DE69518099T2

DE69518099T2 - Leistungsverstärker und Verfahren dazu

Info

Publication number: DE69518099T2
Application number: DE69518099T
Authority: DE
Inventors: Kunihiko Kanazawa; Haruhiko Koizumi; Akihisa Sugimura; Kazuki Tateoka
Original assignee: Matsushita Electronics Corp
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1994-03-14
Filing date: 1995-03-13
Publication date: 2000-12-14
Anticipated expiration: 2015-03-14
Also published as: CN1115521A; US5546051A; EP0673112B1; JP3103712B2; EP0673112A1; KR950028292A; DE69518099D1; KR0138567B1; JPH07250017A; CN1056256C

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Leistungsverstärker, der in einem mobilen Funkkommunikationssystem, das ein Funktelefon einschließt, verwendet wird und sowohl in einer analogen als auch einer digitalen Modulationsart arbeiten kann.
Die jüngsten Fortschritte im Bereich der Digitalisierung sind besonders auf dem Gebiet mobiler Funkkommunikationssysteme von Bedeutung, vertreten durch tragbare Telefongeräte und Kraftfahrzeug-Telefongeräte. Aus diesem Grund werden hinlänglich bekannte, konventionelle analoge Modulationssysteme allmählich durch digitale Modulationssysteme oder durch Dualbetrieb-Modulationssysteme ersetzt, die sowohl in einer analogen Modulationsart als auch einer digitalen Modulationsart arbeiten können. Die Dualbetrieb-Funktelefone sind bei der praktischen Verwendung im Hinblick auf die Tatsache vorteilhaft, daß der Servicebereich, der für das digitale Modulationssystem zur Verfügung steht, innerhalb eines bestimmten Bereiches immer noch begrenzt ist.
Von den Komponenten, die für den Funksender nötig sind, der bei einer derartigen mobilen Funkkommunikation verwendet wird, ist ein Leistungsverstärker, der Hochfrequenzsignale verstärkt, für die Leistungsversorgung der Antenne unbedingt erforderlich. Beim Dualbetrieb-Sender muß der Leistungsverstärker im allgemeinen einen hohen Wirkungsgrad in der analogen Modulationsart haben, während eine hohe Linearität zusätzlich zum hohen Wirkungsgrad in der digitalen Modulationsart verlangt ist.
Aus den Patent Abstracts of Japan, Ausgabe 17, No. 466 (E-1421) vom 25. August 1993 und JP-A-05, 110 348 vom 30. April 1993 ist ein Leistungsverstärker bekannt, der sich mit dem Erfordernis der Linearität befaßt, die für den Fall erforderlich ist, daß eine digitale Modulationswelle verstärkt wird, ohne daß ein Verlust bei einem Leistungsumwandlungs-Wirkungsgrad einer analogen Modulationswelle verursacht wird. Der Verstärker ist mit einem Leistungsverstärker ausgestattet, der über einen Verstärkertransistor verfügt, an dessen Basis eine Vorspannung anliegt, die in Abhängigkeit der Art der Modulationsweüe geändert wird. Diese Änderung wird mit einem Vorspannungs-Umschalter ausgeführt, der zwei Schaltstellungen hat. In einer der Schaltstellungen ist die erste Vorspannung an der Basis des Verstärkertransistors wirksam, und bewirkt, daß dieser als C-Leistungsverstärker arbeitet. In der anderen Stellung des Vorspannungs-Umschalters ist eine Vorspannung am Verstärkertransistor wirksam, die bewirkt, daß dieser als A- Leistungsverstärker arbeitet. Die Änderung des Arbeitspunktes des Verstärkertransistors führt zu einer Änderung der Eingangsimpedanz dieses Transistors. Eine Verringerung der Leistungsaufnahme in einer der Schaltstellungen des Vorspannungs-Umschalters im Bezug auf die andere Schaltstellung ist nicht möglich.
