CN100483929C - 放大器、信息通信设备及放大方法 - Google Patents

Abstract

以往，为了大量减小放大器调制信号失真，电路规模和成本增大。在具有输入原调制信号并产生振幅信号和相位信号的调制编码器(101)、从振幅信号产生振幅调制信号的电压调整单元(110)、从相位信号产生相位调制信号的载波发生器(102)、以及输入相位调制信号及输入振幅调制信号作为偏压并且输出对原调制信号进行复原和放大后得到的调制信号的放大元件(106)的放大器中，电压调整单元(110)根据指示振幅调制信号的电平的电平控制信号决定直流偏压，并产生施加有直流偏压的振幅调制信号。

Description

放大器、信息通信设备及放大方法

技术领域

本发明涉及进行极坐标调制的放大器、信息通信设备及放大方法，尤其涉及以高频运作方式进行极坐标调制的放大器、信息通信设备及放大方法。

背景技术

便携电话等移动终端中，电池工作寿命是大课题。尤其是无线电路中的发送部的放大器耗电大，对电池工作寿命影响大。作为减小该放大器耗电的方法，有极坐标调制。

图7示出进行极坐标调制的已有放大器的组成(例如，参考美国专利第6366177号的说明书)。下面，参照图7说明进行极坐标调制的已有的放大器。

已有的放大器包含调制编码器701、相位信号组件702、振幅驱动器703、放大元件704、振幅监视器711、相位监视器712、以及调制信号控制器713。而且，振幅监视器711、相位监视器712和调制信号控制器713形成反馈环路710。

调制编码器701是产生相位信号和振幅信号的电路。相位信号组件702是可作相位调整的电路。振幅驱动器703是输入振幅信号和电平控制信号并按照输入的电平控制信号从振幅信号产生振幅调制信号的电路。放大元件704是对相位调制信号和振幅调制信号进行混合并且在产生调制信号的同时放大该信号的电路。

振幅监视器711是监视放大元件704输出的调制信号的振幅并输出振幅信号的电路。相位监视器712是监视放大元件704输出的调制信号的相位并输出相位信号的电路。调制信号控制器713是按照校正表控制振幅驱动器703和相位信号组件702的电路。

接着，说明这种已有放大器的运作。

调制编码器701对从外部输入的声音、字符、图像等的数据或信号进行编码，并产生相位信号和振幅信号。

将调制编码器701产生的相位信号，输入到可作相位调制的相位信号组件702。然后，相位信号组件702用输入的相位信号进行相位调制，并产生相位调制信号。将相位信号组件702输出的相位调制信号输入到放大元件704，由放大元件704将其放大。

另一方面，将调制编码器701产生的振幅信号，输入到振幅驱动器703。而且，振幅驱动器703还同时接收电平控制信号。振幅驱动器703按照振幅信号和电平控制信号产生振幅调制信号，将其输入到放大元件704的电源。

在放大元件704中，对相位信号和振幅信号进行混合，并且在产生调制信号的同时将其放大。这里，如果能减小振幅驱动器703的耗电，就能在放大器取得高运作效率。

放大元件704一般对相位调制信号和振幅调制信号作非线性响应，因而由放大元件704产生并放大的调制信号产生失真。因此，采用由反馈环路710补偿失真的方法。

反馈环路710中，在相位监视器712和振幅监视器711监视放大元件704输出的调制信号，将其分为相位信号和振幅信号。然后，将分开的相位信号和振幅信号输入到调制信号控制器713。调制信号控制器713按照校正表控制振幅驱动器703和相位信号组件702，调整振幅驱动器703和相位信号组件702各自输出的振幅调制信号和相位调制信号，使放大元件704输出的调制信号无失真。

将半导体晶体管用作放大元件时，非线性大。图7所示的校正调制信号失真的已有方法中，导致电路规模和成本增大，而且难以用对调制速率足够的速率补偿失真。又，调制信号控制器713中的调制信号的校正量大时，校正表的规模变大，存在存储器规模大的问题。

即，存在要减小放大元件输出的调制信号失真、就不能避免电路规模和成本增大的课题。

又，将异质结双极晶体管用作放大元件时，由于温度，产生输出功率的最小集电极电压(即集电极阈值)变化，其结果造成放大元件输出的调制信号的失真增大。

即，存在将异质结双极晶体管等半导体晶体管用作放大元件时因温度变化而产生调制信号失真的课题。

本发明解决上述课题，其目的在于，提供一种减小放大元件输出的调制信号失真的放大器、信息通信设备及放大方法。

本发明的目的又在于提供一种能减小放大元件温度变化造成的调制信号失真的放大器、信息通信设备及放大方法。

发明内容

为了解决上述课题，第1本发明是一种放大器，输入分别对数据或信号进行编码而产生的振幅数据和相位数据、并进行极坐标调制，具有

根据指示振幅调制信号的电平的电平控制信号，从所述振幅数据产生所述振幅调制信号的电压调整单元；

从所述相位数据产生相位调制信号的相位调制器；以及

具有输入所述相位调制信号的输入端子和输入所述振幅调制信号的电源端子，并且输出用输入的所述相位调制信号和输入的所述振幅调制信号进行极坐标调制后的调制信号的放大元件，

