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JP2006270923A - Power amplifier and polar modulating system - Google Patents

Power amplifier and polar modulating system Download PDF

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JP2006270923A
JP2006270923A JP2006015570A JP2006015570A JP2006270923A JP 2006270923 A JP2006270923 A JP 2006270923A JP 2006015570 A JP2006015570 A JP 2006015570A JP 2006015570 A JP2006015570 A JP 2006015570A JP 2006270923 A JP2006270923 A JP 2006270923A
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JP
Japan
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power amplifier
output
amplifying
input
signal
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Application number
JP2006015570A
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Japanese (ja)
Inventor
Yuji Sato
雄司 佐藤
Kunihiko Kanazawa
邦彦 金澤
Kazuki Tatsuoka
一樹 立岡
Shingo Matsuda
慎吾 松田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power amplifier and polar modulation system that ensure maximum efficiency in outputting signals at multiple power levels. <P>SOLUTION: This power amplifier 100 is designed for use by communication devices that enable communication in multiple transmission modes of different power levels and comprises an input terminal 1 for signal input, a post-stage amplifier 2 that amplifies the signal input to the input terminal 1 to a signal at the first power level and a post-stage amplifier 3 that amplifies the signal input to the terminal 1 to the signal at the second power level different from the first power level. When either of the post-stage amplifiers 2 or 3 is turned on, the other amplifier is turned off. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、電力増幅器およびポーラー変調システムに関し、特に、電力レベルの異なる複数の伝送モードで通信する通信機器に用いられる電力増幅器に関する。   The present invention relates to a power amplifier and a polar modulation system, and more particularly to a power amplifier used in communication equipment that communicates in a plurality of transmission modes having different power levels.

無線通信システムにおいて、異なる変調フォーマットに対応した無線通信機器が求められている。例えば、TDMAおよびCDMA動作モードに対応した携帯電話機等である。   In a wireless communication system, there is a need for a wireless communication device that supports different modulation formats. For example, a mobile phone or the like that supports TDMA and CDMA operation modes.

変調フォーマットが異なると、使用される電力レベル等が異なる。よって、無線通信機器の電力増幅器は、各変調フォーマットに対応した電力レベルの信号を効率よく増幅する必要がある。異なる変調フォーマットに対応した電力増幅器として、電力増幅器の出力インピーダンスを変更する方法が知られている(例えば、特開2001−251202号公報を参照。)。   Different modulation formats have different power levels used. Therefore, a power amplifier of a wireless communication device needs to efficiently amplify a signal having a power level corresponding to each modulation format. As a power amplifier corresponding to a different modulation format, a method of changing the output impedance of the power amplifier is known (see, for example, JP-A-2001-251202).

図12は、特許文献1記載の電力増幅器の構成を示すブロック図である。
図12に示す電力増幅器は、電源およびバイアス制御部24と、線形電力増幅器25と、マイクロプロセッサ26と、変調フォーマットスイッチ27と、制御部28と、負荷29とを備える。
FIG. 12 is a block diagram showing the configuration of the power amplifier described in Patent Document 1. In FIG.
The power amplifier shown in FIG. 12 includes a power source and bias control unit 24, a linear power amplifier 25, a microprocessor 26, a modulation format switch 27, a control unit 28, and a load 29.

この構成により、線形電力増幅器25の出力から見たインピーダンスをCDMA(Code Division Multiple Access)、TDMA(Time Division Multiple Access)等のシステム(伝送方式)に応じて変調フォーマットスイッチ27を切り替えることにより、線形電力増幅器25の効率および/または線形性を高めることができる。
特開2001−251202号公報
With this configuration, the impedance viewed from the output of the linear power amplifier 25 is switched by switching the modulation format switch 27 in accordance with a system (transmission method) such as CDMA (Code Division Multiple Access), TDMA (Time Division Multiple Access), etc. The efficiency and / or linearity of the power amplifier 25 can be increased.
JP 2001-251202 A

従来の電力増幅器は、電力増幅器の出力から見たインピーダンスをシステムに応じてスイッチを用いて切り替える構成となっている。そのため、システムにより所望の出力電力が異なる場合、所望の出力電力を得ようとするとすべてのシステムで同一の増幅部を用いるため、システムに応じた最大効率を引き出すことは難しいという問題がある。   The conventional power amplifier is configured to switch the impedance viewed from the output of the power amplifier using a switch according to the system. Therefore, when the desired output power differs depending on the system, the same amplification unit is used in all the systems to obtain the desired output power, so that there is a problem that it is difficult to obtain the maximum efficiency according to the system.

例えば、電力増幅し、電力レベルが大きい信号と電力レベルが小さい信号とを出力する場合を説明する。この場合、線形電力増幅器25は、二つの電力の信号を出力するために、電力レベルが大きい信号の増幅に対応できる能力を有するよう構成される。電力レベルが大きい信号を出力する場合には、変調フォーマットスイッチ27により、線形電力増幅器25の出力インピーダンスと同程度のインピーダンスを選択することにより、線形電力増幅器25の効率を最適化することができる。一方、電力レベルが小さい信号を出力する場合には、変調フォーマットスイッチ27により、インピーダンスを増加させることで、効率をあげることができる。しかしながら、線形電力増幅器25の能力は、出力電力が大きい場合に最適化されているため、出力電力が小さい場合に最適な効率を得ることはできない。すなわち、従来の電力増幅器はシステムに応じた最大効率を引き出すことが難しいという問題がある。   For example, a case where power amplification is performed and a signal having a high power level and a signal having a low power level are output will be described. In this case, the linear power amplifier 25 is configured to have an ability to cope with amplification of a signal having a large power level in order to output a signal of two powers. When outputting a signal with a high power level, the efficiency of the linear power amplifier 25 can be optimized by selecting an impedance comparable to the output impedance of the linear power amplifier 25 by the modulation format switch 27. On the other hand, when a signal with a low power level is output, the efficiency can be increased by increasing the impedance by the modulation format switch 27. However, since the capability of the linear power amplifier 25 is optimized when the output power is large, optimal efficiency cannot be obtained when the output power is small. That is, the conventional power amplifier has a problem that it is difficult to extract the maximum efficiency according to the system.

上記課題を解決するため本発明は、複数の電力レベルの信号を出力する場合において最大効率を引き出すことができる電力増幅器およびポーラー変調システムを提供することを目的とする。   In order to solve the above-described problems, an object of the present invention is to provide a power amplifier and a polar modulation system that can extract the maximum efficiency when outputting signals of a plurality of power levels.

上記目的を達成するために、本発明に係る電力増幅器は、電力レベルの異なる複数の伝送モードで通信する通信機器に用いられる電力増幅器であって、信号が入力される入力端子と、前記入力端子に入力された信号を第1の電力レベルの信号に増幅する第1の増幅手段と、前記入力端子に入力された信号を前記第1の電力レベルと異なる第2の電力レベルの信号に増幅する第2の増幅手段とを備え、前記第1の増幅手段および前記第2の増幅手段の一方がONされた時、他方がOFFされる。ここで、伝送モードとは、送受信に用いる信号の形式を意味する。例えば、異なる伝送モードとは、伝送方式(例えば、CDMAおよびTDMA等。)が異なる場合、および、同一の伝送方式において送受信に用いる信号の電力レベルが異なる場合等を意味する。   In order to achieve the above object, a power amplifier according to the present invention is a power amplifier used in a communication device that communicates in a plurality of transmission modes having different power levels, the input terminal receiving a signal, and the input terminal And amplifying the signal input to the input terminal to a signal having a second power level different from the first power level. Second amplifying means, and when one of the first amplifying means and the second amplifying means is turned on, the other is turned off. Here, the transmission mode means a signal format used for transmission / reception. For example, different transmission modes mean different transmission modes (for example, CDMA and TDMA), and different signal power levels used for transmission and reception in the same transmission mode.

この構成によれば、本発明に係る電力増幅器は、出力する信号の電力レベルに応じ、使用する増幅手段を切り替えることができる。よって、本発明に係る電力増幅器は、各増幅手段を出力する信号の電力レベルに最適化することで、複数の電力レベルの信号を出力する場合において最大効率を引き出すことができる。   According to this configuration, the power amplifier according to the present invention can switch the amplifying means to be used according to the power level of the output signal. Therefore, the power amplifier according to the present invention can draw out the maximum efficiency when outputting signals of a plurality of power levels by optimizing the power level of the signal output from each amplification means.

また、前記第1の増幅手段および前記第2の増幅手段は、非線形増幅動作し、前記第1の増幅手段および前記第2の増幅手段は、印加される電源電圧を制御されることにより所望の電力レベルの信号を出力してもよい。   The first amplifying means and the second amplifying means operate in a non-linear amplification operation, and the first amplifying means and the second amplifying means are controlled by controlling the power supply voltage to be applied. A power level signal may be output.

この構成によれば、本発明に係る電力増幅器は、設計段階において、線形性を考慮せずに設計を行うことができる。すなわち、容易に電力増幅器の設計を行うことができる。   According to this configuration, the power amplifier according to the present invention can be designed without considering linearity at the design stage. That is, the power amplifier can be easily designed.

また、前記第1の増幅手段および前記第2の増幅手段のうち少なくとも一方は、複数段の増幅手段によって構成されてもよい。   Further, at least one of the first amplifying means and the second amplifying means may be constituted by a plurality of stages of amplifying means.

この構成によれば、第1の増幅手段および第2の増幅手段のうち少なくとも一方は、出力電力の最大値を高くすることができる。また、出力電力の可変幅を広くすることができる。   According to this configuration, at least one of the first amplification unit and the second amplification unit can increase the maximum value of the output power. In addition, the variable range of output power can be widened.

また、前記電力増幅器は、さらに、前記第1の増幅手段により増幅された信号を出力する第1の出力端子と、前記第2の増幅手段により増幅された信号を出力する第2の出力端子とを備えてもよい。   The power amplifier further includes a first output terminal that outputs the signal amplified by the first amplification means, and a second output terminal that outputs the signal amplified by the second amplification means. May be provided.

この構成によれば、第1の増幅手段および第2の増幅手段が出力する信号を、それぞれ異なる出力端子に出力することができる。   According to this configuration, signals output from the first amplifying unit and the second amplifying unit can be output to different output terminals.

