CN117529879A - 功率放大电路和功率放大方法 - Google Patents

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山本佳依
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Abstract

功率放大电路(10)具备：外部输入端子(111)和外部输出端子(101)；功率放大器(11)，其具有与外部输入端子(111)连接的输入端子(11a)以及与外部输出端子(101)连接的输出端子(11b)；功率放大器(12)，其具有与外部输入端子(111)连接的输入端子(12a)以及与外部输出端子(101)连接的输出端子(12b)；电源端子(131)，其从电源电路(5)接收向功率放大器(11及12)提供的电源电压；以及开关(41)，其具有与电源端子(131)连接的端子(411)以及与功率放大器(12)连接的端子(412)。

Description

功率放大电路和功率放大方法
技术领域
本发明涉及一种功率放大电路和功率放大方法。
背景技术
近年来，通过对功率放大电路应用包络线跟踪(ET：Envelope Tracking)模式，来实现功率放大效率的改善。并且，公开了以下技术：在ET模式中，提供多个离散的电压水平的电源电压(例如，参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：美国专利第8829993号说明书
发明内容
发明要解决的问题
然而，在如专利文献1那样向功率放大电路提供多个离散的电压水平的电源电压的情况下，有时效率下降。
因此，本发明提供一种能够抑制因多个离散的电压水平的电源电压引起的效率的下降的功率放大电路和功率放大方法。
用于解决问题的方案
本发明的一个方式所涉及的功率放大电路具备：外部输入端子和外部输出端子；第一功率放大器，其具有与外部输入端子连接的第一输入端子以及与外部输出端子连接的第一输出端子；第二功率放大器，其具有与外部输入端子连接的第二输入端子以及与外部输出端子连接的第二输出端子；电源端子，其从电源电路接收向第一功率放大器和第二功率放大器提供的电源电压；以及开关，其具有与电源端子连接的第一端子以及与第二功率放大器连接的第二端子。
本发明的一个方式所涉及的功率放大方法如下：在第一电压水平的电源电压被提供到电源端子、且接收到表示将第二功率放大器使用于高频信号的放大的第一控制信号的情况下，使用第一功率放大器和第二功率放大器，来以第一电压水平的电源电压对高频信号进行放大，在第一电压水平的电源电压被提供到电源端子、且接收到表示不将第二功率放大器使用于高频信号的放大的第二控制信号的情况下，使用第一功率放大器，来以第一电压水平的电源电压对高频信号进行放大，在低于第一电压水平的第二电压水平的电源电压被提供到电源端子、且接收到第一控制信号的情况下，使用第一功率放大器和第二功率放大器，来以第二电压水平的电源电压对高频信号进行放大。
本发明的一个方式所涉及的功率放大方法如下：在第一电压水平的电源电压被提供到电源端子、且接收到表示不将第二功率放大器使用于高频信号的放大的第二控制信号的情况下，使用第一功率放大器，来以第一电压水平的电源电压对高频信号进行放大，在低于第一电压水平的第二电压水平的电源电压被提供到电源端子、且接收到表示将第二功率放大器使用于高频信号的放大的第一控制信号的情况下，使用第一功率放大器和第二功率放大器，来以第二电压水平的电源电压对高频信号进行放大，在第二电压水平的电源电压被提供到电源端子、且接收到第二控制信号的情况下，使用第一功率放大器，来以第二电压水平的电源电压对高频信号进行放大。
发明的效果
根据本发明的一个方式所涉及的功率放大电路，能够抑制因多个离散的电压水平的电源电压引起的效率的下降。
附图说明
图1是实施方式所涉及的功率放大电路、高频电路以及通信装置的电路结构图。
图2A是表示数字ET模式中的电源电压的推移的一例的图表。
图2B是表示模拟ET模式中的电源电压的推移的一例的图表。
图2C是表示APT(Average Power Tracking：平均功率跟踪)模式中的电源电压的推移的一例的图表。
图3是表示实施方式所涉及的通信装置的动作的时序图。
图4是表示在实施方式所涉及的功率放大电路中开关被固定为断开状态时的效率的图表。
图5是表示在实施方式所涉及的功率放大电路中开关被固定为接通状态时的效率的图表。
图6是表示在实施方式所涉及的功率放大电路中对开关的接通/断开进行切换时的效率的图表。
图7是实施例1所涉及的高频模块的俯视图。
图8是实施例1所涉及的高频模块的俯视图。
图9是实施例1所涉及的高频模块的截面图。
图10是实施例2所涉及的功率放大模块的俯视图。
图11是实施例2所涉及的功率放大模块的俯视图。
图12是实施例2所涉及的功率放大模块的截面图。
图13是变形例所涉及的功率放大电路的电路结构图。
具体实施方式
下面，使用附图来详细说明本发明的实施方式。此外，下面说明的实施方式均表示总括性或具体的例子。下面的实施方式所示的数值、形状、材料、结构要素、结构要素的配置及连接方式等是一个例子，其主旨并不在于限定本发明。
此外，各图是为了表示本发明而适当进行了强调、省略、或比率的调整的示意图，未必严格地进行了图示，有时与实际的形状、位置关系以及比率不同。在各图中，对实质上相同的结构标注相同的标记，有时省略或简化重复的说明。
在下面的各图中，x轴和y轴是在与模块基板的主面平行的平面上相互正交的轴。具体地说，当在俯视时模块基板具有矩形形状的情况下，x轴平行于模块基板的第一边，y轴平行于模块基板的与第一边正交的第二边。另外，z轴是与模块基板的主面垂直的轴，z轴的正方向表示上方向，z轴的负方向表示下方向。
在本发明的电路结构中，“连接”不仅包括通过连接端子和/或布线导体来直接连接的情况，也包括经由其它电路元件来电连接的情况。“连接于A与B之间”表示在A与B之间与A及B这两方连接，除了包括串联连接于将A与B连结的路径的情况以外，还包括并联连接(分路连接)于该路径与地之间的情况。
在本发明的部件配置中，“俯视”表示从z轴正侧将物体正投影到xy平面来进行观察。“在俯视时A与B重叠”表示：正投影到xy平面的A的区域与正投影到xy平面的B的区域重叠。“A配置于B与C之间”表示：将B内的任意的点与C内的任意的点连结的多个线段中的至少1个线段通过A。“A配置得比B更接近C”表示：A与C之间的最短距离比B与C之间的最短距离短。另外，“平行”和“垂直”等表示要素之间的关系性的用语、“矩形”等表示要素的形状的用语、以及数值范围表示实质上等同的范围，例如还包括百分之几左右的误差，而不是仅表示严格的含义。
(实施方式)
[1通信装置6、高频电路1以及功率放大电路10的电路结构]
参照图1来说明本实施方式所涉及的通信装置6、高频电路1以及功率放大电路10的电路结构。图1是本实施方式所涉及的功率放大电路10、高频电路1以及通信装置6的电路结构图。下面，将变压装置(Transformer)简记为变压器(Trans)。
[1.1通信装置6的电路结构]
首先，说明通信装置6的电路结构。如图1所示，本实施方式所涉及的通信装置6具备高频电路1、天线2、RFIC(Radio Frequency Integrated Circuit：射频集成电路)3、BBIC(Baseband Integrated Circuit：基带集成电路)4以及电源电路5。
高频电路1在天线2与RFIC 3之间传输高频信号。高频电路1的内部结构在后面叙述。
天线2与高频电路1的天线连接端子100连接，发送从高频电路1输出的高频信号。
