(57)【要約】【課題】駆動電圧の低電圧化に対応した送信回路装置を提供する。【解決手段】送信回路装置１は、電源電圧制御回路１０をアナログレギュレータで構成し、電流電圧変換回路２０を直列インダクタ２１及び並列キャパシタ２２だけで構成する。掛算器４１は、発振器４２が発生する中間周波数（ＩＦ）に、包絡線信号の周波数をアップコンバートさせる。オペアンプ１１は、アップコンバート後の包絡線信号の電圧と、電力増幅器３０に出力される供給信号Ｂの電圧とを比較し、両方の電圧を同じにさせるための制御信号Ａをバイポーラトランジスタ１２を介して電流電圧変換回路２０に出力する。電流電圧変換回路２０は、直列インダクタ２１及び並列キャパシタ２２の定数で決まる変換比ａに従って、制御信号Ａの電圧を約ａ倍しかつ電流を約１／ａ倍した供給信号Ｂを生成する。電力増幅部３１は、この供給信号Ｂに基づいてキャリア信号を増幅して出力する。【選択図】図３
2008060969.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信信号に基づいた振幅変調を行う送信回路装置であって、
送信信号の包絡線信号を入力し、当該包絡線信号を基準信号に一致させた振幅変調用信号を出力する電源電圧制御回路と、
前記電源電圧制御回路が出力する振幅変調用信号の電流と電圧との比率を変換する電流電圧変換回路と、
前記電流電圧変換回路が出力する比率変換後の振幅変調用信号に従って、キャリア信号の振幅を変調する電力増幅器とを備え、
前記電流電圧変換回路が出力する比率変換後の振幅変調用信号が、前記基準信号として前記電源電圧制御回路へ帰還入力されることを特徴とする、送信回路装置。
【請求項２】
前記電流電圧変換回路は、入力インピーダンスが出力インピーダンスよりも小さいことを特徴とする、請求項１に記載の送信回路装置。
【請求項３】
前記電流電圧変換回路は、
前記電源電圧制御回路と前記電力増幅器との間に直列に接続されるインダクタと、
前記インダクタと並列に接続されるキャパシタとで構成されることを特徴とする、請求項２に記載の送信回路装置。
【請求項４】
前記包絡線信号は、送信信号の包絡線周波数を中間周波数にアップコンバートした信号であり、
前記キャリア信号は、送信信号のキャリア周波数を中間周波数の分だけ高く又は低くした信号であることを特徴とする、請求項３に記載の送信回路装置。
【請求項５】
通過帯域が送信信号の周波数帯域であり、かつ阻止帯域が送信信号から前記キャリア信号の周波数を挟んで２倍の中間周波数だけ離れた周波数帯であるバンドパスフィルタを、前記電力増幅器の出力段にさら備える、請求項４に記載の送信回路装置。
【請求項６】
前記電流電圧変換回路は、
前記電源電圧制御回路と前記電力増幅器との間に入出力端が接続され、ＧＮＤ端子が互いに接続された変成器と、
前記変成器のＧＮＤ端子を交流接地するキャパシタとで構成されることを特徴とする、請求項２に記載の送信回路装置。
【請求項７】
前記包絡線信号の高周波数成分だけを前記電源電圧制御回路に入力するハイパスフィルタをさらに備える、請求項６に記載の送信回路装置。
【請求項８】
前記電源電圧制御回路は、
正端子に前記包絡線信号が入力され、負端子に前記比率変換後の振幅変調用信号が入力されるオペアンプと、
コレクタに電源電圧が印加され、ベースに前記オペアンプの出力が接続され、エミッタに前記電流電圧変換回路が接続されるバイポーラトランジスタとを含む、請求項１に記載の送信回路装置。
【請求項９】
前記電源電圧制御回路は、
前記比率変換後の振幅変調用信号をデジタル変換するＡＤコンバータと、
正端子に前記包絡線信号が入力され、負端子に前記ＡＤコンバータの出力信号が入力されるデジタルオペアンプと、
前記デジタルオペアンプの出力をデルタシグマ変換するΔΣ変調器と、
前記ΔΣ変調器の出力に応じて、入力端子側に印加される電源電圧を出力端子側に供給するスイッチと、
前記スイッチから供給される電源電圧を平滑化する平滑回路とを含む、請求項１に記載の送信回路装置。
【請求項１０】
前記スイッチは、ｎ個が並列に接続された構成であり、
