(57)【要約】【課題】  ポーラ変調において、広帯域かつ低消費電力で変調波信号を送信可能な送信回路を提供する。【解決手段】  送信回路は、送信するデータに基づいて、振幅信号と位相信号とを生成し、振幅信号を低周波振幅信号と高周波振幅信号とに分離する。送信回路は、高周波電圧制御部１０４及び振幅変調部１０５にて高周波振幅信号を用いて位相信号を広帯域に振幅変調し、低周波電圧制御部１０６及び振幅変調部１０７にて低周波振幅信号を用いて位相信号を低消費電力に振幅変調する。【選択図】  図２
2005244950.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信信号として変調波信号を生成する送信回路であって、
送信するデータに基づいて、振幅データ成分からなる振幅信号と、位相データ成分からなる信号とを生成するデータ生成部と、
所定の周波数のしきい値を境界にして、前記振幅信号を低周波振幅信号と高周波振幅信号とに分離する周波数弁別部と、
前記低周波振幅信号又は前記高周波振幅信号の少なくとも一方に応じて出力レベルが制御された電圧を出力する電圧制御部と、
前記位相データ成分からなる信号と前記電圧制御部から出力された電圧とを変調することで、変調波信号を生成する変調部とを備える、送信回路。
【請求項２】
前記データ生成部は、位相データ成分からなる信号として位相信号を生成し、
前記電圧制御部は、
前記高周波振幅信号に応じて出力レベルが制御された電圧を出力する高周波電圧制御部と、
前記低周波振幅信号に応じて出力レベルが制御された電圧を出力する低周波電圧制御部とを備え、
前記変調部は、
前記位相信号を角度変調することで角度変調波信号を出力する角度変調部と、
前記角度変調波信号を前記高周波電圧制御部から出力された電圧によって振幅変調することで変調波信号を出力する高周波振幅変調部と、
前記高周波振幅変調部から出力された変調波信号を前記低周波電圧制御部から出力された電圧によって振幅変調することで、送信する変調波信号を生成する振幅変調部とを備えることを特徴とする、請求項１に記載の送信回路。
【請求項３】
前記データ生成部は、位相データ成分からなる信号として、位相信号を直交座標系で表した直交信号を生成し、
前記電圧制御部は、
前記低周波振幅信号に応じて出力レベルが制御された電圧を出力する低周波電圧制御部を備え、
前記変調部は、
前記直交信号と前記高周波振幅信号とを掛け算する掛け算部と、
前記掛け算部によって掛け算された信号を直交変調することで直交変調信号を出力する直交変調部と、
前記直交変調信号を前記低周波電圧制御部から出力された電圧によって振幅変調することで、変調波信号を生成する振幅変調部とを備えることを特徴とする、請求項１に記載の送信回路。
【請求項４】
前記データ生成部は、位相データ成分からなる信号として位相信号を生成し、
前記電圧制御部は、
前記低周波振幅信号に応じて出力レベルが制御された電圧を出力する低周波電圧制御部と、
前記高周波振幅信号と前記低周波電圧制御部から出力された電圧とに応じて出力レベルが制御された電圧を出力する高周波電圧制御部と、
前記変調部は、
前記位相信号を角度変調することで角度変調波信号を出力する角度変調部と、
前記角度変調波信号を前記高周波電圧制御部から出力された電圧によって振幅変調することで、変調波信号を生成する振幅変調部とを備えることを特徴とする、請求項１に記載の送信回路。
【請求項５】
前記周波数弁別部は、前記振幅信号から所定の周波数より低い成分を抽出することで、低周波振幅信号を出力し、前記振幅信号から前記低周波振幅信号を割り算することで高周波振幅信号を出力することを特徴とする、請求項１に記載の送信回路。
【請求項６】
前記周波数弁別部は、
前記振幅信号から所定の周波数より低い成分を抽出することで、低周波振幅信号を出力するローパスフィルタと、
前記振幅信号から前記低周波振幅信号を割り算することで高周波振幅信号を出力する割り算部とを備えることを特徴とする、請求項１に記載の送信回路。
【請求項７】
前記高周波電圧制御部は、シリーズレギュレータであることを特徴とする、請求項２又は４に記載の送信回路。
【請求項８】
前記低周波電圧制御部は、スイッチングレギュレータであることを特徴とする、請求項２〜４のいずれかに記載の送信回路。
【請求項９】
前記低周波電圧制御部は、
前記低周波振幅信号をパルス変換することでパルス信号を出力するパルス変換部と、
前記パルス信号を増幅することでパルス信号に応じて出力レベルが制御された電圧を出力する増幅器と、
前記増幅器によって出力された電圧から前記パルス変換部で発生した雑信号であるスプリアス信号を除去した電圧を出力するローパスフィルタとを備えることを特徴とする、請求項８に記載の送信回路。
【請求項１０】
前記周波数弁別部は、前記振幅変調部から送信される信号の出力レベルが所定の信号強度を定めたしきい値より小さいときは、信号の出力レベルに応じて、前記所定の周波数のしきい値を段階的に小さくすることを特徴とする、請求項２〜４のいずれかに記載の送信回路。
【請求項１１】
前記変調部は、前記振幅変調部から出力された変調波信号を分配する分配器をさらに備え、
前記電圧制御部は、
前記分配器によって分配された変調波信号から包絡線を検出することで、変調後の振幅信号を出力する包絡線検波部と、
前記データ生成部によって生成された振幅信号と、前記包絡線検波部から出力された変調後の振幅信号とを比較することで、変調後の振幅信号に含まれる低周波振幅信号と高周波振幅信号との間の遅延時間又は大きさの少なくとも一方のずれを測定し、測定されたずれを無くすように制御する指示を出す制御部と、
前記制御部の指示に従って、前記周波数弁別部によって分離された低周波振幅信号と高周波振幅信号との出力タイミング又は大きさの少なくとも一方を補正する補正部とをさらに備えることを特徴とする、請求項２〜４のいずれかに記載の送信回路。
【請求項１２】
前記電圧制御部は、
前記高周波電圧制御部から出力された振幅信号によって制御された電圧を分配する分配器と、
前記データ生成部によって生成された振幅信号と、前記分配器によって分配された電圧に含まれる変調後の振幅信号とを比較することで、変調後の振幅信号に含まれる低周波振幅信号と高周波振幅信号との間の遅延時間又は大きさの少なくとも一方のずれを測定し、測定されたずれを無くすように制御する指示を出す制御部と、
前記制御部の指示に従って、前記周波数弁別部によって分離された低周波振幅信号と高周波振幅信号との出力タイミング又は大きさの少なくとも一方を補正する補正部とをさらに備えることを特徴とする、請求項４に記載の送信回路。
【請求項１３】
前記電圧制御部は、
前記高周波電圧制御部から出力された高周波振幅信号によって制御された電圧を分配する第１の分配器と、
前記低周波電圧制御部から出力された低周波振幅信号によって制御された電圧を分配する第２の分配器と、
前記データ生成部によって生成された振幅信号を基準にして、前記第１の分配器と前記第２の分配器とによって分配された電圧に含まれる高周波振幅信号と低周波振幅信号との間の遅延時間又は大きさの少なくとも一方のずれを測定し、測定されたずれを無くすように制御する指示を出す制御部と、
前記制御部の指示に従って、前記周波数弁別部によって分離された低周波振幅信号と高周波振幅信号との出力タイミング又は大きさの少なくとも一方を補正する補正部とをさらに備えることを特徴とする、請求項２に記載の送信回路。
【請求項１４】
前記変調部は、前記直交変調部から出力された直交変調信号を分配する第１の分配器をさらに備え、
前記電圧制御部は、
前記低周波電圧制御部から出力された低周波振幅信号によって制御された電圧を分配する第２の分配器と、
前記第１の分配器によって分配された直交変調信号から包絡線を検出することで、変調後の振幅信号を出力する包絡線検波部と、
前記データ生成部によって生成された振幅信号を基準にして、前記包絡線検波部によって出力された変調後の振幅信号に含まれる高周波振幅信号と、前記第２の分配器によって分配された電圧に含まれる低周波振幅信号との間の遅延時間又は大きさの少なくとも一方のずれを測定し、測定されたずれを無くすように制御する指示を出す制御部と、
前記制御部の指示に従って、前記周波数弁別部によって分離された低周波振幅信号と高周波振幅信号との出力タイミング又は大きさの少なくとも一方を補正する補正部とをさらに備えることを特徴とする、請求項３に記載の送信回路。
【請求項１５】
前記変調部は、前記振幅変調部から出力された変調波信号を分配する分配器をさらに備え、
前記電圧制御部は、
前記分配器によって分配された変調波信号から包絡線を検出することで、変調後の振幅信号を出力する包絡線検波部と、
所定の周波数のしきい値を境界にして、前記変調後の振幅信号を変調後の低周波振幅信号と高周波振幅信号とに分離する変調周波数弁別部と、
前記周波数弁別部によって分離された高周波振幅信号と低周波振幅信号とを基準にして、前記変調周波数弁別部によって分離された変調後の高周波振幅信号と低周波振幅信号との間の遅延時間又は大きさの少なくとも一方のずれを測定し、測定されたずれを無くすように制御する指示を出す制御部と、
前記制御部の指示に従って、前記周波数弁別部によって分離された低周波振幅信号と高周波振幅信号との出力タイミング又は大きさの少なくとも一方を補正する補正部とをさらに備えることを特徴とする、請求項２〜４のいずれかに記載の送信回路。
【請求項１６】
前記補正部は、前記制御部の指示に従って、前記周波数弁別部によって分離された低周波振幅信号又は高周波振幅信号の少なくとも一方の出力タイミングを遅らせることで、前記遅延時間のずれを無くすことを特徴とする、請求項１１に記載の送信回路。
【請求項１７】
前記補正部は、前記制御部の指示に従って、前記周波数弁別部によって分離された低周波振幅信号又は高周波振幅信号の少なくとも一方の出力タイミングを遅らせることで、前記遅延時間のずれを無くすことを特徴とする、請求項１２に記載の送信回路。
【請求項１８】
前記補正部は、前記制御部の指示に従って、前記周波数弁別部によって分離された低周波振幅信号又は高周波振幅信号の少なくとも一方の出力タイミングを遅らせることで、前記遅延時間のずれを無くすことを特徴とする、請求項１３に記載の送信回路。
【請求項１９】
前記補正部は、前記制御部の指示に従って、前記周波数弁別部によって分離された低周波振幅信号又は高周波振幅信号の少なくとも一方の出力タイミングを遅らせることで、前記遅延時間のずれを無くすことを特徴とする、請求項１４に記載の送信回路。
【請求項２０】
前記補正部は、前記制御部の指示に従って、前記周波数弁別部によって分離された低周波振幅信号又は高周波振幅信号の少なくとも一方の出力タイミングを遅らせることで、前記遅延時間のずれを無くすことを特徴とする、請求項１５に記載の送信回路。
【請求項２１】
前記補正部は、前記制御部の指示に従って、前記周波数弁別部によって分離された低周波振幅信号又は高周波振幅信号の少なくとも一方の利得を調整することで、前記大きさのずれを無くすことを特徴とする、請求項１１に記載の送信回路。
【請求項２２】
前記補正部は、前記制御部の指示に従って、前記周波数弁別部によって分離された低周波振幅信号又は高周波振幅信号の少なくとも一方の利得を調整することで、前記大きさのずれを無くすことを特徴とする、請求項１２に記載の送信回路。
【請求項２３】
前記補正部は、前記制御部の指示に従って、前記周波数弁別部によって分離された低周波振幅信号又は高周波振幅信号の少なくとも一方の利得を調整することで、前記大きさのずれを無くすことを特徴とする、請求項１３に記載の送信回路。
【請求項２４】