RFIC 3是对高频信号进行处理的信号处理电路的一例。具体地说，RFIC3对经由高频电路1的接收路径输入的高频接收信号通过下变频等进行信号处理，将该信号处理后生成的接收信号输出到BBIC 4。并且，RFIC 3对从BBIC 4输入的发送信号通过上变频等进行信号处理，将该信号处理后生成的高频发送信号输出到高频电路1的发送路径。另外，RFIC3具有对高频电路1和电源电路5进行控制的控制部。此外，RFIC 3的作为控制部的功能的一部分或全部也可以安装于RFIC 3的外部，例如也可以安装于BBIC 4或高频电路1。
BBIC 4是使用频率比由高频电路1传输的高频信号的频率低的中间频带来进行信号处理的基带信号处理电路。作为由BBIC 4处理的信号，例如使用用于显示图像的图像信号和/或使用声音信号以借助扬声器进行通话。
电源电路5是能够提供多个离散的电压水平的电源电压的数字包络线跟踪器。具体地说，电源电路5能够按照来自RFIC 3的控制信号，提供跟踪(Tracking)高频信号的包络线(Envelope)的多个离散的电压水平的电源电压。例如，电源电路5预先准备多个离散的电压水平的电源电压，使用开关(未图示)来从预先准备的多个电压水平中选择1个电压水平来输出该电压水平。由此，电源电路5能够利用开关高速地切换向功率放大电路10提供的电源电压的电压水平。此外，电源电路5也可以不预先准备多个电压水平，也可以不利用开关选择电压水平来输出该电压水平。例如，电源电路5也可以随时生成并输出从多个离散的电压水平中选择出的电压水平。
下面，将这种使用多个离散的电压水平来跟踪高频信号的包络线的情况称作数字包络线跟踪(下面称为数字ET)，将对电源电压应用数字ET的模式称作数字ET模式。此外，后面使用图2A～图2C来叙述数字ET模式。
此外，图1中表示的通信装置6的电路结构是例示，不限定于此。例如，通信装置6也可以不具备天线2和/或BBIC 4。另外例如，通信装置6也可以具备多个天线。
[1.2高频电路1的电路结构]
接着，说明高频电路1的电路结构。如图1所示，高频电路1具备功率放大电路10、低噪声放大器(LNA：Low Noise Amplifier)14、开关(SW：Switch)51～53、双工器61及62、天线连接端子100、外部输入端子110、控制端子120以及电源端子130。下面，按顺序说明高频电路1的结构要素。
天线连接端子100在高频电路1内与开关51连接，在高频电路1外与天线2连接。被功率放大电路10放大后的频段A及B的发送信号经由天线连接端子100被输出到天线2。另外，利用天线2接收到的频段A及B的接收信号经由天线连接端子100被输入到高频电路1。
外部输入端子110是用于从高频电路1的外部接收频段A及B的发送信号的端子。外部输入端子110在高频电路1的外部与RFIC 3连接，在高频电路1的内部与功率放大电路10连接。由此，经由外部输入端子110从RFIC 3接收到的频段A及B的发送信号被提供到功率放大电路10。
控制端子120是用于传输控制信号的端子。也就是说，控制端子120是用于从高频电路1的外部接收控制信号的端子和/或用于向高频电路1的外部提供控制信号的端子。控制信号是指与高频电路1中包括的电子电路的控制有关的信号。具体地说，控制信号例如是用于控制功率放大器11～13和开关41的数字信号。
电源端子130是用于从电源电路5接收电源电压的端子。电源端子130在高频电路1的外部与电源电路5连接，在高频电路1的内部与功率放大电路10连接。由此，经由电源端子130从电源电路5接收到的电源电压被提供到功率放大电路10。
功率放大电路10能够对频段A及B的发送信号进行放大。功率放大电路10的内部结构在后面叙述。
开关51连接于天线连接端子100与双工器61及62之间。开关51具有端子511～513。端子511与天线连接端子100连接。端子512与双工器61连接。端子513与双工器62连接。
在该连接结构中，开关51例如能够基于来自RFIC 3的控制信号来将端子511连接到端子512及513中的任一者。也就是说，开关51能够在天线连接端子100与双工器61的连接以及天线连接端子100与双工器62的连接之间切换。开关51例如由SPDT(Single-PoleDouble-Throw：单刀双掷)型的开关电路构成。
开关52连接于发送滤波器61T及62T与功率放大电路10之间。开关52具有端子521～523。端子521与功率放大电路10连接。端子522与发送滤波器61T连接。端子523与发送滤波器62T连接。
在该连接结构中，开关52例如能够基于来自RFIC 3的控制信号来将端子521连接到端子522及523中的任一者。也就是说，开关52能够在功率放大电路10与发送滤波器61T的连接以及功率放大电路10与发送滤波器62T的连接之间切换。开关52例如由SPDT型的开关电路构成。
开关53连接于接收滤波器61R及62R与低噪声放大器14之间。开关53具有端子531～533。端子531与低噪声放大器14连接。端子532与接收滤波器61R连接。端子533与接收滤波器62R连接。
在该连接结构中，开关53例如能够基于来自RFIC 3的控制信号来将端子531连接到端子532及533中的任一者。也就是说，开关53能够在低噪声放大器14与接收滤波器61R的连接以及低噪声放大器14与接收滤波器62R的连接之间切换。开关53例如由SPDT型的开关电路构成。
双工器61具有包含频段A的通带。双工器61具有发送滤波器61T和接收滤波器61R，能够进行频段A中的频分双工(FDD：Frequency Division Duplex)。
发送滤波器61T(A-Tx)连接于功率放大电路10与天线连接端子100之间。具体地说，发送滤波器61T的一端经由开关52来与功率放大电路10连接。另一方面，发送滤波器61T的另一端经由开关51来与天线连接端子100连接。发送滤波器61T具有包含频段A的上行链路工作频段(uplink operating band)的通带。由此，发送滤波器61T能够使被功率放大电路10放大后的发送信号中的频段A的发送信号通过。
接收滤波器61R(A-Rx)连接于低噪声放大器14与天线连接端子100之间。具体地说，接收滤波器61R的一端经由开关51来与天线连接端子100连接。另一方面，接收滤波器61R的另一端经由开关53来与低噪声放大器14连接。接收滤波器61R具有包含频段A的下行链路工作频段(downlink operating band)的通带。由此，接收滤波器61R能够使利用天线2接收到的接收信号中的频段A的接收信号通过。
双工器62具有包含频段B的通带。双工器62具有发送滤波器62T和接收滤波器62R，能够进行频段B中的FDD。
发送滤波器62T(B-Tx)连接于功率放大电路10与天线连接端子100之间。具体地说，发送滤波器62T的一端经由开关52来与功率放大电路10连接。另一方面，发送滤波器62T的另一端经由开关51来与天线连接端子100连接。发送滤波器62T具有包含频段B的上行链路工作频段的通带。由此，发送滤波器62T能够使被功率放大电路10放大后的发送信号中的频段B的发送信号通过。
接收滤波器62R(B-Rx)连接于低噪声放大器14与天线连接端子100之间。具体地说，接收滤波器62R的一端经由开关51来与天线连接端子100连接。另一方面，接收滤波器62R的另一端经由开关53来与低噪声放大器14连接。接收滤波器62R具有包含频段B的下行链路工作频段的通带。由此，接收滤波器62R能够使利用天线2接收到的接收信号中的频段B的接收信号通过。