また、前記電力増幅器は、さらに、前記第1の増幅手段および前記第2の増幅手段により増幅された信号を出力する出力端子を備えてもよい。   The power amplifier may further include an output terminal that outputs a signal amplified by the first amplification unit and the second amplification unit.

この構成によれば、一つの出力端子に、第1の増幅手段および第2の増幅手段が増幅した信号を出力する。   According to this configuration, the signal amplified by the first amplifying unit and the second amplifying unit is output to one output terminal.

また、前記電力増幅器は、さらに、前記第2の増幅手段の出力と前記出力端子との間に接続される第1のスイッチを備え、前記第1の増幅手段の出力は、前記出力端子と接続され、前記第1の増幅手段がONの時には、前記第1のスイッチはOFFし、前記第2の増幅手段がONの時には、前記第1のスイッチはONしてもよい。   The power amplifier further includes a first switch connected between the output of the second amplification means and the output terminal, and the output of the first amplification means is connected to the output terminal. The first switch may be turned off when the first amplifying means is on, and the first switch may be turned on when the second amplifying means is on.

この構成によれば、第1の増幅手段を使用する場合に、第2の増幅手段の出力負荷の影響を低減することができる。また、第1の増幅手段を使用する場合に、第1の増幅手段により増幅された信号が、第2の増幅手段の出力から第1の増幅手段の入力に回り込むことを防止することができる。さらに、第1の増幅手段の出力は、スイッチを介さず出力端子に接続されているので、第2の増幅手段の出力経路に比べ、通過損失を小さくすることができる。   According to this configuration, when the first amplifying unit is used, the influence of the output load of the second amplifying unit can be reduced. Further, when the first amplifying means is used, it is possible to prevent the signal amplified by the first amplifying means from flowing from the output of the second amplifying means to the input of the first amplifying means. Further, since the output of the first amplifying means is connected to the output terminal without passing through the switch, the passage loss can be reduced as compared with the output path of the second amplifying means.

また、前記電力増幅器は、さらに、前記第1の増幅手段の出力および前記第2の増幅手段の出力と前記出力端子との間に接続される第1のスイッチを備え、前記第1のスイッチにより、前記第1の増幅手段の出力および前記第2の増幅手段の出力のいずれか一方と、前記出力端子とが接続されてもよい。   The power amplifier further includes a first switch connected between the output of the first amplifying unit and the output of the second amplifying unit and the output terminal, and the first switch Any one of the output of the first amplifying means and the output of the second amplifying means may be connected to the output terminal.

この構成によれば、第1の増幅手段を使用する場合に、第2の増幅手段の出力負荷の影響を低減することができる。また、第2の増幅手段を使用する場合に、第1の増幅手段の出力負荷の影響を低減することができる。   According to this configuration, when the first amplifying unit is used, the influence of the output load of the second amplifying unit can be reduced. Further, when the second amplifying means is used, the influence of the output load of the first amplifying means can be reduced.

また、前記電力増幅器は、さらに、前記入力端子と、前記第1の増幅手段の入力および第2の増幅手段の入力のうち少なくとも一方との間に接続される第2のスイッチを備えてもよい。   The power amplifier may further include a second switch connected between the input terminal and at least one of the input of the first amplifying unit and the input of the second amplifying unit. .

この構成によれば、第1の増幅手段および第2の増幅手段のいずれか一方を使用する場合に、他方の入力負荷の影響を低減することができる。   According to this configuration, when one of the first amplifying unit and the second amplifying unit is used, the influence of the other input load can be reduced.

また、前記電力増幅器は、さらに、前記第1の増幅手段または前記第2の増幅手段により増幅された信号を出力する出力端子と、前記入力端子のインピーダンスと前記第1の増幅手段の入力インピーダンスとのインピーダンス整合を行う第1の入力整合手段と、前記入力端子のインピーダンスと前記第2の増幅手段の入力インピーダンスとのインピーダンス整合を行う第2の入力整合手段と、前記第1の増幅手段の出力インピーダンスと前記出力端子のインピーダンスとのインピーダンス整合を行う第1の出力整合手段と、前記第2の増幅手段の出力インピーダンスと前記出力端子のインピーダンスとのインピーダンス整合を行う第2の出力整合手段とを備えてもよい。   The power amplifier further includes an output terminal that outputs a signal amplified by the first amplification unit or the second amplification unit, an impedance of the input terminal, and an input impedance of the first amplification unit. First input matching means for impedance matching, second input matching means for impedance matching between the impedance of the input terminal and the input impedance of the second amplifying means, and the output of the first amplifying means First output matching means for performing impedance matching between the impedance and the impedance of the output terminal; and second output matching means for performing impedance matching between the output impedance of the second amplification means and the impedance of the output terminal. You may prepare.

この構成によれば、本発明に係る電力増幅器は、第1の増幅手段および第2の増幅手段の入出力のインピーダンス整合を行うことができる。よって、伝送効率を最適化することができる。   According to this configuration, the power amplifier according to the present invention can perform impedance matching between the input and output of the first amplifying unit and the second amplifying unit. Thus, transmission efficiency can be optimized.

また、前記第1の増幅手段の入力インピーダンスは、前記第2の増幅手段の入力インピーダンスと異なり、前記第1の増幅手段の出力インピーダンスは、前記第2の増幅手段の出力インピーダンスと異なってもよい。   The input impedance of the first amplifying means may be different from the input impedance of the second amplifying means, and the output impedance of the first amplifying means may be different from the output impedance of the second amplifying means. .

この構成によれば、第1の増幅手段および第2の増幅手段は、電力レベルの異なる信号をそれぞれ最大効率で増幅することができる。   According to this configuration, the first amplifying unit and the second amplifying unit can amplify signals having different power levels with maximum efficiency.

また、前記第1の増幅手段および前記第2の増幅手段は、バイポーラトランジスタまたは電界効果トランジスタにより構成され、前記第1の増幅手段および前記第2の増幅手段は、前記バイポーラトランジスタのベース電圧または、電界効果トランジスタのゲート電圧によりONとOFFとを制御されてもよい。   Further, the first amplifying means and the second amplifying means are constituted by bipolar transistors or field effect transistors, and the first amplifying means and the second amplifying means are the base voltage of the bipolar transistor or ON and OFF may be controlled by the gate voltage of the field effect transistor.

この構成によれば、バイポーラトランジスタのベース電圧、または、電界効果トランジスタのゲート電圧を制御することで、第1の増幅手段および第2の増幅手段のON/OFFを切り替えることができる。   According to this configuration, the first amplifying unit and the second amplifying unit can be switched ON / OFF by controlling the base voltage of the bipolar transistor or the gate voltage of the field effect transistor.

また、前記第1の増幅手段および前記第2の増幅手段は、それぞれ前記バイポーラトランジスタのベース電圧または、電界効果トランジスタのゲート電圧の制御端子を備えてもよい。   The first amplifying unit and the second amplifying unit may each include a control terminal for a base voltage of the bipolar transistor or a gate voltage of the field effect transistor.

この構成によれば、第1の増幅手段および第2の増幅手段が備える制御端子に印加する電圧を制御することで、第1の増幅手段および第2の増幅手段のON/OFFを切り替えることができる。   According to this configuration, ON / OFF of the first amplifying means and the second amplifying means can be switched by controlling the voltage applied to the control terminal provided in the first amplifying means and the second amplifying means. it can.

また、前記電力増幅器は、さらに、前記入力端子と前記第1の増幅手段および前記第2の増幅手段の入力との間に形成される第3の増幅手段を備えてもよい。   The power amplifier may further include a third amplifying unit formed between the input terminal and the inputs of the first amplifying unit and the second amplifying unit.

この構成によれば、本発明に係る電力増幅器は、第1の増幅手段および第2の増幅手段の前段に第3の増幅手段を備えることで、出力電力の最大値を高くすることができる。また、出力電力の可変幅を広くすることができる。さらに、第3の増幅手段を共通で用いることで、回路規模を小さくすることができる。   According to this configuration, the power amplifier according to the present invention includes the third amplifying means before the first amplifying means and the second amplifying means, so that the maximum value of the output power can be increased. In addition, the variable range of output power can be widened. Furthermore, the circuit scale can be reduced by using the third amplifying means in common.

また、前記第1の電力増幅器および前記第2の電力増幅器は、同一の伝送方式に用いられる信号を増幅してもよい。   Further, the first power amplifier and the second power amplifier may amplify signals used for the same transmission method.

この構成によれば、本発明に係る電力増幅器は、同一の伝送方式に用いられ電力レベルの異なる信号を出力する場合において最大効率を引き出すことができる。   According to this configuration, the power amplifier according to the present invention can bring out the maximum efficiency when outputting signals having different power levels that are used in the same transmission method.

また、前記電力増幅器は、前記第1の増幅手段および前記第2の増幅手段を含み、前記入力端子に入力された信号をそれぞれ異なる電力レベルの信号に増幅する複数の増幅手段を備え、前記複数の増幅手段のうち一つがONした時、他の増幅手段はOFFしてもよい。   The power amplifier includes the first amplifying unit and the second amplifying unit, and includes a plurality of amplifying units that amplify the signals input to the input terminals into signals having different power levels. When one of the amplification means is turned on, the other amplification means may be turned off.

この構成によれば、各増幅手段を出力する信号の信号レベルに最適化することで、複数の電力レベルの信号を出力する場合において最大効率を引き出すことができる。   According to this configuration, by optimizing the signal level of the signal output from each amplifying unit, the maximum efficiency can be obtained when a signal having a plurality of power levels is output.

また、本発明に係るポーラー変調システムは、IQ信号より位相情報と振幅情報とを分離し、出力するRFICと、前記振幅情報に応じた電圧を出力する電源回路と、前記位相情報が前記入力端子に入力され、前記電源回路が出力する電圧が電源電圧として入力される前記電力増幅器とを備える。   The polar modulation system according to the present invention includes an RFIC that separates and outputs phase information and amplitude information from an IQ signal, a power supply circuit that outputs a voltage corresponding to the amplitude information, and the phase information is the input terminal. And the power amplifier to which a voltage output from the power supply circuit is input as a power supply voltage.

