DE69821186T2

DE69821186T2 - Dualbandsender mit schaltbaren Anpassungsschaltung

Info

Publication number: DE69821186T2
Application number: DE69821186T
Authority: DE
Inventors: Toru Neyagawa-shi Matsuura; Kaoru Shijonawate-shi Ishida; Hiroaki Hirakata-shi Kosugi; Youichi Yokohama-shi Morinaga
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1997-10-21
Filing date: 1998-10-19
Publication date: 2004-06-09
Anticipated expiration: 2018-10-20
Also published as: DE69821186D1; JP3811557B2; EP0911985A3; US6081694A; EP0911985A2; EP0911985B1; JPH11127040A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Erfindungsgebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Sender und ein Mobiltelefon, die eine Vorrichtung verwenden, die imstande ist, eine Vielzahl von Frequenzen zu schalten.
2. Beschreibung des Stands der Technik
Bisher ist man der Meinung gewesen, dass ein Sender zum Schalten einer Vielzahl von Frequenzbändern einen Aufbau hat wie er in einem Blockschaltbild in 6 gezeigt wird. In dieser Zeichnung wird eine Übertragung von zwei Frequenzbändern veranschaulicht. Ein solcher Sender wird für geeignet gehalten, besonders in einem Mobiltelefon oder dergleichen verwendet zu werden.
Wei in 6 gezeigt, umfasst ein herlömmlicher Sender einen modularisierten Leistungsverstärkungsabschnitt 551; eine Antenne 510; einen Antennenschalterabschnitt 552 in Form eines IC zum Schalten der Antenne 510 sowie einen externen Hilfsanpassungsabschnitt 553.
Der Aufbau des modularisierten Leistungsverstärkungsabschnitts 551 ist wie folgt.
Eine Eingangs-Breitband-Anpassungsschaltung 501 ist mit einem Eingangsanschluss 511 verbunden, in den Signale des ersten und zweiten Frequenzbands eingegeben werden. Ein Leistungsverstärkungstransistor 502 ist mit einem Ausgangsanschluss der Eingangs-Breitband-Anpassungsschaltung 501 verbunden. Eine Ausgangs-Hauptanpassungsschaltung 503 ist mit dem Leistungsverstärkungstransistor 502 verbunden.
Der Antennenschalterabschnitt 552 umfasst Transistoren 504, 505, die zwischen den Ausgangsanschluss der Ausgangs-Hauptanpassungsschaltung 503 und die Antenne 510 in Reihe geschaltet sind; Transistoren 506, 507, die zwischen den Ausgangsanschluss der Ausgangs-Hauptanpassungsschaltung und Erde in Reihe geschaltet sind, sowie Steueranschlüsse 513, 514 für dieselben.
Der externe Hilfsanpassungsabschnitt 553 umfasst einen externen Kondensator 509 für eine Hilfsanpassungsschaltung und einen externen Schalter 508 zum Verbinden/Trennen des Kondensators 509 und der Ausgangs-Hauptanpassungsschaltung 503.
Bei dem obigen Aufbau wird in dem ersten Frequenzband der Leistungsverstärkungstransistor 502 durch die Eingangs-Breitband-Anpassungsschaltung 501 und die Ausgangs-Hauptanpassungsschaltung 503 für die lineare Hochleistungsverstärkung hinlänglich angepasst. In dem zweiten Frequenzband wird die Eingangsseite durch die Eingangs-Breitband-Anpassungsschaltung 501 angepasst. Die Ausgangsseite wird jedoch durch die Ausgangs-Hauptanpassungsschaltung 503 allein für die lineare Hochleistungsverstärkung nicht ausreichend angepasst. Der externe Schalter 508 wird daher eingeschaltet, um die lineare Hochleistungsverstärkung durch die Verwendung des Kondensators 509 zustande zu bringen. Diese hoch effiziente lineare Leistungsverstärkung bringt die Wirkung des Erhöhens der Langlebigkeit der Batterie des Mobiltelefons zustande.
Wenn diese verstärkten Signale gesendet werden, werden an die Steueranschlüsse 513, 514 angelegte Gatespannungen gesteuert. Dadurch werden die als Antennenschalter betriebenen in Reihe geschalteten Transistoren 504, 505 eingeschaltet, während die ähnlich in Reihe geschalteten Transistoren 506, 507 ausgeschaltet werden.
Andererseits werden, wenn die Signale nicht gesendet werden, die Transistoren 504, 505 ausgeschaltet, während die Transitoren 506, 507 eingeschaltet werden, wodurch die Ausgangsseite geerdet wird.
