JP2005269346A - Polar modulation transmitter and polar modulation method - Google Patents

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Shoji Udagawa
昌治 宇田川
Mamoru Arayashiki
護 荒屋敷
Yoshihiro Hara
義博 原
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polar modulation transmitter which has excellent power efficiency and a wide control range of transmission output power and can form a transmission signal with high quality. <P>SOLUTION: The polar modulation transmitter is provided with an amplitude modulation switching mode for continuously changing distributions Pin and Vccin of total output power Pout to a variable gain amplifying part and a high frequency power amplifier when one mode is changed to the other mode in addition to a high frequency power amplifier amplitude modulation mode and a variable gain amplifying part amplitude modulation mode. Thus, the transient response when mode switching is suppressed, thereby obtaining a satisfactory transmission output signal. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、特にポーラ変調方式を用いた送信装置に関する。   The present invention particularly relates to a transmission apparatus using a polar modulation scheme.

従来、包絡線変動成分を含む変調信号を増幅する高周波電力増幅器には、包絡線変動成分を線形に増幅するためにA級またはAB級の線形増幅器が用いられてきた。このような線形増幅器は、線形性には優れている反面、常時直流バイアス成分に伴う電力を消費しているために、C級ないしE級等の非線形増幅器に比べて電力効率が低い。このため、このような高周波電力増幅器を、電池を電源とする携帯型の無線機に適用した場合、高周波電力増幅器の電力消費量が多いため使用時間が短くなってしまう事情があった。また、大電力の送信装置を複数設置する無線システムの基地局装置に適用した場合においては、装置の大型化や発熱量の増大を招いてしまう事情があった。   Conventionally, class A or class AB linear amplifiers have been used for high frequency power amplifiers that amplify modulated signals including envelope fluctuation components in order to linearly amplify envelope fluctuation components. Such a linear amplifier is excellent in linearity, but consumes electric power associated with a DC bias component at all times, and therefore has lower power efficiency than a non-linear amplifier of class C or class E. For this reason, when such a high-frequency power amplifier is applied to a portable radio device using a battery as a power source, there is a situation in which the use time is shortened because the power consumption of the high-frequency power amplifier is large. In addition, when applied to a base station apparatus of a wireless system in which a plurality of high-power transmission apparatuses are installed, there are circumstances in which the apparatus becomes large and the amount of heat generation increases.

そこで、高効率の送信装置として提案された、ポーラ変調方式を用いた送信装置が提案されている。このポーラ変調送信装置は、図19に示すように、振幅位相分離部10と、振幅変調信号増幅器11と、位相変調部として用いられる周波数シンセサイザ12と、非線形増幅器である高周波電力増幅器13とを有する。   Therefore, a transmission apparatus using a polar modulation method, which has been proposed as a highly efficient transmission apparatus, has been proposed. As shown in FIG. 19, the polar modulation transmission apparatus includes an amplitude phase separation unit 10, an amplitude modulation signal amplifier 11, a frequency synthesizer 12 used as a phase modulation unit, and a high frequency power amplifier 13 that is a nonlinear amplifier. .

振幅位相分離部10はベースバンド変調信号S1を入力し、これをベースバンド振幅変調信号(以下これを振幅変調信号と呼ぶ)S2とベースバンド位相変調信号S3に分離する。ベースバンド振幅変調信号S2は振幅変調信号増幅器11を介して高周波電力増幅器13の電源電圧として非線形の高周波電力増幅器13に供給される。ベースバンド位相変調信号S3は周波数シンセサイザ12に入力される。周波数シンセサイザ12はベースバンド位相変調信号S3で搬送波信号を位相変調することにより高周波位相変調信号S4を得、これを高周波電力増幅器13に送出する。これにより、高周波電力増幅器13は、ベースバンド振幅変調信号S2に応じた電源電圧の基でベースバンド位相変調信号S3を増幅し、これを送信出力信号S5として出力する。   The amplitude phase separation unit 10 receives the baseband modulation signal S1, and separates it into a baseband amplitude modulation signal (hereinafter referred to as an amplitude modulation signal) S2 and a baseband phase modulation signal S3. The baseband amplitude modulation signal S2 is supplied to the non-linear high frequency power amplifier 13 as a power supply voltage of the high frequency power amplifier 13 through the amplitude modulation signal amplifier 11. The baseband phase modulation signal S3 is input to the frequency synthesizer 12. The frequency synthesizer 12 obtains a high-frequency phase modulation signal S4 by phase-modulating the carrier signal with the baseband phase modulation signal S3, and sends this to the high-frequency power amplifier 13. Thereby, the high frequency power amplifier 13 amplifies the baseband phase modulation signal S3 based on the power supply voltage corresponding to the baseband amplitude modulation signal S2, and outputs this as the transmission output signal S5.

次に、ポーラ変調送信装置の動作を説明する。まず、ベースバンド変調信号S1をSi(t)とすると、Si(t)は次式で表すことができる。   Next, the operation of the polar modulation transmission apparatus will be described. First, if the baseband modulation signal S1 is Si (t), Si (t) can be expressed by the following equation.

Si(t)=a(t)exp[jφ(t)] ……… (1)
ここで、a(t)は振幅データ、exp[jφ(t)]は位相データをそれぞれ示す。
Si (t) = a (t) exp [jφ (t)] (1)
Here, a (t) represents amplitude data, and exp [jφ (t)] represents phase data.

振幅位相分離部10によりSi(t)から振幅データa(t)と位相データexp[jφ(t)]が抽出される。ここで、振幅データa(t)は振幅変調信号S2に、位相データexp[jφ(t)]はベースバンド位相変調信号S3に、それぞれ対応する。振幅データa(t)は振幅変調信号増幅器11で増幅されて高周波電力増幅器13に与えられる。これにより、高周波電力増幅器13の電源電圧値が振幅データa(t)に基づいて設定される。   The amplitude phase separator 10 extracts amplitude data a (t) and phase data exp [jφ (t)] from Si (t). Here, the amplitude data a (t) corresponds to the amplitude modulation signal S2, and the phase data exp [jφ (t)] corresponds to the baseband phase modulation signal S3. The amplitude data a (t) is amplified by the amplitude modulation signal amplifier 11 and supplied to the high frequency power amplifier 13. Thereby, the power supply voltage value of the high frequency power amplifier 13 is set based on the amplitude data a (t).

周波数シンセサイザ12は搬送波角周波数ωcを位相データexp[jφ(t)]で変調した高周波位相変調信号S4を生成し、これが高周波電力増幅器13に入力される。ここで、高周波位相変調信号S4をScとすると、Scは次式で表すことができる。   The frequency synthesizer 12 generates a high frequency phase modulation signal S4 obtained by modulating the carrier angular frequency ωc with the phase data exp [jφ (t)], and this is input to the high frequency power amplifier 13. Here, when the high-frequency phase modulation signal S4 is Sc, Sc can be expressed by the following equation.

Sc=expj[ωct+φ(t)] ……… (2)
そして、高周波電力増幅器13に非線形増幅器を用いることで、この高周波電力増幅器13の電源電圧値a(t)と周波数シンセサイザ12の出力信号とを掛け合わせた信号が高周波電力増幅器13の利得Gだけ増幅された送信出力信号S5が得られる。ここで、送信出力信号S5をRF信号Srfとすると、RF信号Srfは次式で表すことができる。
Sc = expj [ωct + φ (t)] (2)
By using a non-linear amplifier as the high-frequency power amplifier 13, a signal obtained by multiplying the power supply voltage value a (t) of the high-frequency power amplifier 13 and the output signal of the frequency synthesizer 12 is amplified by the gain G of the high-frequency power amplifier 13. The transmission output signal S5 thus obtained is obtained. Here, when the transmission output signal S5 is an RF signal Srf, the RF signal Srf can be expressed by the following equation.

Srf=Ga(t)Sc=Ga(t)expj[ωct+φ(t)]………(3)
高周波電力増幅器13に入力される信号は、振幅方向の変動成分を持たない位相変調信号であるため定包絡線信号となる。したがって、高周波電力増幅器13として効率の良い非線形増幅器を使用できるので、高効率の送信装置を提供することができる。この種のポーラ変調を用いた技術は、例えば特許文献1や特許文献2に記載されている。
特許第3207153号公報 特開2001−156554号公報
Srf = Ga (t) Sc = Ga (t) expj [ωct + φ (t)] (3)
Since the signal input to the high frequency power amplifier 13 is a phase modulation signal having no fluctuation component in the amplitude direction, it becomes a constant envelope signal. Therefore, since a highly efficient nonlinear amplifier can be used as the high frequency power amplifier 13, a highly efficient transmission device can be provided. A technique using this type of polar modulation is described in Patent Document 1 and Patent Document 2, for example.
Japanese Patent No. 3207153 JP 2001-156554 A

しかしながら、従来のポーラ変調送信装置にあっては、高周波電力増幅器13の出力電力を制御する場合、高周波電力増幅器13は非線形増幅器のため入力信号に対して出力信号は線形に変化しない。したがって、送信電力制御信号(以下これを利得制御信号と呼ぶ)による平均信号レベルの制御も、ベースバンド振幅変調信号による瞬時振幅制御と同様に電源電圧を変化させて行う必要がある。この場合、出力電力の制御範囲がリーク電力や電源電圧に対するトランジスタの動作限界等によって制限されるという事情があった。   However, in the conventional polar modulation transmission apparatus, when the output power of the high-frequency power amplifier 13 is controlled, the output signal does not change linearly with respect to the input signal because the high-frequency power amplifier 13 is a non-linear amplifier. Therefore, the average signal level control using the transmission power control signal (hereinafter referred to as the gain control signal) also needs to be performed by changing the power supply voltage in the same manner as the instantaneous amplitude control using the baseband amplitude modulation signal. In this case, the control range of the output power is limited by the operation limit of the transistor with respect to the leakage power or the power supply voltage.

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、電力効率が良好で、かつ送信出力電力の制御範囲が広いポーラ変調送信装置を提供することを目的とする。さらに、品質の良い送信信号を形成することができるポーラ変調送信装置及びポーラ変調方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of this point, and an object of the present invention is to provide a polar modulation transmission apparatus having good power efficiency and a wide control range of transmission output power. It is another object of the present invention to provide a polar modulation transmission apparatus and a polar modulation method capable of forming a transmission signal with good quality.

