JP5282831B2 - Wireless communication apparatus and power amplifier control method - Google Patents

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Description

本発明は、電力増幅器を制御する技術に関し、特に、時分割複信方式の無線送受信装置において用いられる電力増幅器を制御する技術に関する。   The present invention relates to a technique for controlling a power amplifier, and more particularly, to a technique for controlling a power amplifier used in a radio transmission / reception apparatus of a time division duplex system.

時分割複信（Time Division Duplex、以下ＴＤＤと略記）方式においては、通信経路を時間軸で分割し、送信と受信とを高速で切り替え、周波数帯域については送信機と受信機との間で共用する。図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように、アンテナの直下に切り替えスイッチやサーキュレータを設置し、送信と受信とを切り替えて通信を行っている。   In the Time Division Duplex (hereinafter abbreviated as TDD) method, the communication path is divided on the time axis, and transmission and reception are switched at high speed, and the frequency band is shared between the transmitter and the receiver. To do. As shown in FIGS. 8A and 8B, a changeover switch and a circulator are installed directly below the antenna, and communication is performed by switching between transmission and reception.

ＴＤＤ方式によれば、送信と受信とで周波数帯域を共用するため、送受信機内で送信部と受信部との間でアイソレーションが十分に確保されていることが必要となる。アイソレーションが十分でない場合は、送信信号が受信部側にリークし、低雑音増幅器を飽和させる等の問題が生じる。例えば、送受信切り替えスイッチを備えた構成の場合は伝送レートが高速化するにつれて、送受信の切り替え時間が短くなる。そして、送受信の切り替え時間が短くなるに伴い、アイソレーションを確保するのが難しくなる。   According to the TDD scheme, since the frequency band is shared between transmission and reception, it is necessary to ensure sufficient isolation between the transmission unit and the reception unit in the transceiver. If the isolation is not sufficient, the transmission signal leaks to the receiver side, causing problems such as saturation of the low noise amplifier. For example, in the case of a configuration provided with a transmission / reception selector switch, the transmission / reception switching time becomes shorter as the transmission rate increases. As the transmission / reception switching time becomes shorter, it becomes difficult to ensure isolation.

アイソレーションの確保のため、送信時には送信部の電力増幅器をオンに、受信部の低雑音増幅器をオフとし、受信時には送信部の電力増幅器をオフに、受信部の低雑音増幅器をオンにすることが望ましい。これは、電力効率を向上させる観点からも必要なことと考えられる。   To ensure isolation, turn on the power amplifier in the transmitter during transmission, turn off the low noise amplifier in the receiver, turn off the power amplifier in the transmitter during reception, and turn on the low noise amplifier in the receiver Is desirable. This is considered necessary from the viewpoint of improving power efficiency.

ここで、電界効果トランジスタによる電力増幅器を仮定する。この場合、電力増幅器については、ドレインに流れる電流が大きいため、ドレインに印加する電圧をスイッチでオフにしても、過渡応答のため、電流値はすぐにはゼロにならない。このため、雑音を含む残留信号が受信側にリークし、受信性能を劣化させる可能性がある。   Here, a power amplifier using a field effect transistor is assumed. In this case, since the current flowing through the drain is large for the power amplifier, even if the voltage applied to the drain is turned off by the switch, the current value does not immediately become zero due to a transient response. For this reason, a residual signal including noise may leak to the reception side, and the reception performance may be deteriorated.

そこで、かかる問題を解決するための電力増幅器のオン／オフを制御する技術として、例えば、受信回路内の高周波増幅用トランジスタのエミッタ部にエミッタ抵抗とともにスイッチング素子を設け、受信時には能動状態に、送信時には受動状態に駆動することにより、高周波増幅用トランジスタをオン／オフする技術について提供されている（例えば、特許文献１）。   Therefore, as a technique for controlling on / off of the power amplifier to solve such a problem, for example, a switching element is provided together with an emitter resistor in the emitter part of the high frequency amplification transistor in the reception circuit, and the active state is transmitted at the time of reception. A technique for turning on / off a high-frequency amplification transistor by driving it to a passive state is sometimes provided (for example, Patent Document 1).

電力増幅器のオン／オフを制御する他の技術として、例えば、送信用の電力増幅器と受信用の電力増幅器とを備え、受信時には制御電圧により送信用の電力増幅器をオフにし、受信用の電力増幅器をオンにする。そして、送信時には制御電圧により受信用の電力増幅器をオフにし、送信用の電力増幅器をオンにする技術について提供されている（例えば、特許文献２）。   As another technique for controlling on / off of the power amplifier, for example, a power amplifier for transmission and a power amplifier for reception are provided, and at the time of reception, the power amplifier for transmission is turned off by the control voltage, and the power amplifier for reception is provided. Turn on. A technique for turning off a power amplifier for reception and turning on a power amplifier for transmission using a control voltage during transmission is provided (for example, Patent Document 2).

特開平９−７４３２１号公報JP-A-9-74321 特開平４−３７３３１７号公報JP-A-4-373317

上記の特開平９−７４３２１号公報や特開平４−３７３３１７号公報に記載されている方法は、いずれも、ＴＤＤ方式において送信信号が受信部側にリークするのを抑えるために送信部側の電力増幅器のスイッチのオン／オフを切り替えている。しかし、上記のとおり、電力増幅器のドレインを流れる電流が大きいため、スイッチング回路により電力増幅器のオン／オフを高速で切り替えることは容易ではない。   In any of the methods described in the above Japanese Patent Laid-Open Nos. 9-74321 and 4-373317, the power on the transmitting unit side is suppressed in order to prevent the transmission signal from leaking to the receiving unit side in the TDD system. The amplifier is switched on / off. However, since the current flowing through the drain of the power amplifier is large as described above, it is not easy to switch the power amplifier on / off at high speed by the switching circuit.

本発明は、時分割複信方式の無線送受信装置において、簡易な方法で電力増幅器の高速でのオン／オフの切り替え制御を実現することにより、送信部側から受信部側への電流のリークを効果的に抑制することにより、電流のリークによる干渉を防止し、また、電力効率を改善することを目的とする。   The present invention achieves current leakage from the transmitter side to the receiver side by realizing high-speed on / off switching control of the power amplifier in a simple method in a radio transmission / reception apparatus of a time division duplex system. It is an object to prevent interference due to current leakage and to improve power efficiency by effectively suppressing.

上記の課題を解決するため、アンテナと、該アンテナを介して送出すべき送信信号を生成する送信部と、該アンテナを介して受信した信号を復調する受信部と、送信時には該送信部と該アンテナとを接続させ、受信時には該受信部と該アンテナとを接続させる送受切り替え部とを備えた、時分割複信方式による無線通信装置であって、前記送信部は、前記送信信号を生成する送信信号生成手段と、前記送信信号生成手段において生成された送信信号を増幅する電力増幅手段と、前記電力増幅手段のドレイン電圧を制御するためのドレイン電圧制御信号及び該電力増幅手段のゲート電圧を制御するためのゲート電圧制御信号を生成する制御信号生成手段と、前記ドレイン電圧制御信号にしたがって、時分割複信方式の受信時においては、前記電力増幅手段のドレイン電源をオフに切り替える切り替え手段と、を備え、前記電力増幅手段は、前記ゲート電圧制御信号にしたがって、時分割複信方式の受信時においては送信時よりも高いゲート電圧が設定される構成とする。   In order to solve the above problems, an antenna, a transmission unit that generates a transmission signal to be transmitted through the antenna, a reception unit that demodulates a signal received through the antenna, the transmission unit and the transmission unit during transmission A wireless communication apparatus using a time division duplex method, comprising a transmission / reception switching unit for connecting an antenna and receiving the reception unit and the antenna at the time of reception, wherein the transmission unit generates the transmission signal Transmission signal generation means, power amplification means for amplifying the transmission signal generated in the transmission signal generation means, drain voltage control signal for controlling the drain voltage of the power amplification means, and gate voltage of the power amplification means Control signal generating means for generating a gate voltage control signal for control, and in the time division duplex reception mode according to the drain voltage control signal, Switching means for switching off the drain power supply of the amplifying means, and the power amplifying means is set with a gate voltage higher than that at the time of transmission when receiving the time division duplex according to the gate voltage control signal. The configuration is as follows.

