(57)【要約】【課題】電力消費量を削減して電力使用効率を高め、実使用時間を延ばし、構成の小型化と低コスト化を実現する。【解決手段】基地局への送信電力が所定値以上必要な場合、スイッチ制御器４８は、切替スイッチ４３の第１被切替接点４３ａを接続する。これにより、出力端子４９から出力される送信電力は増幅器４４により所定値以上になされる。送信電力が所定値未満で良い場合、スイッチ制御器４８は、切替スイッチ４３の第２被切替接点４３ｂを接続する。これにより送信信号は移相器４６と抵抗４７及びサーキュレータ４５を介して出力端子４９へ送られ、増幅器４４をバイパスする。またこのとき、増幅器４４はオフになされる。これにより、消費電力は、増幅器４４のアイドル電流分削減される。【選択図】　　　図３
2004032162.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信信号が供給される入力端子と、
共通接点に供給された送信信号を第１被切替接点と第２被切替接点の何れか一方より出力する切替スイッチと、
第１ポート，第２ポート，第３ポートの少なくとも３つのポートを備え、一定方向に隣り合うポートへのみ送信信号を導通させるサーキュレータと、
上記切替スイッチの第１被切替接点に入力端が接続され、上記サーキュレータの第１ポートに出力端が接続された電力増幅器と、
上記切替スイッチの第２被切替接点に一端が接続された移相器と、
上記移相器の他端と上記サーキュレータの第３ポートの間に接続された抵抗と、
上記サーキュレータの第２ポートに接続された出力端子と、
要求される送信電力が所定値以上であるときには上記切替スイッチの第１被切替接点を選択し、要求される送信電力が所定値未満であるときには上記切替スイッチの第２被切替接点を選択するスイッチ制御器とを有する
ことを特徴とする送信電力増幅回路。
【請求項２】
請求項１記載の送信電力増幅回路であって、
上記電力増幅器を動作させるための駆動電源の供給のオン／オフ制御を行う電源供給制御器を備え、
上記電源供給制御器は、要求される送信電力が所定値未満であるとき、上記電力増幅器への駆動電源を遮断することを特徴とする送信電力増幅回路。
【請求項３】
請求項２記載の送信電力増幅回路であって、
上記電力増幅器の電力増幅レベルを制御する増幅レベル制御器を備え、
上記増幅レベル制御器は、要求される送信電力が所定値以上であるとき、上記電力増幅器の電力増幅レベルを、上記要求される送信電力に調整することを特徴とする送信電力増幅回路。
【請求項４】
請求項１記載の送信電力増幅回路であって、
上記抵抗は、上記サーキュレータの特性インピーダンスに等しい抵抗値を有し、
上記移相器は、１／４波長移相器であり、且つ上記サーキュレータの特性インピーダンス及び上記抵抗値に応じた所定の特性インピーダンスを有することを特徴とする送信電力増幅回路。
【請求項５】
基地局との間で無線通信を行う際に、送信電力を必要最小限に抑えると共に、基地局側での受信電波の強度を一定レベルにするための適応送信電力制御を行う移動体通信端末において、
送信信号が供給される入力端子と、共通接点に供給された送信信号を第１被切替接点と第２被切替接点の何れか一方より出力する切替スイッチと、第１ポート，第２ポート，第３ポートの少なくとも３つのポートを備え一定方向に隣り合うポートへのみ送信信号を導通させるサーキュレータと、上記切替スイッチの第１被切替接点に入力端が接続され上記サーキュレータの第１ポートに出力端が接続された電力増幅器と、上記切替スイッチの第２被切替接点に一端が接続された移相器と、上記移相器の他端と上記サーキュレータの第３ポートの間に接続された抵抗と、上記サーキュレータの第２ポートに接続された出力端子と、要求される送信電力が所定値以上であるときには上記切替スイッチの第１被切替接点を選択し、要求される送信電力が所定値未満であるときには上記切替スイッチの第２被切替接点を選択するスイッチ制御器とを備えた送信電力増幅回路を有する
