(57)【要約】【課題】複数のＲＦ電力増幅器の送信パワーを１個のカップラーで検出する際に、高出力モード時または低出力モード時での検出出力信号の高周波側送信時と低周波側送信時との相違を軽減すること。【解決手段】ローバンド周波数用第１電力増幅器ＲＦ＿ＰＡ＿ＬＢ、ハイバンド周波数用第２電力増幅器ＲＦ＿ＰＡ＿ＨＢの出力パワーを１個のカップラーＣＰＬで検出する。第１検出器ＤＥＴ１と第２検出器ＤＥＴ２とで低レベル検出と高レベル検出を行う。ＲＦ＿ＰＡ＿ＬＢが選択される際に、ＣＰＬとＤＥＴ２の間の第１出力調整ユニットＶａｒ＿Ａｔｔの出力信号振幅は低レベルとされ、ハイバンド時の高レベル検出信号の損失とバランスを取る。一方、ＲＦ＿ＰＡ＿ＨＢが選択される際に、ＤＥＴ１の出力とパワー制御回路Ｅｒｒ＿Ａｍｐの間の第２出力調整ユニットＶｄｅｔ＿Ａｍｐの出力ＶＤＥＴは高レベルとされ、ハイバンド時の低レベル検出信号の損失が補償される。【選択図】図１
2007329642.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１周波数帯域を持つ第１ＲＦ送信入力信号を増幅する第１電力増幅器と、
前記第１周波数帯域よりも高い周波数の第２周波数帯域を持つ第２ＲＦ送信入力信号を増幅する第２電力増幅器と、
前記第１電力増幅器の出力と前記第２電力増幅器の出力の送信出力電力のレベルの検出するための１個のカップラーと、
前記カップラーからのＲＦカップラー検出信号が一端に供給されることによって他端にＲＦパワー検出入力信号を伝達する信号線と、
前記信号線の他端の前記ＲＦパワー検出入力信号が入力端子に供給されることによりＲＦパワー検出出力信号を生成するパワー検出器と、
ＲＦ送信レベル指示信号と前記パワー検出器から生成された前記ＲＦパワー検出出力信号とに応答して前記ＲＦ送信レベル指示信号のレベルに従ったレベルの前記送信出力電力が前記第１電力増幅器と前記第２電力増幅器との任意の一方の前記出力から出力されるように前記第１電力増幅器と前記第２電力増幅器との前記任意の一方を制御する誤差増幅器とを具備しており、
前記パワー検出器は、多段増幅器と、第１検出器と、第２検出器とを含み、前記多段増幅器は前記信号線の前記他端の前記ＲＦパワー検出入力信号を増幅して、前記第１検出器を構成する複数の検出器の入力端子には前記多段増幅器を構成する従属接続された複数の増幅器の増幅出力信号が供給され、前記第２検出器の入力には前記信号線の前記他端の前記ＲＦパワー検出入力信号が供給され、前記第１検出器の出力信号と前記第２検出器の出力信号との合成によって検出出力信号が生成され、
前記第１電力増幅器と前記第２電力増幅器とのいずれかを使用するのかのバンド選択信号の一方のレベルでは前記第１電力増幅器が活性化され前記第２電力増幅器が非活性化され、前記バンド選択信号の他方のレベルでは前記第１電力増幅器が非活性化され前記第２電力増幅器が活性化され、
前記第２検出器の入力と前記信号線の前記他端との間には、前記バンド選択信号により制御される第１出力調整ユニットが接続され、
前記バンド選択信号の前記一方のレベルにより前記第１電力増幅器が活性化され前記第２電力増幅器が非活性化される際に前記第１出力調整ユニットの出力信号は低振幅レベルに制御され、前記バンド選択信号の前記他方のレベルにより前記第１電力増幅器が非活性化され前記第２電力増幅器が活性化される際に前記第１出力調整ユニットの前記出力信号は前記低振幅レベルよりも高い振幅レベルに制御されるＲＦ電力増幅装置。
【請求項２】
前記パワー検出器は、前記第１検出器の前記出力信号と前記第２検出器の前記出力信号との合成で生成された前記検出出力信号による検出電圧が供給されることにより前記ＲＦパワー検出出力信号を生成する第２出力調整ユニットを含み、
前記第２出力調整ユニットから生成される前記ＲＦパワー検出出力信号は、前記バンド選択信号の前記一方のレベルにより前記第１電力増幅器が活性化され前記第２電力増幅器が非活性化される際には低レベルに制御されて、前記バンド選択信号の前記他方のレベルにより前記第１電力増幅器が非活性化され前記第２電力が活性化される際に前記低レベルよりも高いレベルに制御される請求項１に記載のＲＦ電力増幅装置。
【請求項３】
前記第１出力調整ユニットは可変減衰器であり、前記第１出力調整ユニットの前記出力信号の振幅レベルの制御は前記可変減衰器の減衰量により調整される請求項１と請求項２とのいずれかに記載のＲＦ電力増幅装置。
【請求項４】
前記第２出力調整ユニットは可変利得増幅器であり、前記第２出力調整ユニットから生成される前記ＲＦパワー検出出力信号の前記レベル制御は前記可変利得増幅器の可変利得により調整される請求項１から請求項３までのいずれかに記載のＲＦ電力増幅装置。
【請求項５】
前記第２出力調整ユニットの前記可変利得増幅器は、非反転入力端子と反転入力端子と出力端子とを有する第１増幅回路と、非反転入力端子と反転入力端子と出力端子とを有する第２増幅回路と、第１抵抗と、第２抵抗と、第３抵抗と、第４抵抗と、第５抵抗と、第６抵抗と、第１スイッチと、第２スイッチとを含み、
前記第１増幅回路の前記非反転入力端子には基準電圧が供給され、前記第１増幅回路の前記反転入力端子には前記第１抵抗を介してベース電圧が供給され、前記第１増幅回路の前記反転入力端子と前記出力端子の間に前記第２抵抗が接続され、
前記第２増幅回路の前記非反転入力端子には前記検出出力信号から生成された前記検出電圧が供給され、前記第２増幅回路の前記反転入力端子には前記第３抵抗を介して前記第１増幅回路の前記出力端子が接続され、前記第２増幅回路の前記反転入力端子と前記出力端子の間に前記第４抵抗が接続され、
前記第５抵抗と前記第１スイッチとの直列接続が前記第２抵抗と並列に接続され、第６抵抗と前記第２スイッチとの直列接続が第３抵抗と並列に接続され、
前記バンド選択信号の前記一方のレベルに応答して前記第１スイッチと前記第２スイッチとはオフ状態に制御され、前記バンド選択信号の前記他方のレベルに応答して前記第１スイッチと前記第２スイッチとはオン状態に制御される請求項４に記載のＲＦ電力増幅装置。
【請求項６】
前記第２周波数帯域の周波数は前記第１周波数帯域の周波数の略２倍に設定され、
前記第１電力増幅器は前記第１周波数帯域の送信出力信号の２倍高調波を接地電位点にバイパスする高調波トラップ回路を含む請求項１から請求項３までのいずれかに記載のＲＦ電力増幅装置。
【請求項７】
前記第１周波数帯域を持つ前記第１ＲＦ送信入力信号はＧＳＭ８５０とＧＳＭ９００との周波数帯域を持ち、前記第２周波数帯域を持つ前記第２ＲＦ送信入力信号はＤＣＳ１８００とＰＣＳ１９００との周波数帯域を持つ請求項１から請求項３までのいずれかに記載のＲＦ電力増幅装置。
【請求項８】
前記第２周波数帯域を持つ前記第２ＲＦ送信入力信号は、更にＷＣＤＭＡの略１９２０ＭＨｚ〜１９８０ＭＨｚの周波数帯域を持つ請求項７に記載のＲＦ電力増幅装置。
【請求項９】
前記第１電力増幅器と前記第２電力増幅器の増幅素子は、電界効果トランジスタである請求項１から請求項８までのいずれかに記載のＲＦ電力増幅装置。
【請求項１０】
前記電界効果トランジスタはＬＤＭＯＳである請求項９に記載のＲＦ電力増幅装置。
【請求項１１】
前記第１電力増幅器と前記第２電力増幅器の増幅素子は、バイポーラトランジスタである請求項１から請求項８までのいずれかに記載のＲＦ電力増幅装置。
【請求項１２】
前記バイポーラトランジスタはヘテロ接合型である請求項１１に記載のＲＦ電力増幅装置。
【請求項１３】
前記第１電力増幅器と、前記第２電力増幅器と、前記カップラーと、前記パワー検出器と、前記誤差増幅器とは、ＲＦパワーモジュールのパッケージに搭載されている請求項１から請求項１２までのいずれかに記載のＲＦ電力増幅装置。
【請求項１４】
第１周波数帯域を持つ第１ＲＦ送信入力信号を増幅する第１電力増幅器と、
前記第１周波数帯域よりも高い周波数の第２周波数帯域を持つ第２ＲＦ送信入力信号を増幅する第２電力増幅器と、
前記第１電力増幅器の出力と前記第２電力増幅器の出力の送信出力電力のレベルの検出するための１個のカップラーと、
前記カップラーからのＲＦカップラー検出信号が一端に供給されることによって他端にＲＦパワー検出入力信号を伝達する信号線と、
前記信号線の他端の前記ＲＦパワー検出入力信号が入力端子に供給されることによりＲＦパワー検出出力信号を生成するパワー検出器と、
ＲＦ送信レベル指示信号と前記パワー検出器から生成された前記ＲＦパワー検出出力信号とに応答して前記ＲＦ送信レベル指示信号のレベルに従ったレベルの前記送信出力電力が前記第１電力増幅器と前記第２電力増幅器との任意の一方の前記出力から出力されるように前記第１電力増幅器と前記第２電力増幅器との前記任意の一方を制御する誤差増幅器とを具備しており、
前記パワー検出器は、多段増幅器と、第１検出器と、第２検出器とを含み、前記多段増幅器は前記信号線の前記他端の前記ＲＦパワー検出入力信号を増幅して、前記第１検出器を構成する複数の検出器の入力端子には前記多段増幅器を構成する従属接続された複数の増幅器の増幅出力信号が供給され、前記第２検出器の入力には前記信号線の前記他端の前記ＲＦパワー検出入力信号が供給され、前記第１検出器の出力信号と前記第２検出器の出力信号との合成によって検出出力信号が生成され、
前記第１電力増幅器と前記第２電力増幅器とのいずれかを使用するのかのバンド選択信号の一方のレベルでは前記第１電力増幅器が活性化され前記第２電力増幅器が非活性化され、前記バンド選択信号の他方のレベルでは前記第１電力増幅器が非活性化され前記第２電力増幅器が活性化され、
前記パワー検出器は、前記第１検出器の前記出力信号と前記第２検出器の前記出力信号との合成で生成された前記検出出力信号による検出電圧が供給されることにより前記ＲＦパワー検出出力信号を生成する出力調整ユニットを含み、
前記出力調整ユニットから生成される前記ＲＦパワー検出出力信号は、前記バンド選択信号の前記一方のレベルにより前記第１電力増幅器が活性化され前記第２電力増幅器が非活性化される際には低レベルに制御されて、前記バンド選択信号の前記他方のレベルにより前記第１電力増幅器が非活性化され前記第２電力が活性化される際に前記低レベルよりも高いレベルに制御されるＲＦ電力増幅装置。
【請求項１５】
前記出力調整ユニットは可変利得増幅器であり、前記出力調整ユニットから生成される前記ＲＦパワー検出出力信号の前記レベル制御は前記可変利得増幅器の可変利得により調整される請求項１４に記載のＲＦ電力増幅装置。
【請求項１６】
前記出力調整ユニットの前記可変利得増幅器は、非反転入力端子と反転入力端子と出力端子とを有する第１増幅回路と、非反転入力端子と反転入力端子と出力端子とを有する第２増幅回路と、第１抵抗と、第２抵抗と、第３抵抗と、第４抵抗と、第５抵抗と、第６抵抗と、第１スイッチと、第２スイッチとを含み、
前記第１増幅回路の前記非反転入力端子には基準電圧が供給され、前記第１増幅回路の前記反転入力端子には前記第１抵抗を介してベース電圧が供給され、前記第１増幅回路の前記反転入力端子と前記出力端子の間に前記第２抵抗が接続され、
前記第２増幅回路の前記非反転入力端子には前記検出出力信号から生成された前記検出電圧が供給され、前記第２増幅回路の前記反転入力端子には前記第３抵抗を介して前記第１増幅回路の前記出力端子が接続され、前記第２増幅回路の前記反転入力端子と前記出力端子の間に前記第４抵抗が接続され、
前記第５抵抗と前記第１スイッチとの直列接続が前記第２抵抗と並列に接続され、第６抵抗と前記第２スイッチとの直列接続が第３抵抗と並列に接続され、
