JP2013135473A - パワー増幅器及びこれを備える無線通信装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】マルチモード・マルチバンドの通信方式に適用するパワー増幅器及び該パワー増幅器を備える無線通信装置を提供する。
【解決手段】本発明に係るパワー増幅器は、第一受信切換スイッチ、パワー増幅器及び第一送信切換スイッチを備える。前記第一受信切換スイッチは第一受信切換端、第二受信切換端及び第一出力端を含み、前記パワー増幅器は第一周波数帯域信号受信端及び第一周波数帯域信号送信端を含み、前記第一送信切換スイッチは第一入力端、第一送信切換端及び第二送信切換端を含み、前記第一周波数帯域信号受信端は、前記第一出力端に接続され且つ当該第一出力端を介して前記第一受信切換端或いは前記第二受信切換端に選択的に接続される。
【選択図】図１

Description

本発明は、パワー増幅器及び該パワー増幅器を備える無線通信装置に関し、特にマルチモード・マルチバンドの通信方式に適用するパワー増幅器及び該パワー増幅器を備える無線通信装置に関するものである。
１９９２年以来、第二世代のデジタルモバイル通信システム、例えば、ＧＳＭ（登録商標、以下同じ）８５０／９００及びＧＳＭ１８００／１９００などの多くの周波数帯域を含むＧＳＭ通信システムは、世界各地で迅速に発展している。しかし、この第二世代のデジタルモバイル通信システムの伝送速度は遅いため、人々の通信速度及び通信品質に対する要求を満足させることができない。これを契機に、高速データ通信及びマルチメディア事業を目指す第三世代移動通信システムが開発された。例えば、ＷＣＤＭＡ８５０／９００、ＷＣＤＭＡ１８００／１９００を含むＷＣＤＭＡ通信システム及びＣＤＭＡ８５０／９００、ＣＤＭＡ１８００／１９００を含むＣＤＭＡ通信システムなどである。一方、第二世代のデジタルモバイル通信システムも引き続き運用されている。これにより、マルチモード及びマルチバンドの移動通信システムが併存する状態が発生している。従って、マルチモード・マルチバンドの通信方式をサポートできる無線通信装置を提供することが必要とされている。
パワー増幅器は、無線通信装置が無線通信を行う際において欠かすことのできない部品である。マルチモード・マルチバンドの通信方式を実現するために、複数のパワー増幅器を設けて異なる通信モード及び周波数帯域下での信号を増幅する必要がある。つまり、異なる通信モード及び周波数帯域の通信システムの中で、パワー増幅器を共用できれば、無線通信装置の構造を効果的に簡略化し且つ製造コストを下げることができる。
以上の問題点に鑑みて、本発明は、マルチモード・マルチバンドの通信方式に適用するパワー増幅器及び該パワー増幅器を備える無線通信装置を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するために、本発明に係るパワー増幅器は、順次に接続されている第一受信切換スイッチ、パワー増幅器及び第一送信切換スイッチを備える。前記第一受信切換スイッチは第一受信切換端、第二受信切換端及び第一出力端を含み、前記パワー増幅器は第一周波数帯域信号受信端及び第一周波数帯域信号送信端を含み、前記第一送信切換スイッチは第一入力端、第一送信切換端及び第二送信切換端を含み、前記第一周波数帯域信号受信端は、前記第一出力端に接続され且つ当該第一出力端を介して前記第一受信切換端或いは前記第二受信切換端に選択的に接続され、前記第一周波数帯域信号送信端は、前記第一入力端に接続され且つ当該第一入力端を介して前記第一送信切換端或いは前記第二送信切換端に選択的に接続される。
