JP2001196875A - Power amplifier - Google Patents

Power amplifier

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JP2001196875A
JP2001196875A JP2000000209A JP2000000209A JP2001196875A JP 2001196875 A JP2001196875 A JP 2001196875A JP 2000000209 A JP2000000209 A JP 2000000209A JP 2000000209 A JP2000000209 A JP 2000000209A JP 2001196875 A JP2001196875 A JP 2001196875A
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Japan
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output
amplifying
signal
gain
power
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Application number
JP2000000209A
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Japanese (ja)
Inventor
Hideki Kamisaka
秀樹 上坂
Kazuhiko Ikeda
和彦 池田
Akitaka Takeuchi
昭孝 竹内
Takashi Ui
孝 宇井
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power amplifier whose power consumption can be reduced while keeping the performance of an amplifier element is maintained even when a matching condition of an amplifier means is fluctuated. SOLUTION: The power amplifier is provided with a gain variable means 3 that adjusts the gain for a high frequency input signal, an amplifier means 4a that amplifies the signal whose gain is adjusted, a plurality of output matching means 8a, 8b that are placed in parallel, match outputs of the amplifier means 4a and provide an output, changeover means 6a, 6b that select either of a plurality of the output matching means and connects the selected output matching means to the amplifier means 4a, and a control means 5a that provides an output of a signal to control the gain of the gain variable means, a signal to control an operating current of the amplifier means and a signal to control the switching of the changeover means. Even when the matching condition of the amplifier means is fluctuated, selecting an output matching means suitable for an operating current of the amplifier means can keep an optimum load to reduce the power consumption.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、無線装置に使用さ
れる電力増幅装置、及びそれを備えた送信装置及び無線
送受信装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power amplifying device used for a wireless device, and a transmitting device and a wireless transmitting / receiving device having the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、出力レベルを変化させて用いる電
力増幅装置としては、消費電力を削減するものとして、
図18に示すように構成されたものが一般的であった
(以下、従来例とする)。図18によると、入力端子1
から入力した信号を利得可変素子3で利得調整した後に
増幅手段4で増幅する。その際、増幅手段4の動作電流
を切り換える動作電流切換信号を制御手段5aから増幅
手段4に出力して増幅手段4の出力電力を制御する。一
方、増幅手段4により増幅された信号は出力整合回路7
によりインピーダンスの整合が保たれ出力端子2から出
力される。このような電力増幅装置では、出力電力の変
化により出力の整合が変化するにもかかわらず、出力整
合回路は固定するようにしていた。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a power amplifying device used by changing an output level, a device for reducing power consumption has been proposed.
The configuration shown in FIG. 18 was general (hereinafter, referred to as a conventional example). According to FIG. 18, input terminal 1
After the signal input from is adjusted by the variable gain element 3, the signal is amplified by the amplification means 4. At this time, an operating current switching signal for switching the operating current of the amplifying means 4 is output from the control means 5a to the amplifying means 4 to control the output power of the amplifying means 4. On the other hand, the signal amplified by the amplification means 4 is output to the output matching circuit 7.
Thus, impedance matching is maintained and output from the output terminal 2. In such a power amplifying device, the output matching circuit is fixed despite the change in output matching due to the change in output power.

【0003】また、電力増幅器の低出力モード時に消費
電流を小さくできる出力電力の制御回路としては、特開
平11−17562号公報に開示されているものが知ら
れている。この発明では、切替信号発生器の切替信号を
使用して、送信出力設定の切替に連動して電力増幅器に
対するゲートバイアス電圧を切り替えることにより、低
出力モード時における電力増幅器の効率を向上するよう
にしている。
As an output power control circuit capable of reducing current consumption in a low output mode of a power amplifier, a circuit disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-17562 is known. According to the present invention, by using the switching signal of the switching signal generator and switching the gate bias voltage for the power amplifier in conjunction with the switching of the transmission output setting, the efficiency of the power amplifier in the low output mode is improved. ing.

【0004】さらに、出力を小さくした場合の消費電流
を小さくできる無線送信機の電力増幅回路としては、特
開平10−70473号公報に開示されているものが知
られている。この発明では、出力電力レベルを切り換え
る際、増幅素子に印加するゲートバイアス電圧を、当該
出力電力レベルに応じた適当な電圧に切替制御するよう
にしたことにより、出力電力として最大出力電力が要求
される場合には最大出力電力に見合ったゲートバイアス
電圧を印加し、出力電力が小さくても構わない場合には
所要出力電力に見合ったゲートバイアス電圧を印加する
ことにより、低出力時の消費電流を減少しうるようにし
ている。
Further, as a power amplifying circuit of a radio transmitter capable of reducing current consumption when the output is reduced, one disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-70473 is known. According to the present invention, when switching the output power level, the gate bias voltage applied to the amplifying element is controlled to be switched to an appropriate voltage according to the output power level, so that the maximum output power is required as the output power. In this case, apply a gate bias voltage that matches the maximum output power.If the output power can be small, apply a gate bias voltage that matches the required output power to reduce current consumption at low output. It is possible to reduce it.

【0005】一方、出力電力を変えても整合を維持でき
る電力増幅装置としては、特開平11−145748号
公報に開示されているものが知られている。この発明で
は、可変入出力整合回路を有する2つ以上の電力増幅素
子とそれらを切替えるスイッチとを有し、送信出力に応
じて動作増幅素子を選択し、かつ可変入出力整合回路も
切り替えることにより整合性を維持し、特に低出力時の
電力効率が良い電力増幅装置を実現するようにしてい
る。
On the other hand, as a power amplifying device capable of maintaining the matching even when the output power is changed, one disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-145748 is known. According to the present invention, by having two or more power amplifying elements having a variable input / output matching circuit and a switch for switching between them, by selecting an operation amplifying element according to the transmission output, and by also switching the variable input / output matching circuit An attempt is made to realize a power amplifying device which maintains the consistency and has good power efficiency especially at low output.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところで、携帯用無線
電話機等の無線端末装置では、近年更に小型化を目指
し、電池の小型化即ち消費電力の削減が求められてい
る。そのため、携帯用無線電話機等の無線端末装置で
は、端末と基地局との相対的位置が刻々と変化するのに
合わせ、基地局の受信電界強度が一定となるよう送信出
力を切り換えて送信することにより、消費電力を削減す
るようにしている。
By the way, in wireless terminal devices such as portable wireless telephones, miniaturization of batteries, that is, reduction of power consumption, has been required in recent years with the aim of further miniaturization. Therefore, in a wireless terminal device such as a portable wireless telephone, the transmission output should be switched so that the reception electric field strength of the base station becomes constant as the relative position between the terminal and the base station changes every moment. Thereby reducing power consumption.

【0007】ここで、図2、図3、図5および図6を参
照して、従来の電力増幅装置の特性例を説明する。図2
は、出力20dBm、消費電流190mAの場合の3次
歪み出力インターセプトポイント(以下、OIP3と略
記する)の負荷変動特性を示している。ここで、OIP
3とは、図5に太い点線で示すように、信号成分と3次
相互変調歪成分(以下、IM3と略記する)が同一レベ
ルとなる出力レベルを仮想的に求めたものである。図5
に示すIM3のレベル(黒い点)から斜めに伸びる点線
は歪み成分の増加の仕方を示すものである。
Here, with reference to FIG. 2, FIG. 3, FIG. 5, and FIG. 6, an example of characteristics of a conventional power amplifier will be described. FIG.
Shows the load fluctuation characteristics of the third-order distortion output intercept point (hereinafter abbreviated as OIP3) when the output is 20 dBm and the current consumption is 190 mA. Where OIP
3, as indicated by a thick dotted line in FIG. 5, an output level at which the signal component and the third-order intermodulation distortion component (hereinafter abbreviated as IM3) have the same level is virtually obtained. FIG.
The dotted line extending obliquely from the level of IM3 (black point) shown in FIG.

【0008】図3は、出力10dBm、消費電流40m
Aの場合のOIP3の負荷変動特性を示している。図2
は高出力モード時の負荷変動特性を示し、A点付近でO
IP3=42dBmと歪みが最も小さくなる。この時、
IM3は44dBである。出力負荷がA点となるように
出力整合回路7を設定すると、出力を10dB小さくし
た低出力モード時においてはIM3が44dBあればよ
いことから、OIP3=32dBmで動作させることが
できる。このため、図3に示すように、A点でOIP3
=32dBmとなるように制御電圧を小さくすることが
できる。この場合の消費電流削減効果を図6にまとめ
た。
FIG. 3 shows an output of 10 dBm and a current consumption of 40 m.
4 shows the load fluctuation characteristics of OIP3 in the case of A. FIG.
Indicates the load fluctuation characteristics in the high output mode, and O
IP3 = 42 dBm, which is the smallest distortion. At this time,
IM3 is 44 dB. When the output matching circuit 7 is set so that the output load becomes the point A, in the low output mode in which the output is reduced by 10 dB, since the IM3 only needs to be 44 dB, the operation can be performed at OIP3 = 32 dBm. For this reason, as shown in FIG.
= 32 dBm, the control voltage can be reduced. FIG. 6 summarizes the current consumption reduction effect in this case.

【0009】図6において、従来例では、制御電圧を選
択し、消費電流を高出力モード時の190mAと低出力
モード時の40mAに切り換えることにより、低出力時
において消費電流を約80%削減できる。しかし、増幅
手段4の出力を変化させただけでは出力の整合が取れな
くなるだけでなく、歪みも劣化してしまうため、消費電
力を十分に削減することができないという問題があっ
た。また、動作トランジスタと可変入出力整合回路から
なる直列回路を2つ以上具備することにより、出力が変
化しても整合を保つようにすることはできたが、構成部
品点数の増大により無線端末装置が大型化してしまうと
いう問題があり、更にスイッチ回路を通過することによ
り、損失と歪みが発生するという新たな問題があった。
Referring to FIG. 6, in the conventional example, the control voltage is selected and the current consumption is switched between 190 mA in the high output mode and 40 mA in the low output mode, whereby the current consumption can be reduced by about 80% at the low output mode. . However, merely changing the output of the amplifying means 4 not only makes it impossible to achieve output matching, but also degrades distortion, so that there has been a problem that power consumption cannot be reduced sufficiently. In addition, by providing two or more series circuits including an operating transistor and a variable input / output matching circuit, it was possible to maintain matching even when the output changed, but the wireless terminal device was increased due to an increase in the number of components. However, there is a new problem that the size and size of the device become large, and further, loss and distortion occur when the signal passes through the switch circuit.

