JP2015050646A - Transmission device, transmission method and program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、送信装置および送信方法に関し、主として、無線通信で使用され、複数のキャリア周波数帯のRF(Radio Frequency)信号を送信する送信装置および送信方法に関する。 The present invention relates to a transmission apparatus and a transmission method, and particularly to a transmission apparatus and a transmission method that are used in wireless communication and transmit RF (Radio Frequency) signals in a plurality of carrier frequency bands.
無線通信で使用される送信装置においては、送信するRF(Radio Frequency)信号を増幅する電力増幅器(PA:Power Amplifier)が、送信装置の構成要素の中でも特に電力を消費する。そのため、送信装置の開発においては、電力増幅器(PA)の電力効率改善が重要課題とされている。近年の通信規格は、スペクトル効率改善のために線形変調が主流になっている。この線形変調は、信号歪に対する要求が厳しい。 In a transmission device used in wireless communication, a power amplifier (PA) that amplifies an RF (Radio Frequency) signal to be transmitted consumes power, among other components of the transmission device. Therefore, in the development of a transmission apparatus, improvement of power efficiency of a power amplifier (PA) is regarded as an important issue. In recent communication standards, linear modulation has become the mainstream for improving spectral efficiency. This linear modulation has severe requirements for signal distortion.
そこで、電力増幅器(PA)においては、線形性を維持するために、瞬時最大出力(ピーク)電力が飽和出力電力以下になるように、平均出力電力が設定される。すなわち、電力増幅器(PA)においては、増幅する信号のピーク電力と平均電力との比(Peak-to-Average Ratio、以下、PARと略称する)が大きい値を持つ場合ほど、線形性維持のために、平均出力電力を飽和出力電力から一層低く設定することが必要である。 Therefore, in the power amplifier (PA), in order to maintain linearity, the average output power is set so that the instantaneous maximum output (peak) power is equal to or lower than the saturated output power. That is, in a power amplifier (PA), the higher the ratio of the peak power to the average power of the signal to be amplified (Peak-to-Average Ratio, hereinafter abbreviated as PAR), the more the linearity is maintained. In addition, it is necessary to set the average output power lower than the saturation output power.
しかしながら、一般に、電力増幅器(PA)は、平均出力電力を飽和出力電力から低い比率に下げるほど、電力増幅器(PA)へ供給される供給電力と電力増幅器(PA)から取り出される出力電力との比(電力効率)が低下する性質を持つ。電力効率の低下は、省エネルギー化に反する問題である。 However, in general, the power amplifier (PA) reduces the ratio of the supply power supplied to the power amplifier (PA) and the output power extracted from the power amplifier (PA) as the average output power is lowered from the saturated output power to a lower ratio. (Power efficiency) decreases. The decrease in power efficiency is a problem against energy saving.
RF信号のPARは、通信規格毎に固有の値を有している。近年用いられているCDMA(Code Division Multiple Access)、WLAN(Wireless Local Area Network)、地上デジタル放送、LTE(Long Term Evolution)などの高速無線通信においては、PARはおよそ数dBから十数dBという大きな値となる。このようなPARの大きさが、電力増幅器(PA)の電力効率を大きく低下させる要因となっている。 The PAR of the RF signal has a unique value for each communication standard. In high-speed wireless communication such as CDMA (Code Division Multiple Access), WLAN (Wireless Local Area Network), terrestrial digital broadcasting, and LTE (Long Term Evolution) used in recent years, the PAR is as large as about several dB to several tens dB. Value. Such a PAR size is a factor that greatly reduces the power efficiency of the power amplifier (PA).
電力増幅器(PA)において、平均出力電力を低く設定した場合の電力効率の低下の問題を解決するため、ポーラ変調技術が近年盛んに研究されている。 In the power amplifier (PA), polar modulation technology has been actively studied in recent years in order to solve the problem of reduction in power efficiency when the average output power is set low.
図21は、ポーラ変調技術の一種であるEnvelope Tracking(ET)方式の電力増幅器の例である。 FIG. 21 shows an example of an envelope tracking (ET) type power amplifier which is a kind of polar modulation technique.