所述电压调整单元根据所述电平控制信号决定直流偏压，并产生施加有决定的直流偏压的所述振幅调制信号。

第2本发明是在第1本发明的放大器中，具有调整所述相位调制器产生的所述相位调制信号的电平的增益调整单元，并且

在所述输入端子输入已调整电平的所述相位调制信号。

第3本发明是在第2本发明的放大器中，所述增益调整单元根据所述电平控制信号决定所述相位调制信号的输出电平，调整所述相位调整期产生的所述相位调制信号的电平，使得所述相位调制器产生的所述相位调制信号为决定的所述输出电平。

第4本发明是在第1本发明的放大器中，所述电压调整单元根据所述电平控制信号决定所述直流偏压，使得所产生的所述调制信号的电压电平对所述振幅信号的电压电平的关系在至少一部分区域为线性关系。

第5本发明是在第1本发明的放大器中，所述电压调整单元根据所述电平控制信号使所述所述直流偏压不同，以便所述已放大的调制信号的电压电平对所述振幅信号的电压电平的关系在整个区域实质上为线性关系。

第6本发明是在第1本发明的放大器中，具有检测出温度的温度检测单元，

所述电压调整单元根据所述电平控制信号和检测出的所述温度两者，决定所述直流偏压。

第7本发明是一种放大器，输入分别对数据或信号进行编码而产生的振幅数据和相位数据、并进行极坐标调制，具有

从所述振幅数据产生所述振幅调制信号的电压调整单元；

从所述相位数据产生相位调制信号的相位调制器；

具有输入所述相位调制信号的输入端子和输入所述振幅调制信号的电源端子，并且输出用输入的所述相位调制信号和输入的所述振幅调制信号进行极坐标调制后的调制信号的放大元件；以及

检测出温度的温度检测单元，

所述电压调整单元根据检测出的所述温度决定直流偏压，并产生施加有决定的直流偏压的所述振幅调制信号。

第8本发明是在第7本发明的放大器中，所述电压调整单元根据检测出的所述温度决定所述直流偏压，使得所产生的所述调制信号的电压电平对所述振幅信号的电压电平的关系在至少一部分区域为线性关系。

第9本发明是在第8本发明的放大器中，所述电压调整单元以使所述直流偏压对检测出的所述温度按线性函数变化的方式，决定该直流偏压。

第10本发明是在第7本发明的放大器中，所述电压调整单元根据检测出的所述温度使所述所述直流偏压不同，以便所述已放大的调制信号的电压电平对所述振幅信号的电压电平的关系在整个区域实质上为线性关系。

第11本发明是在第1或第6本发明的放大器中，所述放大元件是异质结双极晶体管。

第12本发明是在第11本发明的放大器中，所述异质结双极晶体管在发射极使用AlGaAs，在基极使用GaAs；

所述电压调整单元利用使所述直流偏压相对于所述检测出的温度以0.20mV/℃至0.70mV/℃的比率变化的方式，决定该直流偏压。

第13本发明是在第11本发明的放大器中，所述异质结双极晶体管在发射极使用InGaAs，在基极使用GaAs；

所述电压调整单元利用使所述直流偏压相对于所述检测出的温度以0.20mV/℃至0.80mV/℃的比率变化的方式，决定该直流偏压。

第14本发明是一种信息通信设备，具有

输出发送信号的发送电路；

输入天线上接收的接收信号的接收电路；以及

将输出的所述发送信号引导到所述天线、并将所述天线接收的所述接收信号引导到所述接收电路的天线共用器，而且

所述发送电路使用第1本发明的放大器。

第15本发明是一种信息通信设备，其中具有

输出发送信号的发送电路；

输入天线上接收的接收信号的接收电路；以及

将输出的所述发送信号引导到所述天线、并将所述天线接收的所述接收信号引导到所述接收电路的天线共用器，而且

所述发送电路使用第7本发明的放大器。

第16本发明是一种放大方法，用于输入分别对数据或信号进行编码而产生的振幅数据和相位数据、并进行极坐标调制的放大器，具有以下步骤：

根据指示振幅调制信号的电平的电平控制信号，从所述振幅数据产生所述振幅调制信号的电压调整步骤；

从所述相位数据产生相位调制信号的相位调制步骤；以及

从放大元件的输入端子输入所述相位调制信号、从所述放大元件的电源端子输入所述振幅调制信号，并且输出用输入的所述相位调制信号和输入的所述振幅调制信号进行极坐标调制后的调制信号的放大步骤，