前記バンド選択信号の前記一方のレベルに応答して前記第１スイッチと前記第２スイッチとはオフ状態に制御され、前記バンド選択信号の前記他方のレベルに応答して前記第１スイッチと前記第２スイッチとはオン状態に制御される請求項１４から請求項１５までのいずれかに記載のＲＦ電力増幅装置。
【請求項１７】
前記第２周波数帯域の周波数は前記第１周波数帯域の周波数の略２倍に設定され、
前記第１電力増幅器は前記第１周波数帯域の送信出力信号の２倍高調波を接地電位点にバイパスする高調波トラップ回路を含む請求項１４から請求項１６までのいずれかに記載のＲＦ電力増幅装置。
【請求項１８】
前記第１周波数帯域を持つ前記第１ＲＦ送信入力信号はＧＳＭ８５０とＧＳＭ９００との周波数帯域を持ち、前記第２周波数帯域を持つ前記第２ＲＦ送信入力信号はＤＣＳ１８００とＰＣＳ１９００との周波数帯域を持つ請求項１４から請求項１７までのいずれかに記載のＲＦ電力増幅装置。
【請求項１９】
前記第２周波数帯域を持つ前記第２ＲＦ送信入力信号は、更にＷＣＤＭＡの略１９２０ＭＨｚ〜１９８０ＭＨｚの周波数帯域を持つ請求項１８に記載のＲＦ電力増幅装置。
【請求項２０】
前記第１電力増幅器と前記第２電力増幅器の増幅素子は、電界効果トランジスタである請求項１４から請求項１９までのいずれかに記載のＲＦ電力増幅装置。
【請求項２１】
前記電界効果トランジスタはＬＤＭＯＳである請求項２０に記載のＲＦ電力増幅装置。
【請求項２２】
前記第１電力増幅器と前記第２電力増幅器の増幅素子は、バイポーラトランジスタである請求項１４から請求項１９までのいずれかに記載のＲＦ電力増幅装置。
【請求項２３】
前記バイポーラトランジスタはヘテロ接合型である請求項２２に記載のＲＦ電力増幅装置。
【請求項２４】
前記第１電力増幅器と、前記第２電力増幅器と、前記カップラーと、前記パワー検出器と、前記誤差増幅器とは、ＲＦパワーモジュールのパッケージに搭載されている請求項１４から請求項２３までのいずれかに記載のＲＦ電力増幅装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基地局との通信を行う携帯電話端末のような通信端末機器中に搭載されるＲＦ送信用のＲＦ電力増幅装置に関し、特に複数のＲＦ送信周波数を送信する複数のＲＦ電力増幅器の出力の送信パワーを共用の１個のパワー検出用のカップラーによって検出するのに有益な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
世界中のどんな場所でも無線通信すると言う携帯電話端末等の通信端末機器の能力であるユビキタス・カバレージは、今日現実のものではなく、現在開発が進められている。
【０００３】
下記非特許文献１によれば、これらのモバイルシステムは、ＧＳＭ(Global System for Mobile Communication)、ＧＰＲＳ（General Packet Radio Service）、ＥＤＧＥ（Enhanced Data for GSM Evolution; Enhanced Data for GPRS）、ＷＣＤＭＡ（Wideband Code Division Multiple Access）のセルラーと、例えばＩＥＥＥ  ８０３．１１−ｂ、−ａ、−ｇ等のネットワーク、例えばブルートゥース、ジグビー等のパーソナルエリアネットワーク等とを含んでいる。これらのシステムの特性は、一定包落線と包落線変化との信号、時分割とコード分割とのマルチプレックス、高（数ワット）から低（マイクロワット）への送信出力電力の広範囲な組み合わせに及んでいる。その結果、マルチモード応用でのＲＦ電力増幅器への要望が、大きくなっている。
【０００４】
一方、下記非特許文献２には、ＧＳＭ８５０、ＧＳＭ９００、ＤＣＳ１８００、ＰＣＳ１９００の周波数帯域を含むクワッドバンドを送信するＲＦ電力増幅器モジュールが記載されている。尚、ＤＣＳはＤｉｇｉｔａｌ  Ｃｅｌｌｕｌａｒ  Ｓｙｓｔｅｍの略称、ＰＣＳはＰｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍの略称である。このＲＦ電力増幅器モジュールは、ＧＳＭ８５０とＧＳＭ９００との第１周波数帯域を持つ第１ＲＦ送信入力信号を増幅する第１電力増幅器と、ＤＣＳ１８００とＰＣＳ１９００との第２周波数帯域を持つ第２ＲＦ送信入力信号を増幅する第２電力増幅器と、第１電力増幅器の第１出力整合回路と、第２電力増幅器の第２出力整合回路と、第１出力整合回路に接続された第１方向性カップラーと、第２出力整合回路に接続された第２方向性カップラーと、第１方向性カップラーと第２方向性カップラーの出力が供給される対数パワー検出器・電力コントローラとを含んでいる。この対数パワー検出器は、方向性カップラーの出力を増幅する４段の多段増幅器と、多段増幅器の入力信号と多段増幅器の３つの段間出力信号と多段増幅器の最終出力信号とが供給される５段の検出器とで構成されている。方向性カップラーの出力と設定電圧とが対数パワー検出器により比較されて、方向性カップラーの出力が設定電圧と一致するように電力コントローラからの出力のＡＰＣ（Automatic Power Control）電圧ＶａｐｃがＲＦ電力増幅器の利得を制御する。
【０００５】
【非特許文献１】Ｅａｒｌ  ＭｃＣｕｎｅ，  “Ｈｉｇｈ−Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ，  Ｍｕｌｔｉ−Ｍｏｄｅ，  Ｍｕｌｔｉ−Ｂａｎｄ  Ｔｅｒｍｉｎａｌ  Ｐｏｗｅｒ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒｓ”，  ＩＥＥＥ  ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  ｍａｇａｚｉｎｅ，  Ｍａｒｃｈ  ２００５，  ＰＰ．４４〜５５．
【非特許文献２】Ｓｈｕｙｕｎ  Ｚｈａｎｇ  ｅｔ  ａｌ，“Ａ  Ｎｏｖｅｌ  Ｐｏｗｅｒ−Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ  Ｍｏｄｕｌｅ  ｆｏｒ  Ｑｕａｄ−Ｂａｎｄ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｈａｎｄｓｅｔ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ”，  ＩＥＥＥ  ＴＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮＳ  ＯＮ  ＭＩＣＲＯＷＡＶＥ  ＴＨＥＯＲＹ  ＡＮＤ  ＴＥＣＨＮＩＱＵＥＳ，  ＶＯＬ．５２，  Ｎｏ．１１，  ＮＯＶＥＭＢＥＲ  ２００３，  ＰＰ．２２０３−２２１０．
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明者等は、本発明に先立ってＧＳＭ８５０、ＧＳＭ９００、ＤＣＳ１８００、ＰＣＳ１９００の周波数帯域を含むクワッドバンドを送信するＲＦ電力増幅器モジュールの開発に従事した。
【０００７】
この本発明に先立って開発されたＲＦ電力増幅器モジュールでは、従来２つ必要であった方向性カップラーを１個に削減することにより、コスト低減とモジュールサイズ削減が試みられた。
【０００８】
このＲＦ電力増幅器モジュールでは、２つのＲＦ電力増幅器の出力には２つの出力整合回路が接続され、２つの出力整合回路の出力には２入力・１出力の出力選択スイッチが接続され、出力選択スイッチの１出力に共用の１個のパワー検出用のカップラーが接続され、このカップラーの出力は信号線を介してパワー検出回路の入力に接続される。
【０００９】
また、このパワー検出回路はＲＦ電力増幅器が極めて高い送信出力電力を出力している高出力モードから極めて低い送信出力電力を出力している低出力モードまでの広入力範囲をカバーする大きな入力ダイナミックレンジが必要であるので、多段増幅器と複数の検出器とによってパワー検出回路が構成されている。多段増幅器は、共用の１個のパワー検出用のカップラーからのＲＦ検出信号を増幅する。第１検出器を構成する多段検出器の入力には多段増幅器の多段出力信号が供給され、第２検出器の入力にはカップラーからのＲＦ検出信号が供給され、第１検出器の出力信号と第２検出器の出力信号との合成によって検出出力信号が生成される。
【００１０】
しかし、本発明者等は本発明に先立って開発されたＲＦ電力増幅器モジュールでは、ほぼ８５０〜９００ＭＨｚの低周波側ＲＦ送信周波数とほぼ１８００〜１９００ＭＨｚの高周波側ＲＦ送信周波数の２つの送信周波数帯域での周波数の大きな相違によって、高出力モード時での検出出力信号が高周波側ＲＦ送信周波数の送信時で低周波側ＲＦ送信周波数の送信時よりも低下すると言う問題を見い出した。その結果、高周波側ＲＦ送信周波数の送信時と低周波側ＲＦ送信周波数の送信時とで、高出力モード時の送信出力電力に差が生じることになる。より具体的な問題としては、高周波側ＲＦ送信周波数の送信時の高出力モード時に、所定の高レベルの送信出力電力がＲＦ電力増幅器から出力されているにも拘らず、この所定の高レベルよりも低い送信出力電力を示す信号レベルの検出出力信号がパワー検出器から出力されることである。その結果、パワー検出回路においては送信出力電力が不足していると判断されて、高周波側ＲＦ送信周波数の送信時には実際には所定の高レベルよりも更に高い送信出力電力がＲＦ電力増幅器から出力されることになる。
【００１１】
また、本発明者等は本発明に先立って開発されたＲＦ電力増幅器モジュールでは、低出力モードでの検出出力信号の信号レベルが高周波側ＲＦ送信周波数の送信時において低周波側ＲＦ送信周波数の送信時よりも低下すると言う問題も同様に見い出した。その結果、高周波側ＲＦ送信周波数の送信時と低周波側ＲＦ送信周波数の送信時とで、低出力モード時での送信出力電力に差が生じることになる。より具体的な問題としては、高周波側ＲＦ送信周波数の送信時の低出力モード時に、所定の低レベルの送信出力電力がＲＦ電力増幅器から出力されているにも拘らず、この所定の低レベルよりも更に低い送信出力電力を示す信号レベルの検出出力信号がパワー検出器から出力されることである。その結果、パワー検出回路においては送信出力電力が不足していると判断されて、高周波側ＲＦ送信周波数の送信時には実際には所定の低レベルよりも高い送信出力電力がＲＦ電力増幅器から出力されることになる。
【００１２】
従って、本発明の目的とするところは、複数のＲＦ送信周波数を送信する複数のＲＦ電力増幅器の出力の送信パワーを共用の１個のパワー検出用のカップラーによって検出するに際して、高出力モード時において高周波側ＲＦ送信周波数の送信時と低周波側ＲＦ送信周波数の送信時とで生じる検出出力信号の信号レベルの相違を軽減することにある。また、本発明の他の目的とするところは、複数のＲＦ送信周波数を送信する複数のＲＦ電力増幅器の出力の送信パワーを共用の１個のパワー検出用のカップラーによって検出するに際して、低出力モード時において高周波側ＲＦ送信周波数の送信時と低周波側ＲＦ送信周波数の送信時とで生じる検出出力信号の信号レベルの相違を軽減することにある。
【００１３】
本発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴とは、本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記の通りである。