ET方式では、ポーラ変調器411の入力端子401に送信信号データが入力される。ポーラ変調器411の出力端子402に送信信号データの振幅成分信号403が出力される。ポーラ変調器411の出力端子407にRF変調信号408が出力される。RF変調信号408は、送信信号データの振幅成分及び位相成分を搬送波に載せた信号である。ポーラ変調器411は、振幅成分信号403とRF変調信号408の出力タイミングを個別に所望値に設定できる機能も備えている。
In the ET method, transmission signal data is input to the
電源変調器404は、振幅成分信号403を増幅した振幅成分信号405を出力し、振幅成分信号405を用いてRF−PA(Radio Frequency Power Amplifier)406の電源端子409の変調を行う。ポーラ変調器411の出力端子407に出力されたRF変調信号408は、RF−PA406に入力される。RF−PA406の出力端子412には、送信信号データの振幅成分及び位相成分が搬送波に載り且つ増幅されたRF変調信号410が出力される。
The
上記のET方式では、電源変調器404は、RF変調信号410の振幅に合わせてRF−PA406の電源端子409の電圧を制御する。特にRF変調信号410が低出力電力である場合は、電源変調器404は、それに合わせてRF−PA406の電源端子409の電圧を低下させる。そのため、電力増幅器(PA)は、低出力時に電源変調器404からRF−PA406への供給電力を必要最低限の量に抑制することによって電力効率が低下することを防止し、さらに無駄な消費電力を抑制する事ができる。
In the above ET method, the
特許文献1の特開2004−260509号公報において、ET方式を適用した送信機の例が開示されている。図22は、特許文献1において開示された従来技術による送信機の構成図である。図22で開示された送信機は、インターフェース部201と、RF−IC207と、電力増幅器209と、EER制御部210と、アップコンバータ211と、降圧素子212と、直流電源213とで構成されている。RF−IC207は、インターフェース部201から出力されたベースバンド信号を周波数変換してRF信号を発生させ、前記RF信号を電力増幅器209へと出力する。電力増幅器209は前記RF信号を増幅し、増幅されたRF信号はアンテナから送信される。直流電源213とアップコンバータ211を経由して、降圧素子212から電力増幅器209へと電力が供給される。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-260509 of
図23において、降圧素子212から電力増幅器209へと供給される電圧は、図23内の降圧素子の出力波形504で図示されている。降圧素子の出力波形504が電力増幅器209に入力されるRF信号の振幅に沿った波形となるように、降圧素子212はEER制御部210により制御される。降圧素子212の出力電圧(すなわち降圧素子212から電力増幅器209への供給電力)が前記RF信号の振幅に沿った波形になるように制御される事で、電力増幅器209の消費電力が抑制される。
In FIG. 23, the voltage supplied from the step-down
特許文献1において、アップコンバータ211から降圧素子212に向けて出力される電圧は、図23内のアップコンバータの出力波形503により示されている。アップコンバータ211の出力波形503は、降圧素子212の出力波形504の変動に応じて制御される。この制御により、降圧素子212で必要とされる電力に応じて、アップコンバータ211から降圧素子212への供給電力が制御されるため、降圧素子212の消費電力が抑制される。すなわち特許文献1では、電力増幅器209に加えて、降圧素子212の消費電力も抑制するという工夫が加えられている。
In
電力増幅器(PA)において、平均出力電力を低く設定した場合の電力効率の低下の問題を解決する他の方法として、PAの出力電力に応じて電源を切り替える方式(電源切替方式)がある。 In the power amplifier (PA), as another method for solving the problem of lowering power efficiency when the average output power is set to be low, there is a method of switching the power supply according to the output power of the PA (power supply switching method).
図24は、特許文献2において無線通信機として開示された送信装置の機能構成図である。図24の送信装置では、電源切替方式が適用されている。図24の送信装置は、電力増幅器110と、DC/DCコンバータ130と140及び150と、振幅検出器120と、歪補償器160とで構成されている。
FIG. 24 is a functional configuration diagram of a transmission device disclosed as a wireless communication device in
電力増幅器110は、歪補償器から出力されたRF信号を増幅し、送信信号をRFout端子に出力する。振幅検出器120は、歪補償器160から出力されたRF信号の振幅を検出する。DC/DCコンバータ130及び150から出力される直流電圧の値は、振幅検出器120において検出されたRF信号の振幅に基づいて制御される。DC/DCコンバータ140は、DC/DCコンバータ130に必要な電圧を供給している。
The power amplifier 110 amplifies the RF signal output from the distortion compensator and outputs the transmission signal to the RFout terminal. The
図25は、図24内のDC/DCコンバータ130の内部構成を示す回路ブロック図である。図25で示すように、DC/DCコンバータ130は、複数の電圧源V1ないしV3及びT1ないしT2と、スイッチS1ないしS3と、論理ユニット132とで構成されている。
FIG. 25 is a circuit block diagram showing an internal configuration of DC /
論理ユニット132は、振幅検出器120で検出された前記振幅(エンベロープ信号)と閾値T1ないしT2とを比較し、その比較結果に基づいてスイッチS1ないしS3を切り替えて、電圧源V1ないしV3の内一つを選択して電力増幅器110への電力供給に用いる。この方式により、PAの出力電力に応じて所望の電圧値を持つ電源に切り替えて電力供給を行う事が実現されている。
The
図21のポーラ変調技術では電源変調器404から電力増幅器406に供給される電圧値が連続的に制御されるのに対し、図24の電源切替方式ではスイッチS1ないしS3により電力増幅器110に供給される電圧値が離散値で制御される。図21のポーラ変調技術は、変調信号に連動して高速に変動する電圧値を電源変調器404から出力させることが困難であるのに対し、図24の電源切替方式は、スイッチ切替という簡易な方式により電圧値が高速に変動する場合でも実現が比較的容易という利点がある。
In the polar modulation technique of FIG. 21, the voltage value supplied from the
無線通信の他の重要な課題として、マルチバンド化が挙げられる。マルチバンド化した通信の例として、非特許文献1に記載の、断片化した複数の帯域を集めて利用するCarrier Aggregation(CA)技術が挙げられる。このCA技術においては、複数の帯域を束ねることによって、広帯域を確保し、伝送速度を高速化することができる。