Die zwei Transistoren 504, 505 sind aus dem folgenden Grund in Reihe geschaltet. Nämlich, wenn ein Sendeausgang bis zu etwa 1 W hoch ist, verursacht ein Transistor allein einen Leckstrom und wird daher nicht vollständig ausgeschaltet. Deshalb werden zwei Transistoren in Reihe geschaltet, um sicherzustellen, dass der Transistor vollständig ausgeschaltet wird. Die Transistoren 506, 507 sind aus demselben Grund in Reihe geschaltet.
Ein solcher herkömmlicher Sender hat jedoch ein Problem, wie unten beschrieben. Das heißt, diese Vorrichtung benötigt den externen Schalter zum Schalten der Anpassungsschaltung, sodass sie einer Vielzahl von Frequenzbändern entsprechen kann. Infolgedessen wird die Zahl von Komponenten erhöht. Außerdem erhöht dieser externe Schalterkreis einen Verlust.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung wird in Anbetracht des herkömmlichen Problems gemacht. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, einen Leistungsverstärker bereitzustellen, der eine Vielzahl von Frequenzen bei hohem Wirkungsgrad linear verstärkt und einen Schaltungs aufbau durch Verringern der Zahl von Bauelementen vereinfachen und einen Verlust durch Verringern eines Schaltkreisraumes reduzieren kann.
Diese Aufgabe wird die durch Merkmale von Anspruch 1 für einen Sender erfüllt. Weitere Ausführungen sind der Gegenstand von unabhängigen Ansprüchen.
Erfidungsgemäß wird z. B. eine Vielzahl in Reihe geschalteter Transistoren unabhängig geschaltet, wodurch sie auch als der Schalter zum Schalten der Frequenzen fungieren. Des Weiteren ist die Hilfsanpassungsschaltung zwischen eine Vielzahl in Reihe geschalteter Transistoren geschaltet, wodurch eine Vielzahl von Frequenzbändern angepasst werden kann. Als Folge kann, verglichen mit dem Stand der Technik, die Anzahl von Schaltungselementen verringert werden, und die Schaltung kann somit vereinfacht werden. Da es ebenfalls möglich ist, die Zahl von Elementen vom Verstärkerausgang bis zur Antenne zu reduzieren, kann ein Schaltungsverlust verringert werden.
Weitere Ausführungen betreffen einen Sender, bei dem auch eine Oberwellenbegrenzungsfunktion zu der Hilfsanpassungsschaltung hizugefügt wird, oder bei dem auch eine Filterfunktion zu der Hilfsanpassungsschaltung hinzugefügt wird.
Dieser Aufbau kann z. B. verhindem, dass ein Oberwellensignal oder ein lokales Signal von der Antenne gesendet wird.
Eine weitere Ausführung der vorliegenden Erfindung ist ein Sender, bei dem der Leistungsverstärkungstransistor, die Eingangs-Breitband-Anpassungsschaltung, die Ausgangs-Hauptanpassungsschaltung, der Antennenschalter, die Vielzahl von Transistoren und die Hilfsanpassungsschaltung auf dem gleichen Halbleiterchip gebildet werden.
Durch diesen Aufbau ist es z. B. möglich, den Abstand zwischen Komponenten zu verringern, zu verhindern, dass eine unnötige Induktanz oder Kapazitanz erzeugt wird, und eine Schaltungsoperation zu stabilisieren. Es ist ebenfalls möglich, die Zahl von Komponenten zu reduzieren. Die Produkte mit der gleichen Beschaffenheit werden vorzugsweise massenproduziert.
Eine weitere Ausführung der vorliegenden Erfindung ist ein Sender, bei dem der Leistungsverstärkungstransistor, die Eingangs-Breitband-Anpassungsschaltung, die Ausgangs-Hauptanpassungsschaltung, der Antennenschalter und die Vielzahl von Transistoren auf dem gleichen Halbleiterchip gebildet werden.
Eine weitere Ausführung der vorliegenden Erfindung ist ein Sender, bei dem der Leistungsverstärkungstransistor, die Eingangs-Breitband-Anpassungsschaltung, der Antennenschalter und die Vielzahl von Transistoren auf dem gleichen Halbleiterchip gebildet werden.
Eine weitere Ausführung der vorliegenden Erfindung ist ein Sender, bei dem der Leistungsverstärkungstransistor und die Eingangs-Breitband-Anpassungsschaltung auf einem ersten Halbleiterschip gebildet werden, und der Antennenschalter und die Vielzahl von Transistoren auf einem zweiten Halbleiterchip gebildet werden.
