JP2011030001A

JP2011030001A - 携帯電話端末、高周波複合装置、および高周波切替装置

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Publication number: JP2011030001A
Application number: JP2009174418A
Authority: JP
Inventors: Hironao Yanai; 寛直谷内
Original assignee: Sony Ericsson Mobile Communications AB
Current assignee: Sony Mobile Communications AB
Priority date: 2009-07-27
Filing date: 2009-07-27
Publication date: 2011-02-10
Also published as: US20110021245A1

Abstract

【課題】複数の通信方式に対応した携帯電話端末における高周波送受信信号経路と制御信号経路のレイアウトを簡略化する。
【解決手段】複数の通信方式の高周波送受信信号経路の切替を行う切替装置１００ａは、複数のスイッチＳＷ１〜ＳＷ６と論理回路１１０ａを有する。論理回路１１０ａは、高周波制御装置１４０ａからの制御信号ａ〜ｃに応じて制御信号ｄ１〜ｄ８を生成する。そのうち制御信号ｄ１〜ｄ６は、それぞれ、信号経路をＯＮ／ＯＦＦする複数のスイッチＳＷ１〜ＳＷ６の切替制御信号となる。制御信号ｄ７，ｄ８は電力増幅器ＰＡ１，ＰＡ２のＯＮ／ＯＦＦ制御信号として出力される。ＳＷ３，ＳＷ４の切替制御信号ｄ３，ｄ４は、ＰＡ３，ＰＡ４のＯＮ／ＯＦＦ制御信号を兼ねる。
【選択図】図２

Description

本発明は、高周波切替装置およびそれを用いた携帯電話端末に関する。

一般的な第３世代（３Ｇ）の携帯電話端末は、地域毎に通信方式および周波数帯域の仕様を合わせた送受信機能を備える。１つの地域で複数の通信方式、周波数帯域をもつ地域向け、または、複数の地域に対応する仕様で作られた場合、高周波（ＲＦ：Radio Frequency）回路は複数の通信方式および周波数帯のそれぞれの送受信機能を備える。

例えば、ＵＭＴＳ（Universal Mobile Telecommunications System）、ＧＳＭ（Global System for Mobile Communications Service）等に対応したマルチバンド対応の携帯電話端末が存在する。

携帯電話端末は、電力増幅器（ＰＡ）、高周波切替装置および高周波制御装置を備える。

高周波制御装置は、それら４つのバンドのそれぞれの送信信号を処理する送信回路および受信信号を処理する受信回路を有し、さらに、その制御を行う制御部を内蔵している。各バンドの高周波送信信号は、それぞれの対応する電力増幅器に入力される。各電力増幅器は消費電流が大きいため、スタンバイ、待ち受け、および受信のみの動作状態においては動作しないことが望ましい。そのため、各電力増幅器は、それぞれ、高周波制御装置から出力される制御信号によりＯＮ／ＯＦＦ制御され、選択的に能動化される。

特許文献１には、ＧＳＭ方式とＤＣＳ（Digital Communications System）方式とＰＣＳ（Personal Communications Service）方式の３つの通信方式の切替えを行う高周波スイッチモジュールが開示されている。

特許文献２には、複数の通信システムに対応し、通信システムの送受信信号が通過する伝送経路を切り替えるＦＥＴスイッチ回路および複数のフィルタ回路からなるスイッチモジュールが開示されている。

特許文献３には、通信機器のアンテナと送信回路または受信回路との接続を切り替えるアンテナスイッチに関し、特に、外部からの経路切替信号に応じてＤＣ−ＤＣ変換回路の出力電圧をスイッチ回路へ供給するデコーダ回路を備えた半導体スイッチ集積回路が開示されている。

特開２００５−１２３７４０号公報特開２００８−２７１４２０号公報特開２００８−１２４８０５号公報

上記のようなマルチバンド携帯電話端末においては対応バンド数が増えるにつれ、電力増幅器および切替装置に対して必要となる高周波制御装置からの制御信号の数は増大する。また、高周波制御装置において、高周波信号の処理に関わるブロックと、増幅装置および切替装置の制御に関わるブロックとは、ブロック間での干渉やノイズの回り込みを低減するために一般に分離して配置される。このため、高周波制御装置において、切替装置および増幅装置の制御信号の端子を高周波信号の端子に近接して配置することは難しい。