频段A及B是用于使用无线接入技术(RAT：Radio Access Technology)来构建的通信系统的频段。频段A及B是由标准化机构等(例如3GPP(注册商标)(3rd GenerationPartnership Project：第三代合作伙伴计划)和IEEE(Instituteof Electrical andElectronics Engineers：电气电子工程师学会)等)预先定义的。作为通信系统的例子，能够列举5GNR系统、LTE系统以及WLAN(WirelessLocal Area Network：无线局域网)系统等。
此外，图1中表示的高频电路1是例示，不限定于此。例如，高频电路1也可以不具备双工器62，也可以不具备开关51～53。并且，高频电路1也可以不具备接收路径，也可以不具备低噪声放大器14和接收滤波器61R。另外例如，高频电路1也可以具备支持不同于频段A及B的频段C的滤波器和功率放大电路。
[1.3功率放大电路10的电路结构]
接着，说明功率放大电路10的电路结构。如图1所示，功率放大电路10具备功率放大器(PA：Power Amplifier)11～13、变压器21、移相器(PS：PhaseShifter)22、传输线路31、开关(SW：Switch)41、控制电路(PAC：Power AmplifierController，功率放大器控制器)71、外部输入端子111、外部输出端子101、控制端子121以及电源端子131。下面，按顺序说明功率放大电路10的结构要素。
外部输入端子111是用于从功率放大电路10的外部接收频段A及B的发送信号的端子。外部输入端子111在功率放大电路10的外部经由外部输入端子110来与RFIC 3连接，在功率放大电路10的内部与功率放大器13连接。由此，经由外部输入端子111从RFIC 3接收到的频段A及B的发送信号被提供到功率放大器13。此外，外部输入端子111也可以与外部输入端子110合并。
控制端子121是用于传输控制信号的端子。也就是说，控制端子121是用于从功率放大电路10的外部接收控制信号的端子和/或用于向功率放大电路10的外部提供控制信号的端子。此外，控制端子121也可以与控制端子120合并。
电源端子131是用于从电源电路5接收电源电压的端子。电源端子131在功率放大电路10的外部经由电源端子130来与电源电路5连接，在功率放大电路10的内部与功率放大器11～13连接。由此，经由电源端子131从电源电路5接收到的电源电压被提供到功率放大器11～13。此外，电源端子131也可以与电源端子130合并。
功率放大器13连接于外部输入端子111与功率放大器11及12之间。具体地说，功率放大器13的输入端与外部输入端子111连接。功率放大器13的输出端经由移相器22来与功率放大器11及12连接。
在该连接结构中，功率放大器13能够使用经由电源端子131接收到的电源电压对经由外部输入端子111接收到的频段A及B的发送信号进行放大。功率放大器13构成多级放大电路的输入级(驱动级)。
移相器22连接于功率放大器13与功率放大器11及12之间。具体地说，移相器22的输入端与功率放大器13连接，移相器22的2个输出端与功率放大器11及12分别连接。
在该连接结构中，移相器22能够对被功率放大器13放大后的信号进行分配并将分配得到的信号输出到功率放大器11及12。此时，移相器22能够对分配得到的2个信号的相位进行调整。例如，移相器22能够使向功率放大器11输出的信号相对于向功率放大器12输出的信号偏移-90度(滞后90度)。此外，移相器22中的相位的调整不限定于上述。例如，能够基于功率放大电路10的内部结构来适当变更2个分配信号的相位差。
功率放大器11是第一功率放大器的一例，连接于外部输入端子111与外部输出端子101之间。具体地说，功率放大器11具有输入端子11a和输出端子11b。输入端子11a是第一输入端子的一例，经由移相器22和功率放大器13来与外部输入端子111连接。输出端子11b是第一输出端子的一例，经由变压器21来与外部输出端子101连接。此时，功率放大器11以不经由功率放大器12的方式与外部输出端子101连接。也就是说，功率放大器11及12被并联连接。
在该连接结构中，功率放大器11能够使用经由电源端子131接收到的电源电压对被功率放大器13放大后的频段A及B的发送信号进行放大。作为功率放大器11，例如使用AB类放大器，功率放大器11与功率放大器12一起构成多级放大电路的输出级(功率级)。此外，功率放大器11不限定于AB类放大器。例如，作为功率放大器11，也可以使用A类放大器。
功率放大器12是第二功率放大器的一例，连接于外部输入端子111与外部输出端子101之间。具体地说，功率放大器12具有输入端子12a和输出端子12b。输入端子12a是第二输入端子的一例，经由移相器22和功率放大器13来与外部输入端子111连接。输出端子12b是第二输出端子的一例，经由传输线路31来与变压器21连接。此时，功率放大器12以不经由功率放大器11的方式与外部输出端子101连接。也就是说，功率放大器11及12被并联连接。
在该连接结构中，功率放大器12能够使用经由电源端子131和开关41接收到的电源电压对被功率放大器13放大后的频段A及B的发送信号进行放大。作为功率放大器12，例如使用AB类放大器，功率放大器12与功率放大器11一起构成多级放大电路的输出级(功率级)。此外，功率放大器12不限定于AB类放大器。例如，作为功率放大器12，也可以使用C类放大器。
开关41连接于电源端子131与功率放大器12之间。具体地说，开关41具有端子411及412。端子411是第一端子的一例，经由节点N1来与电源端子131连接。端子412是第二端子的一例，与功率放大器12连接。节点N1是将电源端子131与功率放大器11连结的路径同将电源端子131与功率放大器12连结的路径的分支点。
在该连接结构中，开关41能够将端子411连接到端子412。也就是说，开关41能够对将电源端子131与功率放大器12连结的路径的导通及非导通进行切换。开关41例如由SPST(Single-Pole Single-Throw：单刀单掷)型的开关电路构成。
传输线路31例如是1/4波长传输线路，能够使负载阻抗在史密斯圆图上旋转180度。传输线路31也有时被称作相位调整器或移相器。传输线路31的长度是基于频段A及B来决定的。传输线路31连接于功率放大器12的输出端子12b与变压器21的输入侧线圈211的另一端211b之间。在该连接结构中，传输线路31能够使被功率放大器12放大后的频段A及B的发送信号的相位偏移-90度(滞后90度)。此外，传输线路31也可以具备电感器和电容器中的至少一方。由此，能够实现传输线路31的长度的缩短。
变压器21具有输入侧线圈211和输出侧线圈212。输入侧线圈211的一端211a与功率放大器11的输出端子11b连接，输入侧线圈211的另一端211b经由传输线路31来与功率放大器12的输出端子12b连接。输出侧线圈212的一端212a与外部输出端子101连接，输出侧线圈212的另一端212b与地连接。
在该连接结构中，变压器21能够对被功率放大器11及12放大后的发送信号进行合成并将合成后的信号输出到外部输出端子101。另外，变压器21也能够将被功率放大器11放大后的发送信号输出到外部输出端子101。
外部输出端子101是用于将被功率放大电路10放大后的频段A及B的发送信号提供到功率放大电路10的外部的端子。外部输出端子101在功率放大电路10的内部与变压器21连接，在功率放大电路10的外部与开关52连接。由此，经由外部输出端子101提供的发送信号经由发送滤波器61T及62T被传输到天线连接端子100。