Gemäß diesem Aufbau kann z. B., da der in dem gleichen Halbleiterchip enthaltene Bereich begrenzt ist, der Halbleiterchip mit den höheren Universaleigenschaften erhalten werden.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Blockschaltbild eines Senders einer ersten Ausführung der vorliegenden Erfindung.
2 ist ein Blockschaltbild eines Senders einer zweiten Ausführung der vorliegenden Erfindung.
3 zeigt ein veranschaulichendes Beispiel einer Oberwellenbegrenzungsschaltung der zweiten Ausführung der vorliegenden Erfindung.
4 zeigt ein veranschaulichendes Beispiel einer Filterschaltung der zweiten Ausführung der vorliegenden Erfindung.
5 ist ein Blockschaltbild des alternativen Senders der ersten Ausführung der vorliegenden Erfindung.
6 ist ein Blockschaltbild des herkömmlichen Senders.
[Beschreibung der Verweiszeichen]

101, 201, 510: Eingangs-Breitband-Anpassungsschaltung
102, 202, 502: Leistungsverstärkungstransistor
103, 203, 503: Ausgangs-Hauptanpassungsschaltung
104, 105, 106, 107, 531: Transistor
108, 509, 532: Kondensator
109, 209, 510: Antenne
110, 210, 511: Leistungsverstärker-Eingangsanschluss
111, 211, 512: Empfangssignal-Ausgangsanschluss
112, 113, 114: Steueranschluss
204, 205, 206, 207: Transistor
208: Oberwellenbegrenzungsschaltung
212, 213, 214: Steueranschluss
301, 402: Spule
302, 401, 403: Kondensator
504, 505, 506, 507: Transistor
508: Externer Schalter
513, 514: Steueranschluss
551: Modularisierter Leistungsverstärkungsabschnitt
552: Antennenschalterabschnitt in der Form eines IC
553: Externer Hilfsanpassungsabschnitt

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGEN
Die vorliegende Erfindung wird unten auf der Basis der begleitenden Zeichnungen, die Ausführungen derselben zeigen, beschrieben.
[Ausführung 1]
1 ist ein Blockschaltbild eines Senders einer ersten Ausführung der vorliegenden Erfindung. Die Beschreibung erfolgt für einen Fall, wo z. B. zwei Frequenzbänder zum Senden auf eines von ihnen geschaltet werden.
In 1 ist eine Eingangs-Breitband-Anpassungsschaltung 101 mit einem Eingangsanschluss 110 verbunden, in den Signale des ersten und zweiten Frequenzbands eingegeben werden. Ein Leistungsverstärkungstransistor 102 ist mit einem Ausgangsanschluss der Eingangs-Breitband-Anpassungsschaltung 101 verbunden. Eine Ausgangs-Hauptanpassungsschaltung 103 ist mit dem Leistungsverstärkungstransistor 102 verbunden. Transistoren 106, 107, die als ein Antennenschalter betrieben werden, sind in Reihe zwischen den Ausgangsanschluss der Ausgangs-Hauptanspassungsschaltung 103 und eine Antenne 109 geschaltet. Gates der Transistoren 106, 107 sind mit einem gemeinsamen Steueranschluss 112 verbunden. Transistoren 104, 105 sind in Reihe mit dem Ausgangsanschluss der Ausgangs-Hauptanpassungsschaltung 103 geschaltet. Ein Sourceanschluss des Transistors 105 ist geerdet. Eine Hilfsanpassungsschaltung, ein Kondensator 208, ist zwischen die Transistoren 104 und 105 geschaltet. Das andere Ende des Kondensators 108 ist geerdet. Die Gates der Transistoren 104, 105 sind mit Steueranschlüssen 113 bzw. 114 verbunden.
Als Nächstes wird die Arbeitsweise eines Senders der ersten Ausführung mit Verweis auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
Zum Senden wird zuerst eine Gatespannung des Steueranschlusses 112 gesteuert, um so die Transistoren 106, 107 einzuschalten. In dem ersten Frequenzband wird der Leistungsverstärkungstransistor 102 durch die Eingangs-Breitband-Anpassungsschaltung 101 und die Ausgangs-Hauptanpassungsschaltung 103 angepasst. Das in den Eingangsanschluss 110 eingegebene Signal wird daher mit hohem Wirkungsgrad linear verstärkt. Zu dieser Zeit werden beide Transistoren 104, 105 durch Steuern des Gatespannungen der Steueranschlüsse 113, 114 ausgeschaltet.