所述电压调整步骤根据所述电平控制信号决定直流偏压，并产生施加有决定的直流偏压的所述振幅调制信号。

第17本发明是一种放大方法，用于输入分别对数据或信号进行编码而产生的振幅数据和相位数据、并进行极坐标调制的放大器，具有以下步骤：

从所述振幅数据产生所述振幅调制信号的电压调整步骤；

从所述相位数据产生相位调制信号的相位调制步骤；

从放大元件的输入端子输入所述相位调制信号、从所述放大元件的电源端子输入所述振幅调制信号，并且输出用输入的所述相位调制信号和输入的所述振幅调制信号进行极坐标调制后的调制信号的放大步骤；以及

检测出温度的温度检测步骤，

所述电压调整步骤根据检测出的所述温度决定直流偏压，并产生施加有决定的直流偏压的所述振幅调制信号。

本发明可提供能大幅度减小失真又能抑制电路规模增大的放大器、信息通信设备和放大方法

根据另一本发明，还可提供能减小放大元件温度变化造成的调制信号失真的放大器、信息通信设备和放大方法。

附图说明

图1是本发明实施方式1的放大器组成图。

图2(a)是示出异质结双极晶体管的集电极电压与输出电压的理想关系的图，(b)是示出异质结双极晶体管的集电极电压与输出电压的关系的图。

图3(a)是示出本发明实施方式1的放大器中异质结双极晶体管的校正后振幅工作区的图((a)电平控制信号大时)。

图3(b)是示出本发明实施方式1的放大器中异质结双极晶体管的校正后振幅工作区的图((b)电平控制信号小而且相位调制信号电平足够大时)。

图3(c)是示出本发明实施方式1的放大器中异质结双极晶体管的校正后振幅工作区的图((c)电平控制信号小而且相位调制信号电平足够小时)。

图4是本发明实施方式2的放大器组成图。

图5是示出异质结双极晶体管的集电极电压与输出电压在温度变化时的关系的图。

图6是示出本发明实施方式2的放大器中异质结双极晶体管的校正后振幅工作区的图。

图7是已有的进行极坐标调制的放大器的组成图。

图8是本发明实施方式3的信息通信设备的组成图。

标号说明

101是调制编码器，102是载波发生器，103是振幅信号线性化器，104是电源控制部，105是偏置产生电路，106是放大元件，107是可变增益放大器，110是电压调整单元，111是偏置控制电路，401是调制编码器，402是载波发生器，403是振幅信号线性化器，404是电源控制部，405是偏置产生电路，406是放大元件，407是可变增益放大器，410是电压调整单元，411是偏置控制电路，701是调制编码器，702是载波发生相位信号组件，703是振幅驱动器，704是放大元件，710是反馈环路，711是振幅监视器，712是相位监视器，713是调制信号控制器。

具体实施方式

下面，参照附图说明本发明的实施方式。

实施方式1

首先说明实施方式1。

图1示出本发明实施方式1的放大器的组成图。

实施方式1的放大器的组成部分包含调制编码器101、载波发生器102、可变增益放大器107、电压调整单元110、以及放大元件106。而且，电压调整单元110具有振幅信号线性化器103和电压控制部104，电源控制部104具有偏置控制电路111、偏置产生电路105。

将调制编码器101的一输出连接到振幅信号线性化器103的输入，振幅信号线性化器103的输出连接到电源控制部104。将电源控制部104的输出连接到放大器106的电源端子，放大元件106的输出连接到输出端子V out。

另一方面，将调制编码器101的另一输出连接到载波发生器102的输入，载波发生器102的输出则连接到可变增益放大器107的输入。然后，将可变增益放大器107的输出连接到放大元件106的输入端子。

振幅信号线性化器103、电源控制部104、可变增益放大器107分别具有输入电平控制信号用的端子(未图示)。

调制编码器101是产生相位信号和振幅信号的电路。

载波发生器102是可作相位调整的电路。

可变增益放大器107是调整相位调制信号的电平的电路。

振幅信号线性化器103是输入振幅信号和控制信号并根据电平控制信号的各电平的校正表校正振幅信号的电路。

电源控制部104是按照电平控制信号和振幅信号线性化器103校正后的振幅信号产生振幅调制信号的电路。

放大元件106是综合电源控制部104输出的振幅调制信号和可变增益放大器107输出的相位调制信号并且在产生调制信号的同时放大该信号后将其输出的电路。

偏置控制电路111是根据电平控制信号输出偏置控制信号的电路。偏置控制信号是指包含有关电平控制信号的电平的信息的信号。

偏置产生电路105是根据偏置控制电路111输出的偏置控制信号决定加到施加在放大元件106的电源端子的振幅调制信号的直流偏压的电路。

即，偏置产生电路105按照电平控制信号的电平决定直流偏压并将振幅调制信号上施加有该直流偏压的信号作为振幅调制信号输出的电路。

接着，说明本实施方式1的运作。

首先，将声音、字符、图像等的数据输入到产生相位信号和振幅信号的调制编码器101。

本实施方式的数据的含义为用包含传送时钟信号用的至少一条信号线的多条信号线构成的总线与该时钟信号同步传送，而且表示离散值的信号。因此，输入到调制编码器101的声音、字符、图像等的数据含义为以离散值表示声音信息、字符信息、图像信息等信息且从总线与时钟信号同步输入到调制编码器101的信号。

