(57)【要約】【課題】所定の歪み特性及び所定の電力負荷効率を確保しつつ、製造コスト及び装置サイズの増加を抑えたマルチバンド高周波電力増幅装置を提供する。【解決手段】第１の通信システムが用いる複数の周波数帯域の送信信号と、第２の通信システムが用いる複数の周波数帯域の内、最上位又は最下位の周波数帯域の送信信号とを増幅する第１の高周波電力増幅器と、当該最上位又は最下位の周波数帯域を除く他の周波数帯域の送信信号を増幅する第２の高周波電力増幅器と、外部入力される制御信号に従って、第１の高周波電力増幅器から出力される、第１の通信システムが用いる複数の周波数帯域の送信信号と最上位又は最下位の周波数帯域の送信信号とを切替えて出力する第１のスイッチ回路と、第２の高周波電力増幅器から出力される他の周波数帯域の送信信号をそれぞれ切替えて出力する第２のスイッチ回路とを備える。【選択図】図２
2008205821.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
不連続な複数の周波数帯域を用いる第１の通信システムの送信信号と、不連続な複数の周波数帯域を用いる第２の通信システムの送信信号とを増幅する高周波電力増幅装置であって、
前記第１の通信システムが用いる前記複数の周波数帯域の送信信号と、前記第２の通信システムが用いる前記複数の周波数帯域の内、最上位又は最下位の周波数帯域の送信信号とを増幅する第１の高周波電力増幅器と、
前記第２の通信システムが用いる前記複数の周波数帯域の内、前記最上位又は最下位の周波数帯域を除く他の周波数帯域の送信信号を増幅する第２の高周波電力増幅器と、
外部入力される制御信号に従って、前記第１の高周波電力増幅器から出力される、前記第１の通信システムが用いる前記複数の周波数帯域の送信信号と前記最上位又は最下位の周波数帯域の送信信号とを切替えて出力する第１のスイッチ回路と、
外部入力される制御信号に従って、前記第２の高周波電力増幅器から出力される前記他の周波数帯域の送信信号をそれぞれ切替えて出力する第２のスイッチ回路とを備えることを特徴とする、高周波電力増幅装置。
【請求項２】
前記第１の通信システムは、ＧＳＭであり、
前記第２の通信システムは、ＵＭＴＳであり、
前記第１の通信システムが用いる前記複数の周波数帯域は、１７１０ＭＨｚ〜１７８５ＭＨｚの帯域及び１８５０ＭＨｚ〜１９１０ＭＨｚの帯域であり、
前記第２の通信システムが用いる前記複数の周波数帯域は、１７１０ＭＨｚ〜１７８４．９ＭＨｚの帯域、１８５０ＭＨｚ〜１９１０ＭＨｚの帯域及び１９２０ＭＨｚ〜１９８０ＭＨｚの帯域であることを特徴とする、請求項１に記載の高周波電力増幅装置。
【請求項３】
前記第１の高周波電力増幅器及び前記第２の高周波電力増幅器は、位相変調信号を振幅変調信号に応じた電圧で変調するポーラ変調を用いて信号を増幅することを特徴とする、請求項１に記載の高周波電力増幅装置。
【請求項４】
前記第１及び第２のスイッチ回路は、ＯＦＦとした出力経路に伝達される不要な信号を接地することを特徴とする、請求項１に記載の高周波電力増幅装置。
【請求項５】
不連続な複数の周波数帯域を用いる第１の通信システムの送信信号と、不連続な複数の周波数帯域を用いる第２の通信システムの送信信号とを増幅して送信する高周波信号送信装置であって、
請求項１に記載の高周波電力増幅装置と、
前記第１のスイッチ回路から出力される前記第１の通信システムが用いる前記複数の周波数帯域の送信信号に含まれる高調波を除去するローパスフィルタと、
前記第１又は第２のスイッチ回路から出力される前記第２の通信システムが用いる前記複数の周波数帯域の送信信号毎に設けられ、当該複数の周波数の送信信号の伝達経路と、受信信号の伝達経路とを分ける複数のデュプレクサと、
前記第１及び第２の通信システムの送信信号に対応した制御信号を、前記第１及び第２の高周波電力増幅器と前記第１及び第２のスイッチ回路とに入力する制御部とを備えることを特徴とする、高周波信号送信装置。
【請求項６】
不連続な複数の周波数帯域を用いる第１の通信システムの送信信号と、不連続な複数の周波数帯域を用いる第２の通信システムの送信信号とを増幅する高周波信号増幅方法であって、