前記ΔΣ変調器は、前記ｎ個のスイッチを個別に制御できるｎビットΔΣ変調器であることを特徴とする、請求項１に記載の送信回路装置。
【請求項１１】
前記包絡線信号の高周波数成分だけを前記電源電圧制御回路に入力するハイパスフィルタと、
前記包絡線信号の低周波数成分だけを前記電力増幅器に入力するローパスフィルタとをさらに備え、
前記電力増幅器は、
前記ローパスフィルタの出力と前記キャリア信号とに基づいて、それぞれに対応した２つの変調信号を発生する変調信号発生回路と、
前記変調信号発生回路が発生する２つの変調信号に従って発振する２つの発振器と、
前記比率変換後の振幅変調用信号に従って、前記２つの発振器の出力信号をそれぞれ振幅を変調する２つの電力増幅部と、
前記２つの電力増幅部で変調された２つの信号を合成して出力する変成器とを含む、請求項１に記載の送信回路装置。
【請求項１２】
前記２つの電力増幅部と前記変成器との間にインピーダンス制御回路を備える、請求項１１に記載の送信回路装置。
【請求項１３】
中間周波数のローカル信号を発振する第１の発振器と、
キャリア信号を発振する第２の発振器と、
前記ローカル信号から、互いに９０度位相が異なる第１及び第２のローカル信号を生成する分周器と、
前記キャリア信号から、互いに９０度位相が異なる第１及び第２のキャリア信号を生成する割算器と、
前記第１及び第２のローカル信号を前記包絡線信号でそれぞれ変調する第１及び第２のミキサとをさらに備え、
前記電源電圧制御回路は、
前記第１のミキサが出力する包絡線信号を入力し、当該包絡線信号を基準信号に一致させた振幅変調用信号を出力する第１の電源電圧制御回路と、
前記第２のミキサが出力する包絡線信号を入力し、当該包絡線信号を基準信号に一致させた振幅変調用信号を出力する第２の電源電圧制御回路とを含み、
前記電流電圧変換回路は、
前記第１の電源電圧制御回路が出力する振幅変調用信号の電流と電圧との比率を変換する第１の電流電圧変換回路と、
前記第２の電源電圧制御回路が出力する振幅変調用信号の電流と電圧との比率を変換する第２の電流電圧変換回路とを含み、
前記電力増幅器は、
前記第１の電流電圧変換回路が出力する比率変換後の振幅変調用信号に従って、前記第１のキャリア信号の振幅を変調する第１の電力増幅器と、
前記第２の電流電圧変換回路が出力する比率変換後の振幅変調用信号に従って、前記第２のキャリア信号の振幅を変調する第２の電力増幅器とを含み、
前記第１の電力増幅器の出力と前記第２の電力増幅器の出力とが互いに接続されていることを特徴とする、請求項４に記載の送信回路装置。
【請求項１４】
前記第１の発振器と前記第２の発振器とは、同期が取られていることを特徴とする、請求項１３に記載の送信回路装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信機器の無線回路部等に用いられる、駆動電圧の低電圧化に対応した送信回路装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話に代表される充電池で駆動する無線通信機器の無線回路部には、低消費電力化が求められている。この要求に応えるべく、送信信号の包絡線に応じて電力増幅器の電源電圧を変化させる送信回路が提案されている。この技術によれば、消費電力は電圧と電流との積で表されるため、必要なときだけ電圧を高くすれば電力増幅器の消費電力を低減させることが可能となる。
【０００３】
上記技術を用いた従来の送信回路装置の一例を、図１１及び図１２に示す（特許文献１及び特許文献２を参照）。図１１は、電力増幅器１０３に電圧を供給する電源電圧生成部１０１の前に、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１０２を挿入した構成例である。図１２は、電力増幅器１０６に電圧を供給するスイッチング電源部１０４の後に平滑フィルタ１０５を挿入した構成例である。これらのＬＰＦ１０２及び平滑フィルタ１０５は、広帯域の包絡線信号の帯域制限を行う、又は包絡線信号の高調波を抑圧するために用いられている。