この構成によれば、出力する信号の電力レベルに応じ、使用する増幅手段を切り替えることができる。よって、本発明に係るポーラー変調システムは、各増幅手段を出力する信号の信号レベルに最適化することで、複数の信号レベルの信号を出力する場合において最大効率を引き出すことができる。   According to this configuration, the amplification means to be used can be switched according to the power level of the output signal. Therefore, the polar modulation system according to the present invention can optimize the signal level of the signal output from each amplifying means, and can extract the maximum efficiency when outputting a signal having a plurality of signal levels.

また、本発明に係る制御方法は、電力レベルの異なる複数の信号で通信する通信機器に用いられる電力増幅器の制御方法であって、同一の信号を異なる電力レベルの信号に増幅する2つの増幅手段のいずれか一方をONする。   The control method according to the present invention is a method for controlling a power amplifier used in a communication device that communicates with a plurality of signals having different power levels, and amplifies the same signal into signals having different power levels. Turn on one of these.

これにより、本発明に係る電力増幅器の制御方法は、出力する信号の電力レベルに応じ、使用する増幅手段を切り替えることができる。よって、本発明に係る電力増幅器の制御方法は、各増幅手段を出力する信号の電力レベルに最適化することで、複数の電力レベルの信号を出力する場合において最大効率を引き出すことができる。   Thereby, the control method of the power amplifier according to the present invention can switch the amplification means to be used according to the power level of the output signal. Therefore, the power amplifier control method according to the present invention can optimize the power level of the signal output from each amplifying unit, and thereby draw the maximum efficiency when outputting signals of a plurality of power levels.

このように、本発明は、このような電力増幅器として実現することができるだけでなく、電力増幅器に含まれる特徴的な手段をステップとする電力増幅器の制御方法として実現することもできる。   Thus, the present invention can be realized not only as such a power amplifier, but also as a power amplifier control method using characteristic means included in the power amplifier as a step.

本発明は、複数の電力レベルの信号を出力する場合において最大効率を引き出すことができる電力増幅器およびポーラー変調システムを提供することができる。   The present invention can provide a power amplifier and a polar modulation system that can extract the maximum efficiency when outputting signals of a plurality of power levels.

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。   The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.

(実施の形態1)
本発明の実施の形態1における電力増幅器について、図1および図2を参照しながら説明する。実施の形態1における電力増幅器は、各システムに最適化された複数の増幅部を設けることで、各システムにおける最大効率を引き出すことができる。
(Embodiment 1)
A power amplifier according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIGS. The power amplifier according to the first embodiment can bring out the maximum efficiency in each system by providing a plurality of amplifiers optimized for each system.

図1は、本発明の実施の形態1における電力増幅器のブロック図であり、図2は、図1の各ブロックを構成する素子で示した回路図である。図1に示すように、電力増幅器100は、入力端子1と、後段増幅部2および3と、出力端子4および5とを備える。電力増幅器100は、入力端子1に入力された信号を増幅し、出力端子4または出力端子5に出力する。任意の周波数の信号が入力端子1に入力され、その出力は2つに分岐される。分岐の一方は、後段増幅部2の入力に接続され、他方は、後段増幅部3の入力に接続される。後段増幅部2の出力は出力端子4に接続され、後段増幅部3の出力は出力端子5に接続される。また、出力端子4には、高電力レベルの信号が出力され、出力端子5には、低電力レベルの信号が出力されるとする。   FIG. 1 is a block diagram of a power amplifier according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 2 is a circuit diagram showing elements constituting each block of FIG. As shown in FIG. 1, the power amplifier 100 includes an input terminal 1, rear stage amplification units 2 and 3, and output terminals 4 and 5. The power amplifier 100 amplifies the signal input to the input terminal 1 and outputs it to the output terminal 4 or the output terminal 5. A signal having an arbitrary frequency is input to the input terminal 1 and its output is branched into two. One of the branches is connected to the input of the post-stage amplification unit 2, and the other is connected to the input of the post-stage amplification unit 3. The output of the post-stage amplifier 2 is connected to the output terminal 4, and the output of the post-stage amplifier 3 is connected to the output terminal 5. Further, it is assumed that a high power level signal is output to the output terminal 4 and a low power level signal is output to the output terminal 5.

後段増幅部2は、入力端子1に入力された信号を高電力レベルの信号に増幅する。後段増幅部2は、高電力信号の増幅に最適化されており、Vref1端子の信号に応じ、ON/OFFが切り替えられる。   The post-amplifier 2 amplifies the signal input to the input terminal 1 to a high power level signal. The post-amplifier 2 is optimized for amplifying a high-power signal, and is switched on / off according to the signal at the Vref1 terminal.

後段増幅部3は、入力端子1に入力された信号を後段増幅部2が出力する信号の電力レベルとは異なる低電力レベルの信号に増幅する。後段増幅部3は、低電力信号の増幅に最適化されており、Vref2端子の信号に応じ、ON/OFFが切り替えられる。また、後段増幅部2および後段増幅部3の一方がONされた時、他方がOFFされる。   The post-amplifier 3 amplifies the signal input to the input terminal 1 to a signal having a low power level different from the power level of the signal output from the post-amplifier 2. The post-amplifier 3 is optimized for amplification of a low-power signal, and is switched on / off according to the signal at the Vref2 terminal. Further, when one of the rear amplification unit 2 and the rear amplification unit 3 is turned on, the other is turned off.

入力端子1に高電力用の信号が入力された場合には、後段増幅部2はONし、後段増幅部3はOFFする。よって、入力端子1に高電力用の信号が入力された場合には、後段増幅部2は、入力端子1に入力された信号を増幅し出力端子4に出力する。   When a high power signal is input to the input terminal 1, the rear amplification unit 2 is turned on and the rear amplification unit 3 is turned off. Therefore, when a high power signal is input to the input terminal 1, the post-amplifier 2 amplifies the signal input to the input terminal 1 and outputs the amplified signal to the output terminal 4.

入力端子1に低電力用の信号が入力された場合には、後段増幅部2はOFFし、後段増幅部3はONする。よって、入力端子1に低電力用の信号が入力された場合には、後段増幅部3は、入力端子1に入力された信号を増幅し出力端子5に出力する。   When a low power signal is input to the input terminal 1, the rear amplification unit 2 is turned off and the rear amplification unit 3 is turned on. Therefore, when a low power signal is input to the input terminal 1, the post-amplifier 3 amplifies the signal input to the input terminal 1 and outputs the amplified signal to the output terminal 5.

出力端子4および出力端子5には、例えば、アンテナが接続される。
図2に図1のブロック図の具体的な回路図を示す。図2において入力端子1の出力は2つに分岐され、一方は、整合回路6を介して、トランジスタTr1のベースに接続される。以下、トランジスタにはすべて高周波用のバイポーラトランジスタを用いるものとする。なお、トランジスタをバイポーラトランジスタをとしているが、電界効果トランジスタを用いても良い。
For example, an antenna is connected to the output terminal 4 and the output terminal 5.
FIG. 2 shows a specific circuit diagram of the block diagram of FIG. In FIG. 2, the output of the input terminal 1 is branched into two, and one is connected to the base of the transistor Tr <b> 1 via the matching circuit 6. Hereinafter, high-frequency bipolar transistors are used for all transistors. Although the transistor is a bipolar transistor, a field effect transistor may be used.

整合回路6は、コンデンサC1と、コンデンサC2と、インダクタL1と、コンデンサC3とを備える。整合回路6は、入力端子1に接続される回路または配線等のインピーダンスと後段増幅部2の入力インピーダンスとのインピーダンス整合を行う。例えば、入力端子1にインピーダンス50Ωの配線が接続され、後段増幅部2の入力インピーダンスが3Ωであるとすると、整合回路6は、インピーダンス50Ωから3Ωへのインピーダンス変換を行う。   The matching circuit 6 includes a capacitor C1, a capacitor C2, an inductor L1, and a capacitor C3. The matching circuit 6 performs impedance matching between the impedance of a circuit or wiring connected to the input terminal 1 and the input impedance of the post-stage amplifier 2. For example, if a wiring with an impedance of 50Ω is connected to the input terminal 1 and the input impedance of the post-stage amplifier 2 is 3Ω, the matching circuit 6 performs impedance conversion from an impedance of 50Ω to 3Ω.

後段増幅部2は、トランジスタTr1と、抵抗R1と、コンデンサC4とインダクタL2とを備える。トランジスタTr1は、エミッタが接地され、ベースには外部からシステムのモード信号に応じた電圧Vref1が抵抗R1を介してバイアス電圧として印加され、コレクタには電圧VccがコンデンサC4でバイパスされ、負荷のインダクタL2を介して電圧が印加される。後段増幅部2は、トランジスタTr1のベース電圧によりONとOFFとを制御される。すなわち、後段増幅部2は、Vref1にトランジスタTr1がONする電圧が印加されるとONし、Vref1に0Vが印加またはGNDと接地されることでOFFする。後段増幅部2は、ON状態(Vref1にトランジスタTr1がONする電圧が印加されている状態)では、整合回路6によりインピーダンス整合された信号を増幅し、整合回路8に出力する。   The post-stage amplifying unit 2 includes a transistor Tr1, a resistor R1, a capacitor C4, and an inductor L2. In the transistor Tr1, an emitter is grounded, a voltage Vref1 corresponding to a system mode signal from the outside is applied to the base as a bias voltage via a resistor R1, a voltage Vcc is bypassed by a capacitor C4 to a collector, and a load inductor A voltage is applied through L2. The post-amplifier 2 is controlled to be turned on and off by the base voltage of the transistor Tr1. That is, the post-amplifier 2 is turned on when a voltage for turning on the transistor Tr1 is applied to Vref1, and turned off when 0V is applied to Vref1 or grounded to GND. The post-amplifier 2 amplifies the impedance-matched signal by the matching circuit 6 and outputs the amplified signal to the matching circuit 8 in the ON state (a state in which the voltage for turning on the transistor Tr1 is applied to Vref1).