前記補正部は、前記制御部の指示に従って、前記周波数弁別部によって分離された低周波振幅信号又は高周波振幅信号の少なくとも一方の利得を調整することで、前記大きさのずれを無くすことを特徴とする、請求項１４に記載の送信回路。
【請求項２５】
前記補正部は、前記制御部の指示に従って、前記周波数弁別部によって分離された低周波振幅信号又は高周波振幅信号の少なくとも一方の利得を調整することで、前記大きさのずれを無くすことを特徴とする、請求項１５に記載の送信回路。
【請求項２６】
前記変調部は、前記振幅変調部から出力された変調波信号を分配する分配器をさらに備え、
前記分配器によって分配された変調波信号を復調し、変調後の振幅信号と位相信号とを出力する復調部と、
前記復調部によって出力された変調後の振幅信号と位相信号との間のずれを測定し、前記データ生成部が出力する振幅信号と位相信号との間のずれを無くすように制御する制御部とをさらに備えることを特徴とする、請求項２又は４に記載の送信回路。
【請求項２７】
前記変調部は、前記振幅変調部から出力された変調波信号を分配する分配器をさらに備え、
前記分配器によって分配された変調波信号を復調し、変調後の振幅信号と直交信号とを出力する復調部と、
前記復調部によって出力された変調後の振幅信号と直交信号との間のずれを測定し、前記データ生成部が出力する振幅信号と直交信号との間のずれを無くすように制御する制御部とをさらに備えることを特徴とする、請求項３に記載の送信回路。
【請求項２８】
無線信号を出力する通信機器であって、
請求項１〜４のいずれかに記載の送信回路と、
前記送信回路で生成された変調波信号を無線信号として出力するアンテナ部とを備えることを特徴とする、通信機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話や無線ＬＡＮ等の通信機器に用いられる送信回路に関し、より特定的には、低消費電力かつ広帯域動作が可能な送信回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今、携帯電話や無線ＬＡＮなどの移動通信システムにおいてはデータの高速化に伴い変調信号が広帯域化し、端末側に設けられる通信機器は、広帯域かつ低消費電力で動作することが求められる。また、通信機器は、送信電波における出力のパワー増幅で多くの電力を消費している。そのため、このような通信機器には、広帯域で動作し、かつ低消費電力で出力のパワー増幅を行うことができる送信回路が必要である。
【０００３】
従来から、通信機器における送信回路を動作させる方式の１つとして、ポーラ変調方式が知られている。ポーラ変調方式は、ＥＥＲ（Ｅｎｖｅｌｏｐｅ  Ｅｌｉｍｉｎａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎ）とも呼ばれ、信号を振幅成分と角度成分とに分離し、２つの変調部で別々に増幅・変調した後で、振幅変調成分と角度変調成分とを合成する変調方式である。また、非特許文献１には、このようなポーラ変調方式が適用された送信回路が記載されている。以下、図面を参照しながら、ポーラ変調方式が適用された従来の送信回路について説明する。
【０００４】
図２４は、ポーラ変調方式が適用された従来の送信回路の構成例を示すブロック図である。図２４において、送信回路は、データ生成部１９０１、角度変調部１９０２、振幅変調部１９０３、電圧制御部１９０４、及び出力端子１９０５を備える。データ生成部１９０１は、角度変調部１９０２を介して振幅変調部１９０３のゲート又はベースに接続され、また電圧制御部１９０４を介して振幅変調部１９０３のドレイン又はコレクタに接続される。振幅変調部１９０３の出力側は、出力端子１９０５に接続される。
【０００５】
上記送信回路において、データ生成部１９０１は、送信するデータに基づいて、振幅データ成分からなる信号（以下、振幅信号と記す）と、位相データ成分からなる信号（以下、位相信号と記す）とを生成する。振幅信号は、電圧制御部１９０４に入力される。電圧制御部１９０４は、入力された振幅信号を増幅し、振幅変調部１９０３に出力する。すなわち、電圧制御部１９０４は、振幅信号よって制御された電圧を振幅変調部１９０３に供給する。
【０００６】
一方、位相信号は、角度変調部１９０２に入力される。角度変調部１９０２は、入力された位相信号を角度変調し、角度変調波信号を出力する。振幅変調部１９０３は、入力された角度変調波信号を電圧制御部１９０４から供給された電圧によって振幅変調し、変調波信号を出力する。すなわち、出力端子１９０５は、変調波信号を出力する。
【０００７】
なお、振幅変調部１９０３、及び電圧制御部１９０４の詳しい構成については、図２５〜図２７を用いて説明する。
【０００８】
まず、電圧制御部１９０４の構成について説明する。
電圧制御部１９０４としては、例えば、シリーズレギュレータ、あるいはスイッチングレギュレータを適用することができる。
【０００９】
シリーズレギュレータが適用された電圧制御部について説明する。
図２５は、シリーズレギュレータが適用された電圧制御部の構成例を示すブロック図である。図２５において、電圧制御部１９０４は、入力端子２００１、電源２００２、出力端子２００３、比較部２００４、及びトランジスタ２００５を備える。
【００１０】
図２５において、入力端子２００１は、データ生成部１９０１と接続されており、振幅信号が入力されてくる。入力端子２００１から入力された振幅信号は、比較部２００４を介して、トランジスタ２００５のゲート又はベースに入力される。すなわち、トランジスタ２００５のゲート又はベースには、振幅信号によって制御された電圧が印加される。また、トランジスタ２００５のドレイン又はコレクタは、電源２００２に接続され、電圧が印加されている。そのため、トランジスタ２００５のソース又はエミッタからは、増幅された振幅信号が出力される。トランジスタ２００５で増幅された振幅信号は、出力端子２００３を介して、振幅変調部１９０３のドレイン又はコレクタに入力される。すなわち、振幅変調部１９０３のドレイン又はコレクタには、振幅信号によって制御された電圧が印加されることになる。
【００１１】
なお、図２５における電圧制御部１９０４は、トランジスタ２００５のソース又はエミッタから出力される信号を比較部２００４にフィードバックすることで、出力電圧を安定化させることができる。
【００１２】
このようなシリーズレギュレータが適用された電圧制御部は、後に説明するスイッチングレギュレータが適用された電圧制御部に比べて、電力効率が低い（消費電力が大きい）が、広帯域での動作が可能であることが知られている。
【００１３】
次に、スイッチングレギュレータが適用された電圧制御部について説明する。
図２６は、スイッチングレギュレータが適用された電圧制御部の構成例を示すブロック図である。電圧制御部１９０４は、パルス変換部２１０１、増幅器２１０２、ローパスフィルタ２１０３、入力端子２１０４、及び出力端子２１０５を備える。
【００１４】
図２６において、入力端子２１０４は、データ生成部１９０１と接続されており、振幅信号が入力されてくる。入力端子２１０４から入力された振幅信号は、パルス変換部２１０１でパルス信号に変換される。パルス変換部２１０１での変換方法としては、例えば、ＰＷＭやデルタシグマ変調などが用いられる。パルスに変換された信号は、増幅器２１０２で増幅され、ローパスフィルタ２１０３に送られる。なお、増幅器２１０２は、信号増幅の高効率化のために、例えば、Ｄ級やＳ級といったアンプを用いる。
【００１５】
増幅されたパルス信号は、ローパスフィルタ２１０３で、パルス生成時に発生したクロック周波数のスプリアス信号を除去され、出力端子２１０５から出力される。出力端子２１０５から出力された信号は、振幅変調部１９０３のドレイン又はコレクタに入力される。すなわち、振幅変調部１９０３のドレイン又はコレクタには、振幅信号によって出力レベルが制御された電圧が印加されることになる。なお、電圧制御部１９０４は、ローパスフィルタ２１０３の出力をパルス変換部２１０１にフィードバックしてもよい。
【００１６】
このようなスイッチングレギュレータが適用された電圧制御部は、シリーズレギュレータが適用された電圧制御部に比べて、広帯域での動作を苦手とするが、電力効率が高い（消費電力が小さい）ことが知られている。
【００１７】
次に、図面を参照しながら、振幅変調部１９０３について説明する。
図２７は、図２４における振幅変調部１９０３の構成例を示すブロック図である。振幅変調部は、入力端子２２０１、入力端子２２０５、出力端子２２０２、トランジスタ２２０３、電源端子２２０４、整合回路２２０６、整合回路２２０７、バイアス回路２２０８、及びバイアス回路２２０９を備える。
【００１８】
図２７において、入力端子２２０１は、角度変調部１９０２と接続されており、角度変調波信号が入力されてくる。また、入力端子２２０１は、整合回路２２０６を介して、トランジスタ２２０３のゲート又はベースに接続される。電源端子２２０４には、直流電圧が印加される。入力端子２２０５は、電圧制御部１９０４と接続されており、増幅された振幅信号が入力されてくる。また、入力端子２２０５は、バイアス回路２２０９を介して、トランジスタ２２０３のドレイン又はコレクタと接続される。出力端子２２０２は、出力端子１９０５と接続される。
【００１９】
すなわち、トランジスタ２２０３のゲート又はベースには、角度変調波信号が入力される。また、トランジスタ２２０３のドレイン又はコレクタには、振幅信号によって制御された電圧が印加される。トランジスタ２２０３は、角度変調波信号を振幅信号によって制御された電圧で振幅変調し、変調波信号を出力する。変調波信号は、整合回路２２０７を介して、出力端子２２０２から出力される。
【００２０】
なお、整合回路２２０６、整合回路２２０７、バイアス回路２２０８、バイアス回路２２０９は、一般的な振幅変調部にも設けられているものであり、詳細な説明を省略する。
【非特許文献１】エフ・エッチ・ラーブ（Ｆ．Ｈ．Ｒａａｂ）他、「ハイ−エフィシェンシー  エル−バンド  カーン−テクニック  トランスミッター（Ｈｉｇｈ−ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ  Ｌ−ｂａｎｄ  Ｋａｈｎ−ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ  ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ）」、１９９８年  アイトリプルイー・エムティティ−エス  イント・マイクロウェーブ・シンポ・ディグ（１９９８  ＩＥＥＥ  ＭＴＴ−Ｓ  Ｉｎｔ．Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ｓｙｍｐ．Ｄｉｇ．）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
図２５に示すようなシリーズレギュレータが適用された電圧制御部は、広帯域での動作は可能であるが、トランジスタ２００５を可変抵抗として使用しているため、出力端子２００３からの出力電圧が小さい場合には、電力損失が大きくなる。その結果、送信回路は、図２５に示すようなシリーズレギュレータが適用された電圧制御部を用いて構成される場合、トータルの消費電力が大きくなる。
【００２２】
また、図２６に示すようなスイッチングレギュレータが適用された電圧制御部は、電力効率は高いが、以下の理由のため広帯域での動作を苦手とする。電圧制御部は、パルス変換部２１０１を一般的に信号帯域の１０倍以上の周波数で動作させる必要がある。しかし、パルス変換部２１０１は、このような広帯域で動作を行うことが困難である。また、電圧制御部は、パルス変換部２１０１を無理に広帯域で動作させようとすると消費電力が大きくなる。その結果、送信回路は、図２６に示すようなスイッチングレギュレータが適用された電圧制御部を用いて構成される場合、広帯域での動作が困難であり、また無理に広帯域での動作を行うとトータルの消費電力が大きくなる。