【００１５】
すなわち、本発明のひとつの形態によるＲＦ電力増幅装置は、第１周波数帯域を持つ第１ＲＦ送信入力信号（Ｐｉｎ＿ＬＢ）を増幅する第１電力増幅器（ＲＦ＿ＰＡ＿ＬＢ）と、前記第１周波数帯域よりも高い周波数の第２周波数帯域を持つ第２ＲＦ送信入力信号（Ｐｉｎ＿ＨＢ）を増幅する第２電力増幅器（ＲＦ＿ＰＡ＿ＨＢ）と、前記第１電力増幅器（ＲＦ＿ＰＡ＿ＬＢ）の出力と前記第２電力増幅器（ＲＦ＿ＰＡ＿ＨＢ）の出力の送信出力電力（Ｐｏｕｔ）のレベルの検出するための１個のカップラー（ＣＰＬ）と、前記カップラー（ＣＰＬ）からのＲＦカップラー検出信号（ＲＦ＿ｃｐｌ）が一端に供給されることによって他端にＲＦパワー検出入力信号（ＲＦｉｎ）を伝達する信号線（ＭＳＬ）と、前記信号線（ＭＳＬ）の他端の前記ＲＦパワー検出入力信号（ＲＦｉｎ）が入力端子に供給されることによりＲＦパワー検出出力信号（ＶＤＥＴ）を生成するパワー検出器（ＲＦ＿ＤＥＴ）と、ＲＦ送信レベル指示信号（Ｖｒａｍｐ）と前記パワー検出器（ＲＦ＿ＤＥＴ）から生成された前記ＲＦパワー検出出力信号（ＶＤＥＴ）とに応答して前記ＲＦ送信レベル指示信号（Ｖｒａｍｐ）のレベルに従ったレベルの前記送信出力電力（Ｐｏｕｔ）が前記第１電力増幅器（ＲＦ＿ＰＡ＿ＬＢ）と前記第２電力増幅器（ＲＦ＿ＰＡ＿ＨＢ）との任意の一方の前記出力から出力されるように前記第１電力増幅器（ＲＦ＿ＰＡ＿ＬＢ）と前記第２電力増幅器（ＲＦ＿ＰＡ＿ＨＢ）との前記任意の一方を制御する誤差増幅器（Ｅｒｒ＿Ａｍｐ）とを具備する。
【００１６】
前記パワー検出器（ＲＦ＿ＤＥＴ）は、多段増幅器（ＲＦ＿Ｄｅｔ＿Ａｍｐ）と、第１検出器（ＤＥＴ１）と、第２検出器（ＤＥＴ２）とを含む。前記多段増幅器（ＲＦ＿Ｄｅｔ＿Ａｍｐ）は、前記信号線（ＭＳＬ）の前記他端の前記ＲＦパワー検出入力信号（ＲＦｉｎ）を増幅する。前記第１検出器（ＤＥＴ１）を構成する複数の検出器（Ｄｅｔ１、Ｄｅｔ２、Ｄｅｔ３）の入力端子には前記多段増幅器（ＲＦ＿Ｄｅｔ＿Ａｍｐ）を構成する従属接続された複数の増幅器（ＡＭＰ１、ＡＭＰ２、ＡＭＰ３）の増幅出力信号が供給される。
【００１７】
前記第２検出器（ＤＥＴ２）の入力には前記信号線（ＭＳＬ）の前記他端の前記ＲＦパワー検出入力信号（ＲＦｉｎ）が供給され、前記第１検出器（ＤＥＴ１）の出力信号と前記第２検出器（ＤＥＴ２）の出力信号との合成によって検出出力信号（ΣＩｄｅｔ）が生成される。
【００１８】
前記ＲＦ電力増幅装置には、前記第１電力増幅器（ＲＦ＿ＰＡ＿ＬＢ）と前記第２電力増幅器（ＲＦ＿ＰＡ＿ＨＢ）とのいずれかを使用するのかのバンド選択信号（ＢＡＮＤ）が供給される。前記バンド選択信号（ＢＡＮＤ）の一方のレベルでは前記第１電力増幅器（ＲＦ＿ＰＡ＿ＬＢ）が活性化され前記第２電力増幅器（ＲＦ＿ＰＡ＿ＨＢ）が非活性化され、前記バンド選択信号（ＢＡＮＤ）の他方のレベルでは前記第１電力増幅器（ＲＦ＿ＰＡ＿ＬＢ）が非活性化され前記第２電力増幅器（ＲＦ＿ＰＡ＿ＨＢ）が活性化される。
【００１９】
前記第２検出器（ＤＥＴ２）の入力と前記信号線（ＭＳＬ）の前記他端との間には、前記バンド選択信号（ＢＡＮＤ）により制御される第１出力調整ユニット（Ｖａｒ＿Ａｔｔ）が接続され、前記バンド選択信号（ＢＡＮＤ）の前記一方のレベルにより前記第１電力増幅器（ＲＦ＿ＰＡ＿ＬＢ）が活性化され前記第２電力増幅器（ＲＦ＿ＰＡ＿ＨＢ）が非活性化される際に前記第１出力調整ユニット（Ｖａｒ＿Ａｔｔ）の出力信号は低振幅レベルに制御され、前記バンド選択信号（ＢＡＮＤ）の前記他方のレベルにより前記第１電力増幅器（ＲＦ＿ＰＡ＿ＬＢ）が非活性化され前記第２電力増幅器（ＲＦ＿ＰＡ＿ＨＢ）が活性化される際に前記第１出力調整ユニット（Ｖａｒ＿Ａｔｔ）の前記出力信号は前記低振幅レベルよりも高い振幅レベルに制御される（図１、図４参照）。
【００２０】
本発明の前記ひとつの形態による手段によれば、下記の動作により当初の目的を達成することができる。
【００２１】
前記バンド選択信号（ＢＡＮＤ）の前記他方のレベルにより前記第１電力増幅器（ＲＦ＿ＰＡ＿ＬＢ）が非活性化され前記第２電力増幅器（ＲＦ＿ＰＡ＿ＨＢ）が活性化される際には、前記第１周波数帯域よりも高い周波数の前記第２周波数帯域の前記第２ＲＦ送信入力信号（Ｐｉｎ＿ＨＢ）がＲＦ電力増幅装置に供給される。高い送信出力電力（Ｐｏｕｔ）が出力される高出力モード時では、前記多段増幅器（ＲＦ＿Ｄｅｔ＿Ａｍｐ）の入力に供給される前記信号線（ＭＳＬ）の前記他端の前記ＲＦパワー検出入力信号（ＲＦｉｎ）も高い信号レベルとなっている。従って、前記ＲＦパワー検出入力信号（ＲＦｉｎ）の信号レベルが高い場合では前記多段増幅器（ＲＦ＿Ｄｅｔ＿Ａｍｐ）を構成する従属接続された前記複数の増幅器（ＡＭＰ１、ＡＭＰ２、ＡＭＰ３）は飽和して、その増幅出力信号レベルは、電源電圧でクリップされている。従って、前記第１検出器（ＤＥＴ１）を構成する前記複数の検出器（Ｄｅｔ１、Ｄｅｔ２、Ｄｅｔ３）の複数の検出出力信号も飽和している。しかし、前記ＲＦパワー検出入力信号（ＲＦｉｎ）の信号レベルが高い場合でも、前記第１出力調整ユニット（Ｖａｒ＿Ａｔｔ）が入力に接続された前記第２検出器（ＤＥＴ２）は飽和することはない。従って、前記第２検出器（ＤＥＴ２）の検出出力信号は、前記信号線（ＭＳＬ）の前記他端の前記ＲＦパワー検出入力信号（ＲＦｉｎ）のレベル上昇に対して略リニアに上昇する。その結果、前記ＲＦパワー検出入力信号（ＲＦｉｎ）の信号レベルが高い場合においては、前記パワー検出器（ＲＦ＿ＤＥＴ）の検出出力信号（ΣＩｄｅｔ）としては、前記第２検出器（ＤＥＴ２）の検出出力信号が支配的な信号成分となっている。
【００２２】
また、高い周波数の前記第２周波数帯域の前記第２ＲＦ送信入力信号（Ｐｉｎ＿ＨＢ）が供給されている場合は、低い周波数の前記第１周波数帯域の前記第１ＲＦ送信入力信号（Ｐｉｎ＿ＬＢ）が供給されている場合と比較すると、送信出力電力（Ｐｏｕｔ）のレベル検出用のカップラー（ＣＰＬ）自体の損失は小さくなっている。しかし、前記カップラー（ＣＰＬ）からのＲＦカップラー検出信号（ＲＦ＿ｃｐｌ）が一端に供給されることによって他端にＲＦパワー検出入力信号（ＲＦｉｎ）を伝達する信号線（ＭＳＬ）では、高い周波数の前記第２周波数帯域の前記第２ＲＦ送信入力信号（Ｐｉｎ＿ＨＢ）が供給されている場合の方が損失は大きくなっている（図２参照）。
【００２３】
その結果、高い周波数の前記第２周波数帯域の前記第２ＲＦ送信入力信号（Ｐｉｎ＿ＨＢ）が供給されている場合の信号線（ＭＳＬ）の損失による前記第２検出器（ＤＥＴ２）の検出出力信号のレベルの低下が、高出力モード時での前記パワー検出器（ＲＦ＿ＤＥＴ）の検出出力信号（ΣＩｄｅｔ）の信号レベルが高周波側ＲＦ送信周波数の送信時で低周波側ＲＦ送信周波数の送信時よりも低下する原因となっている。
【００２４】
本発明の前記ひとつの形態による手段によれば、前記バンド選択信号（ＢＡＮＤ）の前記一方のレベルにより前記第１電力増幅器（ＲＦ＿ＰＡ＿ＬＢ）が活性化され前記第２電力増幅器（ＲＦ＿ＰＡ＿ＨＢ）が非活性化される際に前記第１出力調整ユニット（Ｖａｒ＿Ａｔｔ）の出力信号は低振幅レベルに制御され、前記バンド選択信号（ＢＡＮＤ）の前記他方のレベルにより前記第１電力増幅器（ＲＦ＿ＰＡ＿ＬＢ）が非活性化され前記第２電力増幅器（ＲＦ＿ＰＡ＿ＨＢ）が活性化される際に前記第１出力調整ユニット（Ｖａｒ＿Ａｔｔ）の前記出力信号は高振幅レベルに制御される（図１、図４参照）。従って、前記第１出力調整ユニット（Ｖａｒ＿Ａｔｔ）の出力信号の振幅レベルの制御によって、高出力モード時での検出出力信号（ΣＩｄｅｔ）の信号レベルの高周波側ＲＦ送信周波数の送信時と低周波側ＲＦ送信周波数の送信時とで生じる相違を軽減することが可能となる。
【００２５】
本発明のひとつの具体的な形態によるＲＦ電力増幅装置では、前記パワー検出器（ＲＦ＿ＤＥＴ）は、前記第１検出器（ＤＥＴ１）の前記出力信号と前記第２検出器（ＤＥＴ２）の前記出力信号との合成で生成された前記検出出力信号（ΣＩｄｅｔ）による検出電圧（Ｖｄｅｔ＿ｉｎ）が供給されることにより前記ＲＦパワー検出出力信号（ＶＤＥＴ）を生成する第２出力調整ユニット（Ｖｄｅｔ＿Ａｍｐ）を含んでいる。前記第２出力調整ユニット（Ｖｄｅｔ＿Ａｍｐ）から生成される前記ＲＦパワー検出出力信号（ＶＤＥＴ）は、前記バンド選択信号（ＢＡＮＤ）の前記一方のレベルにより前記第１電力増幅器（ＲＦ＿ＰＡ＿ＬＢ）が活性化され前記第２電力増幅器（ＲＦ＿ＰＡ＿ＨＢ）が非活性化される際には低レベルに制御されて、前記バンド選択信号（ＢＡＮＤ）の前記他方のレベルにより前記第１電力増幅器（ＲＦ＿ＰＡ＿ＬＢ）が非活性化され前記第２電力増幅器（ＲＦ＿ＰＡ＿ＨＢ）が活性化される際に前記低レベルよりも高いレベルに制御される（図１、図４参照）。
【００２６】
本発明の前記ひとつの具体的な形態による手段によれば、下記の動作により当初の目的を達成することができる。
【００２７】
前記バンド選択信号（ＢＡＮＤ）の前記他方のレベルにより前記第１電力増幅器（ＲＦ＿ＰＡ＿ＬＢ）が非活性化され前記第２電力増幅器（ＲＦ＿ＰＡ＿ＨＢ）が活性化される際には、前記第１周波数帯域よりも高い周波数の前記第２周波数帯域の前記第２ＲＦ送信入力信号（Ｐｉｎ＿ＨＢ）がＲＦ電力増幅装置に供給される。低い送信出力電力（Ｐｏｕｔ）が出力される低出力モード時では、前記多段増幅器（ＲＦ＿Ｄｅｔ＿Ａｍｐ）の入力に供給される前記信号線（ＭＳＬ）の前記他端の前記ＲＦパワー検出入力信号（ＲＦｉｎ）も低い信号レベルとなっている。従って、前記ＲＦパワー検出入力信号（ＲＦｉｎ）が低い場合では前記多段増幅器（ＲＦ＿Ｄｅｔ＿Ａｍｐ）を構成する従属接続された前記複数の増幅器（ＡＭＰ１、ＡＭＰ２、ＡＭＰ３）は非飽和で動作して、その増幅出力信号レベルはまだ電源電圧でクリップされていない。従って、前記多段増幅器（ＲＦ＿Ｄｅｔ＿Ａｍｐ）を構成する前記複数の増幅器（ＡＭＰ１、ＡＭＰ２、ＡＭＰ３）の出力信号レベルは、前記信号線（ＭＳＬ）の前記他端の前記ＲＦパワー検出入力信号（ＲＦｉｎ）の信号レベルの変化に応答してほぼリニアに変化する。その結果、前記多段増幅器（ＲＦ＿Ｄｅｔ＿Ａｍｐ）を構成する前記複数の増幅器（ＡＭＰ１、ＡＭＰ２、ＡＭＰ３）の出力信号が供給される前記第１検出器（ＤＥＴ１）を構成する複数の検出器（Ｄｅｔ１、Ｄｅｔ２、Ｄｅｔ３）の検出出力信号レベルも、前記信号線（ＭＳＬ）の前記他端の前記ＲＦパワー検出入力信号（ＲＦｉｎ）の信号レベルの変化に応答して略リニアに変化する。一方、前記ＲＦパワー検出入力信号（ＲＦｉｎ）が低い場合では、前記第１出力調整ユニット（Ｖａｒ＿Ａｔｔ）が入力に接続された前記第２検出器（ＤＥＴ２）からの検出出力信号レベルは無視できるほど低い。その結果、前記ＲＦパワー検出入力信号（ＲＦｉｎ）が低い場合では、前記パワー検出器（ＲＦ＿ＤＥＴ）の検出出力信号（ΣＩｄｅｔ）としては、前記第１検出器（ＤＥＴ１）の検出出力信号が支配的な信号成分となっている。従って、前記第１検出器（ＤＥＴ１）の出力信号と前記第２検出器（ＤＥＴ２）の出力信号との合成による前記検出出力信号（ΣＩｄｅｔ）の信号レベルも、前記ＲＦパワー検出入力信号（ＲＦｉｎ）の信号レベルの変化に応答してほぼリニアに変化する。
【００２８】
