JP2001211090A - High frequency power amplifying circuit and portable telephone terminal using the same - Google Patents

High frequency power amplifying circuit and portable telephone terminal using the same

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JP2001211090A
JP2001211090A JP2000020266A JP2000020266A JP2001211090A JP 2001211090 A JP2001211090 A JP 2001211090A JP 2000020266 A JP2000020266 A JP 2000020266A JP 2000020266 A JP2000020266 A JP 2000020266A JP 2001211090 A JP2001211090 A JP 2001211090A
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frequency power
power amplifier
terminal
output terminal
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JP2000020266A
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Sadao Osada
貞雄 長田
Kunihiko Kanazawa
邦彦 金澤
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To generate maximum output power suitable and just enough for every plural operation mode, and suppress consumption power less when the maximum output power is low, and perform stable operation in each operation mode. SOLUTION: In the amplifying circuit and the telephone terminal, a signal input terminal 1 is connected to an input terminal of input matching circuits 11, 12 and those output terminals of the circuits 11, 12 are connected respectively to input terminals of high frequency power amplifiers 2, 3. An output terminal of the amplifier 2 is connected to one terminal of a semiconductor switch 4 through output matching circuits 7, 9 and a semiconductor switch 5 selecting the circuit 7 or 9. An output terminal of the amplifier 3 is connected to another terminal of the switch 4 through output matching circuits 8, 10 and a semiconductor switch 6 selecting the circuit 8 or 10, and one terminal of the switch 4 is connected to a signal output terminal 13.

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、半導体素子もしく
は半導体集積回路を用いた高周波電力増幅回路およびそ
れを用いた携帯電話端末に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high-frequency power amplifier circuit using a semiconductor element or a semiconductor integrated circuit and a portable telephone terminal using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】図4に、新しい移動体通信方式の一つで
ある衛星携帯電話サービスの通信系の模式図を示す。こ
の衛星携帯電話サービスの通信系は、例えば図4に示す
ように、衛星51と携帯電話端末52,53とで構成さ
れる。
2. Description of the Related Art FIG. 4 is a schematic diagram showing a communication system of a satellite portable telephone service which is one of new mobile communication systems. The communication system of this satellite mobile phone service is composed of a satellite 51 and mobile phone terminals 52 and 53, for example, as shown in FIG.

【0003】この衛星携帯電話サービスの通信系では、
携帯電話端末52と携帯電話端末53との間の通信が衛
星51を媒介として行われる。この際、例えば携帯電話
端末52と衛星51との間において、高出力の電力(約
5W)のやりとりが必要となる。他の移動体通信方式、
例えば、PDC方式の場合が約1Wであるのに対し、そ
の約5倍の送信電力が必要となり、携帯電話端末52,
53の出力電力増幅回路、つまり高周波電力増幅回路を
いかに構成するかが重要となる。
[0003] In the communication system of this satellite mobile phone service,
Communication between the mobile phone terminal 52 and the mobile phone terminal 53 is performed via the satellite 51. At this time, it is necessary to exchange high-output power (about 5 W) between the mobile phone terminal 52 and the satellite 51, for example. Other mobile communication systems,
For example, the transmission power of the PDC method is about 1 W, but the transmission power is about 5 times that of the PDC method.
It is important how to configure the 53 output power amplifier circuits, that is, the high frequency power amplifier circuits.

【0004】図5は携帯電話端末における無線部の概略
構成を示したブロック図である。図5において、無線部
35は、音声信号入力端42から音声信号を受けて衛星
への送信信号を生成する送信部36と、衛星からの送信
信号を受信して無線信号出力端43より出力する受信部
37とからなる。送信部36は、音声信号の変調および
周波数変換のための混合を行う中間周波数部38と、中
間周波数部38から出力される高周波信号を増幅して共
用器39を介してアンテナ40へ供給する高周波電力増
幅部41とからなる。
FIG. 5 is a block diagram showing a schematic configuration of a radio unit in a portable telephone terminal. In FIG. 5, a radio unit 35 receives a voice signal from a voice signal input terminal 42 and generates a transmission signal to a satellite, and receives a transmission signal from a satellite and outputs it from a radio signal output terminal 43. And a receiving unit 37. The transmitter 36 includes an intermediate frequency unit 38 that performs mixing for modulation and frequency conversion of an audio signal, and a high frequency signal that amplifies a high frequency signal output from the intermediate frequency unit 38 and supplies the amplified signal to the antenna 40 via the duplexer 39. And a power amplifying unit 41.

【0005】ここで、高周波電力増幅部41において、
中間周波数部38から出力された高周波信号は信号入力
端子25に入力されて高周波電力増幅部41で増幅さ
れ、信号出力端子26から増幅された高周波信号が出力
される。
Here, in the high-frequency power amplifier 41,
The high-frequency signal output from the intermediate frequency section 38 is input to the signal input terminal 25 and amplified by the high-frequency power amplifier 41, and the amplified high-frequency signal is output from the signal output terminal 26.

【0006】従来、アンテナ40へ高出力電力を供給す
るためには、高周波電力増幅部41において、内蔵され
た複数の高周波電力増幅器を多段に接続して増幅率を増
すか、増幅された複数の増幅信号を電力合成回路で合成
することにより高出力電力を得ていた。
Conventionally, in order to supply high output power to the antenna 40, in the high frequency power amplifier 41, a plurality of built-in high frequency power amplifiers are connected in multiple stages to increase the amplification factor, or a plurality of amplified high frequency power amplifiers are connected. High output power has been obtained by combining the amplified signals with a power combining circuit.

【0007】図7は従来の高周波電力増幅部41として
用いられている高周波電力増幅回路として、ウィルキン
ソン型並列電力合成回路を示したものである。このウィ
ルキンソン型並列電力合成回路は、図7に示すように、
λ/4線路27,28,29,30と、吸収抵抗31,
32と、高周波電力増幅器33,34とで構成されてい
る。
FIG. 7 shows a Wilkinson-type parallel power combining circuit as a high-frequency power amplifying circuit used as a conventional high-frequency power amplifying section 41. This Wilkinson-type parallel power combining circuit, as shown in FIG.
λ / 4 lines 27, 28, 29, 30 and absorption resistors 31,
32 and high frequency power amplifiers 33 and 34.

【0008】ここで、λ/4線路27,28,29,3
0は、π/2の位相回転を得るために用いられており、
高周波電力増幅器33の出力端Aからλ/4線路28,
30を通過して高周波電力増幅器34の出力端Bに到達
する電力の位相と、出力端Aから吸収抵抗32を通過し
て出力端Bに到達する電力の位相との差がπになるよう
に設定されている。
Here, the λ / 4 lines 27, 28, 29, 3
0 is used to obtain a phase rotation of π / 2,
From the output terminal A of the high-frequency power amplifier 33 to the λ / 4 line 28,
30 so that the difference between the phase of the power reaching the output terminal B of the high-frequency power amplifier 34 after passing through 30 and the phase of the power reaching the output terminal B from the output terminal A through the absorption resistor 32 becomes π. Is set.

【0009】このウィルキンソン型並列電力合成回路の
特徴は、高周波電力増幅器33の出力端Aと高周波電力
増幅器34の出力端Bとのアイソレーションを確保しつ
つ、出力電力を倍増できる点である。
A feature of this Wilkinson-type parallel power combining circuit is that the output power can be doubled while securing the isolation between the output terminal A of the high-frequency power amplifier 33 and the output terminal B of the high-frequency power amplifier 34.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】上記従来の構成を有す
る高周波電力増幅回路の入出力特性を図8に示す。図8
には、高周波電力増幅回路への入力電力Pinに対する
出力電力Poutの変化および、入力電力Pinに対す
る動作電流Iddの変化を示している。
FIG. 8 shows the input / output characteristics of the high frequency power amplifier circuit having the above-mentioned conventional configuration. FIG.
3 shows a change in the output power Pout with respect to the input power Pin to the high-frequency power amplifier circuit and a change in the operating current Idd with respect to the input power Pin.

