(57)【要約】【課題】レギュレータを用いているため大きな電圧降下が生じ、消費電力が増大する。【解決手段】入力端子９と電源端子５に接続されるとともに電源電圧の大きさに反比例した制御電圧を発生する制御電圧発生回路部３と、この制御電圧発生回路部３と高周波電力増幅回路部２の利得制御用端子１０との間に挿入されるとともに、高周波電力増幅回路部２の出力信号を略一定に制御する利得制御回路部４と、この利得制御回路部４に基準となる基準電圧を供給するための基準電圧用端子８とを有したものである。これにより、少ない消費電力の高周波電力増幅装置１が実現できる。【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る入力端子と、この入力端子に入力された高周波信号が供給されるとともに、利得を制御する利得制御用端子を有する高周波電力増幅回路部と、この高周波電力増幅回路部の出力信号が接続された出力端子と、前記高周波電力増幅回路部に電源電圧が供給される電源端子を備え、前記入力端子と前記電源端子に接続されるとともに前記電源電圧の大きさに反比例した制御電圧を発生する制御電圧発生回路部と、この制御電圧発生回路部と前記利得制御用端子との間に挿入されるとともに、前記高周波電力増幅回路部の出力信号を前記制御電圧発生回路部の出力を用いて略一定に制御する利得制御回路部と、この利得制御回路部に基準となる基準電圧を供給するための基準電圧用端子とを備えた高周波電力増幅装置。
【請求項２】
電源端子とグランドとの間に第１の抵抗と第２の抵抗を直列に挿入し、この第１の抵抗と第２の抵抗の接続点と基準電圧用端子とを接続した請求項１に記載の高周波電力増幅装置。
【請求項３】
電源端子と基準電圧用端子との間にレギュレータを接続した請求項１に記載の高周波電力増幅装置。
【請求項４】
制御電圧発生回路部は、電源電圧が供給される高周波増幅器と、この高周波増幅器の出力信号が供給されるとともに前記電源電圧の大きさに反比例した負の電圧を発生させる負電圧発生回路と、この負電圧発生回路からの出力信号が供給される積分回路とからなる請求項１に記載の高周波電力増幅装置。
【請求項５】
負電圧発生回路は、高周波増幅器の出力とグランドとの間にマイクロストリップラインとダイオードが直列に接続された直列接続体からなり、前記マイクロストリップラインは、入力端子から入力される高周波信号の波長の１／２とするとともに、前記ダイオードのカソード側がグランドに接続された請求項４に記載の高周波電力増幅装置。
【請求項６】
負電圧発生回路は、高周波増幅器の出力とグランドとの間にチップインダクタとダイオードが直列に接続された直列接続体からなり、前記チップインダクタの導体パターン部は、入力される高周波信号の波長の１／２とするとともに、前記ダイオードのカソード側がグランドに接続された請求項４に記載の高周波電力増幅装置。
【請求項７】
利得制御回路部には、制御データ用入力端子が設けられ、この制御データ用入力端子から入力される制御データにより、少なくとも基準電圧用端子から供給された基準電圧と制御電圧発生回路部からの出力電圧に対して重み付け係数を設定できる請求項１に記載の高周波電力増幅装置。
【請求項８】
請求項７に記載の高周波電力増幅装置の制御データ用入力端子に対して、制御データを送出する制御部を有する高周波電力増幅装置。
【請求項９】
請求項１に記載の高周波電力増幅装置のうち、少なくとも制御電圧発生回路部と、利得制御回路部とが同一のパッケージに集積された集積回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話、通信機器等に用いられる高周波電力増幅装置とこれに用いる集積回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
以下、従来の高周波電力増幅装置について、説明する。図５は、従来の高周波電力増幅装置のブロック図である。
【０００３】