【0010】本発明は、このような問題を解決するため
になされたもので、増幅手段の整合条件が変動した場合
においても、増幅手段の性能を保ちながら、消費電力を
削減できる電力増幅装置を提供するものである。
The present invention has been made in order to solve such a problem, and an electric power amplifying apparatus capable of reducing power consumption while maintaining the performance of the amplifying means even when the matching condition of the amplifying means fluctuates. To provide.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明における電力増幅
装置は、利得可変手段で利得調整された高周波入力信号
を増幅する増幅手段と、並列に配置され前記増幅手段の
出力を整合して出力する複数の出力整合手段と、前記複
数の出力整合手段のいずれかを選択して前記増幅手段に
接続する切換手段と、前記利得可変手段の利得を制御す
る信号と前記増幅手段の動作電流を制御する信号と前記
切換手段の切替えを制御する信号とを出力する制御手段
とを備えるという構成を有している。この構成により、
増幅手段の動作電流に適した出力整合手段を選択して消
費電力を削減することができることとなる。
A power amplifying apparatus according to the present invention is arranged in parallel with an amplifying means for amplifying a high-frequency input signal whose gain has been adjusted by a gain varying means, and outputs the matched output of the amplifying means. A plurality of output matching means, a switching means for selecting one of the plurality of output matching means and connecting to the amplifying means, a signal for controlling a gain of the gain varying means, and an operating current of the amplifying means; A control means for outputting a signal and a signal for controlling switching of the switching means is provided. With this configuration,
Power output can be reduced by selecting an output matching means suitable for the operating current of the amplifying means.

【0012】本発明における電力増幅装置は、利得可変
手段で利得調整された高周波入力信号を増幅する増幅手
段と、並列に配置され前記増幅手段の出力を整合して出
力する第1及び第2の出力整合手段と、前記第1及び第
2の出力整合手段の1つの前記増幅手段に対する接続を
オン/オフする切換手段と、前記利得可変手段の利得を
制御する信号と前記増幅手段の動作電流を制御する信号
と前記切換手段の動作を制御する信号とを出力する制御
手段とを備えるという構成を有している。この構成によ
り、スイッチを通過することによって生ずる損失が少な
くなることとなる。
The power amplifying apparatus according to the present invention comprises an amplifying means for amplifying the high-frequency input signal whose gain has been adjusted by the gain varying means, and first and second means arranged in parallel for matching and outputting the outputs of the amplifying means. Output matching means, switching means for turning on / off the connection of one of the first and second output matching means to the amplifying means, a signal for controlling the gain of the gain variable means, and an operating current of the amplifying means. It has a configuration including control means for outputting a control signal and a signal for controlling the operation of the switching means. With this configuration, the loss caused by passing through the switch is reduced.

【0013】本発明における電力増幅装置は、利得可変
手段で利得調整された高周波入力信号を増幅する増幅手
段と、前記増幅手段の出力を整合して出力する3端子出
力整合手段と、前記3端子出力整合手段とグランドとの
間に並列に配置された複数の出力整合手段と、前記複数
の出力整合手段のいずれかを選択して前記3端子出力整
合手段に接続する切換手段と、前記利得可変手段の利得
を制御する信号と前記増幅手段の動作電流を制御する信
号と前記切換手段の切替えを制御する信号とを出力する
制御手段とを備えるという構成を有している。この構成
により、スイッチを通過することによって生ずる損失が
少なくなるだけでなく、部品点数を削減できることとな
る。
The power amplifying device according to the present invention includes an amplifying means for amplifying a high-frequency input signal whose gain has been adjusted by a gain varying means, a three-terminal output matching means for matching and outputting an output of the amplifying means, and the three-terminal output matching means. A plurality of output matching means arranged in parallel between the output matching means and ground; a switching means for selecting any one of the plurality of output matching means and connecting to the three-terminal output matching means; A control means for outputting a signal for controlling the gain of the means, a signal for controlling the operating current of the amplifying means, and a signal for controlling the switching of the switching means. With this configuration, not only the loss caused by passing through the switch is reduced, but also the number of components can be reduced.

【0014】本発明における電力増幅装置は、利得可変
手段で利得調整された高周波入力信号を増幅する増幅手
段と、前記増幅手段の出力を整合して出力する3端子出
力整合手段と、前記3端子出力整合手段とグランドとの
間に並列に配置された第1及び第2の出力整合手段と、
前記第1及び第2の出力整合手段の1つの前記3端子出
力整合手段に対する接続をオン/オフする切換手段と、
前記利得可変手段の利得を制御する信号と前記増幅手段
の動作電流を制御する信号と前記切換手段の切替えを制
御する信号とを出力する制御手段とを備えるという構成
を有している。この構成により、スイッチを通過するこ
とによって生ずる損失が少なくなるだけでなく、部品点
数を削減できることとなる。
The power amplifying apparatus according to the present invention comprises: an amplifying means for amplifying a high-frequency input signal whose gain has been adjusted by a gain varying means; a three-terminal output matching means for matching and outputting the output of the amplifying means; First and second output matching means arranged in parallel between the output matching means and ground;
Switching means for turning on / off the connection of the first and second output matching means to one of the three-terminal output matching means;
A control means is provided for outputting a signal for controlling a gain of the gain varying means, a signal for controlling an operating current of the amplifying means, and a signal for controlling switching of the switching means. With this configuration, not only the loss caused by passing through the switch is reduced, but also the number of components can be reduced.

【0015】本発明における電力増幅装置は、利得可変
手段で利得調整された高周波入力信号を増幅する増幅手
段と、前記増幅手段の出力を整合して出力するインピー
ダンス可変手段と、前記利得可変手段の利得を制御する
信号と前記増幅手段の動作電流を制御する信号と前記イ
ンピーダンス可変手段のインピーダンスを変化させる制
御信号とを出力する制御手段とを備えるという構成を有
している。この構成により、出力整合手段の部品点数を
削減することができる。
The power amplifying device according to the present invention comprises: an amplifying means for amplifying a high-frequency input signal whose gain has been adjusted by the gain varying means; an impedance varying means for matching and outputting the output of the amplifying means; And a control unit for outputting a signal for controlling a gain, a signal for controlling an operation current of the amplifying unit, and a control signal for changing an impedance of the impedance varying unit. With this configuration, the number of components of the output matching unit can be reduced.

【0016】本発明における電力増幅装置は、利得可変
手段で利得調整された高周波入力信号を増幅する増幅手
段と、前記増幅手段の出力を整合して出力する3端子出
力整合手段と、前記3端子出力整合手段とグランドとの
間に配置されたバラクタダイオードと、前記バラクタダ
イオードに加わる正方向の電圧を変化させる可変電圧源
と、前記利得可変手段の利得を制御する信号と前記増幅
手段の動作電流を制御する信号と前記可変電圧源の出力
電圧を制御する信号とを出力する制御手段とを備えると
いう構成を有している。この構成により、出力整合手段
を簡単な構成とすることができる。
The power amplifying apparatus according to the present invention includes an amplifying means for amplifying a high-frequency input signal whose gain has been adjusted by a gain varying means, a three-terminal output matching means for matching and outputting the output of the amplifying means, and the three-terminal output matching means. A varactor diode arranged between the output matching means and ground, a variable voltage source for changing a positive voltage applied to the varactor diode, a signal for controlling the gain of the gain variable means, and an operating current of the amplifying means And a control means for outputting a signal for controlling the output voltage of the variable voltage source. With this configuration, the output matching unit can be made simple.

【0017】本発明における電力増幅装置は、前記増幅
手段に対し制御電圧を印加してその動作電流を連続的に
変化させる可変電圧源を備え、前記制御手段は前記可変
電圧源に対しその出力電圧を制御する信号を出力すると
いう構成を有している。この構成により、連続的な出力
レベルの変化に応じて、最適な負荷を選択することがで
き、歪みと消費電流を削減することができる。
The power amplifying apparatus according to the present invention includes a variable voltage source for applying a control voltage to the amplifying means and continuously changing its operating current, and the control means applies an output voltage to the variable voltage source. Is output. With this configuration, an optimal load can be selected according to a continuous change in output level, and distortion and current consumption can be reduced.

【0018】本発明における電力増幅装置は、前記増幅
手段は消費電流の減少とともに利得を減少する特性を有
し、前記利得可変手段を用いずに前記増幅手段により出
力レベルを可変するという構成を有している。この構成
により、部品点数を削減することができる。
The power amplifying device according to the present invention has a configuration in which the amplifying means has a characteristic of decreasing the gain as the current consumption decreases, and the output level is varied by the amplifying means without using the gain varying means. are doing. With this configuration, the number of parts can be reduced.

【0019】本発明における電力増幅装置は、前記電力
増幅装置の出力に出力信号レベル検出手段を接続し、前
記出力信号レベル検出手段により検出された前記電力増
幅装置の出力レベルを前記制御手段に入力して負帰還制
御するという構成を有している。この構成により、出力
信号レベルに対応して動作電流に適した出力整合手段を
選択できることとなる。
In the power amplifying apparatus according to the present invention, an output signal level detecting means is connected to an output of the power amplifying apparatus, and an output level of the power amplifying apparatus detected by the output signal level detecting means is input to the control means. And perform negative feedback control. With this configuration, it is possible to select an output matching unit suitable for the operating current in accordance with the output signal level.

【0020】本発明における送信装置は、請求項1乃至
9のいずれかに記載の電力増幅装置を備えるという構成
を有している。この構成により、消費電力の削減と、装
置の小型化を図ることができることとなる。
A transmitting apparatus according to the present invention has a configuration including the power amplifying apparatus according to any one of claims 1 to 9. With this configuration, power consumption can be reduced and the size of the device can be reduced.