このような状況で、一般に高周波制御装置の制御信号経路は、高周波送受信信号経路と交差しがちとなる。しかし、高周波の送受信信号は外部からのノイズの影響を除外する必要があり、また、高周波送受信信号経路は低損失とするためストリップラインまたはマイクロストリップラインを用いるため、高周波送受信信号経路と交差する制御信号経路のレイアウトは制約を受ける。その結果、レイアウトの冗長性、複雑性が発生することになる。

本発明はこのような背景においてなされたものであり、複数の通信方式に対応した携帯電話端末における高周波送受信信号経路と制御信号経路のレイアウトを簡略化することを可能とするものである。

本発明による携帯電話端末は、アンテナと、前記アンテナに対して複数の通信方式の高周波送受信信号経路の切替を行う切替装置と、この切替装置の切替制御を行う高周波制御装置と、前記複数の通信方式に対応した高周波送信信号の電力増幅を行う複数の電力増幅器とを備える。この構成において、前記切替装置は、それぞれ信号経路をＯＮ／ＯＦＦする複数のスイッチ手段と、前記高周波制御装置から出力される制御信号に応じて、前記複数のスイッチ手段に対する切替制御信号および前記複数の電力増幅器に対するＯＮ／ＯＦＦ制御信号を生成する論理回路とを有する。

このように、電力増幅器は、高周波制御装置から直接制御されるのではなく、高周波制御装置から高周波送受信信号経路の切替を行う切替装置を経由して制御される。

前記複数のスイッチ手段の切替制御信号の一部は、少なくとも１つの電力増幅器のＯＮ／ＯＦＦ制御信号として共用することができる。

前記論理回路は前記高周波制御装置から出力される制御信号に応じて前記電力増幅器を制御する独立の電力増幅器制御信号を生成してもよい。この場合、前記切替装置は、少なくとも１つの前記電力増幅器に対してそのＯＮ／ＯＦＦ制御信号を生成する論理ゲートをさらに備え、この論理ゲートは当該スイッチ手段に対する切替制御信号と前記論理回路から出力される前記電力増幅器制御信号との論理積出力を当該電力増幅器に対するＯＮ／ＯＦＦ制御信号として生成する。この構成により電力増幅器の切替に伴ってスイッチ手段の状態が不安定となることが防止される。

また、前記切替装置は、少なくとも１つの前記電力増幅器に対してそのＯＮ／ＯＦＦ制御信号を生成する論理ゲートをさらに備え、この論理ゲートは当該スイッチ手段に対する切替制御信号と前記高周波制御装置から出力される電力増幅器制御信号との論理積出力を当該電力増幅器に対するＯＮ／ＯＦＦ制御信号として生成するようにしてもよい。この構成では、前記高周波制御装置から出力される電力増幅器制御信号を論理ゲートに対して直接的に供給することにより、切替装置内の論理回路の出力遅延のばらつきの影響が排除される。

前記切替装置は、少なくとも１つのスイッチ手段の制御電圧を上昇させる電圧変換手段をさらに備え、前記論理回路は、少なくとも１つの通信方式の送信時に前記電圧変換手段により当該スイッチ手段の制御電圧を上昇させるようにしてもよい。これにより、送信時のスイッチ手段の制御電圧を昇圧させ、その正常な動作を保証する一方、非送信時の消費電力を低減する。

本発明による高周波複合装置は、複数の通信方式の高周波送受信信号経路の切替を行う切替装置と、この切替装置の切替制御を行う高周波制御装置とを備える。この構成において、前記切替装置は、それぞれ信号経路をＯＮ／ＯＦＦする複数のスイッチ手段と、前記高周波制御装置から出力される制御信号に応じて、前記複数のスイッチ手段に対する切替制御信号および高周波送信信号の電力増幅を行う電力増幅器に対するＯＮ／ＯＦＦ制御信号を生成する論理回路とを有する。

本発明による切替装置は、複数の通信方式の高周波送受信信号経路の切替を行う切替装置であって、それぞれ信号経路をＯＮ／ＯＦＦする複数のスイッチ手段と、外部から複数の制御信号を受ける複数の制御入力端子と、前記複数の制御信号に応じて、前記複数のスイッチ手段に対する切替制御信号および高周波送信信号の電力増幅を行う電力増幅器に対するＯＮ／ＯＦＦ制御信号を生成する論理回路と、前記電力増幅器に対するＯＮ／ＯＦＦ制御信号を出力する出力端子とを備える。

本発明によれば、高周波制御装置からの電力増幅器のＯＮ／ＯＦＦ制御を、切替装置を経由して行うことにより、高周波送受信信号経路と制御信号経路のレイアウトを簡略化することが可能となる。

