(57)【要約】【課題】消費電力を抑えた簡易な回路構成であって、かつ、通信伝搬距離の劣化を防止した広帯域送信アンプを含む通信装置を提供すること。【解決手段】本発明による通信装置は、第１周波数帯域に含まれ、第１周波数を有する第１信号の送信電力と、前記第１周波数帯域とは異なる第２周波数帯域に含まれ、前記第１周波数とは異なる第２周波数を有する第２信号の送信電力と、が異なる場合に、前記第１信号の送信電力と前記第２信号の送信電力を調整するアンプ回路１０１を含む通信装置であって、アンプ回路１０１は、前記第１信号と前記第２信号のそれぞれに対してインダクタンス値を変化させて前記第１信号の送信電力と前記第２信号の送信電力を調整する可変インダクタ１１０を備えることを特徴とするものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１周波数帯域に含まれ、第１周波数を有する第１信号の送信電力と、前記第１周波数帯域とは異なる第２周波数帯域に含まれ、前記第１周波数とは異なる第２周波数を有する第２信号の送信電力と、が異なる場合に、前記第１信号の送信電力と前記第２信号の送信電力を調整するアンプ回路を含む通信装置であって、
前記アンプ回路は、前記第１信号と前記第２信号のそれぞれに対してインダクタンス値を変化させて前記第１信号の送信電力と前記第２信号の送信電力を調整する可変インダクタを備えることを特徴とする通信装置。
【請求項２】
前記可変インダクタは、前記第１信号と前記第２信号のそれぞれに対して抵抗値を変化させる可変抵抗と、前記可変抵抗と並列に接続された一次コイルと、前記一次コイルと電磁気的に結合された二次コイルと、を備えることを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
前記アンプ回路は、前記二次コイルと直列に接続され、前記第１周波数または前記第２周波数を有する信号が入力されるゲートを有するトランジスタをさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の通信装置。
【請求項４】
前記アンプ回路は、前記第１信号の送信電力、前記第２信号の送信電力、前記第１および第２周波数帯域とは異なる第３周波数帯域に含まれ前記第１および第２周波数とは異なる第３周波数を有する第３信号の送信電力、のそれぞれを平滑化するアンプ回路であり、
前記可変インダクタは、前記第１ないし第３信号のそれぞれに対してインダクタンス値を変化させて前記第１ないし第３信号の送信電力を平滑化することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送信アンプを含む通信装置に関し、特に、広帯域デジタル無線通信用の送信アンプを含む通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、超広帯域無線通信（ＵＷＢ：Ultra Wide Band）などで使用される３ＧＨｚ帯〜１０ＧＨｚ帯の高周波無線通信システムを１チップに集積化する技術が進展している。このような広帯域無線通信では、広帯域において平滑な送信電力を伝送可能な送信アンプの実現が望まれている。特に、そのような送信アンプはＵＷＢのマルチバンドＯＦＤＭ方式において有用である。以下に、その理由を述べる。
【０００３】
ＵＷＢのマルチバンドＯＦＤＭ方式（以下、単にＵＷＢという。）では、１周波数バンドあたり５２８ＭＨｚ帯域を占有し、最高４８０Ｍｂｐｓの高速伝送を実現する。さらに３つの周波数バンドをホッピングさせることにより、実効スループットと通信伝搬距離とを向上させることができる。
【０００４】