Andererseits wird in dem zweiten Frequenzband der Leistungsverstärkungstransistor 102 für die Hocheffizienz-Linearverstärkung durch die Eingangs-Breitband-Anpassungsschaltung 101 und die Ausgangs-Hauptanpassungsschaltung 103 allein nicht ausreichend angepasst. Die Gatespannungen der Steueranschlüsse 113, 114 werden daher unabhängig gesteuert, wodurch der Transistor 104 eingeschaltet wird, während der Transistor 105 ausgeschaltet wird.
Die Hilfsanpassungsschaftung, der Kondensator 108, wird somit mit der Ausgangsseite der Ausgangs-Hauptanpassungsschaltung 103 verbunden. Der Leistungsverstärkungstransistor 102 wird durch den Kondensator 108 sowie die Eingangs-Breitband-Anpassungsschaltung 101 und die Ausgangs-Hauptanpassungsschaltung 103 angepasst. Die Hocheffizienz-Linearverstärkung kann deshalb zustande gebracht werden.
Während des Sendens in dem zweiten Frequenzband wird nur der Transistor 105 ausgeschaltet, um die herkömmliche Operation durchzuführen, wie oben beschrieben. Wenn der Transistor 105 aus ist, ist jedoch die Impedanz auf der Seite der Verbindung des Kondensators 108 niedriger als die Impedanz zwischen dem Sourceanschluss des Transistors 105 und der Erde. Dies stellt sicher, dass der Transistor 105 aus ist. Es wird kein Problem verursacht, bei dem ein Leckstrom oder dergleichen erzeugt wird.
Als Nächstes werden, wenn die Signale nicht gesendet werden, die Transistoren 106, 107 ausgeschaltet, und die Transistoren 104, 105 werden eingeschaltet, um dadurch die Ausgangsseite wie im Fall des herkömmlichen Aufbaus zu erden.
In der ersten Ausführung wird der Fall veranschaulicht, wo die Kapazität für die Hilfsanpassung in zwei Frequenzbändern benutzt wird. Alternativ kann die gleiche Anpassung un ter Verwendung einer Kombinationsschaltung aus einer Spule und einem DC-Sperrkondensator als eine passive Komponente anders als die Kapazität zustande gebracht werden.
Außerdem wird die Zahl der in Reihe geschalteten Transistoren 104, 105 erhöht. Dann werden die mit den Verbindungen zwischen diesen Transistoren verbundenen Hilfsanpassungsschaltungen hinzugefügt, sodass sie den Frequenzbändern entsprechen können. Die Vorrichtung kann somit natürlich grundsätzlich in einer Vielzahl von n Frequenzbändem verwendet werden. In diesem Fall kann die Wirkung des Verringerns von Elementen weiter gesteigert werden. Zum Beispiel wird, wie in 5 gezeigt, die Zahl der Reihentransistoren auf 3 gesetzt (in der Zeichnung durch Nummern 104, 105 und 531 angegeben). Die Kapazitäten 108, 532, die als die Hilfsanpassungsschaltungen mit verschiedenen Werten betrieben werden, werden dann mit den Verbindungen zwischen den Transistoren verbunden. Die Vorrichtung ist so aufgebaut, dass die Ein-Aus-Operation der Transistoren in der folgenden Weise gesteuert werden kann. Die Hilfsanpassungsschaltungen können deshalb drei Frequenzbändern entsprechen. In 5 haben gleiche Elemente wie in 2 die gleichen Veiweiszeichen.
Das heißt, das Senden im ersten und zweiten Frequenzband wird in der gleichen Weise wie oben beschrieben durchgeführt. In diesem Fall sind die Transistoren 105, 531 aus. Für das Senden in einem dritten Frequenzband werden die Transistoren 104, 105 eingeschaltet, und der Transistor 531 wird ausgeschaltet. Dadurch wird eine Parallelschaltung der Kapazität 108, 532 mit der Ausgangsseite der Ausgangs-Hauptanpassungsschaltung 103 verbunden.
Wie oben beschrieben, besteht nach dieser Ausführung keine Notwendigkeit für die Hilfsanpassung wie bei dem herkömmlichen Aufbau. Wenn dieser Sender z. B. in einem Mobiltelefon verwendet wird, erlaubt daher die Verlustverringerung infolge der Beseitigung des externen Schalters, dass eine Batterielanglebigkeit weiter erhöht wird. Außerdem kann, da die Zahl von Komponenten reduziert wird, die Schaltung vereinfacht werden. Diese Ausführung weist die obigen Wirkungen auf. Ferner erlaubt dies die Miniaturisierung eines Mobiltelefonkörpers.
