JP2005244935A - 送信装置及び無線通信装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 最大送信電力付近では、飽和モードの動作とし、大電力増幅器12の入力レベルを大きくして固定することで大電力増幅器12を飽和状態で動作させながら、R入力端子33に出力電力制御レベルに応じた範囲で変調信号の振幅成分を入力し、電源端子25の電源電圧VDDに対し振幅変調をかけることで、高効率の極座標変調を行う。これより小さい送信電力では、線形モードの動作とし、大電力増幅器12の入力レベルを小さくして大電力増幅器12を線形動作させ、出力電力制御レベルに応じて電源端子25の電源電圧VDDを可変することで、送信電力制御を行う。
【選択図】 図1
Description
また、本発明の一態様として、上記の送信装置であって、前記電源ドライバとしてスイッチングレギュレータを用いるものも含まれる。
図1は本発明の第1の実施形態に係る送信装置の構成を示すブロック図である。第1の実施形態の送信装置を構成する送信部10は、線形変調器11と、この線形変調器11より出力される送信信号の電力増幅を行う大電力増幅器12と、この大電力増幅器12に供給する電源を生成する振幅変調部13とを有して構成される。
図5は本発明の第2の実施形態に係る送信装置の構成を示すブロック図である。第2の実施形態の送信部40は、第1の実施形態の構成と一部が異なり、振幅変調部の構成を変更してクロック切替端子36を設け、DAコンバータの動作クロックの変更によって動作電流を制御可能としたものである。
図6は本発明の第3の実施形態に係る送信装置の構成を示すブロック図である。第3の実施形態の送信部50は、第2の実施形態の構成と一部が異なり、振幅変調部の構成を変更して電流切替端子37を設け、電源ドライバの高速オペアンプの動作電流を制御可能としたものである。
図7は本発明の第4の実施形態に係る送信装置の構成を示すブロック図である。第4の実施形態の送信部60は、第2の実施形態の構成と一部が異なり、振幅変調部及び大電力増幅器の構成を変更して大電力増幅器の出力制御を電源電圧の代わりにバイアス調整により行うものである。
図8は本発明の第5の実施形態に係る無線通信装置の構成を示すブロック図である。第5の実施形態の無線通信装置は、第3の実施形態と同様の送信部50と、受信部70と、制御部80と、アンテナスイッチ81と、アンテナ82とを有して構成される。
図9は本発明の第6の実施形態に係る無線通信装置の構成を示すブロック図である。第6の実施形態の無線通信装置は、第4の実施形態と同様の送信部60と、受信部70と、制御部80と、アンテナスイッチ81と、アンテナ82とを有して構成される。すなわち、前述した第5の実施形態における送信部を、第4の実施形態のような大電力増幅器の出力制御をバイアス調整により行う送信部60に変更したものである。受信部70及び制御部80の構成及び動作は第5の実施形態と同様であり、ここでは説明を省略する。
図10は本発明の第7の実施形態に係る送信装置の構成を示すブロック図である。第7の実施形態の送信部200は、第1の実施形態の構成と一部が異なり、振幅変調部201の電源ドライバ203の構成を変更したものである。電源ドライバ203は、送信出力制御信号を段階的に異なる複数の電圧レベルでスライスする振幅スライス手段204と、リニアレギュレータ207と、電圧源210と、電圧源210の電源電圧を段階的に値の異なる複数の電圧に変換する複数のスイッチングレギュレータ208、209と、前記複数のスイッチングレギュレータ208、209の出力電圧のいずれか一つを選択するスイッチ群205、206とを備えて構成されるものである。その他の構成は第1の実施形態と同様であり、同様の構成要素には同一符号を付して説明を省略する。
11 線形変調器
12,62 大電力増幅器
13,41,51,61,201 振幅変調部
14,15,21 固定クロック入力DAコンバータ(DAC)
16,17,22,76,77 ローパスフィルタ(LPF)
18 直交変調器
19 中電力増幅器
20 局部発振器
23,52 高速オペアンプ
24,53,203 電源ドライバ
25,63 電源端子
30,80 制御部
31 I入力端子
32 Q入力端子
33 R入力端子
34,93 ゲイン制御端子
35 出力端子
36 クロック切替端子
37 電流切替端子