上記の目的を達成するために、本発明に係る無線通信装置は通信回路、パワー増幅器、アンテナ及びコントローラを備える。前記通信回路はＷＣＤＭＡ通信モジュール、ＣＤＭＡ通信モジュール及びＧＳＭ通信モジュールを備え、前記パワー増幅器は順次に接続されている第一受信切換スイッチ、パワー増幅器及び第一送信切換スイッチを備え、前記第一受信切換スイッチは前記ＷＣＤＭＡ通信モジュール及び前記ＣＤＭＡ通信モジュールに接続される第一受信切換端と、前記ＧＳＭ通信モジュールに接続される第二受信切換端と、第一出力端と、を備え、前記パワー増幅器は第一周波数帯域信号受信端及び第一周波数帯域信号送信端を含み、前記第一送信切換スイッチは第一入力端、第一送信切換端及び第二送信切換端を含み、前記第一周波数帯域信号受信端は前記第一出力端に接続され、前記コントローラは前記第一出力端を前記第一受信切換端或いは前記第二受信切換端に選択的に接続させるように制御し、前記第一周波数帯域信号送信端は前記第一入力端に接続され、前記コントローラは前記第一入力端を前記第一送信切換端或いは前記第二送信切換端に選択的に接続させるように制御する。
従来の技術とは異なり、本発明の無線通信装置は、第一受信切換スイッチ、第二受信切換スイッチ、第一送信切換スイッチ及び第二送信切換スイッチを介して、異なる通信モード及び周波数帯域の下で、パワー増幅器を共用することができる。従って、本発明は、無線通信装置の構造を簡略化し且つ製造コストを下げることができる。
本発明の実施形態に係る無線通信装置の回路図である。
図１に示すように、本発明の実施形態に係る無線通信装置１００は、通信回路１０と、パワー増幅器２０と、第一ダイブレクサー（Ｄｕｐｌｅｘｅｒ）３０と、第二ダイブレクサー４０と、アンテナ切換スイッチ５０と、アンテナ６０と、コントローラ７０と、を備える。
前記通信回路１０は、ＷＣＤＭＡ通信モジュール１１、ＣＤＭＡ通信モジュール１２及びＧＳＭ通信モジュール１３を備える。ＷＣＤＭＡ通信モジュール１１、ＣＤＭＡ通信モジュール１２及びＧＳＭ通信モジュール１３は、パワー増幅器２０にＷＣＤＭＡ８５０／９００周波数帯域信号、ＷＣＤＭＡ１８００／１９００周波数帯域信号、ＣＤＭＡ８５０／９００周波数帯域信号、ＣＤＭＡ１８００／１９００周波数帯域信号、ＧＳＭ８５０／９００周波数帯域信号及びＧＳＭ１８００／１９００周波数帯域信号をそれぞれ発信する。
前記パワー増幅器２０は、第一受信切換スイッチ２１、第二受信切換スイッチ２２、パワー増幅器２３、第一送信切換スイッチ２４及び第二送信切換スイッチ２５を備える。
前記第一受信切換スイッチ２１は、第一受信切換端２１１、第二受信切換端２１２及び第一出力端２１３を備える。第一受信切換端２１１は、ＷＣＤＭＡ通信モジュール１１及びＣＤＭＡ通信モジュール１２に接続されて、ＷＣＤＭＡ８５０／９００及びＣＤＭＡ８５０／９００の周波数帯域信号を受信する。第二受信切換端２１２は、ＧＳＭ通信モジュール１３と互いに接続し、且つＧＳＭ８５０／９００の周波数帯域信号を受信する。第一出力端２１３は、パワー増幅器２３及びコントローラ７０に接続され、且つコントローラ７０の制御下で第一受信切換端２１１或いは第二受信切換端２１２に切り換えられて、ＷＣＤＭＡ８５０／９００、ＣＤＭＡ８５０／９００或いはＧＳＭ８５０／９００の周波数帯域信号をパワー増幅器２３に選択的に送信する。
前記第二受信切換スイッチ２２は、第三受信切換端２２１、第四受信切換端２２２及び第二出力端２２３を備える。第三受信切換端２２１はＷＣＤＭＡ通信モジュール１１及びＣＤＭＡ通信モジュール１２に接続され、第四受信切換端２２２はＧＳＭ通信モジュール１３に接続される。第二出力端２２３はパワー増幅器２３及びコントローラ７０に接続される。第二受信切換スイッチ２２が第一受信切換スイッチ２１と異なる部分は、第三受信切換端２２１及び第四受信切換端２２２は、ＷＣＤＭＡ或いはＣＤＭＡ１８００／１９００及びＧＳＭ１８００／１９００の周波数帯域信号をそれぞれ受信し、且つこれらの周波数帯域信号をパワー増幅器２３に送信する点である。