Another important issue for wireless communication is multibanding. An example of multiband communication is Carrier Aggregation (CA) technology described in Non-Patent
また、各キャリア周波数が大きく離れた(各キャリア周波数の差Δfが各キャリアのRF信号の変調帯域幅fBBよりも十分に大きい)Inter-band Non-contiguous CAモードにおいては、伝播特性の異なる複数のキャリア周波数を用いて同時に通信することによって、通信の安定性を向上させることができる。また、CA技術を適用することによって、複数の事業者が断続的に帯域を割り当る場合や、複数の事業者が帯域を共用する場合にも、これに対応した通信を行うことができる。 Further, in the inter-band non-contiguous CA mode in which the carrier frequencies are greatly separated (the difference Δf between the carrier frequencies is sufficiently larger than the modulation bandwidth f BB of the RF signal of each carrier) It is possible to improve the stability of communication by simultaneously communicating using different carrier frequencies. In addition, by applying the CA technology, it is possible to perform communication corresponding to a case where a plurality of operators intermittently allocate a band or a plurality of operators share a band.
上記CA技術を用いた無線通信システムでは、複数の帯域(バンド)のRF信号を送信する送信装置および送信方法が必要となる。そのような送信装置においても、電力効率の改善が求められる。 In the wireless communication system using the CA technology, a transmission apparatus and a transmission method for transmitting RF signals in a plurality of bands are required. Such a transmission apparatus is also required to improve power efficiency.
図26は、特許文献3において無線通信機として開示された送信装置の機能構成図である。図26の送信装置は、複数の帯域のRF信号を送信する機能とともに、ポーラ変調技術の適用により電力効率を改善する機能も備えている。 FIG. 26 is a functional configuration diagram of a transmission device disclosed as a wireless communication device in Patent Document 3. The transmission apparatus in FIG. 26 has a function of improving power efficiency by applying a polar modulation technique in addition to a function of transmitting RF signals of a plurality of bands.
具体的には、図26に示された送信装置においては、変調信号発生器261により発生させた変調信号は、ポーラ制御部262において直交座標系の信号から極座標系の信号に変換され、位相情報を持つPM信号と振幅情報を持つAM信号とに分離される。分離されたPM信号は、PM制御部263により、周波数発生器211に対する位相変調に用いられる。同様にAM信号は、電源変調器264により、PA221及び231に対する電源変調に用いられる。すなわち、PA221及びPA231の出力電力の増減に応じて、電源変調器264からPA221及びPA231への供給電力も増減させるポーラ変調技術が適用される。これにより、平均出力電力を低く取った高バックオフ状態においても電力効率の低下が抑制される。
Specifically, in the transmission apparatus shown in FIG. 26, the modulation signal generated by the
また、図26に示された送信装置においては、PA321が設けられたGSM(登録商標)(Global System for Mobile Communications)信号経路320と、PA331が設けられたUMTS(Universal Mobile Telecommunications System)信号経路330と、を切り替えるパス選択スイッチ314および341が備えられている。PA321は、キャリア周波数fc1の無線通信システム(GSM)のRF信号を、PA331は、キャリア周波数fc2の無線通信システム(UMTS)のRF信号を、それぞれ増幅する。キャリア周波数fc1の無線通信システムで通信を行なう場合は、コントローラ315からの制御信号により、PA321が、RF信号を入力及び出力するようにパス選択スイッチ314及び341が切り替えられる。また、キャリア周波数fc2の無線通信システムで通信を行なう場合は、コントローラ315からの制御信号により、PA331が、RF信号を入力及び出力するようにパス選択スイッチ314及び341が切り替えられる。 26, the GSM (registered trademark) (Global System for Mobile Communications) signal path 320 provided with the PA 321 and the UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) signal path 330 provided with the PA 331 are provided. And path selection switches 314 and 341 for switching between and. The PA 321 amplifies a radio communication system (GSM) RF signal having a carrier frequency f c1 , and the PA 331 amplifies a radio communication system (UMTS) RF signal having a carrier frequency f c2 . When performing communication in a wireless communication system of the carrier frequency f c1, the control signal from the controller 315, PA321 is, path selection switches 314 and 341 are switched to input and output an RF signal. In the case of performing communication in a wireless communication system of the carrier frequency f c2, a control signal from the controller 315, PA331 is, path selection switches 314 and 341 are switched to input and output an RF signal.