整合回路8は、コンデンサC5とコンデンサC6とインダクタL3とコンデンサC7とを備える。整合回路8は、後段増幅部2の出力インピーダンスと出力端子4に接続される回路または配線等(例えば、アンテナ等。)のインピーダンスとのインピーダンス整合を行う。例えば、後段増幅部2の出力インピーダンスが3Ωであり、出力端子4に接続されるアンテナのインピーダンスが50Ωであるとすると、整合回路8は、インピーダンス3Ωから50Ωへのインピーダンス変換を行う。   The matching circuit 8 includes a capacitor C5, a capacitor C6, an inductor L3, and a capacitor C7. The matching circuit 8 performs impedance matching between the output impedance of the post-amplifier 2 and the impedance of a circuit or wiring connected to the output terminal 4 (for example, an antenna). For example, if the output impedance of the post-amplifier 2 is 3Ω and the impedance of the antenna connected to the output terminal 4 is 50Ω, the matching circuit 8 performs impedance conversion from impedance 3Ω to 50Ω.

入力端子1の出力を分岐した他方は、整合回路7を介して、トランジスタTr2のベースに接続される。   The other branched output of the input terminal 1 is connected to the base of the transistor Tr2 via the matching circuit 7.

整合回路7は、コンデンサC8と、コンデンサC9と、インダクタL4と、コンデンサC10とを備える。整合回路7は、入力端子1に接続される回路または配線等のインピーダンスと後段増幅部3の入力インピーダンスとのインピーダンス整合を行う。後段増幅手部2と後段増幅部3とは、異なる電力レベルの信号に最適化されているので、入力インピーダンスは異なる。例えば、入力端子1にインピーダンス50Ωの配線が接続され、後段増幅部3の入力インピーダンスが7Ωであるとすると、整合回路7は、インピーダンス50Ωから7Ωへのインピーダンス変換を行う。   The matching circuit 7 includes a capacitor C8, a capacitor C9, an inductor L4, and a capacitor C10. The matching circuit 7 performs impedance matching between the impedance of a circuit or wiring connected to the input terminal 1 and the input impedance of the post-amplifier 3. Since the rear amplification unit 2 and the rear amplification unit 3 are optimized for signals having different power levels, the input impedances are different. For example, if a wiring with an impedance of 50Ω is connected to the input terminal 1 and the input impedance of the post-amplifier 3 is 7Ω, the matching circuit 7 performs impedance conversion from impedance 50Ω to 7Ω.

後段増幅部3は、トランジスタTr2と、抵抗R2と、コンデンサC11と、インダクタL5とを備える。トランジスタTr2は、エミッタが接地され、ベースには外部からシステムのモード信号に応じた電圧Vref2が抵抗R2を介してバイアス電圧として印加され、コレクタには電圧VccがコンデンサC11でバイパスされ、負荷のインダクタL5を介して電圧が印加される。後段増幅部3は、トランジスタTr2のベース電圧によりONとOFFとを制御される。すなわち、後段増幅部3は、Vref2にトランジスタTr2がONする電圧が印加されるとONし、Vref2に0Vが印加またはGNDと接地されることでOFFする。後段増幅部3は、ON状態(Vref2にトランジスタTr2がONする電圧が印加されている状態)では、整合回路7によりインピーダンス整合された信号を増幅し、整合回路9に出力する。   The post-amplification unit 3 includes a transistor Tr2, a resistor R2, a capacitor C11, and an inductor L5. In the transistor Tr2, an emitter is grounded, a voltage Vref2 corresponding to a system mode signal is externally applied to the base as a bias voltage via a resistor R2, a voltage Vcc is bypassed by a capacitor C11 to a collector, and a load inductor A voltage is applied via L5. The rear amplification unit 3 is controlled to be turned on and off by the base voltage of the transistor Tr2. That is, the post-amplifier 3 is turned on when a voltage for turning on the transistor Tr2 is applied to Vref2, and turned off when 0V is applied to Vref2 or grounded to GND. The post-amplifier 3 amplifies the impedance-matched signal by the matching circuit 7 and outputs the amplified signal to the matching circuit 9 in the ON state (a state in which the voltage for turning on the transistor Tr2 is applied to Vref2).

整合回路9は、コンデンサC12とコンデンサC13とインダクタL6とコンデンサC14とを備える。整合回路9は、後段増幅部3の出力インピーダンスと出力端子5に接続される回路または配線等(例えば、アンテナ等。)のインピーダンスとのインピーダンス整合を行う。後段増幅手部2と後段増幅部3とは、異なる電力レベルの信号に最適化されているので、出力インピーダンスは異なる。例えば、後段増幅部3の出力インピーダンスが7Ωであり、出力端子5に接続されるアンテナのインピーダンスが50Ωであるとすると、整合回路9は、インピーダンス7Ωから50Ωへのインピーダンス変換を行う。   The matching circuit 9 includes a capacitor C12, a capacitor C13, an inductor L6, and a capacitor C14. The matching circuit 9 performs impedance matching between the output impedance of the post-amplifier 3 and the impedance of a circuit or wiring connected to the output terminal 5 (for example, an antenna). Since the rear amplification unit 2 and the rear amplification unit 3 are optimized for signals of different power levels, the output impedances are different. For example, assuming that the output impedance of the post-stage amplifier 3 is 7Ω and the impedance of the antenna connected to the output terminal 5 is 50Ω, the matching circuit 9 performs impedance conversion from impedance 7Ω to 50Ω.

このように構成された本実施の形態における電力増幅器100の動作を次に説明する。
例えば、2つのシステムを扱うものとして、1つを高電力の信号を用いるGSM(Global System for Mobile Communications)、1つを低電力の信号を用いるWCDMA(Wideband Code Division Multiple Access)とする。まずGSMの信号を増幅するとき、後段増幅部2においてVref1からトランジスタTr1がON状態になる電圧を印加し、後段増幅部3においてVref2から0Vを印加またはVref2をGNDと接地し、トランジスタTr2をOFF状態にしておく。入力端子1から入力されたGSMの入力信号は、トランジスタTr1がON状態であるため、整合回路6に入力されてインピーダンス整合され、その出力は後段増幅部2に入力され、後段増幅部2に入力された信号は増幅され、その出力は整合回路8に入力されてインピーダンス整合され、出力端子4に出力される。なお、トランジスタTr1は非線形増幅動作し、コレクタに印加される電源電圧Vccを制御されることにより所望の電力レベルの信号を出力することができる。
Next, the operation of the power amplifier 100 according to the present embodiment configured as described above will be described.
For example, assuming that two systems are handled, one is GSM (Global System for Mobile Communications) using a high power signal, and one is WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access) using a low power signal. First, when amplifying a GSM signal, a voltage at which the transistor Tr1 is turned on is applied from the Vref1 in the rear stage amplification unit 2, and 0 V is applied from the Vref2 to the rear stage amplification unit 3, or Vref2 is grounded to GND, and the transistor Tr2 is turned off. Leave it in a state. Since the transistor Tr1 is in the ON state, the GSM input signal input from the input terminal 1 is input to the matching circuit 6 and impedance-matched, and the output is input to the post-amplifier 2 and input to the post-amplifier 2 The amplified signal is amplified, and its output is input to the matching circuit 8 for impedance matching and output to the output terminal 4. The transistor Tr1 performs a non-linear amplification operation, and can output a signal having a desired power level by controlling the power supply voltage Vcc applied to the collector.

WCDMAの信号を増幅するとき、後段増幅部3においてVref2からトランジスタTr2がON状態になる電圧を印加し、後段増幅部2においてVref1から0Vを印加またはVref2をGNDと接地し、トランジスタTr1をOFF状態にしておく。入力端子1から入力されたWCDMAの入力信号は、トランジスタTr2がON状態であるため、整合回路7に入力されてインピーダンス整合され、その出力は後段増幅部3に入力され、後段増幅部3に入力された信号は増幅され、その出力は整合回路9に入力されてインピーダンス整合され、出力端子5に出力される。なお、トランジスタTr2は非線形増幅動作し、コレクタに印加される電源電圧Vccを制御されることにより所望の電力レベルの信号を出力することができる。   When amplifying a WCDMA signal, a voltage at which the transistor Tr2 is turned on is applied from the Vref2 in the rear amplification unit 3, and 0 V is applied from the Vref1 to the rear amplification unit 2 or the Vref2 is grounded to the GND, and the transistor Tr1 is turned off Keep it. Since the transistor Tr2 is in the ON state, the WCDMA input signal input from the input terminal 1 is input to the matching circuit 7 and impedance-matched, and the output is input to the post-amplifier 3 and input to the post-amplifier 3 The amplified signal is amplified, and its output is input to the matching circuit 9 for impedance matching and output to the output terminal 5. The transistor Tr2 performs a non-linear amplification operation, and can output a signal having a desired power level by controlling the power supply voltage Vcc applied to the collector.

従って、本実施の形態における電力増幅器100は、システムに応じて増幅部を切り替えることにより、各システムの最大効率を引き出すことができる。   Therefore, the power amplifier 100 according to the present embodiment can bring out the maximum efficiency of each system by switching the amplification unit according to the system.

以上、本発明の実施の形態に係る電力増幅器について説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。   Although the power amplifier according to the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to this embodiment.

図3および図4は、実施の形態1における電力増幅器100の変形例を示す図である。
上記の実施の形態では入力端子1の出力の分岐を2つとしているが、図3に示す電力増幅器101ように分岐の数を3つにして、その分岐先に後段増幅部2,3,11を接続し、出力端子4,5,12に接続してもよく、その分岐の数だけ後段増幅部を追加することにより、3またはそれ以上のn個のシステムに用いることができる。すなわち、入力端子1に入力された信号を、それぞれ異なる電力レベルの信号を増幅する複数の後段増幅部を備えてもよい。この場合、複数の後段増幅部のうち一つがONした時、他の後段増幅部はOFFする。
3 and 4 are diagrams showing modifications of the power amplifier 100 according to the first embodiment.
In the above embodiment, the output branch of the input terminal 1 has two branches, but the number of branches is three as in the power amplifier 101 shown in FIG. May be connected to the output terminals 4, 5, and 12, and by adding the post-stage amplifying units by the number of branches, it can be used for three or more n systems. That is, a plurality of subsequent amplification units that amplify signals having different power levels from the signal input to the input terminal 1 may be provided. In this case, when one of the plurality of subsequent amplification units is turned on, the other subsequent amplification units are turned off.