この無線通信装置は、時分割複信方式の受信時においては、送信部の電力増幅手段（電力増幅器）のドレイン電源をオフに切り替えるとともに、ゲート電圧の値を、送信時におけるそれよりも高く設定する。受信時において送信時よりも高い値のゲート電圧値を設定することで、受信時により確実に電力増幅手段をオフに切り替え、送信部側から受信部側への電流のリークを防止しつつ、高速での電力増幅手段のオン／オフの切り替えを実現可能とする。   This radio communication device switches off the drain power supply of the power amplifying means (power amplifier) of the transmission unit and sets the gate voltage value higher than that at the time of transmission during reception of the time division duplex method. To do. By setting a higher gate voltage value at the time of reception than at the time of transmission, the power amplifying means can be switched off more reliably at the time of reception, preventing leakage of current from the transmission unit side to the reception unit side. It is possible to switch on / off of the power amplifying means in FIG.

あるいは、アンテナと、該アンテナを介して送出すべき送信信号を生成する送信部と、該アンテナを介して受信した信号を復調する受信部と、送信時には該送信部と該アンテナとを接続させ、受信時には該受信部と該アンテナとを接続させる送受切り替え部とを備えた、時分割複信方式による無線通信装置であって、前記送信部は、前記送信信号を生成する送信信号生成手段と、前記送信信号生成手段において生成された送信信号を増幅する多段構成の電力増幅手段と、前記電力増幅手段のそれぞれについてドレイン電圧を制御するためのドレイン電圧制御信号を生成する制御信号生成手段と、前記ドレイン電圧制御信号にしたがって、時分割複信方式の受信時においては、前記多段構成の電力増幅手段のうち少なくとも前記アンテナから最も近い位置に設けられる電力増幅手段については、ドレイン電源をオフに切り替える切り替え手段と、を備え、時分割複信方式の受信時にドレイン電源をオフに切り替えた電力増幅手段については、前記アンテナから最も遠い電力増幅手段のドレイン電源が時分割複信方式の受信から送信に切り替わるタイミングでオンに切り替わるよう、該アンテナに近い位置に設けられている電力増幅手段から順にドレイン電源をオンに切り替えてゆく構成とする。   Alternatively, an antenna, a transmission unit that generates a transmission signal to be transmitted through the antenna, a reception unit that demodulates a signal received through the antenna, and the transmission unit and the antenna are connected at the time of transmission, A radio communication apparatus according to a time division duplex system, comprising a transmission / reception switching unit for connecting the receiving unit and the antenna at the time of reception, wherein the transmitting unit generates a transmission signal, Multi-stage power amplifying means for amplifying the transmission signal generated in the transmission signal generating means; control signal generating means for generating a drain voltage control signal for controlling a drain voltage for each of the power amplifying means; and According to the drain voltage control signal, at the time of reception of the time division duplex system, at least the antenna from the antenna among the multistage power amplifying means. The power amplifying means provided at a close position includes a switching means for switching off the drain power supply, and the power amplifying means for switching off the drain power supply during reception of the time division duplex method is farthest from the antenna. A configuration in which the drain power supply is turned on in order from the power amplification means provided at a position close to the antenna so that the drain power supply of the power amplification means is turned on at the timing when the time division duplex system is switched from reception to transmission. To do.

この無線通信装置は、多段構成の電力増幅手段のうち少なくともアンテナに最も近い電力増幅手段については、時分割複信方式の受信時にはドレイン電源をオフに切り替えることにより、送信部側から受信部側へのリークを防止する。更に、受信時にオフに切り替えたドレイン電源をオンに切り替えるときは、アンテナから最も遠い位置の電力増幅手段から順にオンに切り替えてゆき、アンテナに最も近い位置の電力増幅手段のドレイン電源をオンに切り替えるタイミングを、受信から送信に切り替わるタイミングと一致させる。電力増幅手段ごとの容量に応じてオンに切り替えるタイミングを変えることにより電力増幅手段ごとの立ち上がりのタイミングを一致させつつ、アンテナに最も近い電力増幅手段については送受切り替えのタイミングでオンに切り替えることで、送信部側から受信部側への電流のリークを防止し、高速での電力増幅手段のオン／オフの切り替えを実現可能とする。   This wireless communication apparatus is configured to switch from the transmitter side to the receiver side by switching off the drain power supply for at least the power amplifying means closest to the antenna among the power amplifying means having a multi-stage configuration. Prevent leaks. Furthermore, when switching on the drain power source that was switched off at the time of reception, the power amplifying unit that is farthest from the antenna is switched on sequentially, and the drain power source of the power amplifying unit that is closest to the antenna is switched on. The timing is made to coincide with the timing when switching from reception to transmission. By changing the timing of switching on according to the capacity of each power amplifying means, matching the rising timing of each power amplifying means, while switching the power amplifying means closest to the antenna on at the transmission / reception switching timing, Current leakage from the transmission unit side to the reception unit side is prevented, and the power amplification means can be switched on / off at high speed.

なお、前記制御信号生成手段は、前記電力増幅手段のゲート電圧を制御するためのゲート電圧制御信号を更に生成し、前記電力増幅手段は、前記ゲート電圧制御信号にしたがって、時分割複信方式の受信時においては送信時よりも高いゲート電圧が設定される構成としてもよい。受信時に送信時よりも高いゲート電圧値を設定することで、より確実に電力増幅手段をオフに切り替え、これにより、高速での電力増幅手段のオン／オフの切り替えを実現できる。   The control signal generating means further generates a gate voltage control signal for controlling the gate voltage of the power amplifying means, and the power amplifying means uses a time division duplex method according to the gate voltage control signal. A configuration may be adopted in which a higher gate voltage is set during reception than during transmission. By setting a higher gate voltage value at the time of reception than at the time of transmission, the power amplifying means can be switched off more reliably, thereby realizing on / off switching of the power amplifying means at high speed.

開示の無線通信装置によれば、高速での電力増幅手段のオン／オフの切り替えが可能となり、送信部側から受信部側への電流のリークを効果的に抑制することができる。受信部側への電流のリークを抑制することにより、電流のリークによる干渉を防止し、また、電力効率の改善に資する。   According to the disclosed wireless communication apparatus, the power amplification means can be switched on / off at high speed, and current leakage from the transmission unit side to the reception unit side can be effectively suppressed. Suppressing current leakage to the receiver side prevents interference due to current leakage and contributes to improvement of power efficiency.