调制编码器101通过将输入的数据编码，产生并输出振幅数据和相位数据。调制编码器101输出的振幅数据和相位数据也是上述数据。

将从调制编码器101的一输出端输出的相位信号输入到可作相位调制的载波发生器102。然后，载波发生器102用输入的相位信号和未图示的本机振荡器产生的载波进行相位调制以产生相位调制信号，并输出产生的相位调制信号。载波发生器102产生的相位调制信号不是上述数据，而是具有与作为数据的相位信号表示的离散数值对应的电压的电信号。

将载波发生器102输出的相位调制信号输入到可变增益放大器107。可变增益放大器107调整输入的相位调制信号的电平。然后，将电平得到调整的相位调制信号输出的放大元件106的输入端子。

另一方面，将从调制编码器101的另一输出端输出的振幅信号输入到电压调整单元110。电压调整单元110输入振幅信号，并同时接收电平控制信号，按照输入的振幅信号和输入的电平控制信号产生振幅调制信号。然后，电压调整单元110将产生的振幅调制信号输出端放大元件106的电源端子。

这里，如图1所示，电压调整单元110的组成部分包含具有校正表的振幅信号线性化器103和具有偏置产生电路105的电源控制部104。着眼于这点，进一步详细说明电压调整单元110的运作。

即，振幅信号线性化器103输入调制编码器101另一输出端输出的振幅信号，并同时接收电平控制信号。该电平控制信号是控制放大器输出电平的信号。也就是说，以往将电平控制信号仅用于达到调整输入到放大元件106的输入端子的振幅调制信号的电平的目的；然而，本实施方式1中，调整振幅调制信号的电平当然用电平控制信号，并且还将该信号作其它用途。

即，如上文所述，振幅信号线性化器103具有对电平控制信号的每一电平校正振幅信号用的校正表。也就是说，振幅信号线性化器103具有多个校正表。于是，振幅信号线性化器103从与振幅控制信号的各电平对应的多个校正表选择与电平控制信号表示的电平对应的校正表，并根据选择的校正表校正振幅信号。然后，将振幅信号线性化器103校正后的振幅信号输出到电源控制部104。

电源控制部104输入振幅信号线性化器103校正后的振幅信号，并同时接收电平控制信号。然后，电源控制部104按照电平控制信号和校正后的振幅信号产生振幅调制信号。该振幅调制信号是具有与作为数据的校正后的振幅信号表示的数值对应的电压的电信号。然后，电源控制部104产生振幅调制信号，与此同时，偏置产生电路105从偏置控制电路111接收表示电平控制信号的电平的偏置控制信号，并按照该偏置控制信号决定直流偏压。于是，电源控制部104产生由偏置产生电路105决定的直流偏压。电源控制部104将振幅调制信号上施加有该直流偏压的信号作为振幅调制信号输出，以驱动放大元件106的电源。这样，本实施方式1的放大器将电平控制信号用于决定直流偏压。

放大元件106综合该电源控制部104输出的振幅调制信号和可变增益放大器107输出的相位调制信号，并产生极坐标调制后的调制信号。然后，放大元件106在产生极坐标调制后的调制信号的同时，还放大该调制信号并将其输出。

图2示出图1所示放大元件106的电源电压V in与输出电压V out的关系。图2(a)示出放大元件106为理想的线性特性并且对输入的振幅调制信号无失真地输出调制信号的状况。图2(b)设放大元件106是连接多级异质结双极晶体管的功率放大器，输入充分大的相位调制信号，处于饱和工作状态，并且对集电极端子供给电源电压V in。集电极电压V in超过某电压ΔV时，输出电压V out开始增加，并且与集电极电压V in大致成正比地增大。电压ΔV起因于异质结双极晶体管的异质结部的导带的不连续性。低输出电压V out不完全与集电极电压V in成正比。放大元件106在该2个点脱离线性特性。如果对放大元件106输入不作任何加工的振幅调制信号，则输出的调制信号失真，导致相邻频道泄漏功率增加和调制精度变差。

图3(a)、(b)、(c)示出电平控制信号大时及小时的本实施方式1的调制信号校正原理。

图3(a)是电平控制信号大时对集电极端子的输入振幅调制信号和输出调制信号的关系。如果将输入振幅调制信号V e原样输入到放大元件106，则输出小于期望的输出调制信号V o’且失真的输出调制信号V o。因此，通过对集电极施加振幅调制信号V e加上偏置产生电路105决定的直流偏压ΔVH的振幅调制信号V e’，输出期望的调制信号V o’。结果，输入的振幅调制信号V e’与输出的调制信号V o’形成大致线性关系，放大元件输出的调制信号V o’无失真。

