(57)【要約】  【課題】  低コスト化かつ低消費電力化を図り、送信周波数帯を新たに追加しても高周波増幅器を別途設ける必要の無い高周波回路装置を提供する。  【解決手段】  ２００MHz以上離れた複数の送信周波数帯の信号を増幅する広帯域用の高周波増幅器１８を少なくとも１つ含み、高周波電力をアンテナから送信するための送信用増幅回路と、同時送受信を実現するデュプレクサ３１、３２と、広帯域用の高周波増幅器とアンテナ７との間でデュプレクサを挟んで設けられ、同時送受信時にオンになる前段および後段のスイッチ回路２１、８と、送信用増幅回路の電源端子に振幅変調電圧を供給する電源振幅変調器１０とを備えた構成を有している。【選択図】  図１
2005244826.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の送信周波数帯が存在する広帯域符号分割多重アクセス（W-CDMA）または符号分割多重アクセス（CDMA）方式に対応した高周波回路装置であって、
２００MHz以上離れた複数の送信周波数帯の信号を増幅する広帯域用の高周波増幅器を少なくとも１つ含み、高周波電力をアンテナから送信するための送信用増幅回路と、
同時送受信を実現するデュプレクサと、
広帯域用の前記高周波増幅器と前記アンテナとの間で前記デュプレクサを挟んで設けられ、同時送受信時にオンになる前段および後段のスイッチ回路と、
前記送信用増幅回路の電源端子に振幅変調電圧を供給する電源振幅変調器とを備えたことを特徴とする高周波回路装置。
【請求項２】
前記送信増幅回路の高周波増幅器は、可変利得のドライバー増幅器を備えた請求項１記載の高周波回路装置。
【請求項３】
前記高周波回路装置は、前記デュプレクサと前記前段のスイッチ回路との間にローパスフィルターを備えた請求項１または２記載の高周波回路装置。
【請求項４】
前記送信用増幅回路の高周波増幅器は、信号入力端子に送信信号の位相情報が供給され、前記電源端子に前記電源振幅変調器から送信信号の振幅情報に応じた前記振幅変調電圧が供給され、ポーラー変調またはポーラーループ変調される請求項１から３のいずれか一項記載の高周波回路装置。
【請求項５】
前記デュプレクサは、送信通過帯域から２００MHz以上離れた周波数帯域を１０dBc以上抑圧する送信遮断特性を有する請求項１から４のいずれか一項記載の高周波回路装置。
【請求項６】
広帯域用の前記高周波増幅器は、無線ローカルエリアネットワーク（無線LAN）規格に対応した送信周波数帯の信号を増幅して前記後段のスイッチ回路に直接供給することにより、前記高周波回路装置は、前記W-CDMAまたはCDMA以外の周波数帯域で動作する請求項１から５のいずれか一項記載の高周波回路装置。
【請求項７】
広帯域用の前記高周波増幅器は、直交周波数分割多重（OFDM）方式に対応した送信周波数帯のマルチキャリア変調信号を増幅して前記後段のスイッチ回路に直接供給することにより、前記高周波回路装置は、前記W-CDMAまたはCDMA以外の周波数帯域で動作する請求項１から６のいずれか一項記載の高周波回路装置。
【請求項８】
前記送信用増幅回路は、１つの広帯域用の高周波増幅器を備え、当該広帯域用の高周波増幅器は、帰還回路を有する最終増幅段を備えた請求項１から７のいずれか一項に記載の高周波回路装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高周波無線機、特に携帯電話等の移動体通信装置の送受信部における高周波回路装置、特に高周波電力送信用の半導体増幅回路（以下、送信用増幅回路と略称する）および複数の周波数帯域を切り換えるスイッチ回路を有するマルチバンド高周波回路装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話などで、W-CDMA（Wideband-Code Division Multiple Access）方式あるいはCDMA（Code Division Multiple Access）方式のシステムにて、複数の２００MHz以上離れた帯域、例えば、２GHzと１．７GHz、１．４から１．５GHz帯域、あるいは８００から９００MHz帯域が存在し、複数の帯域を用いる携帯電話では、高周波電力をアンテナから送信する送信用増幅回路が、それぞれの帯域で個別の高周波増幅器を用いて構成される。この理由としては、従来の直交変調信号を受ける線形の高周波増幅器に広い帯域で線形増幅動作をさせると著しく消費電流が増加するからである。
【０００３】