【0021】本発明における送受信装置は、請求項10
に記載の送信装置を備え、受信手段に外部から受信した
信号の受信信号レベルを検出する受信信号レベル検出手
段を備え、前記受信信号レベル検出手段により検出され
た受信信号レベルを前記制御手段に入力して制御を行う
という構成を有している。この構成により、受信信号レ
ベルに対応して動作電流に適した出力整合手段を選択で
きることとなる。
According to a tenth aspect of the present invention, there is provided a transmitting / receiving apparatus.
Wherein the receiving means comprises a receiving signal level detecting means for detecting a receiving signal level of a signal received from the outside, and a receiving signal level detected by the receiving signal level detecting means is inputted to the control means. It is configured to perform control. With this configuration, it is possible to select an output matching unit suitable for the operating current in accordance with the received signal level.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】以下、図1乃至図17に基づき、
本発明の第1乃至第11の実施の形態を詳細に説明す
る。 (第1の実施の形態)まず、図1を参照して、本発明の
第1の実施の形態における電力増幅装置の構成を説明す
る。図1において、入力端子1は外部からの信号を入力
し、出力端子2は増幅し整合された信号を出力し、利得
可変手段としての利得可変素子(AGC)3は制御手段
5aの制御により入力端子1から入力した信号を利得調
整し、利得調整した信号を増幅手段4aが増幅する。ま
た、制御手段5aは利得可変素子(AGC)3と増幅手
段4aと出力整合回路7aの切換手段6a、6bとを制
御し、出力整合手段としての出力整合回路7aは、並列
に接続され増幅手段4aからの信号の整合を保持する出
力整合手段としての2端子回路8a、8bと、2端子回
路8a及び2端子回路8bのうち増幅手段4aの出力信
号を負荷が最適な方に切り換える切換手段6a、6bと
により構成される。なお、制御手段5aの制御に対する
指令は図示しない外部の制御手段により行なわれる。ま
た、切換手段6a、6bは2端子回路8a、8bの増幅
手段4a側かまたは出力端子2側のどちらかを切り替え
るようにしたもの1個でもよく、また切換手段が1個で
連動する2個の切換部を用いたものでもよい。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Referring to FIGS.
The first to eleventh embodiments of the present invention will be described in detail. (First Embodiment) First, a configuration of a power amplifying device according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 1, an input terminal 1 inputs an external signal, an output terminal 2 outputs an amplified and matched signal, and a gain variable element (AGC) 3 as a gain variable means is controlled by a control means 5a. The signal input from the terminal 1 is gain-adjusted, and the gain-adjusted signal is amplified by the amplifying means 4a. The control means 5a controls the variable gain element (AGC) 3, the amplifying means 4a, and the switching means 6a and 6b of the output matching circuit 7a. The output matching circuit 7a as the output matching means is connected in parallel and connected to the amplifying means. Two-terminal circuits 8a and 8b as output matching means for maintaining the matching of the signal from 4a, and switching means 6a for switching the output signal of the amplifying means 4a to the one having the optimum load among the two-terminal circuits 8a and 8b. , 6b. The command for the control of the control means 5a is issued by an external control means (not shown). Further, the switching means 6a, 6b may be one which switches either the amplifying means 4a side or the output terminal 2 side of the two-terminal circuits 8a, 8b. May be used.

【0023】次に、図1を参照して、本発明の第1の実
施の形態における上記のように構成された電力増幅装置
の動作を説明する。入力端子1から入力された信号を利
得可変素子3で利得調整した後、増幅手段4aで増幅す
る。増幅手段4aは、制御手段5aによりそのゲートバ
イアス電圧を制御することにより動作電流及び出力電力
を変化して入力した高周波信号を増幅する。一方、増幅
手段4aにより増幅された信号は、出力整合回路7aを
通過することによって整合が保たれ出力端子2から出力
される。その際、出力整合回路7aを通過する信号は、
制御手段5aの制御による切換手段6aと切換手段6b
の切り換えにより、2端子回路8a又は2端子回路8b
のうち最適な2端子回路を選択して通過させることによ
り、出力電力が変化しても適切な負荷に近付けることが
できる。
Next, with reference to FIG. 1, the operation of the power amplifier configured as described above in the first embodiment of the present invention will be described. After the signal input from the input terminal 1 is adjusted in gain by the variable gain element 3, it is amplified by the amplifying means 4a. The amplifying unit 4a changes the operating current and the output power by controlling the gate bias voltage by the control unit 5a to amplify the input high-frequency signal. On the other hand, the signal amplified by the amplifying unit 4a is output from the output terminal 2 while being matched by passing through the output matching circuit 7a. At this time, the signal passing through the output matching circuit 7a is
Switching means 6a and switching means 6b controlled by control means 5a
Switching, the two-terminal circuit 8a or the two-terminal circuit 8b
By selecting and passing the optimum two-terminal circuit among them, it is possible to approach an appropriate load even when the output power changes.

【0024】次に、図2、図3、図4、図5及び図6を
参照して、本発明の第1の実施の形態における本発明の
効果を説明する。図2は、出力20dBm、消費電流1
90mAの場合の3次歪み出力インターセプトポイント
(以下、OIP3と略記する)の負荷変動特性を示して
いる。ここで、OIP3とは、図5に太い点線で示すよ
うに、信号成分と3次相互変調歪成分(以下、IM3と
略記する)が同一レベルとなる出力レベルを仮想的に求
めたものである。図5に示すIM3のレベル(黒い点)
から斜めに伸びる点線は歪み成分の増加の仕方を示すも
のである。図3は、従来例における出力10dBm、消
費電流40mAの場合のOIP3の負荷変動特性を示し
ている。図4は、出力10dBm、消費電流17mAの
場合のOIP3の負荷変動特性を示している。ここで、
出力20dBm時を高出力モード、出力10dBm時を
低出力モードと呼ぶ。
Next, the effects of the present invention in the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 2, 3, 4, 5 and 6. FIG. 2 shows an output of 20 dBm and a current consumption of 1
The graph shows the load fluctuation characteristics of the third-order distortion output intercept point (hereinafter abbreviated as OIP3) at 90 mA. Here, the OIP3 is obtained by virtually obtaining an output level at which the signal component and the third-order intermodulation distortion component (hereinafter, abbreviated as IM3) have the same level as indicated by a thick dotted line in FIG. . IM3 levels shown in FIG. 5 (black dots)
A dashed line extending obliquely from indicates a way of increasing the distortion component. FIG. 3 shows a load variation characteristic of the OIP 3 in the conventional example when the output is 10 dBm and the current consumption is 40 mA. FIG. 4 shows the load fluctuation characteristics of the OIP 3 when the output is 10 dBm and the current consumption is 17 mA. here,
An output of 20 dBm is called a high output mode, and an output of 10 dBm is called a low output mode.

【0025】図2は高出力モード時の負荷変動特性を示
す図であり、A点付近でOIP3=42dBmと歪みが
最も小さくなる。この時、IM3は44dBである。出
力負荷がA点となるように出力整合回路7aを設定する
と、出力を10dB小さくした低出力モード時において
はIM3が44dBあればよいことから、前述したよう
に、OIP3=32dBmで動作させることができる。
FIG. 2 is a graph showing the load fluctuation characteristics in the high-power mode. In the vicinity of the point A, OIP3 = 42 dBm and the distortion is minimized. At this time, IM3 is 44 dB. When the output matching circuit 7a is set so that the output load is at the point A, in the low output mode in which the output is reduced by 10 dB, the IM3 only needs to be 44 dB. Therefore, as described above, the operation can be performed at OIP3 = 32 dBm. it can.

【0026】図3に示す従来例のように、出力整合回路
7aの切り換えを行なわない場合、OIP3=32dB
mとなるように制御電圧を調整することにより、消費電
流を40mAに削減していた。しかし、制御電圧を小さ
くするとOIP3の負荷変動特性が変化し、A点は歪み
が最も小さい点ではなくなってしまうことになる。そこ
で、出力整合回路7aの切り換えを行い、図4に示すよ
うに、出力負荷がB点となるように出力整合回路7aを
設定し、B点でIM3が44dB、即ちOIP3=32
dBmとなるように制御電圧を調整すると、消費電流を
17mAに削減することができる。
When the output matching circuit 7a is not switched as in the conventional example shown in FIG. 3, OIP3 = 32 dB
By adjusting the control voltage to be m, the current consumption was reduced to 40 mA. However, when the control voltage is reduced, the load fluctuation characteristics of the OIP 3 change, and the point A is not the point with the smallest distortion. Therefore, the output matching circuit 7a is switched, and as shown in FIG. 4, the output matching circuit 7a is set so that the output load becomes the point B. At the point B, IM3 is 44 dB, that is, OIP3 = 32.
When the control voltage is adjusted to be dBm, the current consumption can be reduced to 17 mA.

【0027】図6を参照して、これら本発明の消費電流
削減効果と従来例の効果とを比較して説明する。低出力
モード時において、従来例では、消費電流を高出力モー
ド時の190mAから40mAに切り換えることによ
り、低出力モード時では消費電流を約80%削減するこ
とができた。一方、本発明においては、出力整合回路7
aの切り換えを行なうことにより、低出力モード時の消
費電流を従来例の40mAから17mAへと、更に約6
0%削減することができる。従って、本発明は、低出力
モード時には、高出力モード時と比較して消費電流を約
90%削減することができる。
Referring to FIG. 6, the effect of reducing the current consumption of the present invention and the effect of the conventional example will be described in comparison. In the low output mode, in the conventional example, the current consumption was reduced by about 80% in the low output mode by switching the current consumption from 190 mA in the high output mode to 40 mA. On the other hand, in the present invention, the output matching circuit 7
a, the current consumption in the low output mode is reduced from 40 mA of the conventional example to 17 mA, and is further reduced by approximately 6 mA.
It can be reduced by 0%. Therefore, according to the present invention, the current consumption can be reduced by about 90% in the low output mode as compared with the high output mode.

【0028】このように、第1の実施の形態の電力増幅
装置では、出力電力に合わせて適切な負荷に切り換える
ことにより、消費電力を削減することができる。なお、
本実施の形態として出力整合回路を2種類から選択する
場合について説明したが、3種類以上の出力整合回路か
ら選択しても同様の効果を有し、選択種類数が多いほど
出力電力の変化に対し柔軟に対応できるため、消費電流
の削減効果が大きくなる。
As described above, in the power amplifying device of the first embodiment, power consumption can be reduced by switching to an appropriate load in accordance with the output power. In addition,
Although the case where two types of output matching circuits are selected has been described as the present embodiment, the same effect can be obtained even if three or more types of output matching circuits are selected. Since it is possible to respond flexibly, the effect of reducing the current consumption is increased.

【0029】(第2の実施の形態)次に、図7を参照し
て、本発明の第2の実施の形態における電力増幅装置の
構成を説明する。図7において、本発明の第2の実施の
形態の電力増幅装置は、利得可変素子3、増幅手段4a
及び出力整合回路7bの切換手段6c、6dを制御する
制御手段5bを有し、出力整合回路7bは、並列に接続
され増幅手段4aからの信号の整合を保持する2端子回
路8c、8dと、制御手段5bの制御により2端子回路
8dをオン/オフする切換手段6c、6dとにより構成
される。その他の構成要素は図1に示す第1の実施の形
態における電力増幅装置の場合と同様である。なお、切
換手段6c、6dは2端子回路8cをオン/オフするよ
うにしてもよい。
(Second Embodiment) Next, a configuration of a power amplifying device according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 7, the power amplifying device according to the second embodiment of the present invention includes a variable gain element 3, amplifying means 4a
And a control means 5b for controlling the switching means 6c and 6d of the output matching circuit 7b. The output matching circuit 7b is connected in parallel with two-terminal circuits 8c and 8d for maintaining signal matching from the amplifying means 4a. Switching means 6c and 6d for turning on / off the two-terminal circuit 8d under the control of the control means 5b. Other components are the same as those of the power amplifying device according to the first embodiment shown in FIG. The switching means 6c and 6d may turn on / off the two-terminal circuit 8c.

