JP2002171177A - 中間周波数がゼロである構造の送信機で、ｈｔｂ技術によるパワー増幅器を使用可能にする制御方法および回路 - Google Patents
中間周波数がゼロである構造の送信機で、ｈｔｂ技術によるパワー増幅器を使用可能にする制御方法および回路Info
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
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- H03G3/00—Gain control in amplifiers or frequency changers
- H03G3/20—Automatic control
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- H03G3/3036—Automatic control in amplifiers having semiconductor devices in high-frequency amplifiers or in frequency-changers
- H03G3/3042—Automatic control in amplifiers having semiconductor devices in high-frequency amplifiers or in frequency-changers in modulators, frequency-changers, transmitters or power amplifiers
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 スペクトルレベルで観察される劣化を減らし
ながら、中間周波数がゼロである伝送構造でＨＢＴトラ
ンジスタを用いたパワー増幅器を利用可能にする方法な
らびに回路を提案する。 【解決手段】 本発明は、入力パワーＰｉｎを受信し、
中間周波数がゼロである構造に、増幅された出力パワー
Ｐｏｕｔを送信する、ヘテロ接合バイポーラトランジス
タを備えたパワー増幅器１から送信されるパワーの制御
方法に関し、出力パワーＰｏｕｔを検知して、制御ルー
プによりパワー増幅器１の制御電圧Ｖｃを調整するステ
ップを含み、パワー増幅器１の入力パワーレベルＰｉｎ
の調整ステップが設けられていることを特徴とする。
ながら、中間周波数がゼロである伝送構造でＨＢＴトラ
ンジスタを用いたパワー増幅器を利用可能にする方法な
らびに回路を提案する。 【解決手段】 本発明は、入力パワーＰｉｎを受信し、
中間周波数がゼロである構造に、増幅された出力パワー
Ｐｏｕｔを送信する、ヘテロ接合バイポーラトランジス
タを備えたパワー増幅器１から送信されるパワーの制御
方法に関し、出力パワーＰｏｕｔを検知して、制御ルー
プによりパワー増幅器１の制御電圧Ｖｃを調整するステ
ップを含み、パワー増幅器１の入力パワーレベルＰｉｎ
の調整ステップが設けられていることを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、移動無線通信端末
により送信される信号の増幅制御に関し、特に、ＨＢＴ
トランジスタを備えるパワー増幅器の使用の範囲に関す
る。
により送信される信号の増幅制御に関し、特に、ＨＢＴ
トランジスタを備えるパワー増幅器の使用の範囲に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】移動電話等の端末により送信される信号
は、送信段階で十分なパワーを確保するために、増幅し
なければならない。
は、送信段階で十分なパワーを確保するために、増幅し
なければならない。
【０００３】そのため、端末は、入力パワーを受信し
て、増幅された出力パワーを送信するパワー増幅器を有
し、増幅は、増幅器に供給する制御電圧に依存する。
て、増幅された出力パワーを送信するパワー増幅器を有
し、増幅は、増幅器に供給する制御電圧に依存する。
【０００４】いわゆる「ＨＢＴ」（「Ｈｅｔｅｒｏｊｕ
ｎｃｔｉｏｎ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏ
ｒ」ヘテロ接合バイポーラトランジスタ）技術からなる
トランジスタにより動作する幾つかのパワー増幅器は、
他の技術を使用するパワー増幅器よりも、ずっと小さい
外形寸法で高い性能を得ることができる。
ｎｃｔｉｏｎ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏ
ｒ」ヘテロ接合バイポーラトランジスタ）技術からなる
トランジスタにより動作する幾つかのパワー増幅器は、
他の技術を使用するパワー増幅器よりも、ずっと小さい
外形寸法で高い性能を得ることができる。
【０００５】ある場合には、移動端末の製造者が採用す