しかし、高い周波数の前記第２周波数帯域の前記第２ＲＦ送信入力信号（Ｐｉｎ＿ＨＢ）が供給されている場合は、低い周波数の前記第１周波数帯域の前記第１ＲＦ送信入力信号（Ｐｉｎ＿ＬＢ）が供給されている場合と比較すると、前記多段増幅器（ＲＦ＿Ｄｅｔ＿Ａｍｐ）を構成する前記複数の増幅器（ＡＭＰ１、ＡＭＰ２、ＡＭＰ３）の周波数特性によって前記多段増幅器（ＲＦ＿Ｄｅｔ＿Ａｍｐ）を構成する前記複数の増幅器（ＡＭＰ１、ＡＭＰ２、ＡＭＰ３）の出力信号の信号レベルは低下している。従って、高い周波数の前記第２周波数帯域の前記第２ＲＦ送信入力信号（Ｐｉｎ＿ＨＢ）が供給されている場合では、前記第１検出器（ＤＥＴ１）を構成する複数の検出器（Ｄｅｔ１、Ｄｅｔ２、Ｄｅｔ３）の検出出力信号の信号レベルも低下している。
【００２９】
このように高い周波数の前記第２周波数帯域の前記第２ＲＦ送信入力信号（Ｐｉｎ＿ＨＢ）が供給されている場合の前記多段増幅器（ＲＦ＿Ｄｅｔ＿Ａｍｐ）を構成する前記複数の増幅器（ＡＭＰ１、ＡＭＰ２、ＡＭＰ３）の出力信号の信号レベルが、低出力モード時での検出出力信号（ΣＩｄｅｔ）が高周波側ＲＦ送信周波数の送信時で低周波側ＲＦ送信周波数の送信時よりも低下する原因となっている。
【００３０】
本発明の前記ひとつの具体的な形態による手段によれば、前記第２出力調整ユニット（Ｖｄｅｔ＿Ａｍｐ）から生成される前記ＲＦパワー検出出力信号（ＶＤＥＴ）は、前記バンド選択信号（ＢＡＮＤ）の前記一方のレベルにより前記第１電力増幅器（ＲＦ＿ＰＡ＿ＬＢ）が活性化され前記第２電力増幅器（ＲＦ＿ＰＡ＿ＨＢ）が非活性化される際には低レベルに制御され、前記バンド選択信号（ＢＡＮＤ）の前記他方のレベルにより前記第１電力増幅器（ＲＦ＿ＰＡ＿ＬＢ）が非活性化され前記第２電力増幅器（ＲＦ＿ＰＡ＿ＨＢ）が活性化される際に高レベルに制御される。前記第２出力調整ユニット（Ｖｄｅｔ＿Ａｍｐ）から生成される前記ＲＦパワー検出出力信号（ＶＤＥＴ）のレベル制御によって、低出力モード時での検出出力信号（ΣＩｄｅｔ）の信号レベルの高周波側ＲＦ送信周波数の送信時と低周波側ＲＦ送信周波数の送信時とで生じる相違を軽減することが可能となる。
【００３１】
本発明の他のひとつの具体的な形態によるＲＦ電力増幅装置では、前記第１出力調整ユニット（Ｖａｒ＿Ａｔｔ）は可変減衰器であり、前記第１出力調整ユニット（Ｖａｒ＿Ａｔｔ）の前記出力信号の振幅レベルの制御は前記可変減衰器の減衰量により調整される（図１参照）。
【００３２】
本発明の他のひとつの具体的な形態によるＲＦ電力増幅装置では、前記第２出力調整ユニット（Ｖｄｅｔ＿Ａｍｐ）は可変利得増幅器であり、前記第２出力調整ユニット（Ｖｄｅｔ＿Ａｍｐ）から生成される前記ＲＦパワー検出出力信号（ＶＤＥＴ）の前記レベル制御は前記可変利得増幅器の可変利得により調整される（図１参照）。
【００３３】
本発明の他のひとつの具体的な形態によるＲＦ電力増幅装置では、前記第２出力調整ユニット（Ｖｄｅｔ＿Ａｍｐ）の前記可変利得増幅器は、非反転入力端子（＋）と反転入力端子（−）と出力端子とを有する第１増幅回路（ＯＰ２）と、非反転入力端子（＋）と反転入力端子（−）と出力端子とを有する第２増幅回路（ＯＰ３）と、第１抵抗（Ｒ６１）と、第２抵抗（Ｒ６２）と、第３抵抗（Ｒ６３）と、第４抵抗（Ｒ６４）と、第５抵抗（Ｒ６５）と、第６抵抗（Ｒ６６）と、第１スイッチと、第２スイッチとを含む。前記第１増幅回路（ＯＰ２）の前記非反転入力端子（＋）には基準電圧（Ｖｒｅｆ）が供給され、前記第１増幅回路（ＯＰ２）の前記反転入力端子（−）には前記第１抵抗（Ｒ６１）を介してベース電圧（Ｖｏｆｆ）が供給され、前記第１増幅回路（ＯＰ２）の前記反転入力端子（−）と前記出力端子の間に前記第２抵抗（Ｒ６２）が接続され、前記第２増幅回路（ＯＰ３）の前記非反転入力端子（＋）には前記検出出力信号（ΣＩｄｅｔ）から生成された前記検出電圧（Ｖｄｅｔ＿ｉｎ）が供給され、前記第２増幅回路（ＯＰ３）の前記反転入力端子（−）には前記第３抵抗（Ｒ６３）を介して前記第１増幅回路（ＯＰ２）の前記出力端子が接続され、前記第２増幅回路（ＯＰ３）の前記反転入力端子（−）と前記出力端子の間に前記第４抵抗（Ｒ６４）が接続され、前記第５抵抗（Ｒ６５）と前記第１スイッチとの直列接続が前記第２抵抗（Ｒ６２）と並列に接続され、第６抵抗（Ｒ６６）と前記第２スイッチとの直列接続が第３抵抗（Ｒ６３）と並列に接続されている。前記バンド選択信号（ＢＡＮＤ）の前記一方のレベルに応答して前記第１スイッチと前記第２スイッチとはオフ状態に制御され、前記バンド選択信号（ＢＡＮＤ）の前記他方のレベルに応答して前記第１スイッチと前記第２スイッチとはオン状態に制御される（図５、図６参照）。
【００３４】
本発明の他のひとつの具体的な形態によるＲＦ電力増幅装置では、前記第２周波数帯域の周波数は前記第１周波数帯域の周波数の略２倍に設定されている。前記第１電力増幅器（ＲＦ＿ＰＡ＿ＬＢ）は前記第１周波数帯域の送信出力信号（Ｐｏｕｔ＿ＬＢ）の２倍高調波を接地電位点にバイパスする高調波トラップ回路（ＨＴＣ；Ｌ１０１、Ｃ１０１）を含む（図７参照）。
【００３５】
本発明の他のひとつの具体的な形態によるＲＦ電力増幅装置では、前記第１周波数帯域を持つ前記第１ＲＦ送信入力信号（Ｐｉｎ＿ＬＢ）はＧＳＭ８５０とＧＳＭ９００との周波数帯域を持ち、前記第２周波数帯域を持つ前記第２ＲＦ送信入力信号（Ｐｉｎ＿ＨＢ）はＤＣＳ１８００とＰＣＳ１９００との周波数帯域を持つ。
【００３６】
本発明の他のひとつの具体的な形態によるＲＦ電力増幅装置では、前記第２周波数帯域を持つ前記第２ＲＦ送信入力信号（Ｐｉｎ＿ＨＢ）は、更にＷＣＤＭＡの略１９２０ＭＨｚ〜１９８０ＭＨｚの周波数帯域を持つ。
【００３７】
本発明の他のひとつの具体的な形態によるＲＦ電力増幅装置では、前記第１電力増幅器（ＲＦ＿ＰＡ＿ＬＢ）と前記第２電力増幅器（ＲＦ＿ＰＡ＿ＨＢ）の増幅素子は、電界効果トランジスタである。
【００３８】
本発明の更に具体的な形態によるＲＦ電力増幅装置では、前記電界効果トランジスタはＬＤＭＯＳである。
【００３９】
本発明の他のひとつの具体的な形態によるＲＦ電力増幅装置では、前記第１電力増幅器（ＲＦ＿ＰＡ＿ＬＢ）と前記第２電力増幅器（ＲＦ＿ＰＡ＿ＨＢ）の増幅素子は、バイポーラトランジスタである。
【００４０】
本発明の更に具体的な形態によるＲＦ電力増幅装置では、前記バイポーラトランジスタはヘテロ接合型である。
【００４１】
本発明の最も更に具体的な形態によるＲＦ電力増幅装置では、前記第１電力増幅器（ＲＦ＿ＰＡ＿ＬＢ）と、前記第２電力増幅器（ＲＦ＿ＰＡ＿ＨＢ）と、前記カップラー（ＣＰＬ）と、前記パワー検出器（ＲＦ＿ＤＥＴ）と、前記誤差増幅器（Ｅｒｒ＿Ａｍｐ）とは、ＲＦパワーモジュールのパッケージに搭載されている。
【００４２】
本発明の他のひとつの形態によるＲＦ電力増幅装置は、第１周波数帯域を持つ第１ＲＦ送信入力信号（Ｐｉｎ＿ＬＢ）を増幅する第１電力増幅器（ＲＦ＿ＰＡ＿ＬＢ）と、前記第１周波数帯域よりも高い周波数の第２周波数帯域を持つ第２ＲＦ送信入力信号（Ｐｉｎ＿ＨＢ）を増幅する第２電力増幅器（ＲＦ＿ＰＡ＿ＨＢ）と、前記第１電力増幅器（ＲＦ＿ＰＡ＿ＬＢ）の出力と前記第２電力増幅器（ＲＦ＿ＰＡ＿ＨＢ）の出力の送信出力電力（Ｐｏｕｔ）のレベルの検出するための１個のカップラー（ＣＰＬ）と、前記カップラー（ＣＰＬ）からのＲＦカップラー検出信号（ＲＦ＿ｃｐｌ）が一端に供給されることによって他端にＲＦパワー検出入力信号（ＲＦｉｎ）を伝達する信号線（ＭＳＬ）と、前記信号線（ＭＳＬ）の他端の前記ＲＦパワー検出入力信号（ＲＦｉｎ）が入力端子に供給されることによりＲＦパワー検出出力信号（ＶＤＥＴ）を生成するパワー検出器（ＲＦ＿ＤＥＴ）と、ＲＦ送信レベル指示信号（Ｖｒａｍｐ）と前記パワー検出器（ＲＦ＿ＤＥＴ）から生成された前記ＲＦパワー検出出力信号（ＶＤＥＴ）とに応答して前記ＲＦ送信レベル指示信号（Ｖｒａｍｐ）のレベルに従ったレベルの前記送信出力電力（Ｐｏｕｔ）が前記第１電力増幅器（ＲＦ＿ＰＡ＿ＬＢ）と前記第２電力増幅器（ＲＦ＿ＰＡ＿ＨＢ）との任意の一方の前記出力から出力されるように前記第１電力増幅器（ＲＦ＿ＰＡ＿ＬＢ）と前記第２電力増幅器（ＲＦ＿ＰＡ＿ＨＢ）との前記任意の一方を制御する誤差増幅器（Ｅｒｒ＿Ａｍｐ）とを具備する。
【００４３】
前記パワー検出器（ＲＦ＿ＤＥＴ）は、多段増幅器（ＲＦ＿Ｄｅｔ＿Ａｍｐ）と、第１検出器（ＤＥＴ１）と、第２検出器（ＤＥＴ２）とを含む。前記多段増幅器（ＲＦ＿Ｄｅｔ＿Ａｍｐ）は、前記信号線（ＭＳＬ）の前記他端の前記ＲＦパワー検出入力信号（ＲＦｉｎ）を増幅する。前記第１検出器（ＤＥＴ１）を構成する複数の検出器（Ｄｅｔ１、Ｄｅｔ２、Ｄｅｔ３）の入力端子には前記多段増幅器（ＲＦ＿Ｄｅｔ＿Ａｍｐ）を構成する従属接続された複数の増幅器（ＡＭＰ１、ＡＭＰ２、ＡＭＰ３）の増幅出力信号が供給される。
【００４４】
前記第２検出器（ＤＥＴ２）の入力には前記信号線（ＭＳＬ）の前記他端の前記ＲＦパワー検出入力信号（ＲＦｉｎ）が供給され、前記第１検出器（ＤＥＴ１）の出力信号と前記第２検出器（ＤＥＴ２）の出力信号との合成によって検出出力信号（ΣＩｄｅｔ）が生成される。
【００４５】
前記ＲＦ電力増幅装置には、前記第１電力増幅器（ＲＦ＿ＰＡ＿ＬＢ）と前記第２電力増幅器（ＲＦ＿ＰＡ＿ＨＢ）とのいずれかを使用するのかのバンド選択信号（ＢＡＮＤ）が供給される。前記バンド選択信号（ＢＡＮＤ）の一方のレベルでは前記第１電力増幅器（ＲＦ＿ＰＡ＿ＬＢ）が活性化され前記第２電力増幅器（ＲＦ＿ＰＡ＿ＨＢ）が非活性化され、前記バンド選択信号（ＢＡＮＤ）の他方のレベルでは前記第１電力増幅器（ＲＦ＿ＰＡ＿ＬＢ）が非活性化され前記第２電力増幅器（ＲＦ＿ＰＡ＿ＨＢ）が活性化される。
【００４６】
前記パワー検出器（ＲＦ＿ＤＥＴ）は、前記第１検出器（ＤＥＴ１）の前記出力信号と前記第２検出器（ＤＥＴ２）の前記出力信号との合成で生成された前記検出出力信号（ΣＩｄｅｔ）による検出電圧（Ｖｄｅｔ＿ｉｎ）が供給されることにより前記ＲＦパワー検出出力信号（ＶＤＥＴ）を生成する出力調整ユニット（Ｖｄｅｔ＿Ａｍｐ）を含んでいる。前記出力調整ユニット（Ｖｄｅｔ＿Ａｍｐ）から生成される前記ＲＦパワー検出出力信号（ＶＤＥＴ）は、前記バンド選択信号（ＢＡＮＤ）の前記一方のレベルにより前記第１電力増幅器（ＲＦ＿ＰＡ＿ＬＢ）が活性化され前記第２電力増幅器（ＲＦ＿ＰＡ＿ＨＢ）が非活性化される際には低レベルに制御されて、前記バンド選択信号（ＢＡＮＤ）の前記他方のレベルにより前記第１電力増幅器（ＲＦ＿ＰＡ＿ＬＢ）が非活性化され前記第２電力増幅器（ＲＦ＿ＰＡ＿ＨＢ）が活性化される際に前記低レベルよりも高いレベルに制御される（図１、図４参照）。
【００４７】
本発明の他のひとつの具体的な形態によるＲＦ電力増幅装置では、前記出力調整ユニット（Ｖｄｅｔ＿Ａｍｐ）は可変利得増幅器であり、前記出力調整ユニット（Ｖｄｅｔ＿Ａｍｐ）から生成される前記ＲＦパワー検出出力信号（ＶＤＥＴ）の前記レベル制御は前記可変利得増幅器の可変利得により調整される（図１参照）。
【発明の効果】
【００４８】
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである。
【００４９】
すなわち、本発明によれば、複数のＲＦ送信周波数を送信する複数のＲＦ電力増幅器の出力の送信パワーを共用の１個のパワー検出用のカップラーによって検出するに際して、高出力モード時において高周波側ＲＦ送信周波数の送信時と低周波側ＲＦ送信周波数の送信時とで生じる検出出力信号の信号レベルの相違を軽減することができる。
【００５０】
また、本発明によれば、複数のＲＦ送信周波数を送信する複数のＲＦ電力増幅器の出力の送信パワーを共用の１個のパワー検出用のカップラーによって検出するに際して、低出力モード時において高周波側ＲＦ送信周波数の送信時と低周波側ＲＦ送信周波数の送信時とで生じる検出出力信号の信号レベルの相違を軽減することも可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５１】