另一方面，图3(b)是电平控制信号小的情况。施加振幅调制信号V e加上偏置产生电路105决定的直流偏压ΔVH时获得的输出调制信号V o’与从理想特性得到的期望V o不同。这是因为工作区中放大元件106的电源电压V in与输出电压V out无正比关系。

因此，由可变增益放大器107减小输入到放大元件106的相位调制信号电平，使对放大元件的输入减小。结果，放大元件的特性在直流偏压变化ΔVL的同时，开始产生V out的V in的最低电平减小。减小输入到放大元件106的输入端子的相位调制信号电平时，放大元件106的特性如上述那样变化的事实是由本申请发明独自发现的事实。结果，对集电极输入在输入的振幅调制信号V e上施加直流偏压ΔVL的振幅调制信号V e’，则振幅调制信号V e’的变动范围中，集电极电压V in与输出电压V out形成大致线性的关系，放大元件106输出的调制信号不失真，获得期望的V o’。

这样，一面使对放大元件106的相位调制信号的输入电平随输出调制信号的电平变化，一面使电源控制部104输出的振幅调制信号的直流偏压变化，从而能使放大元件106输出的调制信号的失真大幅度减小。

因此，图7的已有放大器为了减小放大元件704输出的调制信号失真，需要设置反馈环路710，但本实施方式1的放大器不设置反馈环路710也能大幅度减小放大元件106输出的失真。

图7的已有放大器在调制信号控制器713中具有校正表，本实施方式1的放大器在振幅信号线性化器103具有校正表，在具有校正表方面两者相同。然而，本实施方式1中，虽然偏置产生电路105等需要余量，但其造成的电路规模增加极小，通过相对于这点设置该偏置产生电路105，能充分减小振幅信号线性化器103的校正表需要的存储量，因而具有按总电路规模考虑时电路规模能比已有例的小的效果。

这样，本实施方式1的放大器可取得能大幅度减小放大元件输出的失真而且能减小电路规模的效果。

本实施方式1中，设载波发生器102与放大元件106之间设置可变增益放大器106，进行了说明，但不限于此。也可不在载波发生器102与放大元件106之间设置可变增益放大器107，并将载波发生器102的输出连接到放大元件106的输入端子。这样做的情况下，也能大幅度减小放大元件106输出的调制信号的失真。

此外，本实施方式1中，设调制编码器101通过输入数据并对输入的数据编码，产生振幅信号和相位信号，进行了说明，但不限于此。调制编码器101也可输入表示声音和图像等的模拟信号，将该模拟信号暂且变换成数据后，对该变换所得的数据进行编码，从而产生振幅信号和相位信号。

此外，本实施方式1中，设偏置产生电路105使直流偏压随电平控制信号变化，进行了说明，但不限于此。电平控制信号小于规定值时，放大元件106的输出信号的功率变小。这样输出信号的功率小的情况下，即使放大元件106的输出信号有些失真也不成问题。因此，可做成：电平控制信号小于规定值时，偏置产生电路105的功能停止；电平控制信号大于或等于规定值时，使偏置产生电路105工作。

此外，本实施方式1中，设放大器具有振幅信号线性化器103，进行了说明，但也可构成放大器不设置振幅信号线性化器103。尤其在仅利用使放大元件106的直流偏压变化就能使放大元件106在其线性区工作的情况下，不必使用振幅信号线性化器103。因此，此情况下，即使放大器不用振幅信号线性化器103时，也能取得与本实施方式1相同的效果。

此外，本实施方式1中，设偏置控制电路111接收电平控制信号，并输出表示电平控制信号的电平的偏置控制信号，进行了说明，但不限于此。也可不设置偏置控制电路111，直接将电平控制信号输入到偏置产生电路105，并且偏置产生电路105根据输入的电平控制信号决定直流偏压。

再者，本实施方式的振幅信号是本发明的振幅数据的例子，本实施方式的相位信号是本发明的相位数据的例子。

实施方式2

接着，说明实施方式2。

图4示出本发明实施方式2的放大器的组成。

图4所示的放大器的与图1所示的实施方式1的放大器的不同点是：电源控制部404设置偏置控制电路411和偏置产生电路405，并且具有监视放大元件406的温度的功能。

即，偏置控制电路411是具有监视放大器406的温度T的功能的电路。也就是说，偏置控制电路411是根据来自检测出放大元件406的温度的温度传感器的信号输出偏置控制信号的电路。偏置控制信号是指包含有关放大元件406的温度的信息的信号。