【0011】図8からわかるように、高周波電力増幅回
路への入力電力Pinの供給の増加に対し出力電力Po
utは増加するが、それに伴い動作電流Iddすなわち
消費する電流も増加する。そのため、電池により直流電
力が供給される携帯電話端末においては、いかに動作電
流を抑えるかが使用時間を長く確保するために重要とな
る。
As can be seen from FIG. 8, as the supply of input power Pin to the high-frequency power amplifier increases, the output power Po increases.
Although ut increases, the operating current Idd, that is, the consumed current also increases. Therefore, in a mobile phone terminal to which DC power is supplied by a battery, how to suppress the operating current is important for securing a long use time.

【0012】上記したように、使用時間を長く確保する
ためには、高周波電力増幅回路の出力電力を必要最小限
の能力に抑え、その動作電流を抑える必要がある。しか
しながら、衛星携帯電話システムの一つであるICO
(Intermediate Circular Orbit )(変調方式:GMS
K変調)のように、音声信号送信時には飽和出力電力P
satレベルの出力電力(約36dBm)が必要である
が、パソコン通信などのデータ伝送時においては音声信
号送信時よりも数dB低い出力電力(約33dBm)で
使用される携帯電話端末においては、データ伝送時には
出力電力がオーバースペックとなる。
As described above, in order to secure a long use time, it is necessary to suppress the output power of the high-frequency power amplifier circuit to a minimum necessary capacity and to suppress the operation current. However, one of the satellite mobile phone systems, ICO
(Intermediate Circular Orbit) (Modulation method: GMS
K modulation), the saturation output power P
Although a sat-level output power (about 36 dBm) is required, a mobile phone terminal used with an output power (about 33 dBm) that is several dB lower than that at the time of voice signal transmission during data transmission such as personal computer communication requires data transmission. During transmission, the output power is over-spec.

【0013】そのため、元来、データ伝送時の出力電力
(約33dBm)をスペックとして設計した場合に比べ
ると、高周波電力増幅回路を構成する個々の高周波電力
増幅器33,34の増幅率が必要以上の能力となり、そ
れに伴い動作電流Iddが多くなるため、電池の消費が
多くなり、より長く使用時間を確保する上で問題であっ
た。
Therefore, compared to the case where the output power at the time of data transmission (about 33 dBm) is originally designed as a specification, the amplification factors of the individual high-frequency power amplifiers 33 and 34 constituting the high-frequency power amplifier circuit are more than necessary. Capacity, and accordingly the operating current Idd increases, so that the battery consumption increases and there is a problem in securing a longer use time.

【0014】また、仮に、データ伝送時の出力電力の低
い時に電力合成を行わず、片方の高周波電力増幅器33
を信号出力端子26から遮断し高周波電力増幅器34の
みで高周波電力増幅を行う場合、単に遮断しただけでは
整合のズレが起こり、必要とする出力電力を得ることが
できないばかりか、効率悪化などの不具合が生じ、安定
した動作をさせることができないという問題があった。
If the output power during data transmission is low, power combining is not performed and one of the high-frequency power amplifiers 33
Is cut off from the signal output terminal 26 and high-frequency power amplification is performed only by the high-frequency power amplifier 34, a mere disconnection causes a misalignment, and not only can not obtain a required output power, but also a problem such as deterioration of efficiency. This causes a problem that stable operation cannot be performed.

【0015】本発明の目的は、複数の動作モード毎に、
それに対応した過不足のない最大出力電力を得ることが
できて最大出力電力が小さい動作モードにおける動作電
流を少なく抑えることができ、しかも各動作モードにお
いて安定した動作をさせることができる高周波電力増幅
回路を提供することである。
[0015] An object of the present invention is to provide, for each of a plurality of operation modes,
A high-frequency power amplifier circuit that can obtain a maximum output power corresponding to the maximum output power, can suppress an operation current in an operation mode having a small maximum output power, and can perform a stable operation in each operation mode. It is to provide.

【0016】本発明の他の目的は、複数の動作モード毎
に、それに対応した過不足のない最大送信出力電力を得
ることができて最大送信出力電力が小さい動作モードに
おける動作電流を少なく抑えることができ、しかも各動
作モードにおいて安定した動作を確保することができる
携帯電話端末を提供することである。
Another object of the present invention is to obtain, for each of a plurality of operation modes, a maximum transmission output power corresponding to each of a plurality of operation modes, and to suppress an operation current in an operation mode having a small maximum transmission output power. It is an object of the present invention to provide a mobile phone terminal capable of ensuring stable operation in each operation mode.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の高周波電力増幅回路は、信号入力端子に
加えられる信号が共通に入力される複数の電力増幅器
と、複数の電力増幅器のうち出力端が信号出力端子に接
続される電力増幅器の個数を複数の動作モードにそれぞ
れ対応して切り替える電力切替用スイッチと、複数の電
力増幅器にそれぞれ対応して設けられ、複数の動作モー
ドにそれぞれ対応して複数の電力増幅器の出力インピー
ダンスの整合をとる複数の整合回路群と、複数の動作モ
ードにそれぞれ対応して複数の整合回路群の各群毎に何
れかの整合回路を選択的に各電力増幅器の出力端に接続
する複数の整合回路切替用スイッチとを備えている。
To achieve the above object, a high frequency power amplifier circuit according to the present invention comprises a plurality of power amplifiers to which a signal applied to a signal input terminal is commonly input, and a plurality of power amplifiers. A power switching switch for switching the number of power amplifiers whose output terminals are connected to the signal output terminals in accordance with the plurality of operation modes, respectively, and provided in correspondence with the plurality of power amplifiers; A plurality of matching circuit groups for respectively matching the output impedances of the plurality of power amplifiers; and selectively selecting one of the plurality of matching circuit groups for each of the plurality of matching circuit groups corresponding to the plurality of operation modes. A plurality of matching circuit switching switches connected to the output terminal of each power amplifier.

【0018】この構成によれば、複数の動作モードにそ
れぞれ対応して、電力切替用スイッチを切り替えること
によって、各動作モードで必要とする出力電力に対応し
て、信号出力端子に接続される電力増幅器の個数(単体
動作もしくは合成動作)を切り替えることができる。そ
の結果、複数の動作モード毎に、それに対応した過不足
のない最大出力電力を得ることができて最大出力電力が
小さい動作モードにおける動作電流を少なく抑えること
ができ、したがって消費電力を少なく抑えることができ
る。しかも、複数の整合回路切替用スイッチによって、
複数の動作モード(単体動作もしくは合成動作)にそれ
ぞれ対応して複数の整合回路群の各群毎に何れかの整合
回路を選択的に各電力増幅器の出力端に接続するので、
各動作モードにおいて電力ロスおよび異常発振等のない
安定した動作をさせることができる。
According to this configuration, the power connected to the signal output terminal corresponding to the output power required in each operation mode is obtained by switching the power switching switch corresponding to each of the plurality of operation modes. The number of amplifiers (single operation or synthesis operation) can be switched. As a result, for each of the plurality of operation modes, it is possible to obtain the maximum output power corresponding to the plurality of operation modes, and to reduce the operation current in the operation mode in which the maximum output power is small, thereby reducing the power consumption. Can be. Moreover, by using a plurality of matching circuit switching switches,
Any one of the matching circuits is selectively connected to the output terminal of each power amplifier for each of the plurality of matching circuit groups corresponding to the plurality of operation modes (single operation or combination operation), respectively.
In each operation mode, stable operation without power loss and abnormal oscillation can be performed.

