(57)【要約】【課題】  受信時の入力レベルが小さいとも、大なる入力レベルの場合と略同様に必要十分に増幅して出力させること。【解決手段】  小さな入力レベルの信号を大なる増幅度で増幅する第１増幅器３Ａ及び大きな入力レベルの信号を小なる増幅度で増幅する第２増幅器３Ｂと、一段目増幅器２を介して出力される高周波信号の入力レベルに基づいて入力レベルの大小を判定すると共に、その判定結果に基づいて第１増幅器３Ａと第２増幅器３Ｂとのいずれかに選択的に出力する入力レベル判定回路５とからなる出力一定手段を備えて構成される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波信号が入力されたとき、その高周波信号を順次増幅して出力するようにした高周波電力増幅器において、
前記高周波信号の入力レベルの大きさに基づいて増幅度を変え、大なる入力レベルと小なる入力レベルとの出力信号を一定に保持して出力させる出力一定手段を備えることを特徴とする高周波電力増幅器。
【請求項２】
請求項１記載の高周波電力増幅器において、
前記出力一定手段は、前記高周波信号の入力レベルの大きさに基づいて少なくとも大レベルと小レベルとの二種類に判定すると共に、その判定された大レベルと小レベルとに応じ出力レベルを一定にすべく増幅度を変えることを特徴とする高周波電力増幅器。
【請求項３】
請求項１又は２記載の高周波電力増幅器において、
前記出力一定手段は、大なる入力レベルを小なる増幅度で増幅する第１増幅器と、小なる入力レベルを大なる増幅度で増幅する第２増幅器と、前記高周波信号の入力レベルの大きさに基づいて少なくとも大レベルと小レベルとの二種類に判定すると共に、その判定された大レベルの信号を前記第１増幅器に、かつ小レベルの信号を前記第２増幅器に振り分けて出力する入力信号判定回路とを備えていることを特徴とする高周波電力増幅器。
【請求項４】
請求項３記載の高周波電力増幅器において、
前記入力信号判定回路は、高周波信号を増幅する一段目増幅器からの出力信号に基づいて高周波信号の入力レベルのピーク値を検出するピークホールド回路と、そのピーク値に基づいて入力レベルを大レベルと小レベルとに判定する判定回路と、該判定回路によって判定された大レベルの出力信号を前記第１増幅器に、かつ小レベルの出力信号を前記第２増幅器に振り分ける信号切替器とを備えることを特徴とする高周波電力増幅器。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、高周波電力増幅器に係り、特に、携帯端末装置に使用するのに好適な高周波電力増幅器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  近年、携帯電話機やＰＨＳのような携帯端末装置が多く使用されてきており、しかも基地局や中継局が増設されることで携帯端末装置の通信可能なエリアが広がっている。
このような携帯端末装置は、例えば１．５ＧＨｚのような高周波が用いられ、その高周波信号が通信データとして利用されることで送受話などを行えるようになっており、内部に高周波電力増幅器が設けられている。従来の高周波電力増幅器は、高周波信号が入力されると、その信号を複数段の増幅器によって順次増幅した後、後段の処理部に出力するようになっている。後段の処理部は、高周波電力増幅器からの出力信号に基づいて音声信号に変換することで、受話できるようになっている。
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】  上述したように、携帯端末装置で使用される電波は、基地局や中継局が増設されることで通信可能なエリアが拡大化されているものの、通信可能エリアであっても、そのエリアの位置によっては受信感度に差が生じる。
例えば、図３に示すように、基地局Ａによる第１通信エリアＡ１と、それ以外の複数の中継局Ｂ、Ｃによる第２通信エリアＢ１、第３通信エリアＣ１とで、広大な範囲をカバーできるようになっており、それら第１〜第３通信エリアＡ１、Ｂ１、Ｃ１の各々が重複している地域と、それら各々の通信エリアが重複していない範囲であってかつ第１〜第３通信エリアの外側寄りとなる地域とでは、携帯端末装置の受信レベルに相違が生じてしまう。
【０００４】  即ち、第１通信エリアＡ１と、第２、第３通信エリアＢ１、Ｃ１とが相互に重複する地域Ｄでは、高周波信号の入力レベルが大きくなるが、それらいずれも重なり合わない通信エリアＡ１、Ｂ１、Ｃ１の外側寄りの地域（ハッチングにて示す部分）では入力レベルが小さくなってしまう。
【０００５】  従来の高周波電力増幅器は、高周波信号が入力されると、予め定められた増幅度で増幅するので、入力レベルが大きい場合には必要十分に増幅することができるので問題ないものの、入力レベルが小さい場合には、その小さな入力レベルに応じて単に増幅するだけであって、小さな入力レベルのままで増幅され、出力されてしまう結果、受信者が通信相手の音声が明確に聞き取りにくかったりして通信の不安定を招くことがある。このようなことは、通信エリアが十分確保された都市部ではそれほど問題になることはないものの、小都市や山岳地帯のような地域では特に問題となっていた。