【0030】次に、図7を参照して、本発明の第2の実
施の形態における電力増幅装置の動作を説明する。上記
のように構成された電力増幅装置において、入力端子1
より入力された信号を利得可変素子3で利得調整した
後、増幅手段4aで増幅する。増幅手段4aは、制御手
段5bによりそのゲートバイアス電圧を制御することに
より動作電流及び出力電力を変化して入力した高周波信
号を増幅する。一方、増幅手段4aにより増幅された信
号は、出力整合回路7bを通過することによって整合が
保たれ出力端子2から出力される。その際、、出力整合
回路7bを通過する増幅手段4aからの信号は、制御手
段5bの制御による切換手段6c、6dの切り換えによ
り、高出力モードでは2端子回路8dの回路を切り、2
端子回路8cのみを通過させ、低出力モードでは2端子
回路8c及び2端子回路8dからなる並列回路を通過さ
せることによって、出力電力が変化しても適切な負荷に
近付けることができる。
Next, the operation of the power amplifying device according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the power amplifier configured as described above, the input terminal 1
The gain of the input signal is adjusted by the variable gain element 3 and then amplified by the amplifying means 4a. The amplification unit 4a changes the operating current and the output power by controlling the gate bias voltage by the control unit 5b, and amplifies the input high-frequency signal. On the other hand, the signal amplified by the amplifying unit 4a is output from the output terminal 2 while being matched by passing through the output matching circuit 7b. At that time, the signal from the amplifying means 4a passing through the output matching circuit 7b is switched by the switching means 6c and 6d under the control of the control means 5b to cut off the circuit of the two-terminal circuit 8d in the high output mode.
By passing through only the terminal circuit 8c and passing through the parallel circuit composed of the two-terminal circuit 8c and the two-terminal circuit 8d in the low output mode, it is possible to approach an appropriate load even if the output power changes.

【0031】このように、本発明の第2の実施の形態の
電力増幅装置では、出力電力に合わせて適切な負荷に切
り換えることにより、消費電力を削減することができ
る。また、高出力モード時には出力信号を切換手段を通
過させないことから切換手段で発生する損失がなくな
り、本発明の第1の実施の形態の電力増幅装置と比較し
て消費電力を削減することができるだけでなく、切換手
段における歪波の発生を抑制することができ、第1の実
施の形態の電力増幅装置と比較して良好なスプリアス特
性が得られる。なお、本発明の第2の実施の形態として
出力整合回路を2種類から選択して切り換える場合につ
いて説明したが、3種類以上の出力整合回路から選択し
て切り換えるようにしても同様の効果を有し、切換種類
数が多いほど消費電流の削減効果は大きくなる。
As described above, in the power amplifying device according to the second embodiment of the present invention, the power consumption can be reduced by switching to an appropriate load in accordance with the output power. Further, in the high output mode, since the output signal is not passed through the switching means, there is no loss occurring in the switching means, and power consumption can be reduced as compared with the power amplifying apparatus of the first embodiment of the present invention. Instead, the generation of the distorted wave in the switching means can be suppressed, and a better spurious characteristic can be obtained as compared with the power amplifying device of the first embodiment. Although the second embodiment of the present invention has been described in connection with the case where two types of output matching circuits are selected and switched, the same effect can be obtained by selecting and switching three or more types of output matching circuits. However, the greater the number of switching types, the greater the effect of reducing current consumption.

【0032】(第3の実施の形態)次に、図8を参照し
て、本発明の第3の実施の形態における電力増幅装置の
構成を説明する。図8において、本発明の第3の実施の
形態の電力増幅装置は、利得可変素子3、増幅手段4a
及び出力整合回路7cの切換手段6eを制御する制御手
段5cを有し、出力整合回路7cは、増幅手段4aから
の信号を整合して出力端子2に接続する出力整合手段と
しての3端子回路9aと、3端子回路9aとグランドと
の間に並列に配置された2端子回路8e、8fと、制御
手段5cの制御により2端子回路8e、8fのいずれか
を3端子回路9aとグランドとの間に接続する切換手段
6eとにより構成される。その他の構成要素は図1に示
す第1の実施の形態における電力増幅装置の場合と同様
である。
(Third Embodiment) Next, a configuration of a power amplifying device according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 8, a power amplifying device according to a third embodiment of the present invention includes a variable gain element 3, amplifying means 4a
And a control means 5c for controlling the switching means 6e of the output matching circuit 7c. The output matching circuit 7c matches the signal from the amplifying means 4a and connects the output terminal 2 to the three-terminal circuit 9a as the output matching means. And two-terminal circuits 8e and 8f arranged in parallel between the three-terminal circuit 9a and the ground, and one of the two-terminal circuits 8e and 8f is controlled by the control means 5c between the three-terminal circuit 9a and the ground. And switching means 6e connected to the switching means. Other components are the same as those of the power amplifying device according to the first embodiment shown in FIG.

【0033】次に、図8を参照して、本発明の第3の実
施の形態における電力増幅装置の動作を説明する。上記
のように構成された電力増幅装置において、入力端子1
より入力された信号を利得可変素子3で利得調整した
後、増幅手段4aで増幅する。増幅手段4aは、制御手
段5cによりそのゲートバイアス電圧を制御することに
より動作電流及び出力電力を変化して入力した高周波信
号を増幅する。一方、増幅手段4aにより増幅された信
号は、出力整合回路7cを通過することによって整合が
保たれ出力端子2から出力される。その際、、増幅手段
4aから出力され出力整合回路7cを通過する信号は3
端子回路9aを通過するが、制御手段5cの制御による
切換手段6eの切り換えにより、3端子回路9aとグラ
ンドとの間を結ぶ回路を2端子回路8eか又は2端子回
路8fから選択するようにした。このように構成するこ
とにより、出力電力が変化しても適切な負荷に近付ける
ことができる。
Next, the operation of the power amplifying device according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the power amplifier configured as described above, the input terminal 1
The gain of the input signal is adjusted by the variable gain element 3 and then amplified by the amplifying means 4a. The amplification unit 4a changes the operating current and the output power by controlling the gate bias voltage by the control unit 5c, and amplifies the input high-frequency signal. On the other hand, the signal amplified by the amplifying unit 4a is output from the output terminal 2 while being matched by passing through the output matching circuit 7c. At this time, the signal output from the amplifier 4a and passing through the output matching circuit 7c is 3
Although the signal passes through the terminal circuit 9a, the circuit connecting the three-terminal circuit 9a and the ground is selected from the two-terminal circuit 8e or the two-terminal circuit 8f by switching the switching means 6e under the control of the control means 5c. . With this configuration, it is possible to approach an appropriate load even if the output power changes.

【0034】このように、本発明の第3の実施の形態の
電力増幅装置では、出力電力に合わせて適切な負荷に切
り換えることにより、消費電力を削減することができ
る。また、出力信号が切換手段を直接通過しないため、
第1及び第2の実施の形態の電力増幅装置と比較して損
失が少なく、さらに消費電力を削減することができるだ
けでなく、切換手段における歪波の発生が抑制され、第
1及び第2の実施の形態の電力増幅装置と比較して、更
に良好なスプリアス特性が得られる。なお、本実施の形
態では、出力整合回路を2種類から選択して切り換える
場合について説明したが、3種類以上の出力整合回路か
ら選択して切り換えるようにしても同様の効果を有し、
切換種類数が多いほど消費電流の削減効果は大きくな
る。
As described above, in the power amplifying apparatus according to the third embodiment of the present invention, the power consumption can be reduced by switching to an appropriate load in accordance with the output power. Also, since the output signal does not pass directly through the switching means,
As compared with the power amplifying devices of the first and second embodiments, the loss is small, the power consumption can be further reduced, and the generation of the distorted wave in the switching means is suppressed. Even better spurious characteristics can be obtained as compared with the power amplifying device of the embodiment. In this embodiment, a case has been described in which the output matching circuit is selected from two types and switched, but the same effect can be obtained by selecting and switching from three or more types of output matching circuits.
The greater the number of types of switching, the greater the effect of reducing current consumption.

【0035】(第4の実施の形態)次に、図9を参照し
て、本発明の第4の実施の形態における電力増幅装置の
構成を説明する。図9において、本発明の第4の実施の
形態の電力増幅装置は、利得可変素子3、増幅手段4a
及び出力整合回路7dの切換手段6fを制御する制御手
段5dを有し、出力整合回路7dは、増幅手段4aから
の信号を整合して出力端子2に接続する3端子回路9b
と、3端子回路9bとグランドとの間に接続された2端
子回路8gと、切換手段6fと直列に接続され3端子回
路9bとグランドとの間に2端子回路8gと並列に接続
された2端子回路8hと、制御手段5dに制御され、2
端子回路8hをオン/オフする切換手段6fとにより構
成される。その他の構成要素は、図1に示す第1の実施
の形態における電力増幅装置の場合と同様である。
(Fourth Embodiment) Next, a configuration of a power amplifier according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 9, the power amplifying device according to the fourth embodiment of the present invention comprises a variable gain element 3, amplifying means 4a
And a control means 5d for controlling the switching means 6f of the output matching circuit 7d. The output matching circuit 7d matches the signal from the amplifying means 4a and connects it to the output terminal 2 with the three-terminal circuit 9b.
A two-terminal circuit 8g connected between the three-terminal circuit 9b and the ground, and a two-terminal circuit 8g connected in series with the switching means 6f and connected in parallel with the two-terminal circuit 8g between the three-terminal circuit 9b and the ground. Controlled by the terminal circuit 8h and the control means 5d;
And a switching means 6f for turning on / off the terminal circuit 8h. Other components are the same as those of the power amplifying device according to the first embodiment shown in FIG.

【0036】次に、図9を参照して、本発明の第4の実
施の形態における電力増幅装置の動作を説明する。上記
のように構成された電力増幅装置において、入力端子1
より入力された信号を利得可変素子3で利得調整した
後、増幅手段4aで増幅する。増幅手段4aは、制御手
段5dによりそのゲートバイアス電圧を制御することに
より動作電流及び出力電力を変化して入力した高周波信
号を増幅する。一方、増幅手段4aにより増幅された信
号は、出力整合回路7dを通過することによって整合が
保たれ出力端子2から出力される。その際、、出力整合
回路7dを通過する信号は3端子回路9bを通過する
が、制御手段5dの制御による切換手段6fの切り換え
により、3端子回路9bとグランドとの間を、高出力モ
ードでは2端子回路8gのみを接続し、低出力モードで
は2端子回路8gと2端子回路8hとからなる並列回路
を接続することによって、出力電力が変化しても適切な
負荷に近付けることができる。
Next, the operation of the power amplifying device according to the fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the power amplifier configured as described above, the input terminal 1
The gain of the input signal is adjusted by the variable gain element 3 and then amplified by the amplifying means 4a. The amplifying means 4a changes the operating current and the output power by controlling the gate bias voltage by the control means 5d to amplify the input high-frequency signal. On the other hand, the signal amplified by the amplifying means 4a is output from the output terminal 2 while being matched by passing through the output matching circuit 7d. At this time, the signal passing through the output matching circuit 7d passes through the three-terminal circuit 9b, but the switching between the three-terminal circuit 9b and the ground is performed by the switching of the switching means 6f under the control of the control means 5d. By connecting only the two-terminal circuit 8g and connecting a parallel circuit composed of the two-terminal circuit 8g and the two-terminal circuit 8h in the low output mode, it is possible to approach an appropriate load even if the output power changes.