また、携帯電話に無線LAN（Local Area Network）機能を持たせた場合、その周波数が２．４GHz帯や５GHz帯であることもあって、高周波増幅器がさらにその個数だけ必要であった。
【０００４】
（従来例１）
図６は、従来の高周波回路装置の一構成例を示すブロック図である。図６に示すように、送信用増幅回路の高周波増幅器１には、８００MHz〜９００MHz帯のW-CDMAの送信信号Ｔｘ（０．８）が入力されて増幅される。また、送信用増幅回路の高周波増幅器２には、１．９GHzから２．０GHzのW-CDMAの送信信号Ｔｘ（２）が入力されて増幅される。
【０００５】
これら複数の帯域の送信信号は、高周波増幅器１、２で増幅された後、ローパスフィルター（ＬＰＦ）でその２倍、３倍などの高調波成分の信号が取り除かれ、アイソレータ２７、２７を介して、同時送受信できるための送信信号と受信信号を分けるフィルターであるデュプレクサ（共用器）９、９に入力される。また、アイソレータ２７は、アンテナ７が金属や人間の頭に近づいてインピーダンスが５０オームからずれて、高周波増幅器１、２の動作で歪特性が悪くなるのを避けるために使われる。
【０００６】
また、送信帯域を切り替えるマルチスイッチ回路８が、アンテナ７とデュプレクサ９との間に接続されて、送信帯域を選択してアンテナ７に供給する。一方、受信時には、マルチスイッチ回路８が受信帯域を選択し、アンテナ７からマルチスイッチ回路８を介してデュプレクサ９、９に受信信号が供給されて、それぞれＳＡＷフィルター（ＳＡＷ）１１、１１、低雑音増幅器（ＬＮＡ）１２、１２介して、受信信号Ｒｘ（０．８）、Ｒｘ信号（２）として受信される。ＳＡＷフィルター１１は、デュプレクサ９の受信側を一つのフィルターとして構成されることもある。高周波のマルチスイッチ回路８はGaAsスイッチで構成される。なお、マルチスイッチ回路８はピンダイオードで構成されることもある。
【０００７】
（従来例２）
図７は、３周波数帯域の高周波増幅器を含む従来の高周波回路装置の一構成例を示すブロック図である。図７に示すように、従来例２は、従来例１の送信信号に加えて、１．７GHzのW-CDMAの送信信号Ｔｘ（１．７）が高周波増幅器３０に入力されて増幅される。２GHz帯および８００から９００MHz帯と同様に、送信信号Ｔｘ（１．７）は、高周波増幅器３０で増幅された後、ローパスフィルター（ＬＰＦ）でその２倍、３倍などの高調波成分の信号が取り除かれ、アイソレータ２７を介して、同時送受信を実現するためのデュプレクサ（共用器：ＤＵＴ）９に入力される。
【０００８】
また、従来例１と同様に、送信帯域を切り替えるマルチスイッチ回路８が、アンテナ７とデュプレクサ９との間に接続されて、送信帯域を選択してアンテナ７に供給する。一方、受信時には、マルチスイッチ回路８が受信帯域を選択し、アンテナ７からマルチスイッチ回路８を介してデュプレクサ９に受信信号が供給されて、ＳＡＷフィルター（ＳＡＷ）１１、低雑音増幅器（ＬＮＡ）１２介して、受信信号Ｒｘ（１．７）として受信される。
【０００９】
ここで、高周波増幅器１、２、３０は、GaAsのFETや、HBT（ヘテロバイポーラトランジスタ）、SiGeのHBTで構成される。
【００１０】
（従来例３）
図８は、無線LAN（Local Area Network）に対応した３周波数帯域の高周波増幅器を含む従来の高周波回路装置の一構成例を示すブロック図である。
【００１１】
OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplex）などマルチキャリア変調した無線LANの信号を本システムで送信する場合は、周波数と動作の違いから、２．４GHz周波数帯の無線LAN用の高周波増幅器４が、W-CDMA用の高周波増幅器１、２とは別に必要となる。この理由としては、周波数の差ばかりでなく、出力が携帯電話の１／１０から１／１００程度と小さいために、W-CDMAと同様の直交変調信号の２．４GHz無線LAN信号Ｔｘ（２．４）が入力される線形動作の高周波増幅器４として携帯電話用の高周波増幅器を用いると、５から１０倍もの電流が消費されてしまうからである。無線LAN動作としては、マルチスイッチ回路により送信か受信動作を選択し、受信の際は、無線LAN用低雑音受信増幅器２９から受信信号Ｒｘ（２．４）が出力される。
【００１２】
２．４GHz〜２．７GHzMHz帯のW-CDMA，TD-CDMA，TD-SCDMA方式の信号がある場合も、上記の無線LAN用と同様である。
【特許文献１】特開２００２−１３５１５７号公報
