、電源電圧の低下に伴って減衰量が大きくなるように、第１信号を減衰させる減衰器と、を備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、高い電力効率を実現しつつゲインの線形性を向上させる送信ユニットを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る送信ユニットの構成の概要を示す図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る送信ユニットの構成例を示す図である。
【図３Ａ】電源電圧Ｖｃｃと制御電圧Ｖｃｔｒｌ１の関係を示す図である。
【図３Ｂ】電源電圧ＶｃｃとＲＦ信号の減衰量の関係を示す図である。
【図４Ａ】比較例に係る送信ユニットの出力電力とゲインの関係を示す図である。
【図４Ｂ】送信ユニット１００Ａの出力電力とゲインの関係を示す図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る送信ユニットの構成例を示す図である。
【図６Ａ】電源電圧Ｖｃｃと制御電圧Ｖｃｔｒｌ２の関係を示す図である。
【図６Ｂ】電源電圧ＶｃｃとＲＦ信号の減衰量の関係を示す図である。
【図６Ｃ】電源電圧ＶｃｃとＲＦ信号の減衰量の関係を示す図である。
【図７】送信ユニット１００Ｂの出力電力とゲインの関係を示す図である。
【図８】制御回路１５０の変形例を示す図である。
【図９】制御回路１５０の他の変形例を示す図である。
【図１０】本発明の第３実施形態に係る送信ユニットの構成例を示す図である。
【図１１】本発明の第４実施形態に係る送信ユニットの構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
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。
【００１２】
図１は、本発明の第１実施形態に係る送信ユニットの構成の概要を示す図である。図１に示される送信ユニット１００は、例えば、携帯電話等の移動体通信機に搭載され、無線周波数（ＲＦ：Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号の電力を基地局に送信するために必要なレベルまで増幅するために用いられる。送信ユニット１００は、例えば、２Ｇ（第２世代移動通信システム）、３Ｇ（第３世代移動通信システム）、４Ｇ（第４世代移動通信システム）、５Ｇ（第５世代移動通信システム）、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）−ＦＤＤ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｄｕｐｌｅｘ）、ＬＴＥ−ＴＤＤ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｄｕｐｌｅｘ）、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ、又はＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｐｒｏ等の通信規格の送信信号を増幅する。ＲＦ信号の周波数は、例えば数百ＭＨｚ〜数十ＧＨｚ程度である。なお、送信ユニット１００が増幅する信号の通信規格及び周波数はこれらに限られない。
【００１３】
具体的に、送信ユニット１００は、例えば、増幅器１１０，１１１、バイアス回路１２０，１２１、整合回路１３０，１３１、電源回路１４０、制御回路１５０、減衰回路１６０及びキャパシタＣ１，Ｃ２を備える。
【００１４】
増幅器１１０，１１１は、それぞれ、入力されるＲＦ信号を増幅して出力する。すなわち、送信ユニット１００は２段階にわたって電力を増幅する。具体的には、初段（ドライバ段）の増幅器１１０は、入力端子から整合回路１３０を経由して入力されるＲＦ信号ＲＦ１（第１信号）を増幅して、ＲＦ信号ＲＦ２（第２信号）を出力する。後段（パワー段）の増幅器１１１は、増幅器１１０から供給されるＲＦ信号ＲＦ２（第２信号）を増幅して、ＲＦ信号ＲＦ３（第３信号）を出力する。増幅器１１０，１１１は、それぞれ、例えば、ＧａＡｓ等により構成される化合物半導体の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により構成される。なお、増幅器１１０，１１１は、ＨＢＴに替えて電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ：Ｍｅｔａｌ−ｏｘｉｄｅ−ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｆｉｅｌｄ−Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）により構成されてもよい。この場合、コレクタ、ベース、エミッタを、それぞれ、ドレイン、ゲート、ソースに読み替えればよい。なお、以下では、特に記載のない限り、トランジスタがＨＢＴにより構成される場合を例として説明する。
【００１５】
バイアス回路１２０，１２１は、それぞれ、増幅器１１０，１１１にバイアス電流又は電圧を供給する。なお、バイアス回路１２０，１２１は、バイアス電流又は電圧を調整することにより、増幅器１１０，１１１のゲインを制御してもよい。
【００１６】
整合回路（ＭＮ：Ｍａｔｃｈｉｎｇ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）１３０は、前段に設けられる回路（不図示）と増幅器１１０のインピーダンスを整合させる。整合回路１３１は、増幅器１１１と後段に設けられる回路（不図示）とのインピーダンスを整合させる。なお、図１においては省略されているが、送信ユニット１００には、増幅器１１０と増幅器１１１の間に段間整合回路が設けられていてもよい。