また、上記の実施の形態では後段増幅部の増幅部を1段としているが、図3に示す電力増幅器101ように2段、またはそれ以上n個に追加することにより、出力電力の最大を高くすることができ、また出力電力の可変幅を広くすることができる。さらに、図3に示す電力増幅器101は、後段増幅部2、3および11は2段で構成されているが、それぞれが異なる段数であってもよい。例えば、後段増幅部2および3は2段で構成され、後段増幅部11は1段であってもよい。   In the above embodiment, the amplification unit of the subsequent amplification unit is one stage. However, the maximum output power can be increased by adding two stages or more n like the power amplifier 101 shown in FIG. In addition, the variable range of output power can be widened. Furthermore, in the power amplifier 101 shown in FIG. 3, the rear amplification units 2, 3, and 11 are configured in two stages, but each may have a different number of stages. For example, the rear amplification units 2 and 3 may be configured in two stages, and the rear amplification unit 11 may be one stage.

また、上記の実施の形態では入力端子1に後段増幅部2および3の入力が接続されているが、入力端子1と後段増幅部の入力との間に前段増幅部を形成してもよい。図3に示す電力増幅器101ように入力端子と分岐との間に前段増幅部10を追加することにより、各々の後段増幅部の段数を増やすことなく出力電力の最大を高くすることができ、また出力電力の可変幅を広くすることができる。さらに、前段増幅部10は、どの電力レベルの信号を出力する場合にも共通で使用されるので、回路規模を縮小することができる。   Further, in the above embodiment, the input of the rear amplification units 2 and 3 is connected to the input terminal 1, but a front amplification unit may be formed between the input terminal 1 and the input of the rear amplification unit. By adding the pre-amplifier unit 10 between the input terminal and the branch as in the power amplifier 101 shown in FIG. 3, the maximum output power can be increased without increasing the number of stages of each post-amplifier unit. The variable range of output power can be widened. Further, since the pre-amplifier 10 is commonly used when outputting a signal of any power level, the circuit scale can be reduced.

図3に示す電力増幅器101の前段増幅部10、後段増幅部2、後段増幅部3および後段増幅部11は、それぞれトランジスタTr1のベース電圧の制御端子(Vref1〜Vref4)を備える。電力増幅器101の使用時には、Vref4に常に前段増幅部10が動作状態となる電圧を印加し、Vref1、Vref2およびVref3のうちいずれか一つに後段増幅部2、3または11が動作状態となる電圧を印加することで、所望の経路を動作状態にすることができる。   The pre-amplifier 10, the post-amplifier 2, the post-amplifier 3, and the post-amplifier 11 of the power amplifier 101 shown in FIG. 3 each include control terminals (Vref1 to Vref4) for the base voltage of the transistor Tr1. When the power amplifier 101 is used, a voltage at which the pre-amplifier 10 is always in an operating state is applied to Vref4, and a voltage at which the post-amplifier 2, 3, or 11 is in an operating state at any one of Vref1, Vref2, and Vref3 By applying, a desired path can be brought into an operating state.

また、上記の実施の形態では、複数のシステムに応じ用いる増幅部を変更しているが、これに限らない。本発明は、同一のシステム(伝送方式)において出力する電力が異なる場合にも用いることができる。例えば、携帯電話等の無線通信システムにおいて、基地局からの距離が異なる場合に送信する信号の電力レベルを変更する(基地局との距離が遠い場合に電力レベルを大きくし、基地局との距離が近い場合に電力レベルを小さくする)場合等にも用いることができる。   Moreover, in said embodiment, although the amplification part used according to a some system is changed, it is not restricted to this. The present invention can also be used when output power differs in the same system (transmission method). For example, in a wireless communication system such as a cellular phone, the power level of a signal to be transmitted is changed when the distance from the base station is different (the power level is increased when the distance from the base station is far, and the distance from the base station is changed). It can also be used when the power level is reduced when the power is close.

また、図4に示すように、図3に示す電力増幅器101を複数備えてもよい。例えば、電力増幅器101aを、GSMの信号の増幅に用い、電力増幅器101bを、WCDMAの信号の増幅に用い、各電力増幅器の後段増幅部2a、3a、11a、2b、3bおよび11bでそれぞれ異なる電力レベルの信号に増幅することができる。また、電力増幅器101aを使用する場合には、Vref1b〜Vref4bに0Vを印加またはGNDと接地することで、電力増幅器101bをOFFにすることができる。電力増幅器101bを使用する場合には、Vref1a〜Vref4aに0Vを印加またはGNDと接地することで、電力増幅器101aをOFFにすることができる。なお、各電力増幅器101aおよび101bにおける後段増幅部のON/OFFについては、図3に示す電力増幅器101と同様であり、説明は省略する。   Further, as shown in FIG. 4, a plurality of power amplifiers 101 shown in FIG. 3 may be provided. For example, the power amplifier 101a is used for amplifying a GSM signal, the power amplifier 101b is used for amplifying a WCDMA signal, and different powers are used in the subsequent amplification units 2a, 3a, 11a, 2b, 3b, and 11b of each power amplifier. Can be amplified to a level signal. When the power amplifier 101a is used, the power amplifier 101b can be turned off by applying 0V to Vref1b to Vref4b or grounding to GND. When the power amplifier 101b is used, the power amplifier 101a can be turned off by applying 0V to Vref1a to Vref4a or grounding to GND. Note that ON / OFF of the subsequent-stage amplifier in each of the power amplifiers 101a and 101b is the same as that of the power amplifier 101 shown in FIG.

(実施の形態2)
本発明の実施の形態2における電力増幅器について、図5を参照しながら説明する。実施の形態2における電力増幅器は、複数の増幅部の出力間にスイッチを備えることで、出力端子を一つにしても他の増幅部の影響を受けないようにすることができる。
(Embodiment 2)
A power amplifier according to Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIG. The power amplifier according to Embodiment 2 includes a switch between the outputs of a plurality of amplifying units, so that even if there is only one output terminal, it is not affected by other amplifying units.

図5は、本発明の実施の形態2における電力増幅器のブロック図であり、出力端子が1つであること、一方の後段増幅部の出力は直接に出力端子に接続されており、もう一方の後段増幅部の出力はスイッチを介して出力端子に接続されていることが図1との相違点である。回路の動作は第1の実施の形態1における電力増幅器と同様であるため同一の符号を付すことで説明を省略する。   FIG. 5 is a block diagram of the power amplifier according to Embodiment 2 of the present invention, in which there is one output terminal, and the output of one subsequent stage amplification unit is directly connected to the output terminal. The difference from FIG. 1 is that the output of the post-amplifier is connected to the output terminal via a switch. Since the operation of the circuit is the same as that of the power amplifier in the first embodiment, the same reference numerals are used and the description thereof is omitted.

図5に示すように、任意の周波数の信号を入力端子1に入力し、その出力は2つに分岐され、分岐された信号を増幅する後段増幅部2および後段増幅部3に接続される。後段増幅部2の出力は出力端子4に接続される。スイッチ13は、後段増幅部3の出力と出力端子4との間に接続される。例えば、スイッチ13は、PINダイオード、バイポーラトランジスタ、電界効果トランジスタまたはHEMT(High Electron Mobility Transistor)等を用いた半導体スイッチである。   As shown in FIG. 5, a signal of an arbitrary frequency is input to the input terminal 1, and the output is branched into two, and is connected to a subsequent amplification unit 2 and a subsequent amplification unit 3 that amplify the branched signal. The output of the post-amplifier 2 is connected to the output terminal 4. The switch 13 is connected between the output of the rear amplification unit 3 and the output terminal 4. For example, the switch 13 is a semiconductor switch using a PIN diode, a bipolar transistor, a field effect transistor, or a HEMT (High Electron Mobility Transistor).

このように構成された本実施の形態の動作を次に説明する。
例えば2つのシステムを扱うものとして、1つを高電力の信号を用いるGSM、一つをGSMより低電力の信号を用いるWCDMAとする。まず、GSMの信号を増幅するとき、後段増幅部2をON状態、後段増幅部3をOFF状態、スイッチ13をOFFする。入力端子1から入力されたGSMの入力信号は、後段増幅部2がON状態であるため、後段増幅部2に入力され、増幅され、その出力は出力端子4に出力される。
Next, the operation of the embodiment configured as described above will be described.
For example, assuming that two systems are handled, one is GSM using a high-power signal, and one is WCDMA using a signal having a lower power than GSM. First, when amplifying a GSM signal, the rear amplification unit 2 is turned on, the rear amplification unit 3 is turned off, and the switch 13 is turned off. The GSM input signal input from the input terminal 1 is input to the post-stage amplifier 2 and amplified because the post-stage amplifier 2 is in the ON state, and the output is output to the output terminal 4.

WCDMAの信号を増幅するとき、後段増幅部2をOFF状態、後段増幅部3をON状態、スイッチ13をONする。入力端子1から入力されたWCDMAの入力信号は、後段増幅部3がON状態であるため、後段増幅部3に入力され、増幅され、その出力は、スイッチ13を介して出力端子4に出力される。なお、少なくとも後段増幅部2、後段増幅部3は非線形増幅動作し、印加される電源電圧を制御することにより所望の出力電力を得ることができる。   When amplifying a WCDMA signal, the rear amplification unit 2 is turned off, the rear amplification unit 3 is turned on, and the switch 13 is turned on. The WCDMA input signal input from the input terminal 1 is input to the post-stage amplifier 3 and amplified because the post-stage amplifier 3 is in the ON state, and the output is output to the output terminal 4 via the switch 13. The It should be noted that at least the post-stage amplifying unit 2 and the post-stage amplifying unit 3 perform a non-linear amplification operation, and a desired output power can be obtained by controlling the applied power supply voltage.