一方、ＵＷＢのような広帯域システムでは、図５に示すような送信電力の周波数偏差が発生することにより通信伝搬距離が劣化する。理由を以下に説明する。ＵＷＢでは、平均最大送信電力を−４１．３ｄＢｍ／ＭＨｚ以下に制限しなければならない。そのため、３つの周波数バンドをホッピングさせる場合、発生確率１／３を考慮すると最も送信電力の高い周波数バンドの平均送信電力を−３６．５ｄＢｍ／ＭＨｚ以下に抑える必要がある。周波数偏差があると、平均送信電力の減少が生じ、通信伝搬距離の短縮に繋がる。例えば、図５のような場合、平均送信電力は可能な平均送信電力に対して２．３ｄＢ劣化して、通信伝搬距離が約３／４に減少する。そのため、送信電力の平滑化により伝搬距離劣化を抑える技術の実現が要求されている。
【０００５】
図６は、特開平１１−０７４８０３号公報に開示された送信アンプのブロック図である。図６に示すように、中間周波数（ＩＦ：Intermediate Frequency）信号は、周波数設定回路１により設定された局発周波数発振器２の局発周波数で、ミキサ３により搬送周波数に設定される。搬送周波数に設定された送信信号は、可変減衰器４を通って分岐器５により分岐される。分岐された送信信号の一方は送信出力に、他方は検波器６に入力される。検波器６にて検波された検波電圧Ｖｄは、ループフィルタ７を通り差動増幅器８に入力される。また、検波器６の出力Ｖｄは、差動増幅器９にも入力される。差動増幅器９は、あらかじめ設定された基準となる搬送波周波数ｆ０での検波電圧Ｖｆ０とＶｄとから補正電圧を生成する。
【０００６】
この補正電圧は、ホールド回路１０に入力される。ホールド回路１０では、周波数設定信号ｆｓｅｔをトリガーとして差動増幅器９の出力をサンプリングして出力する。また、次の周波数変更時までは、その値を保持している。ホールド回路１０から出力された補正電圧は、送信出力を設定する基準電圧Ｖｒと加算器１１で加算される。加算器１１の出力は、周波数変更による検波電圧の変動を補正するための出力設定電圧となる。この出力設定電圧は、差動増幅器８の比較電圧として入力される。
【０００７】
差動増幅器８では検波電圧と出力設定電圧とが一致するように制御電圧を出力して可変減衰器４の減衰量を制御する。これにより、周波数が変更されても、送信電力を一定に保つことができる。
【特許文献１】特開平１１−０７４８０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、この特許文献１に開示された送信アンプは、回路規模が大きいという問題を有する。これは、検波器６、２つの差動増幅器８、９、ループフィルタ７、加算器１１、ホールド回路１０、可変減衰器４が必要だからである。特に、差動増幅器８、９およびループフィルタは面積が大きく、全体としての回路規模の増大に繋がる。回路全体として考えると、特許文献１に記載された回路は、送信出力を検波して調整するための回路規模が大きい。また、特許文献１に記載された回路は、消費電力が大きいという問題を有する。これは、常時、検波器６、２つの差動増幅器８、９、ループフィルタ７、加算器１１、ホールド回路１０、可変減衰器４で消費電流が発生するからである。特に、送信すべき信号のパワーを可変減衰器４で減衰させているため、送信電力の調整を行った後に信号を送信する際にも電力を多く消費してしまう。そのため、送信信号を減衰器で減衰させることなく送信信号のパワーを調整できる回路構成が求められる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明による通信装置は、第１周波数帯域に含まれ、第１周波数を有する第１信号の送信電力と、前記第１周波数帯域とは異なる第２周波数帯域に含まれ、前記第１周波数とは異なる第２周波数を有する第２信号の送信電力と、が異なる場合に、前記第１信号の送信電力と前記第２信号の送信電力を調整するアンプ回路を含む通信装置であって、前記アンプ回路は、前記第１信号と前記第２信号のそれぞれに対してインダクタンス値を変化させて前記第１信号の送信電力と前記第２信号の送信電力を調整する可変インダクタを備えることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、消費電力を抑えた簡易な回路構成であって、かつ、通信伝搬距離の劣化を防止した広帯域送信アンプを含む通信装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