偏置产生电路405是根据偏置控制电路411输出的偏置控制信号决定对放大元件406的电源端子施加的加在振幅调制信号上的直流偏压的电路。

本实施方式2的放大器除上述方面外，与实施方式1的放大器相同，因而省略说明。

本实施方式2的偏置控制电路411具有的监视放大元件406的温度T的功能是本发明的温度检测单元的例子。

调制编码器401、载波发生器402、振幅信号线性化器403和可变增益放大器407分别与图1所示实施方式1的调制编码器101、载波发生器102、振幅信号线性化器103和可变增益放大器107相同。而且，由振幅信号线性化器403和电源控制部404构成电压调整单元410。

接着，以与实施方式1的不同点为中心，说明本实施方式2的运作。

本实施方式2的放大器根据放大元件406的温度决定直流偏压，以代替与实施方式1的放大器同样根据电平控制信号决定加在内部振幅信号上的直流偏压。

即，偏置控制电路411输入来自探测放大元件406的温度的未图示的温度传感器的信号，并将表示温度传感器的温度的偏置控制信号输出到偏置产生电路405。

偏置产生电路405根据偏置控制信号决定直流偏压。然后，电源控制部404将该最终决定的直流偏压加到内部振幅信号上。

这样，实施方式2的电源控制部404根据放大元件406的温度决定直流偏压，并输出将决定的直流偏压加到内部振幅信号后产生的振幅信号。

图5示出图4所示的放大元件406为单级异质结双极晶体管的情况下，放大元件406的温度变化时的放大元件406的集电极电压V in与输出电压V out的关系。集电极电压V in超过某门限电压时，输出电压V out开始增加，并且与集电极电压大致成正比地增大，但门限电压ΔV随温度变化。ΔV相对于温度的变化量因异质结双极晶体管的集电极和基极使用的材料而不同。判明发射极使用AlGaAs并且基极使用GaAs时，ΔV按大致0.2～0.7mV/℃变化；发射极使用InGaAs并且基极使用GaAs时，ΔV按大致0.2～0.8mV/℃变化。

图6示出放大元件406是发射极使用AlGaAs并且基极使用GaAs的异质结双极晶体管并且温度为常温时和高温时的本实施方式2的输出电压V out的校正原理。

放大元件406为常温25℃时，将振幅调制信号加约0.2V作为电源控制部404的偏置产生电路405决定的直流偏压ΔVR后得到的振幅调制信号V e加到放大元件406的集电极电压V in上。结果，放大器406的集电极电压V in和输出电压V out形成与理想特性完全一致的线性关系，输出调制信号V o无失真。

另一方面，高温时，放大元件406的偏压按0.6mV/℃的比率变化，并且在85℃高温的情况下，作为ΔV x变化+36mV。对振幅调制信号施加ΔVR0.2V加上ΔV x+36mV后得到的0.236V，作为偏置产生电路405决定的直流偏压ΔVT。结果，施加振幅调制信号V e’作为放大元件406的集电极电压V in，放大元件406的集电极电压V in和输出电压V out形成与理想特性完全一致的线性关系，输出调制信号V o无失真。

这样，根据放大元件406的温度对振幅调制信号加直流偏压，并将该信号加给放大元件406的集电极电压V in，从而即使温度变化也总能大幅度减小放大元件406输出的调制信号的失真。由于温度变化造成的偏置偏移量大致成正比，使偏置产生电路405产生的直流偏压与放大元件406的温度T成正比地变化即可，不需要复杂的参考表。可将偏置产生电路405产生的直流偏置的变化量设定成：在异质结双极晶体管的发射极使用AlGaAs并且基极使用GaAs时，ΔV为约0.2～0.7mV/℃；发射极使用InGaAs并且基极使用GaAs时，ΔV为约0.2～0.8mV/℃。

本实施方式2中，设偏置控制电路411具有监视放大元件406的温度的功能，进行了说明，但不限于此。也可监视设在使用实施方式2的放大器的信息通信设备壳体内的温度传感器探测的温度，以代替监视放大元件406的温度T。即，偏置控制电路411可监视使用实施方式2的信息通信设备壳体内的温度，以代替放大元件406的温度接收。也就是说，准确探测放大元件406的温度属于理想，实际上由于安装放大器的电路板上的空间的制约，多数情况难以将温度传感器安装成直接接触放大元件406。即使在这种情况下，在壳体内的剩余空间设置温度传感器，探测壳体内的温度，将该探测到的温度当作放大元件406的温度T，进行上述运作，也能取得与实施方式2相同的效果。

此外，本实施方式2中，设在载波发生器402与放大元件406之间设置可变增益放大器407，进行了说明，但不限于此。也可不在载波发生器402与放大元件406之间设置可变增益放大器407，并将载波发生器402的输出连接到放大元件406的输入端子。这样做的情况下，也能大幅度减小放大元件406输出的调制信号的失真。