控制电路71对功率放大器11～13和开关41进行控制。例如，控制电路71从RFIC 3接收控制信号，向功率放大器11～13和开关41输出控制信号。此外，控制电路71也可以对其它电路部件(例如开关51～53)进行控制。另外，既可以在功率放大电路10和高频电路1各自中包括控制电路71，也可以在功率放大电路10中不包括控制电路71。
此外，图1中表示的功率放大电路10的电路结构是例示，不限定于此。例如，功率放大电路10也可以不具备变压器21，也可以是，传输线路31与功率放大器11的输出端子11b连接。另外例如，功率放大电路10也可以不具备传输线路31。另外例如，功率放大电路10也可以不具备功率放大器13。另外例如，功率放大电路10也可以是差动合成型的放大电路。在该情况下，移相器22也可以例如由变压器构成，将分配得到的2个信号的相位差调整为180度。另外例如，功率放大电路10也可以不具备移相器22。
另外，功率放大电路10也可以除了具备开关41以外还具备连接于电源端子131与功率放大器11之间的开关。由此，也能够对将电源端子131与功率放大器11连结的路径的导通及非导通进行切换。
[2数字ET模式的说明]
在此，参照图2A～图2C，以与以往的ET模式(下面称为模拟ET模式)及APT模式进行比较的方式说明数字ET模式。图2A是表示数字ET模式中的电源电压的推移的一例的图表。图2B是表示模拟ET模式中的电源电压的推移的一例的图表。图2C是表示APT模式中的电源电压的推移的一例的图表。在图2A～图2C中，横轴表示时间，纵轴表示电压。另外，粗实线表示电源电压，细实线(波形)表示调制波。
在数字ET模式中，如图2A所示，通过在1帧内使电源电压变动为多个离散的电压水平来跟踪调制波的包络线。其结果，电源电压信号形成矩形波。在数字ET模式中，基于包络线信号，从多个离散的电压水平中选择或设定电源电压水平。
帧表示构成高频信号(调制波)的单位。例如在5GNR(5th Generation NewRadio：5G新空口)和LTE(Long Term Evolution：长期演进)中，帧包含10个子帧，各子帧包含多个时隙(slot)，各时隙由多个码元构成。子帧长是1ms，帧长是10ms。
在模拟ET模式中，如图2B所示，通过使电源电压连续地变动来跟踪调制波的包络线。在模拟ET模式中，基于包络线信号来决定电源电压。此外，在模拟ET模式中，在调制波的包络线高速地变化的情况下，电源电压难以跟踪包络线。
在APT模式中，如图2C所示，以1帧为单位使电源电压变动为多个离散的电压水平。其结果，电源电压信号形成矩形波。在APT模式中，不是基于包络线信号而是基于平均输出功率来决定电源电压的电压水平。此外，在APT模式中，也可以是，电压水平以小于1帧的单位(例如子帧)发生变化。
[3通信装置6的动作]
接着，参照图3来说明本实施方式所涉及的通信装置6的动作。图3是表示本实施方式所涉及的通信装置6的动作的时序图。
RFIC 3基于包络线信号，从多个离散的电压水平中选择或设定要在功率放大电路10中使用的电源电压的电压水平(S101)。此时，RFIC 3以跟踪(Tracking)基于发送信息调制得到的载波(下面称为“调制波”或“高频信号”)的包络线(Envelope)的方式选择或设定电源电压的电压水平。更具体地说，RFIC3例如获取各码元的包络线值。而且，RFIC 3例如参照与多个离散的电压水平分别相对应的包络线值的范围，来选择或设定与所获取到的包络线值对应的电压水平。表示这样选择或设定出的电压水平的控制信号被输出到电源电路5。
包络线信号是指表示调制波的包络线的信号。包络线值例如表示为(I2+Q2)的平方根。在此，(I，Q)表示星座点。星座点是指将通过数字调制而调制得到的信号表示在星座图上的点。例如由BBIC 4基于发送信息来决定(I，Q)。
电源电路5按照来自RFIC 3的控制信号，将所选择或设定出的电压水平的电源电压提供到功率放大电路10(S102)。例如，电源电路5基于来自外部电源的输入电压来生成基准电压水平，根据该基准电压水平来生成多个离散的电压水平。然后，电源电路5按照来自RFIC 3的控制信号来控制开关，由此选择所生成的多个离散的电压水平中的1个电压水平并输出到功率放大电路10。
RFIC 3基于高频信号的包络线信号来判定是否将功率放大器12使用于高频信号的放大(S103)。也就是说，RFIC 3判定是将功率放大器11及12中的两方使用于高频信号的放大、还是将功率放大器11及12中的仅功率放大器11使用于高频信号的放大。
更具体地说，在选择或设定了第一电压水平的状况下，RFIC 3判定高频信号的包络线值是否为第一规定值以上。在此，如果高频信号的包络线值为第一规定值以上，则RFIC3判定为使用功率放大器12。另一方面，如果高频信号的包络线值小于第一规定值，则RFIC3判定为不使用功率放大器12。另外，在选择或设定了低于第一电压水平的第二电压水平的状况下，RFIC 3判定高频信号的包络线值是否为小于第一规定值的第二规定值以上。在此，如果高频信号的包络线值为第二规定值以上，则判定为使用功率放大器12。另一方面，如果高频信号的包络线值小于第二规定值，则RFIC 3判定为不使用功率放大器12。
然后，RFIC 3将表示判定结果的控制信号发送到功率放大电路10。具体地说，在判定为使用功率放大器12的情况下，RFIC 3将第一控制信号发送到功率放大电路10。在此，第一控制信号表示使用功率放大器12。也就是说，第一控制信号表示将功率放大器11及12中的两方使用于高频信号的放大。另一方面，在判定为不使用功率放大器12的情况下，RFIC 3将第二控制信号发送到功率放大电路10。在此，第二控制信号表示不使用功率放大器12。也就是说，第二控制信号表示不将功率放大器12使用于高频信号的放大、将功率放大器11使用于高频信号的放大。
功率放大电路10的控制电路71按照经由控制端子121从RFIC 3接收到的控制信号来控制开关41的接通/断开(S104)。也就是说，在接收到表示使用功率放大器12的第一控制信号的情况下，控制电路71将开关41的端子411连接到端子412。另一方面，在接收到表示不使用功率放大器12的第二控制信号的情况下，控制电路71不将开关41的端子411连接到端子412。
RFIC 3生成高频信号并输出到功率放大电路10(S105)。功率放大电路10使用从电源电路5提供的电源电压，对从RFIC 3接收到的高频信号进行放大(S106)。
由此，在第一电压水平的电源电压被提供到电源端子131、且接收到第一控制信号的情况下，功率放大电路10能够使用功率放大器11及12来以第一电压水平的电源电压对高频信号进行放大。另外，在第一电压水平的电源电压被提供到电源端子131、且接收到第二控制信号的情况下，功率放大电路10能够使用功率放大器11且不使用功率放大器12来以第一电压水平的电源电压对高频信号进行放大。另外，在低于第一电压水平的第二电压水平的电源电压被提供到电源端子131、且接收到第一控制信号的情况下，功率放大电路10能够使用功率放大器11及12来以第二电压水平的电源电压对高频信号进行放大。另外，在第二电压水平的电源电压被提供到电源端子131、且接收到第二控制信号的情况下，功率放大电路10能够使用功率放大器11且不使用功率放大器12来以第二电压水平的电源电压对高频信号进行放大。
[4输出功率与效率之间的关系]