前記第１の通信システムが用いる前記複数の周波数帯域の送信信号、及び前記第２の通信システムが用いる前記複数の周波数帯域の内、最上位又は最下位の周波数帯域の送信信号と、前記最上位又は最下位の周波数帯域を除く他の周波数帯域の送信信号とをそれぞれの利得で増幅するステップと、
前記増幅された送信信号の出力経路を当該送信信号に対応した出力経路に切替えて、当該送信信号を出力するステップとを備えることを特徴とする、高周波信号増幅方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高周波電力増幅装置及びそれを用いた送信装置に関し、特に、複数の通信方式及び複数の周波数帯域で通信するマルチバンド無線通信機器に用いられる高周波電力増幅装置及びそれを用いた送信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、無線通信機器が利用する無線通信システムは多数存在し、これらの無線通信システムはそれぞれ異なった通信方式を採用している。そして、無線通信機器は、利用する無線通信システムが採用する通信方式とは異なる通信方式では通信ができないので、異なる通信方式を採用している地域では通信ができない。
【０００３】
この問題を解消するために、第３世代の無線通信システムであるＵＭＴＳ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  Ｓｙｓｔｅｍ）によって無線通信システムの統一化が進められている。しかし、ＵＭＴＳも複数の通信方式を採用するという実情がある。例えば、ヨーロッパ、北米、日本を含む多数のアジアの地域において、ＵＭＴＳは、Ｗ−ＣＤＭＡ方式及びＣＤＭＡ２０００方式の２つの通信方式を採用している。更に、ＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｍｏｂｉｌｅ）等の第２世代の無線通信システムも存在するので、ＧＳＭが採用するＰＣＳ方式及びＤＣＳ方式（ＴＤＭＡ方式）等の通信方式も存在する。この様に、無線通信機器が利用する通信方式は、複数存在している。このことから、複数の通信方式で通信できるマルチバンド無線通信機器が必要となっている。
【０００４】
ここで、無線通信機器には、一般に、送信信号を遠くに送信するために、送信信号を増幅する高周波電力増幅器が備えられている。そして、高周波電力増幅器は無線通信機器が備える部品の中で最も消費電力が大きい部品なので、高周波電力増幅器の電力負荷効率は無線通信機器の待ち受け時間及び通信時間（通話時間等）に大きく影響する。このことから、高周波電力増幅器の電力負荷効率を高効率化する必要がある。また、高周波電力増幅器には、線形領域で使用すると歪み特性は良好となるが電力負荷効率は低下し、非線形領域で使用すると電力負荷効率は上昇するが歪み特性は劣化するという性質がある。このことから、高周波電力増幅器は、所定の歪み特性を確保しつつ電力負荷効率が高くなる入出力特性の範囲で使用される必要がある。
【０００５】
また、多くの通信方式は、包絡線変動がある変調波を送信信号として使用している。そして、この包絡線変動の幅は通信方式によって異なる。このため、包絡線変動の幅が異なる複数の通信方式の送信信号を１つの高周波電力増幅器で増幅する場合には、歪み特性を確保すると電力負荷効率が低下することとなる。このことから、歪み特性を確保して高い電力負荷効率を得るために、高周波電力増幅器は、通信方式毎に最適化されたものを使用することが望ましい。
【０００６】
また、高周波電力増幅器に備えられるインピーダンス整合回路は、高い電力負荷効率を得るために、増幅信号の周波数に応じて最適に設計されることが望ましい。このことから、各通信方式が使用する周波数帯域が異なると、１つの高周波電力増幅器では、高い電力負荷効率を得ることは困難となる。従って、高周波電力増幅器は、周波数帯域毎に最適化されたものを使用することが望ましい。
【０００７】
以上に説明した通り、マルチバンド無線通信機器には、所定の歪み特性を確保しつつ高い電力負荷効率を得るために、通信方式毎及び使用周波数帯域毎に最適化された高周波電力増幅器を用いることが望ましい。