≪ＲＦパワーモジュールの構成≫
図１は、本発明の１つの実施形態による基地局との通信を行う携帯電話に搭載されるＲＦ電力増幅装置を示す回路図である。
【００５２】
同図に示すように本発明の１つの実施形態によるＲＦ電力増幅装置は、１つのパッケージ中に組み込まれたＲＦパワーモジュールとして構成されている。
【００５３】
携帯電話端末のような通信端末機器中に搭載されるＲＦ送受信アナログ信号処理集積回路（以下、ＲＦ  ＩＣと言う）からのＧＳＭ８５０とＧＳＭ９００の第１周波数帯域を持つ第１ＲＦ送信入力信号Ｐｉｎ＿ＬＢと、第１周波数帯域よりも高い周波数のＤＣＳ１８００とＰＣＳ１９００とＷＣＤＭＡの略１９００ＭＨｚとの第２周波数帯域を持つ第２ＲＦ送信入力信号Ｐｉｎ＿ＨＢとがＲＦパワーモジュールに供給される。
【００５４】
ＧＳＭ８５０ＭＨｚのバンドのＲＦ送信信号とＧＳＭ９００ＭＨｚのバンドのＲＦ送信信号とは第１周波数帯域を持つ第１ＲＦ送信入力信号Ｐｉｎ＿ＬＢとして、第１ＲＦ電力増幅器ＲＦ＿ＰＡ＿ＬＢの入力に供給される。尚、ＧＳＭ８５０ＭＨｚのバンドのＲＦ送信信号の周波数帯域は８２４ＭＨｚ〜８４９ＭＨｚで、ＧＳＭ９００ＭＨｚのバンドのＲＦ送信信号の周波数帯域は８８０ＭＨｚ〜９１５ＭＨｚである。
【００５５】
ＤＣＳ１８００ＭＨｚのバンドのＲＦ送信信号とＣＳ１９００ＭＨｚのバンドのＲＦ送信信号とは第２周波数帯域を持つ第２ＲＦ送信入力信号Ｐｉｎ＿ＨＢとして、第２ＲＦ電力増幅器ＲＦ＿ＰＡ＿ＨＢの入力に供給される。また、ＷＣＤＭＡの略１９００ＭＨｚのバンドのＲＦ送信信号も第２ＲＦ送信入力信号Ｐｉｎ＿ＨＢとして、第２ＲＦ電力増幅器ＲＦ＿ＰＡ＿ＨＢの入力に供給されることもできる。尚、ＤＣＳ１８００ＭＨｚのバンドのＲＦ送信信号の周波数帯域は１７１０ＭＨｚ〜１７８５ＭＨｚで、ＰＣＳ１９００ＭＨｚのバンドのＲＦ送信信号の周波数帯域は１８５０ＭＨｚ〜１９１０ＭＨｚで、ＷＣＤＭＡの略１９００ＭＨｚのバンドのＲＦ送信信号の周波数帯域は１９２０ＭＨｚ〜１９８０ＭＨｚである。
【００５６】
第１ＲＦ電力増幅器ＲＦ＿ＰＡ＿ＬＢの出力信号は第１出力整合回路ＭＮ＿ＬＢの入力端子に供給され、第１出力整合回路ＭＮ＿ＬＢの出力信号は第１ローパスフィルタＬＰＦ＿ＬＢの入力端子に供給され、第１ローパスフィルタＬＰＦ＿ＬＢの出力信号はアンテナスイッチＡＮＴ＿ＳＷの一方の入力端子に供給される。また、第２ＲＦ電力増幅器ＲＦ＿ＰＡ＿ＨＢの出力信号は第２出力整合回路ＭＮ＿ＨＢの入力端子に供給され、第２出力整合回路ＭＮ＿ＨＢの出力信号は第２ローパスフィルタＬＰＦ＿ＨＢの入力端子に供給され、第２ローパスフィルタＬＰＦ＿ＨＢの出力信号はアンテナスイッチＡＮＴ＿ＳＷの他方の入力端子に供給される。アンテナスイッチＡＮＴ＿ＳＷの２入力の選択は、ＲＦ  ＩＣから供給されるバンド選択信号ＢＡＮＤのレベルで決定される。バンド選択信号ＢＡＮＤがハイレベルであれば、第１ＲＦ送信入力信号Ｐｉｎ＿ＬＢが選択されて、第１ＲＦ電力増幅器ＲＦ＿ＰＡ＿ＬＢの出力信号がアンテナスイッチＡＮＴ＿ＳＷの出力に伝達される。また、バンド選択信号ＢＡＮＤがローレベルであれば、第２ＲＦ送信入力信号Ｐｉｎ＿ＨＢが選択されて、第２ＲＦ電力増幅器ＲＦ＿ＰＡ＿ＨＢの出力信号がアンテナスイッチＡＮＴ＿ＳＷの出力に伝達される。
【００５７】
また、第１ＲＦ送信入力信号Ｐｉｎ＿ＬＢと第２ＲＦ送信入力信号Ｐｉｎ＿ＨＢとのいずれが選択されたとしても、選択された送信入力信号の増幅出力である送信出力電力Ｐｏｕｔの一部は送信パワー検出用のカップラーＣＰＬの出力端子からＲＦカップラー検出信号ＲＦ＿ｃｐｌとして検出される。このＲＦカップラー検出信号ＲＦ＿ｃｐｌは、結合容量Ｃｉを介して信号線ＭＳＬの一端に供給されることにより、信号線ＭＳＬの他端にＲＦパワー検出入力信号ＲＦｉｎが伝達される。尚、信号線ＭＳＬは、具体的にはＲＦパワーモジュールの内部のマイクロストリップラインによる伝送線により構成されている。この信号線ＭＳＬを介して伝達されたＲＦパワー検出入力信号ＲＦｉｎがパワー検出器ＲＦ＿ＤＥＴの入力端子に供給されることにより、パワー検出器ＲＦ＿ＤＥＴの出力端子からパワー検出出力信号ＶＤＥＴが生成される。このパワー検出出力信号ＶＤＥＴは誤差増幅器Ｅｒｒ＿Ａｍｐによりランプ電圧Ｖｒａｍｐと比較されて、パワー検出出力信号ＶＤＥＴのレベルがランプ電圧Ｖｒａｍｐのレベルと一致するように、誤差増幅器Ｅｒｒ＿ＡｍｐがＲＦ電力増幅器のゲインを制御する。このランプ電圧Ｖｒａｍｐは、ベースバンドＬＳＩのようなベースバンド信号処理ユニットからＲＦ  ＩＣを介してＲＦ電力増幅器に供給されるもので、基地局と携帯電話端末機器との距離に比例するＲＦ電力増幅器への送信電力指示信号である。第１ＲＦ送信入力信号Ｐｉｎ＿ＬＢが選択されている場合には、ＡＰＣスイッチＡＰＣ＿ＳＷを介して、誤差増幅器Ｅｒｒ＿Ａｍｐの出力信号が第１ＡＰＣ制御電圧Ｖａｐｃ＿ＬＢとして第１ＲＦ電力増幅器ＲＦ＿ＰＡ＿ＬＢに供給される。また、第２ＲＦ送信入力信号Ｐｉｎ＿ＨＢが選択されている場合には、ＡＰＣスイッチＡＰＣ＿ＳＷを介して、誤差増幅器Ｅｒｒ＿Ａｍｐの出力信号が第２ＡＰＣ制御電圧Ｖａｐｃ＿ＨＢとして第２ＲＦ電力増幅器ＲＦ＿ＰＡ＿ＨＢに供給される。
【００５８】
≪誤差増幅器の構成≫
図１に示すように誤差増幅器Ｅｒｒ＿Ａｍｐは、非反転入力端子＋にランプ電圧Ｖｒａｍｐが供給された差動増幅器ＤＡ１と、パワー検出器ＲＦ＿ＤＥＴの出力端子からのパワー検出出力信号ＶＤＥＴを差動増幅器ＤＡ１の反転入力端子−に供給する抵抗Ｒ９１と、差動増幅器ＤＡ１の反転入力端子−と出力端子との間に並列接続された抵抗Ｒ９２と位相補償容量Ｃ９１とで構成されている。
【００５９】
≪パワー検出器の構成≫
図１は本発明の１つの実施形態におけるパワー検出器ＲＦ＿ＤＥＴの構成を示し、図５は図１に示したパワー検出器ＲＦ＿ＤＥＴの詳細な回路構成を示し、図６は図１に示したパワー検出器ＲＦ＿ＤＥＴの更に詳細な回路構成を示す。
【００６０】
図１に示すようにパワー検出器ＲＦ＿ＤＥＴは、多段増幅器ＲＦ＿Ｄｅｔ＿Ａｍｐと第１検出器ＤＥＴ１と第２検出器ＤＥＴ２とから構成されている。多段増幅器ＲＦ＿Ｄｅｔ＿Ａｍｐは、信号線ＭＳＬの他端に伝達されたＲＦパワー検出入力信号ＲＦｉｎを電圧増幅する従属接続された複数の増幅器ＡＭＰ１、ＡＭＰ２、ＡＭＰ３により構成されている。
【００６１】
更に図５に示すように、多段増幅器ＲＦ＿Ｄｅｔ＿Ａｍｐは、信号線ＭＳＬの他端に伝達されたＲＦパワー検出入力信号ＲＦｉｎを電圧増幅する従属接続された複数の増幅器ＡＭＰ１、ＡＭＰ２＆ＡＭＰ２Ａ（図１のＡＭＰ２に相当）、ＡＭＰ３により構成されている。ＲＦパワー検出入力信号ＲＦｉｎは結合容量Ｃ０１を介して第１増幅器ＡＭＰ１の入力に供給され、第１増幅器ＡＭＰ１の出力は結合容量Ｃ０２を介して第２増幅器ＡＭＰ２の入力に供給され、第２増幅器ＡＭＰ２の出力は結合容量Ｃ０３を介して第３増幅器ＡＭＰ３の入力に供給される。
【００６２】
更に図６に示すように、多段増幅器ＲＦ＿Ｄｅｔ＿Ａｍｐの第１増幅器ＡＭＰ１は結合容量Ｃ０１とソース接地のＮチャンネルＭＯＳＦＥＴ（以下、Ｎ−ＭＯＳと略する）Ｑ０１と入力抵抗Ｒ０１と負荷抵抗Ｒ０４で構成され、第２増幅器ＡＭＰ２は結合容量Ｃ０２とソース接地のＮ−ＭＯＳ  Ｑ０２と入力抵抗Ｒ０２と負荷抵抗Ｒ０５で構成され、第３増幅器ＡＭＰ３は結合容量Ｃ０３とソース接地のＮ−ＭＯＳ  Ｑ０３と入力抵抗Ｒ０３と負荷抵抗Ｒ０６で構成されている。Ｎ−ＭＯＳ  Ｑ０１、Ｑ０２、Ｑ０３の全てのゲート入力は、バイアス回路Ｂｉａｓ＿Ｃｉｒのダイオード接続されたＮ−ＭＯＳ  Ｑ８９で生成されたバイアス電圧によりバイアスされている。
【００６３】
図１に示すように、パワー検出器ＲＦ＿ＤＥＴの第１検出器ＤＥＴ１を構成する複数の検出回路Ｄｅｔ１、Ｄｅｔ２、Ｄｅｔ３の入力端子には多段増幅器ＲＦ＿Ｄｅｔ＿Ａｍｐを構成する複数の増幅器ＡＭＰ１、ＡＭＰ２、ＡＭＰ３の増幅出力信号が供給される。
【００６４】
更に図５に示すように第１検出器ＤＥＴ１の第１検出回路Ｄｅｔ１の入力端子には結合容量Ｃ１１を介して多段増幅器ＲＦ＿Ｄｅｔ＿Ａｍｐの第１増幅器ＡＭＰ１の増幅出力信号が供給され、第２検出回路Ｄｅｔ２の入力端子には結合容量Ｃ１２を介して多段増幅器ＲＦ＿Ｄｅｔ＿Ａｍｐの第２増幅器ＡＭＰ２Ａの増幅出力信号が供給され、第３検出回路Ｄｅｔ３の入力端子には結合容量Ｃ１３を介して多段増幅器ＲＦ＿Ｄｅｔ＿Ａｍｐの第３増幅器ＡＭＰ３の増幅出力信号が供給されている。第１検出回路Ｄｅｔ１と第２検出回路Ｄｅｔ２と第３検出回路Ｄｅｔ３の入力端子には、Ｎ−ＭＯＳ  Ｑ８４、Ｑ８６で生成されたバイアス電流がダイオード接続されたＮ−ＭＯＳ  Ｑ１０と平滑容量Ｃ１４とに供給されることにより生成されたバイアス電圧が入力抵抗Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３を介して供給されている。
【００６５】
更に図６に示すように、第１検出器ＤＥＴ１の第１検出回路Ｄｅｔ１は結合容量Ｃ１１とソース接地のＮ−ＭＯＳ  Ｑ１１と入力抵抗Ｒ１１とで構成され、第２検出回路Ｄｅｔ２は結合容量Ｃ１２とソース接地のＮ−ＭＯＳ  Ｑ１２と入力抵抗Ｒ１２とで構成され、第３検出回路Ｄｅｔ３は結合容量Ｃ１３とソース接地のＮ−ＭＯＳ  Ｑ１３と入力抵抗Ｒ１３とで構成されている。Ｎ−ＭＯＳ  Ｑ１１、Ｑ１２、Ｑ１３のゲート入力には、ダイオード接続されたＮ−ＭＯＳ  Ｑ１０と平滑容量Ｃ１４とで生成されたバイアス電圧が入力抵抗Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３を介して供給されている。このようにパワー検出回路ＲＦ＿ＤＥＴはＲＦ電力増幅器ＲＦ＿ＰＡ＿ＬＢ、ＲＦ＿ＰＡ＿ＨＢが極めて高い送信出力電力Ｐｏｕｔを出力している高出力モードから極めて低い送信出力電力を出力している低出力モードまでの広入力範囲をカバーする大きな入力ダイナミックレンジが必要であるので、多段増幅器ＲＦ＿Ｄｅｔ＿Ａｍｐ（ＡＭＰ１、ＡＭＰ２、ＡＭＰ３）と、第１検出器ＤＥＴ１（Ｄｅｔ１、Ｄｅｔ２、Ｄｅｔ３）、第２検出器ＤＥＴ２（Ｄｅｔ４）とによって構成されている。
【００６６】
また、第１検出器ＤＥＴ１（Ｄｅｔ１、Ｄｅｔ２、Ｄｅｔ３）検出用Ｎ−ＭＯＳ  Ｑ１１、Ｑ１２、Ｑ１３と後述する第２検出器ＤＥＴ２（Ｄｅｔ４）の検出用Ｎ−ＭＯＳ  Ｑ３１はダイオード接続Ｎ−ＭＯＳ  Ｑ１０及びＱ３０によりバイアスされることにより、振幅検出の際の不感帯を低減している。また、検出用Ｎ−ＭＯＳ  Ｑ１１、Ｑ１２、Ｑ１３、Ｑ３１はゲートに供給されるＲＦ交流信号の正の半サイクルに応答して大きなドレイン電流を流して、ＲＦ交流信号の負の半サイクルに応答して遮断することにより半波整流を行う。従って、検出用Ｎ−ＭＯＳ  Ｑ１１、Ｑ１２、Ｑ１３、Ｑ３１は、Ｎ−ＭＯＳ以外にもＮＰＮバイポーラトランジスタを使用することができ、更にはダイオードを使用することができる。
【００６７】
図１に示すようにパワー検出器ＲＦ＿ＤＥＴの第１出力調整ユニットとしての可変減衰器Ｖａｒ＿Ａｔｔは、減衰量の大きな第１減衰器Ａｔｔ＿ＬＢと、減衰量の小さな第２減衰器Ａｔｔ＿ＨＢと、バンド選択信号ＢＡＮＤで制御されるアッテネータスイッチＡｔｔ＿ＳＷとから構成されている。バンド選択信号ＢＡＮＤがハイレベルで第１ＲＦ送信入力信号Ｐｉｎ＿ＬＢが選択されると、アッテネータスイッチＡｔｔ＿ＳＷは減衰量の大きな第１減衰器Ａｔｔ＿ＬＢの出力を第２検出器ＤＥＴ２の入力に供給する。逆に、バンド選択信号ＢＡＮＤがローレベルで第２ＲＦ送信入力信号Ｐｉｎ＿ＨＢが選択されると、アッテネータスイッチＡｔｔ＿ＳＷは減衰量の小さな第２減衰器Ａｔｔ＿ＨＢの出力を第２検出器ＤＥＴ２の入力に供給する。