【００１７】
電源回路１４０は、ＲＦ信号の振幅レベルに応じて電源電圧を制御する、エンベロープトラッキング（ＥＴ：Ｅｎｖｅｌｏｐｅ  Ｔｒａｃｋｉｎｇ）方式に従って電源電圧Ｖｃｃを生成する。具体的には、電源回路１４０は、ＲＦ部（不図示）からＲＦ信号のエンベロープを示す信号が供給され、このエンベロープ信号に応じてＲＦ信号の振幅レベルの変動に追随する電源電圧Ｖｃｃを生成し、増幅器１１０，１１１に供給する。また、電源回路１４０は、電源電圧Ｖｃｃを制御回路１５０に供給する。送信ユニット１００がＥＴ方式に従うことにより、例えば平均電力トラッキング（ＡＰＴ：Ａｖｅｒａｇｅ  Ｐｏｗｅｒ  Ｔｒａｃｋｉｎｇ）方式に従う場合に比べて、電力効率が向上する。
【００１８】
制御回路１５０及び減衰回路１６０は、減衰器１７０を構成する。減衰器１７０は、電源電圧Ｖｃｃが比較的低い場合に、ＲＦ信号ＲＦ１を減衰することにより、送信ユニット１００の出力電力が比較的小さい場合における送信ユニット１００のゲインを低減させる。
【００１９】
具体的に、制御回路１５０は、電源回路１４０から供給される電源電圧Ｖｃｃに基づいて、減衰回路１６０における減衰量を制御する制御電圧Ｖｃｔｒｌ１を生成し、減衰回路１６０に供給する。減衰回路１６０は、制御回路１５０から供給される制御電圧Ｖｃｔｒｌ１に基づいて、ＲＦ信号ＲＦ１を減衰する。ＲＦ信号の減衰の制御方法については後述する。
【００２０】
キャパシタＣ１，Ｃ２は、それぞれ、増幅器１１０，１１１の入力に設けられる。キャパシタＣ１，Ｃ２は、ＲＦ信号に含まれる直流成分を遮断し、交流成分を通過させるカップリングコンデンサである。
【００２１】
次に、図２、図３Ａ及び図３Ｂを参照しつつ、送信ユニット１００の具体的な構成について説明する。
【００２２】
図２は、本発明の第１実施形態に係る送信ユニットの構成例を示す図である。図２に示される送信ユニット１００Ａは、図１に示される送信ユニット１００のうち、特に増幅器１１０，１１１、バイアス回路１２０，１２１及び減衰器１７０（制御回路１５０及び減衰回路１６０）の具体的な構成を示している。
【００２３】
増幅器１１０，１１１は、それぞれ、トランジスタＱ１，Ｑ２を含む。トランジスタＱ１（第１トランジスタ）は、コレクタにインダクタＬ１を経由して電源電圧Ｖｃｃが供給され、ベースにＲＦ信号ＲＦ１及びバイアス電流又は電圧が供給され、エミッタが接地に接続される。これにより、トランジスタＱ１は、ＲＦ信号ＲＦ１を増幅したＲＦ信号ＲＦ２をコレクタから出力する。トランジスタＱ２（第４トランジスタ）は、コレクタにインダクタＬ２を経由して電源電圧Ｖｃｃが供給され、ベースにＲＦ信号ＲＦ２及びバイアス電流又は電圧が供給され、エミッタが接地に接続される。これにより、トランジスタＱ２は、ＲＦ信号ＲＦ２を増幅したＲＦ信号ＲＦ３をコレクタから出力する。
【００２４】
インダクタＬ１，Ｌ２は、それぞれ、一端に電源電圧Ｖｃｃが供給され、他端がトランジスタＱ１，Ｑ２のコレクタに接続される。インダクタＬ１，Ｌ２は、それぞれ、交流成分が電源電圧Ｖｃｃ側に漏出することを抑制するためのチョークインダクタである。
【００２５】
バイアス回路１２０Ａは、例えば、トランジスタＱ３ａ〜Ｑ５ａ及び抵抗素子Ｒ１ａ〜Ｒ３ａを含む。バイアス回路１２１Ａは、例えば、トランジスタＱ３ｂ〜Ｑ５ｂ及び抵抗素子Ｒ１ｂ〜Ｒ３ｂを含む。なお、後段のバイアス回路１２１Ａの構成は、前段のバイアス回路１２０Ａの構成と同様であるため、同様の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００２６】
トランジスタＱ３ａは、コレクタにバッテリ電圧Ｖｂａｔｔが供給され、ベースがトランジスタＱ４ａのベースに接続され、エミッタが抵抗素子Ｒ１ａを経由してトランジスタＱ１のベースに接続される。
【００２７】
トランジスタＱ４ａは、コレクタとベースが接続され（以後、「ダイオード接続」とも呼ぶ。）、コレクタに抵抗素子Ｒ２ａを経由してバイアス制御電圧ＶＢが供給され、エミッタがトランジスタＱ５ａのコレクタに接続される。トランジスタＱ５ａは、ダイオード接続され、コレクタがトランジスタＱ４ａのエミッタに接続され、エミッタが抵抗素子Ｒ３ａを経由して接地に接続される。これにより、トランジスタＱ４ａのコレクタに所定レベルの電圧（例えば、２．６Ｖ程度）が生成される。なお、トランジスタＱ４ａ，Ｑ５ａは、トランジスタに替えてダイオードにより構成されてもよい。この場合、コレクタ（又はベース）及びエミッタを、それぞれ、アノード及びカソードに読み替えればよい。以下に説明するダイオード接続されたトランジスタにおいても同様である。
【００２８】
抵抗素子Ｒ１ａは、一端がトランジスタＱ３ａのエミッタに接続され、他端がトランジスタＱ１のベースに接続される。抵抗素子Ｒ１ａは、トランジスタの温度上昇に伴うバイアス電流の増加を抑制する。抵抗素子Ｒ２ａは、一端にバイアス制御電圧ＶＢが供給され、他端がトランジスタＱ４ａのコレクタに接続される。抵抗素子Ｒ３ａは、一端がトランジスタＱ５ａのエミッタに接続され、他端が接地に接続される。
【００２９】
上述の構成により、トランジスタＱ３ａは、エミッタからトランジスタＱ１のベースにバイアス電流を供給する。なお、トランジスタＱ４ａのコレクタに供給されるバイアス制御電圧ＶＢ又はバイアス制御電流により、バイアス電流の電流量が制御されてもよい。また、バイアス回路１２０Ａは、抵抗素子Ｒ１ａ〜Ｒ３ａを備えていなくてもよい。