【０００８】
特許文献１には、複数の通信方式（複数の周波数帯域）の送信信号を、所定の歪み特性を確保しつつ高い電力負荷効率で増幅する高周波電力増幅装置が開示されている。特許文献１の高周波電力増幅器装置は、８００ＭＨｚの周波数帯域で動作する第１の増幅器２０と、１９００ＭＨｚの周波数帯域で動作する第２の増幅器３０と、いずれか一方の増幅器をＯＮとし他方の増幅器をＯＦＦとする制御回路とを備える。この様に、特許文献１の高周波電力増幅器装置は、周波数帯域毎及び通信方式毎に最適な高周波電力増幅装置を設けることによって、異なる周波数帯域および異なる通信方式の送信信号を、所定の歪み特性を確保しつつ高い電力負荷効率で増幅することができる。
【特許文献１】米国特許第５７７４０１７号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１の高周波電力増幅装置には、以下に説明する問題がある。
【００１０】
図６は、１７００ＭＨｚ〜２０００ＭＨｚの周波数帯域中で、ＧＳＭ及びＵＭＴＳに割り当てられた周波数帯域を説明するための図である。図６に示す通り、ＧＳＭには、１８５０ＭＨｚ−１９１０ＭＨｚの周波数帯域のＢａｎｄ２及び１７１０ＭＨｚ−１７８５ＭＨｚの周波数帯域のＢａｎｄ３が割り当てられている。また、ＵＭＴＳには、１９２０ＭＨｚ−１９８０ＭＨｚの周波数帯域のＢａｎｄ１、１８５０ＭＨｚ−１９１０ＭＨｚの周波数帯域のＢａｎｄ２、１７１０ＭＨｚ−１７５５ＭＨｚの周波数帯域のＢａｎｄ４、１７４９．９ＭＨｚ−１７８４．９ＭＨｚの周波数帯域のＢａｎｄ９が割り当てられている。ここで、Ｂａｎｄ２は、ＧＳＭ及びＵＭＴＳの両方に割り当てられている。また、ＵＭＴＳに割り当てられたＢａｎｄ４及びＢａｎｄ９は、ＧＳＭに割り当てられたＢａｎｄ３と周波数帯域が重なっている。この様に、通信システムが使用される地域が互いに異なる場合には、異なる通信システムに同じ周波数帯域が割り当てられる場合もある。ここで、図６に示す、Ｂａｎｄ２を用いるＧＳＭの送信信号をＧＳＭＢａｎｄ２とし、Ｂａｎｄ３を用いるＧＳＭの送信信号をＧＳＭＢａｎｄ３とする。同様に、Ｂａｎｄ１を用いるＵＭＴＳの送信信号をＵＭＴＳＢａｎｄ１とし、Ｂａｎｄ２を用いるＵＭＴＳの送信信号をＵＭＴＳＢａｎｄ２とし、Ｂａｎｄ４及びバンド９を用いるＵＭＴＳの送信信号をＵＭＴＳＢａｎｄ４／９とする。
【００１１】
図７は、ＵＭＴＳに周波数帯域が割り当てられた時期を示す図である。図７に示す通り、Ｂａｎｄ１〜Ｂａｎｄ３は、２００３年６月２７日にＵＭＴＳに割り当てられ、Ｂａｎｄ４〜Ｂａｎｄ６は、２００３年９月２９日にＵＭＴＳに割り当てられ、Ｂａｎｄ７は、
２００５年１０月１４日にＵＭＴＳに割り当てられ、Ｂａｎｄ８〜Ｂａｎｄ９は、２００
５年１２月２２日にＵＭＴＳに割り当てられている。つまり、１７１０ＭＨｚ〜１９８０ＭＨｚの周波数帯域中では、ＧＳＭがＢａｎｄ２及びＢａｎｄ３を利用していたところに、図６及び図７に示す通り、Ｂａｎｄ１〜４及びＢａｎｄ９が割り当てられたＵＭＴＳが近年導入された。
【００１２】
ここで、ＵＭＴＳの導入以前であれば、特許文献１の技術を用いて、Ｂａｎｄ２及びＢａｎｄ３が分布する１７１０ＭＨｚ〜１９１０ＭＨｚの周波数帯域をカバーするマルチバンド通信機器を作成してもよい。つまり、高周波電力増幅装置に、ＧＳＭＢａｎｄ２を増幅する高周波電力増幅器と、ＧＳＭＢａｎｄ３を増幅する高周波電力増幅器とを設けてもよい。こうすることによって、高周波電力増幅装置において、高度の歪み特性を確保しつつ高度の電力負荷効率を得ることができるからである。
【００１３】
しかし、図６に示す通り通り、ＵＭＴＳが導入された現在では、特許文献１の技術を用いて１７１０ＭＨｚ〜１９８０ＭＨｚの周波数帯域をカバーするマルチバンド高周波信号送信装置を製作する場合には、最適に設定された高周波電力増幅器をバンド毎及び通信方式毎に設けることになる。この場合には、高周波電力増幅装置は、高度の歪み特性及び高度の電力負荷増幅率を実現できる一方で、５つもの高周波電力増幅器を備えることになる。このことから、特許文献１の高周波電力増幅装置には、製造コスト及び実装面積（装置サイズ）が大幅に増加するという問題があった。この結果として、所定の歪み特性及び電力負荷増幅率は高度には要求されない反面、製造コスト及び装置サイズの低減が要求されるマルチバンド高周波信号送信装置には、特許文献１の高周波電力増幅装置を備えることができないという問題があった。
