(57)【要約】【課題】移動体無線端末に好適な高周波回路であって正確な出力制御を可能とする高周波回路を提供する。【解決手段】高周波信号を増幅する高周波電力増幅器２１と、高周波電力増幅器の出力信号をモニタするカップラ２３と、カップラ２３からのモニタ信号に基いて高周波電力増幅器２１の出力レベルを制御する出力制御ＩＣ２６と、カップラ２３からの検出信号を外部に取り出すための伝送線路２５と出力モニタ端子３３とを備え、伝送線路２５とグランドとの間に不要高調波を遮断するためのコンデンサ４１を設けた。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波信号を増幅する高周波電力増幅器と、
該高周波電力増幅器の出力信号を検出する検出手段と、
該検出手段からの検出信号に基いて高周波電力増幅器の出力レベルを制御する出力制御手段と、
上記検出手段からの検出信号を外部に取り出すための第１の伝送線路と検出端子とを備え、
前記第１の伝送線路又は検出端子とグランドとの間にコンデンサを設けたことを特徴とする高周波回路。
【請求項２】
前記コンデンサを第２の伝送線路を介して前記第１の伝送線路又は検出端子と接続したことを特徴とする請求項１記載の高周波回路。
【請求項３】
前記コンデンサを、高周波回路を構成する誘電体基板に内蔵したことを特徴とする請求項１または２記載の高周波回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は送信信号を増幅する高周波回路に関し、特に、移動体無線端末に好適な送信用電力増幅器と、その電力増幅器からの出力を検出する方向性結合器とを一体化した高周波回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
移動体無線端末は基地局からの距離によりその送信出力を可変する必要がある。一般に移動体無線端末は出力端側において送信信号を増幅する電力増幅器を有している。その電力増幅器からの出力はカップラ（方向性結合器）等により検出され、その検出された信号レベルに基いて出力制御ＩＣにより最適な出力信号レベルが得られるよう電力増幅器が制御される。従来はカップラにより取り出された検出信号は伝送線路を通って高周波モジュール端子から出力制御ＩＣに送られていた。
【０００３】
従来の移動体無線端末等に用いられる高周波増幅器の例として特許文献１、２に開示のものがある。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−２０４１３３号公報
【特許文献２】
特開平９−１８６５３６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の高周波電力増幅器の出力は増幅器への入力電力を可変とすることで制御していたが、最近では、入力電力レベルは一定で、増幅器のトランジスタに印加するゲートやベースの電圧を可変することで高周波電力増幅器の出力を制御することが主流になってきた。この方式では、低出力時にトランジスタの動作がいわゆるＢ級やＣ級となり、信号の歪んだ動作状態となる。このとき、送信周波数の整数倍にあたる高調波のレベルが増加する。
【０００６】
通常、カップラは高調波を遮断する低域通過フィルタの前に配置されており、出力信号の一部をカップラで取り出すとき、不要な高調波も同時に取り出すため、制御ＩＣは送信周波数の出力レベルと高調波の出力レベルを同時に検知してしまう。このため、送信周波数本来の出力レベルより高く検知してしまうことになり、出力レベルを不必要に低下する方向に制御してしまうという問題がある。
【０００７】
本発明は上記課題を解決すべくなされたものであり、その目的とするところは、出力信号の正確な検出を可能とし、これにより移動体無線端末の出力制御の精度を向上する高周波回路を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る高周波検出回路は、高周波信号を増幅する高周波電力増幅器と、高周波電力増幅器の出力信号を検出する検出手段と、検出手段からの検出信号に基いて高周波電力増幅器の出力レベルを制御する出力制御手段と、検出手段からの検出信号を外部に取り出すための第１の伝送線路と検出端子とを備え、第１の伝送線路又は検出端子とグランドとの間にコンデンサを設けた。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下添付の図面を参照して、本発明に係る高周波回路の実施の形態を詳細に説明する。
【００１０】
実施の形態１．