一般的なマルチバンド携帯電話端末の本発明に関連する部分の構成を示す図である。図１に示した実施の形態におけるマルチバンド携帯電話端末の構成図、およびその説明図である。図２の構成の動作説明図である。図２の切替装置内の論理回路の入出力関係を表した真理値表を示した図である。本発明の第２の実施の形態におけるマルチバンド携帯電話端末の本発明に関連する部分の構成を示す図である。図５の構成の動作説明図である。図５の切替装置内の論理回路の真理値表を示した図である。図５の実施の形態の作用効果の説明図である。本発明の第３の実施の形態におけるマルチバンド携帯電話端末の本発明に関連する部分の構成を示した図である。本発明の第４の実施の形態におけるマルチバンド携帯電話端末の本発明に関連する部分の構成を示した図である。図１０の構成の動作説明図である。図１０の切替装置内の論理回路の真理値表を示した図である。本発明の第５の実施の形態におけるマルチバンド携帯電話端末の本発明に関連する部分の構成、および、その説明図である。

以下、本発明の好適な実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

図１に、一般的なマルチバンド携帯電話端末の本発明に関連する部分の構成を示す。

図１の例では、ＵＭＴＳの２バンド（Ｂａｎｄ１、Ｂａｎｄ２）と、ＧＳＭの２バンド（Ｂａｎｄ３、Ｂａｎｄ４）に対応したマルチバンド対応の高周波複合装置の構成を示している。この場合、ＵＭＴＳ、ＣＤＭＡ等、送受信を同時に行う通信方式と、ＧＳＭ、ＧＰＲＳ等、送受信を同時に行わない通信方式のそれぞれ２バンドずつに対応した高周波複合装置を示している。この高周波複合装置は、複数の通信方式の高周波送受信信号経路の切替を行う切替装置１００と、この切替装置１００の切替制御を行う高周波（ＲＦ）制御装置１４０とを備えている。

高周波制御装置１４０は、特にその内部詳細を図示しないが、４つのバンドのそれぞれの送信信号を処理する送信回路および受信信号を処理する受信回路を有し、さらに、その制御を行う制御部を内蔵している。制御部は図示しないプロセッサやＡＳＩＣにより構成される。

高周波制御装置１４０は、バンド１〜４の符号化処理および変調処理等を行う処理部を有し、選択されたバンドの高周波送信信号を出力する。各バンドの高周波送信信号は、それぞれの対応する電力増幅器（ＰＡ１〜ＰＡ４）１３１〜１３４に入力される。

また、高周波制御装置１４０はバンド１〜４のそれぞれの高周波受信信号を受信し、その対応する受信回路でそのバンドに対応した復調処理、復号処理等の必要な処理を行う。

切替装置（高周波切替装置）１００は、それぞれのバンドの高周波送受信信号経路の接続／遮断を行うスイッチＳＷ１〜ＳＷ６を複数備え、高周波制御装置からの制御信号を受けて、各スイッチの切替制御信号を生成し、任意の高周波送受信信号経路がアンテナと接続するようスイッチの制御を行う。すなわち、これらのスイッチによりアンテナ１１５と各高周波送受信信号経路の接続／遮断を行う。本実施の形態におけるスイッチ（ＳＷ）はＦＥＴなどの半導体スイッチまたはＭＥＭＳなどの機械式スイッチにより構成されるスイッチ手段である。高周波送受信信号経路は、通信方式により高周波送信経路と高周波受信経路が共通の経路の場合と別々の経路の場合とがある。ＵＭＴＳのように送受信を同時に行う通信方式では、高周波送信経路と高周波受信経路は分波器を介して単一のスイッチに接続される。図の例ではバンド１、バンド２が送受信に共通の経路を用いている。切替装置１００内の論理回路１１０は、高周波制御装置１４０から制御信号ａ，ｂ，ｃを受け、それぞれのスイッチＳＷ１〜ＳＷ６の切替制御信号ｄ１〜ｄ６を生成する。これにより、高周波制御装置１４０からの制御に応じて、スイッチＳＷ１〜ＳＷ６および電力増幅器ＰＡ１〜ＰＡ４の必要な任意のＯＮ／ＯＦＦの組み合わせを実現する。なお、切替装置１００は集積回路（ＩＣ）で構成することができ、入出力端子Ｉ１〜Ｉ１０を有している。