【特許文献２】特開２００２−２０８８６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、従来のような構成では、W-CDMA方式の周波数帯域が２つ、３つ、４つと増えるにつれ、その数だけの高周波増幅器が必要となり、従来の帯域が１つか２つの携帯電話の場合と比較して、２から３倍高価になる上、アイソレータをそれぞれの帯域に対して設ける必要があるためにさらに高価になり、結果として３から５倍近いコストアップになる、という問題があった。
【００１４】
また、アイソレータによりW-CDMA用の高周波増幅器の電流も約２０%分損失し、４０から７０ｍＡ余分に消費する、という問題が生じる。
【００１５】
また、無線LAN機能を追加すると、無線LAN用の高周波増幅器が別に必要である、という問題があった。
【００１６】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、低コスト化かつ低消費電力化を図り、送信周波数帯を新たに追加しても高周波増幅器を別途設ける必要の無い高周波回路装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
前記の目的を達成するため、本発明に係る高周波回路装置は、複数の送信周波数帯が存在するW-CDMAまたはCDMA方式に対応した高周波回路装置であって、２００MHz以上離れた複数の送信周波数帯の信号を増幅する広帯域用の高周波増幅器を少なくとも１つ含み、高周波電力をアンテナから送信するための送信用増幅回路と、同時送受信を実現するデュプレクサと、広帯域用の高周波増幅器とアンテナとの間でデュプレクサを挟んで設けられ、同時送受信時にオンになる前段および後段のスイッチ回路と、送信用増幅回路の電源端子に振幅変調電圧を供給する電源振幅変調器とを備えた構成を有している。また、デュプレクサは、送信通過帯域から２００MHz以上離れた周波数帯域を１０dBc以上抑圧する送信遮断特性を有する。さらに、送信用増幅回路の高周波増幅器は、信号入力端子に送信信号の位相情報が供給され、電源端子に電源振幅変調器から送信信号の振幅情報に応じた振幅変調電圧が供給され、ポーラー変調またはポーラーループ変調される。
【００１８】
上記の構成によれば、W-CDMA方式の２つ、３つまたは４つ以上の周波数帯域に対応した携帯電話の高周波回路装置が、１または２個という少ない数の高周波増幅器で実現でき、またそれぞれの周波数帯域に対応したアイソレータを全廃できるために、高周波増幅器とアイソレータに関して、１／３から１／５倍に低コスト化できる。また、アイソレータによる損失をなくすことで、W-CDMA動作の高周波増幅器の消費電流を２０％程度、すなわち４０から７０ｍＡ減らすことができる。
【００１９】
また、無線LAN機能の追加に対しても、広帯域用の高周波増幅器が、無線LANに対応した送信周波数帯の信号を増幅して後段のスイッチ回路に直接供給し、ポーラー変調またはポーラーループ変調することで実現できる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、低コスト化（１／３から１／５）かつ低消費電力化（約２０％削減）を図り、送信周波数帯を新たに追加しても高周波増幅器を別途設ける必要の無い高周波回路装置を提供することが可能となり、その効果は絶大である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２２】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る高周波回路装置の一構成例を示すブロック図である。
【００２３】
まず、図１に示すように、本実施形態の高周波回路装置において、送信用増幅回路を構成する高周波増幅器１、１８は、それらの電源端子に電源振幅変調器１０から振幅信号ＡＳ  Ｔｘに応じた振幅変調電圧が供給され、基本的にポーラー変調またはポーラーループ変調動作を行う。
【００２４】
つまり、本実施形態は、従来の直交変調動作で実現した多数の送信信号帯域に対してそれぞれで動作する線形動作の高周波増幅器とアイソレータを用いる従来例に対して、まず、W-CDMA動作をすべてポーラー変調もしくはポーラーループ変調する。このために、高周波増幅器には位相信号が入力されて、さらに、電源端子に振幅変調電圧が入力される。これにより、従来の線形増幅器が不要となり、ポーラー変調動作の高周波増幅器は、飽和動作の高周波増幅器で実現できるため、非常に広帯域な高周波増幅器が実現される。
【００２５】
さらに、ポーラー変調化するためには、現行の高周波化する半導体技術で高周波動作化する高周波振幅変調器１０、また後述のアイソレータを削除する際に他の周波数への影響を避けるデュプレクサ（共用器）の設計により実現可能となる。