【特許文献１】特開２００４−３２０７３５号公報
【特許文献２】特開２００３−１７９４４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
さらに近年、携帯電話等の無線通信機器では充電池の低電圧化も進んでいる。この理由は、充電池の単位体積当たりの蓄電量を増やすために現在検討されている材料が、低起電圧であるためである。
【０００５】
しかしながら、上述した従来の送信回路装置の構成では、電源電圧生成部１０１及びスイッチング電源部１０４が出力する電圧は、電力増幅器１０３及び１０６の出力する信号の包絡線のピーク電圧より高くなってしまう。この電圧関係の概略を、図１３に示す等価回路、及び図１３の地点Ｘ及びＹにおける電圧波形を示した図１４Ａ及び図１４Ｂを用いて説明する。
【０００６】
電力増幅器１３０の包絡線のピーク電圧が３Ｖとすると（図１４Ｂ）、バイポーラトランジスタ１１２の出力電圧のピークも３Ｖ程度が必要となる（図１４Ａ）。このとき、バイポーラトランジスタ１１２に供給するＤＣ電圧Ｖｄｄは、３．５Ｖ以上必要となる。このため、従来の送信回路装置の構成では、電源電圧の低電圧化に限界があった。
【０００７】
それ故に、本発明の目的は、駆動電圧の低電圧化に対応した送信回路装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、送信信号に基づいた振幅変調を行う送信回路装置に向けられている。そして、上記目的を達成するために、本発明の送信回路装置は、電源電圧制御回路、電流電圧変換回路、及び電力増幅器を備える。電源電圧制御回路は、送信信号の包絡線信号を入力し、この包絡線信号を基準信号に一致させた振幅変調用信号を出力する。電流電圧変換回路は、電源電圧制御回路が出力する振幅変調用信号の電流と電圧との比率を変換する。電力増幅器は、電流電圧変換回路が出力する比率変換後の振幅変調用信号に従って、キャリア信号の振幅を変調する。そして、電流電圧変換回路が出力する比率変換後の振幅変調用信号が、基準信号として電源電圧制御回路へ帰還入力されることを特徴とする。
【０００９】
この構成において、電流電圧変換回路は、入力インピーダンスが出力インピーダンスよりも小さいことが好ましい。典型的な電流電圧変換回路は、電源電圧制御回路と電力増幅器との間に直列に接続されるインダクタと、インダクタと並列に接続されるキャパシタとで構成される。
【００１０】
また、包絡線信号を、送信信号の包絡線周波数を中間周波数にアップコンバートした信号として、キャリア信号を、送信信号のキャリア周波数を中間周波数の分だけ高く又は低くした信号としてもよい。この場合、通過帯域が送信信号の周波数帯域であり、かつ阻止帯域が送信信号からキャリア信号の周波数を挟んで２倍の中間周波数だけ離れた周波数帯であるバンドパスフィルタを、電力増幅器の出力段にさら備えることが好ましい。
【００１１】
なお、電流電圧変換回路を、電源電圧制御回路と電力増幅器との間に入出力端が接続され、ＧＮＤ端子が互いに接続された変成器と、変成器のＧＮＤ端子を交流接地するキャパシタとで構成することも考えられる。この場合、包絡線信号の高周波数成分だけを電源電圧制御回路に入力するハイパスフィルタをさらに備えることが望ましい。
【００１２】
また、電源電圧制御回路は、正端子に包絡線信号が入力され、負端子に比率変換後の振幅変調用信号が入力されるオペアンプと、コレクタに電源電圧が印加され、ベースにオペアンプの出力が接続され、エミッタに電流電圧変換回路が接続されるバイポーラトランジスタとで構成してもよい。
【００１３】
また、電源電圧制御回路は、比率変換後の振幅変調用信号をデジタル変換するＡＤコンバータと、正端子に包絡線信号が入力され、負端子にＡＤコンバータの出力信号が入力されるデジタルオペアンプと、デジタルオペアンプの出力をデルタシグマ変換するΔΣ変調器と、ΔΣ変調器の出力に応じて、入力端子側に印加される電源電圧を出力端子側に供給するスイッチと、スイッチから供給される電源電圧を平滑化する平滑回路とで構成してもよい。ここで、スイッチをｎ個が並列に接続にした場合には、ΔΣ変調器をｎ個のスイッチを個別に制御できるｎビットΔΣ変調器とすればよい。