この高周波電力増幅装置は、入力端子６１と、この入力端子６１に接続された高周波電力増幅器６２と、この高周波電力増幅器６２の出力が接続された出力端子６３と、前記高周波電力増幅器６２に電源を供給する電源端子６５と、この高周波電力増幅器６２と電源端子６５との間に接続されたレギュレータ６４とで構成されていた。
【０００４】
以上のように構成された高周波電力増幅装置において、以下にその動作を説明する。入力端子６１から入力された高周波信号は高周波電力増幅器６２で増幅され、その後出力端子６３から出力される。このとき、電源は電源端子６５を介してレギュレータ６４に印加され、このレギュレータ６４で一定の電圧にした後、高周波電力増幅器６２に供給していた。これは、高周波電力増幅器６２に供給される電源電圧が降下したとき、高周波送信信号の出力レベルが下がるが、これを防止するためには、レギュレータ６４を介して高周波電力増幅器６２に一定の電源電圧を供給する必要があるためである。このとき、レギュレータ６４では一定電圧にするための電圧降下ならびに、レギュレータ内部抵抗による電圧降下が生じていた。
【０００５】
図６は、従来の高周波電力増幅装置における電源電圧に対する消費電力の特性図である。横軸４１が電源電圧を表わし、縦軸４２は消費電力を表わす。図６において、７３は電源電圧に対する消費電力の特性である。また、４４は最低電源電圧であり、４５は最高電源電圧である。７６は最低電源電圧４４が与えられた時の消費電力であり、７７は最高電源電圧４５が与えられた時の消費電力である。なお、レギュレータ６４による消費電力は電源電圧に比例して変化していた。
【０００６】
図７は、従来の高周波電力増幅装置における電源電圧に対する送信電力の特性図である。横軸４１が電源電圧を表わし、縦軸５２は送信電力を表わす。図７において、８３は電源電圧に対する送信電力の特性を示している。また、４４は最低電源電圧であり、４５は最高電源電圧を表わしている。また８６は最低電源電圧４４が与えられたときの送信電力であり、８７は最高電源電圧４５が与えられたときの送信電力である。送信電力は高周波電力増幅器６２に供給されるレギュレータ６４からの電圧が一定でかつ、消費電流が一定であるため、電源電圧の変化に対しては変動しなかった。
【０００７】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【特許文献１】特開２００３−２９８３６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながらこのような従来の高周波電力増幅装置では、レギュレータ６４を用いているため、このレギュレータ６４で大きな電圧降下が生じ、消費電力が増大するという問題を有していた。
【０００９】
そこで本発明は、この問題を解決したもので、例え電源電圧が低下しても、少ない消費電力によって出力レベルを一定に制御できる高周波電力増幅装置を提供することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この目的を達成するために本発明の高周波電力増幅装置は、入力端子と電源端子に接続されるとともに前記電源端子に供給される電源電圧の大きさに反比例した制御電圧を発生する制御電圧発生回路部と、この制御電圧発生回路部と高周波電力増幅回路部の利得制御用端子との間に挿入されるとともに、前記高周波電力増幅回路部の出力信号を前記制御電圧発生回路部の出力を用いて略一定に制御する利得制御回路部と、この利得制御回路部に基準となる基準電圧を供給するための基準電圧用端子とを備えたものである。
【００１１】
これにより、例え電源電圧が低下しても、少ない消費電力によって出力レベルを一定に制御することができる高周波電力増幅装置が提供できる。
【００１２】
本発明の請求項１に記載の発明は、高周波信号が入力される入力端子と、この入力端子に入力された高周波信号が供給されるとともに、利得を制御する利得制御用端子を有する高周波電力増幅回路部と、この高周波電力増幅回路部の出力信号が接続された出力端子と、前記高周波電力増幅回路部に電源電圧が供給される電源端子を備え、前記入力端子と前記電源端子に接続されるとともに前記電源電圧の大きさに反比例した制御用電圧を発生する制御電圧発生回路部と、この制御電圧発生回路部と前記利得制御用端子との間に挿入されるとともに、前記高周波電力増幅回路部の出力信号を前記制御電圧発生回路部の出力を用いて略一定に制御する利得制御回路部と、この利得制御回路部に基準となる基準電圧を供給するための基準電圧用端子とを備えた高周波電力増幅装置である。