第１の実施形態に係る無線送受信機の構成図である。It is a block diagram of the radio | wireless transmitter / receiver which concerns on 1st Embodiment. 送受信タイムチャート及び電力増幅器のドレイン電圧、ゲート電圧の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the transmission / reception time chart and the drain voltage of a power amplifier, and a gate voltage. 電力増幅器のＡ級動作を説明する図である。It is a figure explaining A class operation of a power amplifier. 電力増幅器のＡＢ級動作を説明する図である。It is a figure explaining AB class operation | movement of a power amplifier. 電力増幅器のＢ級動作及びＣ級動作を説明する図である。It is a figure explaining the class B operation and class C operation of a power amplifier. 第２の実施形態に係る無線送受信機の構成図である。It is a block diagram of the radio | wireless transmitter / receiver which concerns on 2nd Embodiment. 送受信タイムチャート及び電力増幅器のドレイン電圧の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the transmission / reception time chart and the drain voltage of a power amplifier. 従来の時分割複信方式における送受切り替え方法を説明する図である。It is a figure explaining the transmission / reception switching method in the conventional time division duplex system.

以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図１は、第１の実施形態に係る無線送受信機の構成図である。図１に示す無線送受信機１は、ＴＤＤ方式の端末装置に備えられる無線送受信機であって、アンテナ１１、送受切り替えスイッチ部１２、送信部２及び受信部３を含んで構成される。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a configuration diagram of a radio transceiver according to the first embodiment. A wireless transmitter / receiver 1 shown in FIG. 1 is a wireless transmitter / receiver provided in a TDD terminal device, and includes an antenna 11, a transmission / reception changeover switch unit 12, a transmission unit 2, and a reception unit 3.

送信部２は、送信信号生成部１３、ＤＡ変換部１４、変調部１５、電力増幅器１６及び電力増幅器制御部４から構成される。
送信部２の構成のうち、アンテナ１１は、無線送受信機１から送信される基地局や通信相手の端末装置宛の信号を、無線ネットワークに送出し、また、基地局や通信相手の端末装置から送信された信号を受信する。 The transmission unit 2 includes a transmission signal generation unit 13, a DA conversion unit 14, a modulation unit 15, a power amplifier 16, and a power amplifier control unit 4.
In the configuration of the transmission unit 2, the antenna 11 transmits a signal transmitted from the wireless transceiver 1 to the base station or the communication partner terminal device to the wireless network, and from the base station or the communication partner terminal device. Receive the transmitted signal.

送受切り替えスイッチ部１２は、送受信のタイムチャートにしたがって、アンテナ１１の接続先を送信部２及び受信部３に切り替える。具体的には、スイッチ部１２としては、送受信切り替えスイッチやサーキュレータが用いられる。   The transmission / reception changeover switch unit 12 switches the connection destination of the antenna 11 to the transmission unit 2 and the reception unit 3 in accordance with a transmission / reception time chart. Specifically, a transmission / reception changeover switch or a circulator is used as the switch unit 12.

送信信号生成部１３は、端末装置から送出すべき上り送信信号を生成する。ＤＡ変換部１４は、送信信号生成部１３において生成された送信信号をアナログ信号に変換する。変調部１５は、ＤＡ変換部１４から入力された信号に応じて変調処理を行い、変調波を生成する。電力増幅器１６は、電界効果トランジスタを用いた電力増幅器から構成され、変調部１５において生成された変調波を増幅させる。増幅された変調波は、アンテナ１１を介して送出される。   The transmission signal generation unit 13 generates an uplink transmission signal to be transmitted from the terminal device. The DA converter 14 converts the transmission signal generated by the transmission signal generator 13 into an analog signal. The modulation unit 15 performs modulation processing according to the signal input from the DA conversion unit 14 to generate a modulated wave. The power amplifier 16 is composed of a power amplifier using a field effect transistor, and amplifies the modulated wave generated in the modulation unit 15. The amplified modulated wave is transmitted via the antenna 11.

電力増幅器制御部４は、電源部１７、スイッチ部１８、制御信号生成部１９及び制御信号ＤＡ変換部２０を含んで構成され、送信部２の電力増幅器１６の制御を行う。
電源部１７は、電力増幅器１６のドレイン電源に電力を供給する。スイッチ部１８は、電源部１７から電力増幅器１６に供給される電力のオン／オフを切り替える。制御信号生成部１９は、電力増幅器１６を制御するための制御信号を生成する。制御信号ＤＡ変換部２０は、制御信号生成部１９から入力された信号をアナログ信号に変換し、スイッチ部１８及び電力増幅器１６に与える。 The power amplifier control unit 4 includes a power supply unit 17, a switch unit 18, a control signal generation unit 19, and a control signal DA conversion unit 20, and controls the power amplifier 16 of the transmission unit 2.
The power supply unit 17 supplies power to the drain power supply of the power amplifier 16. The switch unit 18 switches on / off of power supplied from the power supply unit 17 to the power amplifier 16. The control signal generator 19 generates a control signal for controlling the power amplifier 16. The control signal DA conversion unit 20 converts the signal input from the control signal generation unit 19 into an analog signal and supplies the analog signal to the switch unit 18 and the power amplifier 16.

受信部３は、低雑音増幅器２１、復調部２２、ＡＤ変換部２３及び受信信号処理部２４を含んで構成される。
低雑音増幅器２１は、アンテナ１１を介して受信した信号の増幅を行う。復調部２２は、低雑音増幅器２１において増幅された信号について復調処理を行い、被変調波から情報信号を取り出す。ＡＤ変換部２３は、復調部２２において取り出した情報信号をデジタル信号に変換する。受信信号処理部２４は、ＡＤ変換部２３から入力されたデジタル信号から所望のデータを取り出して、図１においては不図示の上位の制御回路等に与える等の処理を行う。 The receiving unit 3 includes a low noise amplifier 21, a demodulating unit 22, an AD converting unit 23, and a received signal processing unit 24.
The low noise amplifier 21 amplifies the signal received via the antenna 11. The demodulator 22 demodulates the signal amplified by the low noise amplifier 21 and extracts an information signal from the modulated wave. The AD converter 23 converts the information signal extracted by the demodulator 22 into a digital signal. The reception signal processing unit 24 performs processing such as extracting desired data from the digital signal input from the AD conversion unit 23 and supplying it to a higher-level control circuit (not shown in FIG. 1).

電力増幅器制御部４は、送信信号生成部１３における送信信号生成処理と同期させて制御信号を生成し、電力増幅器１６のドレイン電圧値Ｖｄ及びゲート電圧値Ｖｇを、送受信タイムチャートにしたがって制御する。次に、図２を参照して、電力増幅器制御部４において電力増幅器１６を制御する具体的な方法について説明する。   The power amplifier control unit 4 generates a control signal in synchronization with the transmission signal generation process in the transmission signal generation unit 13, and controls the drain voltage value Vd and the gate voltage value Vg of the power amplifier 16 according to a transmission / reception time chart. Next, a specific method for controlling the power amplifier 16 in the power amplifier control unit 4 will be described with reference to FIG.

図２は、送受信タイムチャート及び電力増幅器１６のドレイン電圧、ゲート電圧の関係を示す図である。図の右方向に時間軸をとり、図２においては、「Ｔｘ」は送信時間であり、「Ｒｘ」は受信時間である。   FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the transmission / reception time chart and the drain voltage and gate voltage of the power amplifier 16. The time axis is taken to the right of the figure, and in FIG. 2, “Tx” is the transmission time and “Rx” is the reception time.