図26に示された送信装置は、2つの所望周波数成分fc1及びfc2を同時に出力するCA技術に対応していないが、時間的に周波数成分fc1及びfc2を切り替えて片方の周波数に対する動作を行うマルチバンド動作の機能を備えている。 The transmitting apparatus shown in FIG. 26 does not support the CA technology that outputs two desired frequency components f c1 and f c2 at the same time, but temporally switches the frequency components f c1 and f c2 to one frequency. It has a multi-band operation function.
図26に示された送信装置と同様の内容は、特許文献4ないし7においても開示されている。つまり、特許文献4ないし7は、使用バンド数と同数のPAを用意し、バンド毎に各PAを割り当てる構成が開示されている。さらに、特許文献4ないし7は、PAの入力側もしくは出力側にバンド選択スイッチを設置し、使用中のバンドに対応するPAがRF信号を入力ないし出力するようにバンド選択スイッチを切り替え、各PAに電源からの供給電力を制御するポーラ変調技術を適用し、平均出力電力を低く設定した場合でも電力効率を高く維持する技術が開示されている。 The same contents as those of the transmission apparatus shown in FIG. 26 are also disclosed in Patent Documents 4 to 7. That is, Patent Documents 4 to 7 disclose a configuration in which the same number of PAs as the number of used bands are prepared and each PA is assigned to each band. Further, in Patent Documents 4 to 7, a band selection switch is installed on the input side or output side of the PA, and the band selection switch is switched so that the PA corresponding to the band in use inputs or outputs the RF signal. Discloses a technique for applying a polar modulation technique for controlling power supplied from a power source to maintain high power efficiency even when the average output power is set low.
図27は、特許文献8において無線通信機として開示された送信装置の機能構成図である。図27の送信装置も、図26の送信装置と同じく、複数の帯域のRF信号を送信する機能とともに、ポーラ変調技術の適用により電力効率を改善する機能も備えている。
FIG. 27 is a functional configuration diagram of a transmission device disclosed as a wireless communication device in
図27で示した送信装置は、ポーラ変調器601と、電源変調器602と、電力増幅器603と、カプラ604と、を少なくとも含んで構成される。ポーラ変調器601と電源変調器602とは、端子607を介して接続されている。電源変調器602と電力増幅器603とは、端子608を介して接続されている。ポーラ変調器601と電力増幅器603とは、端子605を介して接続されている。カプラ604は、電力増幅器603の出力側に設置されている。カプラ604とポーラ変調器601は、端子609を介して接続されている。
The transmission apparatus illustrated in FIG. 27 includes at least a
ポーラ変調器601は、互いに異なるキャリア周波数f1、f2、・・・fnをそれぞれ有するRF信号6211、6212、…、621nを同時に発生させ、端子605に出力する。RF信号6211、6212、…、621nは、端子605を介して電力増幅器603に入力される。電力増幅器603は、入力されたRF信号6211、6212、…、621nを増幅し、キャリア周波数f1、f2、・・・fnのRF信号6221、6222、…、622nとして、カプラ604を経由して端子606に出力する。電力増幅器603は、複数のキャリア周波数f1、f2、・・・fnに対応して設計された、マルチバンド電力増幅器である。
図27で示した送信装置では、単一の電力増幅器603において複数バンドのRF信号を一括で増幅しつつ、電源変調器602による電力供給の制御で、平均出力電力を低く設定した場合でも電力効率を高く維持する事ができる。図26で示した送信装置に比べ、図27で示した送信装置は、少ない数の電力増幅器で複数バンドのRF信号を送信する事が可能なため、装置のコストとサイズを低減する事ができる。
In the transmission apparatus shown in FIG. 27, even when a
特許文献9には、複数の帯域のRF信号を送信する機能とともに、電源切替方式の適用により消費電力を低減する機能も備える送信装置の構成が開示されている。
具体的には、特許文献9に開示された送信装置においては、複数のパワーアンプはそれぞれ異なる周波数のRF信号を増幅する機能を持つ。さらに、特許文献9には、複数のパワーアンプのうち使用するバンドのパワーアンプの電源をオンにし、使用しないバンドのパワーアンプの電源をオフ状態にする機能が開示されている。前記機能により、通信に使用しないパワーアンプの消費電力を抑制できるという効果が得られる。
Specifically, in the transmission device disclosed in
特許文献9に開示された送信装置と同じく、使用バンド数と同数となる複数PAを用意し、バンド毎に各PAを割り当て、使用するPAは電源をオンにし、使用しないPAの電源をオフにする事で消費電力を抑制する技術は、特許文献10においても開示されている。
As with the transmitter disclosed in
以下の分析は本発明において与えられる。 The following analysis is given in the present invention.
