JP2005244826A - 高周波回路装置 - Google Patents

高周波回路装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2005244826A
JP2005244826A JP2004054631A JP2004054631A JP2005244826A JP 2005244826 A JP2005244826 A JP 2005244826A JP 2004054631 A JP2004054631 A JP 2004054631A JP 2004054631 A JP2004054631 A JP 2004054631A JP 2005244826 A JP2005244826 A JP 2005244826A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
frequency
transmission
amplifier
band
cdma
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2004054631A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3961498B2 (ja
Inventor
Kunihiko Kanazawa
邦彦 金澤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP2004054631A priority Critical patent/JP3961498B2/ja
Priority to TW094103935A priority patent/TW200533096A/zh
Priority to US11/058,853 priority patent/US20050191973A1/en
Priority to EP05251118A priority patent/EP1569353A3/en
Priority to CN2005100524775A priority patent/CN1661935A/zh
Priority to KR1020050016886A priority patent/KR20060043287A/ko
Publication of JP2005244826A publication Critical patent/JP2005244826A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3961498B2 publication Critical patent/JP3961498B2/ja
Priority to US12/152,803 priority patent/US7706835B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/005Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission adapting radio receivers, transmitters andtransceivers for operation on two or more bands, i.e. frequency ranges
    • H04B1/0053Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission adapting radio receivers, transmitters andtransceivers for operation on two or more bands, i.e. frequency ranges with common antenna for more than one band
    • H04B1/006Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission adapting radio receivers, transmitters andtransceivers for operation on two or more bands, i.e. frequency ranges with common antenna for more than one band using switches for selecting the desired band
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01KANIMAL HUSBANDRY; CARE OF BIRDS, FISHES, INSECTS; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
    • A01K97/00Accessories for angling
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F3/00Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/20Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers
    • H03F3/24Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers of transmitter output stages
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/005Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission adapting radio receivers, transmitters andtransceivers for operation on two or more bands, i.e. frequency ranges
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/005Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission adapting radio receivers, transmitters andtransceivers for operation on two or more bands, i.e. frequency ranges
    • H04B1/0067Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission adapting radio receivers, transmitters andtransceivers for operation on two or more bands, i.e. frequency ranges with one or more circuit blocks in common for different bands
    • H04B1/0082Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission adapting radio receivers, transmitters andtransceivers for operation on two or more bands, i.e. frequency ranges with one or more circuit blocks in common for different bands with a common local oscillator for more than one band
    • H04B1/0089Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission adapting radio receivers, transmitters andtransceivers for operation on two or more bands, i.e. frequency ranges with one or more circuit blocks in common for different bands with a common local oscillator for more than one band using a first intermediate frequency higher that the highest of any band received
    • H04B1/0092Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission adapting radio receivers, transmitters andtransceivers for operation on two or more bands, i.e. frequency ranges with one or more circuit blocks in common for different bands with a common local oscillator for more than one band using a first intermediate frequency higher that the highest of any band received using a wideband front end
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/02Transmitters
    • H04B1/04Circuits
    • H04B1/0483Transmitters with multiple parallel paths
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/38Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
    • H04B1/40Circuits
    • H04B1/50Circuits using different frequencies for the two directions of communication
    • H04B1/52Hybrid arrangements, i.e. arrangements for transition from single-path two-direction transmission to single-direction transmission on each of two paths or vice versa
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01KANIMAL HUSBANDRY; CARE OF BIRDS, FISHES, INSECTS; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
    • A01K91/00Lines
    • A01K91/03Connecting devices
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/02Transmitters
    • H04B1/04Circuits
    • H04B2001/0408Circuits with power amplifiers

Abstract

【課題】 低コスト化かつ低消費電力化を図り、送信周波数帯を新たに追加しても高周波増幅器を別途設ける必要の無い高周波回路装置を提供する。
【解決手段】 200MHz以上離れた複数の送信周波数帯の信号を増幅する広帯域用の高周波増幅器18を少なくとも1つ含み、高周波電力をアンテナから送信するための送信用増幅回路と、同時送受信を実現するデュプレクサ31、32と、広帯域用の高周波増幅器とアンテナ7との間でデュプレクサを挟んで設けられ、同時送受信時にオンになる前段および後段のスイッチ回路21、8と、送信用増幅回路の電源端子に振幅変調電圧を供給する電源振幅変調器10とを備えた構成を有している。
【選択図】 図1