【００２６】
以下、本実施形態の高周波回路装置について具体的に説明する。
【００２７】
図１において、W-CDMA方式の８００−９００MHz帯の位相信号ＰＳ  Ｔｘ（０．８）が高周波増幅器１により増幅される。一方、W-CDMA方式の１７００から２１００MHzの位相信号ＰＳ  Ｔｘ（１．７−２）は、広帯域用の高周波増幅器１８により増幅される。ポーラー変調あるいはポーラーループ変調のために、このような広帯域の高周波増幅器が飽和動作で実現可能となる。また、高周波増幅器１、１８は、利得制御可能なドライバー増幅器５を内蔵し、W-CDMA方式のダイナミックレンジの拡大を行う。また、ポーラー変調のために高周波増幅器１、１８の電源端子には、電源振幅変調器１０から送信信号の振幅情報に応じた振幅変調電圧が入力される。
【００２８】
高周波増幅器１８の出力信号は、前段のスイッチ回路２１、２１を介してデュプレクサ３２、３３に入力される。このデュプレクサは、送受信を同時に行うための周波数帯によって切り分けるフィルターである。アンテナ７が金属や人間の頭に近づきインピーダンスが５０オームからずれて、高周波増幅器１８のW-CDMA動作での歪特性が悪化するのはポーラー変調動作で避けることができる。これに加えて、他の携帯電話や基地局からの送信信号や受信信号がアンテナ７から高周波増幅器１や１８に逆流して、他の周波数帯に妨害波を発生するなど悪影響を及ぼすのを避けるために、デュプレクサ３１、３２、３３は、それぞれ８００−９００MHz帯あるいは９００−１０００MHz帯や１．７GHz帯や２GHz帯あるいは１．９−２GHz帯などの本来高周波増幅器からの信号を通過させるとき、前段のスイッチ回路２１で選択されるが、送信帯域の信号から２００MHz以上離れた信号を10dBc以上抑圧する遮断特性をも持たせることで、従来ではアイソレータが果たしたこの抑圧機能によりアイソレータを省略することを実現し、ポーラー変調化あるいはポーラーループ変調化できる。
【００２９】
例えば、１．７GHz用のデュプレクサ３３は、アンテナ７から入る１．４−１．５GHzの外部からの他の携帯電話送信信号を１０dBc以上抑圧し、高周波増幅器１８が出力する１．７GHz帯の送信信号と生じる２GHz帯周辺の妨害信号がアンテナ７から出て、他の携帯電話の２GHｚ帯の受信信号の妨害や送信信号の妨害にならないようにする。
【００３０】
あるいは、例えば、１．７GHz用のデュプレクサ３３は、アンテナ７から入る２−２．１GHzの外部からの他の携帯電話送信信号を１０dBc以上抑圧し、高周波増幅器１８が出力する１．７GHzの送信信号と生じる１．４−１．５GHz帯周辺の妨害信号がアンテナ７から出て、他の携帯電話の１．４−１．５GHz帯の受信信号の妨害や送信信号の妨害にならないようにする。
【００３１】
さらに、デュプレクサ３２、３３とアンテナ７との間に、どの周波数帯域で送受信させるかの選択を行う後段のスイッチ回路（マルチスイッチ）８を設けて、切替可能な構成とする。これら前段のスイッチ回路２１や後段のスイッチ回路８としてはGaAsの高周波スイッチ（ＳＷ）が用いられる。また、この高周波スイッチはピンダイオードで構成されることもある。また、高周波増幅器１、１８からの高調波を抑圧するためにローパスフィルター（ＬＰＦ）６が用いられる。高周波増幅器１、１８は、GaAsのFETやHBT（ヘテロバイポーラトランジスタ）やSiGeのHBTで構成され、飽和アンプとしてもよいので、シリコンのMOS FETやバイポーラトランジスタが用いられることもある。
【００３２】
受信時には、表面弾性波（ＳＡＷ）フィルター１１で周波数を限定するが、デュプレクサ３１、３２、３３のフィルター特性を強めて、デュプレクサでＳＡＷフィルターの役割を担うこともある。
【００３３】
以上のように、本実施形態によれば、図７に示す従来例２と比較して、高周波増幅回路の数を３個から２個に削減することができ、さらに、アイソレータも省けるので、コストが約半減できる。また、アイソレータが無いことでの出力損失低減とポーラー変調で飽和動作が可能になることで、W-CDMA等CDMA動作の高周波増幅器の電流を３０％-８０％程度も低減することができる。
【００３４】
（第２の実施形態）
図２は、本発明の第２の実施形態に係る高周波回路装置の一構成例を示すブロック図である。
【００３５】