【００２３】
昨今の通信機器は、高速通信を行うことが強く求められている。そのため、通信機器に適用される送信回路においても、広帯域で動作が可能である、図２５に示すようなシリーズレギュレータが適用された電圧制御部を用いて構成されているのが現状である。その結果、広帯域動作が可能な送信回路は、消費電力が大きくなるという問題がある。
【００２４】
それ故に、本発明の目的は、低消費電力かつ広帯域動作が可能な送信回路を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
本発明は、送信信号として変調波信号を生成する送信回路に向けられている。そして上記目的を達成させるために、本発明の送信回路は、データ生成部、周波数弁別部、電圧制御部、及び変調部を備える。
【００２６】
データ生成部は、送信するデータに基づいて、振幅データ成分からなる振幅信号と、位相データ成分からなる信号とを生成する。周波数弁別部は、振幅信号を低周波振幅信号と高周波振幅信号とに分離し、電圧制御部に出力する。ここで、周波数弁別部は、所定の周波数をカットオフ周波数として低周波振幅信号を出力し、振幅信号をこの低周波振幅信号で割り算することで高周波振幅信号を出力する。電圧制御部は、低周波振幅信号又は高周波振幅信号の少なくとも一方に応じて出力レベルが制御された電圧を出力する。変調部は、電圧制御部から出力された低周波振幅信号あるいは低周波振幅信号によって出力レベルが制御された電圧によって、位相データ成分からなる信号を変調することで、変調波信号を生成する。
【００２７】
好ましくは、データ生成部は、位相データ成分からなる信号として位相信号を生成する。その場合、電圧制御部は、高周波電圧制御部、及び低周波電圧制御部を備える。また、変調部は、角度変調部、高周波振幅変調部、及び振幅変調部を備える。
【００２８】
角度変調部は、データ生成部によって生成された位相信号を角度変調することで角度変調波信号を出力する。高周波電圧制御部は、周波数弁別部によって分離された高周波振幅信号に応じて出力レベルが制御された電圧を出力する。高周波振幅変調部は、角度変調部によって出力された角度変調波信号を、高周波電圧制御部によって出力された電圧によって振幅変調を行い、変調波信号を出力する。低周波電圧制御部は、周波数弁別部によって分離された低周波振幅信号に応じて出力レベルが制御された電圧を出力する。振幅変調部は、高周波振幅変調部によって出力された変調波信号を、低周波振幅信号によって出力された電圧で振幅変調することで、送信する変調波信号を生成する。
【００２９】
また、データ生成部は、位相データ成分からなる信号として、位相信号を直交座標系で表した直交信号を生成することもできる。その場合、電圧制御部は、低周波電圧制御部を備える。また、変調部は、掛け算部、直交変調部、及び振幅変調部を備える。
【００３０】
掛け算部は、データ生成部によって生成された直交信号と、周波数弁別部に分離された高周波振幅信号を掛け算する。直交変調部は、掛け算部によって掛け算された信号を直交変調し、直交変調信号を出力する。低周波電圧制御部は、周波数弁別部によって分離された低周波振幅信号に応じて出力レベルが制御された電圧を出力する。振幅変調部は、直交変調信号を、低周波電圧制御部によって出力された電圧によって振幅変調することで、変調波信号を生成する。
【００３１】
また、別の実施形態として、電圧制御部は、低周波電圧制御部、及び高周波電圧制御部を備える構成としてよい。また、変調部は、角度変調部、及び振幅変調部を備える構成とする。その場合、データ生成部は、位相データ成分からなる信号として位相信号を生成する。
【００３２】
角度変調部は、データ生成部によって生成された位相信号を角度変調することで角度変調波信号を出力する。低周波電圧制御部は、周波数弁別部によって分離された低周波振幅信号に応じて出力レベルが制御された電圧を出力する。また、高周波電圧制御部は、周波数弁別部によって分離された高周波振幅信号と低周波電圧制御部から出力された電圧とに応じて出力レベルが制御された電圧を出力する。振幅変調部は、角度変調部によって出力された角度変調波信号を、高周波電圧制御部から出力された電圧によって振幅変調することで、変調波信号を生成する。
【００３３】
また、周波数弁別部は、ローパスフィルタ、及び割り算部を備える構成とすることができる。ローパスフィルタは、データ生成部によって生成された振幅信号から所定の周波数より低い成分を抽出することで、低周波振幅信号を出力する。割り算部は、データ生成部によって生成された振幅信号から、ローパスフィルタによって抽出された低周波振幅信号を割り算することで高周波振幅信号を出力する。
【００３４】
また、高周波電圧制御部は、シリーズレギュレータであることが好ましい。また、低周波電圧制御部は、スイッチングレギュレータであることが好ましい。
【００３５】
また、低周波電圧制御部は、パルス変換部、増幅器、及びローパスフィルタを備える構成とすることができる。パルス変換部は、低周波振幅信号をパルス変換することでパルス信号を出力する。増幅器は、パルス変換部によって出力されたパルス信号を増幅することでパルス信号に応じて出力レベルが制御された電圧を出力する。ローパスフィルタは、雑信号を除去する。
【００３６】
また、周波数弁別部は、振幅変調部から送信される信号の出力レベルが所定の信号強度を定めたしきい値より小さいときは、信号の出力レベルに応じて、所定の周波数のカットオフ周波数を段階的に小さくすることもできる。この場合、周波数弁別部は、低周波振幅信号として、段階的にＤＣ成分にエネルギーが集中する信号（直流又は直流に近くなる信号）を出力することになる。
【００３７】
また、送信回路は、周波数弁別部によって分離される低周波振幅信号と高周波振幅信号とを出力するタイミング又は大きさの少なくとも一方を補正するように制御（以下、補正制御と記す）してもよい。その場合、変調部は、分配器をさらに備える。また、電圧制御部は、包絡線検波部、制御部、及び補正部をさらに備える。
【００３８】
分配器は、振幅変調部によって出力された変調波信号を、包絡線検波部にも分配する。包絡線検波部は、分配器によって分配された変調波信号から、包絡線を検出することで、変調後の振幅信号を出力する。制御部は、データ生成部によって生成された振幅信号と、包絡線検波部によって出力された変調後の振幅信号とを比較することで、変調後の振幅信号に含まれる低周波振幅信号と高周波振幅信号との間のずれを測定し、測定されたずれを無くすように制御する指示を出す。補正部は、制御部の指示に従って、周波数弁別部によって分離された低周波振幅信号又は高周波振幅信号の少なくとも一方の出力タイミングを遅らせる。また、補正部は、制御部の指示に従って、周波数弁別部によって分離された低周波振幅信号又は高周波振幅信号の少なくとも一方の利得を調整することもできる。
【００３９】
なお、送信回路は、周波数弁別部によって分離される低周波振幅信号と高周波振幅信号との間で補正制御を行うのに、電圧制御部に分配器を配置する構成とすることもできる。その場合、電圧制御部は、包絡線検波部、制御部、補正部、及び分配器をさらに備える。
【００４０】
さらに、送信回路は、周波数弁別部によって分離される低周波振幅信号と高周波振幅信号との間で補正制御を行うのに、別の構成とすることもできる。その場合、変調部は、角度変調部、高周波振幅変調部、及び振幅変調部を備える。また、電圧制御部は、高周波電圧制御部、低周波電圧制御部、第１の分配器、第２の分配器、制御部、及び補正部を備える。
【００４１】
第１の分配器は、高周波電圧制御部から出力された高周波振幅信号によって制御された電圧を、制御部及び高周波振幅部に分配する。第２の電圧制御部は、低周波電圧制御部から出力された低周波振幅信号によって制御された電圧を、制御部及び振幅変調部に分配する。制御部は、データ生成部によって生成された振幅信号を基準にして、第１の分配器と第２の分配器とによって分配された電圧に含まれる高周波振幅信号と低周波振幅信号との間のずれを測定し、測定されたずれを無くすように制御する指示を出す。補正部は、制御部の指示に従って、周波数弁別部によって分離された低周波振幅信号又は高周波振幅信号の少なくとも一方の出力タイミングを遅らせる。また、補正部は、制御部の指示に従って、周波数弁別部によって分離された低周波振幅信号又は高周波振幅信号の少なくとも一方の利得を調整することもできる。
【００４２】
またさらに、送信回路は、周波数弁別部によって分離される低周波振幅信号と高周波振幅信号との間で補正制御を行うのに、別の構成とすることもできる。その場合、変調部は、掛け算部、直交変調部、第１の分配器、及び振幅変調部を備える。また、電圧制御部は、低周波電圧制御部、第２の分配器、制御部、包絡線検波部、及び補正部を備える。
【００４３】
第１の分配器は、直交変調部から出力された直交変調信号を、包絡線検波部及び振幅変調部に分配する。包絡線検波部は、第１の分配器によって分配された直交変調信号から包絡線を検出することで、変調後の振幅信号を出力する。第２の分配器は、低周波電圧制御部から出力された低周波振幅信号によって制御された電圧を、制御部及び振幅変調部に分配する。制御部は、データ生成部によって生成された振幅信号を基準にして、包絡線検波部によって出力された変調後の振幅信号に含まれる高周波振幅信号と、第２の分配器によって分配された電圧に含まれる低周波振幅信号との間のずれを測定し、測定されたずれを無くすように制御する指示を出す。補正部は、制御部の指示に従って、前記周波数弁別部によって分離された低周波振幅信号又は高周波振幅信号の少なくとも一方の出力タイミングを遅らせる。また、補正部は、制御部の指示に従って、周波数弁別部によって分離された低周波振幅信号又は高周波振幅信号の少なくとも一方の利得を調整することもできる。
【００４４】
また、送信回路は、データ生成部によって生成される振幅信号と位相データ成分からなる信号との間のずれをなくように制御（以下、遅延制御と記す）を行うことができる。その場合、送信回路は、制御部、及び復調部をさらに備える。また、変調部は、分配器をさらに備える。
【００４５】
好ましくは、データ生成部は、位相データ成分からなる信号として位相信号を生成する。分配器は、振幅変調部から出力された変調波信号を復調部にも分配する。復調部は、分配器によって分配された変調波信号を復調し、変調後の振幅信号と位相信号とを出力する。制御部は、復調部によって出力された変調後の振幅信号と位相信号との間のずれを測定し、データ生成部が出力する振幅信号と位相信号との間のずれを無くすように制御する。なお、データ生成部は、位相データ成分からなる信号として、位相信号を直交座標系で表した直交信号を生成することもできる。
【００４６】
また、送信回路は、周波数弁別部によって分離される低周波振幅信号と高周波振幅信号との間で補正制御を行うのに、別の構成とすることができる。本構成の送信回路は、変調波信号を変調後の高周波振幅信号と低周波振幅信号とに分離してから、周波数弁別部から出力される信号と比較する。その場合、変調部は、分配器をさらに備える。また、電圧制御部は、制御部、変調周波数弁別部、包絡線検波部、及び補正部をさらに備える。
【００４７】