Description

本発明は、高周波無線機、特に携帯電話等の移動体通信装置の送受信部における高周波回路装置、特に高周波電力送信用の半導体増幅回路(以下、送信用増幅回路と略称する)および複数の周波数帯域を切り換えるスイッチ回路を有するマルチバンド高周波回路装置に関する。
携帯電話などで、W-CDMA(Wideband-Code Division Multiple Access)方式あるいはCDMA(Code Division Multiple Access)方式のシステムにて、複数の200MHz以上離れた帯域、例えば、2GHzと1.7GHz、1.4から1.5GHz帯域、あるいは800から900MHz帯域が存在し、複数の帯域を用いる携帯電話では、高周波電力をアンテナから送信する送信用増幅回路が、それぞれの帯域で個別の高周波増幅器を用いて構成される。この理由としては、従来の直交変調信号を受ける線形の高周波増幅器に広い帯域で線形増幅動作をさせると著しく消費電流が増加するからである。
また、携帯電話に無線LAN(Local Area Network)機能を持たせた場合、その周波数が2.4GHz帯や5GHz帯であることもあって、高周波増幅器がさらにその個数だけ必要であった。
(従来例1)
図6は、従来の高周波回路装置の一構成例を示すブロック図である。図6に示すように、送信用増幅回路の高周波増幅器1には、800MHz〜900MHz帯のW-CDMAの送信信号Tx(0.8)が入力されて増幅される。また、送信用増幅回路の高周波増幅器2には、1.9GHzから2.0GHzのW-CDMAの送信信号Tx(2)が入力されて増幅される。
これら複数の帯域の送信信号は、高周波増幅器1、2で増幅された後、ローパスフィルター(LPF)でその2倍、3倍などの高調波成分の信号が取り除かれ、アイソレータ27、27を介して、同時送受信できるための送信信号と受信信号を分けるフィルターであるデュプレクサ(共用器)9、9に入力される。また、アイソレータ27は、アンテナ7が金属や人間の頭に近づいてインピーダンスが50オームからずれて、高周波増幅器1、2の動作で歪特性が悪くなるのを避けるために使われる。
また、送信帯域を切り替えるマルチスイッチ回路8が、アンテナ7とデュプレクサ9との間に接続されて、送信帯域を選択してアンテナ7に供給する。一方、受信時には、マルチスイッチ回路8が受信帯域を選択し、アンテナ7からマルチスイッチ回路8を介してデュプレクサ9、9に受信信号が供給されて、それぞれSAWフィルター(SAW)11、11、低雑音増幅器(LNA)12、12介して、受信信号Rx(0.8)、Rx信号(2)として受信される。SAWフィルター11は、デュプレクサ9の受信側を一つのフィルターとして構成されることもある。高周波のマルチスイッチ回路8はGaAsスイッチで構成される。なお、マルチスイッチ回路8はピンダイオードで構成されることもある。
(従来例2)
図7は、3周波数帯域の高周波増幅器を含む従来の高周波回路装置の一構成例を示すブロック図である。図7に示すように、従来例2は、従来例1の送信信号に加えて、1.7GHzのW-CDMAの送信信号Tx(1.7)が高周波増幅器30に入力されて増幅される。2GHz帯および800から900MHz帯と同様に、送信信号Tx(1.7)は、高周波増幅器30で増幅された後、ローパスフィルター(LPF)でその2倍、3倍などの高調波成分の信号が取り除かれ、アイソレータ27を介して、同時送受信を実現するためのデュプレクサ(共用器:DUT)9に入力される。
また、従来例1と同様に、送信帯域を切り替えるマルチスイッチ回路8が、アンテナ7とデュプレクサ9との間に接続されて、送信帯域を選択してアンテナ7に供給する。一方、受信時には、マルチスイッチ回路8が受信帯域を選択し、アンテナ7からマルチスイッチ回路8を介してデュプレクサ9に受信信号が供給されて、SAWフィルター(SAW)11、低雑音増幅器(LNA)12介して、受信信号Rx(1.7)として受信される。
ここで、高周波増幅器1、2、30は、GaAsのFETや、HBT(ヘテロバイポーラトランジスタ)、SiGeのHBTで構成される。
(従来例3)
図8は、無線LAN(Local Area Network)に対応した3周波数帯域の高周波増幅器を含む従来の高周波回路装置の一構成例を示すブロック図である。
OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplex)などマルチキャリア変調した無線LANの信号を本システムで送信する場合は、周波数と動作の違いから、2.4GHz周波数帯の無線LAN用の高周波増幅器4が、W-CDMA用の高周波増幅器1、2とは別に必要となる。この理由としては、周波数の差ばかりでなく、出力が携帯電話の1/10から1/100程度と小さいために、W-CDMAと同様の直交変調信号の2.4GHz無線LAN信号Tx(2.4)が入力される線形動作の高周波増幅器4として携帯電話用の高周波増幅器を用いると、5から10倍もの電流が消費されてしまうからである。無線LAN動作としては、マルチスイッチ回路により送信か受信動作を選択し、受信の際は、無線LAN用低雑音受信増幅器29から受信信号Rx(2.4)が出力される。
2.4GHz〜2.7GHzMHz帯のW-CDMA,TD-CDMA,TD-SCDMA方式の信号がある場合も、上記の無線LAN用と同様である。
特開2002−135157号公報 特開2002−208869号公報
しかしながら、従来のような構成では、W-CDMA方式の周波数帯域が2つ、3つ、4つと増えるにつれ、その数だけの高周波増幅器が必要となり、従来の帯域が1つか2つの携帯電話の場合と比較して、2から3倍高価になる上、アイソレータをそれぞれの帯域に対して設ける必要があるためにさらに高価になり、結果として3から5倍近いコストアップになる、という問題があった。
また、アイソレータによりW-CDMA用の高周波増幅器の電流も約20%分損失し、40から70mA余分に消費する、という問題が生じる。