【００１４】
また、包絡線信号の高周波数成分だけを電源電圧制御回路に入力するハイパスフィルタと、包絡線信号の低周波数成分だけを電力増幅器に入力するローパスフィルタとをさらに備え、電力増幅器を、ローパスフィルタの出力とキャリア信号とに基づいて、それぞれに対応した２つの変調信号を発生する変調信号発生回路と、変調信号発生回路が発生する２つの変調信号に従って発振する２つの発振器と、比率変換後の振幅変調用信号に従って、２つの発振器の出力信号をそれぞれ振幅を変調する２つの電力増幅部と、２つの電力増幅部で変調された２つの信号を合成して出力する変成器とで構成することも考えられる。この２つの電力増幅部と変成器との間には、インピーダンス制御回路を挿入することもできる。
【００１５】
さらに、中間周波数のローカル信号を発振する第１の発振器と、キャリア信号を発振する第２の発振器と、ローカル信号から、互いに９０度位相が異なる第１及び第２のローカル信号を生成する分周器と、キャリア信号から、互いに９０度位相が異なる第１及び第２のキャリア信号を生成する割算器と、第１及び第２のローカル信号を包絡線信号でそれぞれ変調する第１及び第２のミキサとをさらに備え、電源電圧制御回路を、第１のミキサが出力する包絡線信号を入力し、当該包絡線信号を基準信号に一致させた振幅変調用信号を出力する第１の電源電圧制御回路と、第２のミキサが出力する包絡線信号を入力し、当該包絡線信号を基準信号に一致させた振幅変調用信号を出力する第２の電源電圧制御回路とで構成し、電流電圧変換回路を、第１の電源電圧制御回路が出力する振幅変調用信号の電流と電圧との比率を変換する第１の電流電圧変換回路と、第２の電源電圧制御回路が出力する振幅変調用信号の電流と電圧との比率を変換する第２の電流電圧変換回路とで構成し、電力増幅器を、第１の電流電圧変換回路が出力する比率変換後の振幅変調用信号に従って、第１のキャリア信号の振幅を変調する第１の電力増幅器と、第２の電流電圧変換回路が出力する比率変換後の振幅変調用信号に従って、第２のキャリア信号の振幅を変調する第２の電力増幅器とで構成して、第１の電力増幅器の出力と第２の電力増幅器の出力とを互いに接続してもよい。この場合には、第１の発振器と第２の発振器とが同期していることが望ましい。
【発明の効果】
【００１６】
上記本発明によれば、電源電圧制御回路から出力する信号のピーク電圧を低くすることができるので、電源電圧制御回路に印加する電源電圧を下げることができる。これにより、充電池の低電圧化に対応した送信回路装置を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１は、本発明の送信回路装置の概念的な構成を示す図である。図１において、本発明の送信回路装置は、電源電圧制御回路１０、電流電圧変換回路２０、及び電力増幅器３０で構成される。また、図２Ａ〜図２Ｃは、図１における地点Ａ〜Ｃに現れる信号（以下、それぞれ制御信号Ａ、供給信号Ｂ、及び出力信号Ｃと称する）の電圧波形をそれぞれ示した図である。
【００１８】
電源電圧制御回路１０は、振幅値に情報が載せられた包絡線信号を入力すると共に、供給電圧として電力増幅器３０へ出力される供給信号Ｂをフィードバック入力する。そして、電源電圧制御回路１０は、包絡線信号の電圧と供給信号Ｂの電圧とが同じになるように、出力する制御信号Ａを制御する。この制御信号Ａは、振幅変調用の信号となる。電流電圧変換回路２０は、電源電圧制御回路１０が出力する制御信号Ａの電圧を約ａ倍しかつ電流を約１／ａ倍した供給信号Ｂを生成し、電力増幅器３０へ出力する。この電流電圧変換回路２０は、入力インピーダンスが出力インピーダンスよりも小さくなるように設計されており、電圧と電流との比率を変換する。電力増幅器３０は、電流電圧変換回路２０から与えられる供給信号Ｂに基づいてキャリア信号を増幅（振幅変調）し、出力信号Ｃとして出力する。
【００１９】