従って、後段増幅部3の出力にスイッチ13を備えることにより、後段増幅部2がON時における、後段増幅部2の出力負荷に対する後段増幅部3の出力負荷の影響を低減することができる。また、後段増幅部2により増幅された高電力信号が、後段増幅部3の出力側から入力側に帰還することを防止することができる。また、後段増幅部2と出力端子4はスイッチを介さず直接接続されているため、後段増幅部3の経路に比べ、通過損失が小さい。従って、使用するシステムの特性に応じて、後段増幅部2または後段増幅部3どちらを使用するか設定するのが望ましい。すなわち、高電力の信号を増幅する後段増幅部2の経路にスイッチを介さず、低電力の信号を増幅する後段増幅部3の経路にスイッチを介すことで、影響の大きい後段増幅部2により増幅された高電力信号が、後段増幅部3の出力側から入力側に帰還することを防止できる。また、高電力信号の経路は、スイッチを介さないので通過損失を小さくすることできる。   Therefore, by providing the switch 13 at the output of the rear amplification unit 3, the influence of the output load of the rear amplification unit 3 on the output load of the rear amplification unit 2 when the rear amplification unit 2 is ON can be reduced. Further, it is possible to prevent the high power signal amplified by the post-stage amplifier 2 from returning from the output side of the post-stage amplifier 3 to the input side. Further, since the post-amplifier 2 and the output terminal 4 are directly connected without a switch, the passage loss is smaller than the path of the post-amplifier 3. Therefore, it is desirable to set which of the rear amplification unit 2 and the rear amplification unit 3 is used according to the characteristics of the system to be used. That is, by passing a switch in the path of the post-amplifier 3 that amplifies the low-power signal without using a switch in the path of the post-amplifier 2 that amplifies the high-power signal, It is possible to prevent the amplified high power signal from returning from the output side of the post-stage amplifier 3 to the input side. Further, since the high-power signal path does not go through a switch, the passage loss can be reduced.

図6は、実施の形態2における電力増幅器の変形例の構成を示すブロック図である。
上記の実施の形態ではスイッチ13にSPSTスイッチを用いているが、図6のスイッチ14に示すようにSPDTスイッチを用いることもできる。スイッチ14は、後段増幅部2の出力および後段増幅部3の出力と出力端子4との間に接続される。スイッチ14により、後段増幅部2の出力および後段増幅部3の出力のいずれか一方と、出力端子4とが接続される。後段増幅部2がONの時は、スイッチ14は、後段増幅部2の出力と出力端子4とを接続し、後段増幅部3がONの時には、スイッチ14は、後段増幅部3の出力と出力端子4とを接続する。SPDTスイッチを用いることにより、各々の後段増幅部ON時の各々の後段増幅部の出力負荷の互いの干渉を低減することができる。
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a modified example of the power amplifier according to the second embodiment.
Although the SPST switch is used as the switch 13 in the above embodiment, an SPDT switch may be used as shown by the switch 14 in FIG. The switch 14 is connected between the output of the rear amplification unit 2 and the output of the rear amplification unit 3 and the output terminal 4. The switch 14 connects either the output of the rear amplification unit 2 or the output of the rear amplification unit 3 to the output terminal 4. When the rear amplification unit 2 is ON, the switch 14 connects the output of the rear amplification unit 2 and the output terminal 4. When the rear amplification unit 3 is ON, the switch 14 outputs and outputs the rear amplification unit 3. Connect to terminal 4. By using the SPDT switch, it is possible to reduce the mutual interference of the output loads of the respective rear amplification units when the respective rear amplification units are turned on.

また、上記の実施の形態では入力端子1の出力の分岐を2つとしているが、分岐の数を追加して、その分岐の数だけ後段増幅部を追加することにより、3またはそれ以上のn個のシステムに用いることができる。   In the above embodiment, the number of branches of the output of the input terminal 1 is two. However, by adding the number of branches and adding the subsequent amplification units by the number of branches, three or more n branches Can be used for individual systems.

また、上記の実施の形態では後段増幅部の増幅部を1段としているが、2またはそれ以上n個に追加することにより、出力電力の最大を高くすることができ、また出力電力の可変幅を広くすることができる。   In the above-described embodiment, the amplification unit of the subsequent amplification unit is one stage. However, the maximum output power can be increased by adding two or more n amplification units, and the output power can be varied. Can be widened.

また上記の実施の形態では入力端子1の出力の後分岐されているが、図3に示すように入力端子1と分岐の間に前段増幅部10を追加することにより、各々の後段増幅部の段数を増やすことなく出力電力の最大を高くすることができ、また出力電力の可変幅を広くすることができる。   In the above embodiment, the output of the input terminal 1 is branched after the output. However, as shown in FIG. 3, by adding a pre-stage amplifier 10 between the input terminal 1 and the branch, The maximum output power can be increased without increasing the number of stages, and the variable width of the output power can be widened.

(実施の形態3)
本発明の実施の形態3における電力増幅器について、図7を参照しながら説明する。実施の形態3における電力増幅器は、複数の増幅部の入力間にスイッチを備えることで、他の増幅部の入力インピーダンスの影響を受けないようにすることができる。
(Embodiment 3)
A power amplifier according to Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to FIG. The power amplifier according to the third embodiment can be prevented from being affected by the input impedance of other amplifying units by providing a switch between the inputs of a plurality of amplifying units.

図7は、本発明の実施の形態3における電力増幅器のブロック図であり、入力端子の出力の分岐をスイッチを用いて行うところが実施の形態1のおける電力増幅器との相違点である。回路の動作は実施の形態1における電力増幅器と同様であるため同一の符号を付すことで説明を省略する。   FIG. 7 is a block diagram of the power amplifier according to the third embodiment of the present invention. The difference from the power amplifier according to the first embodiment is that the output of the input terminal is branched using a switch. Since the operation of the circuit is the same as that of the power amplifier in the first embodiment, the description thereof is omitted by attaching the same reference numerals.

図7に示すように、任意の周波数の信号を入力端子1に入力し、その出力は2つに分岐される。分岐の一方は、後段増幅部2の入力に接続される。スイッチ15は、分岐の他方と後段増幅部3の入力との間に接続される。後段増幅部2の出力は出力端子4に接続され、後段増幅部3の出力は出力端子5に接続される。例えば、スイッチ15は、PINダイオード、バイポーラトランジスタ、電界効果トランジスタまたはHEMT(High Electron Mobility Transistor)等を用いた半導体スイッチである。   As shown in FIG. 7, a signal having an arbitrary frequency is input to the input terminal 1, and the output is branched into two. One of the branches is connected to the input of the post-amplifier 2. The switch 15 is connected between the other end of the branch and the input of the post-amplifier 3. The output of the post-stage amplifier 2 is connected to the output terminal 4, and the output of the post-stage amplifier 3 is connected to the output terminal 5. For example, the switch 15 is a semiconductor switch using a PIN diode, a bipolar transistor, a field effect transistor, a HEMT (High Electron Mobility Transistor), or the like.

このように構成された本実施の形態の動作を次に説明する。
例えば2つのシステムを扱うものとして、高電力の信号を用いるGSM、一つをGSMより低電力の信号を用いるWCDMAとする。まず、GSMの信号を増幅するとき、後段増幅部2をON状態、後段増幅部3をOFF状態、スイッチ15をOFF状態にしておく。入力端子1から入力されたGSMの入力信号は、後段増幅部2がON、スイッチ15がOFF状態であるため、後段増幅部2に入力され、増幅され、その出力は出力端子4に出力される。
Next, the operation of the embodiment configured as described above will be described.
For example, two systems are treated as GSM using a high-power signal, and one is WCDMA using a signal lower in power than GSM. First, when a GSM signal is amplified, the rear amplification unit 2 is turned on, the rear amplification unit 3 is turned off, and the switch 15 is turned off. The GSM input signal input from the input terminal 1 is input to the subsequent amplifier section 2 and amplified because the subsequent amplifier section 2 is ON and the switch 15 is OFF, and the output is output to the output terminal 4. .

WCDMAの信号を増幅するとき、後段増幅部2をOFF状態、後段増幅部3をON状態、スイッチ15をON状態にしておく。入力端子1から入力されたWCDMAの入力信号は、後段増幅部3がON、スイッチ15がON状態であるため、後段増幅部3に入力され、増幅され、出力端子5に出力される。なお、少なくとも後段増幅部2、後段増幅部3は非線形増幅動作し、印加される電源電圧を制御することにより所望の出力電力を得ることができる。   When amplifying a WCDMA signal, the rear amplification unit 2 is turned off, the rear amplification unit 3 is turned on, and the switch 15 is turned on. The WCDMA input signal input from the input terminal 1 is input to the subsequent amplifier 3, amplified, and output to the output terminal 5 because the subsequent amplifier 3 is ON and the switch 15 is ON. It should be noted that at least the post-stage amplifying unit 2 and the post-stage amplifying unit 3 perform a non-linear amplification operation, and a desired output power can be obtained by controlling the applied power supply voltage.

従って、入力端子1の出力にスイッチ15を備え分岐することにより、後段増幅部2がON時における、後段増幅部2の入力負荷に対する後段増幅部3の入力負荷の影響を低減することができる。また入力端子1と後段増幅部2の入力は直接接続されているため、後段増幅部3の経路に比べ、通過損失が小さい。従って、使用するシステムの特性に応じて、後段増幅部2または後段増幅部3どちらを使用するか設定するのが望ましい。すなわち、影響の大きい高電力の信号を増幅する後段増幅部2の入力経路にスイッチを介さず、低電力の信号を増幅する後段増幅部3の入力経路にスイッチ15を介すことで、高電力信号を増幅する場合の、後段増幅部3の負荷の影響を低減することができる。また、高電力信号の入力経路は、スイッチを介さないので通過損失を小さくすることできる。   Therefore, by branching the output of the input terminal 1 by providing the switch 15, it is possible to reduce the influence of the input load of the rear amplification unit 3 on the input load of the rear amplification unit 2 when the rear amplification unit 2 is ON. In addition, since the input of the input terminal 1 and the input of the post-stage amplifying unit 2 are directly connected, the passage loss is small compared to the path of the post-stage amplifying unit 3. Therefore, it is desirable to set which of the rear amplification unit 2 and the rear amplification unit 3 is used according to the characteristics of the system to be used. In other words, the switch 15 is not provided in the input path of the post-amplifier unit 2 that amplifies the low-power signal, but the switch 15 is provided in the input path of the post-amplifier unit 3 that amplifies the high-power signal having a large influence. When a signal is amplified, it is possible to reduce the influence of the load on the post-amplifier 3. Further, since the input path of the high power signal does not go through the switch, the passage loss can be reduced.

