(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号入力端子および信号出力端子と、
前記信号入力端子と前記信号出力端子との間に設けられて前記信号入力端子に入力された高周波信号を増幅して前記信号出力端子へ出力信号として供給する増幅器と、
前記信号入力端子と前記信号出力端子との間に設けられて前記信号入力端子に入力された高周波信号のうち所望の周波数成分を前記信号出力端子へ出力信号として供給し、不要な周波数成分を減衰させるフィルタと、
制御電圧に応じて第１のモードでは前記増幅器からの出力信号を前記信号出力端子から取り出し、第２のモードでは前記フィルタからの出力信号を前記信号出力端子から取り出す機能選択回路とを備え、
前記機能選択回路が、前記信号入力端子に一方の端子を接続し、前記フィルタの入力端子に他方の端子を接続し、前記制御電圧に応じて導通・開放するスイッチと、前記増幅器の出力端子に一方の切替端子を接続し、前記フィルタの出力端子に他方の切替端子を接続し、前記制御電圧に応じて切り替えが行われる切替スイッチとからなり、前記スイッチが開放したときに前記切替スイッチが一方の切替端子側に切り替わり、前記スイッチが導通したときに前記切替スイッチが他方の切替端子側に切り替わるようにし、
前記第１のモードでは前記増幅器に所定の電源電圧を供給し、前記第２のモードでは前記増幅器への電源電圧の供給を停止または遮断して前記増幅器に動作電流を流さないようにし、
前記切替スイッチは一方の端子を共通接続し互いに逆に導通・開放する第１および第２の単位スイッチからなり、
前記第１および第２の単位スイッチは、各々一方の端子にドレイン端子またはソース端子の一方が接続され、他方の端子にソース端子またはドレイン端子の他方が接続された電界効果トランジスタを有し、前記第１の単位スイッチを構成する電界効果トランジスタは、ソース端子に制御電圧が加えられるとともに、ゲート端子に基準電圧が加えられ、前記第２の単位スイッチを構成する電界効果トランジスタはゲート端子に制御電圧が加えられるとともに、ソース端子に基準電圧が加えられることを特徴とする高周波増幅回路。
【請求項２】
信号入力端子および信号出力端子と、
前記信号入力端子と前記信号出力端子との間に設けられて前記信号入力端子に入力された高周波信号を増幅して前記信号出力端子へ出力信号として供給する増幅器と、
前記信号入力端子と前記信号出力端子との間に設けられて前記信号入力端子に入力された高周波信号のうち所望の周波数成分を前記信号出力端子へ出力信号として供給し、不要な周波数成分を減衰させるフィルタと、
制御電圧に応じて第１のモードでは前記増幅器からの出力信号を前記信号出力端子から取り出し、第２のモードでは前記フィルタからの出力信号を前記信号出力端子から取り出す機能選択回路とを備え、
前記機能選択回路が、前記信号入力端子に一方の端子を接続し、前記フィルタの入力端子に他方の端子を接続し、前記制御電圧に応じて導通・開放するスイッチと、前記増幅器の出力端子に一方の切替端子を接続し、前記フィルタの出力端子に他方の切替端子を接続し、前記制御電圧に応じて切り替えが行われる切替スイッチとからなり、前記スイッチが開放したときに前記切替スイッチが一方の切替端子側に切り替わり、前記スイッチが導通したときに前記切替スイッチが他方の切替端子側に切り替わるようにし、
前記第１のモードでは前記増幅器に所定の電源電圧を供給し、前記第２のモードでは前記増幅器への電源電圧の供給を停止または遮断して前記増幅器に動作電流を流さないようにし、
前記切替スイッチは一方の端子を共通接続し互いに逆に導通・開放する第１および第２の単位スイッチからなり、第１および第２の単位スイッチは、各々一方の端子にドレイン端子またはソース端子の一方が接続され、他方の端子にソース端子またはドレイン端子の他方が接続された電界効果トランジスタを有し、前記第１の単位スイッチを構成する電界効果トランジスタは、ソース端子に制御電圧が加えられるとともに、ゲート端子に基準電圧が加えられ、前記第２の単位スイッチを構成する電界効果トランジスタはゲート端子に制御電圧が加えられるとともに、ソース端子に基準電圧が加えられ、前記スイッチは、一方の端子にドレイン端子またはソース端子の一方が接続され、他方の端子にソース端子またはドレイン端子の他方が接続された電界効果トランジスタを有し、前記スイッチを構成する電界効果トランジスタは、ゲート端子に前記制御電圧が加えられるとともに、ソース端子に前記基準電圧が加えられることを特徴とする高周波増幅回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話端末等の移動体通信端末の受信部の高周波回路部に設けられて高周波信号を増幅する高周波増幅回路および、それを用いた携帯電話端末に関するものである。特に、制御電圧により、利得制御を行う高周波増幅回路およびそれを用いた携帯電話端末に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
最近、移動体通信分野では、通信方式としてＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access ）方式が世界標準となりつつある。このような通信方式では、通話品質を確保するために、通話時の符号誤り率の増加を防ぐ必要があり、携帯電話端末と基地局の距離に対応した利得調整が必要不可欠である。
【０００３】
以下、無線部の中の特に受信部において利得制御を行う、ＣＤＭＡ方式に対応した従来の代表的な携帯電話端末について説明する。
【０００４】
図９は従来の代表的な携帯電話端末の無線部の構成を示すブロック図である。図９において、携帯電話端末の無線部は、送信部２００と、受信部３００と、シンセサイザ部４００と、共用器部５００とからなる。
【０００５】
受信部３００は、共用器部５００で受信された受信信号（ＩＳ−９５方式の場合、約８５０ＭＨｚ）を高周波増幅する、可変利得の高周波増幅回路３０１と、可変利得の高周波増幅回路３０１の出力信号から受信周波数信号を抽出するバンドパスフィルタ３０２と、この受信周波数信号とシンセサイザ部４００から供給される局部発振信号（例えば、７５０ＭＨｚ）とを混合することにより受信周波数信号を中間周波数の変調信号出力（中間周波数変調信号、例えば１１０ＭＨｚ）に変換するダウンコンバータ３０３と、ダウンコンバータ３０３の出力信号から中間周波数信号を抽出するバンドパスフィルタ３０４とで構成されている。
【０００６】
送信部２００は、中間周波数の変調信号入力（中間周波数変調信号）と、シンセサイザ部４００から供給される局部発振信号とを混合することにより中間周波数の変調信号を送信周波数に変換するアップコンバータ２０１と、アップコンバータ２０１の出力信号を最大１０ｍＷ程度まで増幅する可変利得の高周波増幅回路２０２と、高周波増幅回路２０２の出力信号（１０ｍＷ以下）を最大１Ｗ程度まで増幅する固定利得の高出力高周波増幅回路２０３と、高出力高周波増幅回路２０３の出力を電波として送信するための共用器部５００へ供給するアイソレータ２０４で構成されている。
【０００７】
シンセサイザ部４００は、温度制御水晶発振器（ＴＣＸＯ）４０１、フェーズロックドループ（ＰＬＬ）回路４０２、電圧制御発振器（ＶＣＯ）４０３で構成されている。
【０００８】
共用器部５００は、アンテナ５０１、デュプレクサ５０２で構成されている。
【０００９】
図１０は、図９に示したＣＤＭＡ方式の携帯電話端末の無線部における受信部３００と共用器部５００に該当する部分のブロック図を示す。図１０において、デュプレクサ１０９は、アンテナ１０７で受信した受信信号を高周波増幅回路１０６へ送り、信号入力端子１０８から入力される送信信号をアンテナ１０７へ送る機能を有する。具体的には、デュプレクサ１０９は、信号を端子１０９ｃ→端子１０９ｂの方向は通過させ、端子１０９ｂ→端子１０９ｃの方向は阻止し、端子１０９ｂ→端子１０９ａの方向は通過させ、端子１０９ａ→端子１０９ｂの方向は阻止し、端子１０９ａ→端子１０９ｃの方向は阻止し、端子１０９ｃ→端子１０９ａの方向は阻止する機能を持つ。
【００１０】
高周波増幅回路１０６は、利得制御機能を内蔵し、受信周波数の信号を最大１５ｄＢ程度増幅する。
【００１１】
バンドパスフィルタ１０５は目的とする受信周波数以外の周波数の不要な信号を減衰させる。
【００１２】
ダウンコンバータ１０３は高周波増幅回路１０６からの受信信号と、電圧制御発振器１０４からの局部発振信号とがＲＦ端子（高周波信号端子）とＬＯ端子（局部発振信号端子）とにそれぞれ入力され、これによって受信周波数と局部発振周波数とが混合されることで受信信号の周波数が中間周波数に変換され、ＩＦ端子（中間周波信号端子）より中間周波受信信号が出力される。
【００１３】
ここで、ダウンコンバータ１０３のＲＦ端子に入力される受信信号の周波数をｆc 、ダウンコンバータ１０３のＬＯ端子に入力される電圧制御発振器１０４の局部発振周波数をｆlo、ダウンコンバータ１０３のＩＦ端子より出力される中間周波数変調信号の周波数をｆifとすると、各信号の周波数は、
ｆif＝ｆc −ｆlo
の関係になり、ダウンコンバータ１０３より周波数ｆifとして出力される。なお、中間周波数および局部発振周波数は前述したものが例としてあげられる。
【００１４】
ここで、ＣＤＭＡ方式の携帯電話端末の動作について説明する。アンテナ１０７より入力された受信信号は、端子１０９ｂよりデュプレクサ１０９に入り、端子１０９ａから出力され、高周波増幅回路１０６により増幅され、例えば表面弾性波フィルタで構成されたバンドパスフィルタ１０５により不要な周波数成分が減衰された後、電圧制御発振器１０４とダウンコンバータ１０３により、所定の中間周波数の受信信号へ周波数変換される。
【００１５】