分配器は、振幅変調部から出力された変調波信号を、包絡線検波部にも分配する。包絡線検波部は、分配器によって分配された変調波信号から包絡線を検出することで、変調後の振幅信号を出力する。変調周波数弁別部は、所定の周波数のしきい値を境界にして、変調後の振幅信号を変調後の低周波振幅信号と高周波振幅信号とに分離する。制御部は、周波数弁別部によって分離された高周波振幅信号と低周波振幅信号とを基準にして、変調周波数弁別部によって分離された変調後の高周波振幅信号と低周波振幅信号との間のずれを測定し、測定されたずれを無くすように制御する指示を出す。補正部は、制御部の指示に従って、周波数弁別部によって分離された低周波振幅信号又は高周波振幅信号の少なくとも一方の出力タイミングを遅らせる。また、補正部は、制御部の指示に従って、周波数弁別部によって分離された低周波振幅信号又は高周波振幅信号の少なくとも一方の利得を調整することもできる。
【００４８】
また、本発明は、無線信号を出力する通信機器にも向けられている。そして、通信機器は、上述した送信回路と、送信回路で生成された変調波信号を無線信号として出力するアンテナ部とを備える。
【発明の効果】
【００４９】
以上のように、本発明においては、送信するデータに基づいて、振幅信号と位相信号とを生成する。次に、位相信号を角度変調し、振幅信号を高周波振幅信号と低周波振幅信号とに分離することで、高周波振幅信号と低周波振幅信号とを別々に用いて角度変調された位相信号を振幅変調することができる。なお、位相信号の代わりに、位相信号を直交座標系で表した直交信号を用いることもできる。この場合、直交信号は直交変調される。すなわち、送信回路は、高周波振幅信号で振幅変調する場合は、電力効率よりも広帯域での動作を優先し、低周波振幅信号で振幅変調する場合は、広帯域での動作よりも電力効率を優先して行うことができる。これにより、送信回路は、広帯域で動作を行うことができ、かつ全体として消費電力を小さくすることができる。また、周波数弁別部によって分離された高周波振幅信号と低周波振幅信号とを送信するタイミング又は大きさを制御することで、出力信号の線形性を保つことができる。なお、データ生成部によって生成される振幅信号と、位相データ成分からなる信号とを送信するタイミングを制御することでも、出力信号の線形性を保つことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５０】
まず、本発明が提供する送信回路が適用された通信機器の全体構成について図面を参照しながら説明する。当該通信機器は、送信回路に特徴があるのを除いては、一般的な携帯電話端末や無線ＬＡＮ端末などの通信機器と同じ構成である。図１は、本発明の送信回路が適用された通信機器の全体構成例を示すブロック図である。
【００５１】
図１において、通信機器１は、アンテナ部５０を介して、無線通信を行うことができる。通信機器１は、送信回路２０、受信回路３０、アンテナ共用部４０、及びアンテナ部５０を備える。
【００５２】
送信回路２０は、送信信号として変調波信号を生成する。アンテナ共用部４０は、送信回路２０及び受信回路３０に接続され、送信信号と受信信号とを振り分ける。アンテナ部５０は、無線通信により、信号の送受信を行う。受信回路３０は、アンテナ共用部４０から受信信号を受ける。
【００５３】
次に、通信機器１の信号送信時の動作について説明する。
送信回路２０は、送信信号として変調波信号を生成してアンテナ共用部４０に送る。送信回路２０で生成された変調波信号は、アンテナ共用部４０を介して、アンテナ部５０から無線通信によって送信される。送信回路２０の詳細については、後に説明する。なお、受信回路３０、アンテナ共用部４０、及びアンテナ部５０は、一般的な通信機器にも設けられているものであり、詳細な説明を省略する。
【００５４】
なお、本発明は、送信回路２０についてなされた発明である。そのため、通信機器１において、受信回路３０及びアンテナ共用部４０は、受信動作が行われる場合に関係する構成であるため、必須ではない。
【００５５】
以下に、本発明の送信回路２０の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００５６】
（第１の実施形態）
図２は、本発明の第１の実施形態に係る送信回路２０の構成例を示すブロック図である。図２において、送信回路２０は、データ生成部１０１、周波数弁別部１０２、角度変調部１０３、高周波電圧制御部１０４、低周波電圧制御部１０６、振幅変調部１０５、振幅変調部１０７、及び出力端子１０８を備える。
【００５７】
なお、高周波電圧制御部１０４、及び低周波電圧制御部１０６は、まとめて電圧制御部とすることができる。角度変調部１０３、振幅変調部１０５、及び振幅変調部１０７は、まとめて変調部とすることができる。
【００５８】
図２において、データ生成部１０１は、送信するデータに基づいて、振幅データ成分からなる信号（振幅信号）と、位相データ成分からなる信号（位相信号）とを生成する。振幅信号は、周波数弁別部１０２に入力される。周波数弁別部１０２は、入力された振幅信号を高周波振幅成分の信号（高周波振幅信号）と、低周波振幅成分の信号（低周波振幅信号）とに分離して、それぞれ高周波電圧制御部１０４と低周波電圧制御部１０６とに出力する。一方、位相信号は、角度変調部１０３に入力される。角度変調部１０３は、入力された位相信号を角度変調し、角度変調波信号を出力する。
【００５９】
高周波電圧制御部１０４及び低周波電圧制御部１０６は、入力された振幅信号によって出力電圧を制御し、振幅変調部１０５及び振幅変調部１０７に供給する。振幅変調部１０５及び振幅変調部１０７は、入力された信号を、高周波電圧制御部１０４及び低周波電圧制御部１０６から供給された電圧によって振幅変調し、変調波信号を出力する。
【００６０】
周波数弁別部１０２、高周波電圧制御部１０４、及び低周波電圧制御部１０６についての詳細は、後に説明する。
【００６１】
なお、データ生成部１０１、角度変調部１０３、振幅変調部１０５、振幅変調部１０７、及び出力端子１０８については、背景技術において説明した、図２４のポーラ変調方式が適用された送信回路の構成と同様であるので、詳細な説明を省略する。
【００６２】
まず、周波数弁別部１０２の詳細について説明する。
図７は、図２における周波数弁別部１０２の構成例を示すブロック図である。図７において、周波数弁別部１０２は、入力端子５０１、出力端子５０２、出力端子５０３、ローパスフィルタ５０４、及び割り算部５０５を備える。
【００６３】
図７において、入力端子５０１は、データ生成部１０１に接続され、振幅信号が入力されてくる。振幅信号は、ローパスフィルタ５０４、及び割り算部５０５に入力される。ローパスフィルタ５０４は、入力された振幅信号から所定の周波数より低い成分（低周波振幅信号）を抽出し、出力端子５０２、及び割り算部５０５に出力する。出力端子５０２は、低周波電圧制御部１０６に接続され、低周波振幅信号を出力する。また、割り算部５０５は、振幅信号から低周波成分を割り算した高周波成分（高周波振幅信号）を、出力端子５０３に出力する。出力端子５０３は、高周波電圧制御部１０４に接続され、高周振幅信号を出力する。
【００６４】
なお、ローパスフィルタ５０４、及び割り算部５０５については、一般的に用いられている構成であるので、詳細な説明を省略する。
【００６５】
次に、高周波電圧制御部１０４、及び低周波電圧制御部１０６の詳細について説明する。
第１の実施形態に係る送信回路２０は、例えば、変調波信号を生成する方式として、ＥＤＧＥ（Ｅｎｈａｎｃｅｄ  Ｄａｔａｒａｔｅ  ＧＳＭ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）方式を用いたとする。図２０は、このとき送信回路２０から出力される変調波信号のスペクトラムである。図２０において、横軸の周波数は、変調波信号の中心周波数からのずれを表す。また、図２１は、データ生成部１０１から出力される振幅信号Ｍ（ｔ）のスペクトラムである。
【００６６】
図２１において、振幅信号Ｍ（ｔ）のスペクトラムは、図２０における変調波信号のスペクトラムよりも広い帯域に広がっており、かつ低周波領域にエネルギーが集中している。そのため、振幅信号Ｍ（ｔ）には、高周波領域（高周波振幅信号）においてエネルギーが小さく、低周波領域（低周波振幅信号）においてエネルギーが大きいという特徴がある。なお、この特徴は、変調方式として、ＥＤＧＥ方式を用いた場合だけでなく、Ｗ−ＣＤＭＡ方式などを用いた場合にも成り立つ。そのため、送信回路２０は、エネルギーの大きい低周波振幅信号を処理する場合の電力を小さくすることで、全体として消費電力を効果的に減らすことが可能となる。
【００６７】
このことから、エネルギーの小さい高周波振幅信号は、電力効率は低いが広帯域での動作を得意とする、図２５に示すようなシリーズレギュレータが適用された電圧制御部を用いて処理することが適当である。また、逆に、エネルギーの大きい低周波振幅信号は、電力効率は高いが広帯域での動作を苦手とする、図２６に示すようなスイッチングレギュレータが適用された電圧制御部を用いて処理することが適当である。
【００６８】
すなわち、送信回路２０は、高周波電圧制御部１０４として、図２５に示すようなシリーズレギュレータが適用された電圧制御部を用いる。また、送信回路２０は、低周波電圧制御部１０６として、図２６に示すようなスイッチングレギュレータが適用された電圧制御部を用いる。さらに、送信回路２０は、高効率な低周波電圧制御部１０６を高周波電圧制御部１０４よりも後段に配置することで、振幅変調部１０５よりも大きな電力を必要とする振幅変調部１０７を効率良く動作させることができる。
【００６９】
次に、本発明の第１の実施形態に係る送信回路２０の動作を説明する。
図２において、データ生成部１０１は、送信するデータに基づいて、振幅信号Ｍ（ｔ）と位相信号φ（ｔ）とを生成する。位相信号φ（ｔ）は、角度変調部１０３に入力され、角度変調される。この角度変調された信号（角度変調波信号）Ｐ（ｔ）は、式（１）に示される。ここで、ωは、角周波数である。また、ｔは時間である。角度変調波信号Ｐ（ｔ）は、振幅変調部１０５に入力される。
Ｐ（ｔ）＝ｃｏｓ（ωｔ＋φ（ｔ））・・・（１）
【００７０】
一方、振幅信号Ｍ（ｔ）は、周波数弁別部１０２に入力される。周波数弁別部１０２に入力された振幅信号Ｍ（ｔ）は、高周波振幅信号Ｍｈ（ｔ）と低周波振幅信号Ｍｌ（ｔ）とに分離される。高周波振幅信号Ｍｈ（ｔ）は、高周波電圧制御部１０４に入力される。また、低周波振幅信号Ｍｌ（ｔ）は、低周波電圧制御部１０６に入力される。ただし、Ｍｌ（ｔ）とＭｈ（ｔ）との関係は、式（２）が成り立つ。また、Ａは、定数である。
Ｍ（ｔ）＝Ａ・Ｍｌ（ｔ）・Ｍｈ（ｔ）・・・（２）
【００７１】
高周波電圧制御部１０４は、高周波振幅信号Ｍｈ（ｔ）によって制御された電圧を振幅変調部１０５に供給する。振幅変調部１０５は、角度変調部１０３から入力された角度変調波信号を、高周波電圧制御部１０４から供給された電圧によって振幅変調し、第１の変調波信号Ｐ１（ｔ）を出力する。ここで、第１の変調波信号Ｐ１（ｔ）は、式（３）で表すことができる。また、Ａｈは、定数である。第１の変調波信号Ｐ１（ｔ）は、振幅変調部１０７に入力される。
Ｐ１（ｔ）＝Ａｈ・Ｍｈ（ｔ）ｃｏｓ（ωｔ＋φ（ｔ））・・・（３）
【００７２】
次に、振幅変調部１０７において、入力信号（第１の変調波信号）を振幅変調する際に問題となる、出力信号（変調波信号）の非線形性に関する問題について説明する。変調波信号の非線形性に関する問題とは、搬送波の波形が歪む（非線形になる）ことで、変調品位を低下させる問題である。
【００７３】