【００１３】
これにより、高周波電力増幅器に入力される入力信号および電源端子に印加される電源電圧が制御電圧発生回路部に供給されることにより、この制御電圧発生回路部から出力される前記電源電圧の変化に反比例した出力電圧が利得制御回路部に供給され、この利得制御回路部は前記制御電圧発生回路部の出力電圧と、基準電圧用端子からの基準電圧を用いて利得制御電圧を生成し、この利得制御電圧によって前記高周波電力増幅器が利得制御される。
【００１４】
従って、例え電源電圧が低下しても、少ない消費電力によって出力レベルを一定に制御できる高周波電力増幅装置を提供することができる。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、電源端子とグランドとの間に第１の抵抗と第２の抵抗を直列に挿入し、この第１の抵抗と第２の抵抗の接続点と基準電圧用端子とを接続した請求項１に記載の高周波電力増幅装置であり、これにより、利得制御回路部の基準電圧用端子に供給される基準電圧を抵抗のみの少ない部品点数で作成できるので、小型化と低コスト化に最適である。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、電源端子と基準電圧用端子との間にレギュレータを接続した請求項１に記載の高周波電力増幅装置であり、このレギュレータは基準電圧を発生するのみであり、電力を必要としないので、低消費タイプのレギュレータを用いることができる。
【００１７】
従って、低消費を実現しながら、より精度良く出力レベルを一定にすることができる高周波電力増幅装置を提供できる。
【００１８】
請求項４に記載の発明は、制御電圧発生回路部は、電源電圧が供給される高周波増幅器と、この高周波増幅器の出力信号が供給されるとともに前記電源電圧の大きさに反比例した負の電圧を発生させる負電圧発生回路と、この負電圧発生回路からの出力信号が供給される積分回路とからなる請求項１に記載の高周波電力増幅装置であり、これにより高周波増幅器で増幅された高周波信号を用いて負電圧を発生し、さらに積分回路により平均化した負電圧を作成するものである。従って、消費電力は高周波増幅器の追加分だけですむ。また、少ない部品点数により回路の構成が可能であり、小型化と低コスト化が実現できる。
【００１９】
請求項５に記載の発明の負電圧発生回路は、高周波増幅器の出力とグランドとの間にマイクロストリップラインとダイオードが直列に接続された直列接続体からなり、前記マイクロストリップラインは、入力端子から入力される高周波信号の波長の１／２とするとともに、前記ダイオードのカソード側がグランドに接続された請求項４に記載の高周波電力増幅装置である。
【００２０】
これにより、負電圧発生回路は、入力される高周波信号の波長の１／２としたマイクロストリップラインとカソード側をグランドに接続したダイオードが直列に接続された直列接続体から構成されている。従って、ダイオード・オン時にはマイクロストリップラインのインピーダンスは零になるとともに、ダイオード・オフ時にはマイクロストリップラインのインピーダンスは無限大となる。このようにして、負電圧発生回路から負電圧が発生する。
【００２１】
また、負電圧発生回路は、入力された高周波増幅器の出力に応じた負の電圧が出力されるので、この負の電圧を用いて高周波電力増幅器の出力レベルを一定に精度良く制御することができる。
【００２２】
請求項６に記載の発明は、負電圧発生回路は、高周波増幅器の出力とグランドとの間にチップインダクタとダイオードが直列に接続された直列接続体からなり、前記チップインダクタの導体パターン部は、入力される高周波信号の波長の１／２とするとともに、前記ダイオードのカソード側がグランドに接続された請求項４に記載の高周波電力増幅装置であり、これにより、負電圧発生回路は、入力される高周波信号の波長の１／２としたチップインダクタとカソード側をグランドに接続したダイオードが直列に接続された直列接続体から構成されている。