【００６８】
更に図５に示すようにパワー検出器ＲＦ＿ＤＥＴの可変減衰器Ｖａｒ＿Ａｔｔは、信号線ＭＳＬの他端に伝達されたＲＦパワー検出入力信号ＲＦｉｎが一端に供給される結合容量Ｃ２１と、直列接続された減衰抵抗ＲＡＴＴ１、ＲＡＴＴ２と、結合容量Ｃ２２と、バンド選択信号ＢＡＮＤにより制御されるＮ−ＭＯＳ  Ｑ２１とで構成されている。バンド選択信号ＢＡＮＤがハイレベルで第１ＲＦ送信入力信号Ｐｉｎ＿ＬＢが選択されると、Ｎ−ＭＯＳ  Ｑ２１がオンとなるので、直列接続された減衰抵抗ＲＡＴＴ１、ＲＡＴＴ２の分圧機能により、可変減衰器Ｖａｒ＿Ａｔｔは大きな減衰量を示す。逆に、バンド選択信号ＢＡＮＤがローレベルで第２ＲＦ送信入力信号Ｐｉｎ＿ＨＢが選択されると、Ｎ−ＭＯＳ  Ｑ２１がオフとなるので、直列接続された減衰抵抗ＲＡＴＴ１、ＲＡＴＴ２の分圧機能が停止されることにより、可変減衰器Ｖａｒ＿Ａｔｔは小さな減衰量を示す。
【００６９】
図１に示すように、パワー検出器ＲＦ＿ＤＥＴの第２検出器ＤＥＴ２を構成する第４検出回路Ｄｅｔ４の入力端子には可変減衰器Ｖａｒ＿Ａｔｔの出力信号が供給される。
【００７０】
更に図５に示すように第２検出器ＤＥＴ２の第４検出回路Ｄｅｔ４の入力端子には可変減衰器Ｖａｒ＿Ａｔｔの出力信号が供給され、ダイオード接続されたＮ−ＭＯＳ  Ｑ３０と平滑容量Ｃ３１とで生成されたバイアス電圧が入力抵抗Ｒ３１を介して供給されている。
【００７１】
更に図６に示すように、第２検出器ＤＥＴ２の第４検出回路Ｄｅｔ４はとソース接地のＮ−ＭＯＳ  Ｑ３１と入力抵抗Ｒ３１とで構成されている。Ｎ−ＭＯＳ  Ｑ３１のゲート入力には、ダイオード接続されたＮ−ＭＯＳ  Ｑ３０と平滑容量Ｃ３１とで生成されたバイアス電圧が入力抵抗Ｒ３１を介して供給されている。
【００７２】
図１に示すように、パワー検出器ＲＦ＿ＤＥＴの第１検出器ＤＥＴ１の出力信号と第２検出器ＤＥＴ２の出力信号とは加算器Σとで合成される。
【００７３】
更に図５に示すようにパワー検出器ＲＦ＿ＤＥＴの第１検出器ＤＥＴ１を構成する第１検出回路Ｄｅｔ１と第２検出回路Ｄｅｔ２と第３検出回路Ｄｅｔ３からの検出電流Ｉｄｅｔ１、Ｉｄｅｔ２、Ｉｄｅｔ３と温度補償回路ＴＣＣを経由した第２検出器ＤＥＴ２を構成する第４検出回路Ｄｅｔ４からの検出電流Ｉｄｅｔ４とは加算器Σとで合成されることにより、加算器Σの出力より検出出力信号電流ΣＩｄｅｔが形成される。
【００７４】
更に図６に示すように、加算器Σはカレントミラー接続されたＰチャンネルＭＯＳＦＥＴ（以下、Ｐ−ＭＯＳと略する）Ｑ５１、Ｑ５２を含む。第１検出器ＤＥＴ１の第１検出回路Ｄｅｔ１のソース接地のＮ−ＭＯＳ  Ｑ１１に流れる検出電流Ｉｄｅｔ１と第２検出器ＤＥＴ２のソース接地のＮ−ＭＯＳ  Ｑ１２に流れる検出電流Ｉｄｅｔ２と第３検出回路Ｄｅｔ３のソース接地のＮ−ＭＯＳ  Ｑ１３に流れる検出電流Ｉｄｅｔ３とは、Ｎ−ＭＯＳ  Ｑ１１、Ｑ１２、Ｑ１３のドレインで電流加算される。
【００７５】
ここで、図６に示すパワー検出器ＲＦ＿ＤＥＴの多段増幅器ＲＦ＿Ｄｅｔ＿Ａｍｐの複数の増幅器ＡＭＰ１、ＡＭＰ２、ＡＭＰ３のソース接地のＮ−ＭＯＳ  Ｑ０１、Ｑ０２、Ｑ０３と第１検出器ＤＥＴ１の複数の検出回路Ｄｅｔ１、Ｄｅｔ２、Ｄｅｔ３のソース接地のＮ−ＭＯＳ  Ｑ１１、Ｑ１２、Ｑ１３と第２検出器ＤＥＴ２の第４検出回路Ｄｅｔ４のソース接地のＮ−ＭＯＳ  Ｑ３１の温度補償について説明する。ソース接地のＮ−ＭＯＳでは、温度変動によりＮ−ＭＯＳの相互コンダクタンスｇｍが変動して増幅信号や検出信号が変動するので、ｇｍの温度補償をするのが望ましい。従って、図６ではバイアス回路Ｂｉａｓ＿Ｃｉｒの演算増幅器ＯＰ５の非反転入力端子＋に接続された抵抗Ｒ８４には、負の温度依存性の順方向電圧を有するＰＮ接合ダイオードＤ８１が接続されている。一方、演算増幅器ＯＰ５の反転入力端子−にはバンドギャップリファレンス回路ＢＧＲからの温度依存性の極めて小さなバンドギャップリファレンス電圧ＶＢＧＲを抵抗Ｒ８２、Ｒ８３で分圧した基準電圧が供給されている。温度上昇により、ダイオードＤ８１の順方向電圧が減少しても、バイアス回路Ｂｉａｓ＿Ｃｉｒの演算増幅器ＯＰ５の非反転入力端子＋の電圧が減少しないようにＰ−ＭＯＳ  Ｑ８３のドレイン電流が増加する。その結果、Ｐ−ＭＯＳ  Ｑ８３のゲート・ソース電圧ＶｇｓＱ８３が増加するので、Ｐ−ＭＯＳ  Ｑ８４、Ｑ８６、Ｑ８８のドレイン電流とＮ−ＭＯＳＱ８５、Ｑ８７、Ｑ８９のドレイン電流とが増加する。その結果、多段増幅器ＲＦ＿Ｄｅｔ＿Ａｍｐの複数の増幅器ＡＭＰ１、ＡＭＰ２、ＡＭＰ３のソース接地のＮ−ＭＯＳ  Ｑ０１、Ｑ０２、Ｑ０３のバイアス電流と第１検出器ＤＥＴ１の複数の検出回路Ｄｅｔ１、Ｄｅｔ２、Ｄｅｔ３のソース接地のＮ−ＭＯＳ  Ｑ１１、Ｑ１２、Ｑ１３のバイアス電流とが増加して、これらのソース接地のＮ−ＭＯＳの相互コンダクタンスｇｍの温度補償が行われる。
【００７６】
また図６に示すように、第２検出器ＤＥＴ２の第４検出回路Ｄｅｔ４のソース接地のＮ−ＭＯＳ  Ｑ３１は、バイアス回路Ｂｉａｓ＿Ｃｉｒの演算増幅器ＯＰ４の出力により制御されたＰ−ＭＯＳ  Ｑ８２の温度依存性の小さなドレイン電流が供給されたダイオード接続のＮ−ＭＯＳ  Ｑ３０によって安定にバイアスされている。尚、バイアス回路Ｂｉａｓ＿Ｃｉｒの演算増幅器ＯＰ４の反転入力端子−にはバンドギャップリファレンス回路ＢＧＲからの温度依存性の極めて小さなバンドギャップリファレンス電圧ＶＢＧＲが供給されているので、Ｐ−ＭＯＳ  Ｑ８１と抵抗Ｒ８１とに流れる電流も温度依存性が少ない。従って、Ｐ−ＭＯＳ  Ｑ８１のゲート・ソース電圧ＶｇｓＱ８１も温度依存性が少ないので、Ｐ−ＭＯＳ  Ｑ８２のドレイン電流も温度依存性が小さくされている。第２検出器ＤＥＴ２の第４検出回路Ｄｅｔ４のソース接地のＮ−ＭＯＳ  Ｑ３１に流れる検出電流Ｉｄｅｔ４は、温度補償回路ＴＣＣの差動Ｎ−ＭＯＳ  Ｑ７３、Ｑ７４の共通ソースに供給されている。Ｎ−ＭＯＳ  Ｑ７３のゲートには抵抗Ｒ７１、Ｒ７２と負の温度依存性の順方向電圧を有するＰＮ接合ダイオードＤ７１とが接続され、Ｎ−ＭＯＳ  Ｑ７４のゲートには抵抗Ｒ７３、Ｒ７４とが接続されている。従って、温度上昇によって、Ｎ−ＭＯＳ  Ｑ７４のゲートの電圧よりも、ＰＮ接合ダイオードＤ７１の負の温度依存性の順方向電圧によってＮ−ＭＯＳ  Ｑ７３のゲートの電圧は低下する。その結果、第２検出器ＤＥＴ２の第４検出回路Ｄｅｔ４のソース接地のＮ−ＭＯＳ  Ｑ３１に流れる検出電流Ｉｄｅｔ４は、Ｎ−ＭＯＳ  Ｑ７３に少なく流れ、Ｎ−ＭＯＳ  Ｑ７４に多く流れる。Ｎ−ＭＯＳ  Ｑ７４のドレイン電流に反映された検出電流Ｉｄｅｔ４の成分は、Ｎ−ＭＯＳ  Ｑ７５、Ｑ７６のカレントミラーとＰ−ＭＯＳ  Ｑ７７、Ｑ７８のカレントミラーとを介して第１検出器ＤＥＴ１の共通接続されたＮ−ＭＯＳ  Ｑ１１、Ｑ１２、Ｑ１３のドレインに供給される。
【００７７】
図１に示すように加算器Σの出力よりの検出出力信号電流ΣＩｄｅｔは、電流・電圧変換器Ｉ／Ｖ＿Ｃｏｎｖによって検出出力信号電圧Ｖｄｅｔ＿ｉｎに変換される。
【００７８】
更に図５に示すように、この電流・電圧変換器Ｉ／Ｖ＿Ｃｏｎｖは、ダイオード接続のＮ−ＭＯＳ  Ｑ５０により構成されている。
【００７９】
更に図６に示すように、共通接続されたＮ−ＭＯＳ  Ｑ１１、Ｑ１２、Ｑ１３、Ｑ７８のドレインに流れる検出電流Ｉｄｅｔ１、Ｉｄｅｔ２、Ｉｄｅｔ３、Ｉｄｅｔ４が供給されるＰ−ＭＯＳ  Ｑ５１、Ｑ５２のカレントミラーの出力である検出出力信号電流ΣＩｄｅｔが、電流・電圧変換器Ｉ／Ｖ＿Ｃｏｎｖのダイオード接続のＮ−ＭＯＳ  Ｑ５０に供給される。
【００８０】
図１に示すように、電流・電圧変換器Ｉ／Ｖ＿Ｃｏｎｖの出力よりの検出出力信号電圧Ｖｄｅｔ＿ｉｎは、第２出力調整ユニットとしての検出電圧増幅器Ｖｄｅｔ＿Ａｍｐにより電圧増幅されて、検出電圧増幅器Ｖｄｅｔ＿Ａｍｐの出力パワー検出出力信号ＶＤＥＴが生成される。バンド選択信号ＢＡＮＤがハイレベルで第１ＲＦ送信入力信号Ｐｉｎ＿ＬＢが選択されると検出電圧増幅器Ｖｄｅｔ＿Ａｍｐの電圧増幅率は小さな値に設定され、逆にバンド選択信号ＢＡＮＤがローレベルで第２ＲＦ送信入力信号Ｐｉｎ＿ＨＢが選択されると検出電圧増幅器Ｖｄｅｔ＿Ａｍｐの電圧増幅率は大きな値に設定される。この検出電圧増幅器Ｖｄｅｔ＿Ａｍｐは、２つの演算増幅器ＯＰ２、ＯＰ３と、抵抗Ｒ６１、Ｒ６２、Ｒ６３、Ｒ６４、Ｒ６５、Ｒ６６と、電圧利得切換スイッチＧｖ＿ＳＷとにより構成されている。演算増幅器ＯＰ２の非反転入力端子と反転入力端子には、基準電圧Ｖｒｅｆと抵抗Ｒ６１を介してのオフセット電圧Ｖｏｆｆとが供給されている。演算増幅器ＯＰ３の非反転入力端子と反転入力端子には、抵抗Ｒ６３を介しての演算増幅器ＯＰ２の出力信号と電流・電圧変換器Ｉ／Ｖ＿Ｃｏｎｖの出力よりの検出出力信号電圧Ｖｄｅｔ＿ｉｎとが供給されている。
【００８１】
更に図５に示すように、オフセット電圧Ｖｏｆｆは、バンドギャップリファレンス電圧ＶＢＧＲを分圧する抵抗Ｒ５１、Ｒ５２と演算増幅器ＯＰ１によるバッファアンプＢＵＦ２とで構成されたオフセット電圧発生器Ｖｏｆｆ＿Ｇｅｎから生成されている。図５に示すように、バンド選択信号ＢＡＮＤがハイレベルで第１ＲＦ送信入力信号Ｐｉｎ＿ＬＢが選択されると電圧利得切換スイッチＧｖ＿ＳＷの２個のスイッチはともにオフ状態に制御され、逆にバンド選択信号ＢＡＮＤがローレベルで第２ＲＦ送信入力信号Ｐｉｎ＿ＨＢが選択されると電圧利得切換スイッチＧｖ＿ＳＷの２個のスイッチはともにオン状態に制御される。抵抗Ｒ６１と抵抗Ｒ６４との抵抗値をＺ１とし、抵抗Ｒ６２と抵抗Ｒ６３との抵抗値をＺ２とし、抵抗Ｒ６５と抵抗Ｒ６６との抵抗値をＺ３とする。バンド選択信号ＢＡＮＤがハイレベルで第１ＲＦ送信入力信号Ｐｉｎ＿ＬＢが選択され電圧利得切換スイッチＧｖ＿ＳＷの２個のスイッチがともにオフ状態である場合の検出電圧増幅器Ｖｄｅｔ＿Ａｍｐの出力からパワー検出出力信号ＶＤＥＴは、下記のようになる。
【００８２】
ＶＤＥＴ＝（１＋（Ｚ１／Ｚ２））×（Ｖｄｅｔ＿ｉｎ−Ｖｒｅｆ）＋Ｖｏｆｆ  …（１）
一方、バンド選択信号ＢＡＮＤがローレベルで第２ＲＦ送信入力信号Ｐｉｎ＿ＨＢが選択され電圧利得切換スイッチＧｖ＿ＳＷの２個のスイッチがともにオン状態である場合の検出電圧増幅器Ｖｄｅｔ＿Ａｍｐの出力からパワー検出出力信号ＶＤＥＴは、下記のようになる。尚、Ｚ２３は、抵抗値Ｚ２と抵抗値Ｚ３との並列抵抗である。従って、抵抗値Ｚ２と抵抗値Ｚ３との並列抵抗Ｚ２３の抵抗値は、抵抗Ｒ６２と抵抗Ｒ６３の抵抗値Ｚ２よりも低い抵抗となる。
【００８３】
ＶＤＥＴ＝（１＋（Ｚ１／Ｚ２３））×（Ｖｄｅｔ＿ｉｎ−Ｖｒｅｆ）＋Ｖｏｆｆ  …（２）