送信時間内、すなわち送信信号が出力されている期間内においては、ドレイン電源をオンにする。そして、制御信号に含まれるドレイン電圧値Ｖｄに設定する。このとき、ゲート電圧値Ｖｇについては、ＶＧＡに設定する。受信時間内の送信信号の出力がない期間については、電力増幅器１６をオフに切り替えるため、ドレイン電圧の値を「０」に設定するとともに、ゲート電圧値Ｖｇを、送信時間におけるゲート電圧値ＶＧＡよりも高い値ＶＧＣに設定する。 The drain power supply is turned on within the transmission time, that is, within the period during which the transmission signal is output. Then, the drain voltage value Vd included in the control signal is set. At this time, the gate voltage value Vg is set to VGA . During a period in which no transmission signal is output within the reception time, the power amplifier 16 is switched off, so that the drain voltage value is set to “0” and the gate voltage value Vg is set to the gate voltage value V GA at the transmission time. Is set to a higher value V GC .

ここで、送信時間Ｔｘゲート電圧値ＶＧＡは、電力増幅器１６がＡ級動作するときのゲート電圧値であり、受信時間Ｒｘにおけるゲート電圧値ＶＧＣは、電力増幅器１６がＣ級動作するときのゲート電圧値である。   Here, the transmission time Tx gate voltage value VGA is a gate voltage value when the power amplifier 16 operates in class A, and the gate voltage value VGC at the reception time Rx is a gate voltage when the power amplifier 16 operates in class C. Value.

図３から図５は、ゲートバイアスを制御したときの電力増幅器１６の動作を説明する図である。これらの図面を参照して、バイアス方式による電力増幅器１６の動作について説明する。   3 to 5 are diagrams for explaining the operation of the power amplifier 16 when the gate bias is controlled. With reference to these drawings, the operation of the power amplifier 16 by the bias method will be described.

図３は、電力増幅器１６のＡ級動作を説明する図である。このうち、上段については、左から順に、ドレイン電流とゲート電圧との関係、ドレイン電流とドレイン電圧との関係、ドレイン電流の流通角を説明する図である。図３の下段には、それぞれ上段に示すゲート電圧及びドレイン電圧の時間変化を示す。   FIG. 3 is a diagram for explaining the class A operation of the power amplifier 16. Among these, the upper part is a diagram for explaining the relationship between the drain current and the gate voltage, the relationship between the drain current and the drain voltage, and the flow angle of the drain current in order from the left. The lower part of FIG. 3 shows temporal changes in the gate voltage and the drain voltage shown in the upper part, respectively.

電力増幅器１６がＡ級動作する場合のゲート電圧Ｖｇは、図３上段の中図に示すように、ドレイン電流は最大値「Ｉｍａｘ」、最小値「０」の正弦波状となるように設定される。このとき、図３上段の右図に示すように、ドレイン電流の流通角は３６０°（２π）である。すなわち、電力増幅器１６に常に電流が流れている状態であり、入力された送信信号の全てを増幅する。   When the power amplifier 16 performs class A operation, the gate voltage Vg is set so that the drain current has a sine wave shape having a maximum value “Imax” and a minimum value “0”, as shown in the middle diagram of FIG. . At this time, as shown in the upper right diagram of FIG. 3, the flow angle of the drain current is 360 ° (2π). That is, the current is always flowing through the power amplifier 16, and all the input transmission signals are amplified.

図４は、電力増幅器１６のＡＢ級動作を説明する図である。図３と同様に、上段については左から順に、ドレイン電流とゲート電圧との関係、ドレイン電流とドレイン電圧との関係、ドレイン電流の流通角を説明する図である。図４の下段には、それぞれ上段に示すゲート電圧及びドレイン電圧の時間変化を示す。   FIG. 4 is a diagram for explaining the class AB operation of the power amplifier 16. As in FIG. 3, in the upper part, from the left, the relationship between the drain current and the gate voltage, the relationship between the drain current and the drain voltage, and the flow angle of the drain current are described. The lower part of FIG. 4 shows temporal changes in the gate voltage and the drain voltage shown in the upper part, respectively.

上記のＡ級動作をする電力増幅器１６について、ゲートバイアスを深くすることにより得られる、流通角が３６０°（２π）未満であるときの状態を、ＡＢ級動作という。
図５（ａ）及び図５（ｂ）は、それぞれＢ級動作及びＣ級動作をする電力増幅器１６のドレイン電流波形の例を示す図である。図４に示すＡＢ級動作をする電力増幅器１６について更にゲートバイアスを変化させて深くしてゆき、流通角が１８０°（π）となるときの状態が、図５（ａ）に示すＢ級動作である。流通角が１８０°未満のときの状態が、図５（ｂ）に示すＣ級動作である。 With respect to the power amplifier 16 that performs the class A operation described above, a state obtained by deepening the gate bias when the flow angle is less than 360 ° (2π) is referred to as class AB operation.
FIGS. 5A and 5B are diagrams illustrating examples of the drain current waveform of the power amplifier 16 that performs the class B operation and the class C operation, respectively. The power amplifier 16 that performs the class AB operation shown in FIG. 4 is further deepened by changing the gate bias, and the state when the flow angle becomes 180 ° (π) is the class B operation shown in FIG. It is. The state when the flow angle is less than 180 ° is the class C operation shown in FIG.

図５（ｂ）に示すように、Ｃ級動作をする電力増幅器１６は、流通角のほとんどの部分で電流が流れていない。すなわち、Ｃ級動作をするようにゲート電圧ＶＧＣを設定することで、電力増幅器１６を迅速にオフ状態に切り替えることができるようになる。 As shown in FIG. 5B, in the power amplifier 16 that performs the class C operation, no current flows in most of the flow angle. That is, by setting the gate voltage V GC so as to perform the class C operation, the power amplifier 16 can be quickly switched to the off state.

以上説明したように、本実施形態に係る無線送受信機１によれば、送信部２の電力増幅器１６については、ＴＤＤ方式の受信時にはドレイン電源をオフに切り替えるとともに、ゲート電圧をＣ級動作の電圧値ＶＧＣに設定する。送信時のＡ級動作のゲート電圧値ＶＧＡよりも高い値を受信時に設定することで、アンテナ１１を送信部２側から受信部３側に切り替えたときに、電力増幅器１６は迅速にオフ状態となり、過渡応答によるドレイン電流が受信部３側にリークすることを防止することができる。電力増幅器１６のドレイン電流が受信部３側にリークすることを防止することにより、電流のリークによる干渉を防止し、引いては、電力効率の改善に資する。 As described above, according to the radio transceiver 1 according to the present embodiment, the power amplifier 16 of the transmission unit 2 switches the drain power supply off during reception of the TDD scheme and sets the gate voltage to the voltage of class C operation. Set to the value V GC . By setting a value higher than the gate voltage value VGA of the class A operation at the time of transmission at the time of reception, the power amplifier 16 is quickly turned off when the antenna 11 is switched from the transmitter 2 side to the receiver 3 side. Thus, it is possible to prevent the drain current due to the transient response from leaking to the receiving unit 3 side. By preventing the drain current of the power amplifier 16 from leaking to the receiving unit 3 side, interference due to current leakage is prevented, which contributes to improvement of power efficiency.