【００２３】
従って、負電圧発生回路は、入力された高周波増幅器の出力の大きさに応じた負の電圧が出力されるので、この負の電圧を用いて高周波電力増幅器の出力レベルを一定に精度良く制御することができる。なおこのとき、チップインダクタを用いているので、小型サイズの高周波電力増幅装置が実現できる。
【００２４】
請求項７に記載の発明は、利得制御回路部には、制御データ用入力端子が設けられ、この制御データ用入力端子から入力される制御データにより、少なくとも基準電圧用端子から供給された基準電圧と制御電圧発生回路部からの出力電圧に対して重み付け係数を設定できる請求項１に記載の高周波電力増幅装置である。
【００２５】
これにより基準電圧用端子からの基準電圧と負電圧発生回路からの出力電圧のそれぞれに対して重み付け係数を掛けたあとの合成電圧により、高周波電力増幅装置の利得制御ができる。
【００２６】
従って、負電圧発生回路あるいは基準電圧からの電圧のばらつきがあったとしても、高周波電力増幅器の制御電圧である合成電圧を最適に設定できる。
【００２７】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の高周波電力増幅装置の制御データ用入力端子に対して、制御データを送出する制御部を有する高周波電力増幅装置である。
【００２８】
これにより制御データ用入力端子から入力される制御データによって重み付け係数を変えることができるので、基準電圧用端子からの基準電圧と負電圧発生回路からそれぞれの出力電圧に対して重み付け係数を掛けたあとの合成電圧を常に最適に設定できる。
【００２９】
従って、負電圧発生回路あるいは基準電圧からの電圧のばらつきがあったとしても、制御データ入力端子からの制御データにより重み付け係数の設定が可能となるので、高周波電力増幅器の制御電圧である合成電圧を常に最適に設定することができる。
【００３０】
請求項９に記載の発明は、請求項１に記載の高周波電力増幅装置のうち、少なくとも制御電圧発生回路部と、利得制御回路部とが同一のパッケージに集積された集積回路であり、小型サイズの高周波電力増幅装置を実現できる。
【発明の効果】
【００３１】
以上のように本発明は、入力端子と電源端子に接続されるとともに電源電圧の大きさに反比例した制御用電圧を発生する制御電圧発生回路部と、この制御電圧発生回路部と利得制御用端子との間に挿入されるとともに、高周波電力増幅回路部の出力信号を前記制御電圧発生回路部の出力を用いて略一定に制御する利得制御回路部と、この利得制御回路部に基準となる基準電圧を供給するための基準電圧用端子とを備えたものである。
【００３２】
従って、高周波電力増幅器に入力される入力信号および電源端子に印加される電源電圧が制御電圧発生回路部に供給されることにより、この制御電圧発生回路部から出力される前記電源電圧の変化に反比例した出力電圧が利得制御回路部に供給され、この利得制御回路部は前記制御電圧発生回路部の出力電圧と、基準電圧用端子からの基準電圧を用いて利得制御電圧を生成し、この利得制御電圧によって前記高周波電力増幅器が利得制御される。
【００３３】
従って、例え電源電圧が低下しても、少ない消費電力によって出力レベルを一定に制御できる高周波電力増幅装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。図１は、本発明の実施の形態１における高周波電力増幅装置のブロック図である。図１において、高周波電力増幅装置１は、高周波電力増幅回路部２と制御電圧発生回路部３と利得制御回路部４とから構成されている。また、電源端子５とグランドとの間に抵抗６と抵抗７を直列に挿入し、この抵抗６と抵抗７の接続点が基準電圧用端子８に接続されている。
【００３５】