上記の実施の形態ではスイッチ15にSPSTスイッチを用いているが、SPDTスイッチを用いることもできる。SPDTスイッチを用いた場合、後段増幅部2をONする時は、SPDTスイッチにより入力端子1と後段増幅部2の入力とが接続される。後段増幅部3をONする時には、SPDTスイッチにより入力端子1と後段増幅部3の入力とが接続される。SPDTスイッチを用いることにより、各々の後段増幅部ON時の各々の後段増幅部の入力負荷の互いの干渉を低減することができる。   Although the SPST switch is used as the switch 15 in the above embodiment, an SPDT switch can also be used. When the SPDT switch is used, when the rear amplification unit 2 is turned on, the input terminal 1 and the input of the rear amplification unit 2 are connected by the SPDT switch. When the post-stage amplifier 3 is turned on, the input terminal 1 and the input of the post-stage amplifier 3 are connected by the SPDT switch. By using the SPDT switch, it is possible to reduce the mutual interference of the input loads of the respective rear amplification units when the respective rear amplification units are turned on.

図8は、実施の形態3における電力増幅器104の変形例の構成を示すブロック図である。   FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a modified example of power amplifier 104 in the third embodiment.

上記の形態では出力端子を2つにしているが、図8に示すように、図7に示す構成に対してスイッチ16を追加し、2つの後段増幅部2および3の出力をスイッチ16でつなぎ、出力端子を1つにすることもできる。さらに、図8におけるスイッチ16はSPSTスイッチを用いているが、SPDTスイッチを用いてもよい。   In the above embodiment, there are two output terminals. However, as shown in FIG. 8, a switch 16 is added to the configuration shown in FIG. 7, and the outputs of the two subsequent amplification units 2 and 3 are connected by the switch 16. The output terminal can be made one. Furthermore, although the switch 16 in FIG. 8 uses an SPST switch, an SPDT switch may be used.

また、上記の実施の形態では入力端子1の出力の分岐を2つとしているが、分岐の数を追加して、その分岐の数だけ後段増幅部を追加することにより、3またはそれ以上のn個のシステムに用いることができる。   In the above embodiment, the number of branches of the output of the input terminal 1 is two. However, by adding the number of branches and adding the subsequent amplification units by the number of branches, three or more n branches Can be used for individual systems.

また、上記の実施の形態では後段増幅部の増幅部を1段としているが、2またはそれ以上n個に追加することにより、出力電力の最大を高くすることができ、また出力電力の可変幅を広くすることができる。   In the above-described embodiment, the amplification unit of the subsequent amplification unit is one stage. However, the maximum output power can be increased by adding two or more n amplification units, and the output power can be varied. Can be widened.

また上記の実施の形態では入力端子の出力の後分岐されているが、図3に示すように入力端子と分岐の間に前段増幅部を追加することにより、各々の後段増幅部に増幅部の段数を増やすことなく出力電力の最大を高くすることができ、また出力電力の可変幅を広くすることができる。   In the above embodiment, the output of the input terminal is branched after the output. However, as shown in FIG. 3, by adding a pre-amplifier between the input terminal and the branch, each post-amplifier has an amplifying part. The maximum output power can be increased without increasing the number of stages, and the variable width of the output power can be widened.

(実施の形態4)
本発明の実施の形態4では、前述した実施の形態1、2または3における電力増幅器を備えるポーラー変調システムについて、図9を参照しながら説明する。
(Embodiment 4)
In the fourth embodiment of the present invention, a polar modulation system including the power amplifier in the first, second, or third embodiment will be described with reference to FIG.

図9は、本発明の実施の形態4におけるポーラー変調システムのブロック図である。図9に示すポーラー変調システム200は、RFIC(Radio Frequency Integrated Circuit)18と、電源回路19と、電力増幅器100とを備える。   FIG. 9 is a block diagram of a polar modulation system according to Embodiment 4 of the present invention. A polar modulation system 200 shown in FIG. 9 includes a radio frequency integrated circuit (RFIC) 18, a power supply circuit 19, and a power amplifier 100.

RFIC18は、IQ信号より振幅情報と位相情報とを分離し出力する。RFIC18は、IQ変調器21と、振幅/位相変換器22と、電圧制御発振器23とを備える。   The RFIC 18 separates and outputs amplitude information and phase information from the IQ signal. The RFIC 18 includes an IQ modulator 21, an amplitude / phase converter 22, and a voltage controlled oscillator 23.

図10は、IQ変調器21におけるIQ信号の変調を示す図である。図10に示すように、IQ変調器21は、デジタルデータ30を、IQ変調し、アナログ信号として出力する。   FIG. 10 is a diagram illustrating the modulation of the IQ signal in the IQ modulator 21. As shown in FIG. 10, the IQ modulator 21 performs IQ modulation on the digital data 30 and outputs it as an analog signal.

図11は、振幅/位相変換を示す図である。振幅/位相変換器22は、IQ変調器21が出力するIQ信号を、図11に示す振幅31と位相32に変換し出力する。   FIG. 11 is a diagram illustrating amplitude / phase conversion. The amplitude / phase converter 22 converts the IQ signal output from the IQ modulator 21 into an amplitude 31 and a phase 32 shown in FIG.

電圧制御発振器23は、振幅/位相変換器22が出力した位相情報(アナログ電圧)により、所定の周波数および位相の信号を出力する。   The voltage controlled oscillator 23 outputs a signal having a predetermined frequency and phase based on the phase information (analog voltage) output from the amplitude / phase converter 22.

電源回路19は、振幅/位相変換器22が出力した振幅情報に応じた電圧を出力する。
電力増幅器100は、実施の形態1において説明した図1および図2に示す電力増幅器100である。なお、電力増幅器100は、実施の形態2または3で説明した電力増幅器であってもよい。電力増幅器100は、入力端子1に電圧制御発振器23が出力する位相情報を含む信号が入力され、VCC端子に電源回路19が出力する振幅情報に応じた電圧が入力される。また、Vref1およびVref2に印加する電圧を制御することで、電力増幅器100の使用する増幅部を切り替え、出力電力に対し最適な効率を実現することができる。なお、電力増幅器100の動作および効果は、実施の形態1と同様であるので省略する。
The power supply circuit 19 outputs a voltage corresponding to the amplitude information output from the amplitude / phase converter 22.
The power amplifier 100 is the power amplifier 100 shown in FIGS. 1 and 2 described in the first embodiment. The power amplifier 100 may be the power amplifier described in the second or third embodiment. In the power amplifier 100, a signal including phase information output from the voltage controlled oscillator 23 is input to the input terminal 1, and a voltage corresponding to the amplitude information output from the power supply circuit 19 is input to the VCC terminal. In addition, by controlling the voltages applied to Vref1 and Vref2, it is possible to switch the amplification unit used by the power amplifier 100 and realize the optimum efficiency with respect to the output power. Since the operation and effect of power amplifier 100 are the same as those in the first embodiment, a description thereof will be omitted.

また、システムに応じた電力増幅器の設計を行う場合、電力、効率および線形性(ひずみ)の3つの要素をシステムに応じて合せ込む必要がある。本実施の形態における電力増幅器100は、非線形増幅動作を行うので、ポーラー変調システムにおいては、線形性(ひずみ)の要素に対し合し込みを行う必要がない。すなわち、電力増幅器100をポーラー変調システムに用いることで、容易に複数のシステムに対応したポーラー変調システムを設計することができる。   Further, when designing a power amplifier according to the system, it is necessary to match three elements of power, efficiency, and linearity (distortion) according to the system. Since power amplifier 100 according to the present embodiment performs a non-linear amplification operation, in a polar modulation system, it is not necessary to perform integration for an element of linearity (distortion). That is, by using the power amplifier 100 for a polar modulation system, a polar modulation system corresponding to a plurality of systems can be easily designed.

本発明は、電力増幅器およびポーラー変調システムに適用でき、特に、電力レベルの異なる複数の伝送モードで通信する携帯電話機等の無線通信機器に用いられる電力増幅器に適用できる。   The present invention can be applied to a power amplifier and a polar modulation system, and in particular, can be applied to a power amplifier used in a wireless communication device such as a mobile phone that communicates in a plurality of transmission modes having different power levels.

本発明の実施の形態1における電力増幅器のブロック図である。It is a block diagram of the power amplifier in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1における電力増幅器の回路図である。It is a circuit diagram of the power amplifier in Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施の形態1における電力増幅器の他の例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the other example of the power amplifier in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1のおける電力増幅器の他の例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the other example of the power amplifier in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態2における電力増幅器のブロック図である。It is a block diagram of the power amplifier in Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態2における電力増幅器の他の例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the other example of the power amplifier in Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態3における電力増幅器のブロック図である。It is a block diagram of the power amplifier in Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態3における電力増幅器の他の例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the other example of the power amplifier in Embodiment 3 of this invention. 本発明の電力増幅器を含むポーラー変調システムのブロック図である。1 is a block diagram of a polar modulation system including a power amplifier of the present invention. ポーラー変調システムにおけるIQ信号を示す図である。It is a figure which shows IQ signal in a polar modulation system. IQ信号の振幅/位相変換を示す図である。It is a figure which shows the amplitude / phase conversion of IQ signal. 従来の電力増幅器のブロック図である。It is a block diagram of the conventional power amplifier.