なお、上記の実施形態のとおり、受信時のゲート電圧としてＣ級動作のゲート電圧を設定するのが好ましいが、これには限らない。例えばＤ級動作のゲート電圧を設定することとしてもよい。   As described in the above embodiment, it is preferable to set the gate voltage for class C operation as the gate voltage at the time of reception, but the present invention is not limited to this. For example, a gate voltage for class D operation may be set.

図６は、第２の実施形態に係る無線送受信機の構成図である。上記の第１の実施形態に係る無線送受信機１の構成と比較して、異なる点を中心に説明する。
本実施形態に係る無線送受信機１においては、電力増幅器１６が多段構成（図６においては３段構成）を備えている。そして、スイッチ部１８が各電力増幅器１６のオン／オフを切り替え可能に設けられている。ここでは、送信信号生成部１３に近い方の電力増幅器１６から順に、電力増幅器１６Ａ、１６Ｂ及び１６Ｃとする。電力増幅器１６Ａ、１６Ｂ及び１６Ｃに対応するスイッチ部１８を、それぞれスイッチ１８Ａ、１８Ｂ及び１８Ｃとする。 FIG. 6 is a configuration diagram of a radio transceiver according to the second embodiment. Compared with the configuration of the wireless transceiver 1 according to the first embodiment described above, different points will be mainly described.
In the wireless transceiver 1 according to the present embodiment, the power amplifier 16 has a multistage configuration (a three-stage configuration in FIG. 6). And the switch part 18 is provided so that switching of ON / OFF of each power amplifier 16 is possible. Here, power amplifiers 16A, 16B, and 16C are sequentially arranged from the power amplifier 16 closer to the transmission signal generation unit 13. The switch units 18 corresponding to the power amplifiers 16A, 16B, and 16C are referred to as switches 18A, 18B, and 18C, respectively.

制御信号生成部１９は、電力増幅器１６Ａ、１６Ｂ及び１６Ｃをそれぞれ制御するための制御信号を生成する。具体的には、各電力増幅器１６Ａ、１６Ｂ及び１６Ｃのドレイン電源のオン／オフを切り替えるための制御信号及び送信時と受信時とで異なるゲート電圧値を設定するための制御信号を生成する。   The control signal generator 19 generates control signals for controlling the power amplifiers 16A, 16B, and 16C, respectively. Specifically, a control signal for switching on / off the drain power supply of each of the power amplifiers 16A, 16B, and 16C and a control signal for setting different gate voltage values at the time of transmission and at the time of reception are generated.

本実施形態においては、送信時にドレイン電源をオンに切り替えるタイミングが電力増幅器ごとに設定されている点で、上記の実施形態と異なる。図７を参照して具体的に説明する。   This embodiment differs from the above embodiment in that the timing for switching on the drain power supply during transmission is set for each power amplifier. This will be specifically described with reference to FIG.

図７は、送受信タイムチャート及び電力増幅器１６Ａ、１６Ｂ及び１６Ｃのドレイン電圧の関係を示す図である。図２と同様に、図の右方向に時間軸をとり、送信時間Ｔｘ及び受信時間はＲｘを示す。   FIG. 7 is a diagram illustrating a relationship between a transmission / reception time chart and drain voltages of the power amplifiers 16A, 16B, and 16C. Similar to FIG. 2, the time axis is taken to the right in the figure, and the transmission time Tx and the reception time indicate Rx.

図７においては、３台の電力増幅器１６のうち、アンテナ１１に最も近い電力増幅器１６Ｃからドレイン電源をオンに切り替えてゆき、最もアンテナ１１から遠い電力増幅器１６Ａのドレイン電源が送信時間Ｔｘの開始のタイミングにはオンに切り替わるように、順次切り替えを行ってゆく。   In FIG. 7, among the three power amplifiers 16, the drain power supply is switched on from the power amplifier 16C closest to the antenna 11, and the drain power supply of the power amplifier 16A farthest from the antenna 11 starts transmission time Tx. The timing is sequentially switched so that the timing is switched on.

一般に、送信部２においては、送信アンテナ付近の出力電力が最も大きくなる。このため、最終段の電力増幅器１６すなわち電力増幅器１６Ｃの容量が最も大きくなる。すなわち、電力増幅器１６Ｃは他の電力増幅器１６Ａ及び１６Ｂと比較してドレイン電流量が大きい。このため、電力増幅器１６Ｃについてオン／オフの切り替えを行ったとき、その立ち上がりと立ち下がりの時間に差が生じることとなる。   In general, in the transmission unit 2, the output power near the transmission antenna is the largest. For this reason, the capacity of the power amplifier 16 in the final stage, that is, the power amplifier 16C is maximized. That is, the power amplifier 16C has a larger drain current amount than the other power amplifiers 16A and 16B. For this reason, when the power amplifier 16C is switched on / off, a difference occurs between the rise time and the fall time.

しかし、本実施形態においては、上記のとおり、多段構成の電力増幅器１６についてドレイン電源をオンに切り替えるタイミングをずらして容量の比較的大きい電力増幅器１６Ｃ及び１６Ｂ、すなわち立ち上がりの遅い電力増幅器については送受切り替えタイミングよりも前にオンに切り替えておく。最もアンテナ１１から遠い電力増幅器１６Ａ（のドレイン電源）については、送受切り替えタイミングでオンに切り替える。電力増幅器１６Ｃ及び１６Ｂの立ち上がりタイミングを調整することで、多段構成の電力増幅器１６の立ち上がりのタイミングを一致させることができる。   However, in the present embodiment, as described above, the power amplifiers 16C and 16B having relatively large capacities, that is, the power amplifiers having a slow rise, are switched between transmission and reception by shifting the timing of switching on the drain power supply for the multistage power amplifier 16. Switch on before the timing. The power amplifier 16A (the drain power supply) farthest from the antenna 11 is switched on at the transmission / reception switching timing. By adjusting the rising timings of the power amplifiers 16C and 16B, the rising timings of the multistage power amplifiers 16 can be matched.

電力増幅器１６Ｂ及び１６Ｃについては受信時間Ｒｘの間からオン状態となっていることになるが、電力増幅器１６Ａについてもオン状態にならなければ送信信号がこれらの電力増幅器に伝達されることはない。このため、受信部３側に与える影響は小さく抑えられる。   The power amplifiers 16B and 16C are in the on state from the reception time Rx. However, the transmission signal is not transmitted to these power amplifiers unless the power amplifier 16A is also in the on state. For this reason, the influence given to the receiving part 3 side is suppressed small.

他方、送信時間Ｔｘから受信時間Ｒｘに切り替わるときは、送受切り替えのタイミングで全ての電力増幅器１６のドレイン電源をオフに切り替える。比較的容量の大きい電力増幅器１６Ｂや電力増幅器１６Ｃについては、過渡応答が残るため、できるだけ早急にオフにする必要がある。しかし、多段構成の電力増幅器１６のうち１台の電力増幅器、図７の例では電力増幅器１６Ａについてオフ状態になれば、高周波信号自体は出力されない。このため、電力増幅器１６Ｂや電力増幅器１６Ｃの受信部３側に与える影響は小さく抑えられる。   On the other hand, when the transmission time Tx is switched to the reception time Rx, the drain power supplies of all the power amplifiers 16 are switched off at the transmission / reception switching timing. The power amplifier 16B and the power amplifier 16C having relatively large capacities have a transient response and need to be turned off as soon as possible. However, if one of the power amplifiers 16 having a multi-stage configuration, that is, the power amplifier 16A in the example of FIG. 7 is turned off, the high frequency signal itself is not output. For this reason, the influence on the receiving unit 3 side of the power amplifier 16B and the power amplifier 16C is suppressed to a small level.