Bei den herkömmlichen Leistungsverstärkern für Sender ist zudem eine Technologie zum Schalten zweier Leistungsverstärkerkreise in Übereinstimmung mit dem Modulationstyp bekannt. Von diesen ist die einfachste Anordnung die Ausstattung mit zwei wählbaren Leistungsverstärkerkreisen, wobei der eine Leistungsverstärkerkreis dem analogen Modulationssystem und der andere Leistungsverstärkerkreis dem digitalen Modulationssystem zugeordnet ist. Die ungeprüfte japanische Patentanmeldung No. HEI 5-199127/1993 beschreibt einen Leistungsverstärkerkreis dieser Art für einen Sender, der sowohl einen nicht-linearen Leistungsverstärkerkreis als auch einen linearen Leistungsverstärkerkreis enthält, die miteinander durch Schalter kombiniert sind. Wichtiger Gegenstand bei der analogen Modulationsart ist die Realisierung eines hohen Wirkungsgrades; daher wird vorzugsweise ein nicht-linearer Betriebsbereich (d. h. die Nähe eines Sättigungsbereiches) des nicht-linearen Leistungsverstärkerkreises verwendet. Andererseits verursacht die digitale Modulationsart leicht Verzerrungen in der Modulation. Um Verzerrungen dieser Art zu verringern, wird vorzugsweise ein linearer Betriebsbereich des nicht-linearen Leistungsverstärkerkreises in einem relativ niedrigen Leistungsabgabebereich verwendet. Daneben verlangt die digitale Modulationsart bei einem Betrieb in einem relativ hohen Leistungsabgabebereich die wahlweise Verwendung des nicht-linearen Leistungsverstärkerkreises und des linearen Leistungsverstärkerkreises, um sowohl einen hohen Wirkungsgrad als auch eine hohe Linearität zu realisieren.
Der herkömmliche Leistungsverstärker, bei dem die oben beschriebene Umschalttechnologie zur Anwendung kommt, hat jedoch den Nachteil hoher Kosten, da er zwei unterschiedliche Typen von Leistungsverstärkerkreisen verlangt. Darüber hinaus ist es nicht zufriedenstellend, daß ein beträchtlicher Leistungsverlust wahrnehmbar ist, wenn ein HF-Signal die Schalter durchläuft. Somit ist es derzeit unabdingbar, daß ein einziger Leistungsverstärkerkreis derart entwickelt wird, daß er über die Eigenschaft verfügt, sowohl in der analogen als auch in der digitalen Modulationsart arbeiten zu können.
Wenn ein einziger Leistungsverstärkerkreis sowohl in der analogen als auch in der digitalen Modulationsart betrieben wird, entsteht ein Problem beim Leistungszuwachs-Wirkungsgrad, wie es detailliert unten beschrieben ist.
Der Leistungszuwachs-Wirkungsgrad η des Leistungsverstärkers ist im allgemeinen wie folgt definiert:
η = (Wechselstrom-Ausgangsleistung - Wechselstrom-Eingangsleistung) / Gleichstrom-Eingangsleistung,
wobei die Wechselstrom-Eingangsleistung für eine Leistung des HF-Eingangssignals steht. Die Wechselstrom-Ausgangsleistung repräsentiert eine Leistung des HF-Ausgangssignals und die Gleichstrom-Eingangsleistung eine Leistung, die von einer Gleichstromversorgungseinheit dem Verstärker zugeführt wird. Das heißt, der Leistungszuwachs-Wirkungsgrad sollte als Umwandlungswirkungsgrad von einer Gleichstromleistung zu einer Wechselstromleistung verstanden werden. Im Fall eines Funktelefons, bei dem eine Batterie als Gleichstromquelle verwendet wird, ist es in höchstem Maße erwünscht, das der Leistungszuwachs-Wirkungsgrad ausreichend hoch ist, um das Erschöpfen der Batterie zu unterdrücken.