かかる課題を解決するため本発明のポーラ変調送信装置は、振幅変調信号に応じて高周波位相変調信号の振幅を変化させる高周波電力増幅器と、高周波電力増幅器の前段側に設けられた可変利得増幅部と、高周波電力増幅器に振幅変調信号を割り当てる第1のモードと、可変利得増幅部に振幅変調信号を割り当てる第2のモードと、高周波電力増幅器と可変利得増幅部の両方に振幅変調信号を配分して割り当てる第3のモードとを有し、振幅変調信号に基づく高周波位相変調信号への振幅変動を、高周波電力増幅器で付与するか、及び又は、可変利得増幅部で付与するかを制御する振幅制御部とを具備する構成を採る。   In order to solve such a problem, a polar modulation transmission apparatus according to the present invention includes a high frequency power amplifier that changes the amplitude of a high frequency phase modulation signal in accordance with an amplitude modulation signal, and a variable gain amplification unit provided on the front side of the high frequency power amplifier. A first mode in which an amplitude modulation signal is assigned to a high frequency power amplifier, a second mode in which an amplitude modulation signal is assigned to a variable gain amplifier, and an amplitude modulation signal is allocated to both the high frequency power amplifier and the variable gain amplifier. An amplitude control unit that controls whether to apply an amplitude variation to the high-frequency phase modulation signal based on the amplitude modulation signal by the high-frequency power amplifier and / or the variable gain amplification unit. The structure which comprises is taken.

この構成によれば、第1のモード時(例えば高レベルの送信出力電力を得る場合)には、高周波電力増幅器を非線形増幅器として動作させて、高周波電力増幅器によって振幅変調信号に応じて高周波位相変調信号の振幅を変化させることで、電力効率を著しく高めることができる。また第2のモード時(例えば低レベルの送信出力電力を得る場合)には、高周波電力増幅器を線形増幅器として動作させつつ、可変利得増幅部で振幅変調信号(さらには利得制御信号)による高周波位相変調信号の振幅制御を行う。この結果、高周波電力増幅器によって電力効率を高く保ちつつ、高周波位相変調信号に広いレベルに亘った振幅変動を付与することができるようになる。   According to this configuration, in the first mode (for example, when high-level transmission output power is obtained), the high-frequency power amplifier is operated as a non-linear amplifier, and the high-frequency power amplifier performs high-frequency phase modulation according to the amplitude modulation signal. By changing the amplitude of the signal, power efficiency can be significantly increased. In the second mode (for example, when low-level transmission output power is obtained), the high-frequency power amplifier is operated as a linear amplifier, and the high-frequency phase based on the amplitude-modulated signal (and further the gain control signal) is operated by the variable gain amplifier. Controls the amplitude of the modulation signal. As a result, it is possible to apply amplitude fluctuations over a wide level to the high-frequency phase modulation signal while maintaining high power efficiency by the high-frequency power amplifier.

加えて、高周波電力増幅器と可変利得増幅部の両方に振幅変調信号を配分して割り当てる第3のモードを有するので、高周波位相変調信号に対して、振幅変調信号に応じた一段と微妙な振幅変動を付与することができると共に第1のモードと第2のモードとのモード切換時に生じる過渡応答を抑制でき、品質の良い送信信号を形成することができるようになる。   In addition, since there is a third mode in which the amplitude modulation signal is allocated and allocated to both the high frequency power amplifier and the variable gain amplification unit, the subtle amplitude fluctuations corresponding to the amplitude modulation signal are further increased with respect to the high frequency phase modulation signal. In addition, it is possible to suppress the transient response that occurs when the mode is switched between the first mode and the second mode, and it is possible to form a transmission signal with good quality.

本発明のポーラ変調送信装置は、振幅制御部は、第1のモードから第2のモードへモードを切り換える場合、又は第2のモードから第1のモードへモードを切り換える場合には、第3のモードを介してモード切換を行う構成を採る。   In the polar modulation transmission apparatus of the present invention, the amplitude control unit is configured to switch the third mode when switching the mode from the first mode to the second mode, or when switching the mode from the second mode to the first mode. A configuration is adopted in which the mode is switched through the mode.

この構成によれば、第1のモードと第2のモードとのモード切換時に、高周波電力増幅器と可変利得増幅部が、一方のモードから他方のモードの状態に急激に切り換えられるのではなく、第3のモードを介して連続的に緩やかに状態が切り換えられるので、モード切換時の過渡応答が抑制され、モード切換時に生じる送信出力信号の品質の劣化が抑制される。   According to this configuration, when the mode is switched between the first mode and the second mode, the high-frequency power amplifier and the variable gain amplifying unit are not suddenly switched from one mode to the other mode. Since the state is continuously and gently switched through the mode 3, the transient response at the time of mode switching is suppressed, and the deterioration of the quality of the transmission output signal that occurs at the time of mode switching is suppressed.

本発明のポーラ変調送信装置は、振幅制御部は、入力される振幅変調信号と、第1、第2及び第3のモードとをアドレスとし、入力振幅変調信号を高周波電力増幅器と可変利得増幅部とに配分した値が各アドレスに対応付けて格納された過渡状態制御テーブルを具備する構成を採る。   In the polar modulation transmission apparatus of the present invention, the amplitude control unit uses the input amplitude modulation signal and the first, second, and third modes as addresses, and uses the input amplitude modulation signal as a high-frequency power amplifier and a variable gain amplification unit. And a transient state control table in which the values allocated to each address are stored in association with each address.

この構成によれば、入力される振幅変調信号を、各モードに応じて、容易に高周波電力増幅器と可変利得増幅部に配分できるようになる。   According to this configuration, the input amplitude-modulated signal can be easily distributed to the high-frequency power amplifier and the variable gain amplifier according to each mode.

本発明のポーラ変調方法は、高周波電力増幅器を用いて高周波位相変調信号の振幅を振幅変調信号に応じて変化させる高周波電力増幅器振幅変調ステップと、可変利得増幅部を用いて高周波位相変調信号の振幅を振幅変調信号に応じて変化させる可変利得増幅部振幅変調ステップと、振幅変調信号を高周波増幅器と可変利得増幅部の両方に配分して、高周波電力増幅器と可変利得増幅部の両方を用いて高周波位相変調信号の振幅を振幅変調信号に応じて変化させる振幅変調切換ステップとを含むようにする。   The polar modulation method of the present invention includes a high frequency power amplifier amplitude modulation step for changing the amplitude of a high frequency phase modulation signal according to the amplitude modulation signal using a high frequency power amplifier, and an amplitude of the high frequency phase modulation signal using a variable gain amplification unit. Variable gain amplification unit amplitude modulation step for changing the amplitude modulation signal according to the amplitude modulation signal, and distributing the amplitude modulation signal to both the high frequency amplifier and the variable gain amplification unit, and using both the high frequency power amplifier and the variable gain amplification unit An amplitude modulation switching step of changing the amplitude of the phase modulation signal in accordance with the amplitude modulation signal.

この方法によれば、高周波電力増幅器振幅変調ステップと可変利得増幅部振幅変調ステップを行うので、高周波電力増幅器によって電力効率を高く保ちつつ、高周波位相変調信号に広いレベルに亘る振幅変動を付与することができる。加えて、振幅変調切換ステップを有するので、高周波電力増幅器振幅変調ステップから可変利得増幅部振幅変調ステップへの切換時、又は可変利得増幅部振幅変調ステップから高周波電力増幅器振幅変調ステップへの切換時の過渡応答を抑制することができ、この結果、品質の良い送信信号を形成することができるようになる。   According to this method, since the high frequency power amplifier amplitude modulation step and the variable gain amplification unit amplitude modulation step are performed, the high frequency power amplifier is provided with a high level of amplitude variation over a wide level while maintaining high power efficiency. Can do. In addition, since it has an amplitude modulation switching step, at the time of switching from the high frequency power amplifier amplitude modulation step to the variable gain amplification unit amplitude modulation step, or at the time of switching from the variable gain amplification unit amplitude modulation step to the high frequency power amplifier amplitude modulation step The transient response can be suppressed, and as a result, a high-quality transmission signal can be formed.

このように本発明によれば、電力効率が良好でかつ送信出力電力の制御範囲が広いのに加えて、モード切換時の過渡応答を抑制できるので、品質の良い送信信号を形成することができるポーラ変調送信装置及びポーラ変調方法を実現できる。   Thus, according to the present invention, since the power efficiency is good and the control range of the transmission output power is wide, the transient response at the time of mode switching can be suppressed, so that a transmission signal with high quality can be formed. A polar modulation transmission apparatus and a polar modulation method can be realized.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

(実施の形態1)
図1に、本発明の実施の形態1に係るポーラ変調送信装置の概略構成を示す。ポーラ変調送信装置100は、ベースバンド変調信号S1をポーラ変調方式を用いて送信するようになっている。
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows a schematic configuration of a polar modulation transmission apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. The polar modulation transmission device 100 is configured to transmit the baseband modulation signal S1 using a polar modulation method.

ポーラ変調送信装置100は、ベースバンド変調信号S1を振幅位相分離部101に入力する。振幅位相分離部101はベースバンド変調信号S1をベースバンド振幅変調信号S2とベースバンド位相変調信号S3に分離する。   Polar modulation transmission apparatus 100 inputs baseband modulation signal S1 to amplitude phase separation section 101. The amplitude phase separation unit 101 separates the baseband modulation signal S1 into a baseband amplitude modulation signal S2 and a baseband phase modulation signal S3.

ベースバンド振幅変調信号S2は、振幅制御部120の掛算器102に入力される。掛算器102はベースバンド振幅変調信号S2と利得制御信号S12を掛け算し、掛算結果をスイッチ103の端子aに送出する。またスイッチ103の端子bには直流電圧値S11が与えられており、スイッチ103はモード切換信号S10に応じて、利得が掛けられたベースバンド振幅変調信号S2又は直流電圧値S11を続く振幅変調信号増幅器104に出力する。振幅変調信号増幅器104は、スイッチ103から入力された信号から、高周波電力増幅器105の電源電圧を生成し、これを高周波電力増幅器105に供給する。ここで、振幅変調信号増幅器104は電源電圧をベースバンド振幅変調信号S2のレベルに応じて高効率に変化させるために、パルス幅で振幅情報を表すD級増幅器を用いることが好ましい。   The baseband amplitude modulation signal S <b> 2 is input to the multiplier 102 of the amplitude control unit 120. Multiplier 102 multiplies baseband amplitude modulation signal S 2 and gain control signal S 12, and sends the multiplication result to terminal a of switch 103. Further, a DC voltage value S11 is given to the terminal b of the switch 103, and the switch 103 responds to the mode switching signal S10, and the amplitude modulation signal continues with the baseband amplitude modulation signal S2 or the DC voltage value S11 multiplied by the gain. Output to the amplifier 104. The amplitude modulation signal amplifier 104 generates a power supply voltage for the high-frequency power amplifier 105 from the signal input from the switch 103 and supplies it to the high-frequency power amplifier 105. Here, the amplitude modulation signal amplifier 104 is preferably a class D amplifier that represents amplitude information with a pulse width in order to change the power supply voltage with high efficiency in accordance with the level of the baseband amplitude modulation signal S2.