[Ausführung 2]
2 ist ein Blockschaltbild des Senders einer zweiten Ausführung der vorliegenden Erfindung. Diese Beschreibung wird auch für das Senden von z. B. zwei Frequenzbändem bereitgestellt.
In 2 ist eine Eingangs-Breitband-Anpassungsschaltung 210 mit einem Eingangsanschluss 210 verbunden, in den die Signale des ersten und zweiten Frequenzbands eingegeben werden. Ein Leistungsverstärkungstransistor 202 ist mit dem Ausgangsanschluss der Eingangs-Breitband-Anpassungsschaltung 201 verbunden. Eine Ausgangs-Hauptanpassungsschaltung 203 ist mit dem Leistungsverstärkungstransistor 202 verbunden. Transistoren 206, 207, die als der Antennenschalter betrieben werden, sind in Reihe zwischen den Ausgangsanschluss der Ausgangs-Hauptanpassungsschaltung 203 und die Antenne geschaltet. Die Gates der Transistoren 206, 207 sind mit einem gemeinsamen Steueranschluss 212 verbunden. Die Funktion einer Oberwellenbegrenzung in dem ersten Frequenzband wird zu der Ausgangs-Hauptanpassungsschaltung dieser Ausführung hinzugefügt. Transistoren 204, 205 sind in Reihe mit dem Ausgangsanschluss der Ausgangs-Hauptanpassungsschaltung 203 geschaltet. Der Sourceanschluss des Transistors 205 ist geerdet. Eine Oberwellenbegrenzungsschaltung 208 ist zwischen die Transistoren 204, 205 geschaltet. Das andere Ende der Oberwellenbegrenzungsschaltung 208 ist geerdet. Die Oberwellenbegrenzungsschaltung 208 hat außerdem die Funktion der Hilfsanpassung in dem zweiten Frequenzband. Die Gates der Transistoren 204, 205 sind mit den Steueranschlüssen 213 bzw. 214 verbunden.
Ein veranschaulichendes Beispiel der Oberwellenbegrenzungsschaltung wird in 3 gezeigt. Diese Oberwellenbegrenzungsschaltung ist wie folgt aufgebaut. Eine Spule 301 ist mit einem Anschluss 303 verbunden. Ein Kondensator 302 ist mit dem anderen Ende der Spule 301 verbunden. Ein Anschluss 304 ist mit dem anderen Ende des Kondensators 302 verbunden. Der Anschluss 303 ist zwischen die Transistoren 204 und 205 in Reihe geschaltet. Der Anschluss 304 ist geerdet.
Als Nächstes wird die Arbeitsweise des Senders der zweiten Ausführung mit Verweis auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
Für das Senden wird zuerst die Gatespannung des Steueranschlusses 212 gesteuert, um die Transistoren 206, 207 einzuschalten. In dem ersten Frequenzband wird der Leistungsverstärkungstransistor 202 durch die Eingangs-Breitband-Anpassungsschaltung 201 und die Ausgangs-Hauptanpassungsschaltung 203 angepasst. Das Signal wird somit bei hohem Wirkungsgrad linear verstärkt. Da die Ausgangs-Hauptanpassungsschaltung 203 die Funktion der Oberwellenbegrenzung hat, wird außerdem ein Oberwellensignal entfernt.
Andererseits wird in dem zweiten Frequenzband der Leistungsverstärkungstransistor 202 für die Hocheffizienz-Linearverstärkung durch die Eingangs-Breitband-Anpassungsschal tung 201 und die Ausgangs-Hauptanpassungsschaltung 203 allein nicht ausreichend angepasst. Die Oberwellenbegrenzung arbeitet nicht ausreichend. Die Gatespannungen der Steueranschlüsse 213, 214 werden daher unabhängig gesteuert, wodurch der Transistor 204 eingeschaltet wird, während der Transistor 205 ausgeschaltet wird. Die Oberwellenbegrenzungsschaftung 208 wird somit mit der Ausgangsseite der Ausgangs-Hauptanpassungsschaltung 203 verbunden. Der Leistungsverstärkungstransistor 202 wurd durch die Obennrellenbegrenzungsschaltung 203 sowie die Eingangs-Breitband-Anpassungsschaltung und die Ausgangs-Hauptanpassungsschaltung 203 angepasst. Die Hocheffizienz-Linearverstärkung kann daher zustande gebracht werden. In dem zweiten Frequenzband kann die Oberwellenbegrenzung ebenfalls zustande gebracht werden.