先ず、高周波電力増幅回路部２について説明する。高周波電力増幅回路部２は、高周波信号が入力される入力端子９と、この入力端子９が一方の入力１３ａに接続された高周波電力増幅器１３と、この高周波電力増幅器１３の他方の入力１３ｂに接続されるとともに、高周波電力増幅器１３の利得を制御する利得制御用端子１０と、高周波電力増幅器１３の出力１３ｃが接続された出力端子１１とから構成されている。また、この高周波電力増幅器１３は電源端子５から電源が供給されている。１３ｄは、この高周波電力増幅器１３にグランドが接続されるグランド端子である。
【００３６】
次に制御電圧発生回路部３について説明する。制御電圧発生回路部３は、高周波増幅器１４と、負電圧発生回路１５と、積分回路１６とが直列に接続されて構成されている。高周波増幅器１４は、入力１４ａが入力端子９に接続されるとともに、その出力１４ｂは負電圧発生回路１５に接続されている。ここで、高周波増幅器１４は電源電圧が供給される前記電源端子５とグランドとの間に接続されて電源が供給されている。
【００３７】
次に、負電圧発生回路１５について説明する。この負電圧発生回路１５は、高周波増幅器１４に接続されたコンデンサ１７と、このコンデンサ１７の出力とグランドとの間に接続されたマイクロストリップライン１８とショットキーバリアダイオードであるダイオード１９の直列接続体とから構成されており、前記コンデンサ１７の出力は次の積分回路１６に接続される。
【００３８】
次に、積分回路１６は、コンデンサ１７の出力に接続された抵抗２０と、この抵抗２０の出力とグランドとの間に接続されたコンデンサ２１とから構成されており、抵抗２０の出力は利得制御回路部４に接続される。
【００３９】
次に利得制御回路部４について説明する。利得制御回路部４は基準電圧用端子８から供給された基準電圧と、制御電圧発生回路部３からの出力電圧に応じて重み付け係数を切替える２つのスイッチ２２と２９、抵抗２３，２４，２５，２６，２７，２８が図１のように接続されて構成されている。
【００４０】
制御電圧発生回路部３の抵抗２０からの出力電圧は一方のスイッチ２２の共通入力２２ａに接続されており、このスイッチ２２の出力２２ｂと２２ｃと２２ｄはそれぞれ抵抗２３と抵抗２４と抵抗２５の一方に接続される。この抵抗２３と抵抗２４と抵抗２５の他方は共に接続されるとともに、高周波電力増幅回路部２の利得制御用端子１０に接続されている。
【００４１】
また、基準電圧用端子８はスイッチ２９の共通入力２９ａに接続されている。このスイッチ２９の出力２９ｂと２９ｃと２９ｄはそれぞれ抵抗２６と抵抗２７と抵抗２８の一方に接続される。この抵抗２６と抵抗２７と抵抗２８の他方は共に接続され、高周波電力増幅回路部２の利得制御用端子１０に接続される。また、利得制御回路部４は前記スイッチ２２と前記スイッチ２９を制御する制御データが入力される制御データ入力端子１２に接続されている。
【００４２】
以上のように構成された高周波電力増幅装置１について、以下にその動作を説明する。入力端子９に入力された略９１５ＭＨｚの高周波信号は高周波電力増幅回路部２ならびに制御電圧発生回路部３に供給される。ここで、高周波電力増幅回路部２の機能は入力端子９に入力された入力信号を電力増幅し、その増幅された出力を出力端子１１から出力するものであり、この出力レベルは電源電圧に比例する形で電源電圧の影響を受ける。
【００４３】
また、高周波電力増幅回路部２にはその利得を制御する利得制御用端子１０が設けられており、この利得制御用端子１０に加える電圧に比例して高周波電力増幅回路部２の利得が制御される。
【００４４】
制御電圧発生回路部３の機能は入力端子９に入力された入力信号から負電圧を発生するものであり、その負電圧の絶対値レベルは電源電圧に対して比例するものである。
【００４５】
また、制御電圧発生回路部３から出力される制御信号は利得制御回路部４によって、基準電圧用端子８に加えられた基準電圧と合成されるとともに、抵抗２３〜２５及び抵抗２６〜２８の比でその電圧配分が制御されたのち、高周波電力増幅回路部２の利得制御用端子１０に入力される。ここで、基準電圧用端子８に加えられる基準電圧は電源端子５に供給される電源電圧を抵抗６と抵抗７で分圧することにより得られる。
【００４６】