【0019】上記において、電力増幅器は、例えばガリ
ウム砒素基板上、またはシリコン基板上に形成されてい
る。また、整合回路は、例えば容量成分および誘導成分
により構成されている。
In the above, the power amplifier is formed on, for example, a gallium arsenide substrate or a silicon substrate. The matching circuit is composed of, for example, a capacitance component and an inductive component.

【0020】また、本発明の携帯電話端末は、送信出力
用の高周波電力増幅回路を有するもので、高周波電力増
幅回路が、信号入力端子に加えられる信号が共通に入力
される複数の電力増幅器と、複数の電力増幅器のうち出
力端が信号出力端子に接続される電力増幅器の個数を複
数の動作モードにそれぞれ対応して切り替える電力切替
用スイッチと、複数の電力増幅器にそれぞれ対応して設
けられ、複数の動作モードにそれぞれ対応して複数の電
力増幅器の出力インピーダンスの整合をとる複数の整合
回路群と、複数の動作モードにそれぞれ対応して複数の
整合回路群の各群毎に何れかの整合回路を選択的に各電
力増幅器の出力端に接続する複数の整合回路切替用スイ
ッチとを備えている。
Further, the portable telephone terminal of the present invention has a high-frequency power amplifier circuit for transmission output. The high-frequency power amplifier circuit includes a plurality of power amplifiers to which a signal applied to a signal input terminal is commonly input. A power switching switch for switching the number of power amplifiers whose output terminals are connected to the signal output terminal among the plurality of power amplifiers in accordance with the plurality of operation modes, respectively, and provided in correspondence with the plurality of power amplifiers, A plurality of matching circuit groups for matching the output impedances of the plurality of power amplifiers corresponding to the plurality of operation modes, and any one of the plurality of matching circuit groups corresponding to the plurality of operation modes; A plurality of matching circuit switching switches for selectively connecting the circuit to the output terminal of each power amplifier.

【0021】この構成によれば、複数の動作モードにそ
れぞれ対応して電力切替用スイッチを切り替えることに
よって、各動作モードで必要とする出力電力に対応し
て、信号出力端子に接続される電力増幅器の個数(単体
動作もしくは合成動作)を切り替えることができる。そ
の結果、複数の動作モード毎に、それに対応した過不足
のない最大送信出力電力を得ることができて最大送信出
力電力が小さい動作モードにおける動作電流を少なく抑
えることができ、したがって消費電力を少なく抑えるこ
とができ、その結果バッテリーによる使用時間を長くす
ることができる。しかも、複数の整合回路切替用スイッ
チによって、複数の動作モード(単体動作もしくは合成
動作)にそれぞれ対応して複数の整合回路群の各群毎に
何れかの整合回路を選択的に各電力増幅器の出力端に接
続するので、各動作モードにおいて電力ロスおよび異常
発振等のない安定した動作をさせることができる。
According to this configuration, the power amplifier connected to the signal output terminal corresponding to the output power required in each operation mode by switching the power switching switch corresponding to each of the plurality of operation modes. (Single operation or synthesis operation) can be switched. As a result, for each of the plurality of operation modes, it is possible to obtain the maximum transmission output power corresponding to the plurality of operation modes, and to suppress the operation current in the operation mode in which the maximum transmission output power is small, thereby reducing the power consumption. It can be suppressed, and as a result, the battery usage time can be prolonged. In addition, a plurality of matching circuit switching switches selectively select one of the matching circuits for each of the plurality of matching circuit groups corresponding to a plurality of operation modes (single operation or combined operation). Since it is connected to the output terminal, stable operation without power loss and abnormal oscillation can be performed in each operation mode.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】以下、本発明の第1の実施の形態
の高周波電力増幅回路について、図面を参照しながら説
明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a high-frequency power amplifier circuit according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0023】図1に、本発明における第1の実施の形態
の高周波電力増幅回路のブロック図を示す。この高周波
電力増幅回路は、図1に示すように、信号入力端子1
が、入力整合回路11の入力端と入力整合回路12の入
力端とにそれぞれ接続されている。入力整合回路11の
出力端は高周波電力増幅器2の入力端に接続され、入力
整合回路12の出力端は高周波電力増幅器3の入力端に
接続されている。
FIG. 1 is a block diagram showing a high-frequency power amplifier circuit according to a first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, this high-frequency power amplifier circuit has a signal input terminal 1
Are connected to the input terminal of the input matching circuit 11 and the input terminal of the input matching circuit 12, respectively. An output terminal of the input matching circuit 11 is connected to an input terminal of the high-frequency power amplifier 2, and an output terminal of the input matching circuit 12 is connected to an input terminal of the high-frequency power amplifier 3.

【0024】また、高周波電力増幅器2の出力端には半
導体スイッチ5の共通端子が接続され、半導体スイッチ
5の各選択端子には出力整合回路7,9の一端がそれぞ
れ接続され、出力整合回路7,9の各他端が半導体スイ
ッチ4の一端に接続されている。
The common terminal of the semiconductor switch 5 is connected to the output terminal of the high-frequency power amplifier 2, and one end of each of the output matching circuits 7 and 9 is connected to each of the selection terminals of the semiconductor switch 5. , 9 are connected to one end of the semiconductor switch 4.

【0025】また、高周波電力増幅器3の出力端には半
導体スイッチ6の共通端子が接続され、半導体スイッチ
6の各選択端子には出力整合回路8,10の一端がそれ
ぞれ接続され、出力整合回路8,10の各他端が半導体
スイッチ4の他端に接続されている。
The common terminal of the semiconductor switch 6 is connected to the output terminal of the high-frequency power amplifier 3, and one end of each of the output matching circuits 8 and 10 is connected to each of the selection terminals of the semiconductor switch 6. , 10 are connected to the other end of the semiconductor switch 4.

【0026】半導体スイッチ4は、高周波電力増幅器
2,3の出力端間の導通および開放の切り替えを行うも
ので、高周波電力増幅器2の出力端に接続された方の端
子が信号出力端子13に直接接続されている。つまり、
高周波電力増幅器2は、半導体スイッチ4の導通時およ
び遮断時ともに信号出力端子13に接続され、高周波電
力増幅器3は、半導体スイッチ4の導通時のみ信号出力
端子13に接続される。
The semiconductor switch 4 switches between conduction and open between the output terminals of the high-frequency power amplifiers 2 and 3, and the terminal connected to the output terminal of the high-frequency power amplifier 2 is directly connected to the signal output terminal 13. It is connected. That is,
The high-frequency power amplifier 2 is connected to the signal output terminal 13 both when the semiconductor switch 4 is turned on and when the semiconductor switch 4 is turned off. The high-frequency power amplifier 3 is connected to the signal output terminal 13 only when the semiconductor switch 4 is turned on.

【0027】そして、半導体スイッチ4が導通して高周
波電力増幅器2,3の出力端の両方が信号出力端子13
に接続されている状態(第1の動作モード)では、高周
波電力増幅器2の出力端には半導体スイッチ5により出
力整合回路7が選択的に接続され、高周波電力増幅器3
の出力端には半導体スイッチ6により出力整合回路8が
選択的に接続される。
Then, the semiconductor switch 4 becomes conductive, and both output terminals of the high-frequency power amplifiers 2 and 3 become signal output terminals 13.
(First operation mode), an output matching circuit 7 is selectively connected to the output terminal of the high-frequency power amplifier 2 by the semiconductor switch 5, and the high-frequency power amplifier 3
An output matching circuit 8 is selectively connected to an output terminal of the semiconductor device 6 by a semiconductor switch 6.

【0028】また、半導体スイッチ4が開放して高周波
電力増幅器2の出力端のみが信号出力端子13に接続さ
れている状態(第2の動作モード)では、高周波電力増
幅器2の出力端には半導体スイッチ5により出力整合回
路9が選択的に接続され、高周波電力増幅器3の出力端
には半導体スイッチ6により出力整合回路10が選択的
に接続される。
When the semiconductor switch 4 is open and only the output terminal of the high-frequency power amplifier 2 is connected to the signal output terminal 13 (second operation mode), the output terminal of the high-frequency power amplifier 2 The output matching circuit 9 is selectively connected by the switch 5, and the output matching circuit 10 is selectively connected to the output terminal of the high-frequency power amplifier 3 by the semiconductor switch 6.