【００３０】
減衰器１７０Ａは、制御回路１５０Ａ及び減衰回路１６０Ａを含む。
【００３１】
制御回路１５０Ａ（第１制御回路）は、トランジスタＱ６及び抵抗素子Ｒ４，Ｒ５を含む。
【００３２】
トランジスタＱ６（第２トランジスタ）は、コレクタに抵抗素子Ｒ４（第１負荷）を経由して所定の電圧Ｖ１が供給され、ベースに電源回路１４０から電源電圧Ｖｃｃが供給され、エミッタが抵抗素子Ｒ５を経由して接地に接続される。抵抗素子Ｒ４は、一端に所定の電圧Ｖ１が供給され、他端がトランジスタＱ６のコレクタに接続される。抵抗素子Ｒ５は、一端がトランジスタＱ６のエミッタに接続され、他端が接地に接続される。
【００３３】
これにより、トランジスタＱ６は、電源電圧Ｖｃｃの変動に応じた制御電圧Ｖｃｔｒｌ１（第１制御電圧）をコレクタから出力する。具体的には、電源電圧Ｖｃｃが低い場合は、トランジスタＱ６のコレクタ・エミッタ間を流れる電流が少ないか、又は流れないため、抵抗素子Ｒ４における電圧降下が小さく、制御電圧Ｖｃｔｒｌ１は高い。電源電圧Ｖｃｃの上昇に伴い、トランジスタＱ６のコレクタ・エミッタ間を流れる電流が増加するため、抵抗素子Ｒ４における電圧降下により、制御電圧Ｖｃｔｒｌ１は低下する。
【００３４】
図３Ａは、電源電圧Ｖｃｃと制御電圧Ｖｃｔｒｌ１の関係を示す図である。図３Ａにおいて、横軸は電源電圧Ｖｃｃ（Ｖ）を示し、縦軸は制御電圧Ｖｃｔｒｌ１（Ｖ）を示す。図３Ａに示されるように、制御電圧Ｖｃｔｒｌ１は、少なくとも電源電圧Ｖｃｃが所定レベル（第１レベル）未満の場合に、電源電圧Ｖｃｃの低下に伴って上昇する特性を有する。特に、電源電圧Ｖｃｃが比較的低い領域において、制御電圧Ｖｃｔｒｌ１の変化が顕著である。このように、制御回路１５０Ａは、電源電圧Ｖｃｃの変動を反転させて出力する機能を有する。
【００３５】
図２に戻り、減衰回路１６０Ａは、トランジスタＱ７ａ、抵抗素子Ｒ６ａ及びキャパシタＣ３ａを含む。
【００３６】
トランジスタＱ７ａ（第１減衰トランジスタ）は、コレクタがキャパシタＣ３ａを経由してＲＦ信号ＲＦ１のトランジスタＱ１への供給経路に接続され、ベースが抵抗素子Ｒ６ａを経由してトランジスタＱ６のコレクタに接続され、エミッタが接地側に接続される。なお、本明細書において「供給経路に接続される」とは、供給経路に直接接続される態様に限られず、他の素子等の構成要素を経由して接続される態様も含まれるものとする。トランジスタＱ７ａの動作状態は、制御回路１５０Ａから供給される制御電圧Ｖｃｔｒｌ１によって制御される。すなわち、トランジスタＱ７ａは、制御電圧Ｖｃｔｒｌ１が高い場合にオンとなり、低い場合にオフとなる。そして、トランジスタＱ７ａは、オンの場合にＲＦ信号ＲＦ１の一部をコレクタからエミッタに流すことにより、トランジスタＱ１への供給経路を通るＲＦ信号ＲＦ１を減衰させる。
【００３７】
キャパシタＣ３ａは、ＲＦ信号ＲＦ１の供給経路とトランジスタＱ７ａのコレクタとの間に接続される。キャパシタＣ３ａは、ＲＦ信号ＲＦ１の供給経路にトランジスタＱ７ａのコレクタの直流成分が供給されることを防ぐ。
【００３８】
なお、減衰回路１６０Ａは、キャパシタＣ３ａに替えて抵抗素子を備えていてもよく、あるいは、キャパシタＣ３ａと直列接続された抵抗素子を備えていてもよい。減衰回路が当該抵抗素子を備える場合、トランジスタＱ７ａのコレクタ・エミッタ間の抵抗値と当該抵抗素子の抵抗値の合成によってＲＦ信号ＲＦ１が減衰される。すなわち、当該抵抗素子の抵抗値を調整することにより、制御電圧Ｖｃｔｒｌ１とＲＦ信号の減衰量の関係を調整し、これによってＲＦ信号の減衰量を制御することができる。
【００３９】
抵抗素子Ｒ６ａは、一端がトランジスタＱ６のコレクタに接続され、他端がトランジスタＱ７ａのベースに接続される。抵抗素子Ｒ６ａは、制御電圧Ｖｃｔｒｌ１からトランジスタＱ７ａのベースに供給される電圧を調整する。
【００４０】
図３Ｂは、電源電圧ＶｃｃとＲＦ信号の減衰量の関係を示す図である。図３Ｂにおいて、横軸は電源電圧Ｖｃｃ（Ｖ）を示し、縦軸はＲＦ信号ＲＦ１の減衰量（ｄＢ）を示す。上述の通り、電源電圧Ｖｃｃが所定レベル（例えば、１．５Ｖ程度）未満の場合は、制御電圧Ｖｃｔｒｌ１がトランジスタＱ７ａをオンにする電圧（例えば、１．７Ｖ程度）より高くなるため、ＲＦ信号ＲＦ１が減衰される。また、当該減衰量は、電源電圧Ｖｃｃの低下に伴って大きくなる。他方、電源電圧Ｖｃｃが所定レベル以上の場合は、制御電圧Ｖｃｔｒｌ１が低いため、トランジスタＱ７ａがオフとなる。これにより、ＲＦ信号ＲＦ１はほぼ減衰されなくなる。
【００４１】
次に、図４Ａ及び図４Ｂを参照しつつ、送信ユニット１００Ａの効果について説明する。ここで、図４Ａは、比較例に係る送信ユニットの出力電力とゲインの関係を示す図であり、図４Ｂは、送信ユニット１００Ａの出力電力とゲインの関係を示す図である。
【００４２】
図４Ａ及び図４Ｂにおいて、横軸は送信ユニットの出力電力（ｄＢｍ）を示し、縦軸はゲイン（ｄＢ）を示す。また、図４Ａ及び図４Ｂにおいて、実線は電源電圧Ｖｃｃが１Ｖ、１．５Ｖ、２Ｖ、２．５Ｖ、３Ｖ、３．５Ｖ、４Ｖ、４．５Ｖである場合の各々のゲインを示し、破線は各電源電圧において電力付加効率（ＰＡＥ：Ｐｏｗｅｒ  Ａｄｄｅｄ  Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ）が最大となる軌跡（以下、「ＰＡＥ最大軌跡線」とも呼ぶ。）を示し、一点鎖線はゲイン動作線を示している。なお、図４Ａにおける比較例とは、送信ユニット１００Ａにおける制御回路１５０Ａ及び減衰回路１６０Ａを備えない構成である。
【００４３】