(Drahtlose) Funktelefonsender, die in Japan verwendet werden, müssen den NTT- Standard (Nippon Telegraph and Telephone Corporation) erfüllen, wenn sie in der analogen Modulationsart betrieben werden, oder den RCR-Standard (Research and Development Center for Radio System), wenn sie in der digitalen Modulationsart betrieben werden. Der NTT-Standard legt das Frequenzmultiplexsystem (FDMA) fest. Der RCR-Standard legt unter den Bestimmungen von Artikel STD- 27B das Zeitmultiplexsystem (TDMA) fest. Sowohl das FDMA- als auch das TDMA-System erfordern einen Leistungsverstärker, der eine Wechselstrom-Ausgangsleistung von 1,5 W hat.
Fig. 6 ist ein Graph, der ein typisches Beispiel der Eingangs- /Ausgangscharakteristika und des Leistungszuwachs-Wirkungsgrades in Übereinstimmung mit einem herkömmlichen Leistungsverstärker eines Dualbetrieb-Senders zeigt, der für die Verwendung in Japan hergestellt ist. Dieser Leistungsverstärker enthält einen einzigen Leistungsverstärkerkreis, an dem eine Gleichstromstrom-Vorspannung Vdd von 6 V anliegt. Der Leistungszuwachs-Wirkungsgrad bei einem Ausgangszustand von 1,5 W beträgt, wie in Fig. 6 gezeigt, etwa 40% in beiden Betriebsarten FDMA (d. h. analoge Modulation) und TDMA (d. h. digitale Modulation). Kurz gesagt verursacht diese Technologie ein Problem, daß der Leistungsverstärker dazu gezwungen wird, den Leistungszuwachs-Wirkungsgrad in der FDMA-Betriebsart zugunsten der Realisierung einer hohen Linearität in der TDMA-Betriebsart zu opfern.
Andererseits gibt es in den Vereinigten Staaten den TIA-Standard (Telecommunications Industry Association), der auf die Dualbetrieb-Funktelefonsender angewendet wird. Der TIA-Standard legt unter den Bestimmungen von Artikel IS-95 das FDMA-System als Zugangssystem für die analoge Modulationsart und das Kodemultiplexsystem (CDMA) als Zugangssystem für die digitale Modulationsart fest.
Das FDMA-System erfordert eine Wechselstrom-Ausgangsleistung von 1,5 W, während des CDMA-System eine Wechselstrom-Ausgangsleistung von lediglich 0,5 W verlangt.
Fig. 7 ist ein Graph, der ein Beispiel der Eingangs-/Ausgangscharakteristika und des Leistungszuwachs-Wirkungsgrades in Übereinstimmung mit einem herkömmlichen Leistungsverstärker eines Dualbetrieb-Senders zeigt, der für die Verwendung in den Vereinigten Staaten hergestellt ist. Dieser Leistungsverstärker enthält einen einzigen Leistungsverstärkerkreis, an dem eine Gleichstrom-Vorspannung Vdd von 4,8 V anliegt. Der Leistungszuwachs-Wirkungsgrad bei einem Ausgangszustand von 1,5 W beträgt etwa 60% in der FDMA-Betriebsart, während der Leistungszuwachs-Wirkungsgrad in der CDMA-Betriebsart bei einem Ausgangszustand von 0,5 W etwa 30% beträgt. Kurz gesagt verursacht diese Technologie ein Problem, daß der Leistungsverstärker dazu gezwungen wird, den Leistungszuwachs-Wirkungsgrad in der CDMA-Betriebsart zugunsten der Realisierung einer hohen Linearität in der FDMA-Betriebsart zu opfern.
Wie es in der vorangegangenen Beschreibung erläutert wurde, unterliegt der herkömmliche Leistungsverstärker vom Typ eines einzigen Leistungsverstärkerkreises dem Problem, daß, wenn er für die Verwendung in Japan hergestellt ist, der Leistungszuwachs-Wirkungsgrad in der analogen Modulationsart (FDMA) verschlechtert wird, oder dem anderen Problem, daß, wenn er für die Verwendung in den Vereinigten Staaten hergestellt ist, der Leistungszuwachs-Wirkungsgrad in der digitalen Modulationsart (CDMA) beeinträchtigt wird. Kurz gesagt bestand das grundlegende Problem darin, daß der Leistungszuwachs-Wirkungsgrad entweder in der analogen oder digitalen Betriebsart verschlechtert wurde.