ところで、電力の効率化及び受信部３側に与える影響を最小限に抑える、という観点からすると、図７に示す例のように、全ての電力増幅器１６を受信時間Ｒｘにおいてはオフに切り替えるのが好ましい。しかし、ドレイン電源のオン／オフの切り替え方法については、上記の方法に限らない。   By the way, from the viewpoint of power efficiency and minimizing the influence on the receiving unit 3 side, as in the example shown in FIG. 7, all the power amplifiers 16 are switched off during the reception time Rx. preferable. However, the on / off switching method of the drain power supply is not limited to the above method.

ここで、アンテナ１１に最も近い電力増幅器１６Ｃについては受信時間Ｒｘにオン状態のままにしておくと、残留信号が受信部３側において増幅され、受信部３に影響を及ぼすおそれがある。このため、電力増幅器１６Ｃのドレイン電源については送受切り替えタイミングでオフにする必要がある。そこで、例えば、他の電力増幅器１６Ａ及び１６Ｂについては、一方あるいは双方の電力増幅器のドレイン電源をオンのままにしておく構成とすることができる。   Here, if the power amplifier 16C closest to the antenna 11 is left on during the reception time Rx, the residual signal may be amplified on the reception unit 3 side, which may affect the reception unit 3. For this reason, it is necessary to turn off the drain power supply of the power amplifier 16C at the transmission / reception switching timing. Therefore, for example, the other power amplifiers 16A and 16B can be configured such that the drain power supply of one or both of the power amplifiers is kept on.

以上のことから、各電力増幅器１６Ａ、１６Ｂ及び１６Ｃのドレイン電源の制御の組み合わせは、以下のとおりである。
（１）全ての電力増幅器についてドレイン電源のオン／オフを制御する。
（２）電力増幅器１６Ｃ、１６Ｂについてはドレイン電源をオン／オフ制御をし、電力増幅器１６Ａのドレイン電源については常にオン状態とする。
（３）電力増幅器１６Ｃ、１６Ａについてはドレイン電源をオン／オフ制御をし、電力増幅器１６Ｂのドレイン電源については常にオン状態とする。
（４）電力増幅器１６Ｃについてのみドレイン電源をオン／オフ制御をし、電力増幅器１６Ａ及び１６Ｂについては常にオン状態とする。 From the above, the combinations of control of the drain power supplies of the power amplifiers 16A, 16B, and 16C are as follows.
(1) The drain power supply is turned on / off for all power amplifiers.
(2) The drain power supply of the power amplifiers 16C and 16B is turned on / off, and the drain power supply of the power amplifier 16A is always turned on.
(3) For the power amplifiers 16C and 16A, the drain power supply is turned on / off, and the drain power supply for the power amplifier 16B is always turned on.
(4) The drain power supply is turned on / off only for the power amplifier 16C, and the power amplifiers 16A and 16B are always turned on.

多段構成の電力増幅器１６の一部についてオン／オフを切り替える構成とすることで、制御線やＤＡ変換部１４からの出力数を削減することができ、電力増幅器制御部４の構成を簡素化することが可能となる。   By adopting a configuration in which part of the multistage power amplifier 16 is switched on / off, the number of outputs from the control line and the DA converter 14 can be reduced, and the configuration of the power amplifier controller 4 is simplified. It becomes possible.

なお、図７においては送受信タイムチャート及びドレイン電圧のみを示し、ゲート電圧については記載していないが、上記の第１の実施形態に係る電力増幅器の制御方法と同様に、ドレイン電源のオン／オフの切り替えを行う電力増幅器１６について、送信時にはＡ級動作のゲート電圧値ＶＧＡに、受信時にはＣ級動作のゲート電圧値ＶＧＣ（＞ＶＧＡ）に切り替える構成としてもよい。送信時と受信時とで異なるゲート電圧を設定する場合は、全ての電力増幅器１６について等しいゲート電圧値ＶＧＡ及びＶＧＣを設定する構成としてもよいし、電力増幅器１６ごとに異なる値を設定する構成としてもよい。これらのうちいずれの構成をとる場合であっても、上記の第１の実施形態に係る構成の無線送受信機において電力増幅器の制御方法を実施した場合と同様の効果を得ることができる。 In FIG. 7, only the transmission / reception time chart and the drain voltage are shown and the gate voltage is not described, but the drain power source is turned on / off in the same manner as in the power amplifier control method according to the first embodiment. The power amplifier 16 that performs switching may be switched to the gate voltage value V GA for class A operation at the time of transmission and to the gate voltage value V GC (> V GA ) for class C operation at the time of reception. When different gate voltages are set at the time of transmission and at the time of reception, the same gate voltage values V GA and V GC may be set for all power amplifiers 16, or different values may be set for each power amplifier 16. It is good also as a structure. Whichever configuration is adopted, the same effect as that obtained when the power amplifier control method is implemented in the wireless transceiver having the configuration according to the first embodiment can be obtained.

また、上記においては電界効果トランジスタを用いた電力増幅器１６を仮定して説明しているが、これには限らない。例えばバイポーラトランジスタを用いた電力増幅器についても、上記の第１及び第２の実施形態に係る電力増幅器の制御方法を採用することにより、同様の効果を得ることができる。   In the above description, the power amplifier 16 using a field effect transistor is assumed. However, the present invention is not limited to this. For example, a power amplifier using a bipolar transistor can achieve the same effect by adopting the power amplifier control method according to the first and second embodiments.

以上説明したように、上記の実施形態に係る無線送受信機１によれば、送信部２に電力増幅器制御部４を備え、電力増幅器制御部４は、電力増幅器１６のゲート電圧及びドレイン電圧の制御を行う。ドレイン電圧については、送受切り替えタイミングでオン／オフの切り替えを行うことで、受信時には電力増幅器１６をオフ状態とする。更に、ゲート電圧については、無線送受信機１の送受切り替えタイミングに応じて異なる電圧値を設定する。受信時にはＣ級動作のゲート電圧値を設定することにより、流通角のほとんどの部分で電流が流れないこととなり、電力増幅器１６を高速にオフに切り替えることが可能となる。これにより、送受を切り替えたときに、送信部２側から受信部３側への電流のリークを抑制することに資する。受信部３側への電流のリークを抑制することにより、電流のリークによる干渉を防止し、また、電力効率を改善することができる。   As described above, according to the wireless transceiver 1 according to the above-described embodiment, the transmission unit 2 includes the power amplifier control unit 4, and the power amplifier control unit 4 controls the gate voltage and the drain voltage of the power amplifier 16. I do. With respect to the drain voltage, the power amplifier 16 is turned off at the time of reception by switching on / off at the transmission / reception switching timing. Furthermore, a different voltage value is set for the gate voltage according to the transmission / reception switching timing of the wireless transceiver 1. By setting the gate voltage value of the class C operation at the time of reception, current does not flow in most part of the circulation angle, and the power amplifier 16 can be switched off at high speed. This contributes to suppression of current leakage from the transmission unit 2 side to the reception unit 3 side when transmission / reception is switched. By suppressing current leakage to the receiving unit 3 side, interference due to current leakage can be prevented, and power efficiency can be improved.