そして、バンドパスフィルタ１０２に入った中間周波受信信号は、中間周波受信信号以外の周波数成分が減衰され、信号出力端子１０１に送られる。
【００１６】
以上のような図１０の構成にて、受信部の高周波増幅回路１０６は、携帯端末と基地局の距離が遠く、受信信号の信号強度が弱い場合、ダウンコンバータ１０３へ十分な信号強度の受信信号を入力するために、高利得で動作する必要がある。
【００１７】
またこのとき、送信部においても、距離の遠い基地局に信号を送信するため、送信部内の高出力高周波増幅回路は強い信号強度の送信信号を出力している。この送信信号の一部は、デュプレクサ１０９の端子１０９ｃから、端子１０９ａへ漏れ、受信部の高周波増幅回路１０６に入力されるが、送信信号強度が強いため、受信部に妨害を与えることになる。具体的には、送信信号の受信部への漏れにより受信部の高周波増幅回路１０６で受信信号の歪みが生じ、通話品質の劣化につながる。この送信信号による影響を低減するため、受信部の高周波増幅回路１０６は高利得動作時に低歪で動作する必要がある。
【００１８】
一般に、高周波回路は入力信号の信号強度が強いほど歪み易い。携帯端末と基地局の距離が近く、受信信号の信号強度が強い場合、信号が高周波増幅回路１０６で増幅され、ダウンコンバータ１０３に入力される受信信号の信号強度が強くなり過ぎ、ダウンコンバータ１０３で受信信号の歪が発生するおそれがある。このようなダウンコンバータ１０３での歪発生による通話品質の劣化を回避するため、高周波増幅回路１０６で２ステップ程度の段階的な利得制御を行い、ダウンコンバータ１０３に入力される信号強度が強くなりすぎないようにしている。
【００１９】
つぎに、図１０に示された利得制御機能を有する高周波増幅回路１０６の具体的な構成を図１１を参照しながら説明する。この高周波増幅回路１０６は、図１１に示すように、信号入力端子６０１と、切替スイッチ６０２と、増幅器６０３と、切替スイッチ６０４と、信号出力端子６０５と、電源端子６０６と、制御端子６０７とで構成されている。
【００２０】
具体的には、信号入力端子６０１に切替スイッチ６０２の共通端子６０２ａが接続され、切替スイッチ６０２の切替端子６０２ｂに切替スイッチ６０４の切替端子６０４ｂが接続され、切替スイッチ６０２の切替端子６０２ｃに増幅器６０３の入力端子６０３ａが接続され、増幅器６０３の出力端子６０３ｂに切替スイッチ６０４の切替端子６０４ｃが接続され、切替スイッチ６０４の共通端子６０４ａに信号出力端子６０５が接続されている。また、電源端子６０６が増幅器６０３の電源端子６０３ｃに接続され、制御端子６０７に切替スイッチ６０２，６０４の各制御端子６０２ｄ，６０４ｄが接続されている。
【００２１】
切替スイッチ６０２は、共通端子６０２ａから入力された高周波信号を切替端子６０２ｂ，６０２ｃの何れか一方へ選択的に出力する機能を有し、その切り替えは、制御端子６０２ｄへ加えられる制御電圧のレベルの高低に応じて行われる。
【００２２】
切替スイッチ６０４は、切替端子６０４ｂ，６０４ｃから入力された高周波信号の何れか一方を共通端子６０４ａへ選択的に出力する機能を有し、その切り替えは、制御端子６０４ｄへ加えられる制御電圧のレベルに高低に応じて行われる。
【００２３】
増幅器６０３は、電源端子６０６に所定の電源電圧が加えられているときに、入力端子６０３ａに入力された高周波信号を、例えば１５ｄＢ程度高周波増幅して出力端子６０３ｂより出力する。電源端子６０６が開放されるか、もしくは接地されるかして、電源電圧の供給がなくなると、増幅器６０３は増幅動作を停止し、その電力消費はなくなる。
【００２４】
以上のような高周波増幅回路において、制御端子６０２ｄ，６０４ｄへ加えられる制御電圧のレベルを切り替えて、切替スイッチ６０２，６０４を切り替えることにより、高低２段階の利得制御を行うことができる。具体的には以下に示す通りである。
【００２５】
高利得時には、切替スイッチ６０２の出力として切替端子６０２ｃが選択され、切替スイッチ６０４の入力としては切替端子６０４ｃが選択されるように、それぞれに制御電圧を与える。このとき、電源端子６０６に所定の電源電圧を加える。このような状態では、信号入力端子６０１から入力された高周波信号は、増幅器６０３で増幅される。増幅器６０３の出力信号は、切替スイッチ６０４を介して信号出力端子６０５に送られる。
【００２６】
低利得時には、切替スイッチ６０２の出力として切替端子６０２ｂが選択され、切替スイッチ６０４の入力として切替端子６０４ｂが選択されるように、それぞれに制御電圧を与える。このときに、電源端子６０６は、開放または接地する。このような状態では、信号入力端子６０１から入力された高周波信号は、増幅器６０３で増幅されることなく、切替スイッチ６０２および切替スイッチ６０４を介して、信号出力端子６０５へ送られる。
【００２７】
上記したように、図１０の利得制御機能を内蔵した高周波増幅回路１０６では、制御電圧のレベルによって、高周波の入力信号を増幅器６０３で増幅した後出力するか、増幅器６０３を迂回してそのまま出力するかを選択することにより、利得制御を行っている。
【００２８】
図１２は高周波増幅回路１０６の高利得動作時および低利得動作時の電力増幅率（利得）と周波数の関係を示したグラフである。Ｘ１は高利得時であり、Ｘ２は低利得時である。
【００２９】
高周波信号を増幅する増幅器６０３は、通常入力整合回路、出力整合回路により希望周波数において最も大きな電力増幅率が得られるように設計されるが、図１２の低利得動作時では、入力信号は増幅器６０３を迂回してそのまま出力されるため、希望周波数と他の周波数の電力増幅率がほぼ同じになる。
【００３０】
図１３（ａ）は上述した図１０の高周波増幅回路１０６の入力信号の信号強度と周波数の関係を示し、図１３（ｂ）はダウンコンバータ１０３のＲＦ端子およびＬＯ端子の入力信号の信号強度と周波数の関係を示し、図１３（ｃ）は高周波増幅回路１０６の入力端子から出力される出力信号の信号強度と周波数の関係を示している。同図において、実線は入力信号の強度が弱く高周波増幅回路１０６が高利得動作しているときの特性であり、点線は入力信号の強度が強く高周波増幅回路１０６が低利得動作しているときの特性である。ただし、図１３ではバンドパスフィルタ１０５がない状態で考えている。
【００３１】
上記の図１０の回路では、受信する希望周波数をｆc 、局部発振信号の周波数をｆlo、中間周波数をｆifとしたときに、ｆif＝ｆc −ｆloの関係になるように周波数が設定されている。
【００３２】
また、高周波増幅回路１０６の入力信号には、受信する希望周波数ｆc の他、ｆc −ｆif×（１／２）、ｆc −２×ｆifの２つの周波数の妨害波信号を想定している。
【００３３】
上記の希望周波数および２つの妨害波の信号がダウンコンバータ１０３のＲＦ端子に入力され、ＬＯ端子に局部発振信号が入力されると、ダウンコンバータ１０３のＩＦ端子には希望周波数信号と局部発振信号とにより周波数変換された中間周波数信号がｆifに出力されるが、ｆc −ｆif×（１／２）、ｆc −２×ｆifの周波数成分を持つ妨害波信号も同じくｆifに変換される。
【００３４】
例えば、希望周波数ｆc が８５０ＭＨｚで、局部発振周波数ｆloが７４０ＭＨｚである場合、中間周波数は１１０ＭＨｚとなる。
【００３５】
上記のｆc −ｆif×（１／２）の周波数はハーフＩＦと呼ばれるもので、この例では７９５ＭＨｚである。ハーフＩＦの周波数の場合、その周波数の第２高調波と局部発振周波数ｆloの第２高調波とを混合することで中間周波数ｆifに変換される。すなわち、２×７９５ＭＨｚ−２×７４０ＭＨｚ＝１１０ＭＨｚとなり、希望周波数ｆc をダウンコンバートした中間周波数ｆifと同じ周波数となり、妨害波信号となるのである。
【００３６】
また、ｆc −２×ｆifの周波数はイメージと呼ばれるもので、６３０ＭＨｚである。イメージの場合、その周波数と局部発振周波数ｆloとを混合することで、上記と同様に、中間周波数ｆifに変換される。すなわち、７４０ＭＨｚ−６３０ＭＨｚ＝１１０ＭＨｚとなり、希望周波数ｆc をダウンコンバートした中間周波数ｆifと同じ周波数となり、妨害波信号となるのである。
【００３７】
また、ダウンコンバータのＲＦ端子には局部発振信号が漏れて出力され、この信号が高周波増幅回路１０４の出力端子から高周波増幅回路１０４の入力端子へ漏れて出力される。
【００３８】
図１３（ａ）は、希望周波数信号とイメージの信号とハーフＩＦの信号とが示されており、これが高周波増幅回路１０６に入力される。上記したように、実線は入力信号強度が弱い場合であり、点線は入力信号強度が強い場合である。
【００３９】
一方、高周波増幅回路１０６の出力端子から出力される希望周波数信号の強度は、図１３（ｂ）の実線と点線を比較すると、高周波増幅回路１０６の利得を下げることにより、入力信号強度が強い場合（点線）においても入力信号強度が弱い場合（実線）と同レベルになっている。
【００４０】
ところが、図１３（ｂ）に示される高周波増幅回路１０６の出力信号中の妨害波信号の信号強度においては、高周波増幅回路１０６が低利得動作時に希望周波数信号と妨害波信号をほぼ同じ利得（−２〜−１ｄＢ程度）で通過させるため、ダウンコンバータ１０３のＲＦ端子に入力される妨害波信号の信号強度を下げることができない。そのため、ダウンコンバータ１０３のＩＦ端子において、妨害波信号がｆifに変換された信号の信号強度を下げることができない。
【００４１】
すなわち、高周波増幅回路１０６が高利得動作時には、高周波増幅回路１０６のフィルタ機能によって図１３（ａ），（ｂ）に実線で示すように、高周波増幅回路１０６の出力信号における希望周波数信号と妨害波信号のレベル差Ｚhoを高周波増幅回路１０６の入力信号における希望周波数信号と妨害波信号のレベル差Ｚhiより大きくすることができる。