電力増幅器（ＰＡ）１３１〜１３４の各々は、それぞれのバンドの送信信号を所定の出力電力に増幅する機能を有する。各電力増幅器（ＰＡ）は消費電流が大きいため、スタンバイ、待ち受け、および受信のみの動作状態においては動作しないことが望ましい。そのため、電力増幅器１３１〜１３４は、それぞれ、高周波制御装置１４０から出力される制御信号ｄ，ｅ，ｆ，ｇによりＯＮ／ＯＦＦ制御され、選択的に能動化される。

分波器（ＤＵＰ）１２１，１２２は、１つのアンテナ１１５で送受信を同時に行うために、バンド１、バンド２のそれぞれの送受信信号の周波数の違いを利用して、そのバンドの送受信信号を所定の高周波送受信信号経路に振り分ける機能を有する。すなわち、ＵＭＴＳ等の送受信を同時に行う通信方式では、送受信の経路の切替は分波器にて行い、切替装置１００ではバンドの切替のみ行う。

これに対し、ＧＳＭのように送受信を時間で分ける（時分割の）通信方式では、送受信の切替の際に、切替装置１００で送受信および高周波送受信信号経路の切替を行う。

図２（ａ）は、本実施の形態におけるマルチバンド携帯電話端末の本発明に関連する部分の構成を示す。この図において、図１に示したと同様の構成要素には同様の参照番号を付して、重複した説明は省略する。図２（ｂ）は、バンド１についての各種動作でのスイッチＳＷ１と電力増幅器ＰＡ１の状態を示している。

図１の構成と異なる点は、高周波制御装置１４０から出力される７本の制御信号ａ〜ｇを３本の制御信号ａ〜ｃに低減し、これに伴って、切替装置１００の構成を変更して切替装置１００ａに変更したことである。論理回路１１０ａは制御入力端子Ｉ７〜Ｉ９に高周波制御装置１４０ｃからの制御信号ａ〜ｃを受け、ＳＷ１〜ＳＷ６の切替制御信号とともに、電力増幅器１３１〜１３４へのＯＮ／ＯＦＦ制御信号を生成する。このＯＮ／ＯＦＦ制御信号は、制御出力端子ｃ１〜ｃ４を介して電力増幅器１３１〜１３４へ出力される。

図２（ｂ）に示すように、例えばＵＭＴＳのバンド１については通話（送受信）時にはＳＷ１とＰＡ１を共にＯＮし、通話（非送信）時にはＳＷ１をＯＮ、ＰＡ１をＯＦＦとする。また、待ち受け時にはＳＷ１をＯＮ、ＰＡ１をＯＦＦとし、スタンバイ時にはＳＷ１とＰＡ１を共にＯＦＦする。

図３に、図２の構成での各種動作に対応した状態における各スイッチ（ＳＷ）および各電力増幅器（ＰＡ）のＯＮ／ＯＦＦを表した動作説明図を示す。各バンドと状態との関係は次のとおりである。
Ｂａｎｄ１の場合、非送信時に状態０、送信時に状態１となる。
Ｂａｎｄ２の場合、非送信時に状態２、送信時に状態３となる。
Ｂａｎｄ３の場合、受信時に状態６、送信時に状態４となる。
Ｂａｎｄ４の場合、受信時に状態７、送信時に状態５となる。
なお、図２（ａ）に示した「スタンバイ」はＰＡ１に着目した動作であり、図３では他のバンドがアクティブの状態に対応した例を示している。

図３から分かるように、ＰＡ３のＯＮ／ＯＦＦパターンはＳＷ３のＯＮ／ＯＦＦパターンと同じである。また、ＰＡ４のＯＮ／ＯＦＦパターンはＳＷ４のＯＮ／ＯＦＦパターンと同じである。送受信を同時に行わない通信方式では送受信は切替え装置にて行われる。また、増幅装置は送信時にのみ能動化される。このため、増幅装置を接続するスイッチと増幅装置の動作は一致する。したがって、ＰＡ３とＰＡ４のＯＮ／ＯＦＦ制御信号として、それぞれ、ＳＷ３とＳＷ４の切替制御信号ｄ３，ｄ４を利用することができる。そこで、本発明では、切替装置１００の論理回路１１０ａの出力数を増やし、一部を切替装置外へ出力して電力増幅装置を制御するようにする。

図４に、図２の切替装置１００ａ内の論理回路１１０ａの入出力関係を表した真理値表を示す。論理回路１１０ａは３入力８出力の論理回路である。論理回路１１０ａから出力される制御信号ｄ１〜ｄ８のうちｄ１〜ｄ６はそれぞれＳＷ１〜ＳＷ６の制御に利用される。また、制御信号ｄ３はＰＡ３，ＳＷ３の制御に共用され、制御信号ｄ４はＰＡ４，ＳＷ４の制御に共用される。制御信号ｄ７はＰＡ１の制御に利用され、制御信号ｄ８はＰＡ２の制御に利用される。論理回路１１０ａとしては、組み合わせ論理回路、ＰＬＡ（Programmable Logic Array）、ＰＬＤ（Programmable Logic Device）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等のデバイスにより構成することができる。