これにより、ポーラ変調送信装置100においては、高周波電力増幅器105に、利得制御されたベースバンド変調信号S2に基づく電源電圧を供給するか、または直流電圧値S11に基づく固定電源電圧を供給するかを、モード切換信号S10に応じて選択することができるようになる。すなわち、モード切換信号S10に応じて、高周波電力増幅器105を非線形動作させるか、または線形動作させるかを選択できるようになる。すなわち、スイッチ103は、高周波電力増幅器105に、ベースバンド振幅変調信号S2に応じた電源電圧、または所定の固定電源電圧を選択的に供給する電源電圧供給手段として機能する。   Thus, in polar modulation transmission apparatus 100, whether high-frequency power amplifier 105 is supplied with a power supply voltage based on gain-controlled baseband modulation signal S2 or a fixed power supply voltage based on DC voltage value S11 is determined. Thus, the selection can be made according to the mode switching signal S10. That is, according to the mode switching signal S10, it is possible to select whether the high-frequency power amplifier 105 is operated nonlinearly or linearly. That is, the switch 103 functions as a power supply voltage supply unit that selectively supplies the high-frequency power amplifier 105 with a power supply voltage corresponding to the baseband amplitude modulation signal S2 or a predetermined fixed power supply voltage.

一方、ベースバンド位相変調信号S3は先ず位相変調部として用いられる周波数シンセサイザ106に入力される。周波数シンセサイザ106は、搬送波周波数をベースバンド位相変調信号S3で位相変調することにより高周波位相変調信号S4を得、これを可変利得増幅部107に送出する。   On the other hand, the baseband phase modulation signal S3 is first input to a frequency synthesizer 106 used as a phase modulation unit. The frequency synthesizer 106 obtains a high-frequency phase modulation signal S4 by phase-modulating the carrier frequency with the baseband phase modulation signal S3, and sends this to the variable gain amplification unit 107.

この実施の形態の場合、可変利得増幅部107は、可変利得増幅器108と掛算器109とで構成されており、まず、高周波位相変調信号S4を可変利得増幅器108に入力する。可変利得増幅器108には、加算器110によって利得オフセット信号S20ぶんだけオフセットされた利得制御信号S21が入力される。因みに、利得オフセット信号S20は、可変利得増幅器108で、高周波電力増幅器105を飽和動作あるいはスイッチング動作領域の非線形増幅器として動作させるのに適したレベルの信号を得ることができるように設定される。可変利得増幅器108は、利得制御信号S21に応じて高周波位相変調信号S4を増幅し、増幅後の信号を掛算器109に送出する。   In the case of this embodiment, the variable gain amplification unit 107 includes a variable gain amplifier 108 and a multiplier 109. First, the high frequency phase modulation signal S4 is input to the variable gain amplifier 108. The variable gain amplifier 108 receives the gain control signal S21 offset by the gain offset signal S20 by the adder 110. Incidentally, the gain offset signal S20 is set so that the variable gain amplifier 108 can obtain a signal having a level suitable for operating the high-frequency power amplifier 105 as a non-linear amplifier in a saturation operation or switching operation region. The variable gain amplifier 108 amplifies the high-frequency phase modulation signal S4 according to the gain control signal S21, and sends the amplified signal to the multiplier 109.

掛算器109には、スイッチ111を介して、ベースバンド振幅変調信号S2又は下限値制限回路112によって下限値が制限されたベースバンド振幅変調信号S2のいずれかが入力される。なお下限値制限回路112は、ベースバンド振幅変調信号S2の振幅変動の下限値を制限する。これにより、掛算器109は、下限値制限されたベースバンド振幅変調信号S2又は下限値制限されないベースバンド振幅変調信号S2のいずれかを、利得制御後の高周波位相変調信号S4に掛け算し、掛算結果を高周波電力増幅器105に送出する。   The multiplier 109 receives either the baseband amplitude modulation signal S2 or the baseband amplitude modulation signal S2 whose lower limit value is limited by the lower limit value limiting circuit 112 via the switch 111. The lower limit limiting circuit 112 limits the lower limit of the amplitude fluctuation of the baseband amplitude modulation signal S2. As a result, the multiplier 109 multiplies either the baseband amplitude modulation signal S2 with the lower limit restricted or the baseband amplitude modulation signal S2 with no lower limit restricted by the high-frequency phase modulation signal S4 after gain control, and the multiplication result. Is sent to the high-frequency power amplifier 105.

高周波電力増幅器105は、可変利得増幅部107から入力された高周波位相変調信号を、振幅変調信号増幅器104から供給された電源電圧値を用いて増幅することにより、送信出力信号S30を得る。   The high frequency power amplifier 105 amplifies the high frequency phase modulation signal input from the variable gain amplification unit 107 using the power supply voltage value supplied from the amplitude modulation signal amplifier 104, thereby obtaining a transmission output signal S30.

次に、ポーラ変調送信装置100の動作を説明する。図1において、高周波電力増幅器105の動作モードは、たとえば、無線基地局からポーラ変調送信装置100への送信電力レベル指定、あるいはポーラ変調送信装置100の受信信号の状態に基づく送信電力レベルに応じて決定される。   Next, the operation of the polar modulation transmission apparatus 100 will be described. In FIG. 1, the operation mode of the high-frequency power amplifier 105 depends on, for example, the transmission power level designation from the radio base station to the polar modulation transmission apparatus 100 or the transmission power level based on the state of the received signal of the polar modulation transmission apparatus 100. It is determined.

送信出力信号S30のレベルを大きくする場合は、高周波電力増幅器105が非線形増幅器となる動作モードが電力効率の観点から望ましい。一方、送信出力信号S30のレベルが低くなり高周波電力増幅器105が非線形増幅器として動作可能な範囲から外れる場合には、高周波電力増幅器105を線形増幅器として動作させた方が望ましい。   When increasing the level of the transmission output signal S30, an operation mode in which the high-frequency power amplifier 105 is a nonlinear amplifier is desirable from the viewpoint of power efficiency. On the other hand, when the level of the transmission output signal S30 becomes low and the high frequency power amplifier 105 is out of the range where it can operate as a nonlinear amplifier, it is desirable to operate the high frequency power amplifier 105 as a linear amplifier.

この点に着目し、ポーラ変調送信装置100では、モード切換信号S10を用意し、高周波電力増幅器105の動作モードを非線形増幅器として動作させるモードと、線形増幅器をして動作させるモードとで切り換える。モード切換信号S10は、所望の送信電力レベルと高周波電力増幅器105の特性とに基づいて設定される。   Paying attention to this point, the polar modulation transmitter 100 prepares the mode switching signal S10 and switches the operation mode of the high-frequency power amplifier 105 between a mode in which it operates as a nonlinear amplifier and a mode in which it operates as a linear amplifier. Mode switching signal S10 is set based on a desired transmission power level and characteristics of high-frequency power amplifier 105.

なお、ポーラ変調送信装置100に入力されるモード切換信号S10、直流電圧値S11、利得制御信号S12、利得オフセット信号S20は、たとえば、図示しない制御部により設定される。   Note that the mode switching signal S10, the DC voltage value S11, the gain control signal S12, and the gain offset signal S20 input to the polar modulation transmission apparatus 100 are set by, for example, a control unit (not shown).

図1のスイッチ103、111の接続は、送信出力信号S30のレベルが比較的大きい場合を示すものである。先ずこの送信出力信号S30のレベルが比較的大きい場合について説明する。この場合、高周波電力増幅器105は飽和動作あるいはスイッチング動作領域の非線形増幅器として動作する。この場合には、高周波電力増幅器105で高周波位相変調信号の振幅変調が行われる。具体的には、モード切換信号S10によりスイッチ103の端子aと端子cが接続されることにより、スイッチ103の端子cから出力されたベースバンド振幅変調信号S2と利得制御信号S12の掛算値が、振幅変調信号増幅器104で増幅されてから高周波電力増幅器105の電源電圧として高周波電力増幅器105に印加される。この結果、高周波電力増幅器105が振幅変調動作する。   Connection of the switches 103 and 111 in FIG. 1 indicates a case where the level of the transmission output signal S30 is relatively high. First, the case where the level of the transmission output signal S30 is relatively high will be described. In this case, the high frequency power amplifier 105 operates as a nonlinear amplifier in a saturation operation or switching operation region. In this case, the high frequency power amplifier 105 performs amplitude modulation of the high frequency phase modulation signal. Specifically, when the terminal a and the terminal c of the switch 103 are connected by the mode switching signal S10, the multiplication value of the baseband amplitude modulation signal S2 and the gain control signal S12 output from the terminal c of the switch 103 is After being amplified by the amplitude modulation signal amplifier 104, it is applied to the high frequency power amplifier 105 as a power supply voltage of the high frequency power amplifier 105. As a result, the high frequency power amplifier 105 performs amplitude modulation operation.

一方、高周波位相変調信号S4については、送信出力信号S30のレベルが比較的大きい場合、モード切換信号S10によりスイッチ111の端子aと端子cが接続される。この結果、下限値制限回路112によってベースバンド振幅変調信号S2の振幅変動の下限値を制限された信号が、スイッチ111を介して掛算器109に入力される。これにより、掛算器109によって可変利得増幅器108の出力とベースバンド振幅変調信号S2の振幅変動の下限値を制限した信号とが掛け合わされた信号が得られる。   On the other hand, for the high-frequency phase modulation signal S4, when the level of the transmission output signal S30 is relatively high, the terminal a and the terminal c of the switch 111 are connected by the mode switching signal S10. As a result, a signal in which the lower limit value of the amplitude fluctuation of the baseband amplitude modulation signal S 2 is limited by the lower limit value limiting circuit 112 is input to the multiplier 109 via the switch 111. As a result, a signal obtained by multiplying the output of the variable gain amplifier 108 by the multiplier 109 and the signal in which the lower limit value of the amplitude fluctuation of the baseband amplitude modulation signal S2 is limited is obtained.

図2は非線形増幅器として用いた場合の高周波電力増幅器105の回路構成、図3は非線形増幅器として用いた場合の高周波電力増幅器105の動作を示す図である。図2に示すように、高周波電力増幅器105は、非線形増幅器130と、その入力側と出力側間に接続された寄生容量131とで表すことができる。   FIG. 2 is a circuit configuration of the high frequency power amplifier 105 when used as a nonlinear amplifier, and FIG. 3 is a diagram showing the operation of the high frequency power amplifier 105 when used as a nonlinear amplifier. As shown in FIG. 2, the high frequency power amplifier 105 can be represented by a nonlinear amplifier 130 and a parasitic capacitance 131 connected between the input side and the output side thereof.

図3は非線形増幅器130の電源電圧と出力電力の関係を示している。図3に示すように、非線形増幅器130では、電源電圧の二乗と出力電力とが比例する。ここで、リーク電力の大きさは、寄生容量131と非線形増幅器130の入力信号のレベル(掛算器109の出力信号のレベル)とにより定まる。   FIG. 3 shows the relationship between the power supply voltage of the nonlinear amplifier 130 and the output power. As shown in FIG. 3, in the nonlinear amplifier 130, the square of the power supply voltage is proportional to the output power. Here, the magnitude of the leakage power is determined by the parasitic capacitance 131 and the level of the input signal of the nonlinear amplifier 130 (the level of the output signal of the multiplier 109).