特許文献1ないし2に記載の送信装置は、1バンドのみに対応しており、マルチバンドの通信に用いる事ができない。特に、マルチバンドの通信に対応した電力増幅器の消費電力を抑制する方法は特許文献1ないし2には記載されていない。これに対して、特許文献3ないし10に記載の送信装置は、マルチバンド通信に対応している。しかしながら、特許文献4ないし7及び9ないし10に記載の送信装置の場合、使用バンド数と同数の電力増幅器を設置する必要がある。また、各電力増幅器に電源を備える必要があるため、使用バンド数と同数の電源も必要となる。この事は、特に使用バンド数の多い無線通信システムにおいて、送信装置のサイズとコストが増大するという問題の原因となる。
The transmission devices described in
特許文献1ないし8に記載の送信装置は、電力増幅器から出力されるRF信号の振幅変化に応じて、電力増幅器の電力供給を高速に変動させる制御が必要となる。このため、RF信号の変調帯域幅が広く、RF信号の振幅変化が高速な場合は、実現が難しくなる。具体的には、RF信号の振幅変化が高速な場合、電源変調器の電力効率が低下し消費電力が増大すると同時に、電源変調器および電力増幅器の出力信号の誤差が増大するという問題がある。
The transmission devices described in
そこで、本発明の目的は、上述の課題を解決することができる送信装置、送信方法及びプログラムを提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a transmission device, a transmission method, and a program that can solve the above-described problems.
本発明の第1の態様にかかる送信装置は、複数のキャリア周波数帯のRF(Radio Frequency)信号を出力する変調器と、前記変調器から出力された複数の前記RF信号を増幅し、増幅した前記RF信号を出力する電力増幅器と、前記電力増幅器へ電源を供給する可変電源と、前記変調器から出力させる前記RF信号の数を切り替えるとともに、前記変調器から出力させる前記RF信号の数に応じて前記可変電源から前記電力増幅器へ供給される電源の電圧値もしくは電流値を制御するモード制御器と、を備えるものである。 A transmitter according to a first aspect of the present invention includes a modulator that outputs RF (Radio Frequency) signals in a plurality of carrier frequency bands, and amplifies and amplifies the plurality of RF signals output from the modulator. A power amplifier that outputs the RF signal, a variable power source that supplies power to the power amplifier, and a number of the RF signals that are output from the modulator, and a number that depends on the number of the RF signals that are output from the modulator And a mode controller for controlling the voltage value or current value of the power source supplied from the variable power source to the power amplifier.
本発明の第2の態様にかかる送信方法は、複数のキャリア周波数帯のRF信号を出力し、出力された複数の前記RF信号を増幅し、増幅した前記RF信号を出力し、複数キャリア周波数帯のRF信号を出力する際に、出力する前記RF信号の数を切り替えるとともに、出力する前記RF信号の数に応じて複数の前記RF信号を増幅する電力増幅器へ供給する電源の電圧値もしくは電流値を切り替えるものである。 The transmission method according to the second aspect of the present invention outputs a plurality of carrier frequency band RF signals, amplifies the plurality of output RF signals, outputs the amplified RF signals, and outputs a plurality of carrier frequency bands. When outputting the RF signal, the number of the RF signals to be output is switched, and the voltage value or the current value of the power source supplied to the power amplifier that amplifies the plurality of RF signals according to the number of the RF signals to be output Is to switch.