ことを特徴とする移動体通信端末。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、受信先での受信電力を一定にするために送信電力の制御を行う移動体通信端末、及び、その移動体通信端末等に適用される送信電力増幅回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅ　Ａｃｃｅｓｓ）方式の携帯電話システムは、携帯電話機と基地局間の信号送受信時に、いわゆる適応送信電力制御が行われている。適応送信電力制御は、携帯電話機、基地局の双方で行われる。携帯電話機側をメインに説明すると、適応送信電力制御は、各携帯電話機の送信電力を必要最小限に抑えると共に、基地局側での受信電波の強度が各携帯電話機毎に略々等しくなるようにするために行われる。当該適応送信電力制御によれば、携帯電話機の電力消費量を抑えることができると同時に、いわゆる遠近問題やフェージング（ｆａｄｉｎｇ）の問題をも解決できる。なお、遠近問題とは、携帯電話機と基地局との間の距離にかかわらず、各携帯電話機が同じ送信電力で電波を出した場合、基地局側では距離の近い携帯電話機からの電波が強すぎて、距離の遠い携帯電話機からの電波がマスクされて信号を分離できなくなってしまう問題である。フェージングとは、携帯電話機と基地局との間の伝送路の変化、電波の反射、回折などによる電波干渉の影響により、受信側での受信電波の強度が短時間に大きく変動してしまう現象である。当該携帯電話システムにおいて適応送信電力制御が行われる場合、基地局は、接続中の携帯電話機から送信されてくる信号レベルを測定し、その信号レベルに基づいて、必要以上の送信電力を出すことがないように指示するための制御信号（コマンド）を生成し、それを携帯電話機へ発信する。当該制御信号を受け取った携帯電話機は、送信電力を生成する電力増幅器を、その制御信号に応じて調整することにより送信電力を制御する。これにより、上記適応送信電力制御が実現されている。
【０００３】
ところで、米ＴＩＡ（Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ　Ｉｎｄｕｓｔｒｙ　Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）により決められた第３世代の携帯電話システムの標準規格であるＩＳ−９５や、ＡＲＩＢ（Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｒａｄｉｏ　Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ　ａｎｄ　Ｂｕｓｉｎｅｓｓｅｓ）のＳＴＤ−Ｔ５３では、携帯電話機からの送信最大電力が２００ｍＷと規定されている。言い換えると、これらＩＳ−９５やＳＴＤＴ−５３によれば、携帯電話機は上記２００ｍＷの送信最大電力を生成可能でなければならないと規定している。
【０００４】
また、上記携帯電話機の増幅器は、ＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ　Ｐｈａｓｅ　Ｓｈｉｆｔ　Ｋｅｙｉｎｇ）変調波を増幅するために線形性が重視されている。上述のように２００ｍＷの送信最大電力を生成でき且つ線形性を備えた増幅器は、バイアスのために常に１００ｍＡ程度の電力を必要とする。つまり、当該増幅器は、増幅動作を行っていないアイドル時にも、多くの電流を消費している。
【０００５】
また、従来の携帯電話機の中には、送信系の増幅器を２段構成とした送信電力増幅回路を備えたものがあり、１段目の増幅器が例えば１５ｄＢｍ分の増幅を行い、２段目の増幅器が２５ｄＢｍ分の増幅を行うようになされている。
【０００６】