ここで、可変利得増幅部107を設けない場合について考えると、周波数シンセサイザ106の出力はほぼ一定であるからリーク電力も一定となる。その場合、送信出力信号S30のレベルを下げるためは、非線形増幅器130の電源電圧を下げればよいが、リーク電力に制限され、一定値より出力レベルを下げることができない。   Here, considering the case where the variable gain amplifying unit 107 is not provided, since the output of the frequency synthesizer 106 is substantially constant, the leakage power is also constant. In that case, in order to lower the level of the transmission output signal S30, the power supply voltage of the non-linear amplifier 130 may be lowered. However, the output level cannot be lowered from a certain value due to the leakage power.

これに対して、本実施の形態では、利得制御信号S12により可変利得増幅器108の利得を制御することで、高周波電力増幅器105に入力させる高周波位相変調信号のレベルを制御したことにより、リーク電力を低減させることが可能となる。したがって、高周波電力増幅器105において、電源電圧による出力電力の制御範囲を拡大させることができる。   On the other hand, in the present embodiment, by controlling the gain of the variable gain amplifier 108 by the gain control signal S12, the level of the high frequency phase modulation signal input to the high frequency power amplifier 105 is controlled, so that the leakage power is reduced. It can be reduced. Therefore, in the high frequency power amplifier 105, the control range of the output power by the power supply voltage can be expanded.

さらに、掛算器109によって可変利得増幅器108の出力信号をベースバンド振幅変調信号S2と掛け合わせるようにしたことにより、高周波電力増幅器105の入力レベルはベースバンド振幅変調信号S2の瞬時レベル変動に追従しかつリーク電力も低減するので、瞬時レベル変動の再現性を向上させることができる。すなわち、高周波電力増幅器105の入力を瞬時出力電力に応じて制御することができる。   Furthermore, by multiplying the output signal of the variable gain amplifier 108 by the baseband amplitude modulation signal S2 by the multiplier 109, the input level of the high frequency power amplifier 105 follows the instantaneous level fluctuation of the baseband amplitude modulation signal S2. In addition, since the leakage power is reduced, the reproducibility of the instantaneous level fluctuation can be improved. That is, the input of the high frequency power amplifier 105 can be controlled according to the instantaneous output power.

ここで、高周波電力増幅器105の入力レベルを下げすぎると、飽和動作あるいはスイッチング動作領域から外れ、電源電圧の変化に対する線形性が悪化する。そこで、この実施の形態では下限値制限回路112を設けることにより、高周波電力増幅器105の入力レベルを一定値以上に保っている。なお、掛算器109においては、送信出力信号S30に振幅変調を掛けているのではなく、振幅変動に追従してリーク電力を低減すればよいので、瞬時レベル変動の低レベル側が制限されても問題ない。   Here, if the input level of the high-frequency power amplifier 105 is lowered too much, it deviates from the saturation operation or switching operation region, and the linearity with respect to the change in the power supply voltage deteriorates. Therefore, in this embodiment, by providing the lower limit limiting circuit 112, the input level of the high frequency power amplifier 105 is kept at a certain value or more. In the multiplier 109, the transmission output signal S30 is not subjected to amplitude modulation, but it is only necessary to reduce the leakage power by following the amplitude variation. Therefore, there is a problem even if the low level side of the instantaneous level variation is limited. Absent.

次に、送信出力信号S30のレベルが比較的小さい場合について説明する。先ず、スイッチ103において、モード切換信号S10により端子bと端子cとが接続される。これにより、振幅変調信号増幅器104にスイッチ103を介して直流電圧値S11が入力され、高周波電力増幅器105には振幅変調信号増幅器104から一定の電源電圧が印加される。この結果、高周波電力増幅器105は入出力関係が線形な線形増幅器として動作する。   Next, a case where the level of the transmission output signal S30 is relatively small will be described. First, in the switch 103, the terminal b and the terminal c are connected by the mode switching signal S10. As a result, the DC voltage value S11 is input to the amplitude modulation signal amplifier 104 via the switch 103, and a constant power supply voltage is applied to the high frequency power amplifier 105 from the amplitude modulation signal amplifier 104. As a result, the high frequency power amplifier 105 operates as a linear amplifier having a linear input / output relationship.

一方、高周波位相変調信号S4については、送信出力信号S30のレベルが比較的小さい場合、モード切換信号S10によりスイッチ111の端子bと端子cが接続され、下限値が制限されていないベースバンド振幅変調信号S2が掛算器109に入力される。また送信出力信号S30のレベルが比較的小さい場合には、利得オフセット信号S20はゼロに設定され、可変利得増幅器108には、オフセットされていない利得制御信号S20が入力される。高周波電力増幅器105は、振幅変調信号増幅器104から供給された固定電源電圧の基で掛算器109の出力を線形増幅して、送信出力信号S30を得る。   On the other hand, for the high-frequency phase modulation signal S4, when the level of the transmission output signal S30 is relatively small, the baseband amplitude modulation in which the terminal b and the terminal c of the switch 111 are connected by the mode switching signal S10 and the lower limit value is not limited. The signal S2 is input to the multiplier 109. When the level of the transmission output signal S30 is relatively small, the gain offset signal S20 is set to zero, and the non-offset gain control signal S20 is input to the variable gain amplifier 108. The high frequency power amplifier 105 linearly amplifies the output of the multiplier 109 based on the fixed power supply voltage supplied from the amplitude modulation signal amplifier 104 to obtain a transmission output signal S30.

このように、本実施の形態のポーラ変調送信装置100においては、送信出力信号S30のレベルが小さく、高周波電力増幅器105において飽和動作あるいはスイッチング動作領域から外れる可能性がある場合、すなわち、電源電圧の変化に対する出力電力の線形性が悪化する可能性がある場合においても、高周波電力増幅器105を線形増幅器として動作させることにより、入力信号に対する出力信号の線形性を保ちつつ、出力電力制御範囲を広げることができる。   As described above, in the polar modulation transmission apparatus 100 of the present embodiment, the level of the transmission output signal S30 is small and there is a possibility that the high-frequency power amplifier 105 is out of the saturation operation or switching operation region, that is, the power supply voltage Even in the case where the linearity of the output power with respect to the change may be deteriorated, the output power control range is expanded while maintaining the linearity of the output signal with respect to the input signal by operating the high-frequency power amplifier 105 as a linear amplifier. Can do.

かくして本実施の形態によれば、送信出力信号S30のレベルが比較的大きい場合は、高周波電力増幅器105を非線形増幅器として用いて高周波電力増幅器105に印加される電源電圧でベースバンド振幅変調信号に基づく瞬時振幅制御と利得制御信号に基づく平均出力レベル制御を行い、送信出力信号S30のレベルが比較的小さい場合は、高周波電力増幅器105を線形増幅器として用い、かつ高周波電力増幅器105の前段に設けられた掛算器109で瞬時振幅制御を行い、かつ掛算器109の前段に設けられた可変利得増幅器108で平均出力レベル制御を行うようにしたことにより、広い範囲にわたって送信出力信号S30のレベルを制御することができる。   Thus, according to the present embodiment, when the level of the transmission output signal S30 is relatively high, the high-frequency power amplifier 105 is used as a nonlinear amplifier and the power supply voltage applied to the high-frequency power amplifier 105 is based on the baseband amplitude modulation signal. When the average output level control based on the instantaneous amplitude control and the gain control signal is performed and the level of the transmission output signal S30 is relatively small, the high-frequency power amplifier 105 is used as a linear amplifier and is provided in front of the high-frequency power amplifier 105. By controlling the instantaneous amplitude with the multiplier 109 and controlling the average output level with the variable gain amplifier 108 provided in the preceding stage of the multiplier 109, the level of the transmission output signal S30 can be controlled over a wide range. Can do.

また、高周波電力増幅器105が非線形動作時に、利得制御信号S12に応じて可変利得増幅器108の利得を制御して高周波位相変調信号S4のレベルを可変させたことにより、高周波電力増幅器105でのリーク電力を低減させることができるので、電源電圧による出力電力の制御範囲を拡大することができる。   Further, when the high frequency power amplifier 105 is in a non-linear operation, the gain of the variable gain amplifier 108 is controlled in accordance with the gain control signal S12 to vary the level of the high frequency phase modulation signal S4. Therefore, the control range of the output power by the power supply voltage can be expanded.

さらに、高周波位相変調信号S4を掛算器109でベースバンド振幅変調信号S2と掛け合わせたことにより、高周波電力増幅器105の入力レベルをベースバンド振幅変調信号S2の瞬時レベル変動に追従しかつリーク電力も低減するので、ベースバンド振幅変調信号S2に基づく瞬時レベル変動の再現性を向上させることができる。   Furthermore, by multiplying the high frequency phase modulation signal S4 by the multiplier 109 with the baseband amplitude modulation signal S2, the input level of the high frequency power amplifier 105 follows the instantaneous level fluctuation of the baseband amplitude modulation signal S2 and the leakage power is also increased. Therefore, the reproducibility of the instantaneous level fluctuation based on the baseband amplitude modulation signal S2 can be improved.

また上記特徴を有するポーラ変調送信装置100を、携帯無線端末装置に搭載すれば、高周波電力増幅器105は高出力電力時には非線形増幅器として動作することにより、電力効率が向上し、その分電池の消耗を防止でき、使用時間を延ばすことができる。また、高周波電力増幅器105は電力効率が向上された分、小型化でき、また、発熱量も低減できるため、これを搭載する携帯無線端末装置を小型化することもできる。   If the polar modulation transmitter 100 having the above characteristics is mounted on a portable radio terminal device, the high frequency power amplifier 105 operates as a non-linear amplifier at the time of high output power, thereby improving the power efficiency and reducing the battery consumption. Can be prevented and the use time can be extended. In addition, the high frequency power amplifier 105 can be reduced in size because the power efficiency is improved, and the amount of heat generated can be reduced, so that the portable wireless terminal device on which the high frequency power amplifier 105 is mounted can also be reduced in size.

また、本発明を、大電力の送信装置を複数設置する無線システムの基地局装置に適用すれば、高周波電力増幅器の高出力電力時の電力効率が向上するため、高周波電力増幅器を小型にできると共に発熱量を低減でき、この結果、設備の大型化を防止でき、スペース性を向上させることができる。   In addition, if the present invention is applied to a base station apparatus of a wireless system in which a plurality of high-power transmitters are installed, the power efficiency at the time of high output power of the high-frequency power amplifier is improved, so that the high-frequency power amplifier can be downsized. The amount of generated heat can be reduced, and as a result, the equipment can be prevented from becoming large and the space can be improved.

(実施の形態2)
この実施の形態では、実施の形態1と同様の基本構成を有し、かつモード切換時の過渡応答を抑制することにより、一段と品質の良い送信信号を形成することができるポーラ変調送信装置を提案する。
(Embodiment 2)
In this embodiment, there is proposed a polar modulation transmission apparatus having the same basic configuration as that of Embodiment 1 and capable of forming a transmission signal with higher quality by suppressing a transient response at the time of mode switching. To do.