実施の形態１
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態に係る送信回路を含むＵＷＢ用の送受信回路を示すブロック図である。本回路は、広帯域送信アンプ部１０１、送信電力検波を行うために検波回路へ信号を戻すループバック回路部１０２、低雑音アンプ１０３、受信回路１０４、受信の電界強度検出回路１０５、複数の周波数を発生するマルチ周波数発生局部発振回路部１０６、広帯域送信アンプ前段の送信回路部１０７、送信アンプ１０１が広帯域で平滑化できる条件を保持する設定条件保持回路部１０８を備える。低雑音アンプ１０３、受信回路１０４、電界強度検出回路１０５は実際の通信の受信回路部であるとともに送信電力の検波回路部を兼ねている。
【００１２】
広帯域送信アンプ部１０１は、送信回路１０７が出力する信号を増幅して、送信端子に向けて出力する。ここで、送信回路１０７は、送信すべき情報を含むデジタルベースバンド信号を出力する回路、当該デジタルベースバンド信号をアナログ信号に変換して出力するＤＡ変換器などの回路、局部発振器１０６からの搬送波を受信して送信信号を変調する変調回路などを含む。すなわち、送信回路１０７が出力する信号は、所定の周波数で変調されたアナログ信号である。送信アンプ１０１は、その変調後の信号である送信主信号を送信回路１０７から受信する。そのため、送信アンプ１０１は、搬送波で変調された高周波の信号を増幅させた信号を出力する。
【００１３】
２０ｄＢ減衰器１２０は、送信アンプ１０１が出力した信号のパワーを減衰させる役割を担う。これは、送信アンプ１０１から出力される信号は増幅されているため、この信号のパワーを一度減衰させないと、後述する低雑音アンプ１０３等の受信回路系に影響を与えるためである。例えば、低雑音アンプ１０３が受けることができる信号のパワー値を超えるパワーを有する信号が低雑音アンプ１０３に入力されることを防止する必要がある。
【００１４】
低雑音アンプ１０３は、上述した２０ｄＢ減衰器１２０を介して入力される減衰信号を所定の増幅率で増幅させる機能を有する。特に、本実施の形態では、ノイズ源１２６（例えば抵抗）を介して低雑音アンプ１０３、受信回路１０４、電界強度検出回路１０５を含む受信回路系に流れる微弱ノイズ、例えばサーマルノイズなどを増幅し、当該受信回路系のノイズレベルをチェックできるようにする役割も担っている。
【００１５】
受信回路１０４は、低雑音アンプ１０３が出力した高周波のアナログ信号を受信して、復調する復調回路、復号処理を行う復号回路、復号後のデジタルベースバンド信号に対して所定の処理を施す論理回路などを含む。一方で、受信回路１０４は、デジタルベースバンド信号に変換される前のアナログ信号を電界強度検出回路１０５に出力する。電界強度検出回路１０５は、受信したアナログ信号のピーク電圧値を検出し、そのピーク電圧値を複数ビットのデジタル信号に変換したＶＡＣ０を出力する。
【００１６】
設定条件保持回路１０８は、ＶＡＣ０を受信するとともに、局部発振器１０６の発振周波数を切り替える制御信号であるｆｓｅｌ信号を受ける。ここで、ｆｓｅｌ信号は所定のコントローラから出力される信号であり、例えば２ビットのデジタル信号である。ホッピングさせる周波数が３種類の場合は、この２ビットの信号をｆｓｅｌとすることで、所定のコントローラは、局部発振器１０６の発振周波数を指定することができる。また、設定条件保持回路１０８は、内部にラッチ回路などの記憶装置を有し、ｆｓｅｌの値とＶＡＣ０の値を記憶する。さらに、設定条件保持回路１０８は、内部に演算部を有し、上述した記憶装置に記憶された情報に基づき値ＶＡＣ１を計算する。計算されたＶＡＣ１は送信アンプ１０１に出力される。ここでＶＡＣ１は、送信アンプ１０１に含まれる可変抵抗の抵抗値を制御する値である。