図４Ａに示されるように、電源電圧Ｖｃｃが高いほど、ゲインが上昇し、かつゲインが低減し始める出力電力が増大している。従って、ＲＦ信号のエンベロープ値と電源電圧Ｖｃｃとの関係を調整し、図４Ａのゲイン動作線（一点鎖線）上を推移するように電源電圧Ｖｃｃを変動させれば、出力電力に依らずゲインをほぼ一定に保つことができる。
【００４４】
しかしながら、電源電圧Ｖｃｃには、電源回路１４０が適切に動作するために必要な下限値（例えば、１Ｖ程度）がある。従って、例えば図４Ａに示されるように、電源電圧Ｖｃｃを１Ｖより低くすることができず、出力電力が１５ｄＢｍ程度以下の低出力電力領域において、ゲインが他の領域より高くなる（図４Ａ丸囲み部）。これにより、ゲインの線形性が劣化し、隣接チャネル漏洩電力比（ＡＣＬＲ：Ａｄｊａｃｅｎｔ  Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｌｅａｋａｇｅ  Ｒａｔｉｏ）特性が悪化するなどの問題がある。
【００４５】
当該線形性の劣化を改善するため、例えば目標とするゲイン動作線を、図４Ａに示される矢印の方向に上昇させる方法が考えられる（図４二点鎖線参照）。他方、ＰＡＥを高くするためには、ゲイン動作線とＰＡＥ最大軌跡線とを近付ける必要がある。特に、出力電力が２５ｄＢｍ程度以上の領域は、使用頻度が高く、全体のＰＡＥに支配的となるため、ゲイン動作線とＰＡＥ最大軌跡線が極力接近することが望ましい。しかしながら、図４Ａに示されるように、目標とするゲイン動作線を上昇させると、ゲイン動作線とＰＡＥ最大軌跡線とが離れてしまい、ゲインの線形性は向上するもののＰＡＥが低下するという問題がある。
【００４６】
この点、送信ユニット１００Ａでは、電源電圧Ｖｃｃが低い場合にＲＦ信号の減衰量が大きくなり、電源電圧Ｖｃｃが高い場合には当該減衰量が小さくなるように制御される。これにより、図４Ｂに示されるように、電源電圧Ｖｃｃが１Ｖの場合において、ゲイン動作線（一点鎖線）に沿うようにゲインの上昇が抑制され、全体としてゲインの線形性を向上させることができる。また、目標とするゲイン動作線を上昇させる場合に比べて、ＰＡＥの悪化を抑制することができる。
【００４７】
このように、送信ユニット１００Ａでは、ＥＴ方式に従う電源電圧Ｖｃｃの変動に応じて、電源電圧Ｖｃｃが低い場合にＲＦ信号を減衰させることにより、特許文献１に開示される構成に比べてゲインの線形性を向上させ、ＡＣＬＲ特性を改善することができる。
【００４８】
なお、図２においては、減衰回路１６０Ａが初段の増幅器の入力のみに設けられた構成が示されているが、減衰回路１６０Ａは、初段の代わりに後段の増幅器の入力に設けられてもよく、あるいは両方の増幅器の入力に設けられてもよい。
【００４９】
また、送信ユニットが備える増幅器の段数は３段以上であってもよい。例えば、増幅器の段数が３段である場合、減衰回路１６０Ａは、１段目及び２段目の増幅器の入力に設けられてもよく、１段目から３段目の全ての増幅器の入力に設けられてもよい。
【００５０】
また、図２においては、ＥＴ方式に従う電源電圧Ｖｃｃが初段及び後段の両方の増幅器に供給される例が示されているが、当該電源電圧Ｖｃｃが供給されるのはいずれか一方の増幅器（例えば後段）のみであってもよい。その場合、他方の増幅器にはＡＰＴ方式に従う電源電圧が供給されてもよい。
【００５１】
図５は、本発明の第２実施形態に係る送信ユニットの構成例を示す図である。なお、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。
【００５２】
図５に示される送信ユニット１００Ｂは、図２に示される送信ユニット１００Ａに比べて、減衰器１７０Ａの代わりに減衰器１７０Ｂを備える。減衰器１７０Ｂは、制御回路１５０Ａ及び減衰回路１６０Ａに加えて、制御回路１５０Ｂ及び減衰回路１６０Ｂをさらに備える。
【００５３】
制御回路１５０Ｂ（第２制御回路）は、トランジスタＱ８，Ｑ９及び抵抗素子Ｒ７，Ｒ８を含む。
【００５４】
トランジスタＱ８は、ダイオード接続され（第２ダイオード）、コレクタに電源電圧Ｖｃｃが供給され、エミッタが抵抗素子Ｒ７を経由してトランジスタＱ９のコレクタに接続される。トランジスタＱ９は、ダイオード接続され、エミッタが抵抗素子Ｒ８を経由して接地に接続される。抵抗素子Ｒ７（第２負荷）は、一端がトランジスタＱ８のエミッタに接続され、他端がトランジスタＱ９のコレクタに接続される。抵抗素子Ｒ８（第３負荷）は、一端がトランジスタＱ９のエミッタに接続され、他端が接地に接続される。
【００５５】
これにより、トランジスタＱ９は、電源電圧Ｖｃｃの変動に応じた制御電圧Ｖｃｔｒｌ２（第２制御電圧）をコレクタから出力する。具体的には、トランジスタＱ９のコレクタ電圧は、トランジスタＱ８のコレクタ電圧を、トランジスタＱ８及び抵抗素子Ｒ７の抵抗値と、トランジスタＱ９及び抵抗素子Ｒ８の抵抗値とで分圧した値となる。従って、電源電圧Ｖｃｃの上昇に伴って制御電圧Ｖｃｔｒｌ２も上昇し、電源電圧Ｖｃｃの低下に伴って制御電圧Ｖｃｔｒｌ２も低下する。
【００５６】
図６Ａは、電源電圧Ｖｃｃと制御電圧Ｖｃｔｒｌ２の関係を示す図である。図６Ａにおいて、横軸は電源電圧Ｖｃｃ（Ｖ）を示し、縦軸は制御電圧Ｖｃｔｒｌ２（Ｖ）を示す。図６Ａに示されるように、制御電圧Ｖｃｔｒｌ２は、電源電圧Ｖｃｃの上昇に伴って上昇する特性を有する。すなわち、制御回路１５０Ｂは、電源電圧Ｖｃｃの変動に応じて、電源電圧Ｖｃｃのレベルを変換して出力する機能を有する。
【００５７】
図５に戻り、減衰回路１６０Ｂは、トランジスタＱ７ｂ（第２減衰トランジスタ）、抵抗素子Ｒ６ｂ及びキャパシタＣ３ｂを含む。なお、減衰回路１６０Ｂの構成は、減衰回路１６０Ａの構成と同様であるため、同様の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００５８】