(1)全体構成
図1との対応部分に同一符号を付して示す図4に、本実施の形態のポーラ変調送信装置の構成を示す。ポーラ変調送信装置200は、実施の形態1のポーラ変調送信装置100と比較して振幅制御部201の構成が異なることを除いて、実施の形態1のポーラ変調送信装置100と同様の構成でなる。
(1) Overall Configuration FIG. 4 in which the same reference numerals are assigned to the parts corresponding to those in FIG. 1 shows the configuration of the polar modulation transmission apparatus of the present embodiment. The polar modulation transmission apparatus 200 has the same configuration as the polar modulation transmission apparatus 100 of the first embodiment, except that the configuration of the amplitude control unit 201 is different from that of the polar modulation transmission apparatus 100 of the first embodiment. .

振幅制御部201は、演算部202に、モード切換信号S10及び利得制御信号S12を入力する。また演算部202には、瞬時振幅算出部203を介して合計出力電力Poutが入力される。瞬時振幅算出部203は、ベースバンド振幅変調信号(以下これを振幅変調信号と呼ぶ)S2(瞬時振幅値の相対値を表す)と利得制御信号S12(平均振幅を表す)とを掛算することで、合計出力電力Poutを得る。ここで合計出力電力Poutとは、最終的に高周波電力増幅器105から出力すべき電力を意味し、入力信号電力Pinとは高周波電力増幅器105に入力すべき高周波位相変調信号の信号電力を意味する。   The amplitude control unit 201 inputs the mode switching signal S10 and the gain control signal S12 to the calculation unit 202. Further, the total output power Pout is input to the calculation unit 202 via the instantaneous amplitude calculation unit 203. The instantaneous amplitude calculation unit 203 multiplies a baseband amplitude modulation signal (hereinafter referred to as an amplitude modulation signal) S2 (represents a relative value of the instantaneous amplitude value) and a gain control signal S12 (represents an average amplitude). The total output power Pout is obtained. Here, the total output power Pout means the power to be finally output from the high frequency power amplifier 105, and the input signal power Pin means the signal power of the high frequency phase modulation signal to be input to the high frequency power amplifier 105.

演算部202は、モード切換信号S10と合計出力電力Poutに応じて、高周波電力増幅器105に入力させるべき入力信号電力(すなわち可変利得増幅部107が出力すべき電力)Pinと高周波電力増幅器105に供給すべき電源電圧Vccinを算出する。具体的には、演算部202は、図5、図6及び図7に示すようなルックアップテーブルを有し、このルックアップテーブルを使用して、入力信号電力Pin及び電源電圧Vccinを算出する。このうち入力信号電力Pinは入力信号振幅制御部204、可変利得増幅器振幅制御部205及び掛算器振幅制御部206を介して可変利得増幅部107に供給され、電源電圧Vccinは電源制御部207を介して高周波電力増幅器105に供給される。   The arithmetic unit 202 supplies the input signal power to be input to the high frequency power amplifier 105 (that is, the power to be output from the variable gain amplifier 107) Pin and the high frequency power amplifier 105 in accordance with the mode switching signal S10 and the total output power Pout. The power supply voltage Vccin to be calculated is calculated. Specifically, the arithmetic unit 202 has a lookup table as shown in FIGS. 5, 6, and 7, and uses this lookup table to calculate the input signal power Pin and the power supply voltage Vccin. Of these, the input signal power Pin is supplied to the variable gain amplifier 107 via the input signal amplitude controller 204, the variable gain amplifier amplitude controller 205 and the multiplier amplitude controller 206, and the power supply voltage Vccin is supplied via the power controller 207. To the high frequency power amplifier 105.

入力信号振幅制御部204は、入力信号電力Pinの低周波成分(利得制御信号S12の成分に相当する)を抽出し、それを可変利得増幅器振幅制御部205に送出する。また入力信号振幅制御部204は、入力信号電力Pinの高周波成分(ベースバンド振幅変調信号S2の成分に相当する)を抽出し、それを掛算器振幅制御部206に送出する。可変利得増幅器振幅制御部205は、入力信号をディジタルアナログ変換し、アナログ信号でなる利得制御信号S41を可変利得増幅器108に供給する。同様に、掛算器振幅制御部206は、入力信号をディジタルアナログ変換し、アナログ信号でなる瞬時振幅値S42を掛算器109に供給する。   The input signal amplitude control unit 204 extracts a low frequency component (corresponding to the component of the gain control signal S12) of the input signal power Pin, and sends it to the variable gain amplifier amplitude control unit 205. Further, the input signal amplitude control unit 204 extracts a high frequency component (corresponding to a component of the baseband amplitude modulation signal S2) of the input signal power Pin, and sends it to the multiplier amplitude control unit 206. The variable gain amplifier amplitude control unit 205 converts the input signal from digital to analog, and supplies a gain control signal S41 formed of an analog signal to the variable gain amplifier 108. Similarly, the multiplier amplitude control unit 206 performs digital-to-analog conversion on the input signal and supplies the instantaneous amplitude value S <b> 42 that is an analog signal to the multiplier 109.

また演算部202から出力された電源電圧値Vccinは電源制御部207に送出される。電源制御部207は、電源電圧値Vccinに応じた電源電圧S43を生成し、これを高周波電力増幅器105に供給する。   The power supply voltage value Vccin output from the calculation unit 202 is sent to the power supply control unit 207. The power supply control unit 207 generates a power supply voltage S43 corresponding to the power supply voltage value Vccin and supplies this to the high frequency power amplifier 105.

(2)入力信号電力Pinと電源電圧Vccinの算出
次に、演算部202による入力信号電力Pinと電源電圧Vccinの算出の仕方について詳細に説明する。算出の仕方は、モード切換信号S10及びその履歴によって決められる各モードによって異なるので、各モードに分けて説明する。
(2) Calculation of Input Signal Power Pin and Power Supply Voltage Vccin Next, how the calculation unit 202 calculates the input signal power Pin and the power supply voltage Vccin will be described in detail. The calculation method varies depending on each mode determined by the mode switching signal S10 and its history, and will be described separately for each mode.

(i)第1のモードである高周波電力増幅器振幅変調モード時(すなわち、高周波電力増幅器105を非線形動作させる場合)
図7のルックアップテーブル(以下これを過渡状態制御テーブルと呼ぶ)の中の高周波電力増幅器振幅変調モード時のところをみながら、入力信号電力Pinと電源電圧Vccinを、合計出力電力Poutに応じて出力する。この高周波電力増幅器振幅変調モード時には、基本的には、実施の形態1でも述べたように、ベースバンド振幅変調信号に応じた瞬時振幅変動を、高周波電力増幅器105の非線形動作により与えるので、入力信号電力Pinの瞬時振幅変動成分を変化させても、合計出力電力Pout中の瞬時振幅変動成分の変化は少ない(換言すれば、合計出力電力Poutからだけでは入力信号電力Pinを決めにくい)ので、先ず図5に示す利得制御信号gain(平均振幅変動成分に相当する)と入力信号電力Pinの関係を示す表を参照して、利得制御信号に応じた入力信号電力Pinを決定する。次に、図7の表を参照し、入力信号電力Pinを決定した列(state number)に固定して、この列の中から合計出力電力Poutに対応する行を選択することにより、これらに対応する電源電圧Vccinを決定する。すなわち、先ず利得制御信号S12に応じて入力信号電力Pinを決定し、次にこの入力信号電力Pinと合計出力電力Poutとから電源電圧Vccinを決定する。
(I) High-frequency power amplifier amplitude modulation mode as the first mode (that is, when the high-frequency power amplifier 105 is operated in a non-linear manner)
While looking at the high frequency power amplifier amplitude modulation mode in the look-up table of FIG. 7 (hereinafter referred to as the transient state control table), the input signal power Pin and the power supply voltage Vccin are determined according to the total output power Pout. Output. In this high frequency power amplifier amplitude modulation mode, basically, as described in the first embodiment, instantaneous amplitude fluctuations according to the baseband amplitude modulation signal are given by the non-linear operation of the high frequency power amplifier 105. Even if the instantaneous amplitude fluctuation component of the power Pin is changed, the change of the instantaneous amplitude fluctuation component in the total output power Pout is small (in other words, it is difficult to determine the input signal power Pin only from the total output power Pout). The input signal power Pin corresponding to the gain control signal is determined with reference to a table showing the relationship between the gain control signal gain (corresponding to the average amplitude fluctuation component) and the input signal power Pin shown in FIG. Next, with reference to the table of FIG. 7, the input signal power Pin is fixed to the determined column (state number), and the row corresponding to the total output power Pout is selected from this column, thereby corresponding to these. The power supply voltage Vccin to be determined is determined. That is, first, the input signal power Pin is determined according to the gain control signal S12, and then the power supply voltage Vccin is determined from the input signal power Pin and the total output power Pout.

(ii)第2のモードである可変利得増幅部振幅変調モード時(すなわち、高周波電力増幅器105を線形動作させる場合)
図7の過渡状態制御テーブルの中の可変利得増幅部振幅変調モード時のところをみながら、入力信号電力Pinと電源電圧Vccinを、合計出力電力Poutに応じて出力する。この可変利得増幅部振幅変調モード時には、ベースバンド振幅変調信号S2に応じた瞬時振幅変動を、可変利得増幅部107の掛算器109により与えるので、電源電圧Vccinの瞬時振幅変動成分を変化させても、合計出力電力Pout中の瞬時振幅変動成分の変化は少ない(換言すれば、合計出力電力Poutからだけでは電源電圧Vccinを決めにくい)ので、先ず図6に示す利得制御信号gainと電源電圧Vccinとの関係を示す表を参照して、利得制御信号S12に応じた電源電圧Vccinを決定する。次に、図7の表を参照し、電源電圧Vccinを決定した列(state number)に固定して、列の中から合計出力電力Poutに対応する行を選択することにより、これらに対応する入力信号電力Pinを決定する。すなわち、先ず利得制御信号S12に応じた電源電圧Vccinを決定し、次にこの電源電圧Vccinと合計出力電力Poutとから入力信号電力Pinを決定する。
(Ii) Variable gain amplifier amplitude modulation mode as the second mode (that is, when the high frequency power amplifier 105 is operated linearly)
The input signal power Pin and the power supply voltage Vccin are output according to the total output power Pout while looking at the variable gain amplifier amplitude modulation mode in the transient state control table of FIG. In this variable gain amplification unit amplitude modulation mode, the instantaneous amplitude variation corresponding to the baseband amplitude modulation signal S2 is given by the multiplier 109 of the variable gain amplification unit 107. Therefore, even if the instantaneous amplitude variation component of the power supply voltage Vccin is changed. Since the change in the instantaneous amplitude fluctuation component in the total output power Pout is small (in other words, it is difficult to determine the power supply voltage Vccin only from the total output power Pout), first, the gain control signal gain and the power supply voltage Vccin shown in FIG. The power supply voltage Vccin corresponding to the gain control signal S12 is determined with reference to the table showing the relationship. Next, referring to the table of FIG. 7, the power supply voltage Vccin is fixed to the determined column (state number), and the row corresponding to the total output power Pout is selected from the column, and the corresponding input is selected. The signal power Pin is determined. That is, first, the power supply voltage Vccin corresponding to the gain control signal S12 is determined, and then the input signal power Pin is determined from the power supply voltage Vccin and the total output power Pout.