Die Ausgangs-Hauptanpassungsschaltung 203 ist mit einer Filterfunktion versehen. Die Oberwellenbegrenzungsschaltung 208 wird durch eine Filterschaltung ersetzt. Ein unerwünschtes Signal kann daher in zwei Frequenzbändern entfernt werden. Ein veranschaulichendes Beispiel der Filterschaltung wird in 4 gezeigt. Diese Filterschaltung ist wie unten beschrieben aufgebaut. Ein Kondensator 401 und eine Spule 402 sind mit einem Anschluss 404 parallel geschaltet. Ein Kondensator 403 ist mit dem anderen Ende des Kondensators 401 und der Spule 402 verbunden. Ein Anschluss 405 ist mit dem anderen Ende des Kondensators 403 verbunden. Der Anschluss 404 ist zwischen die Transistoren 204 und 205 in Reihe geschaltet. Der Anschluss 405 ist geerdet.
In der zweiten Ausführung wird das Senden in zwei Frequenzbändern veranschaulicht. Andererseits wird die Zahl der Reihentransistoren 204, 205 erhöht. Folglich werden die mit diesen Transistoren verbundenen Oberwellenbegrenzungsschaltungen oder Filterschaltungen hinzugefügt, sodass sie den Frequenzbändern entsprechen können. Die Vorrichtung kann daher natürlich grundsätzlich in einer Vielzahl von n Frequenzbändern venriendet werden (s. 5). Die Wirkung des Verringerns der Zahl von Komponenten kann somit weiter verbessert werden.
Wie oben beschrieben, wird entsprechend dieser Ausführung der Schalter für die Hilfsanpassung nicht benötigt. Der Verlust infolge des Schalters wird verringert. Die Schaltung kann außerdem durch Verringern der Zahl von Komponenten vereinfacht werden. Es ist außerdem möglich, zu verhindern, dass das unerwünschte Signal außerhalb eines Sendefrequenzbands von der Antenne gesendet wird. Wenn dieser Sender in einem Mobiltelefon verwendet wird, wird zusätzlich zu den in der ersten Ausführung beschriebenen Wirkungen eine weitere Wirkung erhalten. Das heißt, da es möglich ist, zu verhindern, dass das unerwünschte Signal außerhalb des Sendefrequenzbands von der Antanne gesendet, wird, kann eine Störung mit anderen Mobiltelefonen verhindert werden.
[Ausführung 3]
Als Nächstes wird eine dritte Ausführung beschrieben, bei der die Schaltungen der ersten und zweiten Ausführung in einem integrierten Schaltkreis gebildet sind.
Die von einer unterbrochenen Linie 115 in 1 umgebenen Teile, nämlich der Abschnitt, der die Eingangs-Breitband-Anpassungsschaltung 101, den Leistungsverstärkungstransistor 102, die Ausgangs-Hauptanpassungsschaltung 103, die Transistoren 104–107 und den Kondensator 108 umfasst, ist auf dem gleichen Halbleiterchip Implementiert.
Alternativ kann der von einer unterbrochenen Linie 215 in 2 umgebene Bereich, nämlich der Abschnitt, der die Eingangs-Breitband-Anpassungsschaltung 201, den Leistungsverstärkungstransistor 202, die Ausgangs-Hauptanpassungsschaltung 203, die Transistoren 204-207 und die Oberwellenbegrenzungsschaltung 208 umfasst, auf dem gleichen Halbleiterchip implementiert werden.
Durch diesen Aufbau ist es möglich, den Abstand zwischen den Komponenten zu verrigern, zu verhindern, dass eine unnötige Induktanz oder Kapazitanz erzeugt wird, und eine Schaltungsoperation zu stabilisieren. Es ist außerdem möglich, die Zahl von Komponenten zu reduzieren. Die Produkte mit der gleichen Beschaffenheit werden vorzugsweise massenhergestellt.
Um dem Gebrauch der Vorrichtung in verschiedenen Frequenzbändern zu entsprechen, wird der Bereich, der von einer unterbrochenen Linie 116 in 1 umgeben ist, sodass der Kondensator 108 als die externe Komponente angesehen wird, d. h. der Teil, der die Eingangs-Breitband-Anpassungsschaltung 101, den Leistungsverstärkungstransistor 102, die Ausgangs-Hauptanpassungsschaltung 103 und die Transistoren 104–107 umfasst, auf dem gleichen Halbleiterchip implementiert.