高周波送受信信号は周波数が高いため、線路での減衰が大きいこと、および、ＰＡで１Ｗ近くに増幅された信号の減衰はバッテリ駆動時間の低下および装置の発熱につながるため、ＰＡ−切替装置のレイアウトにおいてはＰＡ−高周波制御装置をより近接してレイアウトすることが多い。図１と図２を対比して分かるように、図１では高周波制御装置１４０からＰＡ１〜ＰＡ４への制御信号経路が高周波制御装置１４０と切替装置１００の間の高周波送受信信号経路と交差している。これに対して、図２の構成では、切替装置１００ａからＰＡ１〜ＰＡ４への制御信号経路は、高周波送受信信号経路と並走するため、信号経路の交差がなくなり、レイアウト上の制約を受けにくく、シンプルなレイアウトが可能となる。また、高周波制御装置からの制御信号線が４本削減される。

なお、すべてのバンドに対して本発明を適用する必要はなく、バンドに応じて図１に示したように高周波制御装置からＰＡを直接制御する方式との組み合わせも考えられる。

また、ＰＡのＯＮ／ＯＦＦ、ＳＷのＯＮ／ＯＦＦはいずれもその制御信号がハイレベル（Ｈ）のときにＯＮするという前提で上記の説明をしている。装置によってＯＮ／ＯＦＦが変わるので、必ずしもＡＮＤ論理でＰＡの制御を行うことに限定したものではない。後述する他の実施の形態においても同様である。

図５に、本発明の第２の実施の形態におけるマルチバンド携帯電話端末の本発明に関連する部分の構成を示す。図２に示したと同様の構成要素には同様の参照番号を付して、重複した説明は省略する。

図２に示した構成では、ＳＷとＰＡの制御を論理回路１１０ａの任意のロジックで行った場合、送信のＯＮ／ＯＦＦ（ＰＡのＯＮ／ＯＦＦ）の切替の際にロジックが過渡状態となるため、ＳＷの状態が不安定となりうる。すなわち、ＳＷの不安定化により、受信信号の電力損失の増大、信号歪の増大、受信信号の品質が劣化、最悪の場合接続の切れる場合がありうる。そこで、第２の実施の形態では、ＰＡ１〜ＰＡ４に対してそれぞれ論理ゲート（ここではＡＮＤ回路１５１〜１５４）を設けるとともに、高周波制御装置１４０ｂが制御信号ａ〜ｃに加えてもう１本の制御信号ｄを生成する。論理回路１１０ｂは４入力７出力として、制御信号ｄ１〜ｄ７を生成する。本実施の形態では、ＡＮＤ回路１５１〜１５４のそれぞれの一方の入力端には制御信号ｄ１〜ｄ４が入力され、他方の入力端にはＰＡのＯＮ／ＯＦＦに特化した独立の電力増幅器制御信号である制御信号ｄ７（ＰＡ＿ＯＮ）が共通に入力される。ＡＮＤ回路１５１〜１５４からのそれぞれの論理積出力が、対応するＰＡ１〜ＰＡ４の制御に利用される。

図６は、図５の構成での各種動作に対応した状態における各スイッチ（ＳＷ）および各電力増幅器（ＰＡ）のＯＮ／ＯＦＦ、および制御信号ＰＡ＿ＯＮの状態を示す。各バンドと状態との関係は、図６の状態２〜９が図３の状態０〜７に対応している。図６の状態０はスタンバイ状態に対応し、状態１は不使用である。

図７は、図５の切替装置１００ｂ内の４入力７出力の論理回路１１０ｂの真理値表を示している。この図から分かるように、論理回路の出力として制御信号ｄ７（ＰＡ＿ＯＮ）が追加されている。この制御信号ｄ７は入力制御信号ｄに一致し、各ＳＷの状態に関与せず、ＡＮＤ回路１５１〜１５４の制御にのみ利用される。