図２Ａ〜図２Ｃで分かるように、本発明の送信回路装置では、供給信号Ｂの波形が本発明と従来とで同じになるように回路を制御した場合、制御信号Ａは平均電圧が同じでもピーク電圧が低くなる。この例では、制御信号Ａのピーク電圧が、従来の３．０Ｖから２．６５Ｖと、０．３５Ｖも低くなっている。この結果、電源電圧制御回路１０へ供給する電源電圧Ｖｄｄも、従来の３．５Ｖから０．３５Ｖ低い３．１５Ｖにすることができる。
【００２０】
このように、本発明の送信回路装置は、電流電圧変換回路２０を挿入したことで、電源電圧制御回路１０から出力する信号のピーク電圧を低くすることができる。よって、電源電圧制御回路１０に印加する電源電圧Ｖｄｄを下げることができる。これにより、携帯電話等の充電池の低電圧化に対応できるという効果がある。
以下、この有用な効果を発揮するための送信回路装置の構成例を、いくつか具体的に説明する。
【００２１】
（第１の実施形態）
図３は、本発明の第１の実施形態に係る送信回路装置１の構成例を示す図である。図３に示す送信回路装置１は、電源電圧制御回路１０が、オペアンプ１１及びバイポーラトランジスタ１２で構成され、電流電圧変換回路２０が、直列インダクタ２１及び並列キャパシタ２２で構成され、電力増幅器３０が、電力増幅部３１及びイメージ除去フィルタ３２で構成されており、さらに掛算器４１、発振器４２及び発振周波数制御部４３を備えている。
【００２２】
この第１の実施形態に係る送信回路装置１は、電源電圧制御回路１０をアナログレギュレータで構成し、電流電圧変換回路２０を直列インダクタ２１及び並列キャパシタ２２だけで構成する。この構成により、送信回路装置の小型化かつ低コスト化を、比較的容易に実現できるという利点がある。その反面、周波数が低いほど電流電圧の変換比ａが小さくなる。そのため、包絡線信号の低い周波数成分の電圧振幅が大きいと、電源電圧制御回路１０が出力する制御信号Ａのピーク電圧をあまり下げることができなくなる。
【００２３】
そこで、第１の実施形態に係る送信回路装置１は、次の制御を行っている。
まず、掛算器４１が、発振周波数制御部４３に従って発振器４２が発生する中間周波数（ＩＦ）に、包絡線信号の周波数をアップコンバートさせる。これにより、低い周波数成分がない包絡線信号が生成される。なお、発振周波数制御部４３は、電力増幅器３０に入力するキャリア信号の周波数を中間周波数の分だけ高く又は低くしている。次に、オペアンプ１１が、この低い周波数成分がない包絡線信号の電圧と、電力増幅器３０に出力される供給信号Ｂの電圧とを比較し、両方の電圧を同じにさせるための制御信号Ａをバイポーラトランジスタ１２のベースに入力する。バイポーラトランジスタ１２は、ベースに入力される制御信号Ａをエミッタから電流電圧変換回路２０に出力する。電流電圧変換回路２０は、直列インダクタ２１及び並列キャパシタ２２の定数で決まる変換比ａに従って、制御信号Ａの電圧を約ａ倍しかつ電流を約１／ａ倍した供給信号Ｂを生成する。電力増幅部３１は、この供給信号Ｂに基づいてキャリア信号を増幅して出力する。この結果、電力増幅部３１からは所望周波数の送信信号とイメージ周波数のイメージ信号とが出力される。そして、このイメージ信号は不要となるため、出力信号Ｃをバンドパスフィルタであるイメージ除去フィルタ３２に通して、所望の送信信号だけを抜き出す。このイメージ除去フィルタ３２は、通過帯域が送信信号の周波数帯域であり、かつ、阻止帯域が送信信号からキャリア信号の周波数を挟んで２倍の中間周波数だけ離れた周波数帯である。
【００２４】
なお、第１の実施形態に係る送信回路装置１を用いてポーラ変調やＱＰＳＫ等の位相変調を行う場合には、中間周波数へのアップコンバートに用いる発振器４２の位相とキャリア信号の位相との同期を図り、振幅変動分と位相変動分とのタイミングが合うようにする必要がある。
【００２５】
（第２の実施形態）