【００１７】
送信アンプ１０１は、トランジスタＭ１、コンデンサＣ１、抵抗Ｒ１及びバイアス電源ＶＢを備えるアンプ回路部、可変インダクタ１１０、整合回路１１１を備える。トランジスタＭ１はゲート端子に入力されたＡＣ信号をｇｍ（ｆ）倍のドレイン電流に増幅する。トランジスタＭ１のゲートに接続されるコンデンサＣ１及び抵抗Ｒ１により、入力ＡＣ信号のＤＣ成分を除去し、バイアス電源ＶＢのＤＣ電圧をゲートにバイアスして所望のｇｍ（ｆ）を得る。可変インダクタ１１０は負荷の役割を担い、ドレイン電流を電圧変換して増幅信号を生成する。また、整合回路１１１でインピーダンス整合を取ることにより可変インダクタ１１０で生成した増幅信号の減衰を抑圧する。また、電源１１２は、トランジスタＭ１に電圧ＶＤＤを供給する。
ループバック回路１０２は、減衰器１２０、送信と帰還との切替えを行うスイッチＳＷ１〜５及びノイズ源１２６を備える。
【００１８】
本発明では、図１に示すように送信アンプ１０１の出力段に可変インダクタ１１０（インダクタンス値Ｌｖ）を備え、インダクタンスＬｖを可変することにより送信アンプ１０１の出力電力の周波数偏差を抑える。可変インダクタ１１０の回路構成はトランスフォーマで構成されており、入力側のコイルＬ０に並列に接続された可変抵抗Ｒｖを可変することにより相互インダクタンスＭが変化する。この結果、出力段のコイルＬ１のインダクタンス値Ｌｖが変化する。このインダクタンス値Ｌｖを調整することにより、出力の整合回路１１１とともに送信電力の調整を行うことができる。
【００１９】
なお、ＵＷＢでは、従来の狭帯域システムで行っていた厳密なインピーダンス整合が必要でないため、１〜２ＧＨｚ帯域であれば整合回路１１１による調整は必要ない。狭帯域システムでは、インピーダンス整合を厳密に行わないと、図２のようなノッチに入った場合に送信電力が極端に劣化してしまう。一方、ＵＷＢは帯域が広いため、図２のような特性であっても平均送信電力は大きく変動しないからである。
【００２０】
以下に送信電力の平滑化について数式を用いて記述する。まず、送信端子における出力電力Ｐｏの近似式を以下に示す。この時の電力は５０Ω整合とする。
Ｐｏ≒Ｐｔｘ×ｇｍ（ｆ）×２πｆ×Ｌｖ−Ｇｌ（ｆ）        （１）
ただし、
Ｐｔｘ：送信回路出力での５０Ω整合換算での電力
ｇｍ（ｆ）：Ｍ１のコンダクタンスｇｍの周波数特性
Ｌｖ：可変インダクタ１０のインダクタンス値
Ｇｌ（ｆ）：送信アンプと整合回路で生じるロスの周波数特性
である。
【００２１】
また、以下に整合回路側から見た可変インダクタンスＬｖの近似式を示す。
Ｌｖ≒Ｌ１−Ｌ０×［（ωＫ）２×Ｌ１×Ｌ０／｛（ωＬ０）２＋Ｒｖ２｝］      （２）
ただし、
Ｋ＝Ｍ／√（Ｌ１×Ｌ０）
Ｍ：相互インダクタンス
である。
以上の式（１）及び（２）から、周波数ｆに応じて可変抵抗値Ｒｖを変化させ、インダクタンス値Ｌｖを調整することにより、出力電力Ｐｏの調整が可能であることが分かる。
【００２２】
次に、送信出力電力の検出と補正方法を示す。まず、送信アンプ１０１の出力電力を検出するにあたり、２０ｄＢ減衰器１２０、低雑音アンプ１０３、受信回路１０４、電界強度検出回路１０５を含む受信回路系における受信信号のパワーの各周波数でのばらつきを除去する。マルチバンドＯＦＤＭでは、送信アンプ１０１からの出力信号の周波数がホッピングするため、各周波数での出力信号のパワーのばらつきを除去する必要がある。
【００２３】