【0037】このように、第4の実施の形態の電力増幅
装置では、出力電力に合わせて適切な負荷に切り換える
ことにより、消費電力を削減することができる。また、
出力信号が切換手段を直接通過しない上、高出力モード
時には対地電流が切換手段を通過しないため、第3の実
施の形態と比較して損失が少なく、さらに消費電力を削
減することができる。なお、本発明の第4の実施の形態
では、2端子出力整合回路を2種類から選択して切り換
える場合について説明したが、3種類以上の2端子出力
整合回路から選択して切り換えるようにしても同様の効
果を有し、切換種類数が多いほど消費電流の削減効果は
大きくなる。
As described above, in the power amplifying device according to the fourth embodiment, the power consumption can be reduced by switching to an appropriate load in accordance with the output power. Also,
Since the output signal does not directly pass through the switching means and the ground current does not pass through the switching means in the high output mode, the loss is smaller and the power consumption can be further reduced as compared with the third embodiment. In the fourth embodiment of the present invention, a case has been described in which the two-terminal output matching circuit is selected from two types and switched, but it is also possible to select and switch from three or more types of two-terminal output matching circuits. The same effect is obtained, and the effect of reducing current consumption increases as the number of types of switching increases.

【0038】(第5の実施の形態)次に、図10を参照
して、本発明の第5の実施の形態における電力増幅装置
の構成を説明する。図10において、本発明の第5の実
施の形態の電力増幅装置は、利得可変素子3、増幅手段
4a及び出力整合回路7eのインピーダンス可変手段と
してのインピーダンス可変素子10を制御する制御手段
5eを有し、出力整合回路7eはダイオードやトランジ
スタ等の能動素子を含む回路で構成されたインピーダン
ス可変素子10からなり、インピーダンス可変素子10
は能動素子のバイアス条件の変更等により回路のインピ
ーダンスを変更可能にしたものである。その他の構成要
素は、図1に示す第1の実施の形態における電力増幅装
置の場合と同様である。
(Fifth Embodiment) Next, a configuration of a power amplifying device according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 10, the power amplifying apparatus according to the fifth embodiment of the present invention has a variable gain element 3, an amplifying means 4a, and a control means 5e for controlling an impedance variable element 10 as an impedance variable means of the output matching circuit 7e. The output matching circuit 7e is composed of a variable impedance element 10 composed of a circuit including active elements such as diodes and transistors.
Is a circuit in which the impedance of the circuit can be changed by changing the bias condition of the active element. Other components are the same as those of the power amplifying device according to the first embodiment shown in FIG.

【0039】次に、図10を参照して、本発明の第5の
実施の形態における電力増幅装置の動作を説明する。上
記のように構成された電力増幅装置において、入力端子
1より入力された信号を利得可変素子3で利得調整した
後、増幅手段4aで増幅する。増幅手段4aは、制御手
段5eによりそのゲートバイアス電圧を制御することに
より動作電流及び出力電力を変化して入力した高周波信
号を増幅する。一方、増幅手段4aにより増幅された信
号は、出力整合回路7eを通過することによって整合が
保たれ出力端子2から出力される。その際、出力整合回
路7eを通過する信号はインピーダンス可変素子10を
通過するが、制御手段5eによる制御でインピーダンス
可変素子10のインピーダンスを変化させ、出力電力が
変化しても適切な負荷に近付けることができる。
Next, the operation of the power amplifying device according to the fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the power amplifying device configured as described above, the signal input from the input terminal 1 is gain-adjusted by the variable gain element 3 and then amplified by the amplifying means 4a. The amplification unit 4a changes the operating current and the output power by controlling the gate bias voltage by the control unit 5e, and amplifies the input high-frequency signal. On the other hand, the signal amplified by the amplifying means 4a is output from the output terminal 2 while being matched by passing through the output matching circuit 7e. At this time, the signal passing through the output matching circuit 7e passes through the variable impedance element 10, but the impedance of the variable impedance element 10 is changed under the control of the control means 5e so that even if the output power changes, it approaches an appropriate load. Can be.

【0040】このように、第5の実施の形態の電力増幅
装置では、出力電力に合わせて適切な負荷に切り換える
ことにより、消費電力を削減することができる。また、
切換手段が存在しないため、さらに消費電力を削減する
ことができる。その上、インピーダンス可変素子を用い
ることにより出力整合回路の部品点数を削減することが
できる。
As described above, in the power amplifying device of the fifth embodiment, power consumption can be reduced by switching to an appropriate load in accordance with the output power. Also,
Since there is no switching means, power consumption can be further reduced. In addition, the number of components of the output matching circuit can be reduced by using the variable impedance element.

【0041】(第6の実施の形態)次に、図11を参照
して、本発明の第6の実施の形態における電力増幅装置
の構成を説明する。図11において、本発明の第6の実
施の形態の電力増幅装置は、利得可変素子3、増幅手段
4a及び出力整合回路7fの可変電圧源11aを制御す
る制御手段5fを有し、出力整合回路7fは、増幅手段
4aからの信号を整合して出力端子2に接続する3端子
回路9cと、3端子回路9cとグランドとの間に設けら
れたバラクタダイオード13と、バラクタダイオード1
3に接続され制御手段5fの制御により出力電圧を調整
する可変電圧源11aとから構成される。その他の構成
要素は、図1に示す第1の実施の形態における電力増幅
装置の場合と同様である。
(Sixth Embodiment) Next, a configuration of a power amplifying device according to a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 11, the power amplifying apparatus according to the sixth embodiment of the present invention includes a variable gain element 3, an amplifying means 4a, and a control means 5f for controlling a variable voltage source 11a of an output matching circuit 7f. 7f is a three-terminal circuit 9c for matching the signal from the amplifying means 4a and connecting to the output terminal 2, a varactor diode 13 provided between the three-terminal circuit 9c and the ground, and a varactor diode 1c.
3 and a variable voltage source 11a for adjusting the output voltage under the control of the control means 5f. Other components are the same as those of the power amplifying device according to the first embodiment shown in FIG.

【0042】次に、図11を参照して、本発明の第6の
実施の形態における電力増幅装置の動作を説明する。上
記のように構成された電力増幅装置において、入力端子
1より入力された信号を利得可変素子3で利得調整した
後、増幅手段4aで増幅する。増幅手段4aは、制御手
段5fによりそのゲートバイアス電圧を制御することに
より動作電流及び出力電力を変化して入力した高周波信
号を増幅する。一方、増幅手段4aにより増幅された信
号は、出力整合回路7fを通過することによって整合が
保たれ出力端子2から出力される。その際、増幅手段4
aから出力され出力整合回路7fを通過する信号は3端
子回路9cを通過するが、制御手段5fの制御により可
変電圧源11aの出力電圧を調整して、3端子回路9c
とグランドとの間に設けられたバラクタダイオード13
の容量を変化させることにより、出力整合回路7fの負
荷を変化させ、出力電力が変化しても適切な負荷に近付
けることができる。
Next, an operation of the power amplifying device according to the sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the power amplifying device configured as described above, the signal input from the input terminal 1 is gain-adjusted by the variable gain element 3 and then amplified by the amplifying means 4a. The amplification unit 4a changes the operating current and the output power by controlling the gate bias voltage by the control unit 5f, and amplifies the input high-frequency signal. On the other hand, the signal amplified by the amplifying means 4a is output from the output terminal 2 while being matched by passing through the output matching circuit 7f. At this time, the amplification means 4
a, which passes through the output matching circuit 7f, passes through the three-terminal circuit 9c. However, the output voltage of the variable voltage source 11a is adjusted by the control of the control means 5f, and the three-terminal circuit 9c
Varactor diode 13 provided between
, The load of the output matching circuit 7f can be changed, and even if the output power changes, the load can be approximated to an appropriate load.

【0043】このように、第6の実施の形態の電力増幅
装置では、出力電力に合わせて適切な負荷に変化させる
ことにより、消費電力を削減することができる。また、
切換手段が存在しないため、さらに消費電力を削減する
ことができる。その上、バラクタダイオードを用いるこ
とにより回路を簡単な構成とすることができる。
As described above, in the power amplifying device according to the sixth embodiment, the power consumption can be reduced by changing the load to an appropriate load according to the output power. Also,
Since there is no switching means, power consumption can be further reduced. In addition, the circuit can be simplified by using a varactor diode.

【0044】(第7の実施の形態)次に、図12を参照
して、本発明の第7の実施の形態における電力増幅装置
の構成を説明する。図12において、本発明の第7の実
施の形態の電力増幅装置は、利得可変素子3、増幅手段
4a及び出力整合回路7gの可変電流源12を制御する
制御手段5gを有し、出力整合回路7gは、増幅手段4
aからの信号を整合して出力端子2に接続する3端子回
路9dと、3端子回路9dとグランドとの間に設けられ
たPINダイオード14と、PINダイオード14に接
続され制御手段5gの制御により出力電流を調整する可
変電流源12とから構成される。その他の構成要素は、
図1に示す第1の実施の形態における電力増幅装置の場
合と同様である。
(Seventh Embodiment) Next, a configuration of a power amplifying device according to a seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 12, the power amplifying device according to the seventh embodiment of the present invention includes a variable gain element 3, amplifying means 4a, and a control means 5g for controlling the variable current source 12 of the output matching circuit 7g. 7 g is amplifying means 4
a three-terminal circuit 9d for matching the signal from a and connecting to the output terminal 2, a PIN diode 14 provided between the three-terminal circuit 9d and the ground, and a control means 5g connected to the PIN diode 14 and controlled by the control means 5g. And a variable current source 12 for adjusting the output current. Other components are
This is the same as the case of the power amplifying device according to the first embodiment shown in FIG.

【0045】次に、図12を参照して、本発明の第7の
実施の形態における電力増幅装置の動作を説明する。上
記のように構成された電力増幅装置において、入力端子
1より入力された信号を利得可変素子3で利得調整した
後、増幅手段4aで増幅する。増幅手段4aは、制御手
段5gによりそのゲートバイアス電圧を制御することに
より動作電流及び出力電力を変化して入力した高周波信
号を増幅する。一方、増幅手段4aにより増幅された信
号は、出力整合回路7gを通過することによって整合が
保たれ出力端子2から出力される。その際、増幅手段4
aから出力され出力整合回路7gを通過する信号は3端
子回路9dを通過するが、制御手段5gの制御により可
変電流源12の出力電流を調整して、3端子回路9dと
グランドとの間に設けられたPINダイオード14の抵
抗値を変化させることにより、出力整合回路7gの負荷
を変化させ、出力電力が変化しても適切な負荷に近付け
ることができる。
Next, the operation of the power amplifying device according to the seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the power amplifying device configured as described above, the signal input from the input terminal 1 is gain-adjusted by the variable gain element 3 and then amplified by the amplifying means 4a. The amplifying unit 4a changes the operating current and the output power by controlling the gate bias voltage by the control unit 5g, and amplifies the input high-frequency signal. On the other hand, the signal amplified by the amplifying means 4a is output from the output terminal 2 while being matched by passing through the output matching circuit 7g. At this time, the amplification means 4
The signal output from the output matching circuit 7g and passing through the output matching circuit 7g passes through the three-terminal circuit 9d, but the output current of the variable current source 12 is adjusted by the control of the control means 5g to connect the three-terminal circuit 9d with the ground. By changing the resistance value of the provided PIN diode 14, the load of the output matching circuit 7g can be changed, and even if the output power changes, the load can be made closer to an appropriate load.