また、無線LAN機能を追加すると、無線LAN用の高周波増幅器が別に必要である、という問題があった。
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、低コスト化かつ低消費電力化を図り、送信周波数帯を新たに追加しても高周波増幅器を別途設ける必要の無い高周波回路装置を提供することにある。
前記の目的を達成するため、本発明に係る高周波回路装置は、複数の送信周波数帯が存在するW-CDMAまたはCDMA方式に対応した高周波回路装置であって、200MHz以上離れた複数の送信周波数帯の信号を増幅する広帯域用の高周波増幅器を少なくとも1つ含み、高周波電力をアンテナから送信するための送信用増幅回路と、同時送受信を実現するデュプレクサと、広帯域用の高周波増幅器とアンテナとの間でデュプレクサを挟んで設けられ、同時送受信時にオンになる前段および後段のスイッチ回路と、送信用増幅回路の電源端子に振幅変調電圧を供給する電源振幅変調器とを備えた構成を有している。また、デュプレクサは、送信通過帯域から200MHz以上離れた周波数帯域を10dBc以上抑圧する送信遮断特性を有する。さらに、送信用増幅回路の高周波増幅器は、信号入力端子に送信信号の位相情報が供給され、電源端子に電源振幅変調器から送信信号の振幅情報に応じた振幅変調電圧が供給され、ポーラー変調またはポーラーループ変調される。
上記の構成によれば、W-CDMA方式の2つ、3つまたは4つ以上の周波数帯域に対応した携帯電話の高周波回路装置が、1または2個という少ない数の高周波増幅器で実現でき、またそれぞれの周波数帯域に対応したアイソレータを全廃できるために、高周波増幅器とアイソレータに関して、1/3から1/5倍に低コスト化できる。また、アイソレータによる損失をなくすことで、W-CDMA動作の高周波増幅器の消費電流を20%程度、すなわち40から70mA減らすことができる。
また、無線LAN機能の追加に対しても、広帯域用の高周波増幅器が、無線LANに対応した送信周波数帯の信号を増幅して後段のスイッチ回路に直接供給し、ポーラー変調またはポーラーループ変調することで実現できる。
本発明によれば、低コスト化(1/3から1/5)かつ低消費電力化(約20%削減)を図り、送信周波数帯を新たに追加しても高周波増幅器を別途設ける必要の無い高周波回路装置を提供することが可能となり、その効果は絶大である。
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しながら説明する。
(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態に係る高周波回路装置の一構成例を示すブロック図である。
まず、図1に示すように、本実施形態の高周波回路装置において、送信用増幅回路を構成する高周波増幅器1、18は、それらの電源端子に電源振幅変調器10から振幅信号AS Txに応じた振幅変調電圧が供給され、基本的にポーラー変調またはポーラーループ変調動作を行う。
つまり、本実施形態は、従来の直交変調動作で実現した多数の送信信号帯域に対してそれぞれで動作する線形動作の高周波増幅器とアイソレータを用いる従来例に対して、まず、W-CDMA動作をすべてポーラー変調もしくはポーラーループ変調する。このために、高周波増幅器には位相信号が入力されて、さらに、電源端子に振幅変調電圧が入力される。これにより、従来の線形増幅器が不要となり、ポーラー変調動作の高周波増幅器は、飽和動作の高周波増幅器で実現できるため、非常に広帯域な高周波増幅器が実現される。
さらに、ポーラー変調化するためには、現行の高周波化する半導体技術で高周波動作化する高周波振幅変調器10、また後述のアイソレータを削除する際に他の周波数への影響を避けるデュプレクサ(共用器)の設計により実現可能となる。
以下、本実施形態の高周波回路装置について具体的に説明する。
図1において、W-CDMA方式の800−900MHz帯の位相信号PS Tx(0.8)が高周波増幅器1により増幅される。一方、W-CDMA方式の1700から2100MHzの位相信号PS Tx(1.7−2)は、広帯域用の高周波増幅器18により増幅される。ポーラー変調あるいはポーラーループ変調のために、このような広帯域の高周波増幅器が飽和動作で実現可能となる。また、高周波増幅器1、18は、利得制御可能なドライバー増幅器5を内蔵し、W-CDMA方式のダイナミックレンジの拡大を行う。また、ポーラー変調のために高周波増幅器1、18の電源端子には、電源振幅変調器10から送信信号の振幅情報に応じた振幅変調電圧が入力される。
高周波増幅器18の出力信号は、前段のスイッチ回路21、21を介してデュプレクサ32、33に入力される。このデュプレクサは、送受信を同時に行うための周波数帯によって切り分けるフィルターである。アンテナ7が金属や人間の頭に近づきインピーダンスが50オームからずれて、高周波増幅器18のW-CDMA動作での歪特性が悪化するのはポーラー変調動作で避けることができる。これに加えて、他の携帯電話や基地局からの送信信号や受信信号がアンテナ7から高周波増幅器1や18に逆流して、他の周波数帯に妨害波を発生するなど悪影響を及ぼすのを避けるために、デュプレクサ31、32、33は、それぞれ800−900MHz帯あるいは900−1000MHz帯や1.7GHz帯や2GHz帯あるいは1.9−2GHz帯などの本来高周波増幅器からの信号を通過させるとき、前段のスイッチ回路21で選択されるが、送信帯域の信号から200MHz以上離れた信号を10dBc以上抑圧する遮断特性をも持たせることで、従来ではアイソレータが果たしたこの抑圧機能によりアイソレータを省略することを実現し、ポーラー変調化あるいはポーラーループ変調化できる。