図８は、第２の実施の形態の作用効果の説明図である。この図は、バンド１非送信の状態からバンド１送信に切り替わる状態変化が生じる場合のＳＷ１とＰＡ１の状態の変化とこれに関係する制御信号の時間軸上の波形例を示している。図８（ａ）が第１の実施の形態の例、図８（ｂ）が第２の実施の形態の例を示している。第１の実施の形態の場合、ＰＡ１がＯＦＦからＯＮへ状態変化する際に、図示のようなＳＷ１の過渡動作が生じる可能性がある。これに対して、第２の実施の形態によれば、ＡＮＤ回路の付加により、制御信号ＰＡ＿ＯＮのＨ／Ｌの変化に対して、制御信号ｄの追加により、ＳＷのＯＮ／ＯＦＦは影響を受けないようにすることができる。換言すれば、電力増幅器の状態変化時に、スイッチの状態変化に関与する入力制御信号ａ〜ｃの状態は変化しないことが保証される。このため、非送信時→送信時への過渡状態における受信の不安定化を抑えることができる。したがって、図８（ａ）に示すような問題が解消される。すなわち、ＰＡの制御をＳＷの制御信号と別信号とすることにより、送信の有無によらずＳＷの状態が安定する。

図９に、本発明の第３の実施の形態におけるマルチバンド携帯電話端末の本発明に関連する部分の構成を示す。図５に示したと同様の構成要素には同様の参照番号を付して、重複した説明は省略する。

第２の実施の形態の場合、ＰＡの立ち上げタイミングは高周波制御装置のソフトウェアの設定で決定することができる。しかし、切替装置内の論理回路による制御信号の遅延のばらつきの影響を無視することができない場合がある。

そこで、本実施の形態では、高周波制御装置１４０ｂからの制御信号ｄを、切替装置１００ｃの制御信号ＰＡ＿ＯＮとしてそのまま用い、ＡＮＤ回路１５１〜１５４の制御に利用する。すなわち、制御信号ｄをＰＡ１〜ＰＡ４のＯＮ／ＯＦＦ制御に振り向ける。これにより、ＰＡ１〜ＰＡ４に対する切替装置１００ｃ内の制御はＡＮＤ回路の１つのみとなり、制御信号の遅延による影響を最小限にすることができ、上記の問題が解決される。

図１０に、本発明の第４の実施の形態におけるマルチバンド携帯電話端末の本発明に関連する部分の構成を示す。上述した他の図に示したと同様の構成要素には同様の参照番号を付して、重複した説明は省略する。

異なる通信方式における２つ以上のバンドを周波数の近いバンドにする場合、図示のように増幅装置（この場合ＰＡ１）を共用し、第２の切替装置１５５で各バンドの分波器１２１，１２２に接続する構成をとる場合がある。このような場合にも本発明を適用することができる。そのために、論理回路１１０ｃから切替装置１５５に対する切替制御信号ｄ７と、電力増幅器ＰＡ１に対するＯＮ／ＯＦＦ制御信号ｄ８を生成する。

図１１は、図１０の構成での各種動作に対応した状態における各スイッチ（ＳＷ）の切替、第２の切替装置１５５の切替、各電力増幅器（ＰＡ）のＯＮ／ＯＦＦ、および制御信号ＰＡ＿ＯＮの状態を示す。この図から分かるように、第２の切替装置１５５は、状態１でＤＵＰ１側に切り替わり、状態３でＤＰＵ２側に切り替わるように制御される。

図１２は、図１０の切替装置１００ｃ内の３入力８出力の論理回路１１０ｃの真理値表を示している。論理回路１１０ｃの入力信号ａ〜ｃに応じて、制御信号ｄ１〜ｄ８が生成される。ここでは、切替装置１５５に対する切替制御信号ｄ７はＨのときＤＵＰ１側、ＬのときＤＵＰ２側に切替装置１５５が切り替わる例を示している。

第４の実施の形態においても、第２の実施の形態と同様にＡＮＤ回路によるＰＡの制御信号を生成する構成を採用することができる。

図１３（ａ）は、本発明の第５の実施の形態におけるマルチバンド携帯電話端末の本発明に関連する部分の構成を示す。図１３（ｂ）は、その説明図を示している。上述した他の図に示したと同様の構成要素には同様の参照番号を付して、重複した説明は省略する。