Alternativ wird der Bereich, der von einer unterbrochenen Linie 216 in 2 umgeben ist, sodass die Oberwellenbegrenzungsschaltung 208 als die externe Komponente angesehen wird, d. h. der Teil, der die Eingangs-Breitband-Anpassungsschaltung 201, den Leistungsverstärkungstransistor 202, die Ausgangs-Hauptanpassungsschaltung 203 und die Transistoren 204–207 umfasst, auf dem gleichen Halbleiterchip implementiert.
Alternativ wird der Bereich, der von einer unterbrochenen Linie 117 in 1 umgeben ist, sodass die Ausgangs-Hauptanpassungsschaltung 103 und der Kondensator 108 als die externen Komponenten angesehen werden, d. h. der Teil, der die Eingangs-Breitband-Anpassungsschaltung 101, den Leistungsverstärkungstransistor 102 und die Transistoren 104–107 umfasst, auf dem gleichen Halbleiterchip implementiert.
Dieser Aufbau kann verschiedenen Frequenzen entsprechen. In Anbetracht der Produktionsmenge besitzt die Vorrichtung die Universaleigenschaften. Wenn die Vorrichtung z. B. in dem Mobiltelefon verwendet wird, kann die Vorrichtung auf viele Typen angewandt werden, und der Anwendungsbereich kann somit erweitert werden.
Alternativ wird der Bereich, der von einer unterbrochenen Linie 118 in 1 umgeben ist, d. h. der Teil, der die Eingangs-Breitband-Anpassungsschaltung 101 und den Leistungsverstärkungstransistor 102 umfasst, auf einem ersten Halbleiterchip gebildet. Des Werteren wird der Bereich, der von einer unterbrochenen Linie 119 umgeben ist, d. h. die Transistoren 104-107, auf einem zweiten Halbleiterchip gebildet. Dadurch werden die Universaleigenschaften weiter verbessert.
In dieser Beschreibung wird der Teil, der von jeder unterbrochenen Linie zwischen den Anschlüssen 110 und 111 umgeben ist, auf dem gleichen Halbleiterchip gebildet. Es macht jedoch keinen Unterschied, dass der Bereich, der wenigstens den oben beschriebenen Bereich, die Schaltung vor dem Anschluss 110 und die Schaltung nach dem Anschluss 111 umfasst, auf dem gleichen Halbleiterchip gebildet ist.
Die Details der Schaltungskonstruktionen der obigen Ausführungen können optional geändert oder durch andere Schaltungen mit der gleichen Funktion ersetzt werden. Die Änderungen in den Details können innerhalb des Umfangs der anliegenden Ansprüche vorgenommen werden. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die veranschaulichenden Schaltungskonstruktionen begrenzt.
Wie oben beschrieben, wird gemäß der Zusammensetzung von Anspruch 1 des Senders der vorliegenden Erfindung der besondere externe Schalter zum Schalten der Anpassungsschaltungen nicht benötigt. Der Verlust infolge des Schalters kann verringert werden. Der Schaltungsaufbau kann durch Verringern der Zahl von Komponenten außerdem vereinfacht werden.
Gemäß der Zusammensetzung von Anspruch 2 oder 3 ist es zusätzlich zu den Wirkungen, die die Zusammensetzung von Anspruch 1 zustande bringt, möglich, zu verhindem, dass das unerwünschte Signal außerhalb des Sendefrequenzbands von der Antenne gesendet wird.
Des Werteren sind gemäß den Zusammensetzungen der Ansprüche 4 bis 7 die Elemente der vorliegenen Erfindung auf dem gleichen Halbleiterchip integriert, wodurch es möglich ist, den Abstand zwischen den Komponenten zu verringern, zu verhindern, dass unnötige Induktanz oder Kapazitanz erzeugt wird, und die Schaltungsfunktion zu stabilisieren. Außerdem wird der Bereich der Elemente auf dem Halbleiterchip entsprechend einer Lastimpedanz, eines Frequenzbereichs oder anderer Änderungen verändert, wodurch sich die vorliegende Erfindung nach verschiedenen Änderungen richten kann.