そこで、詳細には後述するように、ＳＷ２とＳＷ３とをオンとし、送信アンプ１０１が出力する信号を、周波数を変更して受信回路系を通過させ、各周波数の信号の電力を解析する。そして、各周波数のＶＡＣ０を算出して、このＶＡＣ０に基づき送信アンプ１０１の増幅率の調整を周波数毎に行う。この調整を適切に行うには、上述した受信回路系の周波数依存性を把握する必要がある。仮に、低雑音アンプ１０３、受信回路１０４を通過して電解強度検出回路１０５に出力される信号のパワーが受信回路系の構成要素の周波数依存性に基づきばらつく場合、そのばらつきを把握しておかなければ送信アンプ１０１が出力するパワーの評価を適切に行うことができない。そのため、受信回路系を通過する信号のパワーの周波数偏差を事前に評価する。
【００２４】
そこで、ループバック回路１０２のスイッチＳＷ１、スイッチＳＷ２、スイッチＳＷ４はオフとし、スイッチＳＷ３とスイッチＳＷ５のみをオンとする。これにより、低雑音アンプ１０３の入力とノイズ源１２６とを２０ｄＢの減衰器１２０を介して導通させる。これにより、サーマルノイズ等の微弱ノイズがＳＷ５、２０ｄＢ減衰器、ＳＷ３を介して低雑音アンプ１０３に入力される。低雑音アンプ１０３は、受信した微弱ノイズを増幅して受信回路１０４に出力する。よって、サーマルノイズ等のノイズを含めた評価をすることができる。
【００２５】
そして、マルチ周波数発生局部発振回路部１０６の周波数を周波数切替え端子ｆｓｅｌに応じて切り替える。送信端子からの出力信号の周波数を３種類の周波数でホッピングさせることを考慮するのであれば、局部発振器１０６は、ホッピングさせる各周波数の信号を受信回路１０４に対して供給する。
【００２６】
受信回路１０４は、例えば、低雑音アンプ１０３から受け取った信号、すなわち増幅されたノイズと局部発振器１０６から受信した信号を内部に有するミキサでミキシングする。そして、ホッピングすべき各周波数とミキシングされた信号を、受信回路１０４は電界強度検出回路１０５に出力する。これにより、低雑音アンプ１０３の出力する信号の周波数依存性を評価することができる。また、受信回路１０４は、受信を行うための処理に必要な機能回路の出力信号を電界強度１０５に出力することを行ってもよい。これにより、受信回路１０４が内部に有する機能回路の周波数依存性を評価することができる。
【００２７】
ここで、電界強度検出回路１０５は、各周波数を有する各信号に対応するＶＡＣ０を設定条件保持回路１０８に出力する。設定条件保持回路１０８は、例えばｆｓｅｌの値と、ＶＡＣ０の値を対応づけて、内部の記憶装置に記憶する。例えば第１の周波数を示すｆｓｅｌの値と、この第１の周波数に対応するＶＡＣ０の値を記憶する。第２、第３の周波数についても同様に対応するＶＡＣ０を記憶する。これらを記憶装置が記憶しておくことで、設定条件保持回路１０８は、受信回路１０４が受信する信号の周波数、すなわちホッピングすべき周波数に応じて、どの程度ＶＡＣ０がばらつくのかを把握することができる。すなわち設定条件保持回路１０８は受信回路系の構成要素の周波数依存性を把握することができる。
【００２８】
次に、送信アンプの出力レベル検出動作に入るにあたり、ループバック回路１０２のスイッチＳＷ２とスイッチＳＷ３とをオンとして受信側と導通状態にする。その他のスイッチＳＷ１、スイッチＳＷ４、スイッチＳＷ５はオフとする。なお、各スイッチＳＷ１ないしＳＷ５は、例えばＭＯＳＦＥＴで構成され、制御回路から供給されるゲート電圧に応答してソースとドレインにチャネルが形成され、導通状態が制御される。
【００２９】
まず、設定条件保持回路１０８は、ＶＡＣ１の初期値を決定し、その初期値を可変インダクタ１１０に含まれる可変抵抗に出力する。そして、可変抵抗の値がこの初期値に基づく値に変化することで、可変インダクタのインダクタンス値Ｌｖが変化し、上述した数式で示されたように、送信アンプ１０１が出力する信号のパワーが変化する。一方で、コントローラはｆｓｅｌの値を調整し、局部発振器１０６が第１の周波数を有する信号を送信回路１０７に出力するよう制御する。また、ｆｓｅｌは、設定条件保持回路１０８にも入力され、設定条件保持回路１０８は、このｆｓｅｌの値を内部の記憶装置に書き込む。送信回路１０７が出力する信号は第１の周波数を有し、送信アンプ１０１が出力する信号も第１の周波数を有する。