ÜBERSICHT ÜBER DIE ERFINDUNG

Demzufolge besteht im Hinblick auf die oben beschriebenen Probleme, die mit dem Stand der Technik verbunden sind, ein prinzipielles Ziel der Erfindung darin, einen Leistungsverstärker für einen Sender mit einem einzigen exzellenten Leistungsverstärkerkreis anzugeben, der sowohl in der analogen als auch der digitalen Modulationsart betrieben werden kann und in der Lage ist, einen stark Leistungszuwachs-Wirkungsgrad in jeder dieser Betriebsarten zu erreichen.
Um diese und weitere verwandte Ziele zu erreichen, gibt die vorliegende Erfindung einen Leistungsverstärker für einen Funksender an, der sowohl in einer analogen als auch einer digitalen Modulationsart betrieben werden kann, wobei zwei Arten von Gleichstromspannungen erzeugt werden, die an einen einzigen Leistungsverstärkerkreis angelegt werden und eine dieser beiden Arten von Gleichstromspannungen wahlweise an einen Ausgangsanschluß eines Leistungsverstärkerelementes, das im Leistungsverstärkerkreis enthalten ist, in Übereinstimmung mit dem Betriebsarttyp angelegt wird, wodurch die Eingangs-/Ausgangscharakteristika des Leistungsverstärkerkreises gesteuert werden.
Insbesondere ist beim FDMA/TDMA-Dualbetriebart-System die erforderliche Wechselstrom-Ausgangsleistung unabhängig von dem Betriebsartunterschied zwischen der analogen und der digitalen Modulationsart konstant. Es ist erwünscht, daß die Eingangs-/Ausgangscharakteristika eine höhere Sättigungsleistung in der digitalen Modulationsart (TDMA) als in der analogen Modulationsart (FDMA) haben. Um dies zu realisieren, ist die Gleichstromspannung, die an den Leistungsverstärkerkreis in der TDMA-Betriebsart angelegt wird, höher eingestellt als die entsprechende Spannung in der FDMA-Betriebsart.
Andererseits ist beim FDMA/TDMA-Dualbetriebart-System, die erforderliche Wechselstrom-Ausgangsleistung, die in der digitalen Modulationsart (CDMA) erforderlich ist, deutlich geringer als jene, die in der analogen Modulationsart (FDMA) verlangt ist. Somit ist es wünschenswert, daß die Eingangs-/Ausgangscharakteristika eine niedrigere Sättigungsleistung in der digitalen Modulationsart (CDMA) als in der analogen Modulationsart (FDMA) haben. Um dies zu realisieren, ist die Gleichstromspannung, die an den Leistungsverstärkerkreis in der CDMA-Betriebsart angelegt wird, geringer eingestellt als die entsprechende Spannung in der FDMA- Betriebsart.
Demzufolge stellt die vorliegende Erfindung für das FDMA/TDMA-Dualbetriebssystem die Eingangs-/Ausgangscharakteristika (d. h. die Wechselstrom-Eingangsleistung gegenüber der Wechselstrom-Ausgangsleistung) des Leistungsverstärkerkreises derart ein, daß die Sättigungs-Ausgangsleistung in der TDMA-Betriebsart größer wird als jene in der FDMA-Betriebsart. Auf diese Weise wird es möglich, einen hohen Wirkungsgrad in der FDMA-Betriebsart zu erreichen, ohne daß weder die hohe Linearität noch der Hohe Wirkungsgrad in der TDMA-Betriebsart geopfert werden müssen. Gleichzeitig stellt die vorliegende Erfindung für das FDMA/CDMA- Dualbetriebssystem, die Eingangs-/Ausgangscharakteristika des Leistungsverstärkerkreises derart ein, daß die Sättigungs-Ausgangsleistung in der CDMA-Betriebsart geringer wird als jene in der FDMA-Betriebsart. Somit wird es möglich, sowohl eine hohe Linearität als auch einen hohen Wirkungsgrad in der CDMA-Betriebsart zu erreichen, ohne daß der hohe Wirkungsgrad in der FDMA-Betriebsart geopfert werden muß. Wie es oben beschrieben wurde, ändert die vorliegende Erfindung wahlweise die Gleichstromspannung, die an einen einzigen Leistungsverstärkerkreis angelegt wird, in Übereinstimmung mit dem Betriebsartenunterschied zwischen der analogen Modulationsart und der digitalen Modulationsart, so daß die Eingangs-/Ausgangscharakteristika des Leistungsverstärkerkreises immer optimiert werden können. Somit gibt die Erfindung einen exzellenten Leistungsverstärker für einen Sender an, der in der Lage ist, den Leistungszuwachs-Wirkungsgrad in jeder dieser beiden Modulationsarten zu realisieren.