【００４２】
ところが、高周波増幅回路１０６が低利得動作時には、フィルタ機能がないため、図１３（ａ），（ｂ）に点線で示すように、高周波増幅回路１０６の出力信号における希望周波数信号と妨害波信号のレベル差Ｚloが高周波増幅回路１０６の入力信号における希望周波数信号と妨害波信号のレベル差Ｚliと同じにしかならない。
【００４３】
また、高周波増幅回路１０６が低利得動作時には、フィルタ機能がないため、高周波増幅回路１０６の出力端子から入力された信号はそのまま高周波増幅回路１０６の入力端子に通過するので、図１３（ｃ）示すように高周波増幅回路１０６の入力端子から出力される局部発振信号は高利得動作時に比べ大きくなる。
【００４４】
結局、この高周波増幅回路１０６では、受信信号強度が強い場合、利得を低減することにより、出力信号中の希望周波数の出力レベルを下げることはできるが、妨害波を抑圧することができない。また、ダウンコンバータ１０３のＲＦ入力端子に漏れる局部発振信号をほとんど抑圧することなく信号入力端子側に出力してしまい、不要な電波が放射されるおそれがある。
【００４５】
【発明が解決しようとする課題】
ＣＤＭＡ方式の携帯電話端末の場合、同じ時間に同じ周波数の信号を複数のユーザーが共有して使用するため、受信ブロックには、現在のデジタル携帯電話で主として用いられるＴＤＭＡ（Ｔime Division Multiple Access）方式の携帯電話端末と比較してより優れた歪特性が要求される。
【００４６】
それは、受信信号強度が弱い時には、送信信号強度が大きく、この送信信号がデュプレクサ１０９を通って受信部の高周波増幅回路１０６に回り込むことによる、受信部の高周波増幅回路１０６において歪が発生しやすいからである。送信信号強度が大きいときの歪の発生を抑制するために、高周波増幅回路１０６としては極めて低歪のものを使用している。
【００４７】
一方、受信信号強度が強い時には、ダウンコンバータ１０３での歪発生による通話品質の劣化を回避するために、高周波増幅回路１０６で２ステップ程度の段階的な利得制御を行い、ダウンコンバータ１０３に入力される信号強度が強くなりすぎないようにしている。
【００４８】
しかしながら、従来の高周波増幅回路１０６は、具体的には図１１に示すように、高利得時には増幅器６０３を通し、低利得時には増幅器６０３をバイパスする構成であるために、以下のような問題がある。すなわち、高利得時には、増幅器６０３に内蔵される整合回路等によるフィルタ機能で希望周波数信号以外の周波数の妨害波は十分に減衰させることができるが、低利得時には、上記のようなフィルタ機能がないため、妨害波はそのままダウンコンバータ１０３へ入力されてしまい通話品質が劣化してしまう。また、送信信号も信号強度が弱いとはいえ、高周波増幅回路１０６をそのまま通過してダウンコンバータ１０３へ入ることになり、これによっても通話品質が劣化する。
【００４９】
また、局部発振周波数信号がダウンコンバータ１０３のＲＦ端子から漏れだし、それが高周波増幅回路１０６をそのまま通過してデュプレクサ１０９，アンテナ１０７へ出力され、不要電波として放射される恐れがある。
【００５０】
なお、妨害波としては、上記したイメージ、およびハーフＩＦの他に、３次の相互変調歪（ＩＭ３）を発生するものが考えられる。この３次の相互変調歪は入力電力の３乗に比例し、レベルが高くなり、中間周波数（１１０ＭＨｚ）に近い周波数の歪成分は通話品質に大きな影響を与えることになるので、十分に少なく抑えることが必要である。
【００５１】
例えば、希望周波数ｆc が８５０ＭＨｚで、局部発振周波数ｆloが７４０ＭＨｚで、中間周波数がｆifが１１０ＭＨｚである場合、希望周波数ｆc に対して０．９ＭＨｚ離れた周波数ｆc ′＝８５０．９ＭＨｚ、１．７ＭＨｚ離れた周波数ｆc ″＝８５２．５ＭＨｚが妨害波として入力される場合を考える。この場合、
２×ｆc ′−ｆc ″＝８５０．１ＭＨｚ
と、
２×ｆc ″−ｆc ′＝８５２．５ＭＨｚ
の３次の相互変調歪（ＩＭ３）が発生する。ダウンコンバータを通すと、前者の周波数は１１０．１ＭＨｚとなり、後者は１１２．５ＭＨｚとなり、前者のレベルが高いと、通話品質に悪影響を与えることになる。
【００５２】
この問題を回避するためには、バンドパスフィルタ１０５としては急峻な周波数特性をもち、希望の受信信号以外の信号を大きく減衰される特性を有する表面弾性波フィルタ等を使用する必要があり、このようなバンドパスフィルタは一般に高価で大型になる。
【００５３】
したがって、本発明の目的は、低利得時における通話品質の劣化を防止することができる高周波増幅回路を提供することである。
【００５４】
本発明の他の目的は、低利得時における不要電波の放射を抑制することができる高周波増幅回路を提供することである。
【００５５】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の高周波増幅回路は、信号入力端子および信号出力端子と、信号入力端子と信号出力端子との間に設けられて信号入力端子に入力された高周波信号を増幅して信号出力端子へ出力信号として供給する増幅器と、信号入力端子と信号出力端子との間に設けられて信号入力端子に入力された高周波信号のうち所望の周波数成分を信号出力端子へ出力信号として供給し、不要な周波数成分を減衰させるフィルタと、制御電圧に応じて第１のモードでは増幅器からの出力信号を信号出力端子から取り出し、第２のモードではフィルタからの出力信号を信号出力端子から取り出す機能選択回路とを備えている。
ここで、機能選択回路が、信号入力端子に一方の端子を接続し、フィルタの入力端子に他方の端子を接続し、制御電圧に応じて導通・開放するスイッチと、増幅器の出力端子に一方の切替端子を接続し、フィルタの出力端子に他方の切替端子を接続し、制御電圧に応じて切り替えが行われる切替スイッチとからなり、スイッチが開放したときに切替スイッチが一方の切替端子側に切り替わり、スイッチが導通したときに切替スイッチが他方の切替端子側に切り替わるようにしている。また、第１のモードでは増幅器に所定の電源電圧を供給し、第２のモードでは増幅器への電源電圧の供給を停止または遮断して増幅器に動作電流を流さないようにしている。
上記の切替スイッチは一方の端子を共通接続し互いに逆に導通・開放する第１および第２の単位スイッチからなる。第１および第２の単位スイッチは、各々一方の端子にドレイン端子またはソース端子の一方が接続され、他方の端子にソース端子またはドレイン端子の他方が接続された電界効果トランジスタを有し、第１の単位スイッチを構成する電界効果トランジスタは、ソース端子に制御電圧が加えられるとともに、ゲート端子に基準電圧が加えられ、第２の単位スイッチを構成する電界効果トランジスタはゲート端子に制御電圧が加えられるとともに、ソース端子に基準電圧が加えられる。
【００５６】
この構成によれば、入力信号強度が強い場合、希望周波数帯の信号の利得を下げるが、このときにフィルタを動作させるので、妨害波をフィルタで減衰させることができ、携帯電話端末に用いる場合等において、ダウンコンバータへ入る妨害波を十分に抑制することができ、低利得時の通話品質の劣化を防止することができる。したがって、例えば携帯電話端末に用いた場合に、ダウンコンバータの入力側に設けられるバンドパスフィルタとしては、高精度のものを必要とせず、小型化、低価格化を達成できる。また、ダウンコンバータから漏れる局部発振信号をフィルタで十分に減衰させることができ、外部への不要電波の放射を十分に少なくすることができる。
【００５７】
また、機能選択回路をスイッチと切替スイッチだけの簡単な構成で実現できる。そのため、例えば、携帯電話端末に用いた場合、携帯電話端末の小型軽量化を達成できる。
【００５８】
また、入力信号強度が強く、利得を下げる必要がある場合、第２のモードに設定することにより、利得を下げるとともに、増幅器の消費電流をほとんど０にすることができる。例えば、携帯電話端末に用いた場合、携帯電話端末の待ち受け時間を長くすることができる。
【００５９】
また、１つの制御電圧により、第１、第２のモードを切換えることができ、モード切替の制御を容易に行うことができる。
【００６０】
請求項２記載の高周波増幅回路は、信号入力端子および信号出力端子と、信号入力端子と信号出力端子との間に設けられて信号入力端子に入力された高周波信号を増幅して信号出力端子へ出力信号として供給する増幅器と、信号入力端子と信号出力端子との間に設けられて信号入力端子に入力された高周波信号のうち所望の周波数成分を信号出力端子へ出力信号として供給し、不要な周波数成分を減衰させるフィルタと、制御電圧に応じて第１のモードでは増幅器からの出力信号を信号出力端子から取り出し、第２のモードではフィルタからの出力信号を信号出力端子から取り出す機能選択回路とを備えている。
ここで、機能選択回路が、信号入力端子に一方の端子を接続し、フィルタの入力端子に他方の端子を接続し、制御電圧に応じて導通・開放するスイッチと、増幅器の出力端子に一方の切替端子を接続し、フィルタの出力端子に他方の切替端子を接続し、制御電圧に応じて切り替えが行われる切替スイッチとからなり、スイッチが開放したときに切替スイッチが一方の切替端子側に切り替わり、スイッチが導通したときに切替スイッチが他方の切替端子側に切り替わるようにしている。また、第１のモードでは増幅器に所定の電源電圧を供給し、第２のモードでは増幅器への電源電圧の供給を停止または遮断して増幅器に動作電流を流さないようにしている。