【００１４】
それ故に、本発明の目的は、広範囲の周波数帯域にわたり設けられた複数の周波数帯域及び複数の通信方式の送信信号を増幅し、所定の歪み特性及び所定の電力負荷効率を確保しつつ、製造コスト及び実装面積（装置サイズ）の増加を抑えた高周波電力増幅装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、不連続な複数の周波数帯域を用いる第１の通信システムの送信信号と、不連続な複数の周波数帯域を用いる第２の通信システムの送信信号とを増幅する高周波電力増幅装置に向けられている。そして、上記目的を達成させるために、本発明の高周波電力増幅装置は、第１の通信システムが用いる複数の周波数帯域の送信信号と、第２の通信システムが用いる複数の周波数帯域の内、最上位又は最下位の周波数帯域の送信信号とを増幅する第１の高周波電力増幅器と、第２の通信システムが用いる複数の周波数帯域の内、最上位又は最下位の周波数帯域を除く他の周波数帯域の送信信号を増幅する第２の高周波電力増幅器と、外部入力される制御信号に従って、第１の高周波電力増幅器から出力される、第１の通信システムが用いる複数の周波数帯域の送信信号と最上位又は最下位の周波数帯域の送信信号とを切替えて出力する第１のスイッチ回路と、外部入力される制御信号に従って、第２の高周波電力増幅器から出力される他の周波数帯域の送信信号をそれぞれ切替えて出力する第２のスイッチ回路とを備える。
【００１６】
また、第１の通信システムは、ＧＳＭであり、第２の通信システムは、ＵＭＴＳであり、第１の通信システムが用いる複数の周波数帯域は、１７１０ＭＨｚ〜１７８５ＭＨｚの帯域及び１８５０ＭＨｚ〜１９１０ＭＨｚの帯域であり、第２の通信システムが用いる複数の周波数帯域は、１７１０ＭＨｚ〜１７８４．９ＭＨｚの帯域、１８５０ＭＨｚ〜１９１０ＭＨｚの帯域及び１９２０ＭＨｚ〜１９８０ＭＨｚの帯域であってもよい。
【００１７】
また、第１の高周波電力増幅器及び第２の高周波電力増幅器は、位相変調信号を振幅変調信号に応じた電圧で変調するポーラ変調を用いて信号を増幅してもよい。
【００１８】
また、好ましくは、第１及び第２のスイッチ回路は、ＯＦＦとした出力経路に伝達される不要な信号を接地するとよい。
【００１９】
また、本発明は、不連続な複数の周波数帯域を用いる第１の通信システムの送信信号と、不連続な複数の周波数帯域を用いる第２の通信システムの送信信号とを増幅して送信する高周波信号送信装置にも向けられている。そして、上記目的を達成させるために、本発明の高周波信号送信装置は、上記した本発明の高周波電力増幅装置と、第１のスイッチ回路から出力される第１の通信システムが用いる複数の周波数帯域の送信信号に含まれる高調波を除去するローパスフィルタと、第１又は第２のスイッチ回路から出力される第２の通信システムが用いる複数の周波数帯域の送信信号毎に設けられ、当該複数の周波数の送信信号の伝達経路と、受信信号の伝達経路とを分ける複数のデュプレクサと、第１及び第２の通信システムの送信信号に対応した制御信号を、第１及び第２の高周波電力増幅器と第１及び第２のスイッチ回路とに入力する制御部とを備える。
【００２０】
また、本発明は、不連続な複数の周波数帯域を用いる第１の通信システムの送信信号と、不連続な複数の周波数帯域を用いる第２の通信システムの送信信号とを増幅する高周波信号増幅方法にも向けられている。そして、上記目的を達成させるために本発明の高周波信号増幅方法は、第１の通信システムが用いる複数の周波数帯域の送信信号、及び第２の通信システムが用いる複数の周波数帯域の内、最上位又は最下位の周波数帯域の送信信号と、最上位又は最下位の周波数帯域を除く他の周波数帯域の送信信号とをそれぞれの利得で増幅するステップと、増幅された送信信号の出力経路を当該送信信号に対応した出力経路に切替えて、当該送信信号を出力するステップとを備える。
【発明の効果】
【００２１】
以上のように、本発明によれば、高周波電力増幅器をバンド毎及び通信方式毎に設ける必要がないので、所定の歪み特性及び電力負荷効率を確保しつつ製造コスト及び実装面積（装置サイズ）の増加を抑えたマルチバンド高周波電力増幅装置を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
（本発明の実施形態）
図１は、本発明の一実施形態に係るＰｏｌａｒ変調を用いた高周波信号送信装置２００の構成を示すブロック図である。図１に示す通り、高周波信号送信装置２００は、第１及び第２の出力を持つＰｏｌａｒ変調用ＲＦＩＣ８１と、入力端子６と制御端子１〜５と出力端子１１〜１４とに入出力が接続された高周波電力増幅装置１００と、送信信号に応じた制御信号を出力する制御部１５０と、送信信号に含まれる高調波を除去するローパスフィルタ４１と、送信信号の伝達経路と受信信号の伝達経路とを分けるデュプレクサ５１〜５３とを備える。Ｐｏｌａｒ変調用ＲＦＩＣ８１の第１の出力は、制御端子１に接続される。Ｐｏｌａｒ変調用ＲＦＩＣ８１の第２の出力は、入力端子６に接続される。ローパスフィルタ４１の入力は、出力端子１１に接続される。ローパスフィルタ４１の出力は、送信端子７１に接続される。デュプレクサ５１の送信側の入力は、出力端子１２に接続される。デュプレクサ５１のアンテナ（図示せず）側の入出力は、送受信端子７２に接続される。デュプレクサ５１の受信側の出力は、受信端子６１に接続される。デュプレクサ５２の送信側の入力は、出力端子１３に接続される。デュプレクサ５２のアンテナ側の入出力は、送受信端子７３に接続される。デュプレクサ５２の受信側の出力は、受信端子６２に接続される。デュプレクサ５３の送信側の入力は、出力端子１４に接続される。デュプレクサ５３のアンテナ側の入出力は、送受信端子７４に接続される。デュプレクサ５３の受信側の出力は、受信端子６３に接続される。制御部１５０は、制御端子２〜５に接続される。制御部１５０の出力は、制御端子２〜５にそれぞれ接続される。
【００２３】
図２は、高周波電力増幅装置１００の構成を示すブロック図である。図２に示す通り、高周波電力増幅装置１００は、第１〜第３の入力を持つ高周波電力増幅器２１及び２２と、第１〜第３の入力及び第１〜第２の出力を持つスイッチ回路３１及び３２とで構成される。高周波電力増幅器２１の第１の入力と高周波電力増幅器２２の第１の入力とは、入力端子６に接続される。高周波電力増幅器２１の第２の入力と高周波電力増幅器２２の第２の入力とは、制御端子１に接続される。高周波電力増幅器２１の第３の入力は、制御端子２に接続される。高周波電力増幅器２２の第３の入力は、制御端子３に接続される。高周波電力増幅器２１の出力は、スイッチ回路３１の第１の入力に接続される。高周波電力増幅器２２の出力は、スイッチ回路３２の第１の入力に接続される。スイッチ回路３１の第２の入力とスイッチ回路３２の第２の入力とは、制御端子４に接続される。スイッチ回路３１の第３の入力とスイッチ回路３２の第３の入力とは、制御端子５に接続される。スイッチ回路３１の第１の出力は、出力端子１１に接続される。スイッチ回路３１の第２の出力は、出力端子１２に接続される。スイッチ回路３２の第１の出力は、出力端子１１に接続される。スイッチ回路３１の第２の出力は、出力端子１２に接続される。
【００２４】
図３は、スイッチ回路３１及び３２の構成の一例を示す図である。図３に示す通り、スイッチ回路３１及び３２は、例えば、伝送経路をＯＮ／ＯＦＦする電界効果トランジスタ（以下、ＦＥＴという）１２１及び１２３と、伝送経路を接地するＦＥＴ１２２及び１２４と、高調波を分離する抵抗１３１〜１３４とで構成される。そして、第１の入力から入力された送信信号を第１の出力へ出力する場合には、ＦＥＴ１２１及びＦＥＴ１２４はＯＮとなり、ＦＥＴ１２２及びＦＥＴ１２３はＯＦＦとなる。また、第１の入力から入力された送信信号を第２の出力へ出力する場合には、ＦＥＴ１２１及びＦＥＴ１２４はＯＦＦとなり、ＦＥＴ１２２及びＦＥＴ１２３はＯＮとなる。このことによって、送信信号が送信されない伝送経路に伝達された送信信号は、接地によって確実に遮断される。
【００２５】
図４は、高周波電力増幅装置１００が備える高周波電力増幅器２１及び２２が増幅する送信信号を説明するための図である。以下では、図１及び図４を参照して、高周波信号送信装置２００の動作について説明する。高周波信号送信装置２００は、ＧＳＭＢａｎｄ２、ＧＳＭＢａｎｄ３、ＵＭＴＳＢａｎｄ１、ＵＭＴＳＢａｎｄ２、ＵＭＴＳＢａｎｄ４／９の内のいずれかの送信信号を増幅して送信する。そして、高周波電力増幅装置１００は、特許文献１の高周波電力増幅装置のようにバンド毎及び通信方式毎に高周波電力増幅器を設けるのではなく、図４に示す様に、ＧＳＭＢａｎｄ２、ＧＳＭＢａｎｄ３及びＵＭＴＳＢａｎｄ４／９を増幅する高周波電力増幅器２１と、ＵＭＴＳＢａｎｄ１及びＵＭＴＳＢａｎｄ２を増幅する高周波電力増幅器２２とを設けることに特徴を有する。
【００２６】
Ｐｏｌａｒ変調用ＲＦＩＣ８１は、ＧＳＭＢａｎｄ２、ＧＳＭＢａｎｄ３、ＵＭＴＳＢａｎｄ１、ＵＭＴＳＢａｎｄ２、ＵＭＴＳＢａｎｄ４／９の内のいずれかの送信信号に対応する振幅変調信号及び位相変調信号を生成して、振幅変調信号を第１の出力から出力し、位相変調信号を第２の出力から出力する。振幅変調信号は、高周波電力増幅器２１の第２の入力及び高周波電力増幅器２２の第２の入力に入力される。位相変調信号は、高周波電力増幅器２１の第１の入力及び高周波電力増幅器２２の第１の入力に入力される。制御部１５０は、Ｐｏｌａｒ変調用ＲＦＩＣ８１が生成する振幅変調信号及び位相変調信号に対応する送信信号（ＧＳＭＢａｎｄ２、ＧＳＭＢａｎｄ３、ＵＭＴＳＢａｎｄ１、ＵＭＴＳＢａｎｄ２、ＵＭＴＳＢａｎｄ４／９の内のいずれか）に対応した制御信号を出力する。図５は、高周波電力増幅装置１００が出力する送信信号（高周波信号送信装置２００が増幅して送信する送信信号）と、制御部１５０から制御端子２〜５に入力される制御信号の対応関係を説明するための図である。
【００２７】
まず、高周波信号送信装置２００がＧＳＭＢａｎｄ２及びＧＳＭＢａｎｄ３（以下、ＧＳＭＢａｎｄ２／３という）を増幅して送信する場合について説明する。この場合、制御部１５０は、Ｐｏｌａｒ変調用ＲＦＩＣ８１から高周波信号送信装置２００がＧＳＭＢａｎｄ２／３を増幅して送信する旨の信号を受信し、当該信号を受信している間は、制御端子２及び４にＯＮの制御信号を出力し、制御端子３及び５にＯＦＦの制御信号を出力する。高周波電力増幅器２１は、制御端子２を通じて入力される制御信号がＯＮの期間には、入力された位相変調信号を入力された振幅変調信号の電圧に応じて増幅して送信信号を出力する（位相変調信号に振幅変調信号の電圧に応じた利得を与える）。一方で、高周波電力増幅器２２は、制御端子３を通じて入力される制御信号がＯＦＦの期間には、増幅動作を行わない。高周波電力増幅器２１から出力された送信信号はスイッチ回路３１の第１の入力に入力される。スイッチ回路３１は、制御部１５０から制御端子４を通じて入力される制御信号がＯＮの期間には、第１の入力の経路と第１の出力の経路とを接続して、入力された送信信号を出力端子１１を通じて出力する。なお、スイッチ回路３２にも制御端子４を通じてＯＮの制御信号が入力されているが、高周波電力増幅器２２から送信信号が入力されないので、スイッチ回路３２から送信信号が出力されることはない。出力端子１１から出力された送信信号（ＧＳＭＢａｎｄ２／３）は、ローパスフィルタ４１によって不要な周波数成分を除去された後に、送信端子７１に出力される。
【００２８】
次に、高周波信号送信装置２００がＵＭＴＳＢａｎｄ４／９を増幅して送信する場合について説明する。この場合、制御部１５０は、Ｐｏｌａｒ変調用ＲＦＩＣ８１から高周波信号送信装置２００がＵＭＴＳＢａｎｄ４／９を増幅して送信する旨の信号を受信し、当該信号を受信している間は、制御端子２及び５にＯＮの制御信号を出力し、制御端子３及び４にＯＦＦの制御信号を出力する。高周波電力増幅器２１は、制御端子２を通じて入力される制御信号がＯＮの期間には、入力された位相変調信号を入力された振幅変調信号の電圧に応じて増幅して送信信号を出力する（位相変調信号に振幅変調信号の電圧に応じた利得を与える）。一方で、高周波電力増幅器２２は、制御端子３を通じて入力される制御信号がＯＦＦの期間には、増幅動作を行わない。高周波電力増幅器２１から出力された送信信号はスイッチ回路３１の第１の入力に入力される。スイッチ回路３１は、制御部１５０から制御端子５を通じて入力される制御信号がＯＮの期間には、第１の入力の経路と第２の出力の経路とを接続して、入力された送信信号を出力端子１２を通じて出力する。出力端子１２から出力された送信信号（ＵＭＴＳＢａｎｄ４／９）は、デュプレクサ５１によって不要な周波数成分を除去された後に、送受信端子７２に出力される。
【００２９】
次に、高周波信号送信装置２００がＵＭＴＳＢａｎｄ２を増幅して送信する場合について説明する。この場合、制御部１５０は、Ｐｏｌａｒ変調用ＲＦＩＣ８１から高周波信号送信装置２００がＵＭＴＳＢａｎｄ２を増幅して送信する旨の信号を受信し、当該信号を受信している間は、制御端子３及び４にＯＮの制御信号を出力し、制御端子２及び５にＯＦＦの制御信号を出力する。高周波電力増幅器２２は、制御端子３を通じて入力される制御信号がＯＮの期間には、入力された位相変調信号を入力された振幅変調信号の電圧に応じて増幅して送信信号を出力する（位相変調信号に振幅変調信号の電圧に応じた利得を与える）。一方で、高周波電力増幅器２１は、制御端子２を通じて入力される制御信号がＯＦＦの期間には、増幅動作を行わない。高周波電力増幅器２２から出力された送信信号はスイッチ回路３２の第１の入力に入力される。スイッチ回路３２は、制御部１５０から制御端子４を通じて入力される制御信号がＯＮの期間には、第１の入力の経路と第１の出力の経路とを接続して、入力された送信信号を出力端子１３を通じて出力する。出力端子１３から出力された送信信号（ＵＭＴＳＢａｎｄ２）は、デュプレクサ５２によって不要な周波数成分を除去された後に、送受信端子７３に出力される。
【００３０】
次に、高周波信号送信装置２００がＵＭＴＳＢａｎｄ１を増幅して送信する場合について説明する。この場合、制御部１５０は、Ｐｏｌａｒ変調用ＲＦＩＣ８１から高周波信号送信装置２００がＵＭＴＳＢａｎｄ１を増幅して送信する旨の信号を受信し、当該信号を受信している間は、制御端子３及び５にＯＮの制御信号を出力し、制御端子２及び４にＯＦＦの制御信号を出力する。高周波電力増幅器２２は、制御端子３を通じて入力される制御信号がＯＮの期間には、入力された位相変調信号を入力された振幅変調信号の電圧に応じて増幅して送信信号を出力する（位相変調信号に振幅変調信号の電圧に応じた利得を与える）。一方で、高周波電力増幅器２１は、制御端子２を通じて入力される制御信号がＯＦＦの期間には、増幅動作を行わない。高周波電力増幅器２２から出力された送信信号はスイッチ回路３２の第１の入力に入力される。スイッチ回路３２は、制御部１５０から制御端子５を通じて入力される制御信号がＯＮの期間には、第１の入力の経路と第２の出力の経路とを接続して、入力された送信信号を出力端子１４を通じて出力する。出力端子１４から出力された送信信号（ＵＭＴＳＢａｎｄ１）は、デュプレクサ５３によって不要な周波数成分を除去された後に、送受信端子７４に出力される。
【００３１】
以上に説明した動作によって、高周波電力増幅装置１００は、図４に示す通り、ＧＳＭＢａｎｄ２、ＧＳＭＢａｎｄ３及びＵＭＴＳＢａｎｄ４／９を増幅する場合には高周波電力増幅器２１を用い、ＵＭＴＳＢａｎｄ１及びＵＭＴＳＢａｎｄ２を増幅する場合には、高周波電力増幅器２２を用いる。つまり、高周波電力増幅装置１００は、２つの増幅器を備えるだけでよい。そして、高周波電力増幅器２１には、ＧＳＭＢａｎｄ２、ＧＳＭＢａｎｄ３及びＵＭＴＳＢａｎｄ４／９を増幅するための最適な設定が成される。同様に、高周波電力増幅器２２には、ＵＭＴＳＢａｎｄ１及びＵＭＴＳＢａｎｄ２を増幅するための最適な設定が成される。この結果として、高周波電力増幅装置１００は、所定の歪み特性及び所定の電力負荷効率を確保しつつ、製造コスト及び実装面積（装置サイズ）の増加を抑えることができる。
【００３２】
なお、高周波電力増幅器２１はＧＳＭＢａｎｄ２、ＧＳＭＢａｎｄ３、ＵＭＴＳＢａｎｄ２及びＵＭＴＳＢａｎｄ４／９を増幅し、高周波電力増幅器２２はＵＭＴＳＢａｎｄ１を増幅するという回路構成も考えられる。この場合には、高周波電力増幅器２１の後段のスイッチ回路３１は（図１を参照）、ＧＳＭＢａｎｄ２及びＧＳＭＢａｎｄ３を送信する経路と、ＵＭＴＳＢａｎｄ４／９を送信する経路に加えて、ＵＭＴＳＢａｎｄ２を送信する経路を備える必要がある。また、高周波電力増幅器２２はＵＭＴＳＢａｎｄ１のみを出力するので、スイッチ回路３２は不要になる。ここで、一般に、ＦＥＴで構成されたスイッチ回路では、ＯＦＦとなる経路のＦＥＴのＯＦＦ容量によって電力漏洩が発生する。すなわち、スイッチ回路の出力経路が多いほど電力損失が増加する。このことから、上記の場合には、スイッチ回路３１の出力経路は２つから３つに増えるので、スイッチ回路３１から出力されるＧＳＭＢａｎｄ２、ＧＳＭＢａｎｄ３、ＵＭＴＳＢａｎｄ２及びＵＭＴＳＢａｎｄ４／９の電力負荷効率は低下する。一方で、スイッチ回路３２は不要となるので、ＵＭＴＳＢａｎｄ１電力負荷効率は増加する。この結果として、ＧＳＭＢａｎｄ２、ＧＳＭＢａｎｄ３、ＵＭＴＳＢａｎｄ２及びＵＭＴＳＢａｎｄ４／９の電力負荷効率が、所定の電力負荷効率を下回る場合があり、好ましくない。
【００３３】
また、高周波電力増幅器２１はＧＳＭＢａｎｄ３及びＵＭＴＳＢａｎｄ４／９を増幅し、高周波電力増幅器２２はＧＳＭＢａｎｄ２、ＵＭＴＳＢａｎｄ１及びＵＭＴＳＢａｎｄ２を増幅するという回路構成も考えられる。しかし、この場合には、高周波電力増幅器２２の後段のスイッチ回路３２に、ＧＳＭＢａｎｄ２の出力経路を加える必要があるので、漏洩電力が増加して電力負荷効率が低下するので、好ましくない。同様に、高周波電力増幅器２１はＧＳＭＢａｎｄ３、ＵＭＴＳＢａｎｄ２及びＵＭＴＳＢａｎｄ４／９を増幅し、高周波電力増幅器２２はＧＳＭＢａｎｄ２、ＵＭＴＳＢａｎｄ１及びを増幅するという回路構成の場合も、スイッチ回路３１に出力経路を追加する必要があるので、漏洩電力が増加して電力負荷効率が低下するので、好ましくない。
【００３４】
また、以上では、高周波電力増幅装置１００を備える高周波信号送信装置２００がＰｏｌａｒ変調を行う場合について説明したが、高周波信号送信装置２００がＰｏｌａｒ変調を行わないものであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明の高周波電力増幅装置は、マルチバンド無線通信機器等に利用可能であり、特に、所定の歪み特性を確保しつつ高い電力負荷効率を保った上で、製造コスト及び実装面積（装置サイズ）の増大を抑えたい場合等に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の一実施形態に係るＰｏｌａｒ変調を用いた高周波信号送信装置２００の構成を示すブロック図
【図２】高周波電力増幅装置１００の構成を示すブロック図
【図３】スイッチ回路３１及び３２の構成の一例を示す図
【図４】高周波電力増幅装置１００が備える高周波電力増幅器２１及び２２が増幅する送信信号を説明するための図
【図５】高周波電力増幅装置１００が出力する送信信号（高周波信号送信装置２００が増幅して送信する送信信号）と、制御部１５０から制御端子２〜５に入力される制御信号の対応関係を説明するための図
【図６】１７００ＭＨｚ〜２０００ＭＨｚの周波数帯域中で、ＧＳＭ及びＵＭＴＳに割り当てられた周波数帯域を説明するための図
【図７】ＵＭＴＳに周波数帯域が割当てられた時期を示す図
【符号の説明】
【００３７】
１〜６、１１〜１４、６１〜６３、７１〜７４    端子
２１、２２    高周波電力増幅器
３１、３２    スイッチ回路
４１    ローパスフィルタ
５１〜５３    デュプレクサ
８１    Ｐｏｌａｒ変調用ＲＦＩＣ
１００    高周波電力増幅装置
１２１〜１２４    ＦＥＴ
１３１〜１３４    抵抗
１５０    制御部
２００    高周波信号送信装置
【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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