図６Ｂ及び図６Ｃは、電源電圧ＶｃｃとＲＦ信号の減衰量の関係を示す図である。図６Ｂ及び図６Ｃにおいて、横軸は電源電圧Ｖｃｃ（Ｖ）を示し、縦軸はＲＦ信号ＲＦ１の減衰量（ｄＢ）を示す。なお、図６Ｂでは、減衰回路１６０Ａによる減衰量は含まれず、減衰回路１６０Ｂによる減衰量のみが示されており、図６Ｃでは、減衰回路１６０Ａ及び減衰回路１６０Ｂを合わせた減衰量が示されている。
【００５９】
図６Ｂに示される通り、電源電圧Ｖｃｃが低い場合は、制御電圧Ｖｃｔｒｌ２もまた低いため、トランジスタＱ７ｂはオフである。他方、電源電圧Ｖｃｃの上昇に伴い制御電圧Ｖｃｔｒｌ２が徐々に上昇し、電源電圧Ｖｃｃが所定レベル（例えば、２．５Ｖ程度）以上となると、トランジスタＱ７ｂがオンとなる。従って、電源電圧Ｖｃｃの上昇に伴ってＲＦ信号ＲＦ１の減衰量が増大する。
【００６０】
減衰回路１６０Ａによる減衰量（図３Ｂ参照）と減衰回路１６０Ｂによる減衰量（図６Ｂ参照）を合わせると、図６Ｃに示される特性となる。すなわち、電源電圧Ｖｃｃが１．５Ｖ程度（第１レベル）未満となる領域では、電源電圧Ｖｃｃの低下に伴ってＲＦ信号の減衰量が増大する。他方、電源電圧Ｖｃｃが２．５Ｖ程度（第１レベルより高い第２レベル）以上となる領域では、電源電圧Ｖｃｃの上昇に伴って減衰量が増大する。
【００６１】
次に、図７を参照しつつ、送信ユニット１００Ｂの効果について説明する。ここで、図７は、送信ユニット１００Ｂの出力電力とゲインの関係を示す図である。図７において、横軸は送信ユニットの出力電力（ｄＢｍ）を示し、縦軸はゲイン（ｄＢ）を示す。また、図７においては、図４Ｂと同様に、実線は電源電圧Ｖｃｃが１Ｖ、１．５Ｖ、２Ｖ、２．５Ｖ、３Ｖ、３．５Ｖ、４Ｖ、４．５Ｖである場合の各々のゲインを示し、破線は各電源電圧におけるＰＡＥ最大軌跡線を示し、一点鎖線はゲイン動作線を示している。
【００６２】
図７に示されるように、まず電源電圧Ｖｃｃが低い領域では、上述の送信ユニット１００Ａと同様に減衰回路１６０Ａによってゲインの上昇が抑制される。さらに、送信ユニット１００Ｂでは、電源電圧Ｖｃｃが高い領域においてもＲＦ信号が減衰される。これにより、例えば電源電圧Ｖｃｃが２．５Ｖ、３Ｖ、３．５Ｖ、４Ｖ、４．５Ｖの場合において、図４Ｂに示される送信ユニット１００Ａの結果に比べてゲインの上昇が抑制される。従って、図４Ｂに比べてＰＡＥ最大軌跡線の上昇が緩やかとなる。ゆえに、図７では、特に出力電力が２５ｄＢｍ程度以上の領域において、ＰＡＥ最大軌跡線とゲイン動作線とが接近している。ここから、送信ユニット１００Ｂは、ＰＡＥの低下を抑制しつつゲインの線形性を向上させる効果があるといえる。
【００６３】
このように、送信ユニット１００Ｂによると、電源電圧Ｖｃｃが低い場合に加えて、高い場合にもＲＦ信号を減衰させることにより、送信ユニット１００Ａに比べて電力負荷効率を向上させることができる。
【００６４】
なお、図５に示される制御回路１５０Ｂは、例えばトランジスタＱ９を備えていなくてもよい。トランジスタＱ９を備えない場合、トランジスタＱ９を備える構成に比べて高速に動作する。従って、電源電圧Ｖｃｃの変動が速い（すなわち、ＲＦ信号のエンベロープ周波数が高い）場合であっても、電源電圧Ｖｃｃの変動に対する制御電圧Ｖｃｔｒｌ２の変動の遅延を抑制することができる。
【００６５】
また、送信ユニット１００Ｂは、制御回路１５０Ａ及び減衰回路１６０Ａを備えていなくてもよい。
【００６６】
図８は、制御回路１５０の変形例を示す図である。図８に示される制御回路１５０Ｃ（第１制御回路）は、図２に示される制御回路１５０Ａと同様の機能を有するが、制御回路１５０Ａの構成要素に加えて、トランジスタＱ１０及び抵抗素子Ｒ９を備える。
【００６７】
トランジスタＱ１０は、ダイオード接続され（第１ダイオード）、コレクタに電源電圧Ｖｃｃが供給され、エミッタが抵抗素子Ｒ９を経由して接地に接続される。また、トランジスタＱ１０のベースがトランジスタＱ６のベースに接続される。すなわち、トランジスタＱ１０は、トランジスタＱ６とカレントミラー接続されている。抵抗素子Ｒ９は、一端がトランジスタＱ１０のエミッタに接続され、他端が接地に接続される。
【００６８】
トランジスタＱ１０及び抵抗素子Ｒ９は、電源回路１４０を電源とした定電流回路を構成する。すなわち、電源電圧Ｖｃｃの変動にかかわらず、トランジスタＱ１０のコレクタからエミッタに一定の電流が流れる。これにより、制御回路１５０Ｃでは、制御回路１５０Ａに比べて、例えば温度変化や製造ばらつきに起因する特性変動が抑制される。また、電源電圧Ｖｃｃが直接トランジスタＱ６のベースに供給される制御回路１５０Ａに比べて高速に動作するため、電源電圧Ｖｃｃの変動に対する制御電圧Ｖｃｔｒｌ１の変動の遅延を抑制することができる。
【００６９】
図９は、制御回路１５０の他の変形例を示す図である。図９に示される制御回路１５０Ｄ（第２制御回路）は、図５に示される制御回路１５０Ｂと同様の機能を有するが、制御回路１５０Ｂに比べて、トランジスタＱ８に替えてトランジスタＱ１１を含み、トランジスタＱ１２，Ｑ１３及び抵抗素子Ｒ１０をさらに含む。
【００７０】
トランジスタＱ１１（第３トランジスタ）は、コレクタに所定の電圧Ｖ２が供給され、ベースがトランジスタＱ１２のベースに接続され、エミッタが抵抗素子Ｒ７を経由してトランジスタＱ９のコレクタに接続される。
【００７１】