上記の切替スイッチは一方の端子を共通接続し互いに逆に導通・開放する第１および第２の単位スイッチからなり、第１および第２の単位スイッチは、各々一方の端子にドレイン端子またはソース端子の一方が接続され、他方の端子にソース端子またはドレイン端子の他方が接続された電界効果トランジスタを有し、第１の単位スイッチを構成する電界効果トランジスタは、ソース端子に制御電圧が加えられるとともに、ゲート端子に基準電圧が加えられ、第２の単位スイッチを構成する電界効果トランジスタはゲート端子に制御電圧が加えられるとともに、ソース端子に基準電圧が加えられ、スイッチは、一方の端子にドレイン端子またはソース端子の一方が接続され、他方の端子にソース端子またはドレイン端子の他方が接続された電界効果トランジスタを有し、スイッチを構成する電界効果トランジスタは、ゲート端子に制御電圧が加えられるとともに、ソース端子に基準電圧が加えられる。
【００６１】
この構成によれば、請求項１記載の高周波増幅回路と同様の作用効果を奏する。
【００８５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態の高周波増幅回路およびそれを用いた携帯電話端末について、図面を参照しながら説明する。
【００８６】
〔第１の実施の形態〕
図１は、本発明の第１の実施の形態における高周波増幅回路の構成を示すブロック図である。図１の高周波増幅回路は、図１０に示した従来の携帯電話端末の受信部のブロック図において、利得制御機能を内蔵した高周波増幅回路１０６に対応している。すなわち、本発明の実施の形態の携帯電話端末では、図１０に示した従来の携携帯電話端末の受信部において、高周波増幅回路１０６に代えて図１の高周波増幅回路を用いている。
【００８７】
以下、図１の高周波増幅回路について詳しく説明する。
【００８８】
この高周波増幅回路は、図１に示すように、信号入力端子１と、モード切替機能を有する切替スイッチ２と、増幅器３と、フィルタ４と、モード切替機能を有する切替スイッチ５と、信号出力端子６と、ＧＮＤ端子７と、電源（Ｖdd）端子８と、制御端子９、基準（Ｖref ）端子１１とで構成されている。
【００８９】
具体的には、信号入力端子１に切替スイッチ２の共通端子２ａが接続され、切替スイッチ２の切替端子２ｂに増幅器３の入力端子３ａが接続され、増幅器３の出力端子３ｂに切替スイッチ５の切替端子５ｂが接続され、切替スイッチ２の切替端子２ｃにフィルタ４の入力端子４ａが接続され、フィルタ４の出力端子４ｂに切替スイッチ５の切替端子５ｃが接続され、切替スイッチ５の共通端子５ａに信号出力端子６が接続されている。
【００９０】
また、接地されるＧＮＤ端子７に増幅器３の接地端子３ｄが接続され、電源電圧Ｖddが印加される電源端子８に増幅器３の電源端子３ｃが接続され、制御電圧Ｖc が印加される制御端子９に切替スイッチ２，５の各制御端子２ｄ，５ｄが接続され、基準電圧Ｖref が印加される基準端子１１に切替スイッチ２，５の各基準端子２ｅ，５ｅが接続されている。
【００９１】
切替スイッチ２は、共通端子２ａから入力された高周波信号を切替端子２ｂ，２ｃの何れか一方へ選択的に出力する機能を有し、その切り替えは、制御端子２ｄへ加えられる制御電圧のレベルと基準端子２ｅへ加えられる基準電圧の高低に応じて行われる。
【００９２】
切替スイッチ５は、切替端子５ｂ，５ｃから入力された高周波信号の何れか一方を共通端子５ａへ選択的に出力する機能を有し、その切り替えは、制御端子５ｄへ加えられる制御電圧のレベルと基準端子５ｅへ加えられる基準電圧の高低に応じて行われる。
【００９３】
増幅器３は、電源端子８に所定の電源電圧が加えられているときに、入力端子３ａに入力された高周波信号を、例えば１５ｄＢ程度高周波増幅して出力端子３ｂより出力する。この場合、増幅器３は、希望周波数成分を通過させ、希望周波数以外の周波数成分を減衰させるフィルタ特性を有しており、希望周波数成分は１５ｄＢ程度増幅するが、希望周波数以外の周波数成分については、それよりも低い増幅率で増幅する。電源端子８が開放されるか、もしくは接地されるかして、電源電圧の供給がなくなると、増幅器３は増幅動作を停止し、その電力消費はなくなる。
【００９４】
フィルタ４は、入力端子４ａに入力された高周波信号のうち、希望周波数成分を通過させ、希望周波数以外の周波数成分を減衰させて出力端子４ｂより出力する。この場合、フィルタ４では、希望周波数成分は例えば−１〜−２ｄＢ程度ゲインが低下する。
【００９５】
以上のような高周波増幅回路において、制御端子２ｄ，５ｄへ加えられる制御電圧のレベルを切り替えて、切替スイッチ２，５を切り替えることにより、高低２段階の利得制御を行うことができる。具体的には以下に示す通りである。
【００９６】
高利得時には、切替スイッチ２の出力として切替端子２ｂが選択され、切替スイッチ５の入力としては切替端子５ｂが選択されるように、それぞれに制御電圧を与える。このとき、電源端子８に所定の電源電圧を加える。このような状態では、信号入力端子１から入力された高周波信号は、増幅器３で増幅される。増幅器３の出力信号は、切替スイッチ５を介して信号出力端子６に送られる。この場合、信号入力端子１から入力された高周波信号のうち、希望周波数成分は１５ｄＢ程度増幅されて信号出力端子６へ送られ、希望周波数以外の周波数成分についてはそれよりも低い増幅率で増幅されて信号出力端子６へ送られる。
【００９７】
低利得時には、切替スイッチ２の出力として切替端子２ｃが選択され、切替スイッチ５の入力として切替端子５ｃが選択されるように、それぞれに制御電圧を与える。このときに、電源端子８は、開放または接地する。このような状態では、信号入力端子１から入力された高周波信号は、増幅器３で増幅されることなく、フィルタ４に入る。フィルタ４の出力信号は切替スイッチ５を介して信号出力端子６へ送られる。この場合、信号入力端子１から入力された高周波信号のうち、希望周波数成分は−１〜−２ｄＢ程度減衰して信号出力端子６へ送られるが、希望周波数以外の周波数成分については十分に減衰されて信号出力端子６へ送られる。
【００９８】
上記したように、図１の利得制御機能を内蔵した高周波増幅回路では、制御電圧のレベルによって、高周波の入力信号を増幅器３で増幅した後出力するか、増幅器３を迂回してフィルタ４を通して出力するかを選択することにより、利得制御を行い、かつどちらを通る場合にも、希望周波数以外の周波数成分を減衰させるようにしている。
【００９９】
ここで、増幅器３としては、例えば、電界効果トランジスタ（以下、ＦＥＴと記す）が用いられ、増幅器３の入力端子３ｂ、電源端子３ｃおよび接地端子３ｄは、それぞれＦＥＴのゲート電極、ドレイン電極、ソース電極に対応する。増幅器３であるＦＥＴの信号の増幅作用は、ＦＥＴのゲート端子に電圧信号を入力し、ソースとドレイン間に流れる動作電流を出力信号として取り出すことにより実現している。ＦＥＴの動作電流の制御は、ゲートとソース間の電位の変化や、ドレインとソース間の電位の変化により実現している。また、増幅器３としては、例えばバイポーラトランジスタを用いてもよい。先の説明でのゲート、ドレイン、ソース電極をそれぞれベース、コレクタ、エミッタ電極に置き換えて考えることができる。なお、ＦＥＴを用いた増幅器３の具体例については、後で図６を用いて説明する。
【０１００】
ここで、フィルタ４としては、たとえばインダクタおよびキャパシタを用いたＬＣフィルタが用いられ、高周波回路が用いられるシステムにおいて、希望する周波数の信号に比べて不要な信号を減衰して通過させるよう設計されている。
【０１０１】
以下の説明では、増幅器３としてはＦＥＴを考える。そして、電源端子８に印加される電源電圧Ｖddは、制御電圧Ｖc に連動して変化させる。制御電圧Ｖc を第１の電圧に制御して第１および第２の切替スイッチ２，５が一方の切替端子２ｂ，５ｂ側に切り替えられたときには、増幅器３に動作電流が流れるような電源電圧Ｖddに設定される。制御電圧Ｖc を第２の電圧に制御して第１および第２の切替スイッチ２，５が他方の切替端子２ｃ，５ｃ側に切り替えられたときには、増幅器３が信号増幅を行わず増幅器３に動作電流が流れないような電源電圧Ｖddに設定（例えば接地端子に印加される接地電位の０Ｖに設定して電源供給を停止）、あるいは電源電圧Ｖddから切り離し（遮断）を行う。
【０１０２】
つぎに、上記図１の回路の動作について簡単に説明する。制御電圧Ｖc と基準電圧Ｖref の関係を所定の状態に設定することによって、第１および第２の切替スイッチ２，５を一方の切替端子２ｂ，５ｂ側へ切り替え、電源端子８に所定の電源電圧Ｖddを与えたときには、信号入力端子１に入力された高周波信号は、第１の切替スイッチ２を通った後増幅器３で増幅され、その後第２の切替スイッチ５を通り、増幅された高周波信号として信号出力端子６から出力される。
【０１０３】
一方、第１および第２の切替スイッチ２，５を他方の切替端子２ｃ，５ｃ側へ切り替え、増幅器３への電源の供給を停止あるいは遮断したときには、信号入力端子１に入力された高周波信号は、第１の切替スイッチ２を通り、増幅器３は通らずにフィルタ４に入力され、不要な周波数成分が減衰された後、第２の切替スイッチ５を通り、信号出力端子６より高周波信号として出力される。このとき高周波信号は増幅器３を通っていないので、第１および第２の切替スイッチ２，５およびフィルタ４の損失分だけ減衰された信号として出力される。
【０１０４】
このとき、入力信号はフィルタ４を通して信号出力端子６へ出力されるので、信号入力端子１、あるいは信号出力端子６に不要な周波数成分をもった信号が入力された場合、それぞれ信号出力端子６、あるいは信号入力端子１へは、希望周波数よりも大きく減衰されて出力される。
【０１０５】