このように高周波電力増幅装置１では、電源端子５に与えられる電源電圧が高い方へ変動したときは、高周波電力増幅回路部２の出力レベルは高く変動しようとする。しかし、制御電圧発生回路部３から発生する負電圧の値が大きくなり、この負電圧が利得制御回路部４を介して、高周波電力増幅回路部２の利得制御用端子１０に加えられる。従って、この利得制御用端子１０に加えられる利得制御電圧が低い方へ変化するので、結果として、高周波電力増幅回路部２の利得が下がり、出力レベルが高くなるのを抑制し、その出力を一定にする。
【００４７】
逆に、電源端子５に与えられる電源電圧が低い方へ変動したときは、高周波電力増幅回路部２の出力レベルは低く変動しようとする。しかし、制御電圧発生回路部３から発生する負電圧の値が小さくなり、この小さくなった負電圧が利得制御用端子１０に加えられる。従って、この利得制御用端子１０に加えられる利得制御電圧が高い方へ変化するので、結果として、高周波電力増幅回路部２の利得が上がり、出力レベルが低くなるのを抑制し、その出力を一定にする。このようにして、高周波電力増幅装置１の出力レベルは電源電圧の変動に対して一定に保つことができる。
【００４８】
次に、高周波電力増幅回路部２と制御電圧発生回路部３と利得制御回路部４について、それぞれの動作を詳しく説明する。高周波電力増幅回路部２では、入力端子９より入力された高周波信号は、高周波電力増幅器１３の入力１３ａに入力される。高周波電力増幅器１３で増幅されたのち出力１３ｃから出力され、出力端子１１に供給される。このとき、利得制御用端子１０から与えられる制御信号は高周波電力増幅器１３の他方の入力端子１３ｂに加えられ、高周波電力増幅器１３の利得を制御する。
【００４９】
また、高周波電力増幅器１３はある一定レベルの入力が与えられているとき、電源端子５から供給される電源電圧に比例して、その出力レベルならびに消費電流が変化する。
【００５０】
次に、制御電圧発生回路部３の動作を説明する。制御電圧発生回路部３では入力端子９から入力された高周波信号は高周波増幅器１４の入力１４ａに供給されて増幅される。そして、増幅された信号は出力１４ｂから出力される。この高周波増幅器１４はある一定レベルの入力が与えられているとき、電源端子５から供給される電源電圧に比例して、その出力レベルが変化する。高周波増幅器１４で増幅された信号は負電圧発生回路１５に供給される。負電圧発生回路１５では供給された高周波信号はコンデンサ１７により直流成分が取り除かれ、高周波成分の信号がマイクロストリップライン１８とダイオード１９が直列に接続された直列接続体に加えられる。
【００５１】
この時、高周波信号の正電圧部分では、カソード側がグランドに接続されたダイオード１９でグランドに導通する。このとき、高周波信号の波長の１／２の長さに設定されたマイクロストリップライン１８のインピーダンスはゼロとなるため、信号はグランドに流れ、大きく減衰する。
【００５２】
また、負電圧部分では、ダイオード１９はオフし、マイクロストリップライン１８のインピーダンスは無限大となるため、信号はほとんど減衰せず出力される。結果として、信号の正電圧部分がカットされ、負電圧の成分のみが出力されることとなる。この負電圧成分の信号は、積分回路１６に出力される。
【００５３】
積分回路１６に加えられた高周波信号は、抵抗２０とコンデンサ２１とによるローパスフィルタにより、直流電圧に平滑化されて、負の直流電圧として利得制御回路部４へと出力される。
【００５４】
次に利得制御回路部４の動作を説明する。制御電圧発生回路部３より入力された負電圧はスイッチ２２の共通入力２２ａに入力される。また、基準電圧用端子８より入力された基準電圧はスイッチ２９の共通入力２９ａに入力される。
【００５５】
ここで、制御データ入力端子１２より入力された制御データによりスイッチ２２とスイッチ２９は切り替え設定が行われる。例えば、スイッチ２２については２２ｂが選択され、スイッチ２９については２９ｂが選択される。結果としてスイッチ２２の入力２２ａに印加された負電圧は抵抗２３を介して出力される。また、スイッチ２９の入力２９ａに印加された基準電圧は抵抗２６を介して抵抗２３の出力と合成されて利得制御用端子１０に加えられる。そして、この合成された電圧により、高周波電力増幅回路部２の利得が制御される。