トランジスタＱ１２は、ダイオード接続され（第２ダイオード）、コレクタに電源電圧Ｖｃｃが供給され、エミッタがトランジスタＱ１３のコレクタに接続される。トランジスタＱ１２は、トランジスタＱ１１とカレントミラー接続されている。トランジスタＱ１３は、ダイオード接続され、エミッタが抵抗素子Ｒ１０を経由して接地に接続される。抵抗素子Ｒ１０は、一端がトランジスタＱ１３のエミッタに接続され、他端が接地に接続される。
【００７２】
トランジスタＱ１２，Ｑ１３及び抵抗素子Ｒ１０は、電源回路１４０を電源とした定電流回路を構成する。すなわち、電源電圧Ｖｃｃの電圧の変動にかかわらず、トランジスタＱ１２，Ｑ１３のコレクタからエミッタに一定の電流が流れる。これにより、制御回路１５０Ｄでは、制御回路１５０Ｂに比べて、例えば温度変化や製造ばらつきに起因する特性変動が抑制される。また、電源電圧Ｖｃｃが直接トランジスタＱ８のコレクタに供給される制御回路１５０Ｂに比べて高速に動作するため、電源電圧Ｖｃｃの変動に対する制御電圧Ｖｃｔｒｌ２の変動の遅延を抑制することができる。
【００７３】
なお、図９に示される制御回路１５０Ｄは、例えばトランジスタＱ１３を備えていなくてもよく、又はトランジスタＱ９を備えていなくてもよい。トランジスタＱ１３，Ｑ９を備えない場合、トランジスタＱ１３，Ｑ９を備える構成に比べて高速に動作するため、電源電圧Ｖｃｃの変動に対する制御電圧Ｖｃｔｒｌ２の変動の遅延を抑制することができる。また、制御回路１５０Ｄは、例えば抵抗素子Ｒ１０を備えていなくてもよい。
【００７４】
図１０は、本発明の第３実施形態に係る送信ユニットの構成例を示す図である。図１０に示される送信ユニット１００Ｃは、図５に示される送信ユニット１００Ｂに比べて、減衰器１７０Ｂの代わりに減衰器１７０Ｃを備える。減衰器１７０Ｃは、制御回路１５０Ａ，１５０Ｂを備える代わりに、制御回路１５０Ａ，１５０Ｂの双方の機能を兼ねた制御回路１５０Ｅを備える。
【００７５】
制御回路１５０Ｅ（第１制御回路）は、図８に示される制御回路１５０Ｃに類似する第１回路部２００と、図９に示される制御回路１５０Ｄに類似する第２回路部２０１と、を含む。第１回路部２００と第２回路部２０１は、並列に接続される。
【００７６】
第１回路部２００は、制御回路１５０Ｃの構成に加えて、トランジスタＱ１４及びキャパシタＣ４をさらに含む。トランジスタＱ１４は、ダイオード接続され（第３ダイオード）、コレクタがトランジスタＱ６のコレクタに接続され、エミッタが抵抗素子Ｒ６ａを経由してトランジスタＱ７ａのベースに接続される。キャパシタＣ４は、トランジスタＱ１４と並列に接続される。キャパシタＣ４は、電源電圧Ｖｃｃの変動が速い場合であっても、制御電圧Ｖｃｔｒｌ３（第１制御電圧）の追随性能を高めるために設けられている。
【００７７】
第２回路部２０１は、制御回路１５０Ｄに比べて、トランジスタＱ９を含まない点を除き同様であるため、詳細な説明は省略する。
【００７８】
上述の構成により、制御回路１５０Ｅは、トランジスタＱ１４のエミッタ電圧（第１電圧）と、抵抗素子Ｒ７及び抵抗素子Ｒ８の接続点における電圧（第２電圧）に基づいて、制御電圧Ｖｃｔｒｌ３を出力する。制御電圧Ｖｃｔｒｌ３は、以下に説明する作用により、減衰回路１６０Ａが図６Ｃに示される特性と同様の減衰を行うように変動する。
【００７９】
トランジスタＱ６のコレクタ電圧を電圧Ｖ３とし、トランジスタＱ１１のベース電圧を電圧Ｖ４とする。上述の通り、トランジスタＱ６のコレクタ電圧（電圧Ｖ３）は、電源電圧Ｖｃｃの変動が反転された電圧であり、トランジスタＱ１１のベース電圧（電圧Ｖ４）は、電源電圧Ｖｃｃの変動と同様に変動する電圧である。
【００８０】
まず、電源電圧Ｖｃｃが例えば１．５Ｖ程度（第１レベル）未満の場合、電圧Ｖ３は高いため、トランジスタＱ１４はオンであり、電圧Ｖ４は低いため、トランジスタＱ１１はオフである。これにより、制御電圧Ｖｃｔｒｌ３としては電圧Ｖ３が支配的となるため、電源電圧Ｖｃｃの上昇に伴って減衰量が減少する。次に、電源電圧Ｖｃｃが例えば１．５Ｖ程度（第１レベル）以上、２．５Ｖ程度（第２レベル）未満の場合、電圧Ｖ３は低いため、トランジスタＱ１４はオフであり、電圧Ｖ４もまた低いため、トランジスタＱ１１もまたオフである。これにより、ＲＦ信号はほとんど減衰されない。そして、電源電圧Ｖｃｃが例えば２．５Ｖ程度（第２レベル）以上の場合、電圧Ｖ３は低いため、トランジスタＱ１４はオフであり、電圧Ｖ４は高いため、トランジスタＱ１１はオンである。これにより、制御電圧Ｖｃｔｒｌ３としては電圧Ｖ４が支配的となるため、電源電圧Ｖｃｃの上昇に伴って減衰量が増大する。
【００８１】
このように、送信ユニット１００Ｃは、送信ユニット１００Ｂと同様の効果を得ることができる。また、送信ユニット１００Ｃにおいては、制御回路１５０Ｅが制御回路１５０Ｃ及び制御回路１５０Ｄの機能を兼ね備えるため、複数の減衰回路１６０Ａ，１６０Ｂを備える必要がなく、回路規模を縮小できる。さらに、余分な損失を抑制し、送信ユニットの効率を改善することができる。
【００８２】
図１１は、本発明の第４実施形態に係る送信ユニットの構成例を示す図である。図１１に示される送信ユニット１００Ｄは、図５に示される送信ユニット１００Ｂに比べて、減衰器１７０Ｂの代わりに減衰器１７０Ｄを備える。減衰器１７０Ｄは、制御回路１５０Ｂ及び減衰回路１６０Ｂに替えて、減衰回路１６０Ｃを備える。
【００８３】
減衰回路１６０Ｃは、後段の増幅器１１１の入力側に設けられる。具体的に、減衰回路１６０Ｃは、トランジスタＱ１５、抵抗素子Ｒ１１及びキャパシタＣ５を含む。
【００８４】
トランジスタＱ１５は、ダイオード接続され（減衰ダイオード）、ベースに制御電圧Ｖｃｔｒｌ１が供給される代わりに、ベースがトランジスタＱ１５のコレクタに接続される。抵抗素子Ｒ１１は、一端がトランジスタＱ１５のエミッタに接続され、他端が接地に接続される。キャパシタＣ５は、一端がＲＦ信号ＲＦ２のトランジスタＱ２への供給経路に接続され、他端がトランジスタＱ１５のコレクタに接続される。