更には、送受信切り替えタイミングで電力増幅器１６のオン／オフ切り替え動作が実現できると、アンテナ１１直下のスイッチ部１２をホットスイッチさせずに済む、すなわち、高周波信号を入力させながらスイッチ部１２のオン／オフ切り替え動作を行わずに済む、という効果が得られる。スイッチ部１２に例えばＲＦ−ＭＥＭＳ（Radio Frequency-Micro Electro Mechanical Systems）スイッチを用いた場合に特にこのような効果が期待できる。   Further, when the on / off switching operation of the power amplifier 16 can be realized at the transmission / reception switching timing, it is not necessary to hot switch the switch unit 12 directly below the antenna 11, that is, the switch unit 12 is turned on / off while inputting a high-frequency signal. There is an effect that it is not necessary to perform the off-switching operation. Such an effect can be expected particularly when, for example, an RF-MEMS (Radio Frequency-Micro Electro Mechanical Systems) switch is used as the switch unit 12.

（付記１）
アンテナと、該アンテナを介して送出すべき送信信号を生成する送信部と、該アンテナを介して受信した信号を復調する受信部と、送信時には該送信部と該アンテナとを接続させ、受信時には該受信部と該アンテナとを接続させる送受切り替え部とを備えた、時分割複信方式による無線通信装置であって、
前記送信部は、
前記送信信号を生成する送信信号生成手段と、
前記送信信号生成手段において生成された送信信号を増幅する電力増幅手段と、
前記電力増幅手段のドレイン電圧を制御するためのドレイン電圧制御信号及び該電力増幅手段のゲート電圧を制御するためのゲート電圧制御信号を生成する制御信号生成手段と、
前記ドレイン電圧制御信号にしたがって、時分割複信方式の受信時においては、前記電力増幅手段のドレイン電源をオフに切り替える切り替え手段と、
を備え、
前記電力増幅手段は、前記ゲート電圧制御信号にしたがって、時分割複信方式の受信時においては送信時よりも高いゲート電圧が設定される
ことを特徴とする無線通信装置。
（付記２）
アンテナと、該アンテナを介して送出すべき送信信号を生成する送信部と、該アンテナを介して受信した信号を復調する受信部と、送信時には該送信部と該アンテナとを接続させ、受信時には該受信部と該アンテナとを接続させる送受切り替え部とを備えた、時分割複信方式による無線通信装置であって、
前記送信部は、
前記送信信号を生成する送信信号生成手段と、
前記送信信号生成手段において生成された送信信号を増幅する多段構成の電力増幅手段と、
前記電力増幅手段のそれぞれについてドレイン電圧を制御するためのドレイン電圧制御信号を生成する制御信号生成手段と、
前記ドレイン電圧制御信号にしたがって、時分割複信方式の受信時においては、前記多段構成の電力増幅手段のうち少なくとも前記アンテナから最も近い位置に設けられる電力増幅手段については、ドレイン電源をオフに切り替える切り替え手段と、
を備え、
時分割複信方式の受信時にドレイン電源をオフに切り替えた電力増幅手段については、前記アンテナから最も遠い電力増幅手段のドレイン電源が時分割複信方式の受信から送信に切り替わるタイミングでオンに切り替わるよう、該アンテナに近い位置に設けられている電力増幅手段から順にドレイン電源をオンに切り替えてゆく
ことを特徴とする無線通信装置。
（付記３）
前記制御信号生成手段は、前記電力増幅手段のゲート電圧を制御するためのゲート電圧制御信号を更に生成し、
前記電力増幅手段は、前記ゲート電圧制御信号にしたがって、時分割複信方式の受信時においては送信時よりも高いゲート電圧が設定される
ことを特徴とする付記２記載の無線通信装置。
（付記４）
時分割複信方式の受信時においては、前記電力増幅手段がＣ級動作をするゲート電圧が設定される
ことを特徴とする付記１または３のいずれか１つに記載の無線通信装置。
（付記５）
電力増幅器を制御するための電力増幅器制御方法であって、
前記電力増幅器のドレイン電圧を制御するためのドレイン電圧制御信号及び該電力増幅器のゲート電圧を制御するためのゲート電圧制御信号を生成し、
前記ドレイン電圧制御信号にしたがって、時分割複信方式の受信時においては前記電力増幅器のドレイン電源オフに切り替えるとともに、前記ゲート電圧制御信号にしたがって、時分割複信方式の受信時においては送信時よりも高いゲート電圧を設定する
処理を備えたことを特徴とする電力増幅器制御方法。
（付記６）
電力増幅器を制御するための電力増幅器制御装置であって、
前記電力増幅器のドレイン電圧を制御するためのドレイン電圧制御信号及び該電力増幅器のゲート電圧を制御するためのゲート電圧制御信号を生成する制御信号生成手段と、
前記ドレイン電圧制御信号にしたがって、時分割複信方式の受信時においては前記電力増幅器のドレイン電源オフに切り替える切り替え手段と、
を備え、
前記電力増幅器は、前記ゲート電圧制御信号にしたがって、時分割複信方式の受信時においては送信時よりも高いゲート電圧が設定される
ことを特徴とする電力増幅器制御装置。 (Appendix 1)
An antenna, a transmission unit that generates a transmission signal to be transmitted through the antenna, a reception unit that demodulates a signal received through the antenna, and the transmission unit and the antenna are connected at the time of transmission, and at the time of reception A wireless communication device using a time division duplex system, comprising a transmission / reception switching unit for connecting the receiving unit and the antenna,
The transmitter is
Transmission signal generating means for generating the transmission signal;
Power amplification means for amplifying the transmission signal generated in the transmission signal generation means;
Control signal generating means for generating a drain voltage control signal for controlling the drain voltage of the power amplifying means and a gate voltage control signal for controlling the gate voltage of the power amplifying means;
According to the drain voltage control signal, at the time of reception of the time division duplex method, switching means for switching off the drain power supply of the power amplification means,
With
The wireless communication apparatus according to claim 1, wherein the power amplifying means sets a gate voltage higher than that at the time of transmission when receiving the time division duplex method in accordance with the gate voltage control signal.
(Appendix 2)
An antenna, a transmission unit that generates a transmission signal to be transmitted through the antenna, a reception unit that demodulates a signal received through the antenna, and the transmission unit and the antenna are connected at the time of transmission, and at the time of reception A wireless communication device using a time division duplex system, comprising a transmission / reception switching unit for connecting the receiving unit and the antenna,
The transmitter is
Transmission signal generating means for generating the transmission signal;
Multi-stage power amplifying means for amplifying the transmission signal generated in the transmission signal generating means;
Control signal generating means for generating a drain voltage control signal for controlling the drain voltage for each of the power amplifying means;
According to the drain voltage control signal, at the time of reception of the time division duplex system, the drain power supply is switched off at least for the power amplifying means provided at the position closest to the antenna among the multistage power amplifying means. Switching means;
With
For power amplifying means whose drain power supply is switched off during reception of time division duplex, the drain power supply of the power amplifying means farthest from the antenna is switched on at the timing when switching from reception to transmission of time division duplex is performed. The wireless communication apparatus is characterized in that the drain power supply is turned on in order from the power amplifying means provided near the antenna.
(Appendix 3)
The control signal generation means further generates a gate voltage control signal for controlling the gate voltage of the power amplification means,
The wireless communication apparatus according to claim 2, wherein the power amplifying means sets a gate voltage higher than that at the time of transmission when receiving the time division duplex method in accordance with the gate voltage control signal.
(Appendix 4)
The wireless communication apparatus according to any one of appendices 1 and 3, wherein a gate voltage at which the power amplifying unit performs class C operation is set during reception of the time division duplex method.
(Appendix 5)
A power amplifier control method for controlling a power amplifier, comprising:
A drain voltage control signal for controlling the drain voltage of the power amplifier and a gate voltage control signal for controlling the gate voltage of the power amplifier;
According to the drain voltage control signal, when receiving in the time division duplex method, the drain power supply of the power amplifier is switched off, and in accordance with the gate voltage control signal, in the time division duplex method in receiving from the transmission time. A method for controlling a power amplifier, comprising a process for setting a high gate voltage.
(Appendix 6)
A power amplifier control device for controlling a power amplifier, comprising:
Control signal generating means for generating a drain voltage control signal for controlling the drain voltage of the power amplifier and a gate voltage control signal for controlling the gate voltage of the power amplifier;
In accordance with the drain voltage control signal, switching means for switching the drain power of the power amplifier off at the time of reception of the time division duplex method,
With
In the power amplifier, the gate voltage higher than that at the time of transmission is set at the time of reception of the time division duplex method according to the gate voltage control signal.