【００３０】
次に、送信アンプ１０１が出力した信号は、ＳＷ２、２０ｄＢ減衰器１２０、ＳＷ３、を介して低雑音アンプ１０３に入力される。低雑音アンプ１０３は、送信アンプ１０１が出力した第１の周波数を有する信号を増幅して受信回路１０４に出力する。受信回路１０４は、低雑音アンプ１０３が出力した信号を分岐させて電界強度検出回路１０５に出力する。電界強度検出回路１０５は、受信した信号の波形のピーク値を算出してデジタル値に符号化してＶＡＣ０を求める。そして、電界強度検出回路１０５は、求めたＶＡＣ０を設定条件保持回路１０８に出力する。
【００３１】
設定条件保持回路１０８は、このＶＡＣ０の値を記憶装置に書き込む。設定条件保持回路１０８の内部の演算部は、このＶＡＣ０を記憶装置にアクセスして読み出し、このＶＡＣ０が所望の電力値であるかを確認する。そして、演算部は、ＶＡＣ０が所望の電力値を示すものではない場合には、受信回路系の第１の周波数に関する信号パワーの周波数依存性を考慮して（この周波数依存性は事前に設定条件保持回路１０８が把握している）、次に可変抵抗に出力すべきＶＡＣ１を決定する。そして、設定条件保持回路１０８は、演算部が決定した新たなＶＡＣ１を可変抵抗に出力する。
【００３２】
以上の処理は、ＶＡＣ０が所望の電力値を示すまで繰り返される。すなわち、設定条件保持回路１０８は、ＶＡＣ１の出力、ＶＡＣ０の取得、を繰り返す。そして第１の周波数を有する送信信号が所望の電力値を有する信号になった場合、第１の周波数を有する送信信号についての電力値の調整は終了する。
【００３３】
次に、設定条件保持回路１０８は、ホッピングすべき次の周波数、すなわち第２の周波数を有する送信信号の電力値の調整を行うため、ＶＡＣ１の初期値を可変抵抗に出力する。このとき、コントローラは、ｆｓｅｌの値を調整して、調整後のｆｓｅｌの値を局部発振器１０６に出力するとともに設定条件保持回路１０８にも出力する。局部発振器１０６は、このｆｓｅｌの値に応じて、第２の周波数を有する信号を送信回路１０７に出力する。
【００３４】
以下、第１の周波数を有する送信信号の調整と同様の処理が行われる。すなわち、まず電界強度検出回路１０５はＶＡＣ１の初期値に関するＶＡＣ０を設定条件保持回路１０８に出力する。設定条件保持回路１０８の内部の演算部は、このＶＡＣ０が所望の電力値を示すものかどうかを確認する。このＶＡＣ０が所望の電力値を示さない場合、設定条件保持回路１０８の内部の演算部は、受信回路系の第２の周波数に関する信号パワーの周波数依存性を考慮して、次に可変抵抗に出力すべきＶＡＣ１を決定する。第２の周波数を有する送信信号が所望の電力値を有するものになるまで、設定条件保持回路１０８は、ＶＡＣ１の決定、ＶＡＣ０の取得、を繰り返す。第２の周波数を有する送信信号が所望の電力値を有する信号になった場合、具体的には第１の周波数を有する送信信号の電力値とほぼ同一となった場合、第２の周波数を有する送信信号の電力値の調整は終了する。
【００３５】
以下、同様に、第３の周波数を有する送信信号の電力値の調整が行われる。第３の周波数を有する送信信号の電力値が、第１の周波数を有する送信信号の電力値とほぼ同一になった場合、第３の周波数を有する送信信号の電力値の調整は終了する。
【００３６】
送信時に、設定条件保持回路１０８に記憶された偏差分を周波数切替え信号ｆｓｅｌに連動させ、制御電圧ＶＡＣ１として可変抵抗Ｒｖに出力し、抵抗値Ｒｖを可変させる。制御電圧ＶＡＣ１を上げて可変抵抗Ｒｖを大きくすることにより、可変インダクタ１１０のインダクタンス値Ｌｖを高くする。逆に、制御電圧ＶＡＣ１を下げて可変抵抗Ｒｖを小さくすることにより、可変インダクタ１１０のインダクタンス値Ｌｖを小さくする。以上の制御で周波数毎に最適なインダクタンス値Ｌｖを設定する。これにより、送信時の各周波数の送信電力の偏差を抑えることができる。
【００３７】