図４は、本発明の第２の実施形態に係る送信回路装置２の構成例を示す図である。図４に示す送信回路装置２は、電源電圧制御回路１０が、デジタルオペアンプ１３、１ビットΔΣ変調器１４、スイッチ１５、及びＡＤコンバータ１６で構成され、電流電圧変換回路２０が、直列インダクタ２１及び並列キャパシタ２２で構成され、電力増幅器３０が、電力増幅部３１及びイメージ除去フィルタ３２で構成されており、さらに掛算器４１、発振器４２及び発振周波数制御部４３を備えている。
【００２６】
この第２の実施形態に係る送信回路装置２は、電源電圧制御回路１０をデジタルレギュレータ（１ビットスイッチングレギュレータ）で構成したものである。送信回路装置２と送信回路装置１とで同じである構成については、同一の参照符号を付している。以下、異なる参照符号が付された構成を中心に送信回路装置２を説明する。
【００２７】
ＡＤコンバータ１６は、電力増幅器３０に出力される供給信号Ｂのアナログ電圧をデジタル電圧に変換する。デジタルオペアンプ１３は、掛算器４１から出力される低い周波数成分がない包絡線信号の電圧と、ＡＤコンバータ１６で変換されたデジタル電圧とを比較し、両方の電圧を同じにさせるための制御信号Ａを１ビットΔΣ変調器１４へ出力する。１ビットΔΣ変調器１４は、制御信号Ａに従ってスイッチ１５のオン／オフ切り替えを制御する。電流電圧変換回路２０の直列インダクタ２１及び並列キャパシタ２２は、平滑回路の役割も果たしており、このスイッチ１５のオン／オフ切り替えによって平滑回路にチャージする電流が制御される。
【００２８】
これにより、電流電圧変換回路２０から出力される供給信号Ｂは、アナログレギュレータを用いた上記送信回路装置１の場合と同様となる。アナログレギュレータでは供給信号Ｂの電圧より０．５Ｖ程度大きな電源電圧Ｖｄｄが必要であったが、デジタルレギュレータではさらに低電圧でも動作が可能となる。
【００２９】
（第３の実施形態）
図５は、本発明の第３の実施形態に係る送信回路装置３の構成例を示す図である。図５に示す送信回路装置３は、電源電圧制御回路１０が、デジタルオペアンプ１３、ｎビットΔΣ変調器１７、ｎ並列スイッチ１８、及びＡＤコンバータ１６で構成され、電流電圧変換回路２０が、直列インダクタ２１及び並列キャパシタ２２で構成され、電力増幅器３０が、電力増幅部３１及びイメージ除去フィルタ３２で構成されており、さらに掛算器４１、発振器４２及び発振周波数制御部４３を備えている。
【００３０】
この第３の実施形態に係る送信回路装置３は、上記第２の実施形態に係る送信回路装置２の１ビットΔΣ変調器１４及びスイッチ１５を、ｎビットΔΣ変調器１７及びｎ並列スイッチ１８に代えた構成である。送信回路装置３と送信回路装置１及び２とで同じである構成については、同一の参照符号を付している。以下、異なる参照符号が付された構成を中心に送信回路装置３を説明する。
【００３１】
ｎビットΔΣ変調器１７は、制御信号Ａに従ってｎ並列スイッチ１８のオン／オフ切り替えを個々に制御する。すなわち、ｎ個のスイッチを並列にパイプライン動作させる。この動作により、上記送信回路装置２のように１つのスイッチ１５では限界があったスイッチング速度を、その限界以上の速度でスイッチングさせることが可能となる。よって、包絡線が高速に変動するようなアプリケーションへの適用も可能となる。
【００３２】
（第４の実施形態）
図６は、本発明の第４の実施形態に係る送信回路装置４の構成例を示す図である。図６に示す送信回路装置４は、オペアンプ１１及びバイポーラトランジスタ１２で構成される２つの電源電圧制御回路１０、直列インダクタ２１及び並列キャパシタ２２で構成される２つの電流電圧変換回路２０、電力増幅部３１ａ及び３１ｂと割算器３３で構成される電力増幅器３０、さらに２つの掛算器４１ａ及び４１ｂ、分周器４４、発振器４２、及び発振周波数制御部４３を備えている。
【００３３】
この第４の実施形態に係る送信回路装置４の構成は、上記第１の実施形態に係る送信回路装置１を２系統有した構成と等価である。送信回路装置１では、不要であるイメージ信号をイメージ除去フィルタ３２で除去する構成であったが、この送信回路装置４は、位相の異なる２つのイメージ信号を合成することでイメージ信号を抑圧させるイメージリジェクション構成を用いたものである。