図２に、図１の第１および第２の切替スイッチ２，５の具体的な回路構成を示す。この例では、第１および第２の切替スイッチ２，５は同じ回路構成となっている。図２において、一方の切替端子２２（切替端子２ｂ，５ｂに対応する）には、キャパシタ２５の一端が接続されている。キャパシタ２５の他端には、抵抗２９の一端および電界効果トランジスタ２６のソース端子が接続されている。電界効果トランジスタ２６のソース端子およびドレイン端子間には、抵抗２７が接続されている。電界効果トランジスタ２６のゲート端子には、抵抗３０の一端が接続されている。電界効果トランジスタ２６のドレイン端子には、キャパシタ２８の一端が接続されている。キャパシタ２８の他端には、共通端子２１（共通端子２ａ，５ａに対応する）が接続されている。
【０１０６】
他方の切替端子２３（切替端子２ｃ，５ｃに対応する）には、キャパシタ３４の一端が接続されている。キャパシタ３４の他端には、抵抗３５の一端および電界効果トランジスタ３２のソース端子が接続されている。電界効果トランジスタ３２のソース端子およびドレイン端子間には、抵抗３３が接続されている。電界効果トランジスタ３２のゲート端子には、抵抗３６の一端が接続されている。電界効果トランジスタ３２のドレイン端子には、キャパシタ３１の一端が接続されている。キャパシタ３１の他端には、共通端子２１が接続されている。
【０１０７】
基準端子３９（基準端子２ｅ，５ｅに対応する）には、抵抗２９の他端および抵抗３６の他端がそれぞれ接続されている。制御端子４０（制御端子２ｄ，５ｄに対応する）には、抵抗３０の他端および抵抗３５の他端がそれぞれ接続されている。
【０１０８】
なお、電界効果トランジスタ２６，３２は、ソース端子およびドレイン端子の位置が逆でもよい。
【０１０９】
また、図２の回路はそれぞれの入力端子（一方の端子）、あるいは出力端子（他方の端子）の一方が共通端子２１に接続された２つのスイッチと考えることもできる。
【０１１０】
以上のように構成されたこの実施の形態の高周波増幅回路について、以下にその動作を説明する。
【０１１１】
図２における第１および第２の切替スイッチ２，５について説明すると、基準端子３９と制御端子４０との電圧値により、スイッチ動作をする。上述したように、図１の第１の切替スイッチ２の共通端子２ａ、一方の切替端子２ｂ、他方の切替端子２ｃはそれぞれ図２の共通端子２１、一方の切替端子２２、他方の切替端子２３に対応している。また、図１の第２の切替スイッチ５の共通端子５ａ、一方の切替端子５ｂ、他方の切替端子５ｃはそれぞれ図２の共通端子２１、一方の切替端子２２、他方の切替端子２３に対応している。また、図１の第１および第２の切替スイッチ５，９の基準端子５ｄ，９ｄは、図２の基準端子３９に対応し、第１および第２の切替スイッチ５，９の制御端子５ｅ，９ｅは、図２の制御端子４０に対応している。
【０１１２】
図２の回路構成でスイッチ動作を行わせる場合、制御端子４０および基準端子３９に印加する電圧と、共通端子２１と一方の切替端子２２および他方の切替端子２３の間の導通／開放の関係はつぎのようになる。
【０１１３】
Ｖc ＜Ｖref −｜Ｖp ｜  ：共通端子２１−切替端子２２間  開放
Ｖc ＞Ｖref             ：共通端子２１−切替端子２２間  導通
Ｖc ＜Ｖref             ：共通端子２１−切替端子２３間  導通
Ｖc ＞Ｖref ＋｜Ｖp ｜  ：共通端子２１−切替端子２３間  開放
ただし、Ｖp は電界効果トランジスタ２６のしきい値電圧である。
【０１１４】
なお、制御電圧Ｖc が基準電圧Ｖref に対して
Ｖref −｜Ｖp ｜≦Ｖc ≦Ｖref
の関係にあるときは、共通端子２１−切替端子２２間が導通と開放の中間の状態になっている。また、
Ｖref ≦Ｖc ≦Ｖref ＋｜Ｖp ｜
の関係にあるときは、共通端子２１−切替端子２３間が導通と開放の中間の状態になっている。
【０１１５】
また、図２において、電界効果トランジスタ２６および電界効果トランジスタ３２のソース端子およびドレイン端子間がそれぞれ、抵抗２７、抵抗３３で接続され、ほぼ同電位になっているため、電界効果トランジスタ２６および電界効果トランジスタ３２のソース端子にそれぞれ接続されている抵抗２９および抵抗３５は、電界効果トランジスタ２６および電界効果トランジスタ３２のドレイン端子側に接続してもよい。これにより、回路のレイアウトの自由度が向上する。
【０１１６】
つぎに、図１の回路での高周波増幅回路の利得制御について説明する。一例として、電源端子８に加える電源電圧Ｖddを３Ｖに設定し、制御端子９に加える制御電圧Ｖc を３Ｖ、基準端子１１に加える基準電圧Ｖref を１．５Ｖに設定したとする。また、電界効果トランジスタ２６，３２のしきい値電圧Ｖp を−０．６Ｖとする。
【０１１７】
このとき、第１の切替スイッチ２の制御端子２ｄおよび第２の切替スイッチ５の制御端子５ｄには、制御端子９より３Ｖの制御電圧Ｖc が供給され、第１の切替スイッチ２の基準端子２ｅおよび第２の切替スイッチ５の基準端子５ｅには、基準端子１１より１．５Ｖの基準電圧Ｖref が供給される。このとき、Ｖc ＞Ｖref の関係が成り立ち、第１の切替スイッチの共通端子２ａと切替端子２ｂとの間、第２の切替スイッチ５の共通端子５ａと切替端子５ｂとの間が導通する。また、Ｖc ＞Ｖref ＋｜Ｖp ｜の関係が成り立ち、第１の切替スイッチの共通端子２ａと切替端子２ｃとの間、第２の切替スイッチの共通端子５ａと切替端子５ｃとの間が開放する。
【０１１８】
この状態のとき、高周波増幅回路に入力された信号は、信号入力端子１より第１の切替スイッチ２の共通端子２ａ−切替端子２ｂ間を通過し、増幅器３に入力され、増幅器３によりより増幅され、第２の切替スイッチ５の切替端子５ｂ−共通端子５ａ間を順次通過して、信号出力端子６より出力される。
【０１１９】
ここで、増幅器３の利得をＧ、第１の切替スイッチ２の共通端子２ａ−切替端子２ｂ間、共通端子２ａ−切替端子２ｃ間、第２の切替スイッチ５の共通端子５ａ−切替端子５ｂ間、共通端子５ａ−切替端子５ｃ間の信号ロスをそれぞれＬとする。
【０１２０】
この場合、図１の高周波増幅回路の利得ＰＧ1 は、つぎの式のようになる。
【０１２１】
ＰＧ1 ＝Ｇ−２×Ｌ    ・・・（１）
つぎに、電源端子８に加える電源電圧Ｖddを０Ｖに設定し、制御端子９に加える制御電圧を０Ｖ、基準端子１１に加える基準電圧を１．５Ｖに設定したとする。
【０１２２】
このとき、第１の切替スイッチ２の制御端子２ｄおよび第２の切替スイッチ５の制御端子５ｄには、制御端子９より０Ｖの制御電圧Ｖc が供給され、第１の切替スイッチ２の基準端子２ｅおよび第２の切替スイッチ５の基準端子５ｅには、基準端子１１より１．５Ｖの基準電圧Ｖref が供給される。このとき、Ｖc ＜Ｖref の関係が成り立ち、第１の切替スイッチの共通端子２ａと切替端子２ｃとの間、第２の切替スイッチ５の共通端子５ａと切替端子５ｃとの間が導通する。また、Ｖc ＜Ｖref −｜Ｖp ｜の関係が成り立ち、第１の切替スイッチの共通端子２ａと切替端子２ｂとの間、第２の切替スイッチの共通端子５ａと切替端子５ｂとの間が開放する。
【０１２３】
この状態のとき、高周波増幅回路に入力された信号は、第１の切替スイッチ２の共通端子２ａ−切替端子２ｃ間、フィルタ４、さらに第２の切替スイッチ５の切替端子端５ｃ−共通端子５ａ間を順次通過して、信号出力端子６より出力される。
【０１２４】
ここでフィルタの通過ロスをＬ2 とすると
この場合、図１の高周波増幅回路の利得ＰＧ2 は、つぎの式のようになる。
【０１２５】
ＰＧ2 ＝−２×Ｌ−Ｌ2           ・・・（２）
図１の高周波増幅回路は、制御端子９に印加する制御電圧Ｖc を切り替えることで、式（１）および式（２）より明らかなように、利得をＧ＋Ｌ2 だけ変化させることができる。
【０１２６】
さらに、制御端子１３に加える制御電圧Ｖc を０Ｖに設定することと連動して、増幅器３の電源端子８に加える電源電圧Ｖddを０Ｖに設定あるいは遮断することにより、増幅器３の動作電流を零にすることができる。
【０１２７】
つまり、制御端子８に加える制御電圧Ｖc の切替と、増幅器３の電源端子８への電源電圧Ｖddの印加とを連動させることにより、利得を減衰させたときの動作電流を低減することができる。なお、上記で説明したように、制御電圧Ｖc が０Ｖのとき、増幅器３をバイパスする側に第１および第２の切替スイッチ２，５を切り替える場合には、上記制御端子９と電源端子８とを共通接続すればよく、この場合に端子数を削減することができる。
【０１２８】
また、第１の電界効果トランジスタ２６のソース端子に加える基準電圧を、第１および第２の電界効果トランジスタ２６，３２のしきい値電圧に相当する値だけ第２の電界効果トランジスタ３２のゲート端子に加える基準電圧より高く設定することも可能である。
【０１２９】
例えば、上記のしきい値電圧が−０．６Ｖであるときには、第１の電界効果トランジスタ２６のソース端子に加える基準電圧Ｖref1を１．８Ｖとし、第２の電界効果トランジスタ３２のゲート端子に加える基準電圧Ｖref2を１．２Ｖとすると、第１および第２の電界効果トランジスタ２６，３２がオンオフの中間の状態となる電圧範囲を重ならせることができる。つまり、第１の電界効果トランジスタ２６のオンが確定する電圧と第２の電界効果トランジスタ３２のオフが確定する電圧とを同じ電圧にすることができ、第１の電界効果トランジスタ２６のオフが確定する電圧と第２の電界効果トランジスタ３２のオンが確定する電圧とを同じ電圧にすることができる。
【０１３０】
制御電圧は、第１および第２の電界効果トランジスタ２６，３２がオンオフの中間の状態となる電圧範囲を避けて設定することが必要であるが、上記のようにすると、第１および第２の電界効果トランジスタ２６，３２へ加える基準電圧が同じ値である場合に比べて、第１および第２の電界効果トランジスタ２６，３２をオンオフさせるための制御電圧の設定範囲を広くすることができる。
【０１３１】