本発明による送信装置および送信方法によれば、単一の電力増幅器で複数のキャリア周波数帯のRF信号を同時に増幅し、かつ単一の電源で電力増幅器への供給電力をバンド数ないし通信規格の変更に応じて最適化するため、小型・低コストで消費電力を低減したマルチバンド送信に対応した装置を実現できるという効果を奏する。 According to the transmission apparatus and the transmission method of the present invention, RF signals in a plurality of carrier frequency bands are simultaneously amplified by a single power amplifier, and the power supplied to the power amplifier is reduced by the number of bands or communication standards with a single power source. Since optimization is performed according to the change, there is an effect that it is possible to realize an apparatus compatible with multiband transmission that is small in size and low in cost and reduced in power consumption.
以下、本発明による送信装置および送信方法の好適な実施形態について添付図を参照して説明する。なお、以降に示す各図面において、同一または相当部分の部位については、同一符号を付して示すこととし、その説明は繰り返さないことにする。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of a transmission device and a transmission method according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the following drawings, the same or corresponding portions are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated.
(本発明の概要)
本発明の実施形態の説明に先立って、本発明の概要をまず説明する。本発明は、信号発生器により発生された複数の周波数の信号を同時に増幅することが可能なCA(Carrier Aggregation)技術に対応した電力増幅器を備えた送信装置を実現することを特徴の一つとしている。
(Outline of the present invention)
Prior to the description of embodiments of the present invention, an outline of the present invention will be described first. One of the features of the present invention is that it realizes a transmission apparatus including a power amplifier compatible with CA (Carrier Aggregation) technology capable of simultaneously amplifying signals of a plurality of frequencies generated by a signal generator. Yes.
すなわち、本発明の送信装置は、複数のキャリア周波数帯のRF(Radio Frequency)信号を出力する変調器と、前記変調器から出力された複数の前記RF信号を増幅し、増幅した前記RF信号を出力する電力増幅器と、前記電力増幅器へ電源を供給する可変電源と、前記変調器から出力させる前記RF信号の数を切り替えるとともに、前記変調器から出力させる前記RF信号の数に応じて前記可変電源から前記電力増幅器へ供給される電源の電圧値もしくは電流値を制御するモード制御器と、を備えることを特徴の一つとしている。 That is, the transmitter of the present invention includes a modulator that outputs a plurality of carrier frequency band RF (Radio Frequency) signals, a plurality of the RF signals output from the modulator, and amplifies the amplified RF signals. A power amplifier that outputs power, a variable power source that supplies power to the power amplifier, and the number of the RF signals to be output from the modulator, and the variable power source according to the number of the RF signals to be output from the modulator And a mode controller for controlling the voltage value or current value of the power source supplied to the power amplifier.
このように、本発明の送信装置においては、一つの電力増幅器で複数のキャリア周波数帯のRF信号を増幅するため、増幅するキャリア周波数のRF信号の数によらず、電力増幅器の数は一つでよい。さらに、本発明の送信装置においては、一つの電力増幅器しか用いないため、制御する電源も一つで良い。したがって、本発明の送信装置においては、特許文献1〜7および特許文献9〜10に記載の送信装置に比べて、より少ない数の電力増幅器および電源によって省電力のマルチバンド送信装置を構成することができるため、装置のサイズとコストを削減することができる。
As described above, in the transmission apparatus of the present invention, RF signals in a plurality of carrier frequency bands are amplified by one power amplifier, so the number of power amplifiers is one regardless of the number of RF signals having carrier frequencies to be amplified. It's okay. Furthermore, since the transmission apparatus of the present invention uses only one power amplifier, only one power source may be controlled. Therefore, in the transmission apparatus of the present invention, a power-saving multiband transmission apparatus is configured with a smaller number of power amplifiers and power supplies than the transmission apparatuses described in
また、本発明の送信装置においては、RF信号の振幅に応じて電源の出力を制御せず、送信するバンド数もしくは通信規格の変化に応じて電源出力を制御する。このため、特許文献1〜8に記載の送信装置のようにRF信号の振幅に応じて電源の出力を制御する場合と異なり、RF信号の振幅が高速に変動する場合においても本発明を適用できる。 Further, in the transmission device of the present invention, the output of the power supply is not controlled according to the amplitude of the RF signal, but the power output is controlled according to a change in the number of bands to be transmitted or a communication standard. For this reason, the present invention can be applied even when the amplitude of the RF signal fluctuates at a high speed, unlike the case of controlling the output of the power supply according to the amplitude of the RF signal as in the transmission devices described in Patent Documents 1-8. .