【００８５】
減衰回路１６０Ｃでは、ＲＦ信号ＲＦ２がキャパシタＣ５を経由してトランジスタＱ１５のコレクタに供給されると、トランジスタＱ１５のコレクタ電圧が振動し、当該コレクタに接続されたベース電圧も振動する。ＲＦ信号ＲＦ２の電力レベルが増大すると、トランジスタＱ１５がオフからオンとなる状態が発生する。これにより、トランジスタＱ１５は、ＲＦ信号ＲＦ２の一部をコレクタからエミッタに流すことにより、ＲＦ信号ＲＦ２を減衰させる。なお、ＲＦ信号ＲＦ２の電力レベルが大きく、電圧振幅が大きいほど、トランジスタＱ１５がオンとなる比率が高くなるため、減衰量が多くなる。従って、図６Ｂに示される特性と同様に、電源電圧Ｖｃｃの上昇に伴ってＲＦ信号の減衰量が増大する減衰回路として機能する。
【００８６】
上述の構成によっても、送信ユニット１００Ｄは、送信ユニット１００Ｂと同様の効果を得ることができる。また、送信ユニット１００Ｄにおいては、制御回路１５０Ｂを備える必要がなく、回路規模を縮小することができる。
【００８７】
なお、図１１においては、後段の増幅器の入力に減衰回路１６０Ｃが設けられる例が示されているが、初段の増幅器の入力に減衰回路１６０Ｃが設けられる構成を除外する意図ではない。後段の増幅器の入力に減衰回路１６０Ｃが設けられると、前段の増幅器に設けられる構成に比べて、トランジスタＱ１５のコレクタにおける電圧振幅が大きくなるため、ＲＦ信号を減衰させる効果がより顕著となる。
【００８８】
以上、本発明の例示的な実施形態について説明した。送信ユニット１００Ａは、ＲＦ信号ＲＦ１の電力を増幅してＲＦ信号ＲＦ２を出力するトランジスタＱ１と、ＲＦ信号ＲＦ１の振幅レベルに応じて変動する電源電圧ＶｃｃをトランジスタＱ１に供給する電源回路１４０と、電源電圧Ｖｃｃが第１レベル未満の場合に、電源電圧Ｖｃｃの低下に伴って減衰量が大きくなるように、ＲＦ信号ＲＦ１を減衰させる減衰器と、を備える。これにより、送信ユニット１００Ａでは、出力電力が小さい領域におけるゲインの上昇が抑制され、特許文献１に開示される構成に比べてゲインの線形性が向上する。
【００８９】
また、送信ユニット１００Ａにおいて、減衰器は、制御電圧Ｖｃｔｒｌ１に基づいて、ＲＦ信号ＲＦ１を減衰させるトランジスタＱ７ａと、電源電圧Ｖｃｃが第１レベル未満の場合に、電源電圧Ｖｃｃの低下に伴って減衰量が大きくなるように、電源電圧Ｖｃｃに基づいて制御電圧Ｖｃｔｒｌ１を出力する制御回路１５０Ａと、を含む。また、当該制御電圧Ｖｃｔｒｌ１は、電源電圧Ｖｃｃが第１レベル未満の場合に、電源電圧Ｖｃｃの低下に伴って上昇し、トランジスタＱ７ａは、コレクタがＲＦ信号ＲＦ１のトランジスタＱ１への供給経路に接続され、エミッタが接地側に接続され、ベースに制御電圧Ｖｃｔｒｌ１が供給され、制御電圧Ｖｃｔｒｌ１に応じて、ＲＦ信号ＲＦ１の一部をトランジスタＱ７ａのコレクタからエミッタに流す。これにより、出力電力が小さい領域において、ＲＦ信号を減衰させることができる。
【００９０】
なお、制御回路１５０Ａの構成は特に限定されないが、例えば、コレクタに抵抗素子Ｒ４を経由して所定の電圧Ｖ１が供給され、ベースに電源電圧Ｖｃｃが供給され、エミッタが接地側に接続されたトランジスタＱ６を含み、トランジスタＱ６のコレクタ電圧を制御電圧Ｖｃｔｒｌ１として出力してもよい。これにより、制御回路１５０Ａは、電源電圧Ｖｃｃの変動を反転させた制御電圧Ｖｃｔｒｌ１を出力することができる。
【００９１】
また、制御回路１５０Ｃは、トランジスタＱ６とカレントミラー接続されたダイオード（トランジスタＱ１０）をさらに含む。これにより、電源電圧Ｖｃｃの変動にかかわらず、トランジスタＱ６のコレクタからエミッタに一定の電流が流れることとなる。従って、制御回路１５０Ｃでは、制御回路１５０Ａに比べて、例えば温度変化や製造ばらつきに起因する特性変動が抑制される。また、電源電圧Ｖｃｃの変動に対する制御電圧Ｖｃｔｒｌ１の変動の遅延を抑制することができる。
【００９２】
また、送信ユニット１００Ｂにおいて、減衰器は、制御電圧Ｖｃｔｒｌ２に基づいて、ＲＦ信号ＲＦ１を減衰させるトランジスタＱ７ｂと、電源電圧Ｖｃｃが第１レベルより高い第２レベル以上の場合に、電源電圧Ｖｃｃの上昇に伴って減衰量が大きくなるように、電源電圧Ｖｃｃに基づいて制御電圧Ｖｃｔｒｌ２を出力する制御回路１５０Ｂと、をさらに含む。これにより、電源電圧Ｖｃｃが低い場合に加えて、高い場合においてもＲＦ信号ＲＦ１が減衰される。従って、送信ユニット１００Ｂによると、送信ユニット１００Ａに比べて、出力電力が大きい領域においてゲインの上昇が抑制されるため、電力負荷効率を向上させることができる。
【００９３】
また、制御電圧Ｖｃｔｒｌ２は、電源電圧Ｖｃｃが第２レベル以上の場合に、電源電圧Ｖｃｃの上昇に伴って上昇し、トランジスタＱ７ｂは、コレクタがＲＦ信号ＲＦ１のトランジスタＱ１への供給経路に接続され、エミッタが接地側に接続され、ベースに制御電圧Ｖｃｔｒｌ２が供給され、制御電圧Ｖｃｔｒｌ２に応じて、ＲＦ信号ＲＦ１の一部をトランジスタＱ７ｂのコレクタからエミッタに流す。これにより、出力電力が大きい域において、ＲＦ信号を減衰させることができる。
【００９４】
なお、制御回路１５０Ｂの構成は特に限定されないが、例えば、アノードに電源電圧Ｖｃｃが供給され、カソードが接地側に接続されたダイオード（トランジスタＱ８）と、当該ダイオードのカソードと接地との間に直列接続された抵抗素子Ｒ７，Ｒ８と、を含み、抵抗素子Ｒ７，Ｒ８によって分圧された電圧を制御電圧Ｖｃｔｒｌ２として出力してもよい。これにより、電源電圧Ｖｃｃの上昇に伴って上昇する制御電圧Ｖｃｔｒｌ２を出力することができる。