図２に示すように、本実施形態は、第１の実施形態に対して、さらに１．４GHzから１．５GHz帯の周波数帯域のW-CDMAを含む場合を想定している。本実施形態では、広帯域用の高周波増幅器を、さらに飽和特性を活かして広帯域化して１．５GHz−２GHz帯動作の高周波増幅器２９とする。高周波増幅器２９には、１．５−２GHz帯の位相信号ＰＳ  Ｔｘ（１．５−２）が入力される。
【００３６】
また、アンテナ７と高周波増幅器２９との間には、デュプレクサ３４が前段のスイッチ回路２１と後段のスイッチ回路（マルチスイッチ）８に挟まれて設けられる。この際、１．５GHz用のデュプレクサ３４は、アンテナ７から入る外部からの他の携帯電話の８００−９００MHz帯の送信信号を１０dBc以上抑圧し、高周波増幅器２９から出力される１．４−１．５GHzの送信信号と生じる２GHｚ周辺の妨害信号がアンテナ７から出て、他の携帯電話の２GHｚ帯の受信信号の妨害や送信信号の妨害にならないようにする。
【００３７】
以上のように、本実施形態によれば、従来では４つ必要であった高周波増幅器を２個に削減することができ、さらに、アイソレータも省けるので、コストが約１／３以下に低減できる。また、アイソレータが無いことでの出力損失低減とポーラー変調で飽和動作が可能になることで、W-CDMA等CDMA動作の高周波増幅器の電流を３０％−８０％程度も低減することができる。
【００３８】
（第３の実施形態）
図３は、本発明の第３の実施形態に係る高周波回路装置の一構成例を示すブロック図である。
【００３９】
まず、図３に示すように、本実施形態は、第１の実施形態と比較して、さらに８００MHzから２GHz帯の周波数帯域のW-CDMAをすべて一つの高周波増幅器２０で実現する場合を想定している。本実施形態では、高周波増幅器２０の最終増幅段に帰還回路３５を内蔵することで広帯域化して８００MHz−２GHz動作を可能にしている。帰還回路３５は通常、抵抗成分と直流カットの容量で構成される。高周波増幅器２０には、８００MHz−２GHz帯の位相信号ＰＳ  Ｔｘ（０．８−２）が入力される。
【００４０】
また、アンテナ７と高周波増幅器２０との間には、各帯域のデュプレクサ３１、３２、３３が、前段のスイッチ回路２１と後段のスイッチ回路（マルチスイッチ）８に挟まれて設けられる。この際、各デュプレクサが、第１および第２の実施形態と同様に抑圧特性を持ち、他の携帯電話からの送信信号がアンテナ７から入力して妨害信号が高周波増幅器２０で発生してアンテナ７から出ることを抑制する。
【００４１】
以上のように、本実施形態によれば、従来では３つ必要であった高周波増幅器を１個に削減できて、さらに、アイソレータも省けるので、コストを約１／４以下に低減できる。また、アイソレータが無いことでの出力損失低減とポーラー変調で飽和動作が可能になることで、W-CDMA等CDMA動作の高周波増幅器の電流を３０％−８０％程度も低減することができる。
【００４２】
なお、W-CDMAが２．５−２．７GHz帯まで拡張されるか、もしくは、TD-CDMAやTD-SCDMAになっても、８００MHz−２．７GHzの高周波増幅器を用いることで同様に考えられるのは言うまでもない。
【００４３】
（第４の実施形態）
図４は、本発明の第４の実施形態に係る高周波回路装置の一構成例を示すブロック図である。
【００４４】
図３に示す第３の実施形態では、ローパスフィルター（ＬＰＦ）２３が１．７GHz帯や２GHz帯の送信信号の２倍、３倍の高調波成分を減衰させるために、約３GHz以上の信号を十分抑圧するが、１．７GHz帯と２GHz帯の送信信号が高周波増幅器２０からデュプレクサ３３、３２に到達するまでに２個のスイッチ回路２１を通過するので、損失が大きかった。
【００４５】
そこで、本実施形態では、図４に示すように、１．７GHz帯と２GHz帯のローパスフィルター（ＬＰＦ）２４、２３をそれぞれスイッチ回路２１とデュプレクサ３３、３２との間に配置して、それぞれ１．７GHz帯や２GHz帯の送信信号の２倍、３倍の高調波成分を減衰させる特性を持たせた。これにより、１．７GHz帯と２GHz帯の送信信号が高周波増幅器２０からデュプレクサ３３、３２に到達するまでに１個のスイッチ回路２１しか通過しないので、損失を０．２dBから０．３dB小さくすることが出来る。
【００４６】
以上のように、本実施形態によれば、従来では３つ必要であった高周波増幅器を１個に削減することができ、さらに、アイソレータも省けるので、コストを約１／４以下に低減できる。さらに、第３の実施形態に対して、１．７GHz帯と２GHz帯の高周波増幅器の出力損失を約１０％低減できるので、さらに１０％程度も高周波増幅器の電流を低減することができる。
【００４７】