前記パワー増幅器２３は、第一周波数帯域信号受信端２３１、第一周波数帯域信号送信端２３２、第二周波数帯域信号受信端２３３及び第二周波数帯域信号送信端２３４を備える。第一周波数帯域信号受信端２３１は第一出力端２１３に接続されて、ＷＣＤＭＡ８５０／９００、ＣＤＭＡ８５０／９００或いはＧＳＭ８５０／９００の周波数帯域信号を受信する。第一周波数帯域信号送信端２３２は第一送信切換スイッチ２４に接続され、パワー増幅器２３により増幅された後のＷＣＤＭＡ８５０／９００、ＣＤＭＡ８５０／９００或いはＧＳＭ８５０／９００の周波数帯域信号を第一送信切換スイッチ２４に送信する。
前記第二周波数帯域信号受信端２３３は第二出力端２２３に接続され、且つＷＣＤＭＡ１８００／１９００、ＣＤＭＡ１８００／１９００或いはＧＳＭ１８００／１９００の周波数帯域信号を受信する。第二周波数帯域信号送信端２３４は第二送信切換スイッチ２５に接続されて、パワー増幅器２３により増幅された後のＷＣＤＭＡ１８００／１９００、ＣＤＭＡ１８００／１９００或いはＧＳＭ１８００／１９００の周波数帯域信号を第二送信切換スイッチ２５に送信する。
前記第一送信切換スイッチ２４は、第一入力端２４１、第一送信切換端２４２及び第二送信切換端２４３を備える。第一入力端２４１は第一周波数帯域信号送信端２３２に接続されて、増幅された後のＷＣＤＭＡ８５０／９００、ＣＤＭＡ８５０／９００或いはＧＳＭ８５０／９００の周波数帯域信号を受信する。第一送信切換端２４２は第一ダイブレクサー３０を介してアンテナ切換スイッチ５０に接続され、第二送信切換端２４３はアンテナ切換スイッチ５０に直接に接続される。
前記第二送信切換スイッチ２５は、第二入力端２５１、第三送信切換端２５２及び第四送信切換端２５３を備える。第二入力端２５１は、第二周波数帯域信号送信端２３４に接続されて、増幅された後のＷＣＤＭＡ１８００／１９００、ＣＤＭＡ１８００／１９００或いはＧＳＭ１８００／１９００の周波数帯域信号を受信する。第三送信切換端２５２はアンテナ切換スイッチ５０に直接に接続され、第四送信切換端２５３は第二ダイブレクサー４０を介してアンテナ切換スイッチ５０に接続される。
前記アンテナ切換スイッチ５０の一端は第一ダイブレクサー３０、第二ダイブレクサー４０、第二送信切換端２４３及び第三送信切換端２５２に接続されて、ＷＣＤＭＡ８５０／９００、ＣＤＭＡ８５０／９００或いはＧＳＭ８５０／９００の周波数帯域信号、及びＷＣＤＭＡ１８００／１９００、ＣＤＭＡ１８００／１９００或いはＧＳＭ１８００／１９００の周波数帯域信号を受信する。アンテナ切換スイッチ５０の他端はアンテナ６０に接続される。アンテナ切換スイッチ５０によって、第一送信切換端２４２、第二送信切換端２４３、第三送信切換端２５２或いは第四送信切換端２５３をアンテナ６０に切り換えて接続させることができる。つまり、アンテナ切換スイッチ５０は、上記の各周波数帯域信号を選択した後、該各周波数帯域信号をアンテナ６０に伝送して、アンテナ６０を介して送信する。
前記コントローラ７０は、第一受信切換スイッチ２１、第二受信切換スイッチ２２、第一送信切換スイッチ２４、第二送信切換スイッチ２５及びアンテナ切換スイッチ５０に同時に接続され、且つ通信モード及び周波数帯域に基づいて、上記の各スイッチの状態を切り換える（つまり、上記のスイッチをオン／オフさせる）。
ＷＣＤＭＡ通信モジュール１１或いはＣＤＭＡ通信モジュール１２がＷＣＤＭＡ８５０／９００或いはＣＤＭＡ８５０／９００の周波数帯域信号を発信する際、コントローラ７０は第一出力端２１３を制御して、該第一出力端２１３を第一受信切換端２１１に切り換えて接続させると共に、第一入力端２４１を制御して、該第一入力端２４１を第一送信切換端２４２に切り換えて接続させる。これにより、ＷＣＤＭＡ８５０／９００或いはＣＤＭＡ８５０／９００の周波数帯域信号は、パワー増幅器２３により増幅された後、第一ダイブレクサー３０を経てアンテナ切換スイッチ５０に伝送され、且つ該アンテナ切換スイッチ５０を介してアンテナ６０に伝送される。