【００９５】
また、制御回路１５０Ｄは、アノードに電源電圧Ｖｃｃが供給され、カソードが接地側に接続されたダイオード（トランジスタＱ１２）と、当該ダイオードとカレントミラー接続されたトランジスタＱ１１と、トランジスタＱ１１のエミッタと接地との間に直列接続された抵抗素子Ｒ７，Ｒ８と、を含み、抵抗素子Ｒ７，Ｒ８によって分圧された電圧を制御電圧Ｖｃｔｒｌ２として出力する。これにより、電源電圧Ｖｃｃの変動にかかわらず、トランジスタＱ１１のコレクタからエミッタに一定の電流が流れることとなる。従って、制御回路１５０Ｄでは、制御回路１５０Ｂに比べて、例えば温度変化や製造ばらつきに起因する特性変動が抑制される。また、電源電圧Ｖｃｃの変動に対する制御電圧Ｖｃｔｒｌ２の変動の遅延を抑制することができる。
【００９６】
また、送信ユニット１００Ｄは、ＲＦ信号ＲＦ２の電力を増幅してＲＦ信号ＲＦ３を出力するトランジスタＱ２をさらに備え、減衰器は、アノードがＲＦ信号ＲＦ２のトランジスタＱ２への供給経路に接続され、カソードが接地側に接続されたダイオード（トランジスタＱ１５）と、をさらに備える。これにより、送信ユニット１００Ｄでは、ＲＦ信号ＲＦ２の電力レベルが大きいほど、トランジスタＱ１５がオンとなる比率が高くなり、減衰量が多くなる。従って、送信ユニット１００Ｄは、送信ユニット１００Ｂと同様の効果を得ることができ、さらに制御回路１５０Ｂを備える必要がないため、回路規模を縮小することができる。
【００９７】
また、送信ユニット１００Ｃにおいて、制御電圧Ｖｃｔｒｌ３は、電源電圧Ｖｃｃが第１レベルより高い第２レベル以上の場合に、電源電圧Ｖｃｃの上昇に伴って上昇する。これにより、送信ユニット１００Ｃは、送信ユニット１００Ｂと同様の効果を得ることができ、さらに減衰回路１６０Ｂを備える必要がないため、回路規模を縮小することができるとともに、余分な損失を抑制し、送信ユニットの効率を改善することができる。なお、制御回路１５０Ｅの構成は特に限定されないが、例えば、並列に接続された第１回路部２００と第２回路部２０１を含み、第１回路部２００は、電源電圧Ｖｃｃが第１レベル未満の場合に、電源電圧Ｖｃｃの低下に伴って上昇する第１電圧を出力し、第２回路部２０１は、電源電圧Ｖｃｃが第２レベル以上の場合に、電源電圧Ｖｃｃの上昇に伴って上昇する第２電圧を出力し、制御回路１５０Ｅは、第１電圧及び第２電圧に基づいて制御電圧Ｖｃｔｒｌ３を出力する構成であってもよい。
【００９８】
また、送信ユニット１００Ｃにおいて、第１回路部２００は、コレクタに抵抗素子Ｒ４を経由して所定の電圧Ｖ１が供給され、ベースに電源電圧Ｖｃｃが供給され、エミッタが接地側に接続されたトランジスタＱ６と、トランジスタＱ６のコレクタとトランジスタＱ７ａのベースとの間に接続されたダイオード（トランジスタＱ１４）と、を含み、第２回路部２０１は、コレクタに所定の電圧Ｖ２が供給され、ベースに電源電圧Ｖｃｃが供給され、エミッタが接地側に接続されたトランジスタＱ１１と、トランジスタＱ１１のエミッタと接地との間に直列接続された抵抗素子Ｒ７，Ｒ８と、を含み、第１電圧はダイオード（トランジスタＱ１４）のカソード電圧であり、第２電圧は抵抗素子Ｒ７，Ｒ８によって分圧された電圧である。これにより、電源電圧Ｖｃｃが第１レベル未満の場合に、電源電圧Ｖｃｃの上昇に伴って低下し、電源電圧Ｖｃｃが第１レベルより高い第２レベル以上の場合に、電源電圧Ｖｃｃの上昇に伴って上昇する制御電圧Ｖｃｔｒｌ３を生成することができる。
【００９９】
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、変更又は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。即ち、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、各実施形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたもの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】
【０１００】
１００（１００Ａ〜１００Ｄ）…送信ユニット、１１０，１１１…増幅器、１２０（１２０Ａ），１２１（１２１Ａ）…バイアス回路、１３０，１３１…整合回路、１４０…電源回路、１５０（１５０Ａ〜１５０Ｅ）…制御回路、１６０（１６０Ａ〜１６０Ｃ）…減衰回路、１７０（１７０Ａ〜１７０Ｄ）…減衰器、２００…第１回路部、２０１…第２回路部、Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３ａ，Ｃ３ｂ，Ｃ４，Ｃ５…キャパシタ、Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３ａ〜Ｑ５ａ，Ｑ３ｂ〜Ｑ５ｂ，Ｑ６，Ｑ７ａ，Ｑ７ｂ，Ｑ８〜Ｑ１５…トランジスタ、Ｒ１ａ〜Ｒ３ａ，Ｒ１ｂ〜Ｒ３ｂ，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６ａ，Ｒ６ｂ，Ｒ７〜Ｒ１１…抵抗素子、Ｌ１，Ｌ２…インダクタ
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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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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