従って、（１）式のパワー検出出力信号ＶＤＥＴよりも（２）式のパワー検出出力信号ＶＤＥＴが高くなり、バンド選択信号ＢＡＮＤがローレベルで第２ＲＦ送信入力信号Ｐｉｎ＿ＨＢが選択されると検出電圧増幅器Ｖｄｅｔ＿Ａｍｐの電圧増幅率は大きな値に設定される。また、（１）式でも、（２）式でも、電流・電圧変換器Ｉ／Ｖ＿Ｃｏｎｖの出力よりの検出出力信号電圧Ｖｄｅｔ＿ｉｎのＤＣ成分であるＮ−ＭＯＳ  Ｑ５０のゲート・ソース・スレッシュホールド電圧Ｖｔｈと基準電圧ＶｒｅｆのＤＣ成分であるＮ−ＭＯＳ  Ｑ８５のゲート・ソース・スレッシュホールド電圧Ｖｔｈとは相殺される。その結果、パワー検出出力信号ＶＤＥＴは、バンドギャップリファレンス電圧ＶＢＧＲから生成されて温度依存性が小さく高精度に設定されたオフセット電圧Ｖｏｆｆに電流・電圧変換器Ｉ／Ｖ＿Ｃｏｎｖの出力よりの検出出力信号電圧Ｖｄｅｔ＿ｉｎのＡＣ成分が重畳したレベルとすることができる。
【００８４】
≪ＲＦパワーモジュールの動作≫
図２は、図１の送信パワー検出用のカップラーＣＰＬの出力端子からのＲＦカップラー検出信号ＲＦ＿ｃｐｌが結合容量Ｃｉを介して信号線ＭＳＬの一端に供給されることにより、信号線ＭＳＬの他端にＲＦパワー検出入力信号ＲＦｉｎが伝達される様子を示す図である。図２の上の図は、まさにこの様子を示している。信号線ＭＳＬは、具体的にはＲＦパワーモジュールの内部のマイクロストリップラインによる伝送線により構成されている。従って、図２の下の図は、マイクロストリップラインによる伝送線の等価回路を示しており、この伝送線はインダクタンスＬＺと容量ＣＺとの特性インピーダンスを持っている。
【００８５】
また、高い周波数のＤＣＳ１８００とＰＣＳ１９００とＷＣＤＭＡの略１９００ＭＨｚの第２ＲＦ送信入力信号Ｐｉｎ＿ＨＢが供給されている場合は、低い周波数のＧＳＭ８５０とＧＳＭ９００の第１ＲＦ送信入力信号Ｐｉｎ＿ＬＢが供給されている場合と比較すると、送信出力電力Ｐｏｕｔのレベル検出用のカップラーＣＰＬ自体の損失は小さくなっている。従って、図２の中央の図の左側に示すように、信号線ＭＳＬの一端では、高い周波数の第２ＲＦ送信入力信号Ｐｉｎ＿ＨＢが供給されている場合のパワーレベルＰＬ＿ＨＢは低い周波数の第１ＲＦ送信入力信号Ｐｉｎ＿ＬＢが供給されている場合のパワーレベルＰＬ＿ＬＢよりも高くなっている。しかし、カップラーＣＰＬからのＲＦカップラー検出信号ＲＦ＿ｃｐｌが一端に供給されることによって他端にＲＦパワー検出入力信号ＲＦｉｎを伝達する信号線ＭＳＬでは、高い周波数の第２ＲＦ送信入力信号Ｐｉｎ＿ＨＢが供給されている場合の方が損失は低い周波数の第１ＲＦ送信入力信号Ｐｉｎ＿ＬＢが供給されている場合の損失よりも大きくなっている。その結果、図２の中央の図の右側に示すように、信号線ＭＳＬの他端では、高い周波数の第２ＲＦ送信入力信号Ｐｉｎ＿ＨＢが供給されている場合のパワーレベルＰＬ＿ＨＢは低い周波数の第１ＲＦ送信入力信号Ｐｉｎ＿ＬＢが供給されている場合のパワーレベルＰＬ＿ＬＢよりも低くなっている。
【００８６】
従って、高い周波数の第２ＲＦ送信入力信号Ｐｉｎ＿ＨＢが供給されている場合の信号線ＭＳＬの損失による第２検出器ＤＥＴ２の検出出力信号のレベルの低下が、高出力モード時でのパワー検出器ＲＦ＿ＤＥＴの検出出力信号ΣＩｄｅｔが高周波側ＲＦ送信周波数の送信時で低周波側ＲＦ送信周波数の送信時よりも低下する原因となっている。尚、高出力モード時では、パワー検出器ＲＦ＿ＤＥＴの検出出力信号ΣＩｄｅｔとしては、第２検出器ＤＥＴ２の検出出力信号Ｉｄｅｔ４が支配的な信号成分となっている。
【００８７】
図３は、図１と図５と図６に示したＲＦ電力増幅装置での送信パワーＰｏｕｔの変化に対する第１検出器ＤＥＴ１の検出出力信号Ｉｄｅｔ１、Ｉｄｅｔ２、Ｉｄｅｔ３と第２検出器ＤＥＴ２の検出出力信号Ｉｄｅｔ４の変化を示す図である。高出力モード時では、送信パワーＰｏｕｔのレベルが高く、ＲＦパワー検出入力信号ＲＦｉｎのレベルも高い。その結果、多段増幅器ＲＦ＿Ｄｅｔ＿Ａｍｐを構成する複数の増幅器ＡＭＰ１、ＡＭＰ２、ＡＭＰ３は飽和しており、第１検出器ＤＥＴ１を構成する複数の検出回路Ｄｅｔ１、Ｄｅｔ２、Ｄｅｔ３も飽和している。一方、この高出力モード時でも、入力に可変減衰器Ｖａｒ＿Ａｔｔが接続された第２検出器ＤＥＴ２は飽和することがなく、第２検出器ＤＥＴ２の検出電流Ｉｄｅｔ４はＲＦパワー検出入力信号ＲＦｉｎのレベル上昇に対して略リニアに上昇する。従って、図３の右側の高出力モード時では、パワー検出器ＲＦ＿ＤＥＴの検出出力信号ΣＩｄｅｔとしては、第２検出器ＤＥＴ２の検出出力信号Ｉｄｅｔ４が支配的な信号成分となっている。
【００８８】
図１と図５と図６に示した本発明の実施形態によるＲＦ電力増幅装置によれば、バンド選択信号ＢＡＮＤのハイレベルにより第１電力増幅器ＲＦ＿ＰＡ＿ＬＢが活性化され第２電力増幅器ＲＦ＿ＰＡ＿ＨＢが非活性化される際に可変減衰器Ｖａｒ＿Ａｔｔは大きな減衰量に制御され、バンド選択信号ＢＡＮＤのローレベルにより第１電力増幅器ＲＦ＿ＰＡ＿ＬＢが非活性化され第２電力増幅器ＲＦ＿ＰＡ＿ＨＢが活性化される際に可変減衰器Ｖａｒ＿Ａｔｔは小さな減衰量に制御される。従って、可変減衰器Ｖａｒ＿Ａｔｔの減衰量の大小の制御によって、高出力モード時での検出出力信号ΣＩｄｅｔの高周波側ＲＦ送信周波数の送信時と低周波側ＲＦ送信周波数の送信時との相違を軽減することが可能となる。
【００８９】
図４は、図１と図５と図６に示したＲＦ電力増幅装置で可変減衰器Ｖａｒ＿Ａｔｔの減衰量の大小の制御を実施しない場合と実施する場合のＲＦ送信周波数の高低の変化と送信パワーＰｏｕｔの変化とに対するパワー検出器ＲＦ＿ＤＥＴの検出出力信号ΣＩｄｅｔの変化を示す図である。図４の右側の高出力モード時で一点鎖線ΣＩｄｅｔ＿ＬＢは可変減衰器Ｖａｒ＿Ａｔｔの減衰量の大小の制御を実施しない場合の低周波側ＲＦ送信周波数の送信時でのパワー検出器ＲＦ＿ＤＥＴの検出出力信号であり、破線ΣＩｄｅｔ＿ＨＢで示した高周波側ＲＦ送信周波数の送信時でのパワー検出器ＲＦ＿ＤＥＴの検出出力信号よりも信号線ＭＳＬでの損失が小さくなっている。図１と図５と図６に示したＲＦ電力増幅装置では、可変減衰器Ｖａｒ＿Ａｔｔの減衰量の大小の制御を実施している。従って、バンド選択信号ＢＡＮＤのハイレベルにより第１電力増幅器ＲＦ＿ＰＡ＿ＬＢが活性化され第２電力増幅器ＲＦ＿ＰＡ＿ＨＢが非活性化される際に可変減衰器Ｖａｒ＿Ａｔｔは大きな減衰量に制御されるので、図４の右側の矢印Ｖａｒ＿Ａｔｔに示すように低周波側ＲＦ送信周波数の送信時でのパワー検出器ＲＦ＿ＤＥＴの検出出力信号ΣＩｄｅｔ＿ＬＢのレベルは高周波側ＲＦ送信周波数の送信時でのパワー検出器ＲＦ＿ＤＥＴの検出出力信号ΣＩｄｅｔ＿ＨＢのレベルに近いレベルまで低下されている。
【００９０】
一方、高出力モードと低出力モードとの間の中間出力モード時では、送信パワーＰｏｕｔのレベルが比較的低く、ＲＦパワー検出入力信号ＲＦｉｎのレベルも比較的低い。従って、入力に可変減衰器Ｖａｒ＿Ａｔｔが接続された第２検出器ＤＥＴ２の検出電流Ｉｄｅｔ４のレベルは図３の中央に示すように無視できる程低い。一方、多段増幅器ＲＦ＿Ｄｅｔ＿Ａｍｐを構成する複数の増幅器ＡＭＰ１、ＡＭＰ２、ＡＭＰ３は飽和動作を開始している。従って、第１検出器ＤＥＴ１の検出電流Ｉｄｅｔ１、Ｉｄｅｔ２、Ｉｄｅｔ３はＲＦパワー検出入力信号ＲＦｉｎのレベル上昇に対して比較的小さな上昇率で上昇する。尚、このような中間出力モード時では、第１検出器ＤＥＴ１の検出電流Ｉｄｅｔ１、Ｉｄｅｔ２、Ｉｄｅｔ３がパワー検出器ＲＦ＿ＤＥＴの検出出力信号ΣＩｄｅｔの支配的な信号成分となっている。一方、このような中間出力モード時での検出出力信号ΣＩｄｅｔのレベルは、多段増幅器ＲＦ＿Ｄｅｔ＿Ａｍｐを構成する複数の増幅器ＡＭＰ１、ＡＭＰ２、ＡＭＰ３の飽和動作によって、高周波側ＲＦ送信周波数の送信時と低周波側ＲＦ送信周波数の送信時とで大きな差を持たない。
【００９１】
しかし、低出力モード時では、送信パワーＰｏｕｔのレベルが低く、ＲＦパワー検出入力信号ＲＦｉｎのレベルも低い。従って、入力に可変減衰器Ｖａｒ＿Ａｔｔが接続された第２検出器ＤＥＴ２の検出電流Ｉｄｅｔ４のレベルは図３の左側に示すように無視できる程低い。一方、多段増幅器ＲＦ＿Ｄｅｔ＿Ａｍｐを構成する複数の増幅器ＡＭＰ１、ＡＭＰ２、ＡＭＰ３は非飽和で動作しており、第１検出器ＤＥＴ１を構成する複数の検出回路Ｄｅｔ１、Ｄｅｔ２、Ｄｅｔ３も非飽和で動作している。従って、第１検出器ＤＥＴ１の検出電流Ｉｄｅｔ１、Ｉｄｅｔ２、Ｉｄｅｔ３はＲＦパワー検出入力信号ＲＦｉｎのレベル上昇に対して略リニアに上昇する。従って、図３の左側の低出力モード時では、パワー検出器ＲＦ＿ＤＥＴの検出出力信号ΣＩｄｅｔとしては、第１検出器ＤＥＴ１の検出出力信号Ｉｄｅｔ１、Ｉｄｅｔ２、Ｉｄｅｔ３が支配的な信号成分となっている。
【００９２】
この低出力モード時では高周波側ＲＦ送信周波数の送信時には多段増幅器ＲＦ＿Ｄｅｔ＿Ａｍｐを構成する複数の増幅器ＡＭＰ１、ＡＭＰ２、ＡＭＰ３の周波数特性によって低周波側ＲＦ送信周波数の送信時と比較すると、多段増幅器ＲＦ＿Ｄｅｔ＿Ａｍｐを構成する複数の増幅器ＡＭＰ１、ＡＭＰ２、ＡＭＰ３の出力信号レベルが低下している。その結果、第１検出器ＤＥＴ１を構成する複数の検出回路Ｄｅｔ１、Ｄｅｔ２、Ｄｅｔ３の検出出力信号Ｉｄｅｔ１、Ｉｄｅｔ２、Ｉｄｅｔ３のレベルも低下している。
【００９３】
図１と図５と図６に示した本発明の実施形態によるＲＦ電力増幅装置によれば、バンド選択信号ＢＡＮＤがローレベルで第２ＲＦ送信入力信号Ｐｉｎ＿ＨＢが選択されると検出電圧増幅器Ｖｄｅｔ＿Ａｍｐの電圧増幅率は大きな値に設定される。図４は、図１と図５と図６に示したＲＦ電力増幅装置で検出電圧増幅器Ｖｄｅｔ＿Ａｍｐの電圧増幅率の大小の制御を実施しない場合と実施する場合のＲＦ送信周波数の高低の変化と送信パワーＰｏｕｔの変化とに対するパワー検出器ＲＦ＿ＤＥＴの検出出力信号ΣＩｄｅｔの変化を示す図である。図４の左側の低出力モード時で検出電圧増幅器Ｖｄｅｔ＿Ａｍｐの電圧増幅率の大小の制御を実施しない場合の高周波側ＲＦ送信周波数の送信時でのパワー検出器ＲＦ＿ＤＥＴの検出出力信号（破線ΣＩｄｅｔ＿ＨＢ）は、低周波側ＲＦ送信周波数の送信時でのパワー検出器ＲＦ＿ＤＥＴの検出出力信号（一点鎖線ΣＩｄｅｔ＿ＬＢ）よりも低くなっている。図１と図５と図６に示したＲＦ電力増幅装置では検出電圧増幅器Ｖｄｅｔ＿Ａｍｐの電圧増幅率の大小の制御を実施している。すなわち、高周波側ＲＦ送信周波数の送信時には検出電圧増幅器Ｖｄｅｔ＿Ａｍｐの電圧増幅率は大きな値に制御されているので、図４の左側の矢印Ｖｄｅｔ＿Ａｍｐに示すように高周波側ＲＦ送信周波数の送信時でのパワー検出器ＲＦ＿ＤＥＴの検出出力信号ΣＩｄｅｔ＿ＨＢのレベルは低周波側ＲＦ送信周波数の送信時でのパワー検出器ＲＦ＿ＤＥＴの検出出力信号ΣＩｄｅｔ＿ＬＢのレベルに近いレベルまで上昇されている。
【００９４】
≪より具体的なＲＦパワーモジュールの構成≫
図７は、図１に示したＲＦ電力増幅装置の第１ＲＦ電力増幅器ＲＦ＿ＰＡ＿ＬＢと第２ＲＦ電力増幅器ＲＦ＿ＰＡ＿ＨＢ等の構成をより詳細に説明する図である。
【００９５】
この２つの第１ＲＦ電力増幅器ＲＦ＿ＰＡ＿ＬＢと第２ＲＦ電力増幅器ＲＦ＿ＰＡ＿ＨＢの基本的な増幅器としての構成は略同一となっている。以下に、この基本的な増幅器としての構成を説明する。
【００９６】