る伝送構造は、中間周波数がゼロである構造である。コ
ストを下げて外形寸法を小さくできるこのタイプの構造
では、増幅に関連する振幅変換（すなわちＡＭ／ＡＭ変
換）が、非常に重要なパラメータである。ＡＭ／ＡＭ変
換に関連するスペクトルの劣化は、中間周波数がゼロで
ある構造では重大である。
る伝送構造は、中間周波数がゼロである構造である。コ
ストを下げて外形寸法を小さくできるこのタイプの構造
では、増幅に関連する振幅変換（すなわちＡＭ／ＡＭ変
換）が、非常に重要なパラメータである。ＡＭ／ＡＭ変
換に関連するスペクトルの劣化は、中間周波数がゼロで
ある構造では重大である。
【０００６】ＨＢＴトランジスタを使用するパワー増幅
器では、増幅器が入力で受信するパワーが大きいときに
増幅器の出力パワーが小さいと、この劣化が激しい。
器では、増幅器が入力で受信するパワーが大きいときに
増幅器の出力パワーが小さいと、この劣化が激しい。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】こうした状況で、本発
明は、スペクトルレベルで観察される劣化を減らしなが
ら、中間周波数がゼロである伝送構造でＨＢＴトランジ
スタを用いたパワー増幅器を利用可能にする方法ならび
に回路を提案し、上記の欠点を解消することを目的とす
る。
明は、スペクトルレベルで観察される劣化を減らしなが
ら、中間周波数がゼロである伝送構造でＨＢＴトランジ
スタを用いたパワー増幅器を利用可能にする方法ならび
に回路を提案し、上記の欠点を解消することを目的とす
る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】このため、入力パワー
を受信して、中間周波数がゼロである伝送構造に、増幅
された出力パワーを送信する、ヘテロ接合バイポーラト
ランジスタを備えたパワー増幅器から送信されるパワー
の制御方法であって、出力パワーを検知して、制御ルー
プによりパワー増幅器の制御電圧を調整するステップを
含み、パワー増幅器の入力パワーレベルの調整ステップ
が設けられていることを特徴とする。
を受信して、中間周波数がゼロである伝送構造に、増幅
された出力パワーを送信する、ヘテロ接合バイポーラト
ランジスタを備えたパワー増幅器から送信されるパワー
の制御方法であって、出力パワーを検知して、制御ルー
プによりパワー増幅器の制御電圧を調整するステップを
含み、パワー増幅器の入力パワーレベルの調整ステップ
が設けられていることを特徴とする。
【０００９】有利な実施形態によれば、入力パワーは、
出力パワーが所定の限界値未満であるときに下げられ
る。
出力パワーが所定の限界値未満であるときに下げられ
る。
【００１０】本発明はまた、入力パワーを受信し、中間
周波数がゼロである伝送構造に、増幅された出力パワー
を送信する、ヘテロ接合バイポーラトランジスタを備え
たパワー増幅器から送信されるパワーの制御回路に関
し、出力パワーを検知して、パワー増幅器の制御電圧を
調整する手段を含み、パワー増幅器の入力パワーレベル
の調整手段を含むことを特徴とする。
周波数がゼロである伝送構造に、増幅された出力パワー
を送信する、ヘテロ接合バイポーラトランジスタを備え
たパワー増幅器から送信されるパワーの制御回路に関
し、出力パワーを検知して、パワー増幅器の制御電圧を
調整する手段を含み、パワー増幅器の入力パワーレベル
の調整手段を含むことを特徴とする。
【００１１】好適には、パワー増幅器の入力パワーレベ
ルの調整手段は、出力パワーが所定の限界値未満である
とき、この入力パワーを下げる。
ルの調整手段は、出力パワーが所定の限界値未満である
とき、この入力パワーを下げる。
【００１２】有利には、パワー増幅器の入力パワーレベ
ルの調整手段が、制御式の減衰器を含む。
ルの調整手段が、制御式の減衰器を含む。
【００１３】特定の実施形態によれば、制御回路は、可
変利得前置増幅器を含む。
変利得前置増幅器を含む。
【００１４】本発明は、さらに、本発明によるパワー制
御回路を含む無線通信端末に関する。
御回路を含む無線通信端末に関する。
【００１５】本発明は、添付図面に関して、少しも限定
的ではなく例として挙げた実施形態を参照しながら、以
下の説明を読めば、いっそう明らかになるであろう。
的ではなく例として挙げた実施形態を参照しながら、以
下の説明を読めば、いっそう明らかになるであろう。
【００１６】
【発明の実施の形態】図１は、入力パワーＰｉｎに応じ
たパワー増幅器の出力パワーＰｏｕｔを示すグラフであ
る。
たパワー増幅器の出力パワーＰｏｕｔを示すグラフであ
る。
【００１７】図１のグラフは、パワー増幅器に供給する
様々な制御電圧値Ｖｃ（大きい順にＶｃ１〜Ｖｃ４）に
対して入力パワーＰｉｎに応じた出力パワーＰｏｕｔの
変化に対応する様々な曲線を示す。