これに相応して、ＷＣＤＭＡ通信モジュール１１或いはＣＤＭＡ通信モジュール１２がＷＣＤＭＡ１８００／１９００或いはＣＤＭＡ１８００／１９００の周波数帯域信号を発送する際、コントローラ７０は第一受信切換スイッチ２１及び第一送信切換スイッチ２４を制御して、この２つのスイッチの開閉状態を切り換える。
また、ＧＳＭ通信モジュール１３がＧＳＭ８５０／９００の周波数帯域信号を発信する際に、コントローラ７０は第一出力端２１３を第二受信切換端２１２に切り換えて接続させると共に、第一入力端２４１を第一送信切換端２４２に切り換えて接続させる。これにより、ＧＳＭ８５０／９００の周波数帯域信号は、パワー増幅器２３により増幅された後、第一ダイブレクサー３０を経てアンテナ切換スイッチ５０に伝送され、且つ該アンテナ切換スイッチ５０を介してアンテナ６０に伝送される。
これに相応して、ＧＳＭ通信モジュール１３がＧＳＭ１８００／１９００の周波数帯域信号を発信する際、コントローラ７０は、第二受信切換スイッチ２２及び第二送信切換スイッチ２５を制御して、この２つのスイッチの開閉状態を切り換える。
上記の実施形態によれば、本発明の無線通信装置１００は、第一受信切換スイッチ２１、第二受信切換スイッチ２２、第一送信切換スイッチ２４及び第二送信切換スイッチ２５を介して、異なる通信モード及び周波数帯域の下で、パワー増幅器２３を共用することができるので、構造を簡略化し且つ生産コストを下げることができる。
以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変形又は修正が可能であり、該変形又は修正も又、本発明の特許請求の範囲内に含まれるものであることは、言うまでもない。
１０ 通信回路
１１ ＷＣＤＭＡ通信モジュール
１２ ＣＤＭＡ通信モジュール
１３ ＧＳＭ通信モジュール
２０ パワー増幅器
２１ 第一受信切換スイッチ
２２ 第二受信切換スイッチ
２３ パワー増幅器
２４ 第一送信切換スイッチ
２５ 第二送信切換スイッチ
３０ 第一ダイブレクサー
４０ 第二ダイブレクサー
５０ アンテナ切換スイッチ
６０ アンテナ
７０ コントローラ
１００ 無線通信装置
２１１ 第一受信切換端
２１２ 第二受信切換端
２１３ 第一出力端
２２１ 第三受信切換端
２２２ 第四受信切換端
２２３ 第二出力端
２３１ 第一周波数帯域信号受信端
２３２ 第一周波数帯域信号送信端
２３３ 第二周波数帯域信号受信端
２３４ 第二周波数帯域信号送信端
２４１ 第一入力端
２４２ 第一送信切換端
２４３ 第二送信切換端
２５１ 第二入力端
２５２ 第三送信切換端
２５３ 第四送信切換端

Claims (6)

  1. 通信回路、パワー増幅器、アンテナ及びコントローラを備える無線通信装置であって、
    前記通信回路は、ＷＣＤＭＡ通信モジュール、ＣＤＭＡ通信モジュール及びＧＳＭ通信モジュールを備え、前記パワー増幅器は、第一受信切換スイッチ、パワー増幅器及び第一送信切換スイッチを備え、
    前記第一受信切換スイッチは、前記ＷＣＤＭＡ通信モジュール及び前記ＣＤＭＡ通信モジュールに接続される第一受信切換端と、前記ＧＳＭ通信モジュールに接続される第二受信切換端と、第一出力端と、を備え、
    前記パワー増幅器は、第一周波数帯域信号受信端及び第一周波数帯域信号送信端を含み、前記第一送信切換スイッチは、第一入力端、第一送信切換端及び第二送信切換端を含み、
    前記第一周波数帯域信号受信端は、前記第一出力端に接続され、