KURZ BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die oben genannten und weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden mit der folgenden detaillierten Beschreibung deutlicher, die in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen gelesen werden sollte. In den Zeichnungen ist:
Fig. 1 ein Blockschaltbild, das eine Anordnung eines Leistungsverstärkers gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 2 ein Schaltungsdiagramm, das die detaillierte Anordnung einer Leistungsverstärkerschaltung aus Fig. 1 zeigt;
Fig. 3 ein Graph, der die Änderungen der Eingangs- /Ausgangscharakteristika und den Leistungszuwachs-Wirkungsgrad des Leistungsverstärkers aus Fig. 1 darstellt, die man durch Umschalten einer Gleichstrom-Vorspannung Vdd im Leistungsverstärkerkreis erhält;
Fig. 4 ein Blockschaltbild, das eine Anordnung eines Leistungsverstärkers gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 5 ein Graph, der die Änderungen der Eingangs- /Ausgangscharakteristika und den Leistungszuwachs-Wirkungsgrad des Leistungsverstärkers aus Fig. 4 darstellt, die man durch Umschalten einer Gleichstrom-Vorspannung Vdd im Leistungsverstärkerkreis erhält;
Fig. 6 ein Graph, der ein Beispiel für Eingangs-/Ausgangscharakteristika und einen Leistungszuwachs-Wirkungsgrad in Übereinstimmung mit einem herkömmlichen Leistungsverstärker zeigt; und
Fig. 7 ein Graph, der ein Beispiel für Eingangs-/Ausgangscharakteristika und einen Leistungszuwachs-Wirkungsgrad in Übereinstimmung mit einem weiteren herkömmlichen Leistungsverstärker darstellt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Im folgenden werden die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung in größerem Detail unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert.

(Erste Ausführungsform)