【０００６】  本発明の目的は、上記従来技術の問題点に鑑み、受信時の入力レベルが小さいとも、大なる入力レベルの場合と略同様に必要十分に増幅して出力させることができる高周波電力増幅器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】  上記課題を解決するため、本発明の請求項１に係る発明は、高周波信号が入力されたとき、その高周波信号を順次増幅して出力するようにした高周波電力増幅器において、前記高周波信号の入力レベルの大きさに基づいて増幅度を変え、大なる入力レベルと小なる入力レベルとの出力信号を一定に保持させる出力一定手段を備えることを特徴とする。
請求項２に係る発明は、請求項１記載の高周波電力増幅器において、前記出力一定手段は、前記高周波信号の入力レベルの大きさに基づいて少なくとも大レベルと小レベルとの二種類に判定すると共に、その判定された大レベルと小レベルとに応じ出力レベルを一定にすべく増幅度を変えることを特徴とする。
請求項３に係る発明は、請求項１又は２記載の高周波電力増幅器において、前記出力一定手段は、大なる入力レベルを小なる増幅度（小増幅度）で増幅する第１増幅器と、小なる入力レベルを大なる増幅度（大増幅度）で増幅する第２増幅器と、前記高周波信号の入力レベルの大きさに基づいて少なくとも大レベルと小レベルとの二種類に判定すると共に、その判定された大レベルの信号を前記第１増幅器に、かつ小レベルの信号を前記第２増幅器に振り分けて出力する入力信号判定回路とを備えていることを特徴とする。
請求項４に係る発明は、請求項３記載の高周波電力増幅器において、前記入力信号判定回路は、高周波信号を増幅する一段目増幅器からの出力信号に基づいて高周波信号の入力レベルのピーク値を検出するピークホールド回路と、そのピーク値に基づいて入力レベルを大レベルと小レベルとに判定する判定回路と、該判定回路によって判定された大レベルの出力信号を前記第１増幅器に、かつ小レベルの出力信号を前記第２増幅器に振り分ける信号切替器とを備えることを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】  以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る高周波電力増幅器の第１の実施の形態を示す説明用ブロック図である。
図１に示すこの高周波電力増幅器は、高周波信号の入力レベルの大きさに基づいて増幅度を変え、その際、大なる入力レベルと小なる入力レベルとの出力信号を一定に保持して出力させる出力一定手段（符示せず）を備えている。
該出力一定手段は、一段目増幅器２と、二段目増幅器３とを備え、高周波信号（ＲＦ）が入力端子１に入力されると、それを一段目増幅器２が増幅した後、二段目増幅器３で増幅することにより、出力端子４から出力するようにしている。【０００９】  そして、二段目増幅器３は、高周波信号の入力レベルの大小に応じて増幅度を変えるため、小なる入力レベルを専用に増幅させる第１増幅器３Ａと、大なる入力レベルを専用に増幅させる第２増幅器３Ｂとからなっている。この場合、第１増幅器３Ａによる増幅度と、第２増幅器３Ｂによる増幅度とは互いに異なっており、第１増幅器３Ａによる増幅度に比較し、第２増幅器３Ｂによる増幅度が大きくなるように設定されている。これら第１増幅器３Ａによる増幅度及び第２増幅器３Ｂによる増幅度は、予め設定されている。【００１０】  また、一段目増幅器２と二段目増幅器３との間に、入力レベル判定回路５が設けられている。入力レベル判定回路５は、一段目増幅器２から出力された出力レベルの大小を判定する結果、大なる出力レベルの信号を第２増幅器３Ｂに出力することで小さな増幅度で増幅させる一方、小なる出力レベルの信号を第１増幅器３Ａに出力させるようになっている。【００１１】  即ち、入力レベル判定回路５は、一段目増幅器２からの入力レベルを大小に判定できるように予め設定されており、その入力レベルの大小を判定すると、それに基づいて大なる入力レベルを第２増幅器３Ｂに出力する一方、小なる入力レベルを第２増幅器３Ａに出力するようになっている。【００１２】  従って、本実施形態の高周波電力増幅器は、小さな入力レベルの信号を大なる増幅度で増幅する第１増幅器３Ａ及び大きな入力レベルの信号を小なる増幅度で増幅する第２増幅器３Ｂと、一段目増幅器２を介して出力される高周波信号の入力レベルに基づいて入力レベルの大小を判定すると共に、その判定結果に基づいて第１増幅器３Ａと第２増幅器３Ｂとのいずれかに選択的に出力する入力レベル判定回路５とからなる出力一定手段６とを備えて構成されている。【００１３】  本実施形態の高周波電力増幅器は、上記のように、入力端子１に高周波信号が入力されると、それを一段目増幅器２が増幅して入力レベル判定回路５に出力され、入力レベル判定回路５がその入力信号に基づいて入力レベルの大小を判定することとなる。【００１４】  その場合、入力レベル判定回路５が一段目増幅器２から入力された入力レベルの大小を判定するので、大なる入力レベルと判定された場合には、その出力信号が第２増幅器３Ｂへ出力され、第２増幅器３Ｂによって小さな増幅度で増幅される一方、小なる入力レベルと判定された場合には、その出力信号が第１増幅器３Ａに出力され、第１増幅器３によって大きな増幅度で増幅されるので、入力レベルに大小の差があっても、それに拘わることなく出力端子４に一定のレベル信号の出力が得られることとなる。