例えば、1.7GHz用のデュプレクサ33は、アンテナ7から入る1.4−1.5GHzの外部からの他の携帯電話送信信号を10dBc以上抑圧し、高周波増幅器18が出力する1.7GHz帯の送信信号と生じる2GHz帯周辺の妨害信号がアンテナ7から出て、他の携帯電話の2GHz帯の受信信号の妨害や送信信号の妨害にならないようにする。
あるいは、例えば、1.7GHz用のデュプレクサ33は、アンテナ7から入る2−2.1GHzの外部からの他の携帯電話送信信号を10dBc以上抑圧し、高周波増幅器18が出力する1.7GHzの送信信号と生じる1.4−1.5GHz帯周辺の妨害信号がアンテナ7から出て、他の携帯電話の1.4−1.5GHz帯の受信信号の妨害や送信信号の妨害にならないようにする。
さらに、デュプレクサ32、33とアンテナ7との間に、どの周波数帯域で送受信させるかの選択を行う後段のスイッチ回路(マルチスイッチ)8を設けて、切替可能な構成とする。これら前段のスイッチ回路21や後段のスイッチ回路8としてはGaAsの高周波スイッチ(SW)が用いられる。また、この高周波スイッチはピンダイオードで構成されることもある。また、高周波増幅器1、18からの高調波を抑圧するためにローパスフィルター(LPF)6が用いられる。高周波増幅器1、18は、GaAsのFETやHBT(ヘテロバイポーラトランジスタ)やSiGeのHBTで構成され、飽和アンプとしてもよいので、シリコンのMOS FETやバイポーラトランジスタが用いられることもある。
受信時には、表面弾性波(SAW)フィルター11で周波数を限定するが、デュプレクサ31、32、33のフィルター特性を強めて、デュプレクサでSAWフィルターの役割を担うこともある。
以上のように、本実施形態によれば、図7に示す従来例2と比較して、高周波増幅回路の数を3個から2個に削減することができ、さらに、アイソレータも省けるので、コストが約半減できる。また、アイソレータが無いことでの出力損失低減とポーラー変調で飽和動作が可能になることで、W-CDMA等CDMA動作の高周波増幅器の電流を30%-80%程度も低減することができる。
(第2の実施形態)
図2は、本発明の第2の実施形態に係る高周波回路装置の一構成例を示すブロック図である。
図2に示すように、本実施形態は、第1の実施形態に対して、さらに1.4GHzから1.5GHz帯の周波数帯域のW-CDMAを含む場合を想定している。本実施形態では、広帯域用の高周波増幅器を、さらに飽和特性を活かして広帯域化して1.5GHz−2GHz帯動作の高周波増幅器29とする。高周波増幅器29には、1.5−2GHz帯の位相信号PS Tx(1.5−2)が入力される。
また、アンテナ7と高周波増幅器29との間には、デュプレクサ34が前段のスイッチ回路21と後段のスイッチ回路(マルチスイッチ)8に挟まれて設けられる。この際、1.5GHz用のデュプレクサ34は、アンテナ7から入る外部からの他の携帯電話の800−900MHz帯の送信信号を10dBc以上抑圧し、高周波増幅器29から出力される1.4−1.5GHzの送信信号と生じる2GHz周辺の妨害信号がアンテナ7から出て、他の携帯電話の2GHz帯の受信信号の妨害や送信信号の妨害にならないようにする。
以上のように、本実施形態によれば、従来では4つ必要であった高周波増幅器を2個に削減することができ、さらに、アイソレータも省けるので、コストが約1/3以下に低減できる。また、アイソレータが無いことでの出力損失低減とポーラー変調で飽和動作が可能になることで、W-CDMA等CDMA動作の高周波増幅器の電流を30%−80%程度も低減することができる。
(第3の実施形態)
図3は、本発明の第3の実施形態に係る高周波回路装置の一構成例を示すブロック図である。
まず、図3に示すように、本実施形態は、第1の実施形態と比較して、さらに800MHzから2GHz帯の周波数帯域のW-CDMAをすべて一つの高周波増幅器20で実現する場合を想定している。本実施形態では、高周波増幅器20の最終増幅段に帰還回路35を内蔵することで広帯域化して800MHz−2GHz動作を可能にしている。帰還回路35は通常、抵抗成分と直流カットの容量で構成される。高周波増幅器20には、800MHz−2GHz帯の位相信号PS Tx(0.8−2)が入力される。
また、アンテナ7と高周波増幅器20との間には、各帯域のデュプレクサ31、32、33が、前段のスイッチ回路21と後段のスイッチ回路(マルチスイッチ)8に挟まれて設けられる。この際、各デュプレクサが、第1および第2の実施形態と同様に抑圧特性を持ち、他の携帯電話からの送信信号がアンテナ7から入力して妨害信号が高周波増幅器20で発生してアンテナ7から出ることを抑制する。
以上のように、本実施形態によれば、従来では3つ必要であった高周波増幅器を1個に削減できて、さらに、アイソレータも省けるので、コストを約1/4以下に低減できる。また、アイソレータが無いことでの出力損失低減とポーラー変調で飽和動作が可能になることで、W-CDMA等CDMA動作の高周波増幅器の電流を30%−80%程度も低減することができる。
なお、W-CDMAが2.5−2.7GHz帯まで拡張されるか、もしくは、TD-CDMAやTD-SCDMAになっても、800MHz−2.7GHzの高周波増幅器を用いることで同様に考えられるのは言うまでもない。
(第4の実施形態)
図4は、本発明の第4の実施形態に係る高周波回路装置の一構成例を示すブロック図である。
図3に示す第3の実施形態では、ローパスフィルター(LPF)23が1.7GHz帯や2GHz帯の送信信号の2倍、3倍の高調波成分を減衰させるために、約3GHz以上の信号を十分抑圧するが、1.7GHz帯と2GHz帯の送信信号が高周波増幅器20からデュプレクサ33、32に到達するまでに2個のスイッチ回路21を通過するので、損失が大きかった。