【0046】このように、第7の実施の形態の電力増幅
装置では、出力電力に合わせて適切な負荷に変化させる
ことにより、消費電力を削減することができる。また、
切換手段が存在しないため、さらに消費電力を削減する
ことができる。その上、PINダイオードを用いること
により回路を簡単な構成とすることができる。
As described above, in the power amplifying device of the seventh embodiment, the power consumption can be reduced by changing the load to an appropriate load according to the output power. Also,
Since there is no switching means, power consumption can be further reduced. In addition, the circuit can be simplified by using a PIN diode.

【0047】(第8の実施の形態)次に、図13を参照
して、本発明の第8の実施の形態における電力増幅装置
の構成を説明する。図13において、本発明の第8の実
施の形態の電力増幅装置は、利得可変素子3、可変電圧
源11b及び出力整合回路7eのインピーダンス可変素
子10を制御する制御手段5hと、可変電圧源11bの
制御により利得可変素子3からの信号を増幅する増幅手
段4aとを有し、出力整合回路7eは、ダイオードやト
ランジスタ等の能動素子を含む回路で構成されたインピ
ーダンス可変素子10からなり、インピーダンス可変素
子10は、能動素子のバイアス条件の変更等により回路
のインピーダンスを変更可能にしたものである。その他
の構成要素は、図10に示す第5の実施の形態における
電力増幅装置の場合と同様である。
(Eighth Embodiment) Next, a configuration of a power amplifying apparatus according to an eighth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 13, a power amplifying device according to an eighth embodiment of the present invention includes a variable gain source 3, a variable voltage source 11b, a control unit 5h for controlling the variable impedance source 10 of the output matching circuit 7e, and a variable voltage source 11b. Amplifying means 4a for amplifying the signal from the variable gain element 3 under the control of the above. The output matching circuit 7e comprises a variable impedance element 10 constituted by a circuit including an active element such as a diode or a transistor. The element 10 enables the impedance of the circuit to be changed by changing the bias condition of the active element. Other components are the same as those of the power amplifying device according to the fifth embodiment shown in FIG.

【0048】次に、図13を参照して、本発明の第8の
実施の形態における電力増幅装置の動作を説明する。上
記のように構成された電力増幅装置において、入力端子
1より入力された信号を利得可変素子3で利得調整した
後、増幅手段4aで増幅する。増幅手段4aは、制御手
段5hの制御により可変電圧源11bから供給されるゲ
ートバイアス電圧の制御により動作電流及び出力電力を
連続的に変化して入力した高周波信号を増幅する。一
方、増幅手段4aにより増幅された信号は、出力整合回
路7eを通過することによって整合が保たれ出力端子2
から出力される。その際、増幅手段4aから出力され出
力整合回路7eを通過する信号はインピーダンス可変素
子10を通過するが、制御手段5hの制御によりインピ
ーダンス可変素子10の負荷を変化させ、出力電力が変
化しても適切な負荷に近付けることができる。
Next, the operation of the power amplifying device according to the eighth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the power amplifying device configured as described above, the signal input from the input terminal 1 is gain-adjusted by the variable gain element 3 and then amplified by the amplifying means 4a. The amplifier 4a amplifies the input high-frequency signal by continuously changing the operating current and the output power under the control of the gate bias voltage supplied from the variable voltage source 11b under the control of the controller 5h. On the other hand, the signal amplified by the amplifying means 4a passes through the output matching circuit 7e so that the signal is
Output from At this time, the signal output from the amplifying means 4a and passing through the output matching circuit 7e passes through the variable impedance element 10. However, even if the load of the variable impedance element 10 is changed under the control of the control means 5h, the output power changes. Appropriate load can be approached.

【0049】このように、第8の実施の形態の電力増幅
装置では、出力電力に合わせて適切な負荷に変化させる
ことにより、消費電力を削減することができる。また、
切換手段が存在しない上、出力レベルを連続的に変化で
きるため、さらに消費電力を削減することができる。そ
の上、インピーダンス可変素子を用いることにより出力
整合回路の部品点数を削減することができる。
As described above, in the power amplifying device according to the eighth embodiment, the power consumption can be reduced by changing the load to an appropriate load according to the output power. Also,
Since there is no switching means and the output level can be changed continuously, power consumption can be further reduced. In addition, the number of components of the output matching circuit can be reduced by using the variable impedance element.

【0050】(第9の実施の形態)次に、図14を参照
して、本発明の第9の実施の形態における電力増幅装置
の構成を説明する。図14において、本発明の第9の実
施の形態の電力増幅装置は、増幅手段4b及び出力整合
回路7eのインピーダンス可変素子10を制御する制御
手段5iと、制御手段5iの制御により入力端子1から
入力した信号を増幅する増幅手段4bとを有し、出力整
合回路7eはダイオードやトランジスタ等の能動素子を
含む回路で構成されたインピーダンス可変素子10から
構成される。その他の構成要素は、図10に示す第5の
実施の形態における電力増幅装置の場合と同様である。
(Ninth Embodiment) Next, a configuration of a power amplifying device according to a ninth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 14, the power amplifying device according to the ninth embodiment of the present invention includes a control unit 5i for controlling the amplifying unit 4b and the variable impedance element 10 of the output matching circuit 7e, and a control unit 5i for controlling the input terminal 1 Amplifying means 4b for amplifying the input signal; and the output matching circuit 7e is composed of an impedance variable element 10 composed of a circuit including an active element such as a diode or a transistor. Other components are the same as those of the power amplifying device according to the fifth embodiment shown in FIG.

【0051】次に、図14を参照して、本発明の第9の
実施の形態における電力増幅装置の動作を説明する。上
記のように構成された電力増幅装置において、入力端子
1より入力された信号を増幅手段4bで増幅する。増幅
手段4bは、制御手段5iによりそのゲートバイアス電
圧を制御することにより動作電流及び利得、出力電力を
変化して入力した高周波信号を増幅する。一方、増幅手
段4bにより増幅された信号は、出力整合回路7eを通
過することによって整合が保たれ出力端子2から出力さ
れる。その際、増幅手段4bから出力され出力整合回路
7eを通過する信号はインピーダンス可変素子10を通
過するが、制御手段5iの制御によりインピーダンス可
変素子10の負荷を変化させ、出力電力が変化しても適
切な負荷に近付けることができる。
Next, the operation of the power amplifying device according to the ninth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the power amplifier configured as described above, the signal input from the input terminal 1 is amplified by the amplifier 4b. The amplifying unit 4b changes the operating current, gain, and output power by controlling the gate bias voltage by the control unit 5i to amplify the input high-frequency signal. On the other hand, the signal amplified by the amplifying means 4b is output from the output terminal 2 while being matched by passing through the output matching circuit 7e. At this time, the signal output from the amplifying unit 4b and passing through the output matching circuit 7e passes through the variable impedance element 10. However, even if the load of the variable impedance element 10 is changed by the control of the control unit 5i, the output power changes. Appropriate load can be approached.

【0052】次に、図15を参照して、本発明の第9の
実施の形態で用いる増幅手段4bの特性例について説明
する。図15は、増幅手段4bの動作電流と利得の関係
を表したものである。図15によると、動作電流を小さ
くすると利得が小さくなることが分かる。この特性によ
り、第9の実施の形態では、動作電流を制御することに
より、利得可変素子を用いずに出力電力を変化させるこ
とができる。
Next, with reference to FIG. 15, an example of the characteristics of the amplifying means 4b used in the ninth embodiment of the present invention will be described. FIG. 15 shows the relationship between the operating current and the gain of the amplification means 4b. According to FIG. 15, it can be seen that the gain decreases as the operating current decreases. Due to this characteristic, in the ninth embodiment, the output power can be changed without using a variable gain element by controlling the operating current.

【0053】このように、第9の実施の形態の電力増幅
装置では、出力電力に合わせて適切な負荷に変化させる
ことにより、消費電力を削減することができる。また、
切換手段が存在しないため、さらに消費電力を削減する
ことができる。その上、利得可変素子を用いずに出力電
力を変化させることができるだけでなく、インピーダン
ス可変素子を用いることにより出力整合回路の部品点数
を削減することができる。
As described above, in the power amplifying device according to the ninth embodiment, the power consumption can be reduced by changing the load to an appropriate load according to the output power. Also,
Since there is no switching means, power consumption can be further reduced. In addition, not only the output power can be changed without using the variable gain element, but also the number of components of the output matching circuit can be reduced by using the variable impedance element.

【0054】(第10の実施の形態)次に、図16を参
照して、本発明の第10の実施の形態における電力増幅
装置の構成を説明する。図16において、本発明の第1
0の実施の形態の電力増幅装置は、増幅手段4b及び出
力整合回路7eのインピーダンス可変素子10を制御す
る制御手段5jと、出力端子2の出力信号レベルを検出
する出力信号レベル検出手段としての出力信号レベル検
出素子15とを備えて構成される。その他の構成要素
は、図14に示す第9の実施の形態における電力増幅装
置の場合と同様である。
(Tenth Embodiment) Next, a configuration of a power amplifying device according to a tenth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 16, the first embodiment of the present invention is shown.
The power amplifying apparatus according to the first embodiment has a control means 5j for controlling the amplifying means 4b and the variable impedance element 10 of the output matching circuit 7e, and an output as an output signal level detecting means for detecting the output signal level of the output terminal 2. And a signal level detection element 15. The other components are the same as those of the power amplifier according to the ninth embodiment shown in FIG.