図２において、周波数弁別部１０２は、例えば、図２１で示される振幅信号Ｍ（ｔ）のスペクトラムを５００ｋＨｚで周波数弁別したとする。すなわち、周波数弁別部１０２は、振幅信号Ｍ（ｔ）を、高周波振幅信号Ｍｈ（ｔ）と低周波振幅信号Ｍｌ（ｔ）とに分離したとする。図２２は、周波数弁別部１０２によって分離された高周波振幅信号Ｍｈ（ｔ）の波形である。図２２において、高周波振幅信号Ｍｈ（ｔ）の波形は、ＤＣ成分にエネルギーが集中している。すなわち、高周波振幅信号Ｍｈ（ｔ）の波形は、変動する比率が小さいことを示している。
【００７４】
ここで、振幅変調部１０５は、例えば、図２２に示される高周波振幅信号Ｍｈ（ｔ）によって、位相信号を振幅変調したとする。図２３は、このとき振幅変調部１０５から出力される第１の変調波信号のＣＣＤＦ（ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  ｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ  ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ  ｆｕｎｃｔｉｏｎ）である。図２３において、第１の変調波信号のＣＣＤＦは、包絡線の強度の変動（ピークファクタ）がきわめて小さく、ほぼ定包絡線となっていることが確認できる。
【００７５】
振幅変調部１０７は、飽和領域（非線形領域）においても動作させる必要がある。そのため、振幅変調部１０７では、振幅変調部１０５から出力される信号（第１の変調波信号）の包絡線の変化が大きい場合、飽和領域において、出力信号が非線形になるという問題が発生する。しかし、第１の変調波信号は、図２３から確認できるように、包絡線の変化が小さい。このことから、振幅変調部１０７において、変調波信号の非線形性に関する問題は、ほとんど発生しないことが確認できる。なお、第１の変調波信号は、周波数弁別部１０２におけるカットオフ周波数を大きくする程、包絡線の変動を小さくすることができる。
【００７６】
本発明の第１の実施形態に係る送信回路２０の動作説明に戻る。
一方、低周波電圧制御部１０６は、入力された低周波振幅信号Ｍｌ（ｔ）によって出力電圧を制御し、振幅変調部１０７に電圧を供給する。振幅変調部１０７は、振幅変調部１０５から入力された第１の変調波信号を低周波電圧制御部１０６から供給された電圧によって振幅変調し、第２の変調波信号を出力する。ここで、第２の変調波信号Ｐ２（ｔ）は、式（４）で表すことができる。また、第２の変調波信号Ｐ２（ｔ）は、式（２）との関係から、式（５）で表すことができる。ここで、Ａｌは、定数である。すなわち、式（５）に示される第２の変調波信号が、出力端子１０８から出力される。ただし、図２における各経路の遅延は無視できるものとする。
Ｐ２（ｔ）＝Ａｈ・Ａｌ・Ｍｈ（ｔ）・Ｍｌ（ｔ）ｃｏｓ（ωｔ＋φ（ｔ））・・・（４）
Ｐ２（ｔ）＝（Ａｈ・Ａｌ／Ａ）・Ｍ（ｔ）ｃｏｓ（ωｔ＋φ（ｔ））・・・（５）
【００７７】
以上のように、第１の実施形態の送信回路２０は、振幅データＭ（ｔ）及び位相データφ（ｔ）から、式（５）で示される変調波信号Ｐ２（ｔ）を生成して出力する。
【００７８】
なお、周波数弁別部１０２は、振幅変調部１０７から送信される信号（変調波信号）の出力レベルが所定の信号強度を定めたしきい値より小さい場合は、信号の出力レベルに応じて、周波数弁別時に用いる所定の周波数のしきい値を段階的に小さくするようにしてもよい。すなわち、周波数弁別部１０２は、低周波振幅信号Ｍｌ（ｔ）として、段階的にＤＣ成分にエネルギーが集中する信号（直流又は直流に近くなる信号）を出力する。この理由について、以下に説明する。
【００７９】
本発明の第１の実施形態において、送信回路２０の出力レベルを制御する必要がある場合、振幅変調部１０５及び振幅変調部１０７は、出力信号の電源電圧に対する線形性を広いダイナミックレンジで確保する必要がある。
特に、振幅変調部１０７は、出力信号が小さい領域において、低周波電圧制御部１０６から入力される電圧に対する、出力信号の線形性を保つのが難しい。そこで、周波数弁別部１０２は、振幅変調部１０７から送信される信号の出力レベルが所定の信号強度を定めたしきい値より小さい場合は、信号の出力レベルに応じて、周波数弁別時に用いる所定の周波数のカットオフ周波数を段階的に小さくすることで、ＤＣ成分にエネルギーが集中する低周波振幅信号Ｍｌ（ｔ）を出力するようになる。この場合、低周波電圧制御部１０６は、振幅信号によって制御された電圧ではなく、直流に近い電圧を振幅変調部１０７に供給することになる。
【００８０】
また、送信回路２０は、振幅変調部１０７から送信される信号の出力レベルが十分小さいときには低周波振幅信号を直流とし、振幅変調を振幅変調部１０５だけで実現させる。この場合、振幅変調部１０７は、増幅器として動作することになる。これにより、送信回路２０は、出力信号の線形性を保つことができる。
【００８１】
また、振幅変調部１０７から送信される出力が所定の信号強度を定めたしきい値よりさらに小さい場合、低周波電圧制御部１０６は、振幅変調部１０７に供給する直流電圧を低下させ、この消費電力を低減させてもよい。これにより、送信回路２０は、出力信号の線形性を保ちつつ、消費電力をさらに削減することができる。
【００８２】
また、送信回路２０は、各構成にデジタル回路あるいはアナログ回路を用いる。例えば、送信回路２０は、データ生成部１０１、周波数弁別部１０２及び角度変調部１０３をデジタル回路で、高周波電圧制御部１０４、低周波電圧制御部１０６、振幅変調部１０５及び振幅変調部１０７をアナログ回路で構成する。
【００８３】
以上のように、本発明の第１の実施形態に係る送信回路２０によれば、送信するデータに基づいて、振幅信号と位相信号とを生成する。次に、位相信号を角度変調し、振幅信号を高周波振幅信号と低周波振幅信号とに分離することで、高周波振幅信号と低周波振幅信号とを別々に用いて角度変調された位相信号を振幅変調することができる。すなわち、送信回路２０は、高周波振幅信号で振幅変調する場合は、電力効率よりも広帯域での動作を優先し、低周波振幅信号で振幅変調する場合は、広帯域での動作よりも電力効率を優先して行うことができる。これにより、送信回路２０は、広帯域動作を行うことができ、かつ全体として消費電力を小さくすることができる。
【００８４】
（第２の実施形態）
図３は、本発明の第２の実施形態に係る送信回路２０の構成例を示すブロック図である。本実施形態に係る送信回路２０では、以下の点が第１の実施形態と異なる。第２の実施形態におけるデータ生成部２０１は、位相信号の代わりに直交信号を出力する。また、第１の実施形態における角度変調部１０３、高周波電圧制御部１０４、及び振幅変調部１０５は、第２の実施形態における掛け算部２０９、及び直交変調部２１０に置き換わる。
【００８５】
図３において、送信回路２０は、データ生成部２０１、周波数弁別部２０２、掛け算部２０９、直交変調部２１０、低周波電圧制御部２０６、振幅変調部２０７、及び出力端子２０８を備える。
【００８６】
データ生成部２０１は、送信するデータに基づいて、振幅信号と直交信号とを生成する。ここで、直交信号とは、位相信号を直交座標系で表したものである。掛け算部２０９は、入力された直交信号と高周波信号とを掛け算する。直交変調部２１０は、入力された信号を直交変調する。
【００８７】
なお、周波数弁別部２０２、低周波電圧制御部２０６、振幅変調部２０７、及び出力端子２０８については、第１の実施形態と同様であるので、説明を省略する。
【００８８】
また、低周波電圧制御部１０６は、電圧制御部とすることができる。掛け算部２０９、直交変調部２１０、及び振幅変調部２０７は、まとめて変調部とすることができる。
【００８９】
次に、本発明の第２の実施形態に係る送信回路２０の動作を説明する。
図３において、データ生成部２０１は、送信するデータに基づいて、振幅信号Ｍ（ｔ）と直交信号Ｄ（ｔ）とを生成する。なお、直交信号Ｄ（ｔ）は、位相信号φ（ｔ）を直交座標系で表したものであり、式（６）で示される信号である。
Ｄ（ｔ）＝（ｃｏｓφ（ｔ）、ｓｉｎφ（ｔ））・・・（６）
【００９０】
振幅信号Ｍ（ｔ）は、周波数弁別部２０２に入力され、高周波振幅信号Ｍｈ（ｔ）と低周波振幅信号Ｍｌ（ｔ）とに分離される。高周波振幅信号Ｍｈ（ｔ）は、掛け算部２０９に入力される。また、低周波振幅信号Ｍｌ（ｔ）は、低周波電圧制御部２０６に入力される。ただし、Ｍｌ（ｔ）とＭｈ（ｔ）との関係は、第１の実施形態における、式（２）が成り立つ。
【００９１】
次に、直交信号Ｄ（ｔ）は、掛け算部２０９に入力される。図４は、掛け算部２０９の構成の一例を示すブロック図である。図４において、掛け算部２０９は、直交信号Ｄ（ｔ）と高周波振幅信号Ｍｈ（ｔ）とを掛け算し、信号Ｍｈ（ｔ）・Ｄ（ｔ）を出力する。直交変調部２１０は、掛け算部２０９から出力された信号Ｍｈ（ｔ）・Ｄ（ｔ）を直交変調し、直交変調波信号Ｐ１（ｔ）を出力する。ここで、直交変調波信号Ｐ１（ｔ）は、式（７）で表すことができる。また、ωは、角度周波数である。Ａｈは、定数である。直交変調波信号Ｐ１（ｔ）は、振幅変調部２０７に入力される。
Ｐ１（ｔ）＝Ａｈ・Ｍｈ（ｔ）ｃｏｓ（ωｔ＋φ（ｔ））・・・（７）
【００９２】
一方、低周波電圧制御部２０６は、入力された低周波振幅信号Ｍｌ（ｔ）によって出力電圧を制御し、振幅変調部２０７に電圧を供給する。振幅変調部２０７は、直交変調部２１０から入力された直交変調波信号Ｐ１（ｔ）を、低周波電圧制御部２０６から供給された電圧によって振幅変調し、変調波信号Ｐ２（ｔ）を出力する。ここで、変調波信号Ｐ２（ｔ）は、式（８）で表すことができる。また、変調波信号Ｐ２（ｔ）は、式（２）との関係から、式（９）で表すことができる。ここで、Ａｌは、定数である。すなわち、式（９）に示される変調波信号が、出力端子２０８から出力される。ただし、図３における各経路の遅延は無視できるものとする。
Ｐ２（ｔ）＝Ａｈ・Ａｌ・Ｍｈ（ｔ）・Ｍｌ（ｔ）ｃｏｓ（ωｔ＋φ（ｔ））・・・（８）
Ｐ２（ｔ）＝（Ａｈ・Ａｌ／Ａ）・Ｍ（ｔ）ｃｏｓ（ωｔ＋φ（ｔ））・・・（９）
【００９３】
以上のように、第２の実施形態の送信回路２０は、振幅信号Ｍ（ｔ）、及び直交信号Ｄ（ｔ）から、式（９）で示される変調波信号Ｐ２（ｔ）を生成して出力する。
【００９４】
なお、周波数弁別部２０２は、振幅変調部２０７から送信される信号（変調波信号）の出力レベルが所定の信号強度を定めたしきい値より小さい場合は、信号の出力レベルに応じて、周波数弁別時に用いる所定の周波数のしきい値を段階的に小さくするようにしてもよい。すなわち、周波数弁別部２０２は、低周波振幅信号Ｍｌ（ｔ）として、段階的にＤＣ成分にエネルギーが集中する信号（直流又は直流に近くなる信号）を出力することになる。この理由は、第１の実施形態と同様である。
【００９５】
なお、振幅変調部２０７から送信される出力が所定の信号強度を定めたしきい値よりさらに小さい場合は、低周波電圧制御部２０６は、振幅変調部２０７に供給する直流電圧を低下させ、この消費電力を低減させてもよい。これにより、送信回路２０は、出力信号の線形性を保ちつつ、消費電力をさらに削減することができる。
【００９６】
また、例えば、送信回路２０は、データ生成部２０１、周波数弁別部２０２及び掛け算部２０９をデジタル回路で、直交変調部２１０、低周波電圧制御部２０６及び振幅変調部２０７をアナログ回路で構成する。これにより、送信回路２０は、高周波振幅信号Ｍｈの掛け算をデジタル回路で行うことができるので、第１の実施形態と比較すると、遅延時間の調整を容易に行うことができる。
【００９７】