なお、第３および第４の実施形態では、１．４−１．５GHz帯のW-CDMAを用いないで説明したが、これを使用する場合は、図２に示すように、１．４−１．５GHz用のデュプレクサを含む回路を高周波増幅器とアンテナの間に追加することで実現できることは明らかである。
【００４８】
（第５の実施形態）
図５は、本発明の第５の実施形態に係る高周波回路装置の一構成例を示すブロック図である。
【００４９】
図５に示すように、第１から第４の実施形態に対して、携帯電話にOFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplex）などマルチキャリア変調した信号の無線LANの信号を本システムで送信する場合は、周波数と動作の違いから、出力がW-CDMA動作の携帯電話の送信出力より１０分の１から１００分の１であるが、これは、電源振幅変調器１０の振幅幅で制御して実現すれば、ポーラー変調あるいはポーラーループ変調で同一の高周波増幅器を用いて実現できる。この際、本実施形態では、高周波増幅器３０の出力信号を後段のスイッチ回路（マルチスイッチ）８に直接供給するワイヤレスLAN用送信信号路２７を設けることで、マルチスイッチ２８による切り替えで通信可能となる。さらに、ワイヤレスLAN用受信増幅器２９がＳＡＷフィルター１１を介してマルチスイッチ８に接続され、これによりワイヤレスLAN受信時には、受信信号Ｒｘ（ＬＡＮ）として受信される。
【００５０】
この際、１．７GHz用デュプレクサ３３は、アンテナ７から入る外部からの他の携帯電話の８００−９００MHz帯あるいは９００−１０００MHz帯の送信信号を１０dBc以上抑圧し、高周波増幅器３０から出力される１．７GHz帯の送信信号と生じる２．４GHz周辺あるいは２．５GHz−２．７GHz帯の妨害信号がアンテナ７から出て、２．４GHz帯あるいは２．５GHz−２．７GHz帯の受信信号の妨害や送信信号の妨害にならないようにする。
【００５１】
また、２GHz用デュプレクサ３２は、アンテナ７から入る外部からの他の携帯電話の１．４−１．５GHz帯の送信信号を１０dBc以上抑圧し、高周波増幅器３０から出力される２GHzの送信信号と生じる２．４GHz−２．５GHz帯周辺の妨害信号がアンテナ７から出て、２．４GHz−２．５GHz帯の受信信号の妨害や送信信号の妨害にならないようにする。つまり、２．４GHzの無線LANの受信信号／送信信号、さらに２．５GHz−２．７GHz帯のW-CDMA,TD-CDMA,TD-SCDMA等の受信信号／送信信号の妨害にならないようになる。
【００５２】
また、２．４GHz帯や5GHz帯の無線LAN機能の追加は周波数が離れているため、従来では、一つの高周波増幅器で実現することは困難であった。しかしながら、本実施形態によれば、従来では必要であった２．４GHz帯の無線LAN用の高周波増幅器を無くすことができる。
【００５３】
ここではW-CDMAを中心に説明したが、複数帯域を用いるCDMA携帯電話やW-CDMAとCDMA共用機でも同様の効果があることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明に係る高周波回路装置は、低コスト化（１／３から１／５）かつ低消費電力化（約２０％削減）を図り、送信周波数帯を新たに追加しても高周波増幅器を別途設ける必要が無いという利点を有し、複数の周波数帯域を用いるW-CDMA携帯電話システム、８００−９００MHz、１．４−１．５GHz、１．６−１．８GHz、１．９−２．０GHz、２．５−２．７GHzの周波数帯域を用いるW-CDMA携帯電話に有用である。さらに、このW-CDMA携帯電話に２．４GHz帯の無線LAN機能が追加した多機能携帯電話に有用である。さらには、２．５−２．７GHz帯のW-CDMA，TD-CDMA，TD-SCDMAを追加した携帯電話に有効である。またさらに、複数帯域のCDMA携帯電話やW-CDMA，LAN，CDMAの混用携帯電話にも有効である。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る高周波回路装置の一構成例を示すブロック図
【図２】本発明の第２の実施形態に係る高周波回路装置の一構成例を示すブロック図
【図３】本発明の第３の実施形態に係る高周波回路装置の一構成例を示すブロック図
【図４】本発明の第４の実施形態に係る高周波回路装置の一構成例を示すブロック図
【図５】本発明の第５の実施形態に係る高周波回路装置の一構成例を示すブロック図
【図６】従来例１の高周波回路装置の一構成例を示すブロック図
【図７】従来例２の高周波回路装置の一構成例を示すブロック図