携帯電話端末のような通信端末機器に搭載されるＲＦ  ＩＣからのＲＦ送信入力信号は初段ＲＦ増幅器１ｓｔ＿Ｓｔｇにより増幅され、更に初段ＲＦ増幅器１ｓｔ＿ＳｔｇのＲＦ増幅信号は次段ＲＦ増幅器２ｎｄ＿Ｓｔｇにより増幅され、更に次段ＲＦ増幅器２ｎｄ＿ＳｔｇのＲＦ増幅信号は最終段ＲＦ増幅器３ｒｄ＿Ｓｔｇにより増幅され、最終段ＲＦ増幅器３ｒｄ＿ＳｔｇのＲＦ増幅信号は図示しない送信用アンテナに供給される。初段ＲＦ増幅器１ｓｔ＿ＳｔｇではＲＦ送信入力信号は容量Ｃ１を介してソース接地の初段ＲＦ増幅素子Ｑ１に供給され、初段ＲＦ増幅素子Ｑ１のドレインは初段負荷インダクターＬ１を介して電源電圧ＶＬＶＤＯに接続される。次段ＲＦ増幅器２ｎｄ＿Ｓｔｇでは初段ＲＦ増幅器１ｓｔ＿ＳｔｇからのＲＦ増幅信号が容量Ｃ２を介してソース接地の次段ＲＦ増幅素子Ｑ２に供給され、次段ＲＦ増幅素子Ｑ２のドレインは次段負荷インダクターＬ２を介して電源電圧ＶＬＶＤＯに接続される。最終段ＲＦ増幅器３ｒｄ＿Ｓｔｇでは次段ＲＦ増幅器２ｎｄ＿ＳｔｇからのＲＦ増幅信号が容量Ｃ３を介してソース接地の最終段ＲＦ増幅素子Ｑ３に供給され、最終段ＲＦ増幅素子Ｑ３のドレインは最終段負荷インダクターＬ３を介して電源電圧ＶＬＶＤＯに接続される。
【００９７】
尚、初段ＲＦ増幅素子Ｑ１、次段ＲＦ増幅素子Ｑ２、最終段ＲＦ増幅素子Ｑ３の全てはＬＤ−ＭＯＳ（Lateral Diffused MOS）と呼ばれるＲＦ増幅に適したＮチャンネルパワーＭＯＳトランジスタであるが、ＨＢＴ（ヘテロバイポーラトランジスタ）等の他のＲＦパワー増幅素子によって置換されることもできる。
【００９８】
初段ＲＦ増幅器１ｓｔ＿Ｓｔｇのソース接地の初段ＲＦ増幅素子Ｑ１のゲート入力端子には初段バイアス回路１ｓｔ＿ＢＣが接続され、次段ＲＦ増幅器２ｎｄ＿Ｓｔｇのソース接地の次段ＲＦ増幅素子Ｑ２のゲート入力端子には次段バイアス回路２ｎｄ＿ＢＣが接続され、最終段ＲＦ増幅器３ｒｄ＿Ｓｔｇのソース接地の最終段ＲＦ増幅素子Ｑ３のゲート入力端子には最終段バイアス回路３ｒｄ＿ＢＣが接続されている。初段バイアス回路１ｓｔ＿ＢＣでは、電流源Ｉ１とダイオード接続の増幅素子Ｑ４と抵抗Ｒ１とにより、第１バイアス電圧が生成される。次段バイアス回路２ｎｄ＿ＢＣでは、電流源Ｉ２とダイオード接続の増幅素子Ｑ５と抵抗Ｒ２とにより、第２バイアス電圧が生成される。最終段バイアス回路３ｒｄ＿ＢＣでは、電流源Ｉ３とダイオード接続の増幅素子Ｑ６と抵抗Ｒ３とにより、第３バイアス電圧が生成される。
【００９９】
この２つの第１ＲＦ電力増幅器ＲＦ＿ＰＡ＿ＬＢと第２ＲＦ電力増幅器ＲＦ＿ＰＡ＿ＨＢとには、ＡＰＣバイアス制御回路ＡＰＣ＿Ｂｉａｓ＿ＣｎｔとＡＰＣ電源供給制御回路ＡＰＣ＿Ｐｗ＿Ｓｐｌ＿Ｃｎｔとが接続されている。
【０１００】
ＡＰＣバイアス制御回路ＡＰＣ＿Ｂｉａｓ＿Ｃｎｔでは、図１からのパワー検出出力信号ＶＤＥＴが第１差動増幅器ＤＡ１の反転入力端子−に供給される一方、第１差動増幅器ＤＡ１の非反転入力端子＋には図１からのランプ電圧Ｖｒａｍｐが供給される。第１差動増幅器ＤＡ１の出力端子のＡＰＣ（Automatic Power Control）制御電圧Ｖａｐｃは第２差動増幅器ＤＡ２の反転入力端子−に供給される一方、第２差動増幅器ＤＡ２の非反転入力端子＋にはオフセット電圧Ｖｏｆｆｓｅｔが供給される。オフセット電圧Ｖｏｆｆｓｅｔは、オフセット電流Ｉｏｆｆｓｅｔが抵抗Ｒ４に流れることにより発生される。パワー検出出力信号ＶＤＥＴがランプ電圧Ｖｒａｍｐよりも低レベルであると、ＡＰＣ制御電圧Ｖａｐｃが高レベルとなる。ＡＰＣ制御電圧Ｖａｐｃがオフセット電圧Ｖｏｆｆｓｅｔのレベルよりも高くなると、第２差動増幅器ＤＡ２の出力電圧は低レベルとなる。すると、Ｐ−ＭＯＳ  Ｑ２０のドレイン電圧と第２差動増幅器ＤＡ２の非反転入力端子＋の電圧とは、ＡＰＣ制御電圧Ｖａｐｃのレベルに追従して増加する。すると、Ｐ−ＭＯＳ  Ｑ２０と抵抗Ｒ４とに流れる電流が増加する。また、Ｐ−ＭＯＳ  Ｑ２１のドレインからの電流Ｉ１、Ｐ−ＭＯＳ  Ｑ２２のドレインからの電流Ｉ２、Ｐ−ＭＯＳ  Ｑ２３のドレインからの電流源Ｉ３も増加する。これらの電流Ｉ１、電流Ｉ２、電流Ｉ３は、それぞれ初段バイアス回路１ｓｔ＿ＢＣの電流源Ｉ１、次段バイアス回路２ｎｄ＿ＢＣの電流源Ｉ２、最終段バイアス回路３ｒｄ＿ＢＣの電流源Ｉ３となっている。従って、パワー検出出力信号ＶＤＥＴがランプ電圧Ｖｒａｍｐよりも低レベルであると、初段ＲＦ増幅器１ｓｔ＿Ｓｔｇの初段ＲＦ増幅素子Ｑ１のゲート入力端子のバイアス電圧と次段ＲＦ増幅器２ｎｄ＿Ｓｔｇの次段ＲＦ増幅素子Ｑ２のゲート入力端子のバイアス電圧と最終段ＲＦ増幅器３ｒｄ＿Ｓｔｇの最終段ＲＦ増幅素子Ｑ３のゲート入力端子のバイアス電圧とが増加する。その結果、初段ＲＦ増幅器１ｓｔ＿Ｓｔｇと次段ＲＦ増幅器２ｎｄ＿Ｓｔｇと最終段ＲＦ増幅器３ｒｄ＿Ｓｔｇの全てのＲＦ増幅利得が増加する。
【０１０１】
また、ＡＰＣ電源供給制御回路ＡＰＣ＿Ｐｗ＿Ｓｐｌ＿Ｃｎｔでは、ＡＰＣバイアス制御回路ＡＰＣ＿Ｂｉａｓ＿Ｃｎｔの第１差動増幅器ＤＡ１の出力端子からのＡＰＣ制御電圧Ｖａｐｃが第３差動増幅器ＤＡ３の反転入力端子−に供給され、非反転入力端子＋にはＰ−ＭＯＳ  Ｑｐ３と分圧抵抗Ｒ５、Ｒ６からの負帰還信号が供給されている。Ｐ−ＭＯＳ  Ｑｐ３のソースに携帯電話端末のバッテリーからの電源電圧Ｖｄｄが供給されることによって、ＡＰＣ電源供給制御回路ＡＰＣ＿Ｐｗ＿Ｓｐｌ＿ＣｎｔはＡＰＣ制御電圧Ｖａｐｃのレベルに追従する動作電源電圧ＶＬＶＤＯを第１ＲＦ電力増幅器ＲＦ＿ＰＡ＿ＬＢと第２ＲＦ電力増幅器ＲＦ＿ＰＡ＿ＨＢとに供給する。その結果、ＡＰＣゲートバイアス制御とＡＰＣドレイン電源電圧制御とにより、更に効果的なＡＰＣ制御が行われる。このＡＰＣドレイン電源電圧制御は、ＥＤＧＥ方式やＷＣＤＭＡ方式でのＡＭ変調を図７のＲＦ電力増幅装置が実行する際に有効なＡＭ変調のための方法となる。
【０１０２】
また、図７のＲＦ電力増幅装置では、ＧＳＭ８５０とＧＳＭ９００のための第１ＲＦ電力増幅器ＲＦ＿ＰＡ＿ＬＢのソース接地のＲＦ初段アンプとしてのＮ−ＭＯＳ  Ｑ１のドレインには、インダクターＬ１０１、容量Ｃ１０１で構成された高調波トラップ回路ＨＴＣが接続されている。高調波トラップ回路ＨＴＣのインダクターＬ１０１、容量Ｃ１０１の直列共振周波数はＧＳＭ８５０ＭＨｚ、ＧＳＭ９００ＭＨｚのＲＦ送信入力信号ＲＦＰｉｎ＿ＬＢの周波数の２倍高調波の周波数（１７００ＭＨｚ〜１８００ＭＨｚ）に略共振するように設定されている。その結果、第１ＲＦ電力増幅器ＲＦ＿ＰＡ＿ＬＢのソース接地のＲＦ初段アンプとしてのＮ−ＭＯＳ  Ｑ１のドレインの２倍高調波は高調波トラップ回路ＨＴＣのインダクターＬ１０１、容量Ｃ１０１の極めて低い直列共振インピーダンスを介して接地電位点にバイパスされる。第１ＲＦ電力増幅器ＲＦ＿ＰＡ＿ＬＢのソース接地のＲＦ初段アンプとしてのＮ−ＭＯＳ  Ｑ１のドレインに接続された高調波トラップ回路ＨＴＣは、ＧＳＭ８５０ＭＨｚ、ＧＳＭ９００ＭＨｚのＲＦ送信入力信号ＲＦＰｉｎ＿ＬＢの周波数の２倍高調波が妨害信号となってＤＣＳ１８００ＭＨｚとＰＣＳ１９００ＭＨｚのＲＦ送信入力信号ＲＦＰｉｎ＿ＨＢを増幅する第２ＲＦ電力増幅器ＲＦ＿ＰＡ＿ＨＢのＮ−ＭＯＳ  Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３に影響するのを低減する。
【０１０３】
以上本発明者によってなされた発明を実施形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。
【０１０４】
例えば、図１で第１出力調整ユニットＶａｒ＿Ａｔｔは可変減衰器以外に可変利得増幅器を使用しても良く、図１で第２出力調整ユニットＶｄｅｔ＿Ａｍｐは可変利得増幅器以外に可変減衰器を使用しても良い。
【０１０５】
図１で第１出力調整ユニットＶａｒ＿Ａｔｔとして可変利得増幅器を使用して、バンド選択信号ＢＡＮＤがローレベルで第２ＲＦ電力増幅器ＲＦ＿ＰＡ＿ＨＢが選択される場合にこの可変利得増幅器の可変利得を、バンド選択信号ＢＡＮＤがハイレベルで第１ＲＦ電力増幅器ＲＦ＿ＰＡ＿ＬＢが選択される場合の可変利得増幅器の可変利得よりも高く設定する。すると、図４の右側で示した矢印Ｖａｒ＿Ａｔｔと逆方向に高周波側ＲＦ送信周波数の送信時でのパワー検出器ＲＦ＿ＤＥＴの検出出力信号ΣＩｄｅｔ＿ＨＢのレベルは、低周波側ＲＦ送信周波数の送信時でのパワー検出器ＲＦ＿ＤＥＴの検出出力信号ΣＩｄｅｔ＿ＬＢのレベルに近いレベルまで上昇されることができる。
【０１０６】
また、例えば、図１で第２出力調整ユニットＶｄｅｔ＿Ａｍｐとして可変減衰器を使用して、バンド選択信号ＢＡＮＤがローレベルで第２ＲＦ電力増幅器ＲＦ＿ＰＡ＿ＨＢが選択される場合にこの可変減衰器の可変減衰量を、バンド選択信号ＢＡＮＤがハイレベルで第１ＲＦ電力増幅器ＲＦ＿ＰＡ＿ＬＢが選択される場合にこの可変減衰器の可変減衰量よりも大きく設定する。すると、図４の左側で示した矢印Ｖｄｅｔ＿Ａｍｐと逆方向に低周波側ＲＦ送信周波数の送信時でのパワー検出器ＲＦ＿ＤＥＴの検出出力信号ΣＩｄｅｔ＿ＬＢのレベルは、高周波側ＲＦ送信周波数の送信時でのパワー検出器ＲＦ＿ＤＥＴの検出出力信号ΣＩｄｅｔ＿ＨＢのレベルに近いレベルまで低下されることができる。
【０１０７】
更にパワー増幅素子としては、ＬＤＭＯＳやヘテロバイポーラトランジスタ以外にＧａＡｓやＩｎＰ等の化合物半導体のＭＥＳＦＥＴやＨＥＭＴのＮチャンネルの電界効果トランジスタに置換することもできる。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】図１は、本発明の１つの実施形態による基地局との通信を行う携帯電話に搭載されるＲＦ電力増幅装置を示す回路図である。
【図２】図２は、図１の送信パワー検出用のカップラーＣＰＬの出力端子からのＲＦカップラー検出信号が結合容量を介して信号線の一端に供給されることにより、信号線の他端にＲＦパワー検出入力信号が伝達される様子を示す図である。
【図３】図３は、図１と図５と図６に示したＲＦ電力増幅装置での送信パワーの変化に対する第１検出器の検出出力信号と第２検出器ＤＥＴ２の検出出力信号の変化を示す図である。
【図４】図４は、図１と図５と図６に示したＲＦ電力増幅装置で可変減衰器の減衰量の大小の制御を実施しない場合と実施する場合のＲＦ送信周波数の高低の変化と送信パワーの変化とに対するパワー検出器の検出出力信号の変化を示す図である。
【図５】図５は、図１に示した本発明の１つの実施形態によるＲＦ電力増幅装置のパワー検出器の詳細な回路構成を示す回路図である。
【図６】図６は、図１に示した本発明の１つの実施形態によるＲＦ電力増幅装置のパワー検出器の更に詳細な回路構成を示す回路図である。
【図７】図７は、図１に示したＲＦ電力増幅装置の第１ＲＦ電力増幅器と第２ＲＦ電力増幅器等の構成をより詳細に説明する図である。
【符号の説明】
【０１０９】
Ｐｉｎ＿ＬＢ  第１周波数帯域を持つ第１ＲＦ送信入力信号
Ｐｉｎ＿ＨＢ  第２周波数帯域を持つ第２ＲＦ送信入力信号
ＲＦ＿ＰＡ＿ＬＢ  第１電力増幅器
ＲＦ＿ＰＡ＿ＨＢ  第２電力増幅器
ＣＰＬ  カップラー
Ｐｏｕｔ  送信出力電力
ＲＦ＿ｃｐｌ  ＲＦカップラー検出信号
ＭＳＬ  信号線
ＲＦｉｎ  ＲＦパワー検出入力信号
ＲＦ＿ＤＥＴ  パワー検出器
ＶＤＥＴ  ＲＦパワー検出出力信号
Ｖｒａｍｐ  ＲＦ送信レベル指示信号
Ｅｒｒ＿Ａｍｐ  誤差増幅器
ＲＦ＿Ｄｅｔ＿Ａｍｐ  多段増幅器
ＡＭＰ１、ＡＭＰ２、ＡＭＰ３  複数の増幅器
ＤＥＴ１  第１検出器
ＤＥＴ２  第２検出器
Ｄｅｔ１、Ｄｅｔ２、Ｄｅｔ３  複数の検出器
ΣＩｄｅｔ  検出出力信号
Ｖｄｅｔ＿ｉｎ  検出電圧
ＢＡＮＤ  バンド選択信号
Ｖａｒ＿Ａｔｔ  第１出力調整ユニット
Ｖｄｅｔ＿Ａｍｐ  第２出力調整ユニット
【図１】
2007329642.tif 000003
【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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