１ 無線送受信機
２ 送信部
３ 受信部
４ 電力増幅器制御部
１１ アンテナ
１２ 送受切り替えスイッチ部
１３ 送信信号生成部
１４ ＤＡ変換部
１５ 変調部
１６、１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ 電力増幅器
１７ 電源部
１８、１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ スイッチ部
１９ 制御信号生成部
２０ 制御信号ＤＡ変換部
２１ 低雑音増幅器
２２ 復調部
２３ ＡＤ変換部
２４ 受信信号処理部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Radio | wireless transmitter / receiver 2 Transmitter 3 Receiving part 4 Power amplifier control part 11 Antenna 12 Transmission / reception changeover switch part 13 Transmission signal generation part 14 DA conversion part 15 Modulation part 16, 16A, 16B, 16C Power amplifier 17 Power supply part 18, 18A, 18B, 18C Switch unit 19 Control signal generation unit 20 Control signal DA conversion unit 21 Low noise amplifier 22 Demodulation unit 23 AD conversion unit 24 Received signal processing unit

Claims (4)

アンテナと、該アンテナを介して送出すべき送信信号を生成する送信部と、該アンテナを介して受信した信号を復調する受信部と、送信時には該送信部と該アンテナとを接続させ、受信時には該受信部と該アンテナとを接続させる送受切り替え部とを備えた、時分割複信方式による無線通信装置であって、
前記送信部は、
前記送信信号を生成する送信信号生成手段と、
前記送信信号生成手段において生成された送信信号を増幅する多段構成の電力増幅手段と、
前記電力増幅手段のそれぞれについてドレイン電圧を制御するためのドレイン電圧制御信号を生成する制御信号生成手段と、
前記ドレイン電圧制御信号にしたがって、時分割複信方式の送信から受信に切り替わるタイミングで、前記多段構成の電力増幅手段のうち少なくとも前記アンテナから最も近い位置に設けられる電力増幅手段については、ドレイン電源をオフに切り替える切り替え手段と、
を備え、
時分割複信方式の送信から受信に切り替わるタイミングでドレイン電源をオフに切り替えた電力増幅手段については、前記アンテナから最も遠い電力増幅手段のドレイン電源が時分割複信方式の受信から送信に切り替わるタイミングでオンに切り替わるよう、該アンテナに近い位置に設けられている電力増幅手段から順にドレイン電源をオンに切り替えてゆく
ことを特徴とする無線通信装置。 An antenna, a transmission unit that generates a transmission signal to be transmitted through the antenna, a reception unit that demodulates a signal received through the antenna, and the transmission unit and the antenna are connected at the time of transmission, and at the time of reception A wireless communication device using a time division duplex system, comprising a transmission / reception switching unit for connecting the receiving unit and the antenna,
The transmitter is
Transmission signal generating means for generating the transmission signal;
Multi-stage power amplifying means for amplifying the transmission signal generated in the transmission signal generating means;
Control signal generating means for generating a drain voltage control signal for controlling the drain voltage for each of the power amplifying means;
In accordance with the drain voltage control signal, at the timing when switching from transmission to reception in the time division duplex system is performed, a drain power supply is provided for power amplification means provided at least closest to the antenna among the power amplification means of the multistage configuration. Switching means to switch off,
With
For power amplifying means whose drain power supply is switched off at the timing when switching from transmission in the time division duplex method is performed, the timing at which the drain power source of the power amplifying means farthest from the antenna is switched from reception to transmission in the time division duplex method The wireless communication apparatus is characterized in that the drain power supply is turned on in order from the power amplifying means provided at a position close to the antenna so that the power is turned on. 時分割複信方式の受信時においては、前記電力増幅手段がＣ級動作をするゲート電圧が設定される
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。 The radio communication apparatus according to claim 1, wherein a gate voltage at which the power amplifying means performs class C operation is set during reception of a time division duplex system. 無線通信装置に備えられた多段構成の電力増幅器を制御するための電力増幅器制御方法であって、
前記多段構成の電力増幅器それぞれのドレイン電圧を制御するためのドレイン電圧制御信号を生成し、
前記ドレイン電圧制御信号にしたがって、時分割複信方式の送信から受信に切り替わるタイミングで、前記多段構成の電力増幅器のうち少なくとも前記無線通信装置のアンテナから最も近い位置に設けられる電力増幅器については、ドレイン電源をオフに切り替え、
時分割複信方式の送信から受信に切り替わるタイミングでドレイン電源をオフに切り替えた電力増幅器については、前記アンテナから最も遠い電力増幅器のドレイン電源が時分割複信方式の受信から送信に切り替わるタイミングでオンに切り替わるよう、前記アンテナに近い位置に設けられている電力増幅器から順にドレイン電源をオンに切り替えてゆく
処理を備えることを特徴とする電力増幅器制御方法。 A power amplifier control method for controlling a multi-stage power amplifier provided in a wireless communication device, comprising:
Generating a drain voltage control signal for controlling the drain voltage of each of the multistage power amplifiers;
According to the drain voltage control signal, a power amplifier provided at a position closest to the antenna of the wireless communication device among the power amplifiers of the multi-stage configuration at the timing of switching from transmission to reception in a time division duplex system Switch off the power,
For power amplifiers whose drain power supply is switched off at the time when switching from transmission to reception in the time division duplex method is turned on, the drain power supply of the power amplifier farthest from the antenna is turned on at the time when switching from reception to transmission in the time division duplex method is performed. A power amplifier control method comprising: a process of switching on a drain power source in order from a power amplifier provided at a position close to the antenna so as to be switched to 時分割複信方式の受信時においては、前記電力増幅器がＣ級動作をするゲート電圧が設定されるように、前記多段構成の電力増幅器それぞれのゲート電圧を制御するためのゲート電圧制御信号を生成する
処理をさらに備えることを特徴とする請求項３に記載の電力増幅器制御方法。 Generates a gate voltage control signal for controlling the gate voltage of each of the multistage power amplifiers so that the gate voltage at which the power amplifier performs class C operation is set during reception of the time division duplex method. The power amplifier control method according to claim 3, further comprising: processing.
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