符号の説明Explanation of symbols

1 入力端子
2、3、11 後段増幅手段
4、5、12 出力端子
6、7、8、9 整合回路
10 前段増幅手段
13、14、15、16 スイッチ
18 RFIC
19 電源回路
20 電力増幅器
21 IQ変調器
22 振幅/位相変換器
23 電圧制御発振器
30 デジタルデータ
31 振幅
32 位相
100、101、102、103、104、105、101a、101b 電力増幅器
200 ポーラー変調システム
C1〜C14 コンデンサ
L1〜L6 インダクタ
R1、R2 抵抗
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Input terminal 2, 3, 11 Subsequent amplification means 4, 5, 12 Output terminal 6, 7, 8, 9 Matching circuit 10 Preamplification means 13, 14, 15, 16 Switch 18 RFIC
DESCRIPTION OF SYMBOLS 19 Power supply circuit 20 Power amplifier 21 IQ modulator 22 Amplitude / phase converter 23 Voltage control oscillator 30 Digital data 31 Amplitude 32 Phase 100, 101, 102, 103, 104, 105, 101a, 101b Power amplifier 200 Polar modulation system C1 C14 Capacitor L1-L6 Inductor R1, R2 Resistance

Claims (17)

電力レベルの異なる複数の伝送モードで通信する通信機器に用いられる電力増幅器であって、
信号が入力される入力端子と、
前記入力端子に入力された信号を第1の電力レベルの信号に増幅する第1の増幅手段と、
前記入力端子に入力された信号を前記第1の電力レベルと異なる第2の電力レベルの信号に増幅する第2の増幅手段とを備え、
前記第1の増幅手段および前記第2の増幅手段の一方がONされた時、他方がOFFされる
ことを特徴とする電力増幅器。
A power amplifier used in a communication device that communicates in a plurality of transmission modes having different power levels,
An input terminal to which a signal is input;
First amplifying means for amplifying a signal input to the input terminal to a signal of a first power level;
Second amplifying means for amplifying a signal input to the input terminal into a signal having a second power level different from the first power level;
A power amplifier, wherein when one of the first amplifying means and the second amplifying means is turned on, the other is turned off.
前記第1の増幅手段および前記第2の増幅手段は、非線形増幅動作し、
前記第1の増幅手段および前記第2の増幅手段は、印加される電源電圧を制御されることにより所望の電力レベルの信号を出力する
ことを特徴とする請求項1記載の電力増幅器。
The first amplifying unit and the second amplifying unit perform a non-linear amplification operation,
2. The power amplifier according to claim 1, wherein the first amplifying unit and the second amplifying unit output a signal having a desired power level by controlling an applied power supply voltage. 3.
前記第1の増幅手段および前記第2の増幅手段のうち少なくとも一方は、複数段の増幅手段によって構成される
ことを特徴とする請求項1または2記載の電力増幅器。
3. The power amplifier according to claim 1, wherein at least one of the first amplification unit and the second amplification unit includes a plurality of stages of amplification units.
前記電力増幅器は、さらに、
前記第1の増幅手段により増幅された信号を出力する第1の出力端子と、
前記第2の増幅手段により増幅された信号を出力する第2の出力端子とを備える
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の電力増幅器。
The power amplifier further includes:
A first output terminal for outputting a signal amplified by the first amplifying means;
The power amplifier according to claim 1, further comprising: a second output terminal that outputs a signal amplified by the second amplifying unit.
前記電力増幅器は、さらに、
前記第1の増幅手段および前記第2の増幅手段により増幅された信号を出力する出力端子を備える
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の電力増幅器。
The power amplifier further includes:
The power amplifier according to any one of claims 1 to 3, further comprising an output terminal that outputs a signal amplified by the first amplification unit and the second amplification unit.
前記電力増幅器は、さらに、
前記第2の増幅手段の出力と前記出力端子との間に接続される第1のスイッチを備え、
前記第1の増幅手段の出力は、前記出力端子と接続され、
前記第1の増幅手段がONの時には、前記第1のスイッチはOFFし、
前記第2の増幅手段がONの時には、前記第1のスイッチはONする
ことを特徴とする請求項5記載の電力増幅器。
The power amplifier further includes:
A first switch connected between the output of the second amplification means and the output terminal;
The output of the first amplification means is connected to the output terminal,
When the first amplification means is ON, the first switch is OFF,
The power amplifier according to claim 5, wherein the first switch is turned on when the second amplification unit is turned on.
前記電力増幅器は、さらに、
前記第1の増幅手段の出力および前記第2の増幅手段の出力と前記出力端子との間に接続される第1のスイッチを備え、
前記第1のスイッチにより、前記第1の増幅手段の出力および前記第2の増幅手段の出力のいずれか一方と、前記出力端子とが接続される
ことを特徴とする請求項5記載の電力増幅器。
The power amplifier further includes:
A first switch connected between the output of the first amplifying means and the output of the second amplifying means and the output terminal;
6. The power amplifier according to claim 5, wherein the output terminal is connected to one of the output of the first amplifying unit and the output of the second amplifying unit by the first switch. .
前記電力増幅器は、さらに、
前記入力端子と、前記第1の増幅手段の入力および第2の増幅手段の入力のうち少なくとも一方との間に接続される第2のスイッチを備える
ことを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の電力増幅器。
The power amplifier further includes:
8. A second switch connected between the input terminal and at least one of the input of the first amplification means and the input of the second amplification means. The power amplifier according to claim 1.
前記電力増幅器は、さらに、
前記第1の増幅手段または前記第2の増幅手段により増幅された信号を出力する出力端子と、
前記入力端子のインピーダンスと前記第1の増幅手段の入力インピーダンスとのインピーダンス整合を行う第1の入力整合手段と、
前記入力端子のインピーダンスと前記第2の増幅手段の入力インピーダンスとのインピーダンス整合を行う第2の入力整合手段と、
前記第1の増幅手段の出力インピーダンスと前記出力端子のインピーダンスとのインピーダンス整合を行う第1の出力整合手段と、
前記第2の増幅手段の出力インピーダンスと前記出力端子のインピーダンスとのインピーダンス整合を行う第2の出力整合手段とを備える
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の電力増幅器。
The power amplifier further includes:
An output terminal for outputting a signal amplified by the first amplifying means or the second amplifying means;
First input matching means for performing impedance matching between the impedance of the input terminal and the input impedance of the first amplification means;
Second input matching means for performing impedance matching between the impedance of the input terminal and the input impedance of the second amplification means;
First output matching means for performing impedance matching between the output impedance of the first amplification means and the impedance of the output terminal;
The power amplifier according to any one of claims 1 to 3, further comprising second output matching means for performing impedance matching between an output impedance of the second amplification means and an impedance of the output terminal. .
前記第1の増幅手段の入力インピーダンスは、前記第2の増幅手段の入力インピーダンスと異なり、
前記第1の増幅手段の出力インピーダンスは、前記第2の増幅手段の出力インピーダンスと異なる
ことを特徴とする請求項9記載の電力増幅器。
The input impedance of the first amplifying means is different from the input impedance of the second amplifying means,
The power amplifier according to claim 9, wherein an output impedance of the first amplifying unit is different from an output impedance of the second amplifying unit.
前記第1の増幅手段および前記第2の増幅手段は、バイポーラトランジスタまたは電界効果トランジスタにより構成され、
前記第1の増幅手段および前記第2の増幅手段は、前記バイポーラトランジスタのベース電圧または、電界効果トランジスタのゲート電圧によりONとOFFとを制御される
ことを特徴とする請求項1〜10のいずれか1項に記載の電力増幅器。
The first amplifying means and the second amplifying means are constituted by bipolar transistors or field effect transistors,
The first and second amplifying means are controlled to be turned on and off by a base voltage of the bipolar transistor or a gate voltage of a field effect transistor. The power amplifier according to claim 1.
前記第1の増幅手段および前記第2の増幅手段は、それぞれ前記バイポーラトランジスタのベース電圧または、電界効果トランジスタのゲート電圧の制御端子を備える
ことを特徴とする請求項11記載の電力増幅器。
The power amplifier according to claim 11, wherein each of the first amplifying unit and the second amplifying unit includes a control terminal for a base voltage of the bipolar transistor or a gate voltage of the field effect transistor.
前記電力増幅器は、さらに、
前記入力端子と前記第1の増幅手段および前記第2の増幅手段の入力との間に形成される第3の増幅手段を備える
ことを特徴とする請求項1〜12のいずれか1項に記載の電力増幅器。
The power amplifier further includes:
The third amplifying unit formed between the input terminal and the input of the first amplifying unit and the second amplifying unit is provided. 13. Power amplifier.
前記第1の電力増幅器および前記第2の電力増幅器は、同一の伝送方式に用いられる信号を増幅する
ことを特徴とする請求項1〜13のいずれか1項に記載の電力増幅器。
The power amplifier according to any one of claims 1 to 13, wherein the first power amplifier and the second power amplifier amplify a signal used for the same transmission method.
前記電力増幅器は、
前記第1の増幅手段および前記第2の増幅手段を含み、前記入力端子に入力された信号をそれぞれ異なる電力レベルの信号に増幅する複数の増幅手段を備え、
前記複数の増幅手段のうち一つがONした時、他の増幅手段はOFFする
ことを特徴とする請求項1〜14のいずれか1項に記載の電力増幅器。
The power amplifier is
A plurality of amplifying means including the first amplifying means and the second amplifying means, and amplifying the signals input to the input terminals into signals having different power levels;
The power amplifier according to claim 1, wherein when one of the plurality of amplifying means is turned on, the other amplifying means is turned off.
IQ信号より位相情報と振幅情報とを分離し、出力するRFICと、
前記振幅情報に応じた電圧を出力する電源回路と、
前記位相情報が前記入力端子に入力され、前記電源回路が出力する電圧が電源電圧として入力される請求項1〜15のいずれか1項に記載の電力増幅器とを備える
ことを特徴とするポーラー変調システム。
An RFIC that separates and outputs phase information and amplitude information from the IQ signal;
A power supply circuit that outputs a voltage according to the amplitude information;
A polar modulation comprising: the power amplifier according to claim 1, wherein the phase information is input to the input terminal, and a voltage output from the power supply circuit is input as a power supply voltage. system.
電力レベルの異なる複数の伝送モードで通信する通信機器に用いられる電力増幅器の制御方法であって、
同一の信号を異なる電力レベルの信号に増幅する2つの増幅手段のいずれか一方をONする
ことを特徴とする制御方法。
A method of controlling a power amplifier used in a communication device that communicates in a plurality of transmission modes having different power levels,
A control method comprising turning on one of two amplifying means for amplifying the same signal to a signal having a different power level.
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