【0029】なお、この実施の形態の回路構成では、高
周波電力増幅器の単体動作、合成動作を使い分けるた
め、各モード毎での調整が必要となる。合成時は、従来
同様にλ/4線路および吸収抵抗を用いても実現できる
が、それと同様の効果を得ることができる整合回路を容
量成分および誘導成分で構成している。
In the circuit configuration of this embodiment, since the single operation and the combining operation of the high-frequency power amplifier are properly used, it is necessary to adjust each mode. At the time of combining, the matching circuit can be realized by using a λ / 4 line and an absorption resistor as in the related art, but a matching circuit capable of obtaining the same effect is constituted by a capacitive component and an inductive component.

【0030】この構成により、音声信号送信時(第1の
動作モード)においてPsatレベルを出力する時は、
半導体スイッチ4を導通させて高周波電力増幅器2,3
の両方を用い、出力電力の合成を行う。その際、高周波
電力増幅器2は半導体スイッチ5により出力整合回路7
に接続され、また高周波電力増幅器3は半導体スイッチ
6により出力整合回路8に接続され、高周波電力増幅器
2,3の出力合成端と信号出力端子13とのインピーダ
ンス整合がとられ、電力ロスおよび異常発振等のない安
定した高周波電力増幅が行われる。
According to this configuration, when outputting the Psat level at the time of transmitting the audio signal (first operation mode),
When the semiconductor switch 4 is turned on, the high-frequency power amplifiers 2 and 3 are turned on.
Are used to combine the output powers. At this time, the high frequency power amplifier 2 is connected to the output matching circuit 7 by the semiconductor switch 5.
The high-frequency power amplifier 3 is connected to an output matching circuit 8 by a semiconductor switch 6, and impedance matching between the output combining terminals of the high-frequency power amplifiers 2 and 3 and the signal output terminal 13 is achieved. Stable high-frequency power amplification without the like is performed.

【0031】また、データ伝送時(第2の動作モード)
においては、Psatレベルより出力電力が数dB低い
状態で使用するため、半導体スイッチ4により高周波電
力増幅器3を高周波電力増幅器2側から切り離す。この
とき、電力増幅に寄与しない高周波電力増幅器3への動
作電流の供給も遮断し、高周波電力増幅回路全体の消費
電力の低減を図る。動作電流の供給の遮断は、高周波電
力増幅器3へ動作電流を供給する電源を接地電位にする
か、切断することにより行う。
At the time of data transmission (second operation mode)
In (2), the high-frequency power amplifier 3 is separated from the high-frequency power amplifier 2 by the semiconductor switch 4 in order to use the output power several dB lower than the Psat level. At this time, the supply of the operating current to the high-frequency power amplifier 3 that does not contribute to the power amplification is also cut off, and the power consumption of the entire high-frequency power amplifier circuit is reduced. The supply of the operating current is interrupted by setting the power supply for supplying the operating current to the high-frequency power amplifier 3 to the ground potential or cutting it off.

【0032】その結果、信号入力端子1から入力された
電力は高周波電力増幅器2のみを介して増幅され、信号
出力端子13より出力される。その際、高周波電力増幅
器2は、半導体スイッチ5により出力整合回路9に接続
され、高周波電力増幅器2と信号出力端子13とのイン
ピーダンス整合がとられる。
As a result, the power input from the signal input terminal 1 is amplified via only the high frequency power amplifier 2 and output from the signal output terminal 13. At this time, the high-frequency power amplifier 2 is connected to the output matching circuit 9 by the semiconductor switch 5, and impedance matching between the high-frequency power amplifier 2 and the signal output terminal 13 is achieved.

【0033】これと同時に、高周波電力増幅器3は、半
導体スイッチ6により出力整合回路10に接続され、高
周波電力増幅器3と半導体スイッチ4により切り離され
た出力端、すなわち、半導体スイッチ4の端子のうち、
高周波電力増幅器3とつながった側の端子とのインピー
ダンス整合がとられる。これによって、電力ロスや異常
発振等のない安定した高周波電力増幅が行われる。
At the same time, the high-frequency power amplifier 3 is connected to the output matching circuit 10 by the semiconductor switch 6 and is separated from the high-frequency power amplifier 3 by the semiconductor switch 4, that is, the terminal of the semiconductor switch 4.
Impedance matching between the terminal connected to the high-frequency power amplifier 3 and the high-frequency power amplifier 3 is performed. Thus, stable high-frequency power amplification without power loss or abnormal oscillation is performed.

【0034】ここで、高周波電力増幅器3と半導体スイ
ッチ4により切り離された出力端とのインピーダンス整
合をとることの意味について説明する。高周波電力増幅
器3と半導体スイッチ4の上記で説明した端子とをつな
いでいる配線は、高周波の周波数領域では、誘導成分と
容量成分とを考慮しなければならないものとなる。した
がって、切り離した後に高周波電力増幅器3と半導体ス
イッチ4の上記で説明した端子との整合がとれていない
と、高周波電力増幅器3の入力部の整合回路に影響を与
える可能性があり、さらには動作している高周波電力増
幅器2へも何らかの影響を与えるおそれがあると考えら
れるからである。
Here, the meaning of impedance matching between the high-frequency power amplifier 3 and the output terminal separated by the semiconductor switch 4 will be described. The wiring connecting the high-frequency power amplifier 3 and the above-described terminal of the semiconductor switch 4 has to take into account an inductive component and a capacitive component in a high-frequency frequency range. Therefore, if the matching between the high-frequency power amplifier 3 and the above-described terminal of the semiconductor switch 4 is not achieved after the disconnection, the matching circuit at the input section of the high-frequency power amplifier 3 may be affected, and furthermore, the operation may be affected. This is because there is a possibility that some influence may be exerted on the high-frequency power amplifier 2 that is operating.

【0035】また、出力整合回路7,9のうち接続され
ていない方、出力整合回路8,10のうち接続されてい
ない方も、高周波動作では、高周波電力増幅器2,3に
結合していて、インピーダンス整合に影響を及ぼすこと
があると考えられるので、その点も考慮して出力整合回
路7〜10の回路定数を設定することが好ましい。
In the high-frequency operation, the one of the output matching circuits 7 and 9 that is not connected and the other of the output matching circuits 8 and 10 that are not connected are connected to the high-frequency power amplifiers 2 and 3. Since it is considered that the impedance matching may be affected, it is preferable to set the circuit constants of the output matching circuits 7 to 10 in consideration of this point.

【0036】以上のように、この実施の形態の高周波電
力増幅回路によれば、複数の動作モードにそれぞれ対応
して、半導体スイッチ4を切り替えることによって、各
動作モードで必要とする出力電力に対応して、信号出力
端子13に接続される電力増幅器2,3の個数(単体動
作もしくは合成動作)を切り替えることができる。その
結果、複数の動作モード毎に、それに対応した過不足の
ない最大出力電力を得ることができて最大出力電力が小
さい動作モードにおける動作電流を少なく抑えることが
でき、したがって消費電力を少なく抑えることができ
る。
As described above, according to the high-frequency power amplifier circuit of this embodiment, by switching the semiconductor switch 4 corresponding to each of a plurality of operation modes, the output power required in each operation mode can be handled. Thus, the number (single operation or combination operation) of the power amplifiers 2 and 3 connected to the signal output terminal 13 can be switched. As a result, for each of the plurality of operation modes, it is possible to obtain the maximum output power corresponding to the plurality of operation modes, and to reduce the operation current in the operation mode in which the maximum output power is small, thereby reducing the power consumption. Can be.