此外，本实施方式2中，设偏置产生电路405使直流偏压随电平控制信号变化，进行了说明，但不限于此。电平控制信号小于规定值时，放大元件406的输出信号的功率变小。这样输出信号的功率小的情况下，即使放大元件406的输出信号有些失真也不成问题。因此，可做成：电平控制信号小于规定值时，偏置产生电路405的功能停止；电平控制信号大于或等于规定值时，使偏置产生电路405工作。

综上所述，根据本实施方式2，则对放大元件的振幅调制信号的非线性大的情况下，也能大幅度减小对振幅调制信号的校正量。而且，能抑制电路规模和成本的增大。

对各实施方式着眼于振幅信号进行了说明，未记述相位信号的校正。根据工作条件等，有时需要进行相位信号校正；这时，各实施方式的组成中可用已有的校正相位信号的方法。例如，图1、图4所示的各实施方式的组成中可用图7所示的已有组成的校正相位的部分。

以极坐标调制的放大器的情况说明了各实施方式，但本发明对极坐标以外的调制方法的放大器也能用。

此外，还可以使实施方式1的放大器具有实施方式2说明的监视放大元件的温度的功能，并根据电平控制信号和放大元件的温度两者，决定直流偏压。偏置产生电路405产生的直流偏置变化量通常随可变增益放大器406的输出电平变化，并将直流偏置变化量设定成独立于放大元件406的温度T。可变增益放大器407的输出电平极度变化时，使直流偏置对温度的变化量在上述范围变化。这样也有效。

实施方式3

接着，说明实施方式3。

实施方式3中，说明使用实施方式1或实施方式2说明的放大器的信息通信设备。

图8是示出包含实施方式1说明的图1所示的放大器或实施方式2说明的图4所示的放大器的信息通信设备820的概略组成的框图。信息通信设备820的组成部分包含发送装置821和接收装置822，它们通过天线共用器823连接天线824。发送装置821中使用实施方式1说明的放大器或实施方式2说明的放大器。这里，信息通信设备820包含例如便携电话机和具有通信功能的便携无线终端装置、无线基站等。信息通信设备820也可以是PDA、无线LAN等的通用电路卡。

接着，说明本实施方式的运作。

发送时，发送装置821从图中未图示的基带部输入声音、字符、图像等的数据。将输入的数据输入到实施方式1或实施方式2说明的放大器。用实施方式1或实施方式2说明的放大进行极坐标调制后，输出受到极坐标调制的调制信号。发送装置821将输出的调制信号当作发送信号输出到天线共用器823。天线共用器823将发送装置821输出的发送信号引导到天线824，从天线824将引导到天线824的发送信号发射到空中。

另一方面，在接收时，由天线共用器823将天线824接收的接收信号引导到接收装置822。接收装置822输入来自天线共用器823的接收信号，并将其解调成基带信号。然后，接收装置822将解调所得的基带信号输出到未图示的基带部。

这样在实施方式3的信息通信设备中使用实施方式1或实施方式2说明的放大器，从而可实现能发送大幅度减小失真的调制信号的信息通信设备。

工业上的实用性

本发明的放大器、信息通信设备及放大方法，具有能大幅度减小调制信号失真又能抑制电路规模和成本增大的效果，在进行极坐标调制的放大器、信息通信设备及放大方法等中有用，尤其在以高频运作方式进行极坐标调制的放大器、信息通信设备及放大方法中有用。

本发明的放大器、信息通信设备及放大方法，还具有能减小放大元件的温度变化造成的调制信号失真的效果，在进行极坐标调制的放大器、信息通信设备及放大方法等中有用，尤其在以高频运作方式进行极坐标调制的放大器、信息通信设备-及放大方法中有用。

Claims (17)

1、一种放大器，输入分别对数据或信号进行编码而产生的振幅数据和相位数据、并进行极坐标调制，其特征在于，具有

根据指示振幅调制信号的电平的电平控制信号，从所述振幅数据产生所述振幅调制信号的电压调整单元；

从所述相位数据产生相位调制信号的相位调制器；以及

具有输入所述相位调制信号的输入端子和输入所述振幅调制信号的电源端子，并且输出用输入的所述相位调制信号和输入的所述振幅调制信号进行极坐标调制后的调制信号的放大元件，

所述电压调整单元根据所述电平控制信号决定直流偏压，并产生施加有决定的所述直流偏压的所述振幅调制信号。

2、如权利要求1中所述的放大器，其特征在于，

具有调整所述相位调制器产生的所述相位调制信号的电平的增益调整单元，并且

在所述输入端子输入已调整电平的所述相位调制信号。

3、如权利要求2中所述的放大器，其特征在于，

所述增益调整单元根据所述电平控制信号决定所述相位调制信号的输出电平，调整所述相位调整器产生的所述相位调制信号的电平，使得所述相位调制器产生的所述相位调制信号为决定的所述输出电平。