【００５６】
図３は、本発明の実施の形態１における電源端子５に供給される電源電圧に対する消費電力の特性図である。横軸４１が電源電圧を表わし、縦軸４２は消費電力を表わす。図３において、４３は電源電圧に対する消費電力の特性である。また、４４は最低電源電圧であり、４５は最高電源電圧である。４６は最低電源電圧４４が与えられたときの消費電力であり、４７は最高電源電圧４５が与えられた時の消費電力である。
【００５７】
このとき、消費電力は電源電圧の変化に対して、制御電圧発生回路部３と利得制御回路部４の働きにより、消費電流を反比例して変化させるため、図６で示された従来の高周波電力増幅装置における電源電圧に対する消費電力の特性７３と比べて、変化の傾きが緩やかとなる。
【００５８】
従って、従来の高周波電力増幅装置と比べて、従来のレギュレータ６４の内部抵抗による電圧降下が無い分、消費電力が少なくてすむ。また、レギュレータ６４が無い分電源電圧が高くなるので、その分電流を少なくすることができ、同じ送信電力を出力する場合、消費電力を少なくすることができる。
【００５９】
ただし、消費電力の特性４３は、高周波電力増幅回路部２の効率が電源電圧の増大に対して劣化し、制御電圧発生回路部３の消費電流が増大するため、若干の傾きが生じる場合がある。
【００６０】
図４は、本発明の実施の形態１における電源電圧に対する送信電力の特性図である。横軸４１が電源電圧を表わし、縦軸５２は送信電力を表わす。図４において、５３は電源電圧に対する送信電力の特性である。また、４４は最低電源電圧であり、４５は最高電源電圧である。５６は最低電源電圧４４が与えられたときの送信電力であり、５７は最高電源電圧４５が与えられた時の送信電力である。ここで、送信電力は電源電圧の変化に対して図７で示す従来の高周波電力増幅装置の送信電力特性８３と比べて、若干変動分はあるものの、ほぼ一定の値に制御される。
【００６１】
なお、この変動分は、利得制御回路部４の重み付け抵抗２３〜２８を適宜調整することによって小さくすることができる。本実施の形態では、利得制御回路部４の無いときの出力偏差が３ｄＢであったものを、本発明の利得制御回路部４を用いて制御することにより、出力偏差を０．５ｄＢに減少させることができた。
【００６２】
さらに、本発明の実施の形態１において各回路を流れる電流を具体的に説明する。先ず、電源端子５に供給される電源電圧が３．６Ｖのときについて述べる。入力端子９より９１５ＭＨｚの高周波信号が入力され、高周波電力増幅回路部２にて増幅されたのち出力端子１１より出力される、同時に、制御電圧発生回路部３に入力された高周波信号は、高周波増幅器１４で増幅され、３３ｐＦに設定されたコンデンサ１７により直流分をカットされる。
【００６３】
この交流成分の信号は、マイクロストリップライン１８により負電圧のみに整流され、積分回路１６より直流電圧として出力される。ここで、マイクロストリップライン１８は、入力端子９から入力される９１５ＭＨｚの周波数に対して略１／２波長の長さにしている。
【００６４】
この積分回路１６からの負電圧は、高周波増幅器１４の増幅度の大きさに依存するものであり、例えば−３．０Ｖと設定している。この−３．０Ｖの負電圧と、電源端子５に供給された電源電圧が抵抗６と抵抗７により分圧された電圧２．５Ｖとが、利得制御回路部４にて合成される。この合成された電圧が、利得制御用端子１０に加えられている。
【００６５】
このとき、高周波電力増幅回路部２の消費電流は５６ｍＡとし、制御電圧発生回路部３の消費電流は６ｍＡとしている。すなわち、消費電力は、電圧が３．６Ｖで電流が６２ｍＡより２２３ｍＷである。これに対して、従来例の消費電力は、電圧が３．６Ｖで、電流が７０ｍＡとなるので、２５２ｍＷである。従って、実施の形態１の消費電力は、レギュレータ６４を有する従来例の消費電力に対して、２９ｍＡの削減が可能となった。
【００６６】