Fig. 1 ist ein Blockschaltbild, das die Anordnung eines Leistungsverstärkers gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt, der vorzugsweise für einen (drahtlosen) FDMA/TDMA-Dualbetrieb-Telefonsender verwendet wird. In Fig. 1 kennzeichnet ein Bezugszeichen 1 eine Positiv-Gleichspannungseinheit; ein Bezugsziechen 2 einen Schalter; ein Bezugszeichen 3 einen Mikroprozessor; ein Bezugszeichen 4 eine Negativ-Gleichspannungseinheit und ein Bezugszeichen 5 einen Leistungsverstärkerkreis.
Die Positiv-Gleichspannungseinheit 1 führt zwei Arten von Gleichspannungen mit 4,8 V bzw. 6,0 V zu. Insbesondere werden die 4,8 V durch vier seriell angeordnete Zellen einer Nickel-Cadmium-Batterie erzeugt, während die 6 V durch fünf seriell angeordnete Zellen der Nickel-Cadmium-Batterie erzeugt werden. Die Positiv- Gleichspannungseinheit 1, die diese beiden Arten der Gleichspannung erzeugt, kann durch einen Spannungsregelkreis ersetzt werden, der die gleiche Funktion hat.
Der Schalter dient als Wähleinrichtung zum Wählen einer der beiden Gleichspannungen, die von der Positiv-Gleichspannungseinheit 1 erzeugt werden.
Der Mikroprozessor 3 steuert den Schalter 2 in Übereinstimmung mit dem Programm und ermittelt eine bevorzugte Gleichspannung, die vom Schalter 2 gemäß dem Typ der Modulationsart gewählt werden soll. Insbesondere steuert der Mikro prozessor 3 den Schalter 2, um 4,8 V zu wählen, wenn die Modulationsart ein analoger Typ (d. h. FDMA) ist, und 6,0 V zu wählen, wenn die Modulationsart ein digitaler Typ (d. h. TDMA) ist.
Die Negativ-Gleichspannungseinheit 4 erzeugt eine Gleichstrom-Vorspannung Vgg von -3,6 V.
Der Leistungsverstärkerkreis 5 verstärkt HF-Signale. RFIN bezeichnet einen HF- Signal-Eingangsanschluß des Leistungsverstärkerkreises 5, während RFOUT einen HF-Signal-Ausgangsanschluß des Leistungsverstärkerkreises 5 kennzeichnet. Darüber hinaus verfügt der Leistungsverstärkerkreis 5 über einen Vdd-Anschluß, über den eine Gleichspannung (4,8 V oder 6,0 V) zugeführt wird, die durch den Schalter 2 gewählt wird, und über einen Vgg-Anschluß, über den die Gleichstrom- Vorspannung Vgg (-3,6 V) von der Negativ-Gleichspannungseinheit 4 zugeführt wird.
Fig. 2 ist ein Schaltungsdiagramm, das die detaillierte Anordnung des Leistungsverstärkerkreises 5 aus Fig. 1 zeigt. In Fig. 2 kennzeichnen die Bezugszeichen 11 und 12 Feldeffekttransistoren (FET); die Bezugszeichen 13-18 Mikrostreifenleitungen (d. h. Induktivitäten); C1-C5 Kondensatoren und R1-R4 Widerstände.
Die Gleichspannung, die durch den Vdd-Anschluß eintritt, wird Drainelektroden der Feldeffekttransistoren 11 und 12 über die Mikrostreifenleitungen 14 bzw. 17 zugeführt. Die Gleichstrom-Vorspannung, die durch den Vgg-Anschluß eintritt, bestimmt die Vorspannung der Gateelektroden der Feldeffekttransistoren 11 und 12. Ein zu bevorzugender Transistortyp, der sich für diese Feldeffekttransistoren 11 und 12 eignet, ist beispielsweise ein GaAs-MESFET, da er eine Verarbeitung von HF- Signalen von etwa 1 GHz erlaubt. Anstelle dessen ist es ebenso möglich, bipolare Transistoren, MOSFETs oder hetero-bipolare Transistoren (HBTs) zu verwenden, die die Verbindung zwischen heterogenen Materialien, wie etwa GaAS und AlGaAs nutzen.
Fig. 3 ist ein Graph, der die Änderungen der Eingangs-/Ausgangscharkteristika und des Leistungszuwachs-Wirkungsgrades des Leistungsverstärkers aus Fig. 1 zeigt, die man durch Schalten der Gleichspannung Vdd im Leistungsverstärkerkreis 5 erhält. In Übereinstimmung mit den Eingangs-/Ausgangscharkteristika (Punktlinie in Fig. 3) in der analogen Modulationsart (d. h. FDMA) ist seine Sättigungs-Ausgangsleistung 1,5 W. In Übereinstimmung mit den Eingangs- /Ausgangscharkteristika (Vollinie in Fig. 3) der digitalen Modulationsart (d. h. TDMA) beträgt seine Sättigungs-Ausgangsleistung 2,8 W. Durch Umschalten der Spannung, die dem Leistungsverstärkerkreis 5 zugeführt werden soll, erreicht der Leistungszuwachs-Wirkungsgrad etwa 60% für die FDMA-Batriebsart und etwa 40% der TDMA-Betriebsart, wenn die Ausgangsleistung 1,5 W beträgt.
Wie es oben erläutert wurde kann gemäß dieser Ausführungsform der Leistungszuwachs-Wirkungsgrad in der FDMA-Betriebsart um 20% im Vergleich zum herkömmlichen Beispiel von Fig. 6 verbessert werden. Dadurch ist der Effekt derart wirkungsvoll.