4、如权利要求1中所述的放大器，其特征在于，

所述电压调整单元根据所述电平控制信号决定所述直流偏压，使得所产生的所述调制信号的电压电平对所述振幅信号的电压电平的关系在至少一部分区域为线性关系。

5、如权利要求1中所述的放大器，其特征在于，

所述电压调整单元根据所述电平控制信号使所述直流偏压不同，以便所述已放大的调制信号的电压电平对所述振幅信号的电压电平的关系在整个区域为线性关系。

6、如权利要求1中所述的放大器，其特征在于，

具有检测出温度的温度检测单元，

所述电压调整单元根据所述电平控制信号和检测出的所述温度两者，决定所述直流偏压。

7、如权利要求1或6中所述的放大器，其特征在于，

所述放大元件是异质结双极晶体管。

8、如权利要求7中所述的放大器，其特征在于，

所述异质结双极晶体管在发射极使用AlGaAs，在基极使用GaAs；

所述电压调整单元利用使所述直流偏压相对于所述检测出的温度以0.20mV/℃至0.70mV/℃的比率变化的方式，决定该直流偏压。

9、如权利要求7中所述的放大器，其特征在于，

所述异质结双极晶体管在发射极使用InGaAs，在基极使用GaAs；

所述电压调整单元利用使所述直流偏压相对于所述检测出的温度以0.20mV/℃至0.80mV/℃的比率变化的方式，决定该直流偏压。

10、一种放大器，输入分别对数据或信号进行编码而产生的振幅数据和相位数据、并进行极坐标调制，其特征在于，具有

从所述振幅数据产生振幅调制信号的电压调整单元；

从所述相位数据产生相位调制信号的相位调制器；

具有输入所述相位调制信号的输入端子和输入所述振幅调制信号的电源端子，并且输出用输入的所述相位调制信号和输入的所述振幅调制信号进行极坐标调制后的调制信号的放大元件；以及

检测出温度的温度检测单元，

所述电压调整单元根据所述检测出的所述温度决定直流偏压，并产生施加有决定的直流偏压的所述振幅调制信号。

11、如权利要求10中所述的放大器，其特征在于，

所述电压调整单元根据检测出的所述温度决定所述直流偏压，使得所产生的所述调制信号的电压电平对所述振幅信号的电压电平的关系在至少一部分区域为线性关系。

12、如权利要求11中所述的放大器，其特征在于，

所述电压调整单元以使所述直流偏压相对于检测出的所述温度按线性函数变化的方式，决定该直流偏压。

13、如权利要求10中所述的放大器，其特征在于，

所述电压调整单元根据检测出的所述温度使所述直流偏压不同，以便所述已放大的调制信号的电压电平对所述振幅信号的电压电平的关系在整个区域为线性关系。

14、一种信息通信设备，其特征在于，具有

输出发送信号的发送电路；

输入天线上接收的接收信号的接收电路；以及

将输出的所述发送信号引导到所述天线、并将所述天线接收的所述接收信号引导到所述接收电路的天线共用器，而且

所述发送电路使用权利要求1中所述的放大器。

15、一种信息通信设备，其特征在于，具有

输出发送信号的发送电路；

输入天线上接收的接收信号的接收电路；以及

将输出的所述发送信号引导到所述天线、并将所述天线接收的所述接收信号引导到所述接收电路的天线共用器，而且

所述发送电路使用权利要求7中所述的放大器。

16、一种放大方法，用于输入分别对数据或信号进行编码而产生的振幅数据和相位数据、并进行极坐标调制的放大器，其特征在于，具有以下步骤：

根据指示振幅调制信号的电平的电平控制信号，从所述振幅数据产生所述振幅调制信号的电压调整步骤；

从所述相位数据产生相位调制信号的相位调制步骤；以及

从放大元件的输入端子输入所述相位调制信号、从所述放大元件的电源端子输入所述振幅调制信号，并且输出用输入的所述相位调制信号和输入的所述振幅调制信号通过所述放大元件进行极坐标调制后的调制信号的放大步骤，

所述电压调整步骤根据所述电平控制信号决定直流偏压，并产生施加有决定的所述直流偏压的所述振幅调制信号。

17、一种放大方法，用于输入分别对数据或信号进行编码而产生的振幅数据和相位数据、并进行极坐标调制的放大器，其特征在于，具有以下步骤：

根据指示振幅调制信号的电平的电平控制信号，从所述振幅数据产生所述振幅调制信号的电压调整步骤；

从所述相位数据产生相位调制信号的相位调制步骤；

从放大元件的输入端子输入所述相位调制信号、从所述放大元件的电源端子输入所述振幅调制信号，并且输出用输入的所述相位调制信号和输入的所述振幅调制信号通过所述放大元件进行极坐标调制后的调制信号的放大步骤；以及

检测出温度的温度检测步骤，

所述电压调整步骤根据检测出的所述温度决定直流偏压，并产生施加有决定的所述直流偏压的所述振幅调制信号。

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