【0055】次に、図16を参照して、本発明の第10
の実施の形態における電力増幅装置の動作を説明する。
上記のように構成された電力増幅装置において、入力端
子1より入力された信号を増幅手段4bで増幅する。増
幅手段4bは、制御手段5jによりそのゲートバイアス
電圧が制御され、動作電流及び利得、出力電力を変化し
て入力した高周波信号を増幅する。一方、増幅手段4b
により増幅された信号は、出力整合回路7eを通過する
ことによって整合が保たれ出力端子2から出力される。
その際、出力信号レベル検出素子15は、出力端子2の
出力信号レベルを検出して制御手段5jに供給する。制
御手段5jは、出力信号レベル検出素子15で検出した
出力信号レベルをもとに、増幅手段4bのゲートバイア
ス電圧及びインピーダンス可変素子10の負荷を制御す
る。また、増幅手段4bから出力され出力整合回路7e
を通過する信号はインピーダンス可変素子10を通過す
るが、制御手段5jよる制御によりインピーダンス可変
素子10の負荷を変化させ、出力電力が変化しても適切
な負荷に近付けることができる。
Next, referring to FIG. 16, a tenth embodiment of the present invention will be described.
The operation of the power amplifying device according to the embodiment will be described.
In the power amplifier configured as described above, the signal input from the input terminal 1 is amplified by the amplifier 4b. The amplifying unit 4b, whose gate bias voltage is controlled by the control unit 5j, changes the operating current, gain, and output power to amplify the input high-frequency signal. On the other hand, amplifying means 4b
The signal amplified by is output from the output terminal 2 while maintaining the matching by passing through the output matching circuit 7e.
At this time, the output signal level detecting element 15 detects the output signal level of the output terminal 2 and supplies it to the control means 5j. The control means 5j controls the gate bias voltage of the amplifying means 4b and the load of the variable impedance element 10 based on the output signal level detected by the output signal level detection element 15. The output matching circuit 7e output from the amplifying means 4b
The signal passing through the variable impedance element 10 passes through the variable impedance element 10, but the load of the variable impedance element 10 can be changed under the control of the control means 5j, so that the load can be brought close to an appropriate load even if the output power changes.

【0056】このように、第10の実施の形態の電力増
幅装置では、出力信号レベルを検出し、それにもとづい
て出力負荷を制御できるため、増幅手段4bの負荷条件
を出力電力に合わせて最適化することができ、消費電力
をさらに削減することができる。
As described above, in the power amplifying apparatus of the tenth embodiment, the output load can be controlled based on the output signal level, and the load condition of the amplifying means 4b can be optimized according to the output power. Power consumption can be further reduced.

【0057】(第11の実施の形態)次に、図17を参
照して、本発明の第11の実施の形態における電力増幅
装置の構成を説明する。図17において、本発明の第1
1の実施の形態の電力増幅装置は、増幅手段4b及び出
力整合回路7eのインピーダンス可変素子10を制御す
る制御手段5kと、信号を送受信するデュプレクサ18
と、デュプレクサ18に接続されたアンテナ19と、デ
ュプレクサ18に接続され受信した信号の信号レベルを
検出する受信信号レベル検出手段としての受信信号レベ
ル検出素子17を含む受信手段としての受信回路16と
から構成される。その他の構成要素は、図14に示す第
9の実施の形態における電力増幅装置の場合と同様であ
る。
(Eleventh Embodiment) Next, a configuration of a power amplifying device according to an eleventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 17, the first embodiment of the present invention is shown.
The power amplifying apparatus according to the first embodiment includes a control unit 5k for controlling the variable impedance element 10 of the amplifying unit 4b and the output matching circuit 7e, and a duplexer 18 for transmitting and receiving signals.
And an antenna 19 connected to the duplexer 18 and a receiving circuit 16 as a receiving means including a received signal level detecting element 17 as a received signal level detecting means connected to the duplexer 18 and detecting a signal level of a received signal. Be composed. The other components are the same as those of the power amplifier according to the ninth embodiment shown in FIG.

【0058】次に、図17を参照して、本発明の第11
の実施の形態における電力増幅装置の動作を説明する。
上記のように構成された電力増幅装置において、入力端
子1より入力された信号を増幅手段4bで増幅する。増
幅手段4bは、制御手段5kによりそのゲートバイアス
電圧を制御することにより動作電流及び利得、出力電力
を変化して入力した高周波信号を増幅する。一方、増幅
手段4bにより増幅された信号は、出力整合回路7eを
通過することによって整合が保たれ、デュプレクサ18
を介してアンテナ19から送信される。
Next, referring to FIG. 17, an eleventh embodiment of the present invention will be described.
The operation of the power amplifying device according to the embodiment will be described.
In the power amplifier configured as described above, the signal input from the input terminal 1 is amplified by the amplifier 4b. The amplifying unit 4b changes the operating current, gain, and output power by controlling the gate bias voltage by the control unit 5k, and amplifies the input high-frequency signal. On the other hand, the signal amplified by the amplifying means 4b is kept matched by passing through the output matching circuit 7e, and the duplexer 18
Is transmitted from the antenna 19 via the.

【0059】また、アンテナ19により受信信号が受信
され、デュプレクサ18を通じて受信回路16に供給さ
れる。受信信号レベル検出素子17は、受信回路16に
入力した受信信号レベルを検出し、検出した受信信号レ
ベルを制御手段5kに供給する。制御手段5kは、受信
信号レベル検出素子17で検出された受信信号レベルを
もとに、増幅手段4bのゲートバイアス電圧及びインピ
ーダンス可変素子10の負荷を制御する。また、出力整
合回路7eを通過する信号はインピーダンス可変素子1
0を通過するが、制御手段5kの制御によりインピーダ
ンス可変素子10の負荷を変化させて、出力電力が変化
しても適切な負荷に近付けることができる。
A received signal is received by the antenna 19 and supplied to the receiving circuit 16 through the duplexer 18. The reception signal level detection element 17 detects the reception signal level input to the reception circuit 16, and supplies the detected reception signal level to the control unit 5k. The control unit 5k controls the gate bias voltage of the amplifying unit 4b and the load of the variable impedance element 10 based on the reception signal level detected by the reception signal level detection element 17. Also, the signal passing through the output matching circuit 7e is
0, but the load of the variable impedance element 10 is changed under the control of the control means 5k, so that even if the output power changes, an appropriate load can be approached.

【0060】このように、第11の実施の形態の送受信
装置では、受信信号レベルから所要の送信レベルを求
め、それにもとづいて増幅素子の利得を決定することが
できるため、必要最小限の出力で送信することができ、
消費電力をさらに削減することができる。また、上記以
外の送信装置、携帯用無線電話機、無線情報通信装置及
び無線通信基地局についても、本発明の実施の形態にお
ける電力増幅装置を適用することができ、消費電力の削
減により小型化を図ることができる。
As described above, in the transmission / reception apparatus according to the eleventh embodiment, the required transmission level can be obtained from the received signal level, and the gain of the amplifying element can be determined based on the required transmission level. Can be sent,
Power consumption can be further reduced. Further, the power amplifying device according to the embodiment of the present invention can be applied to a transmitting device, a portable wireless telephone, a wireless information communication device, and a wireless communication base station other than those described above. Can be planned.

【0061】[0061]

【発明の効果】本発明における電力増幅装置は、上記の
ように構成され、出力を変化させた場合でも、増幅手段
の出力を変化させ、出力整合回路を切り換えて最適な負
荷に保ち増幅手段の性能を保持しながら、消費電力を削
減することができる。
The power amplifying apparatus according to the present invention is configured as described above, and even when the output is changed, the output of the amplifying means is changed, and the output matching circuit is switched to maintain the optimum load to maintain the optimum load. Power consumption can be reduced while maintaining performance.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態における電力増幅装
置の構成を示すブロック図、
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a power amplification device according to a first embodiment of the present invention;

【図2】電力増幅装置の高出力モード時における負荷変
動特性を示すグラフ図、
FIG. 2 is a graph showing load fluctuation characteristics in a high-power mode of the power amplifier.

【図3】従来の電力増幅装置の低出力モード時における
負荷変動特性を示すグラフ図、
FIG. 3 is a graph showing load fluctuation characteristics in a low power mode of a conventional power amplifier.

【図4】本発明の第1の実施の形態の電力増幅装置の低
出力モード時における負荷変動特性を示すグラフ図、
FIG. 4 is a graph showing load fluctuation characteristics in a low output mode of the power amplifier according to the first embodiment of the present invention;

【図5】本発明の第1の実施の形態の電力増幅装置のO
IP3とIM3との関係を表すグラフ図、
FIG. 5 is a diagram illustrating an O of the power amplifying device according to the first embodiment of the present invention.
A graph showing the relationship between IP3 and IM3.

【図6】本発明の第1の実施の形態における電力増幅装
置の電流削減効果を示す図、
FIG. 6 is a diagram showing a current reduction effect of the power amplification device according to the first embodiment of the present invention;

【図7】本発明の第2の実施の形態における電力増幅装
置の構成を示すブロック図、
FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration of a power amplification device according to a second embodiment of the present invention;

【図8】本発明の第3の実施の形態における電力増幅装
置の構成を示すブロック図、
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a power amplification device according to a third embodiment of the present invention;

【図9】本発明の第4の実施の形態における電力増幅装
置の構成を示すブロック図、
FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration of a power amplification device according to a fourth embodiment of the present invention;

【図10】本発明の第5の実施の形態における電力増幅
装置の構成を示すブロック図、
FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of a power amplification device according to a fifth embodiment of the present invention;

【図11】本発明の第6の実施の形態における電力増幅
装置の構成を示すブロック図、
FIG. 11 is a block diagram showing a configuration of a power amplification device according to a sixth embodiment of the present invention;

【図12】本発明の第7の実施の形態における電力増幅
装置の構成を示すブロック図、
FIG. 12 is a block diagram showing a configuration of a power amplification device according to a seventh embodiment of the present invention;

【図13】本発明の第8の実施の形態における電力増幅
装置の構成を示すブロック図、
FIG. 13 is a block diagram showing a configuration of a power amplification device according to an eighth embodiment of the present invention;

【図14】本発明の第9の実施の形態における電力増幅
装置の構成を示すブロック図、
FIG. 14 is a block diagram showing a configuration of a power amplification device according to a ninth embodiment of the present invention;

【図15】本発明の第9の実施の形態における電力増幅
装置の特性例を示すグラフ図、
FIG. 15 is a graph showing a characteristic example of the power amplifier according to the ninth embodiment of the present invention;

【図16】本発明の第10の実施の形態における電力増
幅装置の構成を示すブロック図、
FIG. 16 is a block diagram showing a configuration of a power amplification device according to a tenth embodiment of the present invention;

【図17】本発明の第11の実施の形態における電力増
幅装置の構成を示すブロック図、
FIG. 17 is a block diagram showing a configuration of a power amplification device according to an eleventh embodiment of the present invention;