切替装置１００ｄは、内部に昇圧型のＤＣ／ＤＣコンバータ１６０（電圧変換手段）を備えている。上述した実施の形態では電源電圧を明記しなかったが、ここでは電源電圧Ｖｄｄを明記している。端子Ｉ１１は論理回路に対する電源電圧の入力端子であり、端子Ｉ１２はＤＣ／ＤＣコンバータ１６０に対する電源電圧の入力端子である。携帯電話端末の送信信号は、最大出力時に概算で１８Ｖ（ＧＳＭ３３ｄＢｍ）もの振幅の高周波信号となるため、高周波信号の振幅によってＳＷによる信号の線形性の劣化がおこる。最悪の場合は、意図しないＳＷがＯＮ状態となって、電話の送受信全体が不安定となる。この対策として、高周波信号の電圧振幅に対して昇圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１６０でＳＷの制御電圧を十分に上げる。ただし、一般に受信信号は最大でもせいぜいコンマ数Ｖの振幅であるためＤＣ／ＤＣコンバータ１６０を動作させる必要はない。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６０は消費電流が大きいという課題がある。

そこで、第２の実施の形態のＰＡのＯＮ／ＯＦＦ制御に対応して昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ１６０をＯＮ／ＯＦＦさせ、送信時にのみＤＣ／ＤＣコンバータ１６０を用いて、ＳＷの制御電圧を上げる。図の例では制御信号ｄ７がＨのとき、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６０がＯＮとなり、端子１２から受けた電源電圧Ｖｄｄを所定の電圧にまで上昇させた出力電圧を出力線１６１経由で論理回路１１０ｃに印加する。このとき、論理回路１１０ｃは端子Ｉ１１からのＶｄｄに代えて、出力線１６１からの昇圧された電圧をＳＷ１〜ＳＷ６の制御電圧として利用する。非送信時にはＤＣ／ＤＣコンバータ１６０はＯＦＦとなるので、切替装置１００ｄの無駄な消費電流を抑えることができる。

尚、ＰＡのＯＮ／ＯＦＦ制御信号と、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６０のＯＮ／ＯＦＦが一致しない場合は、必要に応じてＤＣ／ＤＣコンバータ１６０の制御入力端にＮＯＴ回路を挿入する。

このようなＤＣ／ＤＣコンバータ１６０の利用は、ＡＮＤ回路を用いない他の実施の形態においても同様に利用することが可能である。

また、この実施の形態において第３の実施の形態のように、ＡＮＤ回路の制御に高周波制御装置からの制御信号を直接用いることも可能である。

以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、上記で言及した以外にも種々の変形、変更を行うことが可能である。

１００，１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄ…切替装置、１１０，１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ…論理回路、１１５…アンテナ、１２１，１２２…分波器（ＤＵＰ１，ＤＵＰ２）、１３１〜１３４…電力増幅器（ＰＷ１〜ＰＷ４）、１４０，１４０ａ，１４０ｂ…高周波制御装置、１５１〜１５４…ＡＮＤ回路（論理ゲート）、１５５…切替装置、１６０…ＤＣ／ＤＣコンバータ、１６１…出力線