以上のように、本発明の第２の実施形態に係る送信回路２０によれば、送信するデータに基づいて、振幅信号と、位相信号を直交座標系で表した直交信号とを生成し、振幅信号を高周波振幅信号と低周波振幅信号とに分離することで、高周波振幅信号と低周波振幅信号とを別々に用いて、直交信号を変調することができる。すなわち、送信回路２０は、高周波振幅信号で変調する場合は、電力効率よりも広帯域での動作を優先し、低周波振幅信号で変調する場合は、広帯域での動作よりも電力効率を優先して行うことができる。これにより、送信回路２０は、広帯域動作を行うことができ、かつ全体として消費電力を小さくすることができる。
【００９８】
（第３の実施形態）
図５は、本発明の第３の実施形態に係る送信回路２０の構成例を示すブロック図である。本実施形態に係る送信回路２０では、高周波電圧制御部３０４と低周波電圧制御部３０６とが直列に接続される点が、第１の実施形態と異なる。
【００９９】
図５において、送信回路２０は、データ生成部３０１、周波数弁別部３０２、角度変調部３０３、高周波電圧制御部３０４、低周波電圧制御部３０６、振幅変調部３０７、及び出力端子３０８を備える。なお、上記構成要素は、第１の実施形態と同様であるので、説明を省略する。
【０１００】
また、高周波電圧制御部３０４、及び低周波電圧制御部３０６は、まとめて電圧制御部とすることができる。角度変調部３０３、及び振幅変調部３０７は、まとめて変調部とすることができる。
【０１０１】
次に、本発明の第３の実施形態に係る送信回路２０の動作を説明する。
本実施形態の送信回路２０において、周波数弁別部３０２が、高周波電圧制御部３０４及び低周波電圧制御部３０６に、高周波振幅信号Ｍｈ（ｔ）及び低周波振幅信号Ｍｌ（ｔ）を出力するまでの動作は、第１の実施形態と同様である。また、Ｍｌ（ｔ）とＭｈ（ｔ）との関係は、第１の実施形態で示した、式（２）が成り立つ。
【０１０２】
次に、低周波振幅信号Ｍｌ（ｔ）は、低周波電圧制御部３０６に入力される。低周波電圧制御部３０６は、低周波振幅信号Ｍｌ（ｔ）によって制御された信号Ａｌ・Ｍｌ（ｔ）を、高周波電圧制御部３０４に出力する。ここで、Ａｌは、定数である。
【０１０３】
一方、高周波振幅信号Ｍｈ（ｔ）は、高周波電圧制御部３０４に入力される。高周波電圧制御部３０４は、低周波電圧制御部３０６からの出力信号Ａｌ・Ｍｌ（ｔ）を、高周波振幅信号Ｍｈ（ｔ）によって制御することで、出力信号Ａｌ・Ａｈ・Ｍｌ（ｔ）・Ｍｈ（ｔ）を、振幅変調部３０７に出力する。ここで、Ａｈは、定数である。
【０１０４】
また、角度変調部３０３は、式（１０）で示される角度変調波信号Ｐ（ｔ）を出力する。これは、第１の実施形態と同様である。
Ｐ（ｔ）＝ｃｏｓ（ωｔ＋φ（ｔ））・・・（１０）
【０１０５】
振幅変調部３０７は、角度変調波信号Ｐ（ｔ）を、高周波電圧制御部３０４からの出力信号Ａｌ・Ａｈ・Ｍｌ（ｔ）・Ｍｈ（ｔ）によって、振幅変調する。振幅変調部３０７から出力される変調波信号Ｐ２（ｔ）は、式（１１）で示される。また、変調波信号Ｐ２（ｔ）は、式（２）との関係から、式（１２）で表すことができる。すなわち、式（１２）に示される変調波信号が、出力端子３０８から出力される。ただし、図５における各経路の遅延は無視できるものとする。
Ｐ２（ｔ）＝Ａｈ・Ａｌ・Ｍｈ（ｔ）・Ｍｌ（ｔ）ｃｏｓ（ωｔ＋φ（ｔ））・・・（１１）
Ｐ２（ｔ）＝（Ａｈ・Ａｌ／Ａ）・Ｍ（ｔ）ｃｏｓ（ωｔ＋φ（ｔ））・・・（１２）
【０１０６】
以上のように、第３の実施形態の送信回路２０は、振幅データＭ（ｔ）及び位相データφ（ｔ）から、式（１２）で示される変調波信号Ｐ２（ｔ）を生成して出力する。
【０１０７】
なお、周波数弁別部３０２は、振幅変調部３０７から送信される信号（変調波信号）の出力レベルが所定の信号強度を定めたしきい値より小さい場合は、信号の出力レベルに応じて、周波数弁別時に用いる所定の周波数のしきい値を段階的に小さくするようにしてもよい。すなわち、周波数弁別部３０２は、低周波振幅信号Ｍｌ（ｔ）として、段階的にＤＣ成分にエネルギーが集中する信号（直流又は直流に近くなる信号）を出力することになる。この理由は、第１の実施形態と同様である。
【０１０８】
また、振幅変調部３０７から送信される出力が所定の信号強度を定めたしきい値よりさらに小さい場合は、低周波電圧制御部３０６は、振幅変調部３０７に供給する直流電圧を低下させ、この消費電力を低減させてもよい。これにより、送信回路２０は、出力信号の線形性を保ちつつ、消費電力をさらに削減することができる。
【０１０９】
またさらに、上述したように高周波電圧制御部３０４にシリーズレギュレータを使用した場合、高周波電圧制御部３０４は、入力電圧よりも高い出力電圧を振幅変調部３０７に対して供給することはできない。そのため、高周波電圧制御部３０４は、低周波電圧制御部３０６と直列に接続された場合、振幅変調部３０７に対して所望の電圧を供給できない可能性がある。図６は、高周波電圧制御部３０４における入力電圧と出力電圧との関係を示す図である。図６において、点線は、高周波電圧制御部３０４が出力する理想的な電圧（以下、理想的な出力電圧と記す）を示している。また、実線は、低周波電圧制御部３０６から入力される電圧（以下、入力電圧と記す）を示している。高周波電圧制御部３０６は、入力電圧よりも大きな出力電圧を得ようとする場合（すなわち、実線よりも点線の方が大きい領域では）、十分に高速な動作を行ったとしても理想的な出力電圧（点線）を得るのが難しくなる。このような場合、例えば、高周波電圧制御部３０４は、予め所定の定数ａが掛け算された入力電圧を低周波電圧制御部３０６から供給されることで、理想的な出力電圧を得ることができる。
【０１１０】
以上により、本発明の第３の実施形態に係る送信回路２０によれば、高周波電圧制御部３０４と低周波電圧制御部３０６とを直列に接続することで、第１の実施形態の送信回路２０と比較して、低周波振幅信号と高周波振幅信号との間の遅延時間を削減することができる。
【０１１１】
（第４の実施形態）
図８は、本発明の第４の実施形態に係る送信回路２０の構成例を示すブロック図である。本実施形態に係る送信回路２０では、周波数弁別部１０２が出力する低周波振幅信号と高周波振幅信号との間で補正制御を行うところが、第１の実施形態と異なる。本実施形態に係る送信回路２０は、第１の実施形態に係る送信回路２０より分配器６１１、包絡線検波部６１２、制御部６１３、及び補正部６１４をさらに備える。
【０１１２】
図８において、送信回路２０は、データ生成部１０１、周波数弁別部１０２、角度変調部１０３、高周波電圧制御部１０４、低周波電圧制御部１０６、振幅変調部１０５、振幅変調部１０７、出力端子１０８、分配器６１１、包絡線検波部６１２、制御部６１３、及び補正部６１４を備える。
【０１１３】
なお、高周波電圧制御部１０４、低周波電圧制御部１０６、包絡線検波部６１２、制御部６１３、及び補正部６１４は、まとめて電圧制御部とすることができる。角度変調部１０３、振幅変調部１０５、振幅変調部１０７、分配器６１１は、まとめて変調部とすることができる。
【０１１４】
図８において、分配器６１１は、入力信号を複数に分配して出力する。包絡線検波部６１２は、変調波信号から包絡線を検出することで、変調後の振幅信号を出力する。制御部６１３は、変調後の振幅信号に含まれる低周波振幅信号と高周波振幅信号との間のずれを無くすように補正部６１４を制御する。補正部６１４は、制御部６１３に従って、低周波振幅信号を出力するタイミングを遅らせる。
【０１１５】
なお、データ生成部１０１、周波数弁別部１０２、角度変調部１０３、高周波電圧制御部１０４、低周波電圧制御部１０６、振幅変調部１０５、振幅変調部１０７、及び出力端子１０８は、第１の実施形態と同様であるので、説明は省略する。
【０１１６】
次に、本発明の第４の実施形態に係る送信回路２０の動作を説明する。
図８において、振幅変調部１０７が変調波信号を出力するまでの動作は、第１の実施形態と同様である。
【０１１７】
振幅変調部１０７は、変調波信号を分配器６１１に出力する。分配器６１１は、入力された変調波信号を、包絡線検波部６１２及び出力端子１０８に出力する。包絡線検波部６１２は、変調波信号から包絡線を検出することで、変調後の振幅信号を取り出し、制御部６１３に出力する。制御部６１３は、データ生成部１０１によって生成された振幅信号と、包絡線検波部６１２から出力された変調後の振幅信号とを比較することで、変調後の振幅信号に含まれる低周波振幅信号と高周波振幅信号との間のずれを無くすように補正部６１４を制御する。補正部６１４は、制御部６１３の指示に従って、低周波振幅信号を、低周波電圧制御部１０６に出力するタイミングを遅らせる。
【０１１８】
なお、制御部６１３は、データ生成部１０１から出力された振幅信号と変調後の振幅信号とを比較する方法として、例えば、両信号の波形の相対的な形を比較することができる。
【０１１９】
なお、図８に示した送信回路２０は、補正部６１４を低周波電圧制御部１０６側に配置したが、高周波電圧制御部１０４側に配置しても、両方に配置する構成にしてもよい。その場合、補正部６１４は、制御部６１３の指示に従って、周波数弁別部１０２から出力される高周波振幅信号又は低周波振幅信号を、高周波電圧制御部１０４又は低周波電圧制御部１０６に出力するタイミングを遅らせる。
【０１２０】
なお、補正部６１４は、制御部６１３の指示に従って、周波数弁別部１０２によって分離された低周波振幅信号又は高周波振幅信号の少なくとも一方の利得を調整することで、信号の大きさのずれを無くすように補正してもよい。
【０１２１】
なお、第２の実施形態に係る送信回路２０（図３）においても、上記と同様の補正制御を行う構成としてもよい。図９は、第４の実施形態と同様の補正制御を第２の実施形態に係る図３の送信回路２０に適用した場合の構成例を示すブロック図である。図９において、送信回路２０は、第２の実施形態に係る送信回路２０の構成に、分配器７１１、包絡線検波部７１２、制御部７１３、及び補正部７１４をさらに備える。送信回路２０は、振幅変調部２０７における高周波振幅信号Ｍｈ（ｔ）と低周波振幅信号Ｍｌ（ｔ）との関係を考えた場合、高周振幅波信号Ｍｈ（ｔ）には遅延がほとんど発生しないので、低周波振幅信号Ｍｌ（ｔ）において発生する遅延のみを調整すればよい。そのため、送信回路２０は、容易な調整で低周波振幅信号Ｍｌ（ｔ）と高周波振幅信号Ｍｈ（ｔ）との間において発生するずれを無くすことができる。
【０１２２】
なお、第３の実施形態に係る送信回路２０（図５）においても、上記と同様の補正制御を行う構成としてもよい。図１０は、第４の実施形態と同様の補正制御を第３の実施形態に係る図５の送信回路２０に適用した場合の構成例を示すブロック図である。図１０において、送信回路２０は、第３の実施形態に係る送信回路２０の構成に、分配器８１１、包絡線検波部８１２、制御部８１３、及び補正部８１４をさらに備える。
【０１２３】
なお、第３の実施形態に係る送信回路２０（図５）においても、高周波電圧制御部３０４と振幅変調部３０７との間に分配器８１１を置く構成としてもよい。図１３は、第３の実施形態に係る図５の送信回路２０を図１０とは別の構成例で示すブロック図である。本送信回路２０は、図１０に記載の送信回路２０が、振幅成分と位相成分とを含んだ信号を分配するのに対して、振幅成分のみを含んだ信号を分配する点が異なる。また、本送信回路２０は、分配器８１１から出力される信号に位相成分が含まれないため、図１０に記載の送信回路２０と比べて、包絡線検波部８１２を備える必要がない。図１３において、送信回路２０は、第３の実施形態に係る送信回路２０の構成に、分配器８１１、制御部８１３、及び補正部８１４をさらに備える。
【０１２４】
以上により、本発明の第４の実施形態に係る送信回路２０によれば、第１の実施形態、第２の実施形態、及び第３の実施形態に係る送信回路２０から出力される変調波信号に含まれる低周波振幅信号と高周波振幅信号との間の遅延時間及び大きさのずれを補正することができる。これにより、本実施形態に係る送信回路２０は、変調波信号の線形性を保つことができる。