接着，参照图4～图6来说明通过如以上那样的动作得到的输出功率与效率之间的关系。图4是表示在本实施方式所涉及的功率放大电路10中开关41被固定为断开状态时的效率的图表。也就是说，图4的图表表示使用功率放大器11且不使用功率放大器12来以多个离散的电压水平对高频信号进行放大时的效率。图5是表示在本实施方式所涉及的功率放大电路10中开关41被固定为接通状态时的效率的图表。也就是说，图5的图表表示使用功率放大器11及12来以多个离散的电压水平对高频信号进行放大时的效率。图6是表示在本实施方式所涉及的功率放大电路10中对开关41的接通/断开进行时的效率的图表。也就是说，图6的图表表示在各电压水平下对功率放大器12的使用/不使用进行切换时的效率。此外，在图4～图6中，横轴表示输出功率，纵轴表示效率。另外，Vcc1～Vcc3表示电源电压的电压水平，满足Vcc1>Vcc2>Vcc3。Vcc1是第一电压水平的一例，Vcc2是第二电压水平的一例。
如图4和图5所示，相比于开关41被固定为接通状态的情况(图5)，在开关41被固定为断开状态的情况下(图4)，在同一电源电压水平下得到的输出功率小。也就是说，相比于图5，在图4中，效率相对于输出电压的峰值向左侧偏移(回退(back-off))。该回退取决于功率放大器12的尺寸。例如，随着功率放大器12的尺寸增加，回退也增加，随着功率放大器12的尺寸减少，回退也减少。
另外，如根据图4和图5可以明确的那样，如果电源电压的电压水平固定，则效率随着输出功率的下降而下降。因此，通过如上所述那样对功率放大电路10的开关41的接通/断开进行切换，来抑制与输出功率的下降相伴的效率的下降。
具体地说，在提供Vcc1的状况下，如果包络线值大，则使开关41接通以使用功率放大器12，如果包络线值小，则使开关41断开以不使用功率放大器12。这样，在提供Vcc1的状况下，通过根据包络线值来对开关41的接通/断开进行切换，如图6所示，能够抑制Vcc1下的与输出功率的下降相伴的效率的下降。
同样地，在提供Vcc2的状况下，如果包络线值大，则使开关41接通以使用功率放大器12，如果包络线值小，则使开关41断开以不使用功率放大器12。这样，在提供Vcc2的状况下，通过根据包络线值来对开关41的接通/断开进行切换，如图6所示，能够抑制Vcc2下的与输出功率的下降相伴的效率的下降。
同样地，在提供Vcc3的状况下，如果包络线值大，则使开关41接通以使用功率放大器12，如果包络线值小，则使开关41断开以不使用功率放大器12。这样，在提供Vcc3的状况下，通过根据包络线值来对开关41的接通/断开进行切换，如图6所示，能够抑制Vcc3下的与输出功率的下降相伴的效率的下降。
此外，上述的通信装置6的动作是例示，不限定于此。例如，电压水平的选择或设定以及第二功率放大器的使用的判定也可以通过1个步骤来进行。
[5高频电路1和功率放大电路10的实施例]
[5.1高频模块1M]
参照图7～图9来说明高频模块1M作为上述实施方式所涉及的高频电路1的实施例。
图7是本实施例所涉及的高频模块1M的俯视图，是从z轴正侧透视模块基板90的主面90a侧和模块基板90内而得到的图。图8是本实施例所涉及的高频模块1M的俯视图，是从z轴正侧透视模块基板90的主面90b侧而得到的图。图9是本实施例所涉及的高频模块1M的截面图。图9中的高频模块1M的截面是图7和图8的ix-ix线处的截面。
此外，在图7～图9中，有时对各部件标注了表示该各部件的字符以使各部件的配置关系易于理解，但是实际的各部件没有被标注该字符。另外，在图7～图9中，省略了一部分将配置于模块基板90的多个部件进行连接的布线的图示。另外，在图7和图8中，省略了覆盖多个部件的树脂构件95a及95b以及覆盖树脂构件95a及95b的表面的屏蔽电极层96的图示。
高频模块1M除了具备图1中示出的高频电路1中包括的多个电路部件以外，还具备模块基板90、树脂构件95a及95b、屏蔽电极层96、多个柱电极150、以及散热电极151。
模块基板90具有彼此相向的主面90a及90b。主面90a及90b分别是第一主面和第二主面的一例。此外，在图7和图8中，模块基板90在俯视时具有矩形形状，但是不限定于该形状。
作为模块基板90，例如能够使用具有多个电介质层的层叠构造的低温共烧陶瓷(LTCC：Low Temperature Co-fired Ceramics)基板或高温共烧陶瓷(HTCC：HighTemperature Co-fired Ceramics)基板、部件内置基板、具有重新布线层(RDL：Redistribution Layer)的基板、或者印刷电路板等，但是不限定于它们。
在主面90a上配置有集成电路91、双工器61及62、以及树脂构件95a。
集成电路91是第一集成电路的一例，包括功率放大器11～13。在集成电路91内，功率放大器11及12的尺寸彼此不同。在此，功率放大器12的尺寸小于功率放大器11的尺寸。功率放大器的尺寸与最大增益成比例，取决于晶体管的级数、单元数或指(finger)数。因而，如果尺寸不同，则晶体管的级数、单元数或指数不同。此外，功率放大器11及12也可以是相同的尺寸。
集成电路91由砷化镓(GaAs)、硅锗(SiGe)以及氮化镓(GaN)中的至少一种构成。功率放大器11～13中的各功率放大器包括异质结双极晶体管(HBT：Heterojunction BipolarTransistor)等双极晶体管作为放大元件。
此外，集成电路91也可以是使用CMOS(Complementary MetalOxideSemiconductor：互补金属氧化物半导体)构成的，具体地说，也可以通过SOI(Siliconon Insulator：绝缘体上硅)工艺制造。在该情况下，功率放大器11～13中的各功率放大器也可以包括MOSFET(Metal-Oxide-SemiconductorField Effect Transistor：金属-氧化物-半导体场效应晶体管)等场效应晶体管(FET：Field Effect Transistor)作为放大元件。此外，集成电路91的半导体材料不限定于上述的材料。
双工器61及62例如可以使用声表面波(SAW：Surface Acoustic Wave)滤波器、体声波(BAW：Bulk Acoustic Wave)滤波器、LC谐振滤波器以及电介质滤波器中的任一者构成，并且不限定于它们。
树脂构件95a覆盖主面90a和主面90a上的部件。树脂构件95a具有确保主面90a上的部件的机械强度和耐湿性等的可靠性的功能。
在模块基板90内配置有变压器21和传输线路31。
变压器21的输入侧线圈211和输出侧线圈212由平面布线图案形成于模块基板90的彼此不同的层。具体地说，输出侧线圈212配置于模块基板90的主面90a上的层。输入侧线圈211配置于模块基板90内的层。在俯视模块基板90时，输入侧线圈211的至少一部分与输出侧线圈212的至少一部分重叠。
传输线路31配置于模块基板90内，由平面布线图案构成。在图9中，传输线路31配置于比变压器21(输入侧线圈211和输出侧线圈212)靠主面90b侧的层。
在主面90b上，配置有集成电路92及93、多个柱电极150、散热电极151、以及树脂构件95b。
集成电路92包括低噪声放大器14和开关51及53。集成电路93是第二集成电路的一例，包括开关41及52和控制电路71。在集成电路93内，开关41配置于比控制电路71更接近集成电路91的位置。
集成电路92及93分别使用CMOS构成，具体地说是通过SOI工艺制造的。此外，集成电路92及93中的各集成电路也可以由GaAs、SiGe以及GaN中的至少一种构成。
多个柱电极150是除了包括图1中示出的天线连接端子100、外部输入端子110以及电源端子130以外还包括地端子的多个外部连接端子。多个柱电极150中的各柱电极从主面90b垂直地延伸，贯通树脂构件95b，其一端到达树脂构件95b的表面。多个柱电极150与配置于高频模块1M的z轴负方向的主板上的输入输出端子和/或地端子等连接。
此外，也可以在高频模块1M中包括多个凸块电极来代替多个柱电极150。在该情况下，也可以不将树脂构件95b包括在高频模块1M中。