Claims

アンテナと、
前記アンテナに対して複数の通信方式の高周波送受信信号経路の切替を行う切替装置と、
この切替装置の切替制御を行う高周波制御装置と、
前記複数の通信方式に対応した高周波送信信号の電力増幅を行う複数の電力増幅器とを備え、
前記切替装置は、それぞれ信号経路をＯＮ／ＯＦＦする複数のスイッチ手段と、
前記高周波制御装置から出力される制御信号に応じて、前記複数のスイッチ手段に対する切替制御信号および前記複数の電力増幅器に対するＯＮ／ＯＦＦ制御信号を生成する論理回路とを有する
携帯電話端末。
前記複数のスイッチ手段の切替制御信号の一部は少なくとも１つの電力増幅器のＯＮ／ＯＦＦ制御信号として共用される請求項１に記載の携帯電話端末。
前記論理回路は前記高周波制御装置から出力される制御信号に応じて前記電力増幅器を制御する独立の電力増幅器制御信号を生成し、
前記切替装置は、少なくとも１つの前記電力増幅器に対してそのＯＮ／ＯＦＦ制御信号を生成する論理ゲートをさらに備え、この論理ゲートは当該スイッチ手段に対する切替制御信号と前記論理回路から出力される前記電力増幅器制御信号との論理積出力を当該電力増幅器に対するＯＮ／ＯＦＦ制御信号として生成する請求項１に記載の携帯電話端末。
前記切替装置は、少なくとも１つの前記電力増幅器に対してそのＯＮ／ＯＦＦ制御信号を生成する論理ゲートをさらに備え、この論理ゲートは当該スイッチ手段に対する切替制御信号と前記高周波制御装置から出力される電力増幅器制御信号との論理積出力を当該電力増幅器に対するＯＮ／ＯＦＦ制御信号として生成する請求項１に記載の携帯電話端末。
送信と受信が同時に行われる通信方式については高周波送信経路と高周波受信経路は分波器を介して単一のスイッチ手段に接続される請求項１〜４のいずれかに記載の携帯電話端末。
前記切替装置は、少なくとも１つのスイッチ手段の制御電圧を上昇させる電圧変換手段をさらに備え、
前記論理回路は、少なくとも１つの通信方式の送信時に前記電圧変換手段により当該スイッチ手段の制御電圧を上昇させる請求項１〜５のいずれかに記載の携帯電話端末。
複数の通信方式の高周波送受信信号経路の切替を行う切替装置と、
この切替装置の切替制御を行う高周波制御装置とを備え、
前記切替装置は、それぞれ信号経路をＯＮ／ＯＦＦする複数のスイッチ手段と、
前記高周波制御装置から出力される制御信号に応じて、前記複数のスイッチ手段に対する切替制御信号および高周波送信信号の電力増幅を行う電力増幅器に対するＯＮ／ＯＦＦ制御信号を生成する論理回路とを有する
高周波複合装置。
前記複数のスイッチ手段の切替制御信号の一部は少なくとも１つの電力増幅器のＯＮ／ＯＦＦ制御信号として共用される請求項７に記載の高周波複合装置。
前記論理回路は前記高周波制御装置から出力される制御信号に応じて前記電力増幅器を制御する独立の電力増幅器制御信号を生成し、
前記切替装置は、少なくとも１つの前記電力増幅器に対してそのＯＮ／ＯＦＦ制御信号を生成する論理ゲートをさらに備え、この論理ゲートは当該スイッチ手段に対する切替制御信号と前記論理回路から出力される前記電力増幅器制御信号との論理積出力を前記ＯＮ／ＯＦＦ制御信号として生成する請求項７に記載の高周波複合装置。
前記切替装置は、少なくとも１つの前記電力増幅器に対してそのＯＮ／ＯＦＦ制御信号を生成する論理ゲートをさらに備え、この論理ゲートは当該スイッチ手段に対する切替制御信号と前記高周波制御装置から出力される電力増幅器制御信号との論理積出力を当該電力増幅器に対するＯＮ／ＯＦＦ制御信号として生成する請求項７に記載の高周波複合装置。
少なくとも１つのスイッチ手段の制御電圧を上昇させる電圧変換手段をさらに備え、前記論理回路は、少なくとも１つの通信方式の送信時に前記電圧変換手段により当該スイッチ手段の制御電圧を上昇させる請求項７〜１０のいずれかに記載の高周波複合装置。
複数の通信方式の高周波送受信信号経路の切替を行う切替装置であって、
それぞれ信号経路をＯＮ／ＯＦＦする複数のスイッチ手段と、
外部から複数の制御信号を受ける複数の制御入力端子と、
前記複数の制御信号に応じて、前記複数のスイッチ手段に対する切替制御信号および高周波送信信号の電力増幅を行う電力増幅器に対するＯＮ／ＯＦＦ制御信号を生成する論理回路と、
前記電力増幅器に対するＯＮ／ＯＦＦ制御信号を出力する出力端子と
を備えた高周波切替装置。
前記複数のスイッチ手段の切替制御信号の一部は少なくとも１つの電力増幅器のＯＮ／ＯＦＦ制御信号として共用される請求項１２に記載の高周波切替装置。
前記論理回路は前記外部からの制御信号に応じて前記電力増幅器を制御する独立の電力増幅器制御信号を生成し、
少なくとも１つの前記電力増幅器に対してそのＯＮ／ＯＦＦ制御信号を生成する論理ゲートをさらに備え、この論理ゲートは当該スイッチ手段に対する切替制御信号と前記論理回路から出力される前記電力増幅器制御信号との論理積出力を前記ＯＮ／ＯＦＦ制御信号として生成する請求項１２に記載の高周波切替装置。
少なくとも１つの前記電力増幅器に対してそのＯＮ／ＯＦＦ制御信号を生成する論理ゲートと、外部から電力増幅器制御信号を受ける制御入力端子とをさらに備え、前記論理ゲートは当該スイッチ手段に対する切替制御信号と前記外部から受けた電力増幅器制御信号との論理積出力を当該電力増幅器に対するＯＮ／ＯＦＦ制御信号として生成する請求項１２に記載の高周波切替装置。
少なくとも１つのスイッチ手段の制御電圧を上昇させる電圧変換手段をさらに備え、前記論理回路は、少なくとも１つの通信方式の送信時に前記電圧変換手段により当該スイッチ手段の制御電圧を上昇させる請求項１２〜１５のいずれかに記載の高周波切替装置。