JP2013197698A - 無線通信装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】高周波電力増幅器101の出力から抽出した高周波信号の包絡線のピーク情報と、高周波電力増幅器101に印加する電源電圧の情報とを検出し、これらの情報を加算した値に基づいてHCI劣化を抑制するために、制御部10が電源電圧調整回路125及び電流調整回路126を制御して、高周波電力増幅器101の電源電圧及び動作電流を自動的に調整する。出力電圧が電源電圧を超える場合であっても、トランジスタの印加電圧の最大値を把握でき、HCI劣化を抑制できる。
【選択図】図1
Description
図1は、本実施形態における無線通信装置20のブロック図である。図1に示す無線通信装置20は、送信系回路TXと、受信系回路RXと、電源電圧調整回路125と、電流調整回路126と、無線通信装置20の全体動作を制御する制御部10とを含む。
図2は、図1の無線通信装置20における高周波電力増幅器101の具体的なアナログ回路の構成を示す回路図である。
図3は、図2の高周波電力増幅器101における変調時の正相ドレイン出力端子210の信号波形(電圧)を示す波形図である。図3に示す信号波形は、変調波であり、搬送波成分、即ち、発振器108が出力した高周波信号(60GHz程度の周波数)を含む。図4は、図1に示す無線通信装置20におけるカプラ出力端子206における出力波形、即ち、検波器103の出力電圧を示す波形図である。
次に、無線通信装置20の動作について説明する。ここでは、高周波電力増幅器101に印加される電源電圧が1.2Vであり、正相ドレイン出力端子210における電圧が最大1.7Vとなるケースを想定する(図3参照)。
<出力電力が大きい場合>
HCI劣化を抑制するために電源電圧を下げる場合には、高周波電力増幅器101における高周波信号の振幅が大きいと、信号レベルが飽和し易くなり信号に歪みが発生する。これを避けるために、高周波信号の振幅を抑制する必要がある。しかし、振幅を抑制すると出力電力が低下する。そこで、制御部10は、電流調整回路126に、高周波電力増幅器101の動作電流を増大させ、高周波電力増幅器101の出力電力が変化させないようにする。
一方、高周波電力増幅器101の出力電力が比較的小さい場合には、高周波電力増幅器101における高周波信号の振幅が比較的小さくなる。また、HCI劣化を考慮する必要がなく、電源電圧調整回路125は、高周波電力増幅器101に印加する電源電圧を上げる。
図5は、図1の無線通信装置20における送信パワー(出力電力)と電源電圧及び動作電流との関係を示すテーブルである。図6は、具体的な制御条件の内容を示すテーブルである。
上述の無線通信装置20では、高周波電力増幅器101が変調波を送信する場合に、制御部10は、検波器103により高周波電力増幅器101の出力から検出された高周波信号の包絡線のピーク電圧の値(ADC115の出力)を用いている。
15 不揮発性メモリ
20 無線通信装置
100 送信アンテナ
101 高周波電力増幅器
102 ドライバアンプ
103 検波器
104 直交変調器
105 送信系可変利得増幅器
106 DAC
107 90度移相器
108 発振器
109 90度移相器
110 受信アンテナ
111 低雑音増幅器
112 直交復調器
113 スイッチ
114 受信系可変利得増幅器
115 ADC
125 電源電圧調整回路
126 電流調整回路
200 正相入力ゲート端子
201 反転入力ゲート端子
202 出力整合容量
203 トランス
204 カプラ
205 出力端子
206 カプラ出力端子
207 トランジスタ
208 トランジスタ
209 反転ドレイン出力端子
210 正相ドレイン出力端子
211 トランス
Claims (6)
- 電力増幅素子を用いて、高周波信号を増幅する高周波電力増幅器と、
前記高周波電力増幅器の出力を基に、前記増幅された高周波信号を抽出する検波器と、
前記抽出された高周波信号の包絡線ピーク電圧を判定するアナログデジタル変換器と、
前記高周波電力増幅器に供給する電源電圧を調整する電源電圧調整回路と、
前記電源電圧調整回路が供給する前記電源電圧と前記判定された前記高周波信号の包絡線ピーク電圧との加算値を、予め定めた範囲内に調整する制御部と、を備える無線通信装置。 - 請求項1に記載の無線通信装置であって、
前記電力増幅素子の動作電流を調整する電流調整回路と、を更に備え、
前記制御部は、
前記電源電圧調整回路及び前記電流調整回路に、
前記高周波電力増幅器の出力電力が比較的大きい場合、前記高周波電力増幅器に供給する電源電圧を減少させ、更に前記電力増幅素子の動作電流を増大させ、
前記高周波電力増幅器の出力電力が比較的小さい場合、前記高周波電力増幅器に供給する電源電圧を増大させ、更に前記電力増幅素子の動作電流を減少させる無線通信装置。 - 請求項1又は2に記載の無線通信装置であって、
前記制御部は、
前記高周波電力増幅器に入力される高周波信号が無変調信号である場合に、前記供給される電源電圧と前記判定された前記高周波信号の包絡線ピーク電圧との加算値を基に、前記電源電圧調整回路に前記電源電圧を制御させ、前記電流調整回路に前記動作電流を制御させる無線通信装置。 - 請求項1〜3のうちいずれか一項に記載の無線通信装置であって、
前記高周波電力増幅器により増幅された高周波信号の出力電力と、前記高周波電力増幅器に供給する電源電圧と、前記電力増幅素子の動作電流との関係を表すテーブルと、を更に備え、
前記制御部は、
前記高周波電力増幅器により増幅された高周波信号の出力電力に基づき、前記テーブル従って、前記電源電圧調整回路及び前記電流調整回路に前記電源電圧及び前記動作電流を制御させる無線通信装置。 - 請求項1〜4のうちいずれか一項に記載の無線通信装置であって、
前記アナログデジタル変換器に入力される信号を切り替えるスイッチと、を更に備え、
前記制御部は、
前記スイッチを介して、前記検波器からの出力信号を前記アナログデジタル変換器に入力させる無線通信装置。 - 請求項1〜5のうちいずれか一項に記載の無線通信装置であって、
前記予め定めた範囲は、
前記電力増幅素子のホットキャリアインジェクション劣化の規定値を超えない値である、無線通信装置。
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