本発明では、送信アンプ１０１の送信電力を検出するために必要な回路が、既存の受信回路以外に、小規模なループバック回路１０２及び設定条件保持回路１０８のみである。すなわち、アナログ回路の増加は可変インダクタ１１０と前記ループバック回路１０２のみとなるため特許文献１と比べ回路規模の増加を約１／４程度に小さく抑えることができる。また、特許文献１では、送信信号ラインに減衰器が含まれるため、消費電力を必要以上に消費する。一方、本発明では、出力段の可変インダクタ１１０のインダクタンス値Ｌｖを調整して出力電力を最適化する。そして、送信時には検波回路側は消費電力を消費しない状態になっているので、消費電力を低減することができる。
【００３８】
実施の形態２
図３は、本発明の第１の実施の形態に係る送信回路を含むＵＷＢ用の送受信回路を示すブロック図である。実施の形態１は、図４に示すようなＵＷＢシステムにおいて、各バンドグループ内の周波数ホッピングに対応するのに最適な構成である。一方、ＵＷＢの全ての周波数バンドをカバーする必要性がある場合、図３のような構成とすればよい。各周波数バンドクループに対して最適化を行えるように、送信アンプ１０１Ａの整合回路１１１Ａには可変制御機能が搭載され、設定値を切り替える制御端子ＶＡＣ２を備える。また、各周波数バンドクループを選択する制御端子Ｂａｎｄ＿Ｓｅｌを設定条件保持回路１０８Ａは備え、前記Ｂａｎｄ＿ｓｅｌに連動する制御出力端子ＶＡＣ２で整合回路１１１Ａの可変制御を行う。
【００３９】
上記の通り、本発明では、送信電力の周波数偏差の検出に、実際の通信時に使用する回路を多く活用する。また、周波数偏差を可変インダクタ素子で行う。そのため、回路規模を抑えた上で、送信電力の平滑化を実現できる広帯域送信アンプを提供することができる。
【００４０】
具体的には、送信アンプの出力レベルを検出するために必要な回路は、既存の受信回路に加え、ループバック回路１０２及び設定保持回路１０８のみである。すなわち、アナログ回路の増加は可変インダクタ１１０とループバック回路１０２のみとなる。そのため、特許文献１と比べ回路規模を小さく抑えることができる。
【００４１】
また、特許文献１では送信信号ラインに減衰器が含まれるため、消費電力を必要以上に消費する。一方、本発明は出力段の可変インダクタ１１０のインダクタンス値Ｌｖを最適に調整して、出力電力を最適化するため、消費電力を増加させることなく、周波数偏差を抑えることができる。また、送信時には検波回路側（低雑音アンプ１０３、受信回路１０４、電界強度検出回路１０５）は消費電力をオフ状態にしているので、検波回路での消費電力増加も生じない。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】第１の実施の形態に係る送信アンプの構成を示すブロック図。
【図２】第１の実施の形態における１周波数帯域内での送信利得特性変動のイメージ図。
【図３】第２の実施の形態に係る送信アンプの構成を示すブロック図。
【図４】第２の実施の形態におけるＵＷＢの周波数バンドを説明するイメージ図。
【図５】ＵＷＢ・マルチバンドＯＦＤＭ方式の周波数ホッピング時の送信電力に周波数バンド間偏差がある場合のイメージ図。
【図６】特許文献１に開示された送信アンプを示すブロック図。
【符号の説明】
【００４３】
１０１  送信アンプ
１０２  ループバック回路
１０３  低雑音アンプ
１０４  低雑音アンプ部以下の受信回路
１０５  電界強度検出
１０６  マルチ周波数発生局部発振回路
１０７  送信回路
１０８  設定条件保持回路
１１０  可変インダクタ
１１１  整合回路
１２０  減衰器
１２６  ノイズ源
Ｍ１  トランジスタ
Ｒ１  抵抗
Ｃ１  コンデンサ
Ｌ０、Ｌ１  コイル
ＶＢ  バイアス電源
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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