また、本発明の送信装置においては、複数のキャリア周波数帯のRF信号を同時に増幅し同時に出力することが可能である。したがって、本発明の送信装置においては、CA技術への対応が可能である。 In the transmission apparatus of the present invention, it is possible to simultaneously amplify and simultaneously output RF signals in a plurality of carrier frequency bands. Therefore, the transmission apparatus of the present invention can cope with CA technology.
(第一の実施の形態)
図1は、本発明による第一の実施の形態における送信装置のブロック構成を示すブロック構成図である。図1に示す第一の実施の形態における送信装置は、変調器1001と、電力増幅器(PA)1002と、モード制御器1003と、可変電源1004と、を少なくとも含んで構成される。
(First embodiment)
FIG. 1 is a block configuration diagram showing a block configuration of a transmission apparatus according to the first embodiment of the present invention. The transmission apparatus according to the first embodiment shown in FIG. 1 includes at least a
変調器1001は、互いに異なるキャリア周波数fc1、fc2、…、fcnをそれぞれ有するRF信号10051、10052、…、1005nを発生させる。ここで、nは非負の整数であり、送信するバンドの数を表す。RF信号10051、10052、…、1005nは、電力増幅器1002に入力される。RF信号10051、10052、…、1005nは、電力増幅器1002において増幅された後、電力増幅器1002からRF信号10061、10062、…、1006nとして出力される。電力増幅器1002から出力されたRF信号10061、10062、…、1006nは、送信信号として通信に用いられる。
なお、本実施の形態においては、電力増幅器1002として、複数のキャリア周波数fc1、fc2、…、fcnに対応して設計された、マルチバンド電力増幅器を用いることが望ましい。例えば、電力増幅器1002には、前述の非特許文献の項に記載の非特許文献2において開示されているような、2つ以上の周波数で入出力の整合設計を行った電力増幅器を用いても良い。
In the present embodiment, it is desirable to use a multiband power amplifier designed for a plurality of carrier frequencies f c1 , f c2 ,..., F cn as
もしくは、電力増幅器1002には、キャリア周波数fc1からfcnまでの周波数範囲をカバーするような広帯域の電力増幅器を用いても良い。広帯域の電力増幅器の構成は、例えば、前述の非特許文献の項に記載の非特許文献3または非特許文献4等に開示されている構成を採用しても良い。
Alternatively, the
モード制御器1003は、変調器1001から出力されるRF信号10051、10052、…、1005nのバンド数nを切り替えるとともに、可変電源1004から電力増幅器1002に向けて供給する電力を切り替える機能を備える。
The
モード制御器1003は、変調器1001へ送信するバンドの数を指示するバンド数指示情報を出力する。さらに、モード制御器1003は、変調器1001から出力されるRF信号のバンド数に応じて、電力増幅器1002へ供給する電力を示す電力指示情報を可変電源1004へ出力する。ここで、モード制御器1003は、変調器1001及び可変電源1004へ、同時にバンド数指示情報及び電力指示情報を出力してもよく、バンド数指示情報を変調器1001へ出力した後に、電力指示情報を可変電源1004へ出力してもよい。
The
モード制御器1003は、例えば、変調器1001から出力されるRF信号のバンド数を減少させた場合、電力増幅器1002へ供給する電力も減少させる。モード制御器1003は、例えば、変調器1001から出力されるRF信号のバンド数を増加させた場合、電力増幅器1002から供給する電力を増加させる。
For example, when the number of bands of the RF signal output from the
可変電源1004は、電圧源もしくは電流源のいずれでもよく、可変電源1004の電圧値VDCもしくは電流値IDCがモード制御器1003により制御される。このモード制御器1003の機能により、RF信号のバンド数の変化に応じて可変電源1004から供給される電力が最適化され、消費電力を低減できるという利点が得られる。
The
次に、本実施の形態における、可変電源1004が電圧源である場合における出力電圧VDCの望ましい設定手法について、以下に説明する。なお、説明の簡略化のため、キャリア周波数がfc1とfc2との2つである場合について最初に説明する。
Next, a desirable setting method of the output voltage VDC when the
電力増幅器1002として、800MHz/2GHzの両キャリア周波数に対応したデュアルバンド電力増幅器(PA)を用いる場合を例にとって説明する。
As an example, a case where a dual-band power amplifier (PA) corresponding to both carrier frequencies of 800 MHz / 2 GHz is used as the