次に、電源端子５に供給される電源電圧が、３．０Ｖに低下したときについて述べる。電源電圧の低下に伴い、高周波電力増幅回路部２の増幅度が低下する。このため、送信出力も低下して、発生する負電圧は無負荷時で−２．０Ｖと小さくなる。このとき、制御電圧発生回路部３の消費電流は４．５ｍＡとなっている。
【００６７】
さらに、制御電圧発生回路部３からの−２．０Ｖの負電圧と、電源端子５に供給された電源電圧が抵抗６と抵抗７で分圧された基準電圧２．５Ｖとが、利得制御回路部４にて合成された電圧が、利得制御用端子１０に加えられる。すなわち、電源端子５に供給された電源電圧が３．６Ｖから３．０Ｖに低下すると、利得制御用端子１０の電圧は、上昇することになる。
【００６８】
このとき、高周波電力増幅回路部２の消費電流は６３．８ｍＡとし、制御電圧発生回路部３の消費電流は４．５ｍＡとしている、すなわち、消費電力は、電圧が３．０Ｖで電流が６８．３ｍＡより２０５ｍＷである。これに対して、従来例の消費電力は、電圧が３．０Ｖで、電流が７０ｍＡとなるので、２１０ｍＷである。従って、実施の形態１の消費電力は、レギュレータ６４を有する従来例の消費電力に対して、５ｍＷの削減が可能となった。
【００６９】
以上のように、例え電源電圧が低下しても、小さな消費電力によって出力レベルを一定に制御できる高周波電力増幅装置１を提供することができる。
【００７０】
（実施の形態２）
以下、本発明の実施の形態２について、図面を用いて説明する。図２は、本発明の実施の形態２における高周波電力増幅装置１ａのブロック図である。図２において、図１と同一物については、同じ番号を付し、その説明を簡略化している。
【００７１】
また、実施の形態２における動作は、実施の形態１と同様であるので省略する。
【００７２】
図２において、実施の形態１と異なるところは、基準電圧用端子８に入力する基準電圧として、電源端子５とグランドとの間に接続されたレギュレータ３０の出力を用いていることと、制御電圧発生回路部３ａにおいて、負電圧発生回路１５ａを構成するマイクロストリップライン１８の代わりに、チップインダクタ３１を用いたことである。
【００７３】
このようにレギュレータ３０を用いることにより、電源電圧が変動しても基準電圧が一定となるため、実施の形態１と比べて、高周波電力増幅回路部２の利得をさらに精度よく制御できる。
【００７４】
また、マイクロストリップライン１８の代わりにチップインダクタ３１を用いることにより、小型化が図れる。このチップインダクタ３１は、入力端子９から入力される９１５ＭＨｚの周波数に対して１／２波長となるものを用いている。
【００７５】
具体的には、チップインダクタ３１は、測定周波数１００ＭＨｚにおいて、５６ｎＨのインダクタ値を持つチップコイル（松下電子部品株式会社製ＥＬＪＦＡ５６ＮＪＦ）を用いている。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
本発明にかかる高周波電力増幅装置は、例え電源電圧が変動しても、少ない消費電力によって出力レベルを一定に制御することができるので、携帯電話、通信機器等に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の実施の形態１における高周波電力増幅装置のブロック図
【図２】本発明の実施の形態２における高周波電力増幅装置のブロック図
【図３】同、電源電圧に対する消費電力の特性図
【図４】同、電源電圧に対する送信電力の特性図
【図５】従来の高周波電力増幅装置のブロック図
【図６】同、電源電圧に対する消費電力の特性図
【図７】同、電源電圧に対する送信電力の特性図
【符号の説明】
【００７８】
１  高周波電力増幅装置
２  高周波電力増幅回路部
３  制御電圧発生回路部
４  利得制御回路部
５  電源端子
８  基準電圧用端子
９  入力端子
１０  利得制御用端子
１１  出力端子
【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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