42 可変クロック入力DAコンバータ
64 バイアス端子
65 固定電源
70 受信部
71 バンドパスフィルタ(BPF)
72 低雑音増幅器
73 直交復調器
74,75 ベースバンドアンプ
78,79 ADコンバータ(ADC)
81 アンテナスイッチ
82 アンテナ
91 I出力端子
92 Q出力端子
204 振幅スライス手段
205,206 スイッチ
207 リニアレギュレータ
208,209 スイッチングレギュレータ
210 電圧源
300 モード選択部
301 送信出力制御信号
302 振幅算出部
Claims (11)
- 入力変調信号の同相成分及び直交成分を入力して直交変調を行う直交変調手段と、
前記直交変調手段の出力を増幅するもので、ゲイン制御信号に基づいて利得が制御される可変利得増幅手段と、
前記可変利得増幅手段の出力の電力増幅を行う電力増幅手段とを備え、
前記電力増幅手段は、入出力電力特性における線形動作領域を用いて電力増幅を行う線形モードと、前記入出力電力特性における飽和動作領域を用いて電力増幅を行う飽和モードを有し、
送信出力電力が所定値以上の場合に、前記可変利得増幅手段の出力レベルを調整して前記電力増幅手段を飽和モードで動作させ、前記電力増幅手段の出力制御用入力端に前記入力変調信号の振幅成分に基づく振幅変調された送信出力制御信号を入力して極座標変調を行い、前記送信出力電力が所定値未満の場合に、前記可変利得増幅手段の出力レベルを調整して前記電力増幅手段を線形モードで動作させ、前記出力制御用入力端に前記送信出力電力に応じた所定レベルの送信出力制御信号を入力して線形増幅を行う送信装置。 - 請求項1に記載の送信装置であって、
前記電力増幅手段は、送信出力電力が最大出力レベルまたはその近傍である場合に前記極座標変調を行い、この送信出力電力よりも小さい場合に前記線形増幅を行う送信装置。 - 請求項1または2に記載の送信装置であって、
前記電力増幅手段は、前記出力制御用入力端として用いられる電源端子を有し、
前記所定レベルの信号または前記入力変調信号の振幅成分に基づく振幅変調された信号の電流容量を増加させ、前記電源端子に対し前記送信出力制御信号として電源供給を行う電源ドライバを備える送信装置。 - 請求項1または2に記載の送信装置であって、
前記電力増幅手段は、電源端子と、前記出力制御用入力端として用いられる増幅回路のバイアス端子とを有し、前記電源端子には固定電源を入力し、前記バイアス端子に前記送信出力制御信号を入力する送信装置。 - 請求項1〜4のいずれか一項に記載の送信装置であって、
前記送信出力制御信号を入力する送信出力制御信号入力部にディジタル信号をアナログ信号に変換するDAコンバータを備え、このDAコンバータは、動作クロックを変更可能であり、前記電力増幅手段にて極座標変調を行うときのみ前記線形増幅を行うときより高い動作クロックで動作させる動作クロック切替機能を有する送信装置。 - 請求項3または5に記載の送信装置であって、
前記電源ドライバの入力部に波形整形用のオペアンプを有し、このオペアンプは、動作電流を変更可能であり、前記電力増幅手段にて極座標変調を行うときのみ前記線形増幅を行うときより動作電流を増加させる動作電流切替機能を有する送信装置。 - 請求項3または5に記載の送信装置であって、
前記電源ドライバが、リニアレギュレータであることを特徴とする送信装置。 - 請求項3または5に記載の送信装置であって、
前記電源ドライバが、スイッチングレギュレータであることを特徴とする送信装置。 - 請求項3または5に記載の送信装置であって、
前記電源ドライバが、前記送信出力制御信号を段階的に異なる複数の電圧レベルでスライスする振幅スライス手段と、電源電圧を段階的に値の異なる複数の電圧に変換する複数のスイッチングレギュレータと、前記複数のスイッチングレギュレータの出力電圧の何れか一つを選択するスイッチ群とを有して構成される送信装置。 - 請求項1〜9のいずれか一項に記載の送信装置であって、
前記電力増幅手段の出力を復調する復調部と、
前記復調部より得られる復調信号の情報に基づいて、前記電力増幅手段にて極座標変調を行うときの振幅変調のタイミングを調整する制御部とを備える送信装置。 - 請求項1〜10のいずれか一項に記載の送信装置を備えた無線通信装置。
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