様々な制御電圧値Ｖｃ（大きい順にＶｃ１〜Ｖｃ４）に
対して入力パワーＰｉｎに応じた出力パワーＰｏｕｔの
変化に対応する様々な曲線を示す。
【００１８】周知のように、パワー増幅器の出力パワー
Ｐｏｕｔは、一定の入力パワーＰｉｎに対して制御電圧
Ｖｃを調整することにより調節される。
Ｐｏｕｔは、一定の入力パワーＰｉｎに対して制御電圧
Ｖｃを調整することにより調節される。
【００１９】実際、たとえば移動無線通信端末の場合、
パワー前置増幅器が、一定の入力パワーＰｉｎを、出力
パワーＰｏｕｔを送るパワー増幅器に供給する。このよ
うに、出力パワーＰｏｕｔのレベルは、制御電圧Ｖｃを
介して一定の入力パワーＰｉｎに調整される。
パワー前置増幅器が、一定の入力パワーＰｉｎを、出力
パワーＰｏｕｔを送るパワー増幅器に供給する。このよ
うに、出力パワーＰｏｕｔのレベルは、制御電圧Ｖｃを
介して一定の入力パワーＰｉｎに調整される。
【００２０】図１のグラフは、パワー増幅器の線形動作
に対応する第一のゾーンＡと、前記パワー増幅器の非線
形動作に対応する第二のゾーンＢとを示す。
に対応する第一のゾーンＡと、前記パワー増幅器の非線
形動作に対応する第二のゾーンＢとを示す。
【００２１】移動無線通信の領域で通常利用される作業
ゾーンは、図１に示された入力パワーＰｉｎ１の付近に
配置される。パワー増幅器の最適効率は、動作が非線形
であるこのゾーンで得られる。
ゾーンは、図１に示された入力パワーＰｉｎ１の付近に
配置される。パワー増幅器の最適効率は、動作が非線形
であるこのゾーンで得られる。
【００２２】しかしながら、制御パワーＶｃを適合させ
る出力パワーＰｏｕｔのこうした調整方法では、より小
さい出力パワーＰｏｕｔを得るために制御電圧Ｖｃを減
ずると、ＡＭ／ＡＭ変換が劣化する。
る出力パワーＰｏｕｔのこうした調整方法では、より小
さい出力パワーＰｏｕｔを得るために制御電圧Ｖｃを減
ずると、ＡＭ／ＡＭ変換が劣化する。
【００２３】本発明による方法は、この場合、必要な出
力パワーＰｏｕｔを極めて小さくする必要がある場合、
入力パワーＰｉｎを修正する。
力パワーＰｏｕｔを極めて小さくする必要がある場合、
入力パワーＰｉｎを修正する。
【００２４】端末の適正動作のために必要な出力パワー
Ｐｏｕｔが減ると、制御電圧Ｖｃが非常に減少するの
で、中間周波数がゼロである構造で重要なパラメータで
あるＡＭ／ＡＭ変換が、過度に劣化する。
Ｐｏｕｔが減ると、制御電圧Ｖｃが非常に減少するの
で、中間周波数がゼロである構造で重要なパラメータで
あるＡＭ／ＡＭ変換が、過度に劣化する。
【００２５】値Ｐｉｎ１の入力パワーＰｉｎをより小さ
な定数Ｐｉｎ２にシフトさせることにより、制御電圧Ｖ
ｃが、同等の出力パワーＰｏｕｔ４に対して、値Ｖｃ４
から、ずっと大きい値Ｖｃ１に移行する。その場合、パ
ワー増幅器は線形モードで動作し、これは、出力パワー
レベルが低いので効率は悪くない。
な定数Ｐｉｎ２にシフトさせることにより、制御電圧Ｖ
ｃが、同等の出力パワーＰｏｕｔ４に対して、値Ｖｃ４
から、ずっと大きい値Ｖｃ１に移行する。その場合、パ
ワー増幅器は線形モードで動作し、これは、出力パワー
レベルが低いので効率は悪くない。
【００２６】図２は、本発明の方法を実施可能な回路の
概略図である。
概略図である。
【００２７】前記回路は、入力パワーＰｉｎを受信し
て、増幅された出力パワーＰｏｕｔを、端末の無線信号
を送信するアンテナ２に向かって送信するパワー増幅器
１を含む。
て、増幅された出力パワーＰｏｕｔを、端末の無線信号
を送信するアンテナ２に向かって送信するパワー増幅器
１を含む。
【００２８】入力パワーＰｉｎは、前置増幅器３から送
られ、前置増幅器は、それ自体が、周知の回路（図示せ
ず）から送られる入力パワーＰ１を前段で受信する。パ
ワー前置増幅器３は、パワーＰ２を送り、このパワー
は、同様にそれ自体知られたフィルタ４を通過後、パワ
ー増幅器１に供給する入力パワーＰｉｎになる。
られ、前置増幅器は、それ自体が、周知の回路（図示せ
ず）から送られる入力パワーＰ１を前段で受信する。パ
ワー前置増幅器３は、パワーＰ２を送り、このパワー
は、同様にそれ自体知られたフィルタ４を通過後、パワ
ー増幅器１に供給する入力パワーＰｉｎになる。
【００２９】装置はまた、パワー増幅器１の制御ループ
を含み、出力パワーを検知して、パワー増幅器１の制御
電圧Ｖｃを調整する手段５を含む。
を含み、出力パワーを検知して、パワー増幅器１の制御
電圧Ｖｃを調整する手段５を含む。
【００３０】周知の手段５は、一定の入力パワーＰｉｎ
に対して制御電圧Ｖｃのレベルを調整することにより、
出力パワーＰｏｕｔを調整することができる。
に対して制御電圧Ｖｃのレベルを調整することにより、
出力パワーＰｏｕｔを調整することができる。
【００３１】さらに、回路は、パワー増幅器１の入力パ