【0037】しかも、複数の半導体スイッチ5,6によ
って、複数の動作モード(単体動作もしくは合成動作)
にそれぞれ対応して複数の整合回路群7,9,8,10
の各群毎に何れかの一つの適正な整合回路を選択的に各
電力増幅器2,3の出力端に接続するので、各動作モー
ドにおいて電力ロスおよび異常発振等のない安定した動
作をさせることができる。
In addition, a plurality of operation modes (single operation or combined operation) are performed by the plurality of semiconductor switches 5 and 6.
, A plurality of matching circuit groups 7, 9, 8, 10
One of the appropriate matching circuits is selectively connected to the output terminal of each of the power amplifiers 2 and 3 for each group, so that stable operation without power loss and abnormal oscillation can be performed in each operation mode. Can be.

【0038】今、仮に、音声信号送信時の出力電力が3
6dBmで、データ送信時の出力電力が33dBmであ
る場合、従来の構成では、出力電力を36dBm確保で
きる回路設計を行うため、データ伝送時に33dBmで
使用する際はオーバースペックとなり、出力電力の能力
を元来33dBmとし設計した場合に比べると動作電流
が多くなる。
Now, if the output power at the time of transmitting the audio signal is 3
When the output power at the time of data transmission is 33 dBm at 6 dBm, the conventional configuration performs a circuit design capable of securing the output power of 36 dBm. The operating current is increased as compared with the case where it is originally designed to be 33 dBm.

【0039】しかしながら、本実施の形態の構成を用
い、データ伝送時には33dBm確保できる回路構成と
すると、出力電力がオーバースペックにならず動作電流
を少なくすることができ電池の消費を抑えることができ
る。
However, if the configuration of the present embodiment is used and a circuit configuration capable of securing 33 dBm at the time of data transmission is used, the output power does not become over-specified, the operating current can be reduced, and battery consumption can be suppressed.

【0040】図2は、高周波電力増幅部41に本構成を
用い、データ伝送時の33dBm確保できる回路構成と
した場合の入出力特性を示したグラフである。33dB
m出力時で動作電流は約1350mAであり、図8の従
来の構成時で約1650mAであるのに対し約2割(約
300mA)も低電流化が図れており、携帯電話端末の
使用時間の長時間化に寄与できる。すなわち、本発明の
実施の形態の構成を用いると、出力電力のレベルに応じ
て高周波増幅器の構成を選択できるため、常に低動作電
流を実現することができる。
FIG. 2 is a graph showing input / output characteristics in the case where the high-frequency power amplifying section 41 employs this configuration and has a circuit configuration capable of securing 33 dBm during data transmission. 33dB
The operating current at the time of m output is about 1350 mA, and about 20% (about 300 mA) is reduced compared to about 1650 mA in the conventional configuration of FIG. It can contribute to longer time. That is, when the configuration of the embodiment of the present invention is used, the configuration of the high-frequency amplifier can be selected according to the level of the output power, so that a low operating current can always be realized.

【0041】ここで、高周波電力増幅器の数が、上記の
第1の実施の形態より多い場合であっても、上記基本構
成をもとに合成接続することにより同様の効果を得られ
ることは言うまでもない。
Here, even when the number of high-frequency power amplifiers is larger than that in the first embodiment, it goes without saying that the same effect can be obtained by combining and connecting based on the basic configuration. No.

【0042】上記の第1の実施の形態の高周波電力増幅
回路を送信出力用の高周波電力増幅回路として有する携
帯電話端末は、複数の動作モードにそれぞれ対応して半
導体スイッチ4を切り替えることによって、各動作モー
ドで必要とする出力電力に対応して、信号出力端子13
に接続される電力増幅器2,3の個数(単体動作もしく
は合成動作)を切り替えることができる。その結果、複
数の動作モード毎に、それに対応した過不足のない最大
送信出力電力を得ることができて最大送信出力電力が小
さい動作モードにおける動作電流を少なく抑えることが
でき、したがって消費電力を少なく抑えることができ、
その結果バッテリーによる使用時間を長くすることがで
きる。しかも、複数の半導体スイッチ5,6によって、
複数の動作モード(単体動作もしくは合成動作)にそれ
ぞれ対応して複数の整合回路群7,8;9,10の各群
毎に何れかの整合回路を選択的に各電力増幅器2,3の
出力端に接続するので、各動作モードにおいて電力ロス
および異常発振等のない安定した動作をさせることがで
きる。
A portable telephone terminal having the high-frequency power amplifier circuit of the first embodiment as a high-frequency power amplifier circuit for transmission output can switch each of the semiconductor switches 4 corresponding to a plurality of operation modes. The signal output terminal 13 corresponds to the output power required in the operation mode.
Can be switched between the power amplifiers 2 and 3 (single operation or combined operation). As a result, for each of the plurality of operation modes, it is possible to obtain the maximum transmission output power corresponding to the plurality of operation modes, and to suppress the operation current in the operation mode in which the maximum transmission output power is small, thereby reducing the power consumption. Can be suppressed,
As a result, the battery usage time can be extended. Moreover, the plurality of semiconductor switches 5, 6
Any one of a plurality of matching circuit groups 7, 8; 9, 10 corresponding to a plurality of operation modes (single operation or combined operation) is selectively output from each of the power amplifiers 2, 3. Since it is connected to the end, stable operation without power loss and abnormal oscillation can be performed in each operation mode.

【0043】〔第2の実施の形態〕図3に、上記基本構
成をもとに、第1の実施の形態より多い数の高周波電力
増幅器を合成接続した場合の高周波電力増幅回路のブロ
ック図を示す。この高周波電力増幅回路は、図3に示す
ように、信号入力端子60が、入力整合回路61,6
2,63,64の入力端にそれぞれ接続されている。
[Second Embodiment] FIG. 3 is a block diagram of a high-frequency power amplifier circuit when a higher number of high-frequency power amplifiers are combined and connected than in the first embodiment based on the above basic configuration. Show. In this high-frequency power amplifier circuit, as shown in FIG.
2, 63 and 64 are respectively connected to the input terminals.

【0044】入力整合回路61の出力端は、高周波電力
増幅器65の入力端に接続され、入力整合回路62の出
力端は、高周波電力増幅器66の入力端に接続され、入
力整合回路63の出力端は、高周波電力増幅器67の入
力端に接続され、入力整合回路64の出力端は高周波電
力増幅器68の入力端に接続されている。
The output terminal of the input matching circuit 61 is connected to the input terminal of the high-frequency power amplifier 65, the output terminal of the input matching circuit 62 is connected to the input terminal of the high-frequency power amplifier 66, and the output terminal of the input matching circuit 63. Is connected to the input terminal of the high-frequency power amplifier 67, and the output terminal of the input matching circuit 64 is connected to the input terminal of the high-frequency power amplifier 68.

【0045】また、高周波電力増幅器65の出力端には
半導体スイッチ69の共通端子が接続され、半導体スイ
ッチ69の各選択端子には出力整合回路73,77,8
1,85の一端がそれぞれ接続され、出力整合回路7
3,77,81,85の各他端が半導体スイッチ89の
一端に接続されている。
A common terminal of a semiconductor switch 69 is connected to the output terminal of the high-frequency power amplifier 65, and output matching circuits 73, 77, and 8 are connected to select terminals of the semiconductor switch 69.
1 and 85 are connected to the output matching circuit 7 respectively.
The other ends of 3, 77, 81, and 85 are connected to one end of a semiconductor switch 89.

【0046】また、高周波電力増幅器66の出力端には
半導体スイッチ70の共通端子が接続され、半導体スイ
ッチ70の各選択端子には出力整合回路74,78,8
2,86の一端がそれぞれ接続され、出力整合回路7
4,78,82,86の各他端が半導体スイッチ89の
他端に接続されている。
The common terminal of the semiconductor switch 70 is connected to the output terminal of the high-frequency power amplifier 66, and the output matching circuits 74, 78, and 8 are connected to the respective selection terminals of the semiconductor switch 70.
2 and 86 are connected to the output matching circuit 7 respectively.
The other ends of 4, 78, 82, and 86 are connected to the other end of the semiconductor switch 89.