一方で、通話等の実使用時に携帯電話機で使用される送信電力は、１０ｍＷ前後になることが様々なテストの結果確認されている。すなわち、実使用時の送信電力は、上記送信最大電力の２００ｍＷに対して１０ｄＢ程度低いもので良いことになる。したがって、実使用時には、上記２段構成の増幅器のうち、１段分の増幅器のみの電力増幅により、必要十分な送信電力を得ることができる場合が多く、その場合、残りの増幅器はアイドル状態で良いことになる。これを言い換えると、当該実使用時には、増幅器１段分のアイドル電流である１００ｍＡが、無駄に消費されていることになる。
【０００７】
このようなことから、実使用時の無駄な電力消費を無くし、電力使用効率を向上させて実使用通話時間を延ばすために、特開２００１−２１７６６１公報や特開２０００−２２５５９号公報には、図５や図６に示すような送信電力増幅回路が開示されている。
【０００８】
図５に示す送信電力増幅回路は、１段目の第１増幅器１０２と２段目の第２増幅器１０４の間に、第１切替スイッチ１０３が設けられ、第２増幅器１０４と出力端子１０８との間に第２切替スイッチ１０７が設けられている。入力端子１０１には、送信信号が供給される。第１切替スイッチの共通接点１０３ｃは第１増幅器１０２の出力端と接続され、被切替接点１０３ａは第２増幅器１０４の入力端と接続され、被切替接点１０３ｂは第２切替スイッチ１０７の被切替接点１０７ｂと接続されている。第２切替スイッチ１０７の被切替接点１０７ａは第２増幅器１０４の出力端と接続され、共通接点１０７ｃは出力端子１０８と接続されている。なお、第１増幅器１０２と第２増幅器１０４の電源電圧ＶＤＤは電源端子１０６を介して供給される。但し、第２増幅器１０４と電源端子１０６との間にはＶＤＤスイッチ１０５が設けられており、当該ＶＤＤスイッチ１０５の開閉により第２増幅器１０４への電源電圧ＶＤＤの供給のオン／オフがなされる。
【０００９】
この図５の送信電力増幅回路において、基地局に対して送信する電力が第１増幅器１０２でまかなえる電力以下である場合、第１切替スイッチ１０３は共通接点１０３ｃと被切替接点１０３ｂが接続されると共に、第２切替スイッチ１０７は被切替接点１０７ｂと共通接点１０７ｃが接続される。同時に、ＶＤＤスイッチ１０５はオフになされ、第２増幅器１０４への電源電圧ＶＤＤの供給が遮断される。これにより、当該送信電力増幅回路は、第２増幅器１０４に流れるアイドル電流分を削減可能となっている。なお、第２増幅器１０４での増幅も行う場合、第１切替スイッチ１０３は共通接点１０３ｃと被切替接点１０３ａが接続され、一方、第２切替スイッチ１０７は被切替接点１０７ａと共通接点１０７ｃが接続され、同時に、ＶＤＤスイッチ１０５はオンになされる。
【００１０】
一方、図６に示す送信電力増幅回路は、図示しない前段の増幅器と終段の増幅器１１３との間に第１切替スイッチ１１２が設けられ、終段増幅器１１３と出力端子１１９との間にサーキュレータ１１４が設けられている。入力端子１１１には、前段増幅器の出力信号が供給される。なお、この図６の構成の場合、前段増幅器は、例えばＡＧＣ（自動利得制御）アンプである。また、第１切替スイッチ１１２とサーキュレータ１１４との間には、第２切替スイッチ１１５が設けられている。第１切替スイッチ１１２の共通接点１１２ｃは入力端子１１１と接続され、被切替接点１１２ａは終段増幅器１１３の入力端と接続され、被切替接点１１２ｂは第２切替スイッチ１１５の被切替接点１１５ｂと接続されている。第２切替スイッチ１１５の被切替接点１１５ａは抵抗１１６と接続され、共通接点１１５ｃはサーキュレータ１１４のポート１１４ｃと接続されている。サーキュレータ１１４のポート１１４ａは終段増幅器１１３の出力端と接続され、ポート１１４ｂは出力端子１１９と接続されている。また、この図６の送信電力増幅回路には、第１切替スイッチ１１２と第２切替スイッチ１１５の切替制御を行うスイッチ制御器１１８も接続されている。なお、一般に、携帯電話機は、送信電力増幅回路とアンテナの間に、アンテナの負荷インピーダンスが変動しても送信電力増幅回路の性能を損なわないようにするためのアイソレータを備えているが、この図６の構成を有する携帯電話機の場合は、上記サーキュレータ１１４を上記アイソレータの代わりに使用する。また、サーキュレータ１１４とアイソレータの電力損失は同等であるとする。したがって、この例の送信電力増幅回路は、サーキュレータ１１４を設けたことによって特別に電力損失が増加するようなことはない。