(Zweite Ausführungsform)

Fig. 4 ist ein Blockschaltbitd, das die Anordnung eines Leistungsverstärkers gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt und der vorzugsweise bei einem (drahtlosen) FDMA/CDMA-Dualbetrieb-Funktelefonsender Anwendung findet. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der Ausführungsform aus Fig. 1 dadurch, daß die Gleichspannungen, die von der Positiv- Gleichspannungseinheit 1 erzeugt werden, 3,6 V und 4,8 V betragen. Der Mikroprozessor 3 steuert den Schalter 2, um 4,8 V zu wählen, wenn der Typ der Modulationsart der analoge Typ (d. h. FDMA) ist, und um 3,6 V zu wählen, wenn der Typ der Modulationsart der digitale Typ (d. h. CDMA) ist. Die Negativ-Gleichspannungseinheit 4 und der Leistungsverstärkerkreis 5 haben denselben Aufbau, wie jene in der oben beschriebenen ersten Ausführungsform.
Fig. 5 ist ein Graph, der die Änderungen der Eingangs-/Ausgangscharkteristika und den Leistungszuwachs-Wirkungsgrad des Leistungsverstärkers aus Fig. 4 zeigt, die man durch Umschalten der Gleichspannung Vdd im Leistungsverstärkerkreis 5 erhält. In Übereinstimmung mit den Eingangs-/Ausgangscharkteristika (Punktlinie in Fig. 5) der analogen Modulationsart (d. h. FDMA), ist seine Sättigungs-Ausgangsleistung größer als jene der Eingangs-/Ausgangscharkteristika (Vollinie in Fig. 5) in der digitalen Modulationsart (d. h. CDMA). Durch Umschalten der Spannung, die dem Leistungsverstärkerkreis 5 zugeführt werden soll, erreicht der Leistungszuwachs-Wirkungsgrad etwa 60% für die FDMA-Betriebsart, wenn die Ausgangsleistung 1,5 W beträgt und etwa 40% für die CDMA-Betriebsart, wenn die Ausgangsleistung 0,5 W ist.
Wie es oben erläutert wurde, kann in Übereinstimmung mit dieser Ausführungsform der Leistungszuwachs-Wirkungsgrad in der CDMA-Betriebsart um 10% im Vergleich zum herkömmlichen Beispiel von Fig. 7 verbessert werden. Somit ist der Effekt derart wirkungsvoll.
Die Werte Vdd und Vgg, die bei den oben beschriebenen Ausführungsformen gewählt wurden, können in Übereinstimmung mit dem individuellen inneren Aufbau des Leistungsverstärkerkreises 5 variiert werden. Darüber hinaus kann die vorliegende Erfindung auf andere Vorrichtungen angewendet werden, wie etwa auf Leistungsverstärker von Funksendern, die für Datenübertragung bestimmt sind, im Gegensatz zu drahtlosen Telefonsendern, die für die Stimmübertragung bestimmt sind.
Die vorliegenden Ausführungsformen sind mit ihrer Beschreibung als Beispiel und nicht als Einschränkung gedacht, da der Geltungsbereich der Erfindung durch die anhängenden Ansprüche und nicht durch die vorangehende Beschreibung definiert ist, wobei alle Änderungen, die in den Geist die und Grenzen der Ansprüche oder Äquivalente dieser Gedanken und Grenzen fallen, somit Bestandteil der Ansprüche sein sollen.