ワーＰｉｎの調整手段６を含む。
ワーＰｉｎの調整手段６を含む。
【００３２】前記手段６は、パワー前置増幅器３に直接
作用することによって、実際、出力パワーＰ２を下げる
ことができ、従って、必要な出力パワーレーベルＰｏｕ
ｔに応じて入力パワーＰｉｎを下げることができる。
作用することによって、実際、出力パワーＰ２を下げる
ことができ、従って、必要な出力パワーレーベルＰｏｕ
ｔに応じて入力パワーＰｉｎを下げることができる。
【００３３】そのため、パワー前置増幅器３は、たとえ
ば可変利得パワー前置増幅器であってもよい。別の実施
形態によれば、入力パワーＰｉｎの制御調整手段６は、
パワー前置増幅器３の入力パワーＰ１を調整する制御式
の減衰器を含むことができる。制御式の減衰器とは、可
変値を与えるための電圧および電流を制御する減衰器を
意味する。かくして、たとえば制御手段６のレベルでプ
ログラムされた所定の出力パワーＰｏｕｔ未満では、Ｈ
ＢＴトランジスタを備えるパワー増幅器１の入力パワー
Ｐｉｎが減少し、パワー増幅器１の制御電圧Ｖｃを増や
すことができる。
ば可変利得パワー前置増幅器であってもよい。別の実施
形態によれば、入力パワーＰｉｎの制御調整手段６は、
パワー前置増幅器３の入力パワーＰ１を調整する制御式
の減衰器を含むことができる。制御式の減衰器とは、可
変値を与えるための電圧および電流を制御する減衰器を
意味する。かくして、たとえば制御手段６のレベルでプ
ログラムされた所定の出力パワーＰｏｕｔ未満では、Ｈ
ＢＴトランジスタを備えるパワー増幅器１の入力パワー
Ｐｉｎが減少し、パワー増幅器１の制御電圧Ｖｃを増や
すことができる。
【００３４】出力パワーＰｏｕｔの所定値を越えると、
装置は、従来技術に関して記載した方法で動作し続け
る。かくして、十分に高い値の出力パワーＰｏｕｔで
は、こうした出力パワーＰｏｕｔのレベルが、制御電圧
Ｖｃを調整可能な手段５によってのみ制御される。
装置は、従来技術に関して記載した方法で動作し続け
る。かくして、十分に高い値の出力パワーＰｏｕｔで
は、こうした出力パワーＰｏｕｔのレベルが、制御電圧
Ｖｃを調整可能な手段５によってのみ制御される。
【００３５】本発明を実施することにより、中間周波数
がゼロである構造を保持しながら、ＨＢＴ技術からなる
トランジスタを含むパワー増幅器を使用可能であり、そ
の小型性および効率は、他の技術を用いたパワー増幅器
を明らかに上回る。
がゼロである構造を保持しながら、ＨＢＴ技術からなる
トランジスタを含むパワー増幅器を使用可能であり、そ
の小型性および効率は、他の技術を用いたパワー増幅器
を明らかに上回る。
【００３６】さらに、このような装置を備えた、本発明
により動作する無線通信端末の連続動作能力は、著しく
増加し、前記連続動作能力は、端末のパワー増幅器１の
要求と直接関係する。
により動作する無線通信端末の連続動作能力は、著しく
増加し、前記連続動作能力は、端末のパワー増幅器１の
要求と直接関係する。
【図１】入力パワーに応じたパワー増幅器の出力パワー
の変化を示すグラフである。
の変化を示すグラフである。
【図２】本発明を実施可能な装置の概略図である。
１ パワー増幅器 ２ アンテナ ３ 前置増幅器 ４ フィルタ ５ 検知・調整手段 ６ 入力パワーレベルの調整手段 Ｐｉｎ 入力パワー Ｐｏｕｔ 出力パワー Ｖｃ 制御電圧 Ｖｄｅｔ 検知電圧
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5J090 AA01 AA41 CA21 FA20 GN01 GN06 HA06 KA00 KA41 MA20 5J091 AA01 AA41 CA21 FA20 HA06 KA00 KA41 MA20 5J100 AA01 BA01 BC01 CA00 EA02 FA01 5K060 BB07 CC04 CC11 HH04 HH06 JJ08 LL01 LL11 LL22
Claims (7)
- 【請求項１】 入力パワー（Ｐｉｎ）を受信し、中間周
波数がゼロである構造に、増幅された出力パワー（Ｐｏ
ｕｔ）を送信する、ヘテロ接合バイポーラトランジスタ
を備えたパワー増幅器（１）から送信されるパワーの制
御方法であって、出力パワー（Ｐｏｕｔ）を検知して、
制御ループによりパワー増幅器（１）の制御電圧（Ｖ
ｃ）を調整するステップを含み、パワー増幅器（１）の
入力パワーレベル（Ｐｉｎ）の調整ステップが設けられ
ていることを特徴とする方法。 - 【請求項２】 入力パワー（Ｐｉｎ）は、出力パワー
（Ｐｏｕｔ）が所定の限界値未満であるときに下げられ
ることを特徴とする請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】 入力パワー（Ｐｉｎ）を受信し、中間周
波数がゼロである構造に、増幅された出力パワー（Ｐｏ