散热电极151是用于将在功率放大器11～13中产生的热散出到主板(未图示)的电极。在俯视时，散热电极151的至少一部分与集成电路91的至少一部分重叠。
树脂构件95b覆盖主面90b和主面90b上的部件。树脂构件95b具有确保主面90b上的部件的机械强度和耐湿性等的可靠性的功能。
屏蔽电极层96例如是通过溅射法形成的金属薄膜。屏蔽电极层96覆盖树脂构件95a的上表面和侧面、模块基板90的侧面以及树脂构件95b的侧面。屏蔽电极层96被设定为地电位，能够抑制外来噪声侵入构成高频模块1M的电路部件。
此外，图7～图9中表示的高频模块1M的部件配置是一个例子，不限定于此。例如，集成电路92及93也可以配置于主面90a上。另外例如，高频模块1M也可以不具备树脂构件95a及95b以及屏蔽电极层96。
[5.2功率放大模块10M]
参照图10～图12来说明功率放大模块10M作为上述实施方式所涉及的功率放大电路10的实施例。
图10是本实施例所涉及的功率放大模块10M的俯视图，是从z轴正侧透视模块基板90的主面90a侧和模块基板90内而得到的图。图11是本实施例所涉及的功率放大模块10M的俯视图，是从z轴正侧透视模块基板90的主面90b侧而得到的图。图12是本实施例所涉及的功率放大模块10M的截面图。图12中的功率放大模块10M的截面是图10和图11的xii-xii线处的截面。
功率放大模块10M除了具备图1中示出的功率放大电路10中包括的多个电路部件以外，还具备模块基板90和多个焊盘电极152。
在主面90a上配置有集成电路94。集成电路94包括功率放大器11～13和开关41。在集成电路94内，功率放大器11及12的尺寸彼此不同。在此，功率放大器12的尺寸小于功率放大器11的尺寸。此外，功率放大器11及12也可以是相同的尺寸。集成电路94由GaAs、SiGe以及GaN中的至少一种构成。功率放大器11～13中的各功率放大器包括HBT等双极晶体管作为放大元件。
此外，集成电路94也可以使用CMOS构成，具体地说也可以是通过SOI工艺制造的。在该情况下，功率放大器11～13中的各功率放大器也可以包括MOSFET等FET作为放大元件。此外，集成电路94的半导体材料不限定于上述的材料。
在俯视时，开关41比功率放大器12更接近电源端子131。也就是说，在集成电路94内，开关41配置得比功率放大器12更接近电源端子131。
在模块基板90内配置有变压器21和传输线路31。变压器21和传输线路31的配置与实施例1的高频模块1M同样，因此省略说明。
在主面90b上配置有多个焊盘电极152。多个焊盘电极152是除了包括图1中示出的外部输出端子101、外部输入端子111以及电源端子131以外还包括地端子的多个外部连接端子。多个焊盘电极152与配置于功率放大模块10M的z轴负方向的主板上的输入输出端子和/或地端子等连接。此外，也可以在功率放大模块10M中包括多个凸块电极或多个柱电极来代替多个焊盘电极152。
此外，在图10～图12中没有图示控制电路71，功率放大模块10M中既可以包括控制电路71，也可以不包括控制电路71。在功率放大模块10M中包括控制电路71的情况下，控制电路71既可以配置于主面90a上，也可以层叠在集成电路94上。此时，开关41也可以包括在包括控制电路71的集成电路中，而非包括在包括功率放大器11～13的集成电路94中。
图10～图12中表示的功率放大模块10M的部件配置是一个例子，不限定于此。例如，在功率放大模块10M中，也可以包括树脂构件95a和/或95b，也可以包括屏蔽电极层96。
[6效果等]
如以上那样，本实施方式所涉及的功率放大电路10具备：外部输入端子111和外部输出端子101；功率放大器11，其具有与外部输入端子111连接的输入端子11a以及与外部输出端子101连接的输出端子11b；功率放大器12，其具有与外部输入端子111连接的输入端子12a以及与外部输出端子101连接的输出端子12b；电源端子131，其从电源电路5接收向功率放大器11及12提供的电源电压；以及开关41，其具有与电源端子131连接的端子411以及与功率放大器12连接的端子412。
据此，在电源端子131与功率放大器12之间连接开关41，因此能够对向功率放大器12提供/不提供电源电压进行切换。因而，在低输出功率时使开关41为断开状态，在高输出功率时使开关41为接通状态，由此能够使功率放大器12与多尔蒂放大器的峰值放大器同样地进行动作，从而能够实现效率的提高。另外，如果从电源电路5向电源端子131提供多个离散的电压水平的电源电压，则也能够在相同的电压水平下对开关41的接通/断开进行切换。其结果，能够通过改变电源电压的电压水平来实现效率的提高，并且能够通过对开关41的接通/断开进行切换来抑制因电源电压取离散的电压水平而引起的效率的下降。
另外例如，在本实施方式所涉及的功率放大电路10中，也可以是，功率放大器11及12的尺寸彼此不同。
据此，与功率放大器11及12被限定为同一尺寸的情况相比，能够提高因功率放大器12的使用/不使用(也就是说，开关41的接通/断开的切换)引起的在效率的峰值之间的输出功率的差(回退)的设计自由度，能够更有效地抑制因电源电压的电压水平是离散性的而引起的效率的下降。
另外例如，在本实施方式所涉及的功率放大电路10中，也可以是，功率放大器12的尺寸小于功率放大器11的尺寸。
据此，与功率放大器11及12的尺寸相同的情况相比，能够减少因开关41的接通/断开的切换引起的回退，能够更有效地抑制因电源电压的电压水平是离散性的而引起的效率的下降。
另外例如，在本实施方式所涉及的功率放大电路10中，也可以是，电源端子131从电源电路5接收的电源电压在高频信号的1帧内可变为多个离散的电压水平。
据此，即使是在1帧内电源电压的电压水平高速地且离散性地发生变化的情况，也能够通过利用开关41对向功率放大器12提供电源电压以及停止向功率放大器12提供电源电压进行切换，来使功率放大器12的接通/断开状态追随电压水平的变化。
另外例如，本实施方式所涉及的功率放大电路10也可以还具备：变压器21，其具有输入侧线圈211和输出侧线圈212；以及传输线路31，其与功率放大器12的输出端子12b连接，也可以是，输入侧线圈211的一端211a与功率放大器11的输出端子11b连接，输入侧线圈211的另一端211b经由传输线路31来与功率放大器12的输出端子12b连接，输出侧线圈212的一端212a与外部输出端子101连接，输出侧线圈212的另一端212b与地连接。
据此，能够对被功率放大器11放大后的高频信号的电压与被功率放大器12放大后的高频信号的电压进行合成。
另外例如，在本实施方式所涉及的功率放大电路10中，也可以是，在第一电压水平(Vcc1)的电源电压被提供到电源端子131、且接收到表示将功率放大器12使用于高频信号的放大的第一控制信号的情况下，开关41将端子411连接到端子412，也可以是，在第一电压水平(Vcc1)的电源电压被提供到电源端子131、且接收到表示不将功率放大器12使用于高频信号的放大的第二控制信号的情况下，开关41不将端子411连接到端子412，也可以是，在低于第一电压水平(Vcc1)的第二电压水平(Vcc2)的电源电压被提供到电源端子131、且接收到第一控制信号的情况下，开关41将端子411连接到端子412。
据此，在提供2个离散的第一电压水平(Vcc1)和第二电压水平(Vcc2)的电源电压的状况下，在提供第一电压水平(Vcc1)的电源电压的情况下，能够利用控制信号对开关41的接通/断开进行切换。由此，能够使用2个离散的电压水平来实现效率的提高，并且能够抑制因即使包络线值发生变化也维持第一电压水平(Vcc1)而引起的效率的下降。