先に説明したように同一の基準電圧を用いると、基準電圧が１．５Ｖの場合、制御電圧Ｖc の上側の値は２．１Ｖを超える値に設定する必要があり、制御電圧Ｖc の下側の値は０．９Ｖ未満の値に設定する必要があったが、上記のように基準電圧を一方は１．８Ｖ、他方は１．２Ｖとすると、制御電圧Ｖc の上側の値は１．８Ｖを超える値でよく、制御電圧Ｖc の下側の値は１．２Ｖ未満の値に設定すればよくなる。
【０１３２】
図３に図１におけるフィルタ４の第１の具体的な回路構成（ハイパスフィルタ）の一例を示す。入力端子４１（図１において切替端子２ｃに接続される）にはインダクタ４４の一端および、キャパシタ４５の一端が接続されている。インダクタ４４の他端にはＧＮＤ端子４３が接続されている。ＧＮＤ端子４３は接地される。キャパシタ４５の他端は出力端子４２（図１において切替端子５ｃに接続される）が接続されている。
【０１３３】
このように構成されたフィルタ４では、インダクタ４４およびキャパシタ４５の値により設定された周波数より低い周波数の信号は減衰されて通過する。
【０１３４】
またこのようにフィルタを構成する場合、図１の切替スイッチ５の図２におけるキャパシタ３１あるいはキャパシタ３４、あるいはその双方の合成された容量値がキャパシタ４５の容量値に相当するようにキャパシタ３１またはキャパシタ３４の容量値を設定すると、キャパシタ３１あるいはキャパシタ３４、あるいはその双方をキャパシタ４５として代用することが可能となる。この構成により、キャパシタ４５が不要になり、回路を構成する部品点数を削減することができる。
【０１３５】
図４に図１におけるフィルタ４の第２の具体的な回路構成（ローパスフィルタ）の一例を示す。入力端子５１（図１において切替端子２ｃに接続される）にはインダクタ５５の一端が接続されている。インダクタ５５の他端にはキャパシタ５４の一端および出力端子５２（図１において切替端子５ｃに接続される）が接続されている。キャパシタ５５の他端にはＧＮＤ端子５３が接続されている。ＧＮＤ端子５３は接地される。
【０１３６】
このように構成されたフィルタでは、キャパシタ５４およびインダクタ５５の値により設定された周波数より高い周波数の信号は減衰されて通過する。
【０１３７】
図５に図１におけるフィルタ４の第３の具体的な回路構成（バンドパスフィルタ）の一例を示す。入力端子６１（図１において切替端子２ｃに接続される）にはインダクタ６５の一端が接続されている。インダクタ６５の他端にはキャパシタ６６の一端およびインダクタ６７の一端およびキャパシタ６８の一端が接続されている。キャパシタ６６の他端にはＧＮＤ端子６３が接続されている。ＧＮＤ端子６３，６４は接地される。インダクタ６７の他端にはＧＮＤ端子６４が接続されている。キャパシタ６８の他端には出力端子６２（図１において切替端子５ｃに接続される）が接続されている。
【０１３８】
このように構成されたフィルタでは、インダクタ６５、キャパシタ６６、インダクタ６７およびキャパシタ６８の値により設定された周波数より低い周波数および、高い周波数の信号は減衰されて通過する。
【０１３９】
またこのようにフィルタを構成する場合、図１の切替スイッチ５の図２におけるキャパシタ３１あるいはキャパシタ３４、あるいはその双方の合成された容量値がキャパシタ６８の容量値に相当するようにキャパシタ３１またはキャパシタ３４の容量値を設定すると、キャパシタ３１あるいはキャパシタ３４、あるいはその双方をキャパシタ６８として代用することが可能となる。この構成により、キャパシタ６８が不要になり、回路を構成する部品点数を削減することができる。
【０１４０】
図６に図１における増幅器３の具体的な回路構成の一例を示す。入力端子７１（図１において切替端子２ｂに接続される）にはインダクタ７５の一端が接続されている。インダクタ７５の他端にはＦＥＴ７９のゲート端子が接続されている。ＦＥＴ７９のソース端子にはＧＮＤ端子７４が接続されている。ＧＮＤ端子７４は接地される。ＦＥＴ７９のドレイン端子にはインダクタ７６の一端および、キャパシタ７８の一端が接続されている。インダクタ７６の他端には電源端子７３（図１の電源端子８に相当）およびキャパシタ７７の一端が接続されている。キャパシタ７７の他端はＧＮＤ端子８０が接続されている。ＧＮＤ端子８０は接地される。キャパシタ７８の他端は出力端子７２（図１において切替端子５ｂに接続される）に接続されている。
【０１４１】
このように構成された増幅器３では、増幅用のＦＥＴにはインダクタ７６を介して電源電圧が印加されている。また、入力整合回路はインダクタ７５によって構成され、出力整合回路はキャパシタ７７を介して高周波的に接地されたインダクタ７６とキャパシタ７８よって構成されている。
【０１４２】
またこのように増幅器３を構成する場合、図１の切替スイッチ５の図２におけるキャパシタ２５あるいはキャパシタ２８、あるいはその双方の合成された容量値がキャパシタ７８の容量値に相当するようにキャパシタ２５またはキャパシタ２８の容量値を設定すると、キャパシタ３１あるいはキャパシタ３４、あるいはその双方をキャパシタ７８として代用することが可能となる。この構成により、キャパシタ７８が不要になり、回路を構成する部品点数を削減することができる。
【０１４３】
この実施の形態によれば、増幅器３とフィルタ４を選択的に動作させるので、入力信号強度が強い場合、希望周波数帯の信号の利得を下げるが、このときにフィルタ３を動作させるので、妨害波をフィルタ４で減衰させることができ、携帯電話端末に用いる場合等において、ダウンコンバータへ入る妨害波を十分に抑制することができ、低利得時の通話品質の劣化を防止することができる。したがって、例えば携帯電話端末に用いた場合に、ダウンコンバータの入力側に設けられるバンドパスフィルタとしては、高精度のものを必要とせず、小型化、低価格化を達成できる。また、ダウンコンバータから漏れる局部発振信号をフィルタで十分に減衰させることができ、外部への不要電波の放射を十分に少なくすることができる。
【０１４４】
また、第１のモードでは増幅器３に所定の電源電圧を供給し、第２のモードでは増幅器３への電源電圧の供給を停止または遮断して増幅器３に動作電流を流さないようにすれば、入力信号強度が強く、利得を下げる必要がある場合、第２のモードに設定することにより、利得を下げるとともに、増幅器３の消費電流をほとんど０にすることができる。例えば、携帯電話端末に用いた場合、携帯電話端末の待ち受け時間を長くすることができる。
【０１４５】
また、制御電圧を第１のモードでは高電圧とし、第２のモードでは低電圧とし、制御電圧を増幅器３へ電源電圧として供給するようにすれば、増幅器３の電源と利得の制御を行う電源を別個に必要とせず、回路構成の簡略化を図ることができる。例えば、携帯電話端末に用いた場合、携帯電話端末の小型軽量化を達成できる。
【０１４６】
〔第２の実施の形態〕
図７は、本発明の第２の実施の形態における高周波増幅回路の構成を示すブロック図である。図１の高周波増幅回路と異なる点は、切替スイッチ２の代わりに単なる導通・開放を行うスイッチ８２を用い、信号入力端子１にスイッチ８２の一方の端子８２ａを接続し、スイッチ８２の他方の端子８２ｃにフィルタ４の入力端子４ａを接続し、増幅器３の入力端子３ａは信号入力端子１に直接（常時）接続している点である。また、それに伴って制御電圧入力端子９にスイッチ８２の制御端子８２ｄが接続され、基準端子１１にスイッチ８２の基準端子８２ｅが接続されている。
【０１４７】
つぎに、上記図７の回路の動作について簡単に説明する。図１における切替スイッチ２を切替端子２ｂ側へ切換える代わりに、スイッチ８２の一方の端子８２ａから他方の端子８２ｃへの経路を開放（遮断）し、図１における切替スイッチ２を切替端子２ｃ側へ切換える代わりに、スイッチ８２の一方の端子８２ａから他方の端子８２ｃへの経路を導通させる。
【０１４８】
制御電圧Ｖc と基準電圧Ｖref の関係を所定の状態にすることによって、スイッチ８２を開放し切替スイッチ５を一方の切替端子５ｂ側へ切り替え、電源端子８に所定の電源電圧Ｖddを与えたときには、信号入力端子１に入力された高周波信号は、増幅器３で増幅された後、切替スイッチ５を通り、増幅された高周波信号として信号出力端子６から出力される。
【０１４９】
一方、スイッチ８２を導通させ、切替スイッチ５を他方の切替端子５ｃ側へ切り替え、増幅器３への電源の供給を停止あるいは遮断したときには、信号入力端子１に入力された高周波信号は、スイッチ８２を通り、増幅器３は通らずにフィルタ４に入力され、不要な周波数成分が減衰された後、切替スイッチ５を通り、信号出力端子６より高周波信号として出力される。このとき高周波信号は増幅器３を通っていないので、スイッチ８２、切替スイッチ５およびフィルタ４の損失分減衰された信号として出力される。
【０１５０】
このとき、入力信号はフィルタ４を介して信号出力端子６へ出力されるので、信号入力端子１、あるいは信号出力端子６に不要な周波数成分をもった信号が入力された場合、それぞれ信号出力端子６、あるいは信号入力端子１へは、希望周波数よりも大きく減衰されて出力される。
【０１５１】
図８に、図７のスイッチ８２の具体的な回路構成を示す。このスイッチは図２における一方の切替端子２２、キャパシタ２５、抵抗２９、電界効果トランジスタ２６、抵抗２７、抵抗３０、キャパシタ２８が削除されたもので、図２の共通端子２１に相当する端子が入力端子９１、図２の第２の切替端子２３に相当する端子が出力端子９２である。
【０１５２】
なお、電界効果トランジスタ３２は、ソース端子およびドレイン端子の位置が逆でもよい。
【０１５３】
以上のように構成されたこの実施の形態の高周波増幅回路の動作は、スイッチ８２の動作が、図２における切替スイッチの共通端子２１−切替端子２３間の動作と同じように動作するほかは、第１の実施の形態の高周波増幅回路の動作と同じである。
【０１５４】