Claims

Sender, der umfasst: einen leistungsverstärkenden Transistor (102, 202), der ein gesendetes Signal verstärkt; eine Eingangs-Breitband-Anpassungsschaltung (101, 201), die mit einer Eingangsseite des leistungsverstärkenden Transistors (102, 202) verbunden ist, um eine Vielzahl von Frequenzbändern anzupassen; eine Ausgangs-Hauptanpassungsschaltung (103, 203), die mit einer Ausgangsseite des leistungsverstärkenden Transistors (102, 202) verbunden ist, um die Ausgangsseite an ein Frequenzband der Vielzahl von Frequenzbändern anzupassen; eine Antenne (109, 209); einen Antennenschalter (106, 107, 206, 207), der eine Verbindung zwischen der Ausgangsseite der Ausgangs-Hauptanpassungsschaltung (103, 203) und der Antenne (109, 209) an-/abschaltet; eine Vielzahl in Reihe geschalteter Transistoren (104, 105, 204, 205, 531), die mit der Ausgangsseite der Ausgangs-Hauptanpassungsschaltung (103, 203) verbunden sind, um die Ausgangsseite der Ausgangs-Hauptanpassungsschaltung (103, 203) zu erden, wenn das Signal nicht gesendet wird; und eine Hilfs-Anpassungsschaltung (108, 208, 301, 302, 401, 402, 403, 532), die zwischen einen in Reihe geschalteter Verbindungspunkte der Vielzahl von Transistoren (104, 105, 204, 205, 531) und Masse geschaltet ist, wobei die Vielzahl von Transistoren (104, 105, 204, 205, 531) an-/aus-gesteuert werden können, und, wenn ein anderes Frequenzband als das eine Frequenzband der Vielzahl von Frequenzbändern verwendet wird, die Ausgangsseite des leistungsverstärkenden Transistors (102, 202) an das eine verwendete Frequenzband angepasst wird, indem eine vorgegebene Hilfs-Anpassungsschaltung (108, 208, 301, 302, 401, 402, 403, 532) in der Gesamtheit oder einem Teil der Hilfs-Anpassungsschaltung bei der An-/Aussteuerung entsprechend dem verwendeten Frequenzband mit der Ausgangsseite der Ausgangs-Hauptanpassungsschaltung (103, 203) verbunden wird, und wobei die Hilfs-Anpassungsschaltung (108, 208, 301, 302, 401, 402, 403, 532) eine niedrigere Impedanz in dem verwendeten Frequenzband hat als der Transistor (105, 205, 531) zwischen dem in Reihe geschalteten Verbindungspunkt und Erde, wenn der Transistor (105, 205, 531) abgeschaltet ist.
Sender nach Anspruch 1, wobei des Weiteren eine Oberwellenunterdrückungsfunktion zu der Hilfs-Anpassungsschaltung (208) hinzugefügt ist.
Sender nach Anspruch 1, wobei des Weiteren eine Filterfunktion zu der Hilfs-Anpassungsschaltung (301, 302, 401, 402, 403) hinzugefügt ist.
Sender nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der leistungsverstärkende Transistor (102, 202), die Eingangs-Breitband-Anpassungsschaltung (101, 201), die Ausgangs-Hauptanpassungsschaltung (103, 203), der Antennenschalter (106, 107, 206, 207), die Vielzahl von Transistoren (104, 105, 204, 205, 531) und die Hilfs-Anpassungsschaltung (108, 208, 301, 302, 401, 402, 403, 532) auf ein und demselben Halbleiterchip (115, 215) ausgebildet sind.
Sender nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der leistungsverstärkende Transistor (102, 202), die Eingangs-Breitband-Anpassungsschaltung (101, 201), die Ausgangs-Hauptanpassungsschaltung (103, 203), der Antennenschalter (106, 107, 206, 207) und die Vielzahl von Transistoren (104, 105, 204, 205, 531) auf ein und demselben Halbleiterchip (116, 216) ausgebildet sind.
Sender nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der leistungsverstärkende Transistor (102, 202), die Eingangs-Breitband-Anpassungsschaltung (101, 201), der Antennenschalter (106, 107, 206, 207) und die Vielzahl von Transistoren (104, 105, 204, 205, 531) auf ein und demselben Halbleiterchip (117) ausgebildet sind.
Sender nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der leistungsverstärkende Transistor (102, 202) und die Eingangs-Breitband-Anpassungsschaltung (101, 201) auf einem ersten Halbleiterchip (118) ausgebildet sind und der Antennenschalter (106, 107, 206, 207) sowie die Vielzahl von Transistoren (104, 105, 204, 205, 531) auf einem zweiten Halbleiterchip (119) ausgebildet sind.
Mobiltelefon, das den Sender nach Anspruch 1 umfasst.