これにより、通信エリア内の位置によって入力レベルが小さい場合であっても、良好な受信感度を得ることができる。【００１５】  従って、高周波信号の入力レベルの大きさに基づいて増幅度を変えることで、大なる入力レベルと小なる入力レベルとの最終的な増幅信号を一定にして保持して出力させるので、���れにより、受信エリアによって入力レベルの差があっても、それに拘わることなく良好に受信することができる。【００１６】  その結果、例えば図３に示すように、第１〜第３エリアＡ１、Ｂ１、Ｃ１の各々の外側寄りの受信時には、第１増幅器３Ａによって増幅される割合が多くなるものの、例えば都市部などのように高周波の入力レベルが大きい場合には、第２増幅器３Ｂによる増幅度で増幅されることが多くなるので、その分だけ消耗電力を抑えることができ、消費電力の高効率化を図ることができる。【００１７】  図２は、本発明に係る高周波電力増幅器の第２の実施形態を示している。
この実施形態において、図１に示す実施形態と異なるのは、入力レベル判定回路５が、ピークホールド回路５１と、入力レベル判定回路５２と、切替回路５３とを備えた点にある。【００１８】  即ち、この入力レベル判定回路５は、一段目増幅器２からピークホールド回路５１に入力されると、ピークホールド回路５１がその入力された信号の入力レベルのピーク値をホールドし、次いで入力レベル判定回路５２がピークホールド回路５１によってホールドされたピーク値の大小を判定すると、その判定した内容に基づき切替回路５３が第１増幅器３Ａと第２増幅器３Ｂとのいずれかに選択的に出力するようになっている。【００１９】  つまり、入力レベル判定回路５２によって大なる入力レベルと判定されると、切替回路５３がその入力レベルの信号を第２増幅器３Ｂに出力できるように切り替え、また小なる入力レベルと判定されると、切替回路５３がその入力レベルの信号を第１増幅器３Ａに出力できるように切り替えるようになっている。【００２０】  従って、この実施形態によれば、基本的には前述した第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
しかも、入力レベル判定回路５が、ピークホールド回路５１と入力レベル判定回路５２と切替回路５３とを備えていると、高周波信号の入力レベルのピーク値を正確に検出することができるばかりでなく、入力レベル判定回路５２がそのピーク値に基づいて的確に大小を判定することができるので、高周波信号の入力レベルの大小を正確に判定することができる。【００２１】  その上、出力一定手段が高周波信号の入力レベルの大きさに基づいて大レベルと小レベルとの二種類に判定すると共に、その判定された大レベルと小レベルとに応じて出力レベルを一定にすべく増幅度を変えるので、この回路構成を携帯電話機やＰＨＳのような携帯端末装置に容易に組み込むことができ、携帯端末装置が大きくなるおそれがない。【００２２】  なお、図示実施の形態では、二段目増幅器として、小レベル用の第１増幅器３Ａと大レベル用の第２増幅器３Ｂとが最終段に設けられた例を示したが、高周波電力増幅器自体の設計上、三段、或いはそれ以上の段数で順次増幅させることもあり、そのような場合には、第１増幅器と第２増幅器とを最終段以外の箇所に設けても同様の作用効果を得ることができる。また、第１増幅器３Ａと第２増幅器３Ｂとの二つで構成された例を示したが、これに限らず、両者の中間的増幅機能を果たす第３増幅器をも追加増設することで、より精密にふるい分けて増幅させることもできるのは勿論である。
【発明の効果】
【００２３】  以上説明したように、本発明によれば、高周波信号の入力レベルに大小の差があっても、それに拘わることなく出力端子４に一定のレベル信号の出力が得られように構成したので、通信エリア内の位置によって入力レベルが小さい場合であっても、良好な受信感度を得ることができる効果があり、また都市部などのように入力レベルが大きい場合には、小さな増幅度で増幅されることが多くなるので、その分だけ消耗電力を抑えることができ、消費電力の高効率化を図ることもできるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】  本発明に係る高周波電力増幅器の一実施形態を示す原理説明図である。
【図２】  本発明に係る高周波電力増幅器を具体化した第２の実施形態を示すブロック図である。
【図３】  携帯端末装置の受信エリアの範囲を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２５】  １…入力端子
２…一段目増幅器
３…二段目増幅器
３Ａ…第１増幅器
３Ｂ…第２増幅器
４…出力端子
５…入力レベル判定回路
５１…ピークホールド回路
５２…レベル判定回路
５３…切替回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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