【００３４】
それぞれの電力増幅部３１ａ及び３１ｂには、位相が９０度異なる電源電圧Ｖｄｄを供給する。さらに、それぞれの電力増幅部３１ａ及び３１ｂには、位相が９０度異なるキャリア信号を入力する。図６の例では、分周器４４で位相が９０度異なる信号を生成している。よって、電力増幅部３１ａ及び３１ｂの出力信号Ｃは、所望の送信信号が同相で、イメージ送信信号が逆相で出力されることとなり、この２つの出力信号Ｃを合成することでイメージ信号が抑圧された信号を得ることが可能となる。
【００３５】
（第５の実施形態）
図７は、本発明の第５の実施形態に係る送信回路装置５の構成例を示す図である。図７に示す送信回路装置５は、電源電圧制御回路１０が、オペアンプ１１及びバイポーラトランジスタ１２で構成され、電流電圧変換回路２０が、直列インダクタ２１及び並列キャパシタ２２で構成され、電力増幅器３０が、変調信号生成回路３４、２つの発振器３５ａ及び３５ｂ、２つの電力増幅部３１ａ及び３１ｂ、２つのインピーダンス制御部３６ａ及び３６ｂ、及び変成器（トランス）３７で構成されており、さらにＨＰＦ（ハイパスフィルタ）４５、ＬＰＦ４６、及び発振周波数制御部４３を備えている。
【００３６】
この第５の実施形態に係る送信回路装置５は、２つの発振器３５ａ及び３５ｂの位相を任意に変えて位相変調と振幅変調とを同時に行う方式と、上記第１〜第４の実施形態で説明した電力増幅器３０の電源電圧を変えて振幅変調を行う方式とを組み合わせた構成である。この送信回路装置５の特徴は、振幅変調信号（包絡線信号）の高い周波数成分の振幅変調を、電力増幅部３１ａ及び３１ｂの電源電圧の変化で行い、低い周波数成分の振幅変調を、２つの発振器３５ａ及び３５ｂから出力される信号のベクトル合成で行うことである。
【００３７】
送信回路装置５の動作について説明する。
位相変調信号及び振幅変調信号の低い周波数成分が、変調信号生成回路３４に入力される。この入力信号に応じて、２つの発振器３５ａ及び３５ｂの位相が制御される。２つの発振器３５ａ及び３５ｂの出力は、２つの電力増幅部３１ａ及び３１ｂ及びインピーダンス制御部３６ａ及び３６ｂを介して変成器３７に入力され、合成されて出力される。インピーダンス制御部３６ａ及び３６ｂは、出力の包絡線変動に追随して電力増幅部３１ａ及び３１ｂの負荷が最適となるように制御する。
【００３８】
（第６の実施形態）
図８は、本発明の第６の実施形態に係る送信回路装置６の構成例を示す図である。図８に示す送信回路装置６は、電源電圧制御回路１０が、オペアンプ１１及びバイポーラトランジスタ１２で構成され、電流電圧変換回路２０が、変成器（トランス）２３及びバイパスキャパシタ２４で構成され、電力増幅器３０が、割算器３３、電力増幅部３１で構成されており、さらにＨＰＦ４５を備えている。
【００３９】
この第６の実施形態に係る送信回路装置６は、電源電圧制御回路１０を変成器２３及びバイパスキャパシタ２４で構成したものである。送信回路装置６と送信回路装置１とで同じである構成については、同一の参照符号を付している。以下、異なる参照符号が付された構成を中心に送信回路装置６を説明する。
【００４０】
電源電圧制御回路１０から出力される制御信号Ａは、変成器２３の一方端子に入力される。変成器２３の他方端子からの出力は、電圧増幅部３１に供給信号Ｂとして供給される。変成器２３の２つのコイルのＧＮＤ端子は、通常直接接地されるが、この例ではパイパスキャパシタ２４を介して交流成分だけを接地している。これにより、直流バイアス電流は、電源電圧制御回路１０から変成器２３の２つのコイルを介して電力増幅部３１に供給される。変成器２３のコイルの巻き数は、電力増幅部３１側を多くする。これにより、直列インダクタ２１及び並列キャパシタ２２の回路を用いた場合に比べて、広帯域の電流電圧変換回路２０が実現できる。
【００４１】