【0047】また、高周波電力増幅器67の出力端には
半導体スイッチ71の共通端子が接続され、半導体スイ
ッチ71の各選択端子には出力整合回路75,79,8
3,87の一端がそれぞれ接続され、出力整合回路7
5,79,83,87の各他端が半導体スイッチ90の
一端に接続されている。
The common terminal of the semiconductor switch 71 is connected to the output terminal of the high-frequency power amplifier 67, and the output matching circuits 75, 79, and 8 are connected to the respective selection terminals of the semiconductor switch 71.
3, 87 are connected to one end, respectively, and the output matching circuit 7
The other end of each of 5, 79, 83, 87 is connected to one end of the semiconductor switch 90.

【0048】また、高周波電力増幅器68の出力端には
半導体スイッチ72の共通端子が接続され、半導体スイ
ッチ72の各選択端子には出力整合回路76,80,8
4,88の一端がそれぞれ接続され、出力整合回路7
6,80,84,88の各他端が半導体スイッチ90の
他端に接続されている。
The common terminal of the semiconductor switch 72 is connected to the output terminal of the high-frequency power amplifier 68, and the output matching circuits 76, 80, and 8 are connected to the selection terminals of the semiconductor switch 72, respectively.
4 and 88 are connected to the output matching circuit 7 respectively.
The other ends of 6, 80, 84, and 88 are connected to the other end of the semiconductor switch 90.

【0049】半導体スイッチ89は、高周波電力増幅器
65,66の出力端間の導通および開放の切り替えを行
うもので、高周波電力増幅器65の出力端に接続された
方の端子が信号出力端子91に直接接続されている。つ
まり、高周波電力増幅器65は、半導体スイッチ89の
導通時および遮断時ともに信号出力端子91に接続さ
れ、高周波電力増幅器66は、半導体スイッチ89の導
通時のみ信号出力端子91に接続される。
The semiconductor switch 89 switches between conduction and open between the output terminals of the high frequency power amplifiers 65 and 66, and the terminal connected to the output terminal of the high frequency power amplifier 65 is directly connected to the signal output terminal 91. It is connected. That is, the high-frequency power amplifier 65 is connected to the signal output terminal 91 both when the semiconductor switch 89 is turned on and when the semiconductor switch 89 is turned off, and the high-frequency power amplifier 66 is connected to the signal output terminal 91 only when the semiconductor switch 89 is turned on.

【0050】また、半導体スイッチ90は、高周波電力
増幅器67,68の出力端間の導通および開放の切り替
えを行うもので、高周波電力増幅器67の出力端に接続
された方の端子が信号出力端子91に直接接続されてい
る。つまり、高周波電力増幅器67は、半導体スイッチ
90の導通時および遮断時ともに信号出力端子91に接
続され、高周波電力増幅器68は、半導体スイッチ90
の導通時のみ信号出力端子91に接続される。
The semiconductor switch 90 switches between conduction and open between the output terminals of the high-frequency power amplifiers 67 and 68. The terminal connected to the output terminal of the high-frequency power amplifier 67 is a signal output terminal 91. Directly connected to That is, the high-frequency power amplifier 67 is connected to the signal output terminal 91 both when the semiconductor switch 90 is turned on and when the semiconductor switch 90 is turned off.
Is connected to the signal output terminal 91 only when the conduction of.

【0051】そして、半導体スイッチ89が導通して高
周波電力増幅器65,66の出力端の両方が信号出力端
子91に接続され、かつ、半導体スイッチ90も導通し
て高周波電力増幅器67,68の出力端の両方が信号出
力端子91に接続されている状態(第1の動作モード)
では、高周波電力増幅器65の出力端には半導体スイッ
チ69により出力整合回路73が接続され、高周波電力
増幅器66の出力端には半導体スイッチ70により出力
整合回路74が接続され、さらに、高周波電力増幅器6
7の出力端には半導体スイッチ71により出力整合回路
75が接続され、高周波電力増幅器68の出力端には半
導体スイッチ72により出力整合回路76が接続され
る。
Then, the semiconductor switch 89 is turned on to connect both output terminals of the high-frequency power amplifiers 65 and 66 to the signal output terminal 91, and the semiconductor switch 90 is also turned on to output the output terminals of the high-frequency power amplifiers 67 and 68. Are both connected to the signal output terminal 91 (first operation mode)
Then, an output matching circuit 73 is connected to an output terminal of the high-frequency power amplifier 65 by a semiconductor switch 69, and an output matching circuit 74 is connected to an output terminal of the high-frequency power amplifier 66 by a semiconductor switch 70.
7 is connected to an output matching circuit 75 by a semiconductor switch 71, and an output terminal of the high-frequency power amplifier 68 is connected to an output matching circuit 76 by a semiconductor switch 72.

【0052】つぎに、半導体スイッチ89が導通して高
周波電力増幅器65,66の出力端の両方が信号出力端
子91に接続された状態で、かつ、半導体スイッチ90
が開放して、高周波電力増幅器67の出力端は信号出力
端子91に接続されているが高周波電力増幅器68は遮
断されている状態(第2の動作モード)では、高周波電
力増幅器65の出力端には半導体スイッチ69により出
力整合回路77が接続され、高周波電力増幅器66の出
力端には半導体スイッチ70により出力整合回路78が
接続され、さらに、高周波電力増幅器67の出力端には
半導体スイッチ71により出力整合回路79が接続さ
れ、高周波電力増幅器68の出力端には半導体スイッチ
72により出力整合回路80が接続される。
Next, the semiconductor switch 89 is turned on and both output terminals of the high-frequency power amplifiers 65 and 66 are connected to the signal output terminal 91.
Is open, and the output terminal of the high-frequency power amplifier 67 is connected to the signal output terminal 91 but the high-frequency power amplifier 68 is shut off (second operation mode). Is connected to an output matching circuit 77 by a semiconductor switch 69, an output terminal of the high-frequency power amplifier 66 is connected to an output matching circuit 78 by a semiconductor switch 70, and an output terminal of the high-frequency power amplifier 67 is output by a semiconductor switch 71. A matching circuit 79 is connected, and an output terminal of the high-frequency power amplifier 68 is connected to an output matching circuit 80 by a semiconductor switch 72.

【0053】また、半導体スイッチ89が開放され高周
波電力増幅器65の出力端は信号出力端子91に接続さ
れ高周波電力増幅器66は遮断されている状態で、か
つ、半導体スイッチ90が導通して高周波電力増幅器6
7,68の出力端の両方が信号出力端子91に接続され
ている状態(第3の動作モード)では、高周波電力増幅
器65の出力端には半導体スイッチ69により出力整合
回路81が接続され、高周波電力増幅器66の出力端に
は半導体スイッチ70により出力整合回路82が接続さ
れ、高周波電力増幅器67の出力端には半導体スイッチ
71により出力整合回路83が接続され、高周波電力増
幅器68の出力端には半導体スイッチ72により出力整
合回路84が接続される。
Further, the semiconductor switch 89 is opened, the output terminal of the high-frequency power amplifier 65 is connected to the signal output terminal 91 and the high-frequency power amplifier 66 is cut off, and the semiconductor switch 90 is turned on and the high-frequency power amplifier is turned on. 6
In a state where both output terminals 7 and 68 are connected to the signal output terminal 91 (third operation mode), an output matching circuit 81 is connected to the output terminal of the high-frequency power amplifier 65 by the semiconductor switch 69 and An output matching circuit 82 is connected to the output terminal of the power amplifier 66 by a semiconductor switch 70, an output matching circuit 83 is connected to the output terminal of the high-frequency power amplifier 67 by a semiconductor switch 71, and the output terminal of the high-frequency power amplifier 68 is The output matching circuit 84 is connected by the semiconductor switch 72.