【図18】従来例における電力増幅装置の構成を示すブ
ロック図。
FIG. 18 is a block diagram showing a configuration of a power amplification device in a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 入力端子 2 出力端子 3 利得可変素子 4a、4b 増幅手段 5、5a、5b、5c、5d、5e、5f、5g、5
h、5i、5j、5k制御手段 6a、6b、6c、6d、6e、6f 切換手段 7、7a、7b、7c、7d、7e、7f、7g 出力
整合回路 8a、8b、8c、8d、8e、8f、8g、8h 2
端子回路 9a、9b、9c、9d、3端子回路 10 インピーダンス可変素子 11a、11b 可変電圧源 12 可変電流源 13 バラクタダイオード 14 PINダイオード 15 出力信号レベル検出素子 16 受信回路 17 受信信号レベル検出素子 18 デュプレクサ 19 アンテナ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Input terminal 2 Output terminal 3 Variable gain element 4a, 4b Amplification means 5, 5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f, 5g, 5
h, 5i, 5j, 5k control means 6a, 6b, 6c, 6d, 6e, 6f switching means 7, 7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f, 7g output matching circuits 8a, 8b, 8c, 8d, 8e, 8f, 8g, 8h 2
Terminal circuit 9a, 9b, 9c, 9d, 3 terminal circuit 10 Impedance variable element 11a, 11b Variable voltage source 12 Variable current source 13 Varactor diode 14 PIN diode 15 Output signal level detecting element 16 Receiving circuit 17 Received signal level detecting element 18 Duplexer 19 Antenna

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹内 昭孝 石川県金沢市彦三町二丁目1番45号 株式 会社松下通信金沢研究所内 (72)発明者 宇井 孝 神奈川県横浜市港北区綱島東四丁目3番1 号 松下通信工業株式会社内 Fターム(参考) 5J091 AA01 AA41 AA53 CA36 CA75 FA18 HA19 KA00 KA07 KA11 KA29 SA14 TA01 TA02 5J092 AA01 AA41 AA53 CA36 CA75 FA18 HA19 KA00 KA07 KA11 KA29 SA14 TA01 TA02 5J100 AA02 AA26 BA01 BB00 BC06 CA11 DA06 EA02 FA01  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Akitaka Takeuchi 2-1-1, Hikosancho, Kanazawa-shi, Ishikawa Prefecture Inside Matsushita Communication Kanazawa Research Institute Co., Ltd. No.3-1, Matsushita Communication Industrial Co., Ltd. F-term (reference) 5J091 AA01 AA41 AA53 CA36 CA75 FA18 HA19 KA00 KA07 KA11 KA29 SA14 TA01 TA02 5J092 AA01 AA41 AA53 CA36 CA75 FA18 HA19 KA00 KA07 KA11 A01 TA01 BB00 BC06 CA11 DA06 EA02 FA01

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】利得可変手段で利得調整された高周波入力
信号を増幅する増幅手段と、並列に配置され前記増幅手
段の出力を整合して出力する複数の出力整合手段と、前
記複数の出力整合手段のいずれかを選択して前記増幅手
段に接続する切換手段と、前記利得可変手段の利得を制
御する信号と前記増幅手段の動作電流を制御する信号と
前記切換手段の切替えを制御する信号とを出力する制御
手段とを備えることを特徴とする電力増幅装置。
Amplifying means for amplifying a high-frequency input signal whose gain has been adjusted by a gain varying means; a plurality of output matching means arranged in parallel for matching and outputting an output of said amplifying means; and a plurality of output matching means. Switching means for selecting any of the means and connecting to the amplifying means, a signal for controlling a gain of the gain variable means, a signal for controlling an operating current of the amplifying means, and a signal for controlling switching of the switching means. And a control means for outputting a signal.
【請求項2】利得可変手段で利得調整された高周波入力
信号を増幅する増幅手段と、並列に配置され前記増幅手
段の出力を整合して出力する第1及び第2の出力整合手
段と、前記第1及び第2の出力整合手段の1つの前記増
幅手段に対する接続をオン/オフする切換手段と、前記
利得可変手段の利得を制御する信号と前記増幅手段の動
作電流を制御する信号と前記切換手段の動作を制御する
信号とを出力する制御手段とを備えることを特徴とする
電力増幅装置。
Amplifying means for amplifying the high-frequency input signal whose gain has been adjusted by the gain varying means; first and second output matching means arranged in parallel for matching and outputting the outputs of said amplifying means; Switching means for turning on / off the connection of one of the first and second output matching means to one of the amplifying means; a signal for controlling a gain of the gain varying means; a signal for controlling an operating current of the amplifying means; And a control means for outputting a signal for controlling the operation of the means.
【請求項3】利得可変手段で利得調整された高周波入力
信号を増幅する増幅手段と、前記増幅手段の出力を整合
して出力する3端子出力整合手段と、前記3端子出力整
合手段とグランドとの間に並列に配置された複数の出力
整合手段と、前記複数の出力整合手段のいずれかを選択
して前記3端子出力整合手段に接続する切換手段と、前
記利得可変手段の利得を制御する信号と前記増幅手段の
動作電流を制御する信号と前記切換手段の切替えを制御
する信号とを出力する制御手段とを備えることを特徴と
する電力増幅装置。
3. Amplifying means for amplifying the high-frequency input signal whose gain has been adjusted by the gain varying means, three-terminal output matching means for matching and outputting the output of the amplifying means, and three-terminal output matching means and ground. A plurality of output matching means disposed in parallel between the plurality of output matching means, a switching means for selecting one of the plurality of output matching means and connecting to the three-terminal output matching means, and controlling a gain of the gain variable means. A power amplification device comprising: a control unit that outputs a signal, a signal for controlling an operation current of the amplification unit, and a signal for controlling switching of the switching unit.
【請求項4】利得可変手段で利得調整された高周波入力
信号を増幅する増幅手段と、前記増幅手段の出力を整合
して出力する3端子出力整合手段と、前記3端子出力整
合手段とグランドとの間に並列に配置された第1及び第
2の出力整合手段と、前記第1及び第2の出力整合手段
の1つの前記3端子出力整合手段に対する接続をオン/
オフする切換手段と、前記利得可変手段の利得を制御す
る信号と前記増幅手段の動作電流を制御する信号と前記
切換手段の切替えを制御する信号とを出力する制御手段
とを備えることを特徴とする電力増幅装置。
4. Amplifying means for amplifying the high-frequency input signal whose gain has been adjusted by the gain varying means, three-terminal output matching means for matching and outputting the output of the amplifying means, and three-terminal output matching means and ground. And turning on / off the connection of the first and second output matching means to one of the three-terminal output matching means.
Switching means for turning off, and a control means for outputting a signal for controlling a gain of the gain variable means, a signal for controlling an operating current of the amplifying means, and a signal for controlling switching of the switching means. Power amplifying device.
【請求項5】利得可変手段で利得調整された高周波入力
信号を増幅する増幅手段と、前記増幅手段の出力を整合
して出力するインピーダンス可変手段と、前記利得可変
手段の利得を制御する信号と前記増幅手段の動作電流を
制御する信号と前記インピーダンス可変手段のインピー
ダンスを変化させる制御信号とを出力する制御手段とを
備えることを特徴とする電力増幅装置。
5. An amplifying means for amplifying a high-frequency input signal whose gain has been adjusted by a gain varying means, an impedance varying means for matching and outputting an output of said amplifying means, and a signal for controlling a gain of said gain varying means. A power amplifying apparatus comprising: a control unit that outputs a signal for controlling an operation current of the amplifying unit and a control signal for changing an impedance of the impedance varying unit.
【請求項6】利得可変手段で利得調整された高周波入力
信号を増幅する増幅手段と、前記増幅手段の出力を整合
して出力する3端子出力整合手段と、前記3端子出力整
合手段とグランドとの間に配置されたバラクタダイオー
ドと、前記バラクタダイオードに加わる正方向の電圧を
変化させる可変電圧源と、前記利得可変手段の利得を制
御する信号と前記増幅手段の動作電流を制御する信号と
前記可変電圧源の出力電圧を制御する信号とを出力する
制御手段とを備えることを特徴とする電力増幅装置。
6. An amplifying means for amplifying the high-frequency input signal whose gain has been adjusted by the gain varying means, a three-terminal output matching means for matching and outputting the output of the amplifying means, and a three-terminal output matching means and a ground. A varactor diode disposed between the varactor diode, a variable voltage source for changing a positive voltage applied to the varactor diode, a signal for controlling a gain of the gain varying means, a signal for controlling an operating current of the amplifying means, and And a control means for outputting a signal for controlling an output voltage of the variable voltage source.
【請求項7】前記増幅手段に対し制御電圧を印加してそ
の動作電流を連続的に変化させる可変電圧源を備え、前
記制御手段は前記可変電圧源に対しその出力電圧を制御
する信号を出力するようにしたことを特徴とする請求項
1乃至6のいずれかに記載の電力増幅装置。
7. A variable voltage source for applying a control voltage to the amplifying means and continuously changing an operation current thereof, wherein the control means outputs a signal for controlling the output voltage to the variable voltage source. The power amplifying device according to any one of claims 1 to 6, wherein
【請求項8】前記増幅手段は消費電流の減少とともに利
得を減少する特性を有し、前記利得可変手段を用いずに
前記増幅手段により出力レベルを可変するようにしたこ
とを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載の電力
増幅装置。
8. The amplifier according to claim 1, wherein said amplifier has a characteristic of decreasing a gain with decreasing current consumption, and the output level is varied by said amplifier without using said gain varying means. 8. The power amplifying device according to any one of 1 to 7.
【請求項9】前記電力増幅装置の出力に出力信号レベル
検出手段を接続し、前記出力信号レベル検出手段により
検出された前記電力増幅装置の出力レベルを前記制御手
段に入力して負帰還制御するようにしたことを特徴とす
る請求項1乃至8のいずれかに記載の電力増幅装置。
9. An output signal level detecting means is connected to an output of the power amplifying apparatus, and an output level of the power amplifying apparatus detected by the output signal level detecting means is input to the control means to perform negative feedback control. The power amplifying device according to any one of claims 1 to 8, wherein the power amplifying device is configured as described above.
【請求項10】請求項1乃至9のいずれかに記載の電力
増幅装置を備えることを特徴とする送信装置。
10. A transmitting device comprising the power amplifying device according to claim 1.
【請求項11】請求項10に記載の送信装置を備え、受
信手段に外部から受信した信号の受信信号レベルを検出
する受信信号レベル検出手段を備え、前記受信信号レベ
ル検出手段により検出された受信信号レベルを前記制御
手段に入力して制御を行うようにしたことを特徴とする
無線送受信装置。
11. The receiving apparatus according to claim 10, further comprising: receiving means for detecting a receiving signal level of a signal received from the outside in said receiving means, wherein said receiving means detects said receiving signal level by said receiving signal level detecting means. A wireless transmission / reception device wherein a signal level is input to the control means to perform control.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2006006244A1 (en) * 2004-07-14 2008-04-24 三菱電機株式会社 High power amplifier
JP2008244723A (en) * 2007-03-27 2008-10-09 Kyocera Corp Radio device and amplification circuit
JP2008538869A (en) * 2005-04-04 2008-11-06 フリースケール セミコンダクター インコーポレイテッド Dynamic gain and phase compensation for power amplifier load switching
JP2008288769A (en) * 2007-05-16 2008-11-27 Panasonic Corp High frequency circuit, semiconductor device, and high frequency power amplifier

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