【０１２５】
（第５の実施形態）
図１１は、本発明の第５の実施形態に係る送信回路２０の構成例を示すブロック図である。本実施形態に係る送信回路２０は、周波数弁別部１０２が出力する低周波振幅信号と高周波振幅信号との間で補正制御を行うところが、第１の実施形態と異なる。そのため、本実施形態に係る送信回路２０は、第１の実施形態に係る送信回路２０の構成に、分配器６１１ａ、分配器６１１ｂ、制御部９１３、及び補正部６１４をさらに備える。また、本実施形態に係る送信回路２０は、振幅信号を分配器にて分配する位置が、第４の実施形態に記載の図８の送信回路２０と異なる。
【０１２６】
図１１において、送信回路２０は、データ生成部１０１、周波数弁別部１０２、角度変調部１０３、高周波電圧制御部１０４、低周波電圧制御部１０６、振幅変調部１０５、振幅変調部１０７、出力端子１０８、分配器６１１ａ、分配器６１１ｂ、制御部９１３、及び補正部６１４を備える。
【０１２７】
なお、高周波電圧制御部１０４、低周波電圧制御部１０６、分配器６１１ａ、分配器６１１ｂ、制御部９１３、及び補正部６１４は、まとめて電圧制御部とすることができる。角度変調部１０３、振幅変調部１０５、及び振幅変調部１０７は、まとめて変調部とすることができる。
【０１２８】
図１１において、分配器６１１ａ及び分配器６１１ｂは、入力を複数に分配して出力する。制御部９１３は、分配器６１１ａと分配器６１１ｂとからの出力に含まれる高周波振幅信号と低周波振幅信号との間のずれを無くすように、補正部６１４を制御する。
【０１２９】
なお、データ生成部１０１、周波数弁別部１０２、角度変調部１０３、高周波電圧制御部１０４、低周波電圧制御部１０６、振幅変調部１０５、振幅変調部１０７、出力端子１０８、及び補正部６１４は、第４の実施形態に記載の図８の送信回路２０と同様であるので、説明は省略する。
【０１３０】
次に、本発明の第５の実施形態に係る送信回路２０の動作を説明する。
図１１において、高周波電圧制御部１０４及び低周波電圧制御部１０６が、高周波振幅信号及び低周波振幅信号によって制御された電圧を出力するまでの動作は、第１の実施形態と同様である。
【０１３１】
分配器６１１ａは、高周波電圧制御部１０４から出力された電圧を、制御部９１３及び振幅変調部１０５に出力する。また、分配器６１１ｂは、低周波電圧制御部１０６から出力された電圧を、制御部９１３及び振幅変調部１０７に出力する。制御部９１３は、データ生成部１０１によって生成された振幅信号を基準にして、分配器６１１ａと分配器６１１ｂとから出力された電圧に含まれる高周波振幅信号と低周波振幅信号との間のずれを無くすように補正部６１４を制御する。補正部６１４は、制御部６１３の指示に従って、低周波振幅信号を、低周波電圧制御部１０６に出力するタイミングを遅らせる。
【０１３２】
なお、図１１に示した送信回路２０は、補正部６１４を低周波電圧制御部１０６側に配置したが、高周波電圧制御部１０４側に配置しても、両方に配置する構成にしてもよい。その場合、補正部６１４は、制御部９１３の指示に従って、周波数弁別部１０２から出力される高周波振幅信号又は低周波振幅信号を、高周波電圧制御部１０４又は低周波電圧制御部１０６に出力するタイミングを遅らせる。
【０１３３】
なお、補正部６１４は、制御部９１３の指示に従って、周波数弁別部１０２によって分離された低周波振幅信号又は高周波振幅信号の少なくとも一方の利得を調整することで、信号の大きさのずれを無くすように補正してもよい。
【０１３４】
以上により、本発明の第５の実施形態に係る送信回路２０によれば、第１の実施形態に係る送信回路２０において出力される変調波信号に含まれる低周波振幅信号と高周波振幅信号との間の遅延時間及び大きさのずれを補正することができる。これにより、本実施形態に係る送信回路２０は、変調波信号の線形性を保つことができる。
【０１３５】
（第６の実施形態）
図１２は、本発明の第６の実施形態に係る送信回路２０の構成例を示すブロック図である。本実施形態に係る送信回路２０は、周波数弁別部２０２が出力する低周波振幅信号と高周波振幅信号との間で補正制御を行うところが、第２の実施形態と異なる。そのため、本実施形態に係る送信回路２０は、第２の実施形態に係る送信回路２０より、分配器７１１ａ、分配器７１１ｂ、包絡線検波部７１２、制御部１０１３、及び補正部７１４をさらに備える。また、本実施形態に係る送信回路２０は、振幅信号を分配器にて分配する位置が、第４の実施形態に記載の図９の送信回路２０と異なる。
【０１３６】
図１２において、送信回路２０は、データ生成部２０１、周波数弁別部２０２、掛け算部２０９、直交変調部２１０、振幅変調部２０７、低周波電圧制御部２０６、出力端子２０８、分配器７１１ａ、分配器７１１ｂ、包絡線検波部７１２、制御部１０１３、及び補正部７１４を備える。
【０１３７】
分配器７１１ａ及び分配器７１１ｂは、入力を複数に分配して出力する。制御部１０１３は、データ生成部２０１によって生成された振幅信号を基準にして、分配器７１１ａから出力された直交変調信号に含まれる高周波振幅信号と、分配器７１１ｂから出力された電圧に含まれる低周波振幅信号との間のずれを無くすように、補正部７１４を制御する。
【０１３８】
なお、周波数弁別部２０２、掛け算部２０９、直交変調部２１０、振幅変調部２０７、低周波電圧制御部２０６、出力端子２０８、包絡線検波部７１２、及び補正部７１４は、第４の実施形態に記載の図９の送信回路２０と同様であるので、説明は省略する。
【０１３９】
なお、低周波電圧制御部２０６、分配器７１１ｂ、包絡線検波部７１２、補正部７１４、及び制御部１０１３は、まとめて電圧制御部とすることができる。掛け算部２０９、直交変調部２１０、分配器７１１ａ、及び振幅変調部２０７は、まとめて変調部とすることができる。
【０１４０】
次に、本発明の第６の実施形態に係る送信回路２０の動作を説明する。
図１２において、直交変調部２１０及び低周波電圧制御部２０６が、直交変調信号及び低周波振幅信号によって制御された電圧を出力するまでの動作は、第２の実施形態に記載の図３の送信回路２０と同様である。
【０１４１】
分配器７１１ａは、直交変調部２１０から出力された直交変調信号を、包絡線検波部７１２及び振幅変調部２０７に出力する。また、分配器７１１ｂは、低周波電圧制御部２０６から出力された電圧を、制御部１０１３及び振幅変調部２０７に出力する。包絡線検波部７１２は、直交変調信号から振幅変調波成分（高周波振幅信号）だけを取り出し、制御部１０１３に出力する。制御部１０１３は、データ生成部２０１によって生成された振幅信号を基準にして、包絡線検波部７１２から出力された高周波振幅信号と分配器７１１ｂから出力された電圧に含まれる低周波振幅信号との間のずれを無くすように、補正部７１４を制御する。補正部７１４は、制御部１０１３の指示に従って、低周波振幅信号を、低周波電圧制御部２０６に出力するタイミングを遅らせる。
【０１４２】
なお、図１２に示した送信回路２０は、補正部７１４を低周波電圧制御部２０６側に配置したが、掛け算部２０９側に配置しても、両方に配置する構成にしてもよい。その場合、補正部７１４は、制御部１０１３の指示に従って、周波数弁別部２０２から出力される高周波振幅信号又は低周波振幅信号を、掛け算部２０９又は低周波電圧制御部２０６に出力するタイミングを遅らせる。
【０１４３】
なお、補正部７１４は、制御部１０１３の指示に従って、周波数弁別部２０２によって分離された低周波振幅信号又は高周波振幅信号の少なくとも一方の利得を調整することで、信号の大きさのずれを無くすように補正してもよい。
【０１４４】
以上により、本発明の第６の実施形態に係る送信回路２０によれば、第２の実施形態に係る送信回路２０から出力される変調波信号に含まれる低周波振幅信号と高周波振幅信号との間の遅延時間及び大きさのずれを補正することができる。これにより、本実施形態に係る送信回路２０は、変調波信号の線形性を保つことができる。
【０１４５】
（第７の実施形態）
図１４は、本発明の第７の実施形態に係る送信回路２０の構成例を示すブロック図である。本実施形態に係る送信回路２０では、データ生成部１０１が生成する振幅信号と位相信号との間の遅延制御を行うところが、第１の実施形態と異なる。そのため、本実施形態に係る送信回路２０は、第１の実施形態に係る送信回路２０より、分配器６１１、制御部１２１３、及び復調部１２１５をさらに備える。
【０１４６】
図１４において、送信回路２０は、データ生成部１０１、周波数弁別部１０２、角度変調部１０３、高周波電圧制御部１０４、低周波電圧制御部１０６、振幅変調部１０５、振幅変調部１０７、出力端子１０８、分配器６１１、制御部１２１３、及び復調部１２１５を備える。
【０１４７】
分配器６１１は、振幅変調部１０７が出力した変調波信号を復調部１２１５及び出力端子１０８に出力する。復調部１２１５は、分配器６１１から入力された変調波信号から、振幅信号と位相信号とを復調する。制御部１２１３は、復調部１２１５から出力された振幅信号と位相信号とのずれを無くすように、データ生成部１０１を制御する。
【０１４８】
なお、データ生成部１０１、周波数弁別部１０２、角度変調部１０３、高周波電圧制御部１０４、低周波電圧制御部１０６、振幅変調部１０５、振幅変調部１０７、及び出力端子１０８は、第１の実施形態に記載の図２の送信回路２０と同様であるので、説明は省略する。
【０１４９】
なお、高周波電圧制御部１０４、及び低周波電圧制御部１０６は、まとめて電圧制御部とすることができる。角度変調部１０３、振幅変調部１０５、振幅変調部１０７、及び分配器６１１は、まとめて変調部とすることができる。
【０１５０】
次に、本発明の第７の実施形態に係る送信回路２０の動作を説明する。
図１４において、振幅変調部１０７が変調波信号を出力するまでの動作は、第１の実施形態に記載の図２の送信回路２０と同様である。
【０１５１】
分配器６１１は、振幅変調部１０７から出力された変調波信号を、復調部１２１５及び出力端子１０８に出力する。次に、復調部１２１５は、分配器６１１から出力された変調波信号を復調し、変調後の振幅信号と位相信号とを制御部１２１３に出力する。制御部１２１３は、復調部１２１５から出力された変調後の振幅信号と位相信号との間のずれ合わせるように、データ生成部１０１を制御する。データ生成部１０１は、制御部１２１３の指示によって、振幅信号と位相信号との出力タイミングを調整する。
【０１５２】
なお、第２の実施形態に係る送信回路２０（図３）においても、上記と同様の遅延制御を行う構成としてもよい。図１５は、第７の実施形態と同様の遅延制御を第２の実施形態に係る図３の送信回路２０に適用した場合の構成例を示すブロック図である。図１５において、送信回路２０は、第２の実施形態に記載の図３の送信回路２０より、分配器７１１、復調部１３１５、及び制御部１３１３をさらに備える。
【０１５３】
なお、第３の実施形態に係る送信回路２０（図５）においても、上記と同様の遅延制御を行う構成としてもよい。図１６は、第７の実施形態と同様の遅延制御を第３の実施形態に係る図５の送信回路２０に適用した場合の構成例を示すブロック図である。図１６において、送信回路２０は、第３の実施形態に記載の図５の送信回路２０より、分配器８１１、復調部１４１５、及び制御部１４１３をさらに備える。
【０１５４】