つぎに、図７の回路での高周波増幅回路の利得制御について説明する。一例として、電源端子８に加える電源電圧Ｖddを３Ｖに設定し、制御端子９に加える制御電圧Ｖc を３Ｖ、基準端子１１に加える基準電圧Ｖref を１．５Ｖに設定したとする。また、電界効果トランジスタ２６，３２のしきい値電圧Ｖp を−０．６Ｖとする。
【０１５５】
このとき、スイッチ８２の制御端子８２ｄおよび切替スイッチ５の制御端子５ｄには、制御端子９より３Ｖの制御電圧Ｖc が供給され、スイッチ８２の基準端子８２ｅおよび切替スイッチ５の基準端子５ｅには、基準端子１１より１．５Ｖの基準電圧Ｖref が供給される。このとき、Ｖc ＞Ｖref の関係が成り立ち、切替スイッチ５の共通端子５ａと切替端子５ｂとの間が導通する。また、Ｖc ＞Ｖref ＋｜Ｖp ｜の関係が成り立ち、スイッチ８２の一方の端子８２ａと他方の端子８２ｂとの間、切替スイッチ５の共通端子５ａと切替端子５ｃとの間が開放する。
【０１５６】
この状態のとき、高周波増幅回路に入力された信号は、信号入力端子１より増幅器３に入力され、増幅器３により増幅され、切替スイッチ５の切替端子５ｂ−共通端子５ａ間を順次通過して、信号出力端子６より出力される。
【０１５７】
ここで、増幅器３の利得をＧ、スイッチ８２の一方の端子８２ａ−他方の端子８２ｃ間、切替スイッチ５の共通端子５ａ−切替端子５ｂ間、共通端子５ａ−切替端子５ｃ間の信号ロスをそれぞれＬとする。
【０１５８】
この場合、図７の高周波増幅回路の利得ＰＧ1 は、つぎの式のようになる。
【０１５９】
ＰＧ1 ＝Ｇ−Ｌ    ・・・（３）
つぎに、電源端子８に加える電源電圧Ｖddを０Ｖに設定し、制御端子９に加える制御電圧を０Ｖ、基準端子１１に加える基準電圧を１．５Ｖに設定したとする。
【０１６０】
このとき、スイッチ８２の制御端子８２ｄおよび切替スイッチ５の制御端子５ｄには、制御端子９より０Ｖの制御電圧Ｖc が供給され、スイッチ８２の基準端子８２ｅおよび切替スイッチ５の基準端子５ｅには、基準端子１１より１．５Ｖの基準電圧Ｖref が供給される。このとき、Ｖc ＜Ｖref の関係が成り立ち、スイッチ８２の一方の端子８２ａと他方の端子８２ｃとの間、切替スイッチ５の共通端子５ａと切替端子５ｃとの間が導通する。また、Ｖc ＜Ｖref −｜Ｖp ｜の関係が成り立ち、切替スイッチの共通端子５ａと切替端子５ｂとの間が開放する。
【０１６１】
この状態のとき、高周波増幅回路に入力された信号は、信号入力端子１からスイッチ８２の一方の端子８２ａ−他方の端子８２ｃ間、フィルタ４、さらに切替スイッチ５の切替端子５ｃ−共通端子５ａ間を順次通過して、信号出力端子６より出力される。
【０１６２】
ここで、フィルタの通過ロスをＬ２とすると、図７の高周波増幅回路の利得ＰＧ2 は、つぎの式のようになる。
【０１６３】
ＰＧ2 ＝−２×Ｌ−Ｌ２          ・・・（４）
図７の高周波増幅回路は、制御端子９に印加する制御電圧Ｖc を切り替えることで、式（３）および式（４）より明らかなように、利得をＧ＋Ｌ＋Ｌ２だけ変化させることができる。
【０１６４】
また、第１の電界効果トランジスタ２６のソース端子に加える基準電圧を、第１および第２の電界効果トランジスタ２６，３２のしきい値電圧に相当する値だけ第２の電界効果トランジスタ３２のゲート端子に加える基準電圧より高く設定することも可能である。
【０１６５】
例えば、上記のしきい値電圧が−０．６Ｖであるときには、第１の電界効果トランジスタ２６のソース端子に加える基準電圧Ｖref1を１．８Ｖとし、第２の電界効果トランジスタ３２のゲート端子に加える基準電圧Ｖref2を１．２Ｖとすると、第１および第２の電界効果トランジスタ２６，３２がオンオフの中間の状態となる電圧範囲を重ならせることができる。つまり、第１の電界効果トランジスタ２６のオンが確定する電圧と第２の電界効果トランジスタ３２のオフが確定する電圧とを同じ電圧にすることができ、第１の電界効果トランジスタ２６のオフが確定する電圧と第２の電界効果トランジスタ３２のオンが確定する電圧とを同じ電圧にすることができる。
【０１６６】
制御電圧は、第１および第２の電界効果トランジスタ２６，３２がオンオフの中間の状態となる電圧範囲を避けて設定することが必要であるが、上記のようにすると、第１および第２の電界効果トランジスタ２６，３２へ加える基準電圧が同じ値である場合に比べて、第１および第２の電界効果トランジスタ２６，３２をオンオフさせるための制御電圧の設定範囲を広くすることができる。
【０１６７】
先に説明したように同一の基準電圧を用いると、基準電圧が１．５Ｖの場合、制御電圧Ｖc の上側の値は２．１Ｖを超える値に設定する必要があり、制御電圧Ｖc の下側の値は０．９Ｖ未満の値に設定する必要があったが、上記のように基準電圧を一方は１．８Ｖ、他方は１．２Ｖとすると、制御電圧Ｖc の上側の値は１．８Ｖを超える値でよく、制御電圧Ｖc の下側の値は１．２Ｖ未満の値に設定すればよくなる。
【０１６８】
図７において、第１の実施の形態と同様に図３に示される構成のフィルタを用いる場合、このように構成されたフィルタではインダクタ４４およびキャパシタ４５の値により設定された周波数より低い周波数の信号は減衰されて通過する。
【０１６９】
またこのようにフィルタを構成する場合、図７の切替スイッチ５の図２におけるキャパシタ３１あるいはキャパシタ３４、あるいはその双方の合成された容量値がキャパシタ４５の容量値に相当するようにキャパシタ３１またはキャパシタ３４の容量値を設定すると、キャパシタ３１あるいはキャパシタ３４、あるいはその双方をキャパシタ４５として代用することが可能となる。この構成により、キャパシタ４５が不要になり、回路を構成する部品点数を削減することができる。
【０１７０】
図７において、第１の実施の形態と同様に図６に示される構成の増幅器３を用い、また図４に示される構成のフィルタを用いる場合、このように構成されたフィルタではインダクタ５５およびキャパシタ５４の値により設定された周波数より高い周波数の信号は減衰されて通過する。ここで、図４中のインダクタ５５は、図７においては、図示はされないが、信号入力端子１の直後に整合回路として入る。
【０１７１】
またこのようにフィルタを構成する場合、図７において電源端子８への電源電圧Ｖddの供給が停止あるいは遮断されている増幅器３のＦＥＴ７９のゲート・ソース間の寄生容量８１を図４におけるキャパシタ５４の代わりに用いてもかまわない。この構成により、キャパシタ５４が不要になり、回路を構成する部品点数を削減することができる。
【０１７２】
図７において、第１の実施の形態と同様図５に示されるフィルタを用いる場合、このように構成されたフィルタではインダクタ６５、キャパシタ６６、インダクタ６７およびキャパシタ６８の値により設定された周波数より低い周波数および、高い周波数の信号は減衰されて通過する。
【０１７３】
またこのようにフィルタを構成する場合、図７の切替スイッチ５の図２におけるキャパシタ３１、またはキャパシタ３４、あるいはその双方の合成された容量値がキャパシタ６８の容量値に相当するようにキャパシタ３１またはキャパシタ３４の容量値を設定すると、キャパシタ３１またはキャパシタ３４、あるいはその双方をキャパシタ６８として代用することが可能となる。この構成により、キャパシタ６８が不要になり、回路を構成する部品点数を削減することができる。
【０１７４】
また、このようにフィルタを構成する場合、図７の電源端子８への電源電圧Ｖddの供給が停止あるいは遮断されている増幅器３のＦＥＴ７９のゲート・ソース間の寄生容量８１を図４におけるキャパシタ６６の代わりに用いてもかまわない。この構成により、キャパシタ６６が不要になり、回路を構成する部品点数を削減することができる。
【０１７５】
図７において、図６に示される増幅器を用いる場合、図１の切替スイッチ５の図２におけるキャパシタ２５、またはキャパシタ２８、あるいはその双方の合成された容量値がキャパシタ７８の容量値に相当するようにキャパシタ２５またはキャパシタ２８の容量値を設定すると、キャパシタ２５またはキャパシタ２８、あるいはその双方をキャパシタ７８として代用することが可能となる。この構成により、キャパシタ７８が不要になり、回路を構成する部品点数を削減することができる。
【０１７６】
また、図１４に示すように、スイッチ８２の一方の端子８２ａを信号入力端子１ではなく、図６のＦＥＴ７９のゲート端子に接続してもかまわない。
【０１７７】
この図１４の構成において、図４に示される構成のフィルタを用いる場合、このように構成されたフィルタではインダクタ５５およびキャパシタ５４の値により設定された周波数より高い周波数の信号は減衰されて通過する。
【０１７８】
またこのようにフィルタを構成する場合、図１４の電源端子８への電源電圧Ｖddの供給が停止あるいは遮断されている増幅器３のＦＥＴ７９のゲート・ソース間の寄生容量８１を図４におけるキャパシタ５４の代わりに用いてもかまわない。この構成により、キャパシタ５４が不要になり、回路を構成する部品点数を削減することができる。
【０１７９】
またこのようにフィルタを構成する場合、図１４のインダクタ７５を図４におけるインダクタ５５の代わりに用いてもかまわない。この構成により、インダクタ５５が不要になり、回路を構成する部品点数を削減することができる。
【０１８０】
また、このインダクタ７５と上記の寄生容量８１とで図４と同様のローパスフィルタを形成することができ、フィルタ４として図３の構成のローパスフィルタを用いると、両方を併せて図５に示したものと同様のバンドパスフィルタを構成することができる。
【０１８１】
また、図１４に示すようように、スイッチ８２の一方の端子８２ａを信号入力端子１ではなく、ＦＥＴ７９のゲート端子に接続した構成で、図５に示される構成のフィルタを用いる場合、このように構成されたフィルタではインダクタ６５、キャパシタ６６、インダクタ６７およびキャパシタ６８の値により設定された周波数より低い周波数および、高い周波数の信号は減衰されて通過する。