【0054】さらに、半導体スイッチ89が開放され高
周波電力増幅器65の出力端は信号出力端子91に接続
され高周波電力増幅器66は遮断されている状態で、か
つ、半導体スイッチ90も開放し、高周波電力増幅器6
7の出力端は信号出力端子91に接続され高周波電力増
幅器68は遮断されている状態(第4の動作モード)で
は、高周波電力増幅器65の出力端には半導体スイッチ
69により出力整合回路85が接続され、高周波電力増
幅器66の出力端には半導体スイッチ70により出力整
合回路86が接続され、高周波電力増幅器67の出力端
には半導体スイッチ71により出力整合回路87が接続
され、高周波電力増幅器68の出力端には半導体スイッ
チ72により出力整合回路88が接続される。
Further, the semiconductor switch 89 is opened, the output terminal of the high-frequency power amplifier 65 is connected to the signal output terminal 91, the high-frequency power amplifier 66 is shut off, and the semiconductor switch 90 is also opened, and the high-frequency power amplifier is opened. 6
7 is connected to the signal output terminal 91 and the high-frequency power amplifier 68 is shut off (fourth operation mode), the output terminal of the high-frequency power amplifier 65 is connected to the output matching circuit 85 by the semiconductor switch 69. An output matching circuit 86 is connected to an output terminal of the high-frequency power amplifier 66 by a semiconductor switch 70, and an output matching circuit 87 is connected to an output terminal of the high-frequency power amplifier 67 by a semiconductor switch 71. An output matching circuit 88 is connected to the end by a semiconductor switch 72.

【0055】この構成を用いることによって、1台の携
帯電話端末で音声信号送信時やデータ信号送信時等にお
いて複数種類の送信電力を扱う場合、必要なレベルの送
信電力を得ることができる回路構成を実現でき、必要な
レベルが低い場合の動作電流を低減することができ、携
帯電話端末の使用時間の長時間化に寄与できるととも
に、電力ロスや異常発振等のない安定した高周波電力増
幅を行うことができる。
By using this configuration, when a single portable telephone terminal handles a plurality of types of transmission power at the time of transmitting a voice signal or a data signal, a circuit configuration capable of obtaining a required level of transmission power. And can reduce the operating current when the required level is low, which can contribute to prolonging the use time of the mobile phone terminal and perform stable high-frequency power amplification without power loss or abnormal oscillation. be able to.

【0056】以上のように、本発明の実施の形態の高周
波電力増幅回路によれば、第1の実施の形態と同様の効
果が得られる。
As described above, according to the high-frequency power amplifier circuit of the embodiment of the present invention, the same effects as in the first embodiment can be obtained.

【0057】上記の第2の実施の形態の高周波電力増幅
回路を送信出力用の高周波電力増幅回路を有する携帯電
話端末は、複数の動作モードにそれぞれ対応して半導体
スイッチ89,90を切り替えることによって、各動作
モードで必要とする出力電力に対応して、信号出力端子
91に接続される電力増幅器の個数(単体動作もしくは
合成動作)を切り替えることができる。その結果、複数
の動作モード毎に、それに対応した過不足のない最大送
信出力電力を得ることができて最大送信出力電力が小さ
い動作モードにおける動作電流を少なく抑えることがで
き、したがって消費電力を少なく抑えることができ、そ
の結果バッテリーによる使用時間を長くすることができ
る。しかも、複数の半導体スイッチ69〜72によっ
て、複数の動作モード(単体動作もしくは合成動作)に
それぞれ対応して複数の整合回路群73,77,81,
85;74,78,82,86;75,79,83,8
7;76,80,84,88の各群毎に何れかの整合回
路を選択的に各電力増幅器65〜68の出力端に接続す
るので、各動作モードにおいて電力ロスおよび異常発振
等のない安定した動作をさせることができる。
The portable telephone terminal having the high-frequency power amplifier circuit of the second embodiment for transmitting and outputting the high-frequency power amplifier circuit by switching the semiconductor switches 89 and 90 corresponding to a plurality of operation modes, respectively. The number of power amplifiers connected to the signal output terminal 91 (single operation or combination operation) can be switched according to the output power required in each operation mode. As a result, for each of the plurality of operation modes, it is possible to obtain the maximum transmission output power corresponding to the plurality of operation modes, and to suppress the operation current in the operation mode in which the maximum transmission output power is small, thereby reducing the power consumption. Thus, the battery life can be prolonged. Moreover, a plurality of matching circuit groups 73, 77, 81, and a plurality of semiconductor switches 69 to 72 correspond to a plurality of operation modes (single operation or combined operation), respectively.
85; 74, 78, 82, 86; 75, 79, 83, 8
7: Any one of the matching circuits is selectively connected to the output terminal of each of the power amplifiers 65 to 68 for each group of 76, 80, 84, and 88, so that there is no power loss or abnormal oscillation in each operation mode. Operation can be performed.

【0058】なお、上記各実施の形態における各高周波
電力増幅器は、ガリウム砒素基板上またはシリコン基板
上に形成されている。
Each high frequency power amplifier in each of the above embodiments is formed on a gallium arsenide substrate or a silicon substrate.

【0059】高周波電力増幅器をガリウム砒素基板上に
形成した場合には、電子の移動速度が速いため、1GH
z以上の高周波帯においては優位であり、またドレイン
効率も良いため、携帯電話端末に用いる電力増幅器とし
ては、低消費電力化が図れるという効果が得られる。ま
た、高周波電力増幅器をシリコン基板上に形成した場合
には、材料コストが低いため、1GHz未満の通信シス
テムでの電力増幅器を構成するためには優位であり、製
品コストを低減できるという効果が得られる。
When the high-frequency power amplifier is formed on a gallium arsenide substrate, the speed of electron movement is high, and
Since it is superior in the high frequency band of z or more and has good drain efficiency, the power amplifier used for the mobile phone terminal has an effect of reducing power consumption. Further, when the high-frequency power amplifier is formed on a silicon substrate, the material cost is low, which is advantageous for configuring a power amplifier in a communication system of less than 1 GHz, and the effect of reducing the product cost can be obtained. Can be

【0060】また、上記各実施の形態における出力整合
回路は、例えば図6に示すように、容量成分および誘導
成分により構成されている。入力整合回路についても同
様である。
Further, the output matching circuit in each of the above embodiments is composed of, for example, a capacitive component and an inductive component as shown in FIG. The same applies to the input matching circuit.

【0061】[0061]

【発明の効果】以上のように、本発明の高周波電力増幅
回路によれば、従来の構成では実現できなかった、必要
とする出力電力のレベルに応じた回路構成を選択構成で
き、最大出力電力が小さい動作モードにおける低動作電
流化(出力電力3dBdown時で従来の約8割)を図
れるとともに、不整合による異常発振のない安定した高
周波特性を維持することができる。
As described above, according to the high-frequency power amplifier circuit of the present invention, a circuit configuration according to the required output power level, which cannot be realized by the conventional configuration, can be selectively configured, and the maximum output power can be increased. Operating current in an operation mode with a small value (approximately 80% of the conventional case at an output power of 3 dB down), and stable high-frequency characteristics free from abnormal oscillation due to mismatch can be maintained.

【0062】また、本発明の携帯電話端末によれば、高
周波電力増幅回路において、従来の構成では実現できな
かった、必要とする出力電力のレベルに応じた回路構成
を選択構成でき、最大出力電力が小さい動作モードにお
ける低動作電流化(出力電力3dBdown時で従来の
約8割)を図れるとともに、不整合による異常発振のな
い安定した高周波特性を維持することができる。
Further, according to the portable telephone terminal of the present invention, in the high-frequency power amplifier circuit, a circuit configuration corresponding to a required output power level, which cannot be realized by the conventional configuration, can be selectively configured. Operating current in an operation mode with a small value (approximately 80% of the conventional case at an output power of 3 dB down), and stable high-frequency characteristics free from abnormal oscillation due to mismatch can be maintained.