図１に、本発明に係る高周波モジュールの構成を示す。高周波モジュール２０は、移動体無線端末に好適なモジュールであり、高周波信号を増幅する高周波電力増幅器２１、インピーダンス整合を行なう整合回路２２、信号の一部を取り出すカップラ（方向性結合器）２３及び低域通過フィルタ２４を含む。高周波モジュール２０はさらに入力端子３１、出力端子３２、出力モニタ端子３３、出力制御端子３４を備える。カップラ２３の伝送線路２５は出力モニタ端子３３に接続される。伝送線路２５とグランドとの間にコンデンサ４１が接続されている。出力モニタ端子３３と出力制御端子３４との間には出力制御ＩＣ２６が接続されている。
【００１１】
以上のように構成される高周波モジュールの動作を以下に説明する。
高周波電力増幅器２１は入力端子３１を介して入力した信号を増幅する。増幅された信号は低域通過フィルタ２４で不要な高調波が除去された後、出力端子３２から出力される。このとき、出力信号の制御は次のように行なわれる。
【００１２】
カップラ２３により高周波電力増幅器２１により増幅された信号の一部が取り出され、その取り出された信号（以下「モニタ信号」という。）は伝送線路２５及び出力モニタ端子３３を介して外部に取り出され、出力制御ＩＣ２６に入力される。出力制御ＩＣ２６はカップラ２３からのモニタ信号に基いて高周波モジュール２０の出力信号レベルを制御する制御信号を高周波電力増幅器２１に出力する。
【００１３】
特に、本実施形態では、モニタ信号を取り出す伝送線路２５とグランドとの間にコンデンサ４１を挿入している。これにより、モニタ端子３３への不要な高調波の伝達を遮断する。
【００１４】
図２は、４．５ｐＦのコンデンサのインピーダンス特性を示した図である。同図の極小点がそのコンデンサの共振周波数を示す。コンデンサ４１を伝送線路２５に接続することにより、同図に示すように、共振周波数近傍の周波数を持つ信号成分は高周波的に短絡される。すなわち、共振周波数近傍の周波数を持つ信号成分の伝達が遮断される。
【００１５】
本発明はこのようなコンデンサ特性を利用しており、高周波増幅器２１により増幅された信号に含まれるレベルの高い高調波と同じ共振周波数を持つコンデンサ４１を、伝送線路２５とグランド間に接続することにより、モニタ信号中の不要高調波成分を除去することができる。これにより、出力制御ＩＣはより正確に出力信号のモニタが可能となり、出力制御の精度を向上させることができる。
【００１６】
実施の形態２．
図３に本発明に係る高周波モジュールの別の構成を示す。本実施形態では、伝送線路２５とグランドの間に、伝送線路５２とコンデンサ５１の直列回路からなるショートスタブを接続している。伝送線路２５と伝送線路５２の分岐点に不要高調波の短絡点を形成し、これにより不要高調波を遮断する。伝送線路５２の長さを適宜調整することによりショートスタブの遮断周波数を調整することができる。コンデンサ５１の容量値と、伝送線路５２の長さ及び幅はシミュレーションを行なうことにより、より最適な値に設定できる。
【００１７】
このような回路を付加することにより、低出力時においても、出力制御ＩＣが送信周波数の出力を精度よく検知し、正確な制御信号を増幅器２１に送信可能となり、高周波モジュールの制御精度が向上する。
【００１８】
なお、上記の実施の形態１、２において、不要高調波を遮断するコンデンサ４１又はショートスタブは伝送線路２５とグランドとの間に接続したが、出力モニタ端子３３とグランドとの間に接続してもよい。すなわち、コンデンサ４１又はショートスタブはモニタ信号の信号経路（モニタ線路）とグランドの間に接続すればよい。
【００１９】
また、不要高調波を遮断するコンデンサ４１、５１はチップ部品で構成できるが、高周波モジュールの各部品が取り付けられる誘電体基板の内部に形成してもよい。例えば、コンデンサ４１、５１を多層基板内部に形成してもよい。コンデンサを基板内部に形成することにより高周波回路の小型化が図れる。
【００２０】
【発明の効果】
本発明の高調波回路によれば、出力信号を検出しフィードバック制御する際に、出力信号の検出信号において不要な高調波信号を削除でき、正確な検知信号を用いた出力制御を可能とする。よって、出力制御の精度が向上される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る高周波モジュールの構成を示した図
【図２】コンデンサのインピーダンス特性を示した図
【図３】本発明に係る高周波モジュールの別の構成を示した図
【符号の説明】
２０  高周波モジュール、  ２１  高周波電力増幅器、  ２２  整合回路、  ２３  カップラ（方向性結合器）、  ２４  低域通過フィルタ、  ２５  伝送線路、  ２６  出力制御ＩＣ、  ４１，５１  コンデンサ、  ５２  伝送線路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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