そこで、本実施形態では、図4に示すように、1.7GHz帯と2GHz帯のローパスフィルター(LPF)24、23をそれぞれスイッチ回路21とデュプレクサ33、32との間に配置して、それぞれ1.7GHz帯や2GHz帯の送信信号の2倍、3倍の高調波成分を減衰させる特性を持たせた。これにより、1.7GHz帯と2GHz帯の送信信号が高周波増幅器20からデュプレクサ33、32に到達するまでに1個のスイッチ回路21しか通過しないので、損失を0.2dBから0.3dB小さくすることが出来る。
以上のように、本実施形態によれば、従来では3つ必要であった高周波増幅器を1個に削減することができ、さらに、アイソレータも省けるので、コストを約1/4以下に低減できる。さらに、第3の実施形態に対して、1.7GHz帯と2GHz帯の高周波増幅器の出力損失を約10%低減できるので、さらに10%程度も高周波増幅器の電流を低減することができる。
なお、第3および第4の実施形態では、1.4−1.5GHz帯のW-CDMAを用いないで説明したが、これを使用する場合は、図2に示すように、1.4−1.5GHz用のデュプレクサを含む回路を高周波増幅器とアンテナの間に追加することで実現できることは明らかである。
(第5の実施形態)
図5は、本発明の第5の実施形態に係る高周波回路装置の一構成例を示すブロック図である。
図5に示すように、第1から第4の実施形態に対して、携帯電話にOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplex)などマルチキャリア変調した信号の無線LANの信号を本システムで送信する場合は、周波数と動作の違いから、出力がW-CDMA動作の携帯電話の送信出力より10分の1から100分の1であるが、これは、電源振幅変調器10の振幅幅で制御して実現すれば、ポーラー変調あるいはポーラーループ変調で同一の高周波増幅器を用いて実現できる。この際、本実施形態では、高周波増幅器30の出力信号を後段のスイッチ回路(マルチスイッチ)8に直接供給するワイヤレスLAN用送信信号路27を設けることで、マルチスイッチ28による切り替えで通信可能となる。さらに、ワイヤレスLAN用受信増幅器29がSAWフィルター11を介してマルチスイッチ8に接続され、これによりワイヤレスLAN受信時には、受信信号Rx(LAN)として受信される。
この際、1.7GHz用デュプレクサ33は、アンテナ7から入る外部からの他の携帯電話の800−900MHz帯あるいは900−1000MHz帯の送信信号を10dBc以上抑圧し、高周波増幅器30から出力される1.7GHz帯の送信信号と生じる2.4GHz周辺あるいは2.5GHz−2.7GHz帯の妨害信号がアンテナ7から出て、2.4GHz帯あるいは2.5GHz−2.7GHz帯の受信信号の妨害や送信信号の妨害にならないようにする。
また、2GHz用デュプレクサ32は、アンテナ7から入る外部からの他の携帯電話の1.4−1.5GHz帯の送信信号を10dBc以上抑圧し、高周波増幅器30から出力される2GHzの送信信号と生じる2.4GHz−2.5GHz帯周辺の妨害信号がアンテナ7から出て、2.4GHz−2.5GHz帯の受信信号の妨害や送信信号の妨害にならないようにする。つまり、2.4GHzの無線LANの受信信号/送信信号、さらに2.5GHz−2.7GHz帯のW-CDMA,TD-CDMA,TD-SCDMA等の受信信号/送信信号の妨害にならないようになる。
また、2.4GHz帯や5GHz帯の無線LAN機能の追加は周波数が離れているため、従来では、一つの高周波増幅器で実現することは困難であった。しかしながら、本実施形態によれば、従来では必要であった2.4GHz帯の無線LAN用の高周波増幅器を無くすことができる。
ここではW-CDMAを中心に説明したが、複数帯域を用いるCDMA携帯電話やW-CDMAとCDMA共用機でも同様の効果があることは言うまでもない。
本発明に係る高周波回路装置は、低コスト化(1/3から1/5)かつ低消費電力化(約20%削減)を図り、送信周波数帯を新たに追加しても高周波増幅器を別途設ける必要が無いという利点を有し、複数の周波数帯域を用いるW-CDMA携帯電話システム、800−900MHz、1.4−1.5GHz、1.6−1.8GHz、1.9−2.0GHz、2.5−2.7GHzの周波数帯域を用いるW-CDMA携帯電話に有用である。さらに、このW-CDMA携帯電話に2.4GHz帯の無線LAN機能が追加した多機能携帯電話に有用である。さらには、2.5−2.7GHz帯のW-CDMA,TD-CDMA,TD-SCDMAを追加した携帯電話に有効である。またさらに、複数帯域のCDMA携帯電話やW-CDMA,LAN,CDMAの混用携帯電話にも有効である。
本発明の第1の実施形態に係る高周波回路装置の一構成例を示すブロック図 本発明の第2の実施形態に係る高周波回路装置の一構成例を示すブロック図 本発明の第3の実施形態に係る高周波回路装置の一構成例を示すブロック図 本発明の第4の実施形態に係る高周波回路装置の一構成例を示すブロック図 本発明の第5の実施形態に係る高周波回路装置の一構成例を示すブロック図 従来例1の高周波回路装置の一構成例を示すブロック図 従来例2の高周波回路装置の一構成例を示すブロック図 従来例3の高周波回路装置の一構成例を示すブロック図
符号の説明
1 800MHz帯W-CDMA高周波増幅器
5 ドライバー増幅器
6 ローパスフィルター(LPF)
7 アンテナ
8、28 マルチスイッチ(後段のスイッチ回路)
10 電源振幅変調器
11 SAWフィルター
12 低雑音増幅器(LNA)
18 1.7−2GHz帯W-CDMA高周波増幅器
20 800MHz−2GHz帯W-CDMA高周波増幅器
21 前段のスイッチ回路
22 前段のスイッチ回路
23 ローパスフィルター(LPF)
24 ローパスフィルター(LPF)
27 ワイヤレスLAN用送信信号路
30 800MHz−2.5GHz帯W-CDMAかつ無線LAN用高周波増幅器
31 800−1000MHz帯用デュプレクサ
32 1.9−2.1GHz帯用デュプレクサ
33 1.7GHz帯用デュプレクサ
34 1.4−1.5GHz帯用デュプレクサ
35 帰還回路