另外例如，在本实施方式所涉及的功率放大电路10中，也可以是，在第一电压水平(Vcc1)的电源电压被提供到电源端子131、且接收到表示不将功率放大器12使用于高频信号的放大的第二控制信号的情况下，开关41不将端子411连接到端子412，也可以是，在低于第一电压水平(Vcc1)的第二电压水平(Vcc2)的电源电压被提供到电源端子131、且接收到表示将功率放大器12使用于高频信号的放大的第一控制信号的情况下，开关41将端子411连接到端子412，也可以是，在第二电压水平(Vcc2)的电源电压被提供到电源端子131、且接收到第二控制信号的情况，开关41不将端子411连接到端子412。
据此，在提供2个离散的第一电压水平(Vcc1)和第二电压水平(Vcc2)的电源电压的状况下，在提供第二电压水平(Vcc2)的电源电压的情况下，能够利用控制信号对开关41的接通/断开进行切换。由此，能够使用2个离散的电压水平来实现效率的提高，并且能够抑制因即使包络线值发生变化也维持第二电压水平(Vcc2)而引起的效率的下降。
另外例如，本实施方式的实施例所涉及的高频模块1M也可以具备模块基板90，该模块基板90具有彼此相向的主面90a及90b，在主面90a配置有包括功率放大器11及12的集成电路91，在主面90b配置有集成电路93和电源端子130，该集成电路93包括开关41和对功率放大器11及12进行控制的控制电路71。
据此，能够将开关41和控制电路71集成到1个集成电路93，能够实现高频模块1M的小型化。
另外例如，在本实施方式的实施例所涉及的高频模块1M中，也可以是，在集成电路93内，开关41配置于比控制电路71更接近集成电路91的位置。
据此，能够使将开关41与功率放大器12连结的线路长度短，能够减少电源电压线中的损耗。
另外例如，本实施方式的实施例所涉及的功率放大模块10M也可以具备模块基板90，该模块基板90配置有集成电路94和电源端子131，该集成电路94包括功率放大器11及12以及开关41，在集成电路94内，开关41配置于比功率放大器12更接近电源端子131的位置。
据此，能够使将开关41与电源端子131连结的线路长度短，能够减少电源电压线中的损耗。
另外例如，在本实施方式的实施例所涉及的功率放大模块10M中，也可以是，模块基板90具有彼此相向的主面90a及90b，集成电路94配置于主面90a，电源端子131配置于主面90b，在俯视模块基板90时，开关41的至少一部分与电源端子131的至少一部分重叠。
据此，能够使将开关41与电源端子131连结的线路长度更短，能够进一步减少电源电压线中的损耗。
另外，本实施方式所涉及的功率放大方法如下：在第一电压水平(Vcc1)的电源电压被提供到电源端子131、且接收到表示将功率放大器12使用于高频信号的放大的第一控制信号的情况下，使用功率放大器11及12来以第一电压水平(Vcc1)的电源电压对高频信号进行放大，在第一电压水平(Vcc1)的电源电压被提供到电源端子131、且接收到表示不将功率放大器12使用于高频信号的放大的第二控制信号的情况下，使用功率放大器11来以第一电压水平(Vcc1)的电源电压对高频信号进行放大，在低于第一电压水平(Vcc1)的第二电压水平(Vcc2)的电源电压被提供到电源端子131、且接收到第一控制信号的情况下，使用功率放大器11及12来以第二电压水平(Vcc2)的电源电压对高频信号进行放大。
据此，在提供2个离散的第一电压水平(Vcc1)和第二电压水平(Vcc2)的电源电压的状况下，在提供第一电压水平(Vcc1)的电源电压的情况下，能够利用控制信号对功率放大器12的使用/不使用进行切换。由此，能够使用2个离散的电压水平来实现效率的提高，并且能够抑制因即使包络线值发生变化也维持第一电压水平(Vcc1)而引起的效率的下降。
另外例如，在本实施方式所涉及的功率放大方法中，也可以是，功率放大器12经由开关41来与电源端子131连接，在接收到第一控制信号的情况下，开关41将功率放大器12连接到电源端子131，在接收到第二控制信号的情况下，开关41不将功率放大器12连接到电源端子131。
据此，利用开关41对功率放大器12与电源端子131的连接/非连接进行切换，由此能够高速地对功率放大器12的使用/不使用进行切换。
另外，本实施方式所涉及的功率放大方法如下：在第一电压水平(Vcc1)的电源电压被提供到电源端子131、且接收到表示不将功率放大器12使用于高频信号的放大的第二控制信号的情况下，使用功率放大器11来以第一电压水平(Vcc1)的电源电压对高频信号进行放大，在低于第一电压水平(Vcc1)的第二电压水平(Vcc2)的电源电压被提供到电源端子131、且接收到表示将功率放大器12使用于高频信号的放大的第一控制信号的情况下，使用功率放大器11及12来以第二电压水平(Vcc2)的电源电压对高频信号进行放大，在第二电压水平(Vcc2)的电源电压被提供到电源端子131、且接收到第二控制信号的情况下，使用功率放大器11来以第二电压水平(Vcc2)的电源电压对高频信号进行放大。
据此，在提供2个离散的第一电压水平(Vcc1)和第二电压水平(Vcc2)的电源电压的状况下，在提供第二电压水平(Vcc2)的电源电压的情况下，能够利用控制信号对功率放大器12的使用/不使用进行切换。由此，能够使用2个离散的电压水平来实现效率的提高，并且能够抑制因即使包络线值发生变化也维持第二电压水平(Vcc2)而引起的效率的下降。
另外例如，在本实施方式所涉及的功率放大方法中，也可以是，功率放大器12经由开关41来与电源端子131连接，在接收到第一控制信号的情况下，开关41将功率放大器12连接到电源端子131，在接收到第二控制信号的情况下，开关41不将功率放大器12连接到电源端子131。
据此，利用开关41对功率放大器12与电源端子131的连接/非连接进行切换，由此能够对功率放大器11及12的使用与功率放大器12的使用进行切换。
(变形例)
以上，基于实施方式说明了本发明所涉及的功率放大电路、高频电路和通信装置、以及功率放大方法，但是本发明所涉及的功率放大电路、高频电路和通信装置、以及功率放大方法不限定于上述实施方式。将上述实施方式中的任意的结构要素进行组合来实现的其它实施方式、对上述实施方式实施本领域技术人员在不脱离本发明的宗旨的范围内想到的各种变形来得到的变形例、内置有上述高频电路的各种设备也包括在本发明中。
例如，在上述实施方式所涉及的功率放大电路、高频电路和通信装置的电路结构中，也可以在附图中公开的对各电路元件以及信号路径进行连接的路径之间插入其它的电路元件和布线等。例如，也可以是，在发送滤波器61T与功率放大电路10之间和/或双工器61与天线连接端子100之间插入有阻抗匹配电路。同样地，也可以是，在其它2个电路元件之间插入有阻抗匹配电路。阻抗匹配电路例如能够由电感器和/或电容器构成。
此外，上述实施方式所涉及的功率放大方法被应用于数字ET模式，但是不限定于此。例如，也可以应用于以短周期(例如子帧)切换电压水平的APT模式。在该情况下，也能够通过改变电源电压的电压水平来实现效率的提高，并且能够抑制因电源电压取离散的电压水平而引起的效率的下降。
此外，在上述实施方式中，功率放大电路具备变压器，但是不限定于此。例如，如图13所示，变形例所涉及的功率放大电路10A也可以不具备变压器。在该情况下，功率放大电路10A中包括的传输线路31A也可以连接于功率放大器11的输出端子11b与外部输出端子101之间。
这样，变形例所涉及的功率放大电路10A也可以还具备连接于功率放大器11的输出端子11b与外部输出端子101之间的传输线路31A。
据此，能够对被功率放大器11放大后的高频信号的电流与被功率放大器12放大后的高频信号的电流进行合成。