(iii)第3のモードである振幅変調切換モード時
図7の過渡状態制御テーブルの中の振幅変調切換モード時のところの列(state number)を右から左、または左から右に移動しながら、入力信号電力Pinと電源電圧Vccinを、合計出力電力Poutに応じて出力する。このとき、初期の列(state number)と終了する列(state number)は、上記2つのモードのときの列(state number)とする。ここで実際に振幅変調モードの切換は、可変利得増幅部振幅変調モードから高周波電力増幅器振幅変調モードへの切換と、高周波電力増幅器振幅変調モードから可変利得増幅部振幅変調モードへの切換の2つがある。以下これら2つの切換時のそれぞれについて説明する。
(Iii) At the time of the amplitude modulation switching mode as the third mode While moving the column (state number) at the time of the amplitude modulation switching mode in the transient state control table of FIG. 7 from right to left or from left to right The input signal power Pin and the power supply voltage Vccin are output according to the total output power Pout. At this time, the initial column (state number) and the end column (state number) are the columns in the above two modes (state number). Here, there are actually two types of switching of the amplitude modulation mode: switching from the variable gain amplification unit amplitude modulation mode to the high frequency power amplifier amplitude modulation mode and switching from the high frequency power amplifier amplitude modulation mode to the variable gain amplification unit amplitude modulation mode. is there. Each of these two switching operations will be described below.

(iii−1)可変利得増幅部振幅変調モードから高周波電力増幅器振幅変調モードへの切換
図8に示すように入力信号電力Pinの振幅を所定レベルまで連続的に上げながら、図9に示すように電源電圧Vccinを所定の固定レベルから連続的に下げていく。因みに、図8〜図11の中の点線は、利得制御信号S12に対応した平均振幅を示す。
(Iii-1) Switching from Variable Gain Amplifier Amplitude Modulation Mode to High Frequency Power Amplifier Amplitude Modulation Mode As shown in FIG. 9, while continuously increasing the amplitude of the input signal power Pin to a predetermined level as shown in FIG. The power supply voltage Vccin is continuously lowered from a predetermined fixed level. Incidentally, the dotted line in FIGS. 8-11 shows the average amplitude corresponding to the gain control signal S12.

(iii−2)高周波電力増幅器振幅変調モードから可変利得増幅部振幅変調モードへの切換
図10に示すように入力信号電力Pinの振幅を所定レベルから連続的に下げながら、図11に示すように電源電圧Vccinを所定の固定レベルまで連続的に上げていく。
(Iii-2) Switching from High Frequency Power Amplifier Amplitude Modulation Mode to Variable Gain Amplifier Amplitude Modulation Mode As shown in FIG. 11, the amplitude of the input signal power Pin is continuously lowered from a predetermined level as shown in FIG. The power supply voltage Vccin is continuously raised to a predetermined fixed level.

(3)過渡状態制御テーブルの作成
次に図7に示す過渡状態制御テーブルの作成の仕方について説明する。
(3) Creation of Transient State Control Table Next, how to create the transient state control table shown in FIG. 7 will be described.

先ず、図4に示す接続状態で、入力信号電力Pinと電源電圧Vccinとを変化させながら、高周波電力増幅器105からの出力電力(これは合計出力電力Poutに相当する)を測定する。すなわち次式の関係のデータを集める。   First, in the connection state shown in FIG. 4, the output power from the high frequency power amplifier 105 (this corresponds to the total output power Pout) is measured while changing the input signal power Pin and the power supply voltage Vccin. That is, the data of the following formula is collected.

Pout = f(Pin,Vccin) ……… (4)
これにより、図12に示すような等高線図を得ることができる。
Pout = f (Pin, Vccin) (4)
Thereby, a contour map as shown in FIG. 12 can be obtained.

次に、これを基に次式の関係を求める。   Next, based on this, the relationship of the following equation is obtained.

Vccin = g(Pout,Pin) ……… (5)
ここで合計出力電力Poutが変わらないときにモードを切り換えるのであれば、合計出力電力Poutは一定なので、入力信号電力Pinを決めれば、電源電圧Vccinの値は決まる。
Vccin = g (Pout, Pin) (5)
If the mode is switched when the total output power Pout does not change, the total output power Pout is constant. Therefore, if the input signal power Pin is determined, the value of the power supply voltage Vccin is determined.

但し、高周波電力増幅器振幅変調モード時は、入力信号電力Pinを変化させても電源電圧Vccinの変化は少ないので、このモードのときに入力信号電力Pinをどの値にするかは、図5の表を参照して決定する。具体的には、利得制御信号(gain)によって入力信号電力Pinを決める。   However, in the high frequency power amplifier amplitude modulation mode, even if the input signal power Pin is changed, the change in the power supply voltage Vccin is small. Therefore, the value of the input signal power Pin in this mode is shown in the table of FIG. To determine. Specifically, the input signal power Pin is determined by a gain control signal (gain).

一方、可変利得増幅部振幅変調モード時は、電源電圧Vccinを変化させても合計出力電力Poutの変化は少ないので、このモードのときに電源電圧Vccinをどの値にするかは、図6の表を参照して決定する。   On the other hand, in the variable gain amplifying unit amplitude modulation mode, even if the power supply voltage Vccin is changed, the change in the total output power Pout is small. Therefore, the value of the power supply voltage Vccin in this mode is shown in the table of FIG. To determine.

因みに、入力信号電力Pinは、位相変調部として用いられる周波数シンセサイザ106の出力振幅と、可変利得増幅器108の利得と、掛算器109の利得で決まる。可変利得増幅器108の利得と、掛算器109の利得は、それぞれ可変利得増幅器振幅制御部205からの利得制御信号S41と、掛算器振幅制御部206からの瞬時振幅値S42によって決まる。したがって、可変利得増幅器振幅制御部205と、掛算器振幅制御部206においても、合計出力信号Poutで要求された利得がより正確に再現されるようにデータ収集を行うようにしてもよい。   Incidentally, the input signal power Pin is determined by the output amplitude of the frequency synthesizer 106 used as the phase modulation unit, the gain of the variable gain amplifier 108, and the gain of the multiplier 109. The gain of the variable gain amplifier 108 and the gain of the multiplier 109 are determined by the gain control signal S41 from the variable gain amplifier amplitude control unit 205 and the instantaneous amplitude value S42 from the multiplier amplitude control unit 206, respectively. Therefore, the variable gain amplifier amplitude control unit 205 and the multiplier amplitude control unit 206 may also collect data so that the gain requested in the total output signal Pout is more accurately reproduced.

図12の等高線図を表にしたものが、図7の過渡状態制御テーブルである。等高線図に戻って考えると、高周波電力増幅器振幅変調モード時は、A−A’線上(またはそれよりも図の上側)の入力信号電力Pin、電源電圧Vccinを選択する。これに対して、可変利得増幅部振幅変調モード時は、B−B’線上(またはそれよりも図の右側)の入力信号電力Pin、電源電圧Vccinを選択する。また振幅変調切換モード時は、A−A’線とB−B’線の間の合計出力電力Poutが一定の等高線上を動かす。   A table showing the contour map of FIG. 12 is the transient state control table of FIG. Returning to the contour diagram, in the high frequency power amplifier amplitude modulation mode, the input signal power Pin and the power supply voltage Vccin on the A-A ′ line (or the upper side of the figure) are selected. On the other hand, in the variable gain amplification unit amplitude modulation mode, the input signal power Pin and the power supply voltage Vccin on the B-B ′ line (or the right side in the drawing) are selected. In the amplitude modulation switching mode, the total output power Pout between the A-A ′ line and the B-B ′ line moves on a constant contour line.

ここで高周波電力増幅器振幅変調モード時は、入力信号電力Pinを変化させても合計出力電力Poutの変化は少なく、電源電圧Vccinを変化させると合計出力電力Poutが変化することが等高線図からも分かる。一方、可変利得増幅部振幅変調モード時は、電源電圧Vccinを変化させても合計出力電力Poutの変化は少なく、入力信号電力Pinを変化させると合計出力電力Poutが変化することが等高線図からも分かる。   Here, in the high frequency power amplifier amplitude modulation mode, the change in the total output power Pout is small even if the input signal power Pin is changed, and it can be seen from the contour map that the total output power Pout changes when the power supply voltage Vccin is changed. . On the other hand, in the variable gain amplification unit amplitude modulation mode, the change in the total output power Pout is small even when the power supply voltage Vccin is changed. From the contour map, the total output power Pout changes when the input signal power Pin is changed. I understand.

(4)実施の形態の動作
次に、図13及び図14を用いながら本実施の形態のモード切換動作を、演算部202の処理を中心に説明する。因みに、演算部202は、図5〜図7のルックアップテーブルを有するCPU(Central Processing Unit)構成でなる。
(4) Operation of Embodiment Next, the mode switching operation of the present embodiment will be described with reference to FIGS. Incidentally, the arithmetic unit 202 has a CPU (Central Processing Unit) configuration having the lookup tables of FIGS.

先ずステップST0で処理を開始すると、ステップST1で各種の初期値を設定する。具体的には、モード切換フラグ(mode change flag)の初期値設定と、図7の列番号(state number)の初期値設定と、モード切換終了の列の番号(target state number)の初期値設定と、前回のモード切換信号(mode old)の初期値とを設定する。   First, when processing is started in step ST0, various initial values are set in step ST1. Specifically, an initial value setting of a mode change flag (mode change flag), an initial value setting of a column number (state number) in FIG. 7, and an initial value setting of a column number (target state number) after mode switching is completed. And the initial value of the previous mode switching signal (mode old).

次にステップST2でデータ入力処理を行う。具体的には、モード切換信号(mode)と、利得制御信号(gain)と、合計出力電力(Pout)とを入力する。   Next, data input processing is performed in step ST2. Specifically, a mode switching signal (mode), a gain control signal (gain), and a total output power (Pout) are input.