以上により、本発明の第７の実施形態に係る送信回路２０によれば、第１の実施形態に係る送信回路２０、及び第３の実施形態に係る送信回路２０から出力される変調波信号に含まれる振幅信号と位相信号との間のずれを無くすことができる。また、図１５に記載の送信回路２０によれば、第２の実施形態に係る送信回路２０から出力される変調波信号に含まれる振幅信号と直交信号との間のずれを無くすことができる。これにより、本実施形態に係る送信回路２０は、変調波信号の線形性を保つことができる。
【０１５５】
（第８の実施形態）
図１７は、本発明の第８の実施形態に係る送信回路２０の構成例を示すブロック図である。本実施形態に係る送信回路２０では、周波数弁別部１０２が出力する低周波振幅信号と高周波振幅信号との間で補正制御を行うところが、第１の実施形態と異なる。本実施形態に係る送信回路２０は、第１の実施形態に係る送信回路２０より分配器６１１、包絡線検波部６１２、周波数弁別部１０２ｂ、制御部１５１３、及び補正部６１４をさらに備える。また、本実施形態に係る送信回路２０は、周波数弁別部１０２ｂにおいて変調後の振幅信号を高周波振幅信号と低周波振幅信号とに分離するところが、第４の実施形態に記載の図８の送信回路２０と異なる。
【０１５６】
図１７において、送信回路２０は、データ生成部１０１、周波数弁別部１０２、角度変調部１０３、高周波電圧制御部１０４、低周波電圧制御部１０６、振幅変調部１０５、振幅変調部１０７、出力端子１０８、分配器６１１、包絡線検波部６１２、周波数弁別部１０２ｂ、制御部１５１３、及び補正部６１４を備える。
【０１５７】
制御部１５１３は、変調後の振幅信号に含まれる低周波振幅信号と高周波振幅信号との間のずれを無くすように補正部６１４を制御する。補正部６１４は、制御部６１３に従って、低周波振幅信号を出力するタイミングを遅らせる。
【０１５８】
なお、データ生成部１０１、周波数弁別部１０２、角度変調部１０３、高周波電圧制御部１０４、低周波電圧制御部１０６、振幅変調部１０５、振幅変調部１０７、出力端子１０８、分配器６１１、包絡線検波部６１２、及び補正部６１４は、第４の実施形態に記載の図８の送信回路２０と同様であるので、説明は省略する。
【０１５９】
なお、高周波電圧制御部１０４、低周波電圧制御部１０６、周波数弁別部１０２ｂ、包絡線検波部６１２、補正部６１４、制御部１５１３は、まとめて電圧制御部とすることができる。角度変調部１０３、振幅変調部１０５、振幅変調部１０７、及び分配器６１１は、まとめて変調部とすることができる。
【０１６０】
次に、本発明の第８の実施形態に係る送信回路２０の動作を説明する。
図１７において、振幅変調部１０７が変調波信号を出力するまでの動作は、第１の実施形態と同様である。
【０１６１】
振幅変調部１０７は、変調波信号を分配器６１１に出力する。分配器６１１は、入力された変調波信号を、包絡線検波部６１２及び出力端子１０８に出力する。包絡線検波部６１２は、変調波信号から包絡線を検出することで、変調後の振幅信号を取り出し、周波数弁別部１０２ｂに出力する。周波数弁別部１０２ｂは、変調後の振幅信号から、高周波振幅信号と低周波振幅信号とを分離し、制御部１５１３に出力する。制御部１５１３は、周波数弁別部１０２から出力された高周波振幅信号及び低周波振幅信号と、周波数弁別部１０２ｂから出力された変調後の高周波振幅信号及び低周波振幅信号とを比較することで、変調後の高周波振幅信号と低周波振幅信号との間のずれを無くすように補正部６１４を制御する。補正部６１４は、制御部１５１３の指示に従って、低周波振幅信号を、低周波電圧制御部１０６に出力するタイミングを遅らせる。
【０１６２】
なお、図１７に示した送信回路２０は、補正部６１４を低周波電圧制御部１０６側に配置したが、高周波電圧制御部１０４側に配置しても、両方に配置する構成にしてもよい。その場合、補正部６１４は、制御部１５１３の指示に従って、周波数弁別部１０２から出力される高周波振幅信号又は低周波振幅信号を、高周波電圧制御部１０４又は低周波電圧制御部１０６に出力するタイミングを遅らせる。
【０１６３】
なお、補正部６１４は、制御部１５１３の指示に従って、周波数弁別部１０２によって分離された低周波振幅信号又は高周波振幅信号の少なくとも一方の利得を調整することで、信号の大きさのずれを無くすように補正してもよい。
【０１６４】
なお、第２の実施形態に係る送信回路２０（図３）においても、上記と同様の補正制御を行う構成としてもよい。図１８は、第８の実施形態と同様の補正制御を第２の実施形態に係る図３の送信回路２０に適用した場合の構成例を示すブロック図である。図１８において、送信回路２０は、第２の実施形態に係る送信回路２０の構成に、分配器７１１、包絡線検波部７１２、周波数弁別部２０２ｂ、制御部１６１３、及び補正部７１４をさらに備える。
【０１６５】
なお、第３の実施形態に係る送信回路２０（図５）においても、上記と同様の補正制御を行う構成としてもよい。図１９は、第８の実施形態と同様の補正制御を第３の実施形態に係る図５の送信回路２０に適用した場合の構成例を示すブロック図である。図１９において、送信回路２０は、第３の実施形態に係る送信回路２０の構成に、分配器８１１、包絡線検波部８１２、周波数弁別部３０２ｂ、制御部１７１３、及び補正部８１４をさらに備える。
【０１６６】
以上により、本発明の第８の実施形態に係る送信回路２０によれば、第１の実施形態、第２の実施形態、及び第３の実施形態に係る送信回路２０から出力される変調波信号における低周波振幅信号と高周波振幅信号との間の遅延時間及び大きさのずれを補正することができる。これにより、本実施形態に係る送信回路２０は、変調波信号の線形性を保つことができる。
【０１６７】
なお、本発明の第１〜８の実施形態に係る送信回路２０は、携帯電話や情報通信端末、無線ＬＡＮ等の通信機器１（図１参照）における送信回路２０として用いることができる。これによって、通信機器１は、低消費電力かつ広帯域動作が可能となる。
【０１６８】
以上、本発明を詳細に説明してきたが、前述の説明はあらゆる点において本発明の例示にすぎず、その範囲を限定しようとするものではない。本発明の範囲を逸脱することなく種々の改良や変形を行うことができることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【０１６９】
本発明の送信回路は、携帯電話や無線ＬＡＮなどの通信機器に利用される送信回路等に適しており、特に低消費電力かつ広帯域に信号を送信する場合等に有効である。
【図面の簡単な説明】
【０１７０】
【図１】本発明の送信回路が適用された通信機器の全体構成例を示すブロック図
【図２】本発明の第１の実施形態に係る送信回路２０の構成例を示すブロック図
【図３】本発明の第２の実施形態に係る送信回路２０の構成例を示すブロック図
【図４】掛け算部２０９の構成の一例を示すブロック図
【図５】本発明の第３の実施形態に係る送信回路２０の構成例を示すブロック図
【図６】高周波電圧制御部３０４における入力電圧と出力電圧との関係を示す図
【図７】図２における周波数弁別部１０２の構成例を示すブロック図
【図８】本発明の第４の実施形態に係る送信回路２０の構成例を示すブロック図
【図９】第４の実施形態と同様の補正制御を第２の実施形態に係る図３の送信回路２０に適用した場合の構成例を示すブロック図
【図１０】第４の実施形態と同様の補正制御を第３の実施形態に係る図５の送信回路２０に適用した場合の構成例を示すブロック図
【図１１】本発明の第５の実施形態に係る送信回路２０の構成例を示すブロック図
【図１２】本発明の第６の実施形態に係る送信回路２０の構成例を示すブロック図
【図１３】第３の実施形態に係る図５の送信回路２０を図１０とは別の構成例で示すブロック図
【図１４】本発明の第７の実施形態に係る送信回路２０の構成例を示すブロック図
【図１５】第７の実施形態と同様の遅延制御を第２の実施形態に係る図３の送信回路２０に適用した場合の構成例を示すブロック図
【図１６】第７の実施形態と同様の遅延制御を第３の実施形態に係る図５の送信回路２０に適用した場合の構成例を示すブロック図
【図１７】本発明の第８の実施形態に係る送信回路２０の構成例を示すブロック図
【図１８】第８の実施形態と同様の補正制御を第２の実施形態に係る図３の送信回路２０に適用した場合の構成例を示すブロック図
【図１９】第８の実施形態と同様の補正制御を第３の実施形態に係る図５の送信回路２０に適用した場合の構成例を示すブロック図
【図２０】送信回路２０から出力される変調波信号のスペクトラム
【図２１】データ生成部１０１から出力される振幅信号Ｍ（ｔ）のスペクトラム
【図２２】周波数弁別部１０２によって分離された高周波振幅信号Ｍｈ（ｔ）の波形
【図２３】振幅変調部１０５から出力された第１の変調波信号のＣＣＤＦ
【図２４】ポーラ変調方式が適用された従来の送信回路の構成例を示すブロック図
【図２５】シリーズレギュレータが適用された電圧制御部の構成例を示すブロック図
【図２６】スイッチングレギュレータが適用された電圧制御部の構成例を示すブロック図
【図２７】図２４における振幅変調部１９０３の構成例を示すブロック図
【符号の説明】
【０１７１】
１  通信機器
２０  送信回路
３０  受信回路
４０  アンテナ共用部
５０  アンテナ部
１０１、２０１、３０１、１９０２  データ生成部
１０２、２０２、３０２、１０２ｂ、２０２ｂ、３０２ｂ  周波数弁別部
１０３、３０３、１９０２  角度変調部
１０４、３０４  高周波電圧制御部
１０５、１０７、２０７、３０７、１９０３  振幅変調部
１０６、２０６、３０６  低周波電圧制御部
１０８、２０８、３０８  端子
２０９  掛け算部
２１０  直交変調部
５０４  ローパスフィルタ
５０５  割り算部
６１１、７１１、８１１  分配器
６１２、７１２、８１２  包連線検波部
６１３、７１３、８１３、１５１３、１６１３、１７１３  制御部
６１４、７１４、８１４  補正部
１２１５  復調部
２００２  電源
２００４  比較部
２００５、２２０３  トランジスタ
２１０１  パルス変換部
２１０２  増幅器
２１０３  ローパスフィルタ
２２０６、２２０７  整合回路
２２０８、２２０９  バイアス回路
【図１】
2005244950.tif 000003
【図２】
2005244950.tif 000004
【図３】
2005244950.tif 000005
【図４】
2005244950.tif 000006
【図５】
2005244950.tif 000007
【図６】
2005244950.tif 000008
【図７】
2005244950.tif 000009
【図８】
2005244950.tif 000010
【図９】
2005244950.tif 000011
【図１０】
2005244950.tif 000012
【図１１】
2005244950.tif 000013
【図１２】
2005244950.tif 000014
【図１３】
2005244950.tif 000015
【図１４】
2005244950.tif 000016
【図１５】
2005244950.tif 000017
【図１６】
2005244950.tif 000018
【図１７】
2005244950.tif 000019
【図１８】
2005244950.tif 000020
【図１９】
2005244950.tif 000021
【図２０】
2005244950.tif 000022
【図２１】
2005244950.tif 000023
【図２２】
2005244950.tif 000024
【図２３】
2005244950.tif 000025
【図２４】
2005244950.tif 000026
【図２５】
2005244950.tif 000027
【図２６】
2005244950.tif 000028
【図２７】
2005244950.tif 000029