【0063】今後、従来以上の高出力電力を必要とする
衛星携帯電話等の高周波電力増幅部の実現に対し、高出
力化、低電流化のいずれも満たし効果的である。
In the future, it is effective to satisfy both of high output and low current for realizing a high frequency power amplifying part for a satellite portable telephone or the like which requires higher output power than ever before.

【0064】また、他の通信方式(TDMA、CDMA
等)においても、音声信号やデータ信号等の信号送信時
で送信電力が2〜5dB程度ちがう場合にも電流の低減
を図ることができ効果的である。
Further, other communication systems (TDMA, CDMA
And the like), the current can be reduced even when the transmission power differs by about 2 to 5 dB when transmitting a signal such as a voice signal or a data signal, which is effective.

【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高周波電力
増幅回路の構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a high-frequency power amplifier circuit according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1の実施の形態における高周波電力
増幅回路の入出力特性図である。
FIG. 2 is an input / output characteristic diagram of the high-frequency power amplifier circuit according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第2の実施の形態における高周波電力
増幅回路の構成を示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a high-frequency power amplifier circuit according to a second embodiment of the present invention.

【図4】携帯電話端末と衛星との通信系を示す模式図で
ある。
FIG. 4 is a schematic diagram showing a communication system between a mobile phone terminal and a satellite.

【図5】携帯電話端末における無線部の構成を示す概略
図である。
FIG. 5 is a schematic diagram showing a configuration of a wireless unit in the mobile phone terminal.

【図6】出力整合回路および入力整合回路の具体例を示
す回路図である。
FIG. 6 is a circuit diagram showing a specific example of an output matching circuit and an input matching circuit.

【図7】従来の高周波電力増幅回路の構成を示すブロッ
ク図である。
FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration of a conventional high-frequency power amplifier circuit.

【図8】従来の高周波電力増幅回路の入出力特性図であ
る。
FIG. 8 is an input / output characteristic diagram of a conventional high-frequency power amplifier circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 信号入力端子 2 高周波電力増幅器 3 高周波電力増幅器 4 半導体スイッチ(電力切替用スイッチ) 5,6 半導体スイッチ(整合回路切替用スイッチ) 7〜10 出力整合回路 11,12 入力整合回路 13 信号出力端子 25 信号入力端子 26 信号出力端子 27〜30 λ/4線路 31,32 吸収抵抗 33,34 高周波電力増幅器 35 無線部 36 送信部 37 受信部 38 中間周波数部 39 共用器 40 アンテナ 41 高周波電力増幅部 42 音声信号入力端 43 無線信号入力端 51 衛星 52,53 携帯電話端末 60 信号入力端子 61〜64 入力整合回路 65〜68 高周波電力増幅器 69〜72 半導体スイッチ(整合回路切替用スイッ
チ) 73〜88 出力整合回路 89,90 半導体スイッチ(電力切替用スイッチ) 91 信号出力端子
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Signal input terminal 2 High frequency power amplifier 3 High frequency power amplifier 4 Semiconductor switch (power switch) 5, 6 Semiconductor switch (matching circuit switch) 7-10 Output matching circuit 11, 12 Input matching circuit 13 Signal output terminal 25 Signal input terminal 26 Signal output terminal 27-30 λ / 4 line 31, 32 Absorption resistor 33, 34 High frequency power amplifier 35 Radio section 36 Transmitting section 37 Receiving section 38 Intermediate frequency section 39 Duplexer 40 Antenna 41 High frequency power amplifying section 42 Audio Signal input terminal 43 Wireless signal input terminal 51 Satellite 52, 53 Mobile phone terminal 60 Signal input terminal 61-64 Input matching circuit 65-68 High frequency power amplifier 69-72 Semiconductor switch (matching circuit switching switch) 73-88 Output matching circuit 89, 90 Semiconductor switch (power switch) 9 Signal output terminal

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Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 信号入力端子に加えられる信号が共通に
入力される複数の電力増幅器と、 前記複数の電力増幅器のうち出力端が信号出力端子に接
続される電力増幅器の個数を複数の動作モードにそれぞ
れ対応して切り替える電力切替用スイッチと、 前記複数の電力増幅器にそれぞれ対応して設けられ、前
記複数の動作モードにそれぞれ対応して前記複数の電力
増幅器の出力インピーダンスの整合をとる複数の整合回
路群と、 前記複数の動作モードにそれぞれ対応して複数の整合回
路群の各群毎に何れかの整合回路を選択的に各電力増幅
器の出力端に接続する複数の整合回路切替用スイッチと
を備えた高周波電力増幅回路。
1. A plurality of power amplifiers to which a signal applied to a signal input terminal is commonly input, and a plurality of power amplifiers each having an output terminal connected to a signal output terminal among the plurality of power amplifiers. And a plurality of matching switches provided corresponding to the plurality of power amplifiers and matching output impedances of the plurality of power amplifiers respectively corresponding to the plurality of operation modes. A plurality of matching circuit switching switches for selectively connecting any one of the matching circuits to the output terminal of each power amplifier for each of the plurality of matching circuit groups corresponding to the plurality of operation modes, respectively. High-frequency power amplifier circuit provided with.
【請求項2】 電力増幅器が、ガリウム砒素基板上に形
成されていることを特徴とする請求項1記載の高周波電
力増幅回路。
2. The high-frequency power amplifier circuit according to claim 1, wherein the power amplifier is formed on a gallium arsenide substrate.
【請求項3】 電力増幅器が、シリコン基板上に形成さ
れていることを特徴とする請求項1記載の高周波電力増
幅回路。
3. The high frequency power amplifier circuit according to claim 1, wherein the power amplifier is formed on a silicon substrate.
【請求項4】 整合回路が、容量成分および誘導成分に
より構成されていることを特徴とする請求項1記載の高
周波電力増幅回路。
4. The high-frequency power amplifier circuit according to claim 1, wherein the matching circuit comprises a capacitance component and an inductive component.
【請求項5】 送信出力用の高周波電力増幅回路を有す
る携帯電話端末であって、 前記高周波電力増幅回路が、信号入力端子に加えられる
信号が共通に入力される複数の電力増幅器と、 前記複数の電力増幅器のうち出力端が信号出力端子に接
続される電力増幅器の個数を複数の動作モードにそれぞ
れ対応して切り替える電力切替用スイッチと、 前記複数の電力増幅器にそれぞれ対応して設けられ、前
記電力切替用スイッチの切替モードにそれぞれ対応して
前記複数の電力増幅器の出力インピーダンスの整合をと
る複数の整合回路群と、 前記複数の動作モードにそれぞれ対応して複数の整合回
路群の各群毎に何れかの整合回路を選択的に各電力増幅
器の出力端に接続する複数の整合回路切替用スイッチと
を備えていることを特徴とする携帯電話端末。
5. A mobile phone terminal having a high-frequency power amplifier circuit for transmission output, wherein the high-frequency power amplifier circuit includes: a plurality of power amplifiers to which a signal applied to a signal input terminal is commonly input; A power switching switch for switching the number of power amplifiers whose output terminals are connected to the signal output terminal among the power amplifiers in accordance with a plurality of operation modes, respectively, provided corresponding to the plurality of power amplifiers, A plurality of matching circuit groups for matching output impedances of the plurality of power amplifiers respectively corresponding to the switching modes of the power switch, and a plurality of matching circuit groups corresponding to the plurality of operation modes, respectively. A plurality of matching circuit switching switches for selectively connecting any one of the matching circuits to the output terminal of each power amplifier. Terminal.
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