続くステップST3では現在のモード(mode)が高周波電力増幅器振幅変調モードか否か判断し、高周波電力増幅器振幅変調モードでない場合(すなわち可変利得増幅部振幅変調モードの場合)にはステップST4に移り、高周波電力増幅器振幅変調モードの場合にはステップST5に移る。ステップST4とステップST5では共にtarget state numberを決定する処理を行うが、その処理の内容が異なる。すなわち、ステップST4では、先ず図6を参照して利得制御信号(gain)から電源電圧(Vccin)を決定し、次に図7を参照して電源電圧(Vccin)と合計出力電力(Pout)に対応する列(target state number)を決定する。これに対して、ステップST5では、先ず図5を参照して利得制御信号(gain)から入力信号電力(Pin)を決定し、次に図7を参照して入力信号電力(Pin)と合成出力信号(Pout)に対応する列(target state number)を決定する。   In the next step ST3, it is determined whether or not the current mode is the high frequency power amplifier amplitude modulation mode. If the current mode is not the high frequency power amplifier amplitude modulation mode (that is, the variable gain amplifier amplitude modulation mode), the process proceeds to step ST4. In the case of the high frequency power amplifier amplitude modulation mode, the process proceeds to step ST5. In step ST4 and step ST5, the process of determining the target state number is performed, but the contents of the process are different. That is, in step ST4, the power supply voltage (Vccin) is first determined from the gain control signal (gain) with reference to FIG. 6, and then the power supply voltage (Vccin) and the total output power (Pout) are determined with reference to FIG. Determine the corresponding column (target state number). On the other hand, in step ST5, the input signal power (Pin) is first determined from the gain control signal (gain) with reference to FIG. 5, and then the input signal power (Pin) and the combined output are referred to with reference to FIG. A column (target state number) corresponding to the signal (Pout) is determined.

ステップST6では、モード切換フラグ(mode change flag)がたっているか否かを判断し、フラグがたっている場合にはステップST7に移り、たっていない場合にはステップST8に移る。   In step ST6, it is determined whether or not a mode change flag is set. If the flag is set, the process proceeds to step ST7. If not, the process proceeds to step ST8.

ステップST8では、現在のモード切換信号S10によって指示されているモード(mode)と、演算部202自体が保持している1クロック前のモード(mode old)が同じか否か判断し、異なる場合にはステップST9でモード切換フラグを振幅変調切換モードである状態を表す値(true)に更新した後にステップST7に移る。これに対して、現在モード切換信号S10によって指示されているモード(mode)と、演算部202自体が保持している1クロック前のモード(mode old)が同じ場合、このことはモード切換状態にはないことを意味するので、ステップST10で列番号(state number)をモード切換終了の列番号(target state number)に設定してステップST15に進む。   In step ST8, it is determined whether or not the mode (mode) instructed by the current mode switching signal S10 is the same as the mode (mode old) one clock previous held by the calculation unit 202 itself. In step ST9, the mode switching flag is updated to a value (true) representing the state of the amplitude modulation switching mode, and then the process proceeds to step ST7. On the other hand, when the mode (mode) instructed by the current mode switching signal S10 is the same as the mode (mode old) one clock previous held by the calculation unit 202 itself, this is the mode switching state. Therefore, in step ST10, the column number (state number) is set to the column number (target state number) at which mode switching ends, and the process proceeds to step ST15.

ステップST7では、現在のモード切換信号が高周波電力増幅器振幅変調モードか否か判断し、高周波電力増幅器振幅変調モードでない場合にはステップST11に移って列番号(state number)を一つ減らすことにより、図7の列を一つ左に移動する。これに対して、高周波電力増幅器振幅変調モードの場合にはステップST12に移って列番号(state number)を一つ増やすことにより、図7の列を一つ右に移動する。   In step ST7, it is determined whether or not the current mode switching signal is in the high frequency power amplifier amplitude modulation mode. If the current mode switching signal is not in the high frequency power amplifier amplitude modulation mode, the process proceeds to step ST11 and the column number (state number) is decreased by one. Move the column in FIG. 7 one place to the left. On the other hand, in the case of the high frequency power amplifier amplitude modulation mode, the process moves to step ST12 and the column number in FIG. 7 is moved to the right by incrementing the column number (state number) by one.

続くステップST13では、列番号がモード切換終了の列番号か否か判断し、否定結果が得られた場合にはステップST15に移り、肯定結果が得られた場合にはステップST14でモード切換フラグを振幅変調切換モードでない状態を表す値(false)に変更した後ステップST15に移る。   In the following step ST13, it is determined whether or not the column number is the column number for mode switching end. If a negative result is obtained, the process proceeds to step ST15. If an affirmative result is obtained, the mode switching flag is set in step ST14. After changing to a value (false) representing a state not in the amplitude modulation switching mode, the process proceeds to step ST15.

続くステップST15では、図7の過渡状態制御テーブルのうちの、ステップST2で入力した合計出力信号(Pout)に対応する行でかつステップST11、ST12又はST10で設定した列(state number)に格納されている入力信号電力Pinと電源電圧Vccinを出力する。続くステップST16では、1クロック前のモード(mode old)を現在のモード(mode)に変更し、ステップST2に戻る。   In the following step ST15, it is stored in the row corresponding to the total output signal (Pout) input in step ST2 and the column (state number) set in step ST11, ST12 or ST10 in the transient state control table of FIG. The input signal power Pin and the power supply voltage Vccin are output. In subsequent step ST16, the mode (mode old) one clock before is changed to the current mode (mode), and the process returns to step ST2.

このように、ポーラ変調送信装置200においては、入力される合計出力電力Poutと、高周波電力増幅器振幅変調モード、可変利得増幅部振幅変調モード及び振幅変調切換モードとをアドレスとし、合計出力電力Poutを高周波電力増幅器と可変利得増幅部とに配分した値が各アドレスに対応付けて格納された過渡状態制御テーブルを用いて、可変利得増幅部107の利得が上がる作用と、高周波電力増幅器105の利得が下がる作用が均衡するように、合計出力電力Poutを可変利得増幅部107と高周波電力増幅器105とに配分して供給する。   As described above, in the polar modulation transmission apparatus 200, the total output power Pout to be input and the high frequency power amplifier amplitude modulation mode, the variable gain amplification unit amplitude modulation mode, and the amplitude modulation switching mode are used as addresses, and the total output power Pout is obtained. Using the transient state control table in which the values allocated to the high frequency power amplifier and the variable gain amplifier are stored in association with each address, the gain of the variable gain amplifier 107 is increased, and the gain of the high frequency power amplifier 105 is The total output power Pout is distributed and supplied to the variable gain amplification unit 107 and the high frequency power amplifier 105 so that the lowering action is balanced.

この結果、高周波電力増幅器振幅変調モードと可変利得増幅部振幅変調モードとのモード切換を連続的に緩やかに行うことができるので、過渡応答を抑制してモード切換時にも良好な送信出力信号S40を形成することができるようになる。この結果、ポーラ変調送信装置200を例えば携帯電話機に搭載した場合には、モード切換時の通話品質を確保できるようになる。   As a result, mode switching between the high-frequency power amplifier amplitude modulation mode and the variable gain amplification unit amplitude modulation mode can be performed continuously and gradually, so that a transient response can be suppressed and a good transmission output signal S40 can be obtained even during mode switching. Can be formed. As a result, when the polar modulation transmission apparatus 200 is mounted on, for example, a mobile phone, it is possible to ensure call quality at the time of mode switching.

ここで図15〜図18に、振幅変調切換モードを設けずに、例えば図1のようにスイッチ103、111を用いて一瞬でモード切換を行った場合の、入力信号電力Pin、電源電圧Vccinの様子を示す。可変利得増幅部振幅変調モードから高周波電力増幅器振幅変調モードに切り換えた際の、可変利得増幅部への入力信号電力Pinの様子を図15に、高周波電力増幅器への電源電圧Vccinの様子を図16に示す。また高周波電力増幅器振幅変調モードから可変利得増幅部振幅変調モードへ切り換えた際の、可変利得増幅部への入力信号電力Pinの様子を図17に、高周波電力増幅器への電源電圧Vccinの様子を図18に示す。このように一瞬でモードを切り換えると、モード切換時に入力信号電力Pin及び電源電圧Vccinが急激に変化するので、過渡応答が発生し、この結果送信出力信号S30の品質(例えばEVM(エラーベクトルマグニチュード))の劣化を招く。因みに、図15〜図18の中の点線は、利得制御信号S12に対応した平均振幅を示す。   Here, in FIGS. 15 to 18, the input signal power Pin and the power supply voltage Vccin when the mode is switched instantaneously using the switches 103 and 111, for example, as shown in FIG. 1 without providing the amplitude modulation switching mode. Show the state. FIG. 15 shows the state of the input signal power Pin to the variable gain amplifier when switching from the variable gain amplifier amplitude modulation mode to the high frequency power amplifier amplitude modulation mode, and FIG. 16 shows the state of the power supply voltage Vccin to the high frequency power amplifier. Shown in FIG. 17 shows the state of the input signal power Pin to the variable gain amplifier when switching from the high frequency power amplifier amplitude modulation mode to the variable gain amplifier amplitude modulation mode, and FIG. 17 shows the state of the power supply voltage Vccin to the high frequency power amplifier. 18 shows. When the mode is switched instantaneously in this way, the input signal power Pin and the power supply voltage Vccin change abruptly when the mode is switched, so that a transient response occurs. As a result, the quality of the transmission output signal S30 (for example, EVM (error vector magnitude)) ). Incidentally, the dotted line in FIGS. 15 to 18 shows the average amplitude corresponding to the gain control signal S12.

例えばW−CDMAの規格では、通信端末は基本的に常時データを送信するようになっているので、データを送信しているときに上述したモード切換を行う必要がある。この場合、本実施の形態のポーラ変調送信装置200を用いれば、モード切換時のEVMの劣化を抑制できるので、データの誤り率特性の劣化を抑制できるようになる。   For example, in the W-CDMA standard, since a communication terminal basically transmits data at all times, it is necessary to perform the mode switching described above when transmitting data. In this case, if polar modulation transmission apparatus 200 according to the present embodiment is used, it is possible to suppress degradation of EVM at the time of mode switching, and therefore it is possible to suppress degradation of data error rate characteristics.

かくして本実施の形態によれば、高周波電力増幅器振幅変調モード及び可変利得増幅部振幅変調モードに加えて、合計出力電力Poutの、可変利得増幅部107と高周波電力増幅器105への配分Pin、Vccinを、一方のモードから他方のモードへ変わる際に連続的に変化させる振幅変調切換モードを設けるようにしたことにより、モード切換時の過渡応答を抑制して良好な送信出力信号S40を得ることができるポーラ変調送信装置200を実現できる。   Thus, according to the present embodiment, in addition to the high frequency power amplifier amplitude modulation mode and the variable gain amplification unit amplitude modulation mode, the distribution Pin, Vccin of the total output power Pout to the variable gain amplification unit 107 and the high frequency power amplifier 105 is set. By providing an amplitude modulation switching mode that is continuously changed when changing from one mode to the other mode, it is possible to obtain a good transmission output signal S40 while suppressing a transient response at the time of mode switching. The polar modulation transmission apparatus 200 can be realized.

なおこの実施の形態では、図5〜図7に示したようなルックアップテーブルを用いて、モード切換を行う場合について述べたが、同じことを関数を用いた演算により実現することもできる。   In this embodiment, the case where the mode is switched using the look-up tables as shown in FIGS. 5 to 7 has been described. However, the same can be realized by a calculation using a function.