Claims (8)

  1. 複数の送信周波数帯が存在する広帯域符号分割多重アクセス(W-CDMA)または符号分割多重アクセス(CDMA)方式に対応した高周波回路装置であって、
    200MHz以上離れた複数の送信周波数帯の信号を増幅する広帯域用の高周波増幅器を少なくとも1つ含み、高周波電力をアンテナから送信するための送信用増幅回路と、
    同時送受信を実現するデュプレクサと、
    広帯域用の前記高周波増幅器と前記アンテナとの間で前記デュプレクサを挟んで設けられ、同時送受信時にオンになる前段および後段のスイッチ回路と、
    前記送信用増幅回路の電源端子に振幅変調電圧を供給する電源振幅変調器とを備えたことを特徴とする高周波回路装置。
  2. 前記送信増幅回路の高周波増幅器は、可変利得のドライバー増幅器を備えた請求項1記載の高周波回路装置。
  3. 前記高周波回路装置は、前記デュプレクサと前記前段のスイッチ回路との間にローパスフィルターを備えた請求項1または2記載の高周波回路装置。
  4. 前記送信用増幅回路の高周波増幅器は、信号入力端子に送信信号の位相情報が供給され、前記電源端子に前記電源振幅変調器から送信信号の振幅情報に応じた前記振幅変調電圧が供給され、ポーラー変調またはポーラーループ変調される請求項1から3のいずれか一項記載の高周波回路装置。
  5. 前記デュプレクサは、送信通過帯域から200MHz以上離れた周波数帯域を10dBc以上抑圧する送信遮断特性を有する請求項1から4のいずれか一項記載の高周波回路装置。
  6. 広帯域用の前記高周波増幅器は、無線ローカルエリアネットワーク(無線LAN)規格に対応した送信周波数帯の信号を増幅して前記後段のスイッチ回路に直接供給することにより、前記高周波回路装置は、前記W-CDMAまたはCDMA以外の周波数帯域で動作する請求項1から5のいずれか一項記載の高周波回路装置。
  7. 広帯域用の前記高周波増幅器は、直交周波数分割多重(OFDM)方式に対応した送信周波数帯のマルチキャリア変調信号を増幅して前記後段のスイッチ回路に直接供給することにより、前記高周波回路装置は、前記W-CDMAまたはCDMA以外の周波数帯域で動作する請求項1から6のいずれか一項記載の高周波回路装置。
  8. 前記送信用増幅回路は、1つの広帯域用の高周波増幅器を備え、当該広帯域用の高周波増幅器は、帰還回路を有する最終増幅段を備えた請求項1から7のいずれか一項に記載の高周波回路装置。
JP2004054631A 2004-02-27 2004-02-27 高周波回路装置 Expired - Fee Related JP3961498B2 (ja)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004054631A JP3961498B2 (ja) 2004-02-27 2004-02-27 高周波回路装置
TW094103935A TW200533096A (en) 2004-02-27 2005-02-05 High-frequency circuit device
US11/058,853 US20050191973A1 (en) 2004-02-27 2005-02-15 High-frequency circuit device
EP05251118A EP1569353A3 (en) 2004-02-27 2005-02-25 High frequency circuit device
CN2005100524775A CN1661935A (zh) 2004-02-27 2005-02-28 高频电路装置
KR1020050016886A KR20060043287A (ko) 2004-02-27 2005-02-28 고주파 회로 장치
US12/152,803 US7706835B2 (en) 2004-02-27 2008-05-16 High-frequency circuit device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004054631A JP3961498B2 (ja) 2004-02-27 2004-02-27 高周波回路装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005244826A true JP2005244826A (ja) 2005-09-08
JP3961498B2 JP3961498B2 (ja) 2007-08-22

Family

ID=34747568

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004054631A Expired - Fee Related JP3961498B2 (ja) 2004-02-27 2004-02-27 高周波回路装置