【図８】従来例３の高周波回路装置の一構成例を示すブロック図
【符号の説明】
【００５６】
１  ８００MHz帯W-CDMA高周波増幅器
５  ドライバー増幅器
６  ローパスフィルター（ＬＰＦ）
７  アンテナ
８、２８  マルチスイッチ（後段のスイッチ回路）
１０  電源振幅変調器
１１  ＳＡＷフィルター
１２  低雑音増幅器（ＬＮＡ）
１８  １．７−２GHz帯W-CDMA高周波増幅器
２０  ８００MHz−２GHz帯W-CDMA高周波増幅器
２１  前段のスイッチ回路
２２  前段のスイッチ回路
２３  ローパスフィルター（ＬＰＦ）
２４  ローパスフィルター（ＬＰＦ）
２７  ワイヤレスLAN用送信信号路
３０  ８００MHz−２．５GHz帯W-CDMAかつ無線LAN用高周波増幅器
３１  ８００−１０００MHz帯用デュプレクサ
３２  １．９−２．１GHz帯用デュプレクサ
３３  １．７GHz帯用デュプレクサ
３４  １．４−１．５GHz帯用デュプレクサ
３５  帰還回路
【図１】
2005244826.tif 000003
【図２】
2005244826.tif 000004
【図３】
2005244826.tif 000005
【図４】
2005244826.tif 000006
【図５】
2005244826.tif 000007
【図６】
2005244826.tif 000008
【図７】
2005244826.tif 000009
【図８】
2005244826.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成16年11月10日(2004.11.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の送信周波数帯が存在する広帯域符号分割多重アクセス（W-CDMA）または符号分割多重アクセス（CDMA）方式に対応した高周波回路装置であって、
２００MHz以上離れた複数の送信周波数帯の信号を増幅する広帯域用の高周波増幅器を少なくとも１つ含み、高周波電力をアンテナから送信するための送信用増幅回路と、
同時送受信を実現するデュプレクサと、
広帯域用の前記高周波増幅器と前記アンテナとの間で前記デュプレクサを挟んで設けられ、同時送受信時にオンになる前段および後段のスイッチ回路と、
前記送信用増幅回路の電源端子に振幅変調電圧を供給する電源振幅変調器とを備えたことを特徴とする高周波回路装置。
【請求項２】
前記送信増幅回路の高周波増幅器は、可変利得のドライバー増幅器を備えた請求項１記載の高周波回路装置。
【請求項３】
前記高周波回路装置は、前記デュプレクサと前記前段のスイッチ回路との間にローパスフィルターを備えた請求項１または２記載の高周波回路装置。
【請求項４】
前記送信用増幅回路の高周波増幅器は、信号入力端子に送信信号の位相情報が供給され、前記電源端子に前記電源振幅変調器から送信信号の振幅情報に応じた前記振幅変調電圧が供給され、ポーラー変調またはポーラーループ変調される請求項１から３のいずれか一項記載の高周波回路装置。
【請求項５】
広帯域用の前記高周波増幅器は、無線ローカルエリアネットワーク（無線LAN）規格に対応した送信周波数帯の信号を増幅して前記後段のスイッチ回路に直接供給することにより、前記高周波回路装置は、前記W-CDMAまたはCDMA以外の周波数帯域で動作する請求項１から４のいずれか一項記載の高周波回路装置。
【請求項６】
広帯域用の前記高周波増幅器は、直交周波数分割多重（OFDM）方式に対応した送信周波数帯のマルチキャリア変調信号を増幅して前記後段のスイッチ回路に直接供給することにより、前記高周波回路装置は、前記W-CDMAまたはCDMA以外の周波数帯域で動作する請求項１から５のいずれか一項記載の高周波回路装置。
【請求項７】
前記送信用増幅回路は、１つの広帯域用の高周波増幅器を備え、当該広帯域用の高周波増幅器は、帰還回路を有する最終増幅段を備えた請求項１から６のいずれか一項に記載の高周波回路装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