Claims

1. Leistungsverstärker für die Verwendung in einem Funksender, der sowohl in einer analogen Modulationsart als auch in einer digitalen Modulationsart arbeiten kann, enthaltend:

eine Stromversorgungsschaltung (1) zum Erzeugen zweier Arten von Gleichspannungen;

einen Umschaltkreis (2) zum Wählen einer der beiden Arten von Gleichspannungen, die mit der Stromversorgungsschaltung (1) erzeugt werden;

einen Steuerkreis (3) zum Steuern des Umschaltkreises (2) in Übereinstimmung mit einem Typ der Modulationsart; und

einen einzelnen Leistungsverstärkerkreis (5) mit einem Leistungsverstärkerelement (12) zum Verstärken von Hochfrequenzsignalen durch Anlegen der Gleichspannung, die durch den Schaltkreis (3) gewählt wird, als eine Stromquellen-Spannung an einen Ausgangsanschluß des Leistungsverstärkerelementes (12).

2. Leistungsverstärker nach Anspruch 1, bei dem der Leistungsverstärkerkreis (5) für einen drahtlosen Telefonsender verwendet wird.

3. Leistungsverstärker nach Anspruch 1, bei dem der Umschaltkreis (2) eine höhere Gleichspannung, die als Stromquellen-Spannung an den Ausgangsanschluß des Leistungsverstärkerelementes (12) des Leistungsverstärkerkreises (5) angelegt werden soll, in der digitalen Modulationsart wählt, während er eine niedrigere Gleichspannung in der analogen Modulationsart wählt.

4. Leistungsverstärker nach Anspruch 3, bei dem ein Frequenzmultiplex (FDMA) als Zugriffssystem für die analoge Modulationsart verwendet wird, während ein Zeitmultiplexsystem (TDMA) als Zugriffssystem für die digitale Modulationsart verwendet wird.

5. Leistungsverstärker nach Anspruch 1, bei dem der Umschaltkreis (2) eine niedrigere Gleichspannung, die als Stromquellen-Spannung an den Ausgangsanschluß des Leistungsverstärkerelementes (12) des Leistungsverstärkerkreises (5) angelegt werden soll, in der digitalen Modulationsart wählt, während er eine höhere Gleichspannung in der analogen Modulationsart wählt.

6. Leistungsverstärker nach Anspruch 5, bei dem ein Frequenzmultiplexsystem (FDMA) als Zugriffssystem für die analoge Modulationsart verwendet wird, während ein Kodemultiplexsystem (CDMA) als Zugriffssystem für die digitale Modulationsart verwendet wird.

7. Verstärkungsverfahren zum Verstärken von Hochfrequenzsignalen in einem Leistungsverstärkerkreis, der in einem Funksender zur Anwendung kommt, der sowohl in einer analogen Modulationsart als auch in einer digitalen Modulationsart arbeiten kann, enthaltend folgende Schritte:

Erzeugung zweier Arten von Gleichspannungen, die als Stromquellen- Spannung an den Ausgangsanschluß eines Leistungsverstärkerelementes des Leistungsverstärkerkreises angelegt werden soll; und

Auswählen einer der beiden Arten von Gleichspannungen in Übereinstimmung mit einer Betriebsart, wodurch die Eingangs-/Ausgangscharakteristika des Leistungsverstärkerkreises (5) gesteuert werden.

8. Verstärkungsverfahren nach Anspruch 7, bei dem der Leistungsverstärkerkreis für einen drahtlosen Telefonsender verwendet wird.