Country Status (6)

Country Link
US (2) US20050191973A1 (ja)
EP (1) EP1569353A3 (ja)
JP (1) JP3961498B2 (ja)
KR (1) KR20060043287A (ja)
CN (1) CN1661935A (ja)
TW (1) TW200533096A (ja)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008154201A (ja) * 2006-07-07 2008-07-03 Murata Mfg Co Ltd 送信装置
WO2009044984A1 (en) * 2007-10-05 2009-04-09 Electronics And Telecommunications Research Institute Device and method for separation/conversion of multiband signal
JP2009232160A (ja) * 2008-03-24 2009-10-08 Nec Corp 受信機
JP5106421B2 (ja) * 2006-12-27 2012-12-26 パナソニック株式会社 ポーラ変調送信装置
US9240757B2 (en) 2012-10-05 2016-01-19 Nec Corporation Transmission apparatus and transmission method
US9432946B2 (en) 2012-03-12 2016-08-30 Nec Corporation Transmission apparatus and transmission method
JP2018500792A (ja) * 2014-10-28 2018-01-11 クゥアルコム・インコーポレイテッドQualcomm Incorporated マルチsimデバイスのwwanおよびwlan協働サポート

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8884714B2 (en) * 2005-12-22 2014-11-11 Pine Valley Investments, Inc. Apparatus, system, and method for digital base modulation of power amplifier in polar transmitter
WO2012102284A1 (ja) * 2011-01-28 2012-08-02 株式会社村田製作所 送信モジュール
US8861407B2 (en) * 2011-07-07 2014-10-14 Provigent Ltd. Multiple connection options for a transceiver
CA2814303A1 (en) 2013-04-26 2014-10-26 Cellphone-Mate, Inc. Apparatus and methods for radio frequency signal boosters
JP2017011533A (ja) * 2015-06-23 2017-01-12 株式会社村田製作所 通信ユニット
KR20170053484A (ko) * 2015-11-06 2017-05-16 삼성전자주식회사 신호 처리 방법 및 이를 지원하는 전자 장치
CN105490699B (zh) * 2015-12-24 2019-01-22 中国电子科技集团公司第五十四研究所 一种高度集成的通信单元电路
CN111082814A (zh) * 2019-12-13 2020-04-28 惠州Tcl移动通信有限公司 双连接架构中用于下行链路信号传输的方法及装置、终端

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61105101A (ja) 1984-10-29 1986-05-23 Kokusai Electric Co Ltd 高効率ssb送信機
US4972440A (en) 1988-09-23 1990-11-20 Hughes Aircraft Company Transmitter circuit for efficiently transmitting communication traffic via phase modulated carrier signals
JPH0787303B2 (ja) 1989-12-27 1995-09-20 三菱電機株式会社 高周波増幅器
JP2540377B2 (ja) * 1990-07-04 1996-10-02 三菱電機株式会社 自動出力電力制御装置
US5689817A (en) 1996-01-26 1997-11-18 Lucent Technologies Inc. RF duplexer bypassing techniques for transceivers
JP3241594B2 (ja) * 1996-04-08 2001-12-25 松下電器産業株式会社 複数帯域移動無線装置
US6298244B1 (en) 1997-07-03 2001-10-02 Ericsson Inc. Dual-band, dual-mode power amplifier
JP3848445B2 (ja) * 1997-09-26 2006-11-22 松下電器産業株式会社 複数通信方式対応の無線機
JP3629136B2 (ja) * 1998-02-27 2005-03-16 富士通株式会社 複数モード通信装置
US6101224A (en) * 1998-10-07 2000-08-08 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson Method and apparatus for generating a linearly modulated signal using polar modulation
US6590940B1 (en) 1999-05-17 2003-07-08 Ericsson Inc. Power modulation systems and methods that separately amplify low and high frequency portions of an amplitude waveform
TW512631B (en) * 1999-05-24 2002-12-01 Sharp Kk Signal distribution circuit
JP3600115B2 (ja) * 2000-04-05 2004-12-08 株式会社東芝 高周波回路及び通信システム
US6567653B1 (en) 2000-04-12 2003-05-20 Ericsson Inc. Dual-mode communications transmitter
US6992990B2 (en) * 2000-07-17 2006-01-31 Sony Corporation Radio communication apparatus
JP2002135157A (ja) * 2000-10-20 2002-05-10 Sony Corp マルチバンド携帯無線端末
DE10053205B4 (de) * 2000-10-26 2017-04-13 Epcos Ag Kombinierte Frontendschaltung für drahtlose Übertragungssysteme
DE10056472A1 (de) * 2000-11-15 2002-05-29 Infineon Technologies Ag Polar-Loop-Sendeschaltung
JP2002208869A (ja) 2001-01-09 2002-07-26 Sony Corp マルチバンド無線信号送受信装置
JP2002325049A (ja) * 2001-04-26 2002-11-08 Hitachi Ltd 異なる通信方式に共用可能な通信端末およびこれに用いるアンテナ共用器、電力増幅器
US6665525B2 (en) * 2001-05-29 2003-12-16 Ericsson Inc. High-level modulation method and apparatus
US20050107115A1 (en) * 2002-02-20 2005-05-19 Koninklijke Philips Electronics N.V. Mobile multimode terminal with joint power amplifier
GB2412513B (en) * 2002-05-31 2006-03-08 Renesas Tech Corp Apparatus for radio telecommunication system and method of building up output power
JPWO2004002098A1 (ja) 2002-06-19 2005-10-27 株式会社日立製作所 無線通信装置
US6906592B2 (en) * 2002-11-13 2005-06-14 Qualcomm Inc Continuously variable gain radio frequency driver amplifier having linear in decibel gain control characteristics
EP1650864A4 (en) * 2003-07-25 2006-06-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd GAIN DEVICE
GB2404506B (en) * 2003-07-31 2006-02-22 Renesas Tech Corp Method of ramping up output level of power amplifier of radio communication system,communication semiconductor integrated circuit,& radio communication system
JP3961494B2 (ja) * 2004-02-18 2007-08-22 松下電器産業株式会社 高周波回路装置
US7157985B2 (en) * 2004-03-15 2007-01-02 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. PLL modulation circuit and polar modulation apparatus
US7215215B2 (en) * 2004-03-15 2007-05-08 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Phase modulation apparatus, polar modulation transmission apparatus, wireless transmission apparatus and wireless communication apparatus
JP4628142B2 (ja) * 2005-03-03 2011-02-09 パナソニック株式会社 ポーラ変調送信装置、無線通信機及び電源電圧制御方法
US7565118B2 (en) * 2005-09-08 2009-07-21 Panasonic Corporation Polar modulation transmission apparatus and wireless communication apparatus