    前記コントローラは、前記第一出力端を前記第一受信切換端或いは前記第二受信切換端に選択的に接続させるように制御し、前記第一周波数帯域信号送信端は前記第一入力端に接続され、
    前記コントローラは前記第一入力端を前記第一送信切換端或いは前記第二送信切換端に選択的に接続させるように制御することを特徴とする無線通信装置。
  2. 前記パワー増幅器は、第二受信切換スイッチ及び第二送信切換スイッチをさらに備え、
    前記パワー増幅器は、第二周波数帯域信号受信端及び第二周波数帯域信号送信端をさらに備え、
    前記第二受信切換スイッチは、前記ＷＣＤＭＡ通信モジュール及び前記ＣＤＭＡ通信モジュールに接続される第三受信切換端、前記ＧＳＭ通信モジュールに接続される第四受信切換端及び第二出力端を備え、
    前記第二周波数帯域信号受信端は、前記第二出力端に接続され、且つ当該第二出力端を介して前記第三受信切換端或いは前記第四受信切換端に選択的に接続され、
    前記第二送信切換スイッチは、第二入力端、第三送信切換端及び第四送信切換端を備え、
    前記第二周波数帯域信号送信端は、前記第二入力端に接続され、且つ当該第二入力端を介して前記第三送信切換端或いは前記第四送信切換端に選択的に接続されることを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
  3. アンテナ切換スイッチと、第一送信切換端に接続される第一ダイブレクサーと、第四送信切換端に接続される第二ダイブレクサーと、をさらに備え、
    前記アンテナ切換スイッチの一端は、前記第一ダイブレクサー、前記第二ダイブレクサー、前記第二送信切換端及び前記第三送信切換端に接続され、前記アンテナ切換スイッチの他端は、アンテナに接続されることを特徴とする請求項２に記載の無線通信装置。
  4. 前記アンテナ切換スイッチによって、前記第一送信切換端、前記第二送信切換端、前記第三送信切換端或いは前記第四送信切換端を前記アンテナに切り換えて接続させることを特徴とする請求項３に記載の無線通信装置。
  5. 第一受信切換スイッチ、パワー増幅器及び第一送信切換スイッチを備えるパワー増幅器であって、
    前記第一受信切換スイッチは、第一受信切換端、第二受信切換端及び第一出力端を含み、
    前記パワー増幅器は、第一周波数帯域信号受信端及び第一周波数帯域信号送信端を含み、
    前記第一送信切換スイッチは、第一入力端、第一送信切換端及び第二送信切換端を含み、
    前記第一周波数帯域信号受信端は、前記第一出力端に接続され、且つ当該第一出力端を介して前記第一受信切換端或いは前記第二受信切換端に選択的に接続され、
    前記第一周波数帯域信号送信端は、前記第一入力端に接続され、且つ当該第一入力端を介して前記第一送信切換端或いは前記第二送信切換端に選択的に接続されることを特徴とするパワー増幅器。
  6. 第二受信切換スイッチ及び第二送信切換スイッチをさらに備え、
    前記パワー増幅器は、第二周波数帯域信号受信端及び第二周波数帯域信号送信端をさらに備え、
    前記第二受信切換スイッチは、第二出力端、第三受信切換端及び第四受信切換端を含み、
    前記第二周波数帯域信号受信端は、前記第二出力端に接続され、且つ当該第二出力端を介して前記第三受信切換端或いは前記第四受信切換端に選択的に接続され、
    前記第二送信切換スイッチは、第二入力端、第三送信切換端及び第四送信切換端を備え、
    前記第二周波数帯域信号送信端は、前記第二入力端に接続され、且つ当該第二入力端を介して前記第三送信切換端或いは前記第四送信切換端に選択的に接続される
    ことを特徴とする請求項５に記載のパワー増幅器。
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