前記の目的を達成するため、本発明に係る高周波回路装置は、複数の送信周波数帯が存在するW-CDMAまたはCDMA方式に対応した高周波回路装置であって、２００MHz以上離れた複数の送信周波数帯の信号を増幅する広帯域用の高周波増幅器を少なくとも１つ含み、高周波電力をアンテナから送信するための送信用増幅回路と、同時送受信を実現するデュプレクサと、広帯域用の高周波増幅器とアンテナとの間でデュプレクサを挟んで設けられ、同時送受信時にオンになる前段および後段のスイッチ回路と、送信用増幅回路の電源端子に振幅変調電圧を供給する電源振幅変調器とを備えた構成を有している。さらに、送信用増幅回路の高周波増幅器は、信号入力端子に送信信号の位相情報が供給され、電源端子に電源振幅変調器から送信信号の振幅情報に応じた振幅変調電圧が供給され、ポーラー変調またはポーラーループ変調される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
高周波増幅器１８の出力信号は、前段のスイッチ回路２１、２１を介してデュプレクサ３２、３３に入力される。このデュプレクサは、送受信を同時に行うための周波数帯によって切り分けるフィルターである。アンテナ７が金属や人間の頭に近づきインピーダンスが５０オームからずれて、高周波増幅器１８のW-CDMA動作での歪特性が悪化するのはポーラー変調動作で避けることができる。これに加えて、他の携帯電話や基地局からの送信信号や受信信号がアンテナ７から高周波増幅器１や１８に逆流して、他の周波数帯に妨害波を発生するなど悪影響を及ぼすのを避けるために、デュプレクサ３１、３２、３３は、それぞれ８００−９００MHz帯あるいは９００−１０００MHz帯や１．７GHz帯や２GHz帯あるいは１．９−２GHz帯などの本来高周波増幅器からの信号を通過させるとき、前段のスイッチ回路２１で選択されるが、送信帯域の信号から２００MHz以上離れた信号を抑圧する遮断特性をも持たせることで、従来ではアイソレータが果たしたこの抑圧機能によりアイソレータを省略することを実現し、ポーラー変調化あるいはポーラーループ変調化できる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
例えば、１．７GHz用のデュプレクサ３３は、アンテナ７から入る１．４−１．５GHzの外部からの他の携帯電話送信信号を抑圧し、高周波増幅器１８が出力する１．７GHz帯の送信信号と生じる２GHz帯周辺の妨害信号がアンテナ７から出て、他の携帯電話の２GHｚ帯の受信信号の妨害や送信信号の妨害にならないようにする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
あるいは、例えば、１．７GHz用のデュプレクサ３３は、アンテナ７から入る２−２．１GHzの外部からの他の携帯電話送信信号を抑圧し、高周波増幅器１８が出力する１．７GHzの送信信号と生じる１．４−１．５GHz帯周辺の妨害信号がアンテナ７から出て、他の携帯電話の１．４−１．５GHz帯の受信信号の妨害や送信信号の妨害にならないようにする。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
また、アンテナ７と高周波増幅器２９との間には、デュプレクサ３４が前段のスイッチ回路２１と後段のスイッチ回路（マルチスイッチ）８に挟まれて設けられる。この際、１．５GHz用のデュプレクサ３４は、アンテナ７から入る外部からの他の携帯電話の８００−９００MHz帯の送信信号を抑圧し、高周波増幅器２９から出力される１．４−１．５GHzの送信信号と生じる２GHｚ周辺の妨害信号がアンテナ７から出て、他の携帯電話の２GHｚ帯の受信信号の妨害や送信信号の妨害にならないようにする。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５０】
この際、１．７GHz用デュプレクサ３３は、アンテナ７から入る外部からの他の携帯電話の８００−９００MHz帯あるいは９００−１０００MHz帯の送信信号を抑圧し、高周波増幅器３０から出力される１．７GHz帯の送信信号と生じる２．４GHz周辺あるいは２．５GHz−２．７GHz帯の妨害信号がアンテナ７から出て、２．４GHz帯あるいは２．５GHz−２．７GHz帯の受信信号の妨害や送信信号の妨害にならないようにする。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５１】
また、２GHz用デュプレクサ３２は、アンテナ７から入る外部からの他の携帯電話の１．４−１．５GHz帯の送信信号を抑圧し、高周波増幅器３０から出力される２GHzの送信信号と生じる２．４GHz−２．５GHz帯周辺の妨害信号がアンテナ７から出て、２．４GHz−２．５GHz帯の受信信号の妨害や送信信号の妨害にならないようにする。つまり、２．４GHzの無線LANの受信信号／送信信号、さらに２．５GHz−２．７GHz帯のW-CDMA,TD-CDMA,TD-SCDMA等の受信信号／送信信号の妨害にならないようになる。