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008154201A (ja) * 2006-07-07 2008-07-03 Murata Mfg Co Ltd 送信装置
JP5106421B2 (ja) * 2006-12-27 2012-12-26 パナソニック株式会社 ポーラ変調送信装置
WO2009044984A1 (en) * 2007-10-05 2009-04-09 Electronics And Telecommunications Research Institute Device and method for separation/conversion of multiband signal
GB2467449A (en) * 2007-10-05 2010-08-04 Korea Electronics Telecomm Device and method for separation/conversion of multiband signal
GB2467449B (en) * 2007-10-05 2012-09-26 Korea Electronics Telecomm Device and method for separation/conversion of multiband signal
US8335200B2 (en) 2007-10-05 2012-12-18 Electronics And Telecommunications Research Institute Device and method for separation/conversion of multiband signal
JP2009232160A (ja) * 2008-03-24 2009-10-08 Nec Corp 受信機
US9432946B2 (en) 2012-03-12 2016-08-30 Nec Corporation Transmission apparatus and transmission method
US9240757B2 (en) 2012-10-05 2016-01-19 Nec Corporation Transmission apparatus and transmission method
JP2018500792A (ja) * 2014-10-28 2018-01-11 クゥアルコム・インコーポレイテッドQualcomm Incorporated マルチsimデバイスのwwanおよびwlan協働サポート
JP2020102868A (ja) * 2014-10-28 2020-07-02 クゥアルコム・インコーポレイテッドQualcomm Incorporated マルチsimデバイスのwwanおよびwlan協働サポート

Also Published As

Publication number Publication date
KR20060043287A (ko) 2006-05-15
EP1569353A2 (en) 2005-08-31
US20050191973A1 (en) 2005-09-01
US7706835B2 (en) 2010-04-27
TW200533096A (en) 2005-10-01
EP1569353A3 (en) 2008-01-02
JP3961498B2 (ja) 2007-08-22
CN1661935A (zh) 2005-08-31
US20080233899A1 (en) 2008-09-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7706835B2 (en) High-frequency circuit device
US6188877B1 (en) Dual-band, dual-mode power amplifier with reduced power loss
US6298244B1 (en) Dual-band, dual-mode power amplifier
US8502599B2 (en) System and method for a multi-band power-amplifier
US7486134B2 (en) High efficiency load insensitive power amplifier
US7689187B2 (en) Dual input low noise amplifier for multi-band operation
CN212935883U (zh) 高频电路以及通信装置
US10848105B2 (en) Power amplification module
JP2021525482A (ja) ミリ波5g通信用再構成可能バンド幅を用いたワイドバンド低雑音増幅器(lna)
JP2000013278A (ja) 無線装置及びそれを備える無線携帯機及び無線基地局並びにそれらを含む無線通信システム
JP2011015242A (ja) 高周波電力増幅器
KR101131272B1 (ko) 다중대역 저잡음 증폭기의 입력 매칭 회로
US6798294B2 (en) Amplifier with multiple inputs
JP3816356B2 (ja) 無線送信機
WO2001005028A1 (en) A dual-band, dual-mode power amplifier
CN113169749B (zh) 前端模块以及通信装置
US7269156B2 (en) High-frequency circuit device
US10135398B2 (en) Power amplification module
KR20210131874A (ko) 고주파 회로 및 통신 장치
US6711392B1 (en) Balanced power amplifier for low power radio communications
JP2008205821A (ja) 高周波電力増幅装置及びそれを用いた送信装置
JP2018074255A (ja) ドハティ型増幅器
CN115088191A (zh) 功率放大电路、高频电路以及通信装置
JP2004215244A (ja) 無線通信装置、無線通信方法、アンテナ装置、第1のデュプレクサ

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20061005

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20061026

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20061225

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070123

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070326

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20070417

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20070516

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110525

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110525

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120525

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120525

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130525

Year of fee payment: 6

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees