(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力パワーを受信し、中間周波数がゼロである構造に、増幅された出力パワーを送信する、ヘテロ接合バイポーラトランジスタを備えたパワー増幅器から送信されるパワーの制御方法であって、
前記出力パワーを検知して、検知された出力パワーに応じて、制御ループによりパワー増幅器の制御電圧を調整し、前記パワー増幅器の利得を調整する第１ステップと、
前記パワー増幅器の入力パワーレベルを前記制御電圧とともに調整する第２ステップであって、前記出力パワーが第１のしきい値以上の場合、前記利得が非線形に変化する領域で前記入力パワーおよび前記制御電圧を調整し、前記出力パワーが前記第１のしきい値未満の場合、前記利得が線形に変化する領域で前記入力パワーおよび前記制御電圧を調整する第２ステップと
を備えたことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記第２ステップは、
前記出力パワーが第１のしきい値以上の場合、前記入力パワーを一定とし、前記制御電圧を調整して、前記利得が非線形に変化する領域で調整し、
前記出力パワーが第１のしきい値未満の場合、前記入力パワーを小さくし、前記出力パワーが同じで、前記パワー増幅器の前記利得が線形に変化する領域の第２のしきい値電圧へ前記制御電圧を大きくすることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
入力パワーを受信し、中間周波数がゼロである構造に、増幅された出力パワーを送信する、ヘテロ接合バイポーラトランジスタを備えたパワー増幅器から送信されるパワーの制御回路であって、
前記出力パワーを検知して、検知された出力パワーに応じて、前記パワー増幅器の制御電圧を調整し、前記パワー増幅器の利得を調整する第１手段と、
前記パワー増幅器の入力パワーレベルを前記制御電圧とともに調整する第２手段であって、前記出力パワーが第１のしきい値以上の場合、前記利得が非線形に変化する領域で前記入力パワーおよび前記制御電圧を調整し、前記出力パワーが前記第１のしきい値未満の場合、前記利得が線形に変化する領域で前記入力パワーおよび前記制御電圧を調整する第２手段と
を備えたことを特徴とする回路。
【請求項４】
前記出力パワーが第１のしきい値以上の場合、前記第２手段は、前記入力パワーを一定とし、前記第１手段は、前記制御電圧を調整して、前記利得が非線形に変化する領域で調整し、
前記出力パワーが第１のしきい値未満の場合、前記第２手段は、前記入力パワーを小さくし、前記第１手段は、前記出力パワーが同じで、前記パワー増幅器の前記利得が線形に変化する領域の第２のしきい値電圧へ前記制御電圧を大きくすることを特徴とする請求項３に記載の回路。
【請求項５】
前記第２手段は、可変利得前置増幅器であることを特徴とする請求項３または４に記載の回路。
【請求項６】
前記第２手段は、可変減衰器であることを特徴とする請求項３から５のいずれか一項に記載の回路。
【請求項７】
請求項３から６のいずれか一項に記載のパワー制御回路を含むことを特徴とする無線通信端末。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動無線通信端末により送信される信号の増幅制御に関し、特に、ＨＢＴトランジスタを備えるパワー増幅器の使用の範囲に関する。
【０００２】
【従来の技術】
移動電話等の端末により送信される信号は、送信段階で十分なパワーを確保するために、増幅しなければならない。
【０００３】
そのため、端末は、入力パワーを受信して、増幅された出力パワーを送信するパワー増幅器を有し、増幅は、増幅器に供給する制御電圧に依存する。
【０００４】
いわゆる「ＨＢＴ」（「Ｈｅｔｅｒｏｊｕｎｃｔｉｏｎ  Ｂｉｐｏｌａｒ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ」ヘテロ接合バイポーラトランジスタ）技術からなるトランジスタにより動作する幾つかのパワー増幅器は、他の技術を使用するパワー増幅器よりも、ずっと小さい外形寸法で高い性能を得ることができる。
【０００５】
ある場合には、移動端末の製造者が採用する伝送構造は、中間周波数がゼロである構造である。コストを下げて外形寸法を小さくできるこのタイプの構造では、増幅に関連する振幅変換（すなわちＡＭ／ＡＭ変換）が、非常に重要なパラメータである。ＡＭ／ＡＭ変換に関連するスペクトルの劣化は、中間周波数がゼロである構造では重大である。
【０００６】
ＨＢＴトランジスタを使用するパワー増幅器では、増幅器が入力で受信するパワーが大きいときに増幅器の出力パワーが小さいと、この劣化が激しい。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
こうした状況で、本発明は、スペクトルレベルで観察される劣化を減らしながら、中間周波数がゼロである伝送構造でＨＢＴトランジスタを用いたパワー増幅器を利用可能にする方法ならびに回路を提案し、上記の欠点を解消することを目的とする。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
このため、入力パワーを受信して、中間周波数がゼロである伝送構造に、増幅された出力パワーを送信する、ヘテロ接合バイポーラトランジスタを備えたパワー増幅器から送信されるパワーの制御方法であって、出力パワーを検知して、制御ループによりパワー増幅器の制御電圧を調整するステップを含み、パワー増幅器の入力パワーレベルの調整ステップが設けられていることを特徴とする。
【０００９】
有利な実施形態によれば、入力パワーは、出力パワーが所定の限界値未満であるときに下げられる。
【００１０】
本発明はまた、入力パワーを受信し、中間周波数がゼロである伝送構造に、増幅された出力パワーを送信する、ヘテロ接合バイポーラトランジスタを備えたパワー増幅器から送信されるパワーの制御回路に関し、出力パワーを検知して、パワー増幅器の制御電圧を調整する手段を含み、パワー増幅器の入力パワーレベルの調整手段を含むことを特徴とする。
【００１１】
好適には、パワー増幅器の入力パワーレベルの調整手段は、出力パワーが所定の限界値未満であるとき、この入力パワーを下げる。
【００１２】
有利には、パワー増幅器の入力パワーレベルの調整手段が、制御式の減衰器を含む。
【００１３】
特定の実施形態によれば、制御回路は、可変利得前置増幅器を含む。
【００１４】
本発明は、さらに、本発明によるパワー制御回路を含む無線通信端末に関する。
【００１５】
本発明は、添付図面に関して、少しも限定的ではなく例として挙げた実施形態を参照しながら、以下の説明を読めば、いっそう明らかになるであろう。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１は、入力パワーＰｉｎに応じたパワー増幅器の出力パワーＰｏｕｔを示すグラフである。
【００１７】
図１のグラフは、パワー増幅器に供給する様々な制御電圧値Ｖｃ（大きい順にＶｃ１〜Ｖｃ４）に対して入力パワーＰｉｎに応じた出力パワーＰｏｕｔの変化に対応する様々な曲線を示す。
【００１８】
周知のように、パワー増幅器の出力パワーＰｏｕｔは、一定の入力パワーＰｉｎに対して制御電圧Ｖｃを調整することにより調節される。
【００１９】
実際、たとえば移動無線通信端末の場合、パワー前置増幅器が、一定の入力パワーＰｉｎを、出力パワーＰｏｕｔを送るパワー増幅器に供給する。このように、出力パワーＰｏｕｔのレベルは、制御電圧Ｖｃを介して一定の入力パワーＰｉｎに調整される。
【００２０】
図１のグラフは、パワー増幅器の線形動作に対応する第一のゾーンＡと、前記パワー増幅器の非線形動作に対応する第二のゾーンＢとを示す。
【００２１】
移動無線通信の領域で通常利用される作業ゾーンは、図１に示された入力パワーＰｉｎ１の付近に配置される。パワー増幅器の最適効率は、動作が非線形であるこのゾーンで得られる。
【００２２】
しかしながら、制御パワーＶｃを適合させる出力パワーＰｏｕｔのこうした調整方法では、より小さい出力パワーＰｏｕｔを得るために制御電圧Ｖｃを減ずると、ＡＭ／ＡＭ変換が劣化する。
【００２３】
本発明による方法は、この場合、必要な出力パワーＰｏｕｔを極めて小さくする必要がある場合、入力パワーＰｉｎを修正する。
【００２４】
端末の適正動作のために必要な出力パワーＰｏｕｔが減ると、制御電圧Ｖｃが非常に減少するので、中間周波数がゼロである構造で重要なパラメータであるＡＭ／ＡＭ変換が、過度に劣化する。
【００２５】
値Ｐｉｎ１の入力パワーＰｉｎをより小さな定数Ｐｉｎ２にシフトさせることにより、制御電圧Ｖｃが、同等の出力パワーＰｏｕｔ４に対して、値Ｖｃ４から、ずっと大きい値Ｖｃ１に移行する。その場合、パワー増幅器は線形モードで動作し、これは、出力パワーレベルが低いので効率は悪くない。
【００２６】
図２は、本発明の方法を実施可能な回路の概略図である。
【００２７】
前記回路は、入力パワーＰｉｎを受信して、増幅された出力パワーＰｏｕｔを、端末の無線信号を送信するアンテナ２に向かって送信するパワー増幅器１を含む。
【００２８】
入力パワーＰｉｎは、前置増幅器３から送られ、前置増幅器は、それ自体が、周知の回路（図示せず）から送られる入力パワーＰ１を前段で受信する。パワー前置増幅器３は、パワーＰ２を送り、このパワーは、同様にそれ自体知られたフィルタ４を通過後、パワー増幅器１に供給する入力パワーＰｉｎになる。
【００２９】
装置はまた、パワー増幅器１の制御ループを含み、出力パワーを検知して、パワー増幅器１の制御電圧Ｖｃを調整する手段５を含む。
【００３０】
周知の手段５は、一定の入力パワーＰｉｎに対して制御電圧Ｖｃのレベルを調整することにより、出力パワーＰｏｕｔを調整することができる。
【００３１】
さらに、回路は、パワー増幅器１の入力パワーＰｉｎの調整手段６を含む。
【００３２】
前記手段６は、パワー前置増幅器３に直接作用することによって、実際、出力パワーＰ２を下げることができ、従って、必要な出力パワーレーベルＰｏｕｔに応じて入力パワーＰｉｎを下げることができる。
【００３３】
そのため、パワー前置増幅器３は、たとえば可変利得パワー前置増幅器であってもよい。別の実施形態によれば、入力パワーＰｉｎの制御調整手段６は、パワー前置増幅器３の入力パワーＰ１を調整する制御式の減衰器を含むことができる。制御式の減衰器とは、可変値を与えるための電圧および電流を制御する減衰器を意味する。かくして、たとえば制御手段６のレベルでプログラムされた所定の出力パワーＰｏｕｔ未満では、ＨＢＴトランジスタを備えるパワー増幅器１の入力パワーＰｉｎが減少し、パワー増幅器１の制御電圧Ｖｃを増やすことができる。
【００３４】
出力パワーＰｏｕｔの所定値を越えると、装置は、従来技術に関して記載した方法で動作し続ける。かくして、十分に高い値の出力パワーＰｏｕｔでは、こうした出力パワーＰｏｕｔのレベルが、制御電圧Ｖｃを調整可能な手段５によってのみ制御される。
【００３５】
本発明を実施することにより、中間周波数がゼロである構造を保持しながら、ＨＢＴ技術からなるトランジスタを含むパワー増幅器を使用可能であり、その小型性および効率は、他の技術を用いたパワー増幅器を明らかに上回る。
【００３６】
さらに、このような装置を備えた、本発明により動作する無線通信端末の連続動作能力は、著しく増加し、前記連続動作能力は、端末のパワー増幅器１の要求と直接関係する。
【図面の簡単な説明】
【図１】入力パワーに応じたパワー増幅器の出力パワーの変化を示すグラフである。
【図２】本発明を実施可能な装置の概略図である。
【符号の説明】
１  パワー増幅器
２  アンテナ
３  前置増幅器
４  フィルタ
５  検知・調整手段
６  入力パワーレベルの調整手段
Ｐｉｎ  入力パワー
Ｐｏｕｔ  出力パワー
Ｖｃ  制御電圧
Ｖｄｅｔ  検知電圧
【図１】
0004722342.tif 000002
【図２】
0004722342.tif 000003