変成器２３を用いることにより広帯域の電流電圧変換が実現できるが、包絡線信号のＤＣ付近の成分は変換されない。これに対し、図８に示す送信回路装置６では、電源電圧制御回路１０の入力にＨＰＦ４５を用いる構成としている。これにより、ＤＣ付近の成分が抑圧され、電源電圧制御回路１０から出力される制御信号Ａのピーク電圧も抑圧される。このとき、電力増幅部３１の出力信号Ｃは変調精度が若干劣化するが、アプリケーションによっては許容範囲となる。
【００４２】
また、図９は、アナログレギュレータに代えてデジタルレギュレータ（１ビットスイッチングレギュレータ）を用いた送信回路装置７の構成例を示した図である。
【００４３】
以上のように、本発明の第１〜第６の実施形態に係る送信回路装置１〜６によれば、電源電圧制御回路１０から出力する信号のピーク電圧を低くすることができるので、電源電圧制御回路１０に印加する電源電圧Ｖｄｄを下げることができる。これにより、充電池の低電圧化に対応した送信回路装置を実現できる。
【００４４】
なお、上記第１〜第６の実施形態に係る送信回路装置１〜６の包絡線信号を振幅信号と、キャリア信号を位相信号として捉えれば、ポーラ変調方式等の位相振幅変調方式にも適用することが可能である。この場合、例えば第１の実施形態に対応した図１０に示すように、ベースバンド回路５０において分離された振幅信号を包絡線信号として入力し、位相信号を発振器５１で変調させた信号をキャリア信号として入力すればよい。他の実施形態にかかる送信回路装置２〜６についても同様である。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明の送信回路装置は、充電池で駆動する無線通信機器の無線回路部等に利用可能であり、駆動電圧の低電圧化を実現したい場合等に適している。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の送信回路装置の概念的な構成を示す図
【図２Ａ】図１における地点Ａに現れる信号の電圧波形をそれぞれ示した図
【図２Ｂ】図１における地点Ｂに現れる信号の電圧波形をそれぞれ示した図
【図２Ｃ】図１における地点Ｃに現れる信号の電圧波形をそれぞれ示した図
【図３】本発明の第１の実施形態に係る送信回路装置１の構成例を示す図
【図４】本発明の第２の実施形態に係る送信回路装置２の構成例を示す図
【図５】本発明の第３の実施形態に係る送信回路装置３の構成例を示す図
【図６】本発明の第４の実施形態に係る送信回路装置４の構成例を示す図
【図７】本発明の第５の実施形態に係る送信回路装置５の構成例を示す図
【図８】本発明の第６の実施形態に係る送信回路装置６の構成例を示す図
【図９】本発明の第６の実施形態に係る他の送信回路装置７の構成例を示す図
【図１０】本発明の第１の実施形態に係る他の送信回路装置８の構成例を示す図
【図１１】従来の送信回路装置の構成例を示す図
【図１２】従来の送信回路装置の他の構成例を示す図
【図１３】従来の送信回路装置の概念的な構成を示す図
【図１４Ａ】図１３における地点Ｘに現れる信号の電圧波形をそれぞれ示した図
【図１４Ｂ】図１３における地点Ｙに現れる信号の電圧波形をそれぞれ示した図
【符号の説明】
【００４７】
１〜８  送信回路装置
１０  電源電圧制御回路
１１  オペアンプ
１２  バイポーラトランジスタ
１３  デジタルオペアンプ
１４  １ビットΔΣ変調器
１５  スイッチ
１６  ＡＤコンバータ
１７  ｎビットΔΣ変調器
１８  ｎ並列スイッチ
２０  電流電圧変換回路
２１  直列インダクタ
２２  並列キャパシタ
２３、３７  変成器（トランス）
２４  バイパスキャパシタ
３０  電力増幅器
３１、３１ａ、３１ｂ  電力増幅部
３２  イメージ除去フィルタ
３３  割算器
３４  変調信号生成回路
３５ａ、３５ｂ、４２、５１  発振器
３６ａ、３６ｂ  インピーダンス制御部
４１、４１ａ、４１ｂ  掛算器
４３  発振周波数制御部
４４  分周器
４５  ＨＰＦ
４６  ＬＰＦ
５０  ベースバンド回路
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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