ｕｔ）を送信する、ヘテロ接合バイポーラトランジスタ
を備えたパワー増幅器（１）から送信されるパワーの制
御回路であって、出力パワー（Ｐｏｕｔ）を検知して、
パワー増幅器（１）の制御電圧（Ｖｃ）を調整する手段
（５）を含み、パワー増幅器（１）の入力パワーレベル
（Ｐｉｎ）の調整手段（６）を含むことを特徴とする回
路。 - 【請求項４】 パワー増幅器（１）の入力パワーレベル
（Ｐｉｎ）の調整手段（６）が、出力パワー（Ｐｏｕ
ｔ）が所定の限界値未満であるとき、この出力パワーを
下げることを特徴とする請求項３に記載の回路。 - 【請求項５】 可変利得前置増幅器（３）を含むことを
特徴とする請求項３または４に記載の回路。 - 【請求項６】 パワー増幅器の入力パワーレベル（Ｐｉ
ｎ）の調整手段（６）が、制御式の減衰器を含むことを
特徴とする請求項３から５のいずれか一項に記載の回
路。 - 【請求項７】 請求項３から６のいずれか一項に記載の
パワー制御回路を含むことを特徴とする無線通信端末。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR0011117 | 2000-08-31 | ||
| FR0011117A FR2813457B1 (fr) | 2000-08-31 | 2000-08-31 | Procede et circuit de controle permettant l'utilisation d'un amplificateur de puissance en technologie hbt dans un emetteur en architecture a frequence intermediaire nulle |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002171177A true JP2002171177A (ja) | 2002-06-14 |
| JP4722342B2 JP4722342B2 (ja) | 2011-07-13 |
Family
ID=8853849
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001260873A Expired - Fee Related JP4722342B2 (ja) | 2000-08-31 | 2001-08-30 | 中間周波数がゼロである構造の送信機で、ｈｔｂ技術によるパワー増幅器を使用可能にする制御方法および回路 |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7076218B2 (ja) |
| EP (1) | EP1187316B1 (ja) |
| JP (1) | JP4722342B2 (ja) |
| CN (1) | CN1191676C (ja) |
| AT (1) | ATE399392T1 (ja) |
| DE (1) | DE60134515D1 (ja) |
| ES (1) | ES2309041T3 (ja) |
| FR (1) | FR2813457B1 (ja) |
| PT (1) | PT1187316E (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US7768353B2 (en) | 2008-06-13 | 2010-08-03 | Samsung Electro-Mechanics Company, Ltd. | Systems and methods for switching mode power amplifier control |
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| JPH10242770A (ja) * | 1997-02-28 | 1998-09-11 | Akita Denshi Kk | 増幅回路の制御方法、増幅回路、増幅回路モジュール、携帯電話機 |
| JP2000183763A (ja) * | 1998-12-18 | 2000-06-30 | Nec Corp | 送信出力制御回路 |
| JP2000341144A (ja) * | 1999-05-31 | 2000-12-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 携帯電話端末装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2826003B2 (ja) * | 1991-11-29 | 1998-11-18 | 松下電器産業株式会社 | 送信出力制御回路 |
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