またこの実施の形態では、可変利得増幅部107を、可変利得増幅器108と掛算器109によって構成した場合について述べたが、可変利得増幅部の構成はこれに限らず、要は、高周波位相変調信号S4の振幅を振幅変調信号に応じて変化させることができるような構成であればどのようなものを用いてもよい。   In this embodiment, the variable gain amplifying unit 107 is configured by the variable gain amplifier 108 and the multiplier 109. However, the configuration of the variable gain amplifying unit is not limited to this, and the main point is that the high frequency phase modulation signal is used. Any configuration that can change the amplitude of S4 according to the amplitude modulation signal may be used.

またこの実施の形態では、高周波位相変調信号S4の振幅を変化させる信号が、振幅変調信号S2に利得制御信号S12を乗じた合計出力電力Poutである場合について述べたが、高周波位相変調信号S4の振幅を変化させる信号は振幅変調信号S2のみであってもよく、要は、振高周波位相変調信号S4の振幅を振幅変調信号S2に応じて変化させる場合に広く適用できる。   In this embodiment, the case where the signal for changing the amplitude of the high-frequency phase modulation signal S4 is the total output power Pout obtained by multiplying the amplitude modulation signal S2 by the gain control signal S12 has been described. The signal for changing the amplitude may be only the amplitude modulation signal S2. In short, it can be widely applied to the case where the amplitude of the oscillation high frequency phase modulation signal S4 is changed according to the amplitude modulation signal S2.

本発明は、例えば携帯情報端末や無線基地局等の無線通信装置に適用して好適なものである。   The present invention is suitable for application to a wireless communication apparatus such as a portable information terminal or a wireless base station.

本発明の実施の形態1に係るポーラ変調送信装置の構成を示すブロック図The block diagram which shows the structure of the polar modulation transmission apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. 図1に示した高周波電力増幅器を非線形増幅器として用いた場合の回路構成を示す図The figure which shows the circuit structure at the time of using the high frequency power amplifier shown in FIG. 1 as a nonlinear amplifier. 図1に示した高周波電力増幅器を非線形増幅器として用いた場合の動作を説明する図The figure explaining operation | movement at the time of using the high frequency power amplifier shown in FIG. 1 as a nonlinear amplifier 実施の形態2のポーラ変調送信装置の構成を示すブロック図FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a polar modulation transmission apparatus according to a second embodiment. 実施の形態2のモードの説明に供する図The figure for explanation of the mode of the second embodiment 実施の形態2のモードの説明に供する図The figure for explanation of the mode of the second embodiment 過渡状態制御テーブルの説明に供する図Diagram for explaining the transient state control table 可変利得増幅部振幅変調モードから高周波電力増幅器振幅変調モードに切り換える際の、可変利得増幅部への入力信号電力Pinの変化を示す図The figure which shows the change of the input signal electric power Pin to a variable gain amplification part at the time of switching from a variable gain amplification part amplitude modulation mode to a high frequency power amplifier amplitude modulation mode 可変利得増幅部振幅変調モードから高周波電力増幅器振幅変調モードに切り換える際の、高周波電力増幅器への電源電圧Vccinの変化を示す図The figure which shows the change of the power supply voltage Vccin to a high frequency power amplifier at the time of switching from a variable gain amplifier part amplitude modulation mode to a high frequency power amplifier amplitude modulation mode 高周波電力増幅器振幅変調モードから可変利得増幅部振幅変調モードに切り換える際の、可変利得増幅部への入力信号電力Pinの変化を示す図The figure which shows the change of the input signal electric power Pin to the variable gain amplification part at the time of switching from high frequency power amplifier amplitude modulation mode to variable gain amplification part amplitude modulation mode 高周波電力増幅器振幅変調モードから可変利得増幅部振幅変調モードに切り換える際の、高周波電力増幅部への電源電圧Vccinの変化を示す図The figure which shows the change of the power supply voltage Vccin to a high frequency power amplification part at the time of switching from a high frequency power amplifier amplitude modulation mode to a variable gain amplification part amplitude modulation mode 各モードにおける、合計出力電力Poutと、入力信号電力Pin、電源電圧Vccinとの関係を示す図The figure which shows the relationship between the total output electric power Pout in each mode, the input signal electric power Pin, and the power supply voltage Vccin. 実施の形態2によるモード切換動作の説明に供するフローチャートFlowchart for explaining mode switching operation according to Embodiment 2 実施の形態2によるモード切換動作の説明に供するフローチャートFlowchart for explaining mode switching operation according to Embodiment 2 瞬時に可変利得増幅部振幅変調モードから高周波電力増幅器振幅変調モードに切り換える際の、可変利得増幅部への入力信号電力Pinの変化を示す図The figure which shows the change of the input signal electric power Pin to the variable gain amplification part at the time of switching from the variable gain amplification part amplitude modulation mode to the high frequency power amplifier amplitude modulation mode instantaneously 瞬時に可変利得増幅部振幅変調モードから高周波電力増幅器振幅変調モードに切り換える際の、高周波電力増幅器への電源電圧Vccinの変化を示す図The figure which shows the change of the power supply voltage Vccin to a high frequency power amplifier at the time of switching from a variable gain amplifier part amplitude modulation mode to a high frequency power amplifier amplitude modulation mode instantaneously 瞬時に高周波電力増幅器振幅変調モードから可変利得増幅部振幅変調モードに切り換える際の、可変利得増幅部への入力信号電力Pinの変化を示す図The figure which shows the change of the input signal electric power Pin to the variable gain amplification part at the time of switching from the high frequency power amplifier amplitude modulation mode to the variable gain amplification part amplitude modulation mode instantaneously 瞬時に高周波電力増幅器振幅変調モードから可変利得増幅部振幅変調モードに切り換える際の、高周波電力増幅部への電源電圧Vccinの変化を示す図The figure which shows the change of the power supply voltage Vccin to a high frequency power amplification part at the time of switching from a high frequency power amplifier amplitude modulation mode to a variable gain amplification part amplitude modulation mode instantaneously 従来のポーラ変調送信装置の構成を示すブロック図Block diagram showing the configuration of a conventional polar modulation transmitter

符号の説明Explanation of symbols

100、200 ポーラ変調送信装置
105 高周波電力増幅器
107 可変利得増幅部
120、201 振幅制御部
S1 ベースバンド変調信号
S2 ベースバンド振幅変調信号
S3 ベースバンド位相変調信号
S4 高周波位相変調信号
S10 モード切換信号
S12 利得制御信号
S30、S40 送信出力信号
Pout 合計出力電力
Pin 入力信号電力
Vccin 電源電圧
100, 200 Polar modulation transmitter 105 High frequency power amplifier 107 Variable gain amplifier 120, 201 Amplitude controller S1 Baseband modulation signal S2 Baseband amplitude modulation signal S3 Baseband phase modulation signal S4 High frequency phase modulation signal S10 Mode switching signal S12 Gain Control signal S30, S40 Transmission output signal Pout Total output power Pin Input signal power Vccin Power supply voltage

Claims (4)

振幅変調信号に応じて高周波位相変調信号の振幅を変化させる高周波電力増幅器と、
前記高周波電力増幅器の前段側に設けられた可変利得増幅部と、
前記高周波電力増幅器に前記振幅変調信号を割り当てる第1のモードと、前記可変利得増幅部に前記振幅変調信号を割り当てる第2のモードと、前記高周波電力増幅器と前記可変利得増幅部の両方に前記振幅変調信号を配分して割り当てる第3のモードとを有し、前記振幅変調信号に基づく前記高周波位相変調信号への振幅変動を、前記高周波電力増幅器で付与するか、及び又は、前記可変利得増幅部で付与するかを制御する振幅制御部と
を具備することを特徴とするポーラ変調送信装置。
A high frequency power amplifier that changes the amplitude of the high frequency phase modulation signal in accordance with the amplitude modulation signal;
A variable gain amplifier provided on the front side of the high-frequency power amplifier;
A first mode in which the amplitude modulation signal is assigned to the high frequency power amplifier; a second mode in which the amplitude modulation signal is assigned to the variable gain amplification unit; and the amplitude in both the high frequency power amplifier and the variable gain amplification unit. A third mode for allocating and allocating the modulation signal, and applying the amplitude fluctuation to the high-frequency phase modulation signal based on the amplitude modulation signal by the high-frequency power amplifier and / or the variable gain amplification unit A polar modulation transmission apparatus, comprising: an amplitude control unit that controls whether the signal is given by
前記振幅制御部は、前記第1のモードから前記第2のモードへモードを切り換える場合、又は前記第2のモードから前記第1のモードへモードを切り換える場合には、前記第3のモードを介してモード切換を行う
ことを特徴とする請求項1に記載のポーラ変調送信装置。
When the mode is switched from the first mode to the second mode, or when the mode is switched from the second mode to the first mode, the amplitude control unit is configured to pass through the third mode. The polar modulation transmission apparatus according to claim 1, wherein mode switching is performed.
前記振幅制御部は、入力される前記振幅変調信号と、前記第1、第2及び第3のモードとをアドレスとし、前記入力振幅変調信号を前記高周波電力増幅器と前記可変利得増幅部とに配分した値が前記各アドレスに対応付けて格納された過渡状態制御テーブルを具備する
ことを特徴とする請求項2に記載のポーラ変調送信装置。
The amplitude control unit uses the input amplitude modulation signal and the first, second, and third modes as addresses, and distributes the input amplitude modulation signal to the high-frequency power amplifier and the variable gain amplification unit. The polar modulation transmission apparatus according to claim 2, further comprising a transient state control table in which the obtained values are stored in association with the respective addresses.
高周波電力増幅器を用いて、高周波位相変調信号の振幅を振幅変調信号に応じて変化させる高周波電力増幅器振幅変調ステップと、
可変利得増幅部を用いて、前記高周波位相変調信号の振幅を前記振幅変調信号に応じて変化させる可変利得増幅部振幅変調ステップと、
前記振幅変調信号を前記高周波増幅器と前記可変利得増幅部の両方に配分して、前記高周波電力増幅器と前記可変利得増幅部の両方を用いて、前記高周波位相変調信号の振幅を前記振幅変調信号に応じて変化させる振幅変調切換ステップと
を含むことを特徴とするポーラ変調方法。
A high frequency power amplifier amplitude modulation step for changing the amplitude of the high frequency phase modulation signal according to the amplitude modulation signal using the high frequency power amplifier;
A variable gain amplification unit amplitude modulation step for changing the amplitude of the high-frequency phase modulation signal according to the amplitude modulation signal using a variable gain amplification unit;
The amplitude modulation signal is distributed to both the high frequency amplifier and the variable gain amplification unit, and the amplitude of the high frequency phase modulation signal is changed to the amplitude modulation signal using both the high frequency power amplifier and the variable gain amplification unit. A polar modulation method comprising: an amplitude modulation switching step that changes in response.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011007499A1 (en) * 2009-07-14 2011-01-20 パナソニック株式会社 Polar modulating transmitter and communication device using same

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