【００１１】
この図６の送信電力増幅回路において、基地局に対して送信する電力が前段増幅器でまかなえる電力以下である場合、第１切替スイッチ１１２は共通接点１１２ｃと被切替接点１１２ｂが接続されると共に、第２切替スイッチ１１５は被切替接点１１５ｂと共通接点１１５ｃが接続される。同時に、終段増幅器１１３はオフになされる。すなわちこの図６の送信電力増幅回路の場合、入力端子１１１を介した前段増幅器からの信号は、第１切替スイッチ１１２と第２切替スイッチ１１５を介して、サーキュレータ１１４のポート１１４ｃへ入力される。このとき、終段増幅器１１３はオフになされているため、サーキュレータ１１４のポート１１４ａから終段増幅器１１３側のインピーダンスはオープン状態となっており、したがって、サーキュレータ１１４のポート１１４ｃから注入された電力はポート１１４ａで全反射され、ポート１１４ｂを介して出力端子１１９へ供給されることになる。これにより、当該図６の送信電力増幅回路は、終段増幅器１１３に流れるアイドル電流分を削減可能となっている。なお、終段増幅器１１３での増幅も行う場合、第１切替スイッチ１１２は共通接点１１２ｃと被切替接点１１２ａが接続され、一方、第２切替スイッチ１１５は被切替接点１１５ａと共通接点１１５ｃが接続される。したがって、サーキュレータ１１４のポート１１４ｃは、第２切替スイッチ１１５を介して抵抗１１６により終端されるので、当該サーキュレータ１１４はアイソレータとして動作することになる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
前記図５に示した送信電力増幅回路の場合、最大送信電力が必要になったときに備えるために、上記第２増幅器１０４は、第２切替スイッチ１０７での電力損失分を補えるだけの最大電力を出せる増幅器となされている。すなわち、第２切替スイッチ１０７の電力損失分が例えば１ｄＢであり、出力端子１０８から出力する最大送信電力が例えば２５ｄＢｍまで必要だったとすると、当該第２切替スイッチ１０７の電力損失分の１ｄＢを補えるようにするために、第２増幅器１０４の最大出力電力は２６ｄＢｍまで必要になる。一方で、もし第２切替スイッチ１０７がなかったならば、上記第２増幅器１０４の最大出力電力は２５ｄＢｍでよいことになる。このように最大出力電力が２６ｄＢｍまで必要な増幅器のアイドル電流は、最大出力電力が２５ｄＢｍで足りる増幅器のものよりも多くなる。したがって、この図５の送信電力増幅回路の場合、第２切替スイッチ１０７の電力損失分と、第２増幅器１０４のアイドル電流増加分と、実使用時において第２増幅器１０４を動作させる確率との関係は、トレードオフの関係になり、例えば第２増幅器１０４がオン状態になっている時間が長くなってしまった場合には、必ずしも電力消費量を下げられるとは言い難くなる。つまり、実使用上で、例えば第２増幅器１０４がオン状態になっている時間が長くなってしまう状況の出現確率は低いものであるとしても、そのような状況が続いた場合には、電力消費量を削減し難くなる。
【００１３】
これに対し、前記図６に示した送信電力増幅回路の場合、終段増幅器１１３と出力端子１１９との間には第２切替スイッチ１１５が介在していないため、終段増幅器１１３は、上記第２切替スイッチ１１５の電力損失分を考慮したものでなくて良き、アイドル電流の損失分も少なくなる。したがって、図６の送信電力増幅回路は、確実に実使用時の消費電力を削減できる。但し、図６の電力増幅器に設けられている切替スイッチは、一般に回路上での占有面積が大きくなり、集積化することも難しい。このため、この図６の例のように２つの切替スイッチを備えた送信電力増幅回路は、回路規模の小型化が難しく、また低コスト化も困難である。なお、２つの切替スイッチを備えることによる問題は図５の構成も同様である。
【００１４】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、電力消費量を削減して電力使用効率を高め、実使用時間を延ばすことを可能にすると共に、構成の小型化と低コスト化をも可能とする、送信電力増幅回路及び移動体通信端末を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明の送信電力制御回路は、共通接点に供給された送信信号を第１，第２の何れか一方の被切替接点から出力する切替スイッチと、少なくとも第１〜第３のポートを備えたサーキュレータと、切替スイッチの第１被切替接点に入力端が接続され出力端がサーキュレータの第１ポートに接続された電力増幅器と、切替スイッチの第２被切替接点に一端が接続された移相器と、移相器の他端とサーキュレータの第３ポートの間に接続された抵抗と、要求される送信電力が所定値以上であるときには切替スイッチの第１被切替接点を選択し、要求される送信電力が所定値未満であるときには切替スイッチの第２被切替接点を選択するスイッチ制御器とを有する。
【００１６】
そして、本発明の移動体通信端末は、本発明の送信電力制御回路を備え、基地局との間で無線通信を行う際に、送信電力を必要最小限に抑えると共に基地局側での受信電波の強度を一定レベルにするための適応送信電力制御を行う。
【００１７】
すなわち本発明によれば、基地局に対して送信する電力が所定値以上必要である場合には電力増幅器を用い、基地局に対して送信する電力が所定値未満で良い場合には電力増幅器はバイパスされる。電力増幅器を用いた場合、上記抵抗は終端抵抗となり、サーキュレータはアイソレータとして動作する。一方、電力増幅器をバイパスした場合、サーキュレータの第１ポートからみた電力増幅器側のインピーダンスはオープンとなり、第３ポートから注入された電力は第１ポートで全反射され第２ポートから出力される。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１には、本発明の送信電力増幅回路を備えた移動体通信端末の一例として、Ｗ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ）−ＣＤＭＡ等の通信方式の携帯電話システムに適用される携帯電話機の概略構成を示す。なお、図１は、携帯電話機の送信系及び受信系等の主要部の構成のみを示している。
【００１９】
この携帯電話機において、アンテナ１により受信されたＲＦ信号は、アンテナ共用器１１を介して受信部２に送られる。受信部２は、局部発振器３からの局部発振信号を元に、受信ＲＦ信号を中間周波数帯域のＩＦ信号へ変換し、さらにベースバンド信号へ変換する。当該受信部２から出力された信号は、ディジタル信号処理部４へ送られる。信号受信時のディジタル処理部４は、ベースバンド信号のアナログ／ディジタル変換、逆拡散、デインターリーブ、誤り訂正符号、ディジタル／アナログ変換などの処理を行い、音声信号を復元する。ディジタル処理４から出力された音声信号は、音声処理部６へ送られる。音声処理部６は、音声信号の周波数特性の補正や増幅などの処理を行う。音声処理部６から出力された音声信号は、スピーカ７にて音響波に変換されて出力される。
【００２０】
また、マイクロホン（マイク）８から入力された音声信号は、音声処理部６を介してディジタル処理部４へ送られる。このときのディジタル処理部４は、音声信号のアナログ／デジタル変換、誤り訂正符号化、インターリーブ、拡散、ディジタル／アナログ変換などの処理を行い、その処理後のベースバンド信号を送信部１０へ送る。
【００２１】
送信部１０は、局部発振器３からの局部発信信号を元に、ベースバンド信号を周波数変換してＩＦ信号へ変換し、さらにＲＦ帯域の送信信号へ変換すると共に、後述する本実施の形態の送信電力増幅回路により適応送信電力制御を行う。この送信部１０から出力された送信信号は、アンテナ共用器１１を介してアンテナ１へ送られる。これにより、アンテナ１からは適応送信電力制御がなされた送信信号電波が出力される。
【００２２】
また、当該携帯電話機は、操作部１２及び制御部１３を備えている。操作部１２は、電話番号を入力するためのテンキーや電源ボタン等や、ジョグダイヤル等の操作子を含む。制御部１３は、マイクロコンピュータにより構成され、当該携帯電話機全体の動作を制御する。
【００２３】
さらにこの携帯電話機の受信部２は、ＲＦ帯域の受信信号の検波レベル、すなわち受信信号の電界強度を示すデータ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ　ｓｉｇｎａｌ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ　ｉｎｄｉｃａｔｏｒ：ＲＳＳＩ）を制御部１３に送るようになされている。制御部１３は、このＲＳＳＩデータを見て、送信部１０の送信電力増幅回路における送信電力の初期値を設定する。また、基地局との間で通信が行われている間、制御部１３は、基地局から送られてきた制御信号に応じて送信電力増幅回路内の増幅器を調整することにより、適応送信電力制御を行う。
【００２４】
次に、上記図１に示した送信部１０の詳細について図２を参照しながら説明する。送信部１０の入力端子２０には、図１に示したディジタル処理部４から送られてきた信号が入力される。この信号は、ベースバンドフィルタ２１へ入力する。
【００２５】
ベースバンドフィルタ２１は、ディジタル処理部４からの信号にベースバンドの帯域制限を行う。このベースバンドフィルタ２１から出力されたベースバンド信号は、周波数変換器２２へ送られる。
【００２６】
周波数変換器２２は、端子３１を介して局部発振器３から供給された局部発振周波数信号に基づいて、上記ベースバンド信号を５ＭＨｚ帯のＩＦ信号に変換し、そのＩＦ信号をＡＧＣ（自動利得制御）アンプ２３へ送出する。ＡＧＣアンプ２３は、端子３２を介した制御部１３による制御の元、ＩＦ信号を所定のレベルに調整し、中間周波数フィルタ２４へ送出する。中間周波数フィルタ２４は、ＩＦ信号に帯域制限を行い、周波数変換器２５へ送出する。周波数変換器２５は、端子３３を介して供給された局部発振周波数信号に基づいて、上記ＩＦ信号を２ＧＨｚ帯のＲＦ信号へ変換して高周波フィルタ２６へ送出する。高周波フィルタ２６にて帯域制限を受けたＲＦ信号は、本実施の形態の送信電力増幅回路２７にて適応送信電力制御がなされた後、アンテナ共用器１１を介し、アンテナ１から発信される。
【００２７】
次に、図２に示した送信部１０の送信電力制御回路２７について、図３、図４を参照しながら説明する。
【００２８】
図３は、送信電力制御回路２７の概略構成を示し、図示しない前段の増幅器と、終段増幅器４４との間に切替スイッチ４３が設けられ、終段増幅器４４と出力端子４９との間にサーキュレータ４５が設けられている。入力端子４１には、前段増幅器の出力信号が供給される。なお、本実施の形態での前段増幅器は、例えばＡＧＣアンプであっても、又は、前記図５で説明したような１段目の増幅器であっても良い。また、切替スイッチ４３とサーキュレータ４５との間には、移相器４６と抵抗４７が設けられている。切替スイッチ４３の共通接点４３ｃは入力端子４１と接続され、第１被切替接点４３ａは終段増幅器４４の入力端と接続され、第２被切替接点４３ｂは移相器４６の一方の端子と接続されている。移相器４６の他方の端子は抵抗４７を介してサーキュレータ４５の第３ポート４５ｃと接続されている。サーキュレータ４５の第１ポート４５ａは終段増幅器４４の出力端と接続され、第２ポート４５ｂは出力端子４９と接続されている。上記出力端子４９は、図１のアンテナ共用器１１に接続されている。また、この図３の送信電力増幅回路２７には、図１の制御部１３からの制御コマンドに応じて、上記切替スイッチ４３を切り替え動作させるスイッチ制御器４８も接続されている。制御部１３からの制御コマンドは、端子６０を介してスイッチ切替回路４８に供給される。
【００２９】
なお、本実施の形態の携帯電話機は、従来の携帯電話機が備えているアイソレータの代わりに上記サーキュレータ４５を使用しており、当該サーキュレータ４５の電力損失はアイソレータの電力損失と同等であるため、このサーキュレータ４５を設けたことによって特別に電力損失が増加するようなことはない。また、この図３の送信電力増幅回路において、上記抵抗４７の抵抗値は、サーキュレータ４５の特性インピーダンスと等しいとする。さらに、サーキュレータ４５の特性インピーダンスを例えば５０Ω、抵抗４７を５０Ωとした場合、移相器４６は、特性インピーダンスが７０．７Ωのλ／４移相器（λは波長）であるとする。
【００３０】
この図３の送信電力増幅回路２７において、基地局に対して送信する電力が前段増幅器のみではまかなえない場合、切替スイッチ４３は共通接点４３ｃと第１被切替接点４３ａが接続される。これにより、前段増幅器と共に終段増幅器４４でも電力増幅がなされるため、基地局に対して必要な送信電力を得ることができる。またこのとき、切替スイッチ４３の第２被切替接点４３ｂ側はオープン状態になっており、上記移相器４６により上記抵抗３４は使用周波数帯域内ではショートされた状態となる。したがって、サーキュレータ４５の第３ポート４５ｃは、当該サーキュレータ４５と特性インピーダンスが等しい抵抗４７により終端され、その結果、このサーキュレータ４５はアイソレータとして動作することになる。
【００３１】
一方、基地局に対して送信する電力が前段増幅器でまかなえる電力以下で良い場合、切替スイッチ４３は共通接点４３ｃと第２被切替接点４３ｂが接続される。同時に、終段増幅器４４はオフになされる。すなわちこの場合、入力端子４１を介した前段増幅器からの信号は、切替スイッチ４３を介し、さらに移相器４６と抵抗４７を介して、サーキュレータ４５の第３ポート４５ｃへ入力される。このとき、終段増幅器４４はオフになされているため、サーキュレータ４５の第１ポート４５ａから見た終段増幅器４４側のインピーダンスはオープン状態となる。したがって、サーキュレータ４５の第３ポート４５ｃから注入された電力は第１ポート４５ａで全反射され、第２ポート４５ｂを介して出力端子４９へ供給されることになる。これにより、当該図３の送信電力増幅回路は、終段増幅器４４に流れるアイドル電流分を削減しつつ、送信信号をアンテナ共用器１１側へ供給可能となっている。
【００３２】
またこのとき、切替スイッチ４３の第２被切替接点４３ｂ側から移相器４６を見たインピーダンスは、サーキュレータ４５の特性インピーダンスと抵抗４７の合計値（５０Ω＋５０Ω＝１００Ω）が、上記特性インピーダンス７０．７Ωのλ／４移相器４６により変換されて５０Ωとなるため、切替スイッチ４３の第２被切替接点４３ｂ側で反射が生ずることはない。つまり、図３に示す構成において、上記移相器４６の特性インピーダンス７０．７Ωは、λ／４移相器により上記１００Ωを５０Ωに変換するために設定された値であり、例えばＺ１＝１００Ω、Ｚ２＝５０Ωとし、Ｚ１からＺ２への変換を行う変換ラインの値をＺ０（移相器４６の特性インピーダンス）とすると、Ｚ０＝√（Ｚ１・Ｚ２）＝√（５０００）≒７０．７の式により決められている。もちろん、サーキュレータ４５の特性インピーダンスが上記５０Ω以外の値であった場合、抵抗４７の値や移相器４６の特性インピーダンスも、サーキュレータ４５の特性インピーダンスに応じた値になされることには言うまでもない。なお、切替スイッチ４３の第２被切替接点４３ｂから出力端子４９までの間の損失は、サーキュレータ３２の損失＋３ｄＢ程度となるが、これは終段増幅器４４をオフしても十分な送信電力で良い場合であるので問題にはならない。
【００３３】
次に、図４は、図３に示した送信電力増幅回路のより詳細な構成を示している。なお、この図４において、図３と同じ構成要素には同一の指示符号を付してそれらの説明は適宜省略する。
【００３４】
図４において、増幅器４４は、ＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ　Ｅｆｆｅｃｔ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）増幅素子からなる。したがって、この図４に示す送信電力増幅回路は、ＦＥＴ増幅素子のドレイン電源を供給するドレイン電源制御器５０と、ゲートバイアス電圧を設定するゲート電源制御器５１とを備えている。上記ドレイン電源制御器５０は、端子６２を介した図１の制御部１３による制御の元で、ＦＥＴ増幅素子へのドレイン電源の供給をオン／オフすることにより、増幅器４４をオン／オフする。また、ゲート電源制御器５１は、端子６１を介した制御部１３による制御の元で、増幅器４４をオフさせる場合には、ＦＥＴ増幅素子のゲートバイアス電圧の供給をオフすることにより、増幅器４４の出力インピーダンスをオープンにする。
【００３５】
以上説明したように、本実施の形態の送信電力制御回路及びそれを含む携帯電話機は、終段増幅器４４を使用しない場合には当該終段増幅器４４を完全にオフしてアイドル電流分の電力損失を無くすことができ、また、終段増幅器４４を使用して最大送信電力を得る場合であっても無駄な電力の消費を防ぐことができるため、電力消費効率を上げることができ、実通話時間を延ばすことができる。
【００３６】
また、本実施の形態の送信電力制御回路は、切替スイッチが１つであるため、構成を小型化でき且つ低コストで回路を製造できる。
【００３７】
なお、上述した実施の形態の説明は、本発明の一例である。このため、本発明は上述した実施の形態に限定されることなく、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることはもちろんである。
【００３８】
【発明の効果】
本発明は、要求される送信電力が所定値以上であるときには切替スイッチの第１被切替接点を選択することで電力増幅器を使用し、要求される送信電力が所定値未満であるときには切替スイッチの第２被切替接点を選択することで移相器と抵抗及びサーキュレータを介して送信信号を出力端子へ導く送信電力制御回路を設けることにより、移動体通信端末の電力消費量を削減して電力使用効率を高め、実使用時間を延ばすことが可能としまた、構成の小型化と低コスト化をも可能としている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態の携帯電話機の概略構成を示すブロック回路図である。
【図２】送信部の概略構成を示すブロック回路図である。
【図３】送信電力制御回路の概略構成を示す回路図である。
【図４】送信電力制御回路の詳細な構成を示す回路図である。
【図５】従来の送信電力制御回路の一構成例を示す回路図である。
【図６】従来の送信電力制御回路の他の略構例を示す回路図である。
【符号の説明】
１…アンテナ、２…受信部、３…局部発振器、４…ディジタル処理部、６…音声処理部、１０…送信部、１３…制御部、２７…送信電力増幅回路、４３…切替スイッチ、４４…終段増幅器、４５…サーキュレータ、４６…移相器、４７…抵抗、４８…スイッチ制御器
【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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