【０１８２】
またこのようにフィルタを構成する場合、図１４の切替スイッチ５の図２におけるキャパシタ３１またはキャパシタ３４、あるいはその双方の合成された容量値がキャパシタ６８の容量値に相当するようにキャパシタ３１またはキャパシタ３４の容量値を設定すると、キャパシタ３１あるいはキャパシタ３４、あるいはその双方をキャパシタ６８として代用することが可能となる。この構成により、キャパシタ６８が不要になり、回路を構成する部品点数を削減することができる。
【０１８３】
またこのようにフィルタを構成する場合、図１４の電源端子８への電源電圧Ｖddの供給が停止あるいは遮断されている増幅器３のＦＥＴ７９のゲート・ソース間の寄生容量８１を図５におけるキャパシタ６６の代わりに用いてもかまわない。この構成により、キャパシタ６６が不要になり、回路を構成する部品点数を削減することができる。
【０１８４】
またこのようにフィルタを構成する場合、図１４のインダクタ７５を図５におけるインダクタ６５の代わりに用いてもかまわない。この構成により、インダクタ６５が不要になり、回路を構成する部品点数を削減することができる。
【０１８５】
この実施の形態によれば、増幅器３とフィルタ４を選択的に動作させるので、入力信号強度が強い場合、希望周波数帯の信号の利得を下げるが、このときにフィルタ３を動作させるので、妨害波をフィルタ４で減衰させることができ、携帯電話端末に用いる場合等において、ダウンコンバータへ入る妨害波を十分に抑制することができ、低利得時の通話品質の劣化を防止することができる。したがって、例えば携帯電話端末に用いた場合に、ダウンコンバータの入力側に設けられるバンドパスフィルタとしては、高精度のものを必要とせず、小型化、低価格化を達成できる。また、ダウンコンバータから漏れる局部発振信号をフィルタで十分に減衰させることができ、外部への不要電波の放射を十分に少なくすることができる。
【０１８６】
また、第１のモードでは増幅器３に所定の電源電圧を供給し、第２のモードでは増幅器３への電源電圧の供給を停止または遮断して増幅器３に動作電流を流さないようにすれば、入力信号強度が強く、利得を下げる必要がある場合、第２のモードに設定することにより、利得を下げるとともに、増幅器３の消費電流をほとんど０にすることができる。例えば、携帯電話端末に用いた場合、携帯電話端末の待ち受け時間を長くすることができる。
【０１８７】
また、制御電圧を第１のモードでは高電圧とし、第２のモードでは低電圧とし、制御電圧を増幅器３へ電源電圧として供給するようにすれば、増幅器３の電源と利得の制御を行う電源を別個に必要とせず、回路構成の簡略化を図ることができる。例えば、携帯電話端末に用いた場合、携帯電話端末の小型軽量化を達成できる。
【０１８８】
【発明の効果】
請求項１記載の高周波増幅回路によれば、入力信号強度が強い場合、希望周波数帯の信号の利得を下げるが、このときにフィルタを動作させるので、妨害波をフィルタで減衰させることができ、携帯電話端末に用いる場合等において、ダウンコンバータへ入る妨害波を十分に抑制することができ、低利得時の通話品質の劣化を防止することができる。したがって、例えば携帯電話端末に用いた場合に、ダウンコンバータの入力側に設けられるバンドパスフィルタとしては、高精度のものを必要とせず、小型化、低価格化を達成できる。また、ダウンコンバータから漏れる局部発振信号をフィルタで十分に減衰させることができ、外部への不要電波の放射を十分に少なくすることができる。
また、機能選択回路をスイッチと切替スイッチだけの簡単な構成で実現できる。そのため、例えば、携帯電話端末に用いた場合、携帯電話端末の小型軽量化を達成できる。
【０１８９】
また、入力信号強度が強く、利得を下げる必要がある場合、第２のモードに設定することにより、利得を下げるとともに、増幅器の消費電流をほとんど０にすることができる。例えば、携帯電話端末に用いた場合、携帯電話端末の待ち受け時間を長くすることができる。
【０１９０】
また、１つの制御電圧により、第１、第２のモードを切換えることができ、モード切替の制御を容易に行うことができる。
【０１９１】
請求項２記載の高周波増幅回路によれば、請求項１記載の高周波増幅回路と同様の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の高周波増幅回路の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態の高周波増幅回路における第１および第２の切替スイッチの構成および、本発明の第２の実施の形態の高周波増幅回路における切替スイッチの構成を示す回路図である。
【図３】本発明の第１および第２の実施の形態のフィルタの第１の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第１および第２の実施の形態のフィルタの第２の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の第１および第２の実施の形態のフィルタの第３の構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の第１および第２の実施の形態の増幅器の構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態の高周波増幅回路の構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態の高周波増幅回路におけるスイッチの構成を示す回路図である。
【図９】従来の携帯電話端末の無線部の構成を示すブロック図である。
【図１０】従来の携帯電話端末の無線部中の受信部および共用器部の構成を示すブロック図である。
【図１１】従来の利得制御機能を内蔵した高周波増幅回路の構成を示すブロック図である。
【図１２】従来の利得制御機能を内蔵した高周波増幅回路における利得（電力増幅率）と周波数の関係を示すグラフである。
【図１３】従来の利得制御機能を内蔵した高周波増幅回路における高利得時および低利得時の各部の信号強度と周波数の関係を示すグラフである。
【図１４】本発明の第３の実施の形態の高周波増幅回路の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１    信号入力端子
２    切替スイッチ
３    増幅器
４    フィルタ
５    切替スイッチ
６    信号出力端子
７    ＧＮＤ端子
８    電源端子
９    制御端子
１１    基準端子
２１    共通端子
２２    切替端子
２３    切替端子
２５    キャパシタ
２６    電界効果トランジスタ
２７    抵抗
２８    キャパシタ
２９    抵抗
３０    抵抗
３１    キャパシタ
３２    電界効果トランジスタ
３３    抵抗
３４    キャパシタ
３５    抵抗
３６    抵抗
３９    基準端子
４０    制御端子
４１    入力端子
４２    出力端子
４３    ＧＮＤ端子
４４    インダクタ
４５    キャパシタ
５１    入力端子
５２    出力端子
５３    ＧＮＤ端子
５４    キャパシタ
５５    インダクタ
６１    入力端子
６２    出力端子
６３    ＧＮＤ端子
６４    ＧＮＤ端子
６５    インダクタ
６６    キャパシタ
６７    インダクタ
６８    キャパシタ
７１    入力端子
７２    出力端子
７３    電源端子
７４    ＧＮＤ端子
７５    インダクタ
７６    インダクタ
７７    キャパシタ
７８    キャパシタ
７９    電界効果トランジスタ
８０    ＧＮＤ端子
８１    寄生容量
８２    スイッチ
９１    入力端子
９２    出力端子
１０１  信号出力端子
１０２  バンドパスフィルタ
１０３  ダウンコンバータ
１０４  電圧制御発振器
１０５  バンドパスフィルタ
１０６  高周波増幅回路
１０７  アンテナ
１０８  信号入力端子
１０９  デュプレクサ
２００  送信部
２０１  アップコンバータ
２０２  高周波増幅回路
２０３  高出力高周波増幅回路
２０４  アイソレータ
３００  受信部
３０１  高周波増幅回路
３０２  バンドパスフィルタ
３０３  ダウンコンバータ
３０４  バンドパスフィルタ
４００  シンセサイザ部
４０１  ＴＣＸＯ
４０２  ＰＬＬ
４０３  ＶＣＯ
５００  共用器部
５０１  アンテナ
５０２  デュプレクサ
６０１  信号入力端子
６０２  切替スイッチ
６０３  増幅器
６０４  切替スイッチ
６０５  信号出力端子
６０６  電源端子
６０７  制御端子
【図１】
0003938828.tif 000002
【図２】
0003938828.tif 000003
【図３】
0003938828.tif 000004
【図４】
0003938828.tif 000005
【図５】
0003938828.tif 000006
【図６】
0003938828.tif 000007
【図７】
0003938828.tif 000008
【図８】
0003938828.tif 000009
【図９】
0003938828.tif 000010
【図１０】
0003938828.tif 000011
【図１１】
0003938828.tif 000012
【図１２】
0003938828.tif 000013
【図１３】
0003938828.tif 000014
【図１４】
0003938828.tif 000015