产业上的可利用性
本发明作为支持多频段的配置于前端部的功率放大电路或高频电路，能够广泛利用于便携式电话等通信设备。
附图标记说明
1：高频电路；1M：高频模块；2：天线；3：RFIC；4：BBIC；5：电源电路；6：通信装置；10、10A：功率放大电路；10M：功率放大模块；11、12、13：功率放大器；11a、12a：输入端子；11b、12b：输出端子；14：低噪声放大器；21：变压器；22：移相器；31、31A：传输线路；41、51、52、53：开关；61、62：双工器；61R、62R：接收滤波器；61T、62T：发送滤波器；71：控制电路；90：模块基板；90a、90b：主面；91、92、93、94：集成电路；95a、95b：树脂构件；96：屏蔽电极层；100：天线连接端子；101：外部输出端子；110、111：外部输入端子；120、121：控制端子；130、131：电源端子；150：柱电极；151：散热电极；152：焊盘电极；211：输入侧线圈；211a：输入侧线圈的一端；211b：输入侧线圈的另一端；212：输出侧线圈；212a：输出侧线圈的一端；212b：输出侧线圈的另一端；411、412、511、512、513、521、522、523、531、532、533：端子。

Claims (16)

1.一种功率放大电路，具备：
外部输入端子和外部输出端子；
第一功率放大器，其具有与所述外部输入端子连接的第一输入端子以及与所述外部输出端子连接的第一输出端子；
第二功率放大器，其具有与所述外部输入端子连接的第二输入端子以及与所述外部输出端子连接的第二输出端子；
电源端子，其从电源电路接收向所述第一功率放大器和所述第二功率放大器提供的电源电压；以及
开关，其具有与所述电源端子连接的第一端子以及与所述第二功率放大器连接的第二端子。
2.根据权利要求1所述的功率放大电路，其中，
所述第一功率放大器的尺寸与所述第二功率放大器的尺寸彼此不同。
3.根据权利要求2所述的功率放大电路，其中，
所述第二功率放大器的尺寸小于所述第一功率放大器的尺寸。
4.根据权利要求1～3中的任一项所述的功率放大电路，其中，
所述电源端子从所述电源电路接收的电源电压在高频信号的1帧内可变为多个离散的电压水平。
5.根据权利要求1～4中的任一项所述的功率放大电路，还具备：
变压器，其具有输入侧线圈和输出侧线圈；以及
传输线路，其与所述第二功率放大器的所述第二输出端子连接，
所述输入侧线圈的一端与所述第一功率放大器的所述第一输出端子连接，
所述输入侧线圈的另一端经由所述传输线路来与所述第二功率放大器的所述第二输出端子连接，
所述输出侧线圈的一端与所述外部输出端子连接，
所述输出侧线圈的另一端与地连接。
6.根据权利要求1～4中的任一项所述的功率放大电路，其中，
还具备传输线路，所述传输线路连接于所述第一功率放大器的所述第一输出端子与所述外部输出端子之间。
7.根据权利要求1～6中的任一项所述的功率放大电路，其中，
在第一电压水平的电源电压被提供到所述电源端子、且接收到表示将所述第二功率放大器使用于高频信号的放大的第一控制信号的情况下，所述开关将所述第一端子连接到所述第二端子，
在所述第一电压水平的电源电压被提供到所述电源端子、且接收到表示不将所述第二功率放大器使用于高频信号的放大的第二控制信号的情况下，所述开关不将所述第一端子连接到所述第二端子，
在低于所述第一电压水平的第二电压水平的电源电压被提供到所述电源端子、且接收到所述第一控制信号的情况下，所述开关将所述第一端子连接到所述第二端子。
8.根据权利要求1～6中的任一项所述的功率放大电路，其中，
在第一电压水平的电源电压被提供到所述电源端子、且接收到表示不将所述第二功率放大器使用于高频信号的放大的第二控制信号的情况下，所述开关不将所述第一端子连接到所述第二端子，
在低于所述第一电压水平的第二电压水平的电源电压被提供到所述电源端子、且接收到表示将所述第二功率放大器使用于高频信号的放大的第一控制信号的情况下，所述开关将所述第一端子连接到所述第二端子，
在所述第二电压水平的电源电压被提供到所述电源端子、且接收到所述第二控制信号的情况下，所述开关不将所述第一端子连接到所述第二端子。
9.根据权利要求1～8中的任一项所述的功率放大电路，其中，
所述功率放大电路还具备模块基板，所述模块基板具有彼此相向的第一主面和第二主面，
在所述第一主面配置有包括所述第一功率放大器和所述第二功率放大器的第一集成电路，
在所述第二主面配置有第二集成电路和所述电源端子，所述第二集成电路包括所述开关以及对所述第一功率放大器和所述第二功率放大器进行控制的控制电路。
10.根据权利要求9所述的功率放大电路，其中，
在所述第二集成电路内，所述开关配置于与所述控制电路相比更接近所述第一集成电路的位置。
11.根据权利要求1～8中的任一项所述的功率放大电路，其中，
所述功率放大电路还具备模块基板，所述模块基板配置有集成电路和所述电源端子，所述集成电路包括所述第一功率放大器、所述第二功率放大器以及所述开关，
在所述集成电路内，所述开关配置于与所述第二功率放大器相比更接近所述电源端子的位置。
12.根据权利要求11所述的功率放大电路，其中，
所述模块基板具有彼此相向的第一主面和第二主面，
所述集成电路配置于所述第一主面，
所述电源端子配置于所述第二主面，
在俯视所述模块基板时，所述开关的至少一部分与所述电源端子的至少一部分重叠。
13.一种功率放大方法，其中，
在第一电压水平的电源电压被提供到电源端子、且接收到表示将第二功率放大器使用于高频信号的放大的第一控制信号的情况下，使用第一功率放大器和所述第二功率放大器，来以所述第一电压水平的电源电压对高频信号进行放大，
在所述第一电压水平的电源电压被提供到所述电源端子、且接收到表示不将所述第二功率放大器使用于高频信号的放大的第二控制信号的情况下，使用所述第一功率放大器，来以所述第一电压水平的电源电压对高频信号进行放大，
在低于所述第一电压水平的第二电压水平的电源电压被提供到所述电源端子、且接收到所述第一控制信号的情况下，使用所述第一功率放大器和所述第二功率放大器，来以所述第二电压水平的电源电压对高频信号进行放大。
14.根据权利要求13所述的功率放大方法，其中，
所述第二功率放大器经由开关来与所述电源端子连接，
在接收到所述第一控制信号的情况下，所述开关将所述第二功率放大器连接到所述电源端子，
在接收到所述第二控制信号的情况下，所述开关不将所述第二功率放大器连接到所述电源端子。
15.一种功率放大方法，其中，
在第一电压水平的电源电压被提供到电源端子、且接收到表示不将第二功率放大器使用于高频信号的放大的第二控制信号的情况下，使用第一功率放大器，来以所述第一电压水平的电源电压对高频信号进行放大，
在低于所述第一电压水平的第二电压水平的电源电压被提供到所述电源端子、且接收到表示将所述第二功率放大器使用于高频信号的放大的第一控制信号的情况下，使用所述第一功率放大器和所述第二功率放大器，来以所述第二电压水平的电源电压对高频信号进行放大，
在所述第二电压水平的电源电压被提供到所述电源端子、且接收到所述第二控制信号的情况下，使用所述第一功率放大器，来以所述第二电压水平的电源电压对高频信号进行放大。
16.根据权利要求15所述的功率放大方法，其中，
所述第二功率放大器经由开关来与所述电源端子连接，
在接收到所述第一控制信号的情况下，所述开关将所述第二功率放大器连接到所述电源端子，
在接收到所述第二控制信号的情况下，所述开关不将所述第二功率放大器连接到所述电源端子。
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