図2は、図1の電力増幅器1002の一例としたデュアルバンド電力増幅器(PA)の電力効率の出力電力依存性を示す特性図である。なお、ここでは、バンド1のキャリア周波数fc1を800MHz、バンド2のキャリア周波数fc2を2GHzとしている。また、電力増幅器1002の電源電圧(=可変電源1004の出力電圧VDC)は、1.8Vに設定されている。図2では、横軸をバンド2の出力電力に取り、バンド1の送信がオン状態(バンド1出力電力=10dBm)の場合と、バンド1の送信がオフ状態の場合における電力効率が図示されている。図2では、電力効率の実際の値と理論値が示されている。電力増幅器1002がB級動作を行う場合、電力効率は、以下の式(1)に従う。
FIG. 2 is a characteristic diagram showing output power dependence of power efficiency of a dual-band power amplifier (PA) as an example of the
ここでηは、電力増幅器1002の電力効率、Ptotalは、電力増幅器1002から出力される全てのバンドに渡る電力の総和、VDCは、可変電源1004の出力電圧である。
Here, η is the power efficiency of the
図2で示すように、バンド2の出力電力を一定に保ったままバンド1のオン状態(A)からオフ状態(B)に遷移させると、電力効率が低下する。図2では、一例としてバンド2の出力電力が5dBmである場合を示している。また、図2で示す場合において、バンド1のオン状態とオフ状態のいずれにおいても可変電源1004の出力電圧VDCは一定値1.8Vに固定されている。式(1)が示すように電力増幅器1002の電力効率は全てのバンドの電力の総和の単調増加関数であるため、バンド1がオン状態からオフ状態に遷移すると、電力総和の低下に起因して電力効率も低下する。
As shown in FIG. 2, when the
図3は、可変電源1004の出力電圧VDCの切替がない場合の、バンド1の状態の時間変化を示した図である。バンド1がオン状態(A)からオフ状態(B)に遷移した前後において、可変電源1004の出力電圧VDCは変化していない。図3には、結果として電力増幅器1002の電力効率が低下している様子が示されている。
FIG. 3 is a diagram illustrating a time change of the state of the
図4は、電力増幅器1002の電力効率の出力電力依存性を示す特性図である。ここではバンド1をオフ状態にして、横軸をバンド2の出力電力として、電力増幅器1002の電力効率を示している。図4で示すように、バンド2の出力電力を一定に保ったまま可変電源1004の出力電圧VDCを1.8Vから0.9Vに引き下げると、電力効率が改善する。図4においても、一例としてバンド2の出力電力が5dBmである場合を示している。式(1)が示すように電力増幅器1002の電力効率は、電源電圧VDCに反比例するため、電源電圧を下げる事で電力効率が向上する。
FIG. 4 is a characteristic diagram showing the output power dependency of the power efficiency of the
図5は、図2で示したバンド1がオン状態かつ電源電圧VDCが1.8Vの場合(A)における電力効率と、図4で示したバンド1がオフ状態かつ電源電圧VDCが0.9Vの場合(B)における電力効率を組み合わせて図示したものである。図5で示すように、バンド2の出力電力が5dBmである場合において、両者の電力効率は変化していない。バンド1がオン状態からオフ状態に変化した事による電力効率の低下と、電源電圧を1.8Vから0.9Vに低下させた事による電力効率の向上が釣り合い、電力効率の維持が実現されている。式(1)に従えば、バンド数を切り替える前の出力電力総和POUTと電源電圧VDC、バンド数を切り替えた後の出力電力総和POUT’と電源電圧VDC’に対し、以下の式(2)のように電源電圧VDC’を定めれば、バンド数の切替前後で電力効率を同じ値に維持できる。
5, when the
ここでは、バンド数が減少した場合、出力電力総和POUTも減少し、バンド数が増加した場合、出力電力総和POUTも増加する関係にある。そのため、モード制御器1003は、バンド数と出力電力総和との対応関係を予め定めることによって、切り替え前後のバンド数から出力電力総和を特定することができる。そのため、モード制御器1003は、切り替え前後のバンド数を特定することによって、電源電圧VDC’を定めることができる。
Here, when the number of bands decreases, the output power total P OUT also decreases, and when the number of bands increases, the output power total P OUT also increases. Therefore, the
式(2)で与えられた電源電圧VDC’は目安値である。信号歪が所望値以下に収まるのであれば、電源電圧VDC’を式(2)で与えられた値よりも低く設定して電力効率を向上させてもよい。 The power supply voltage V DC ′ given by the equation (2) is a standard value. If the signal distortion falls below a desired value, the power efficiency may be improved by setting the power supply voltage V DC ′ lower than the value given by Equation (2).
図6は、可変電源1004の出力電圧VDCの切替が行われる場合の、バンド1の状態の時間変化を示した図である。バンド1がオン状態(A)からオフ状態(B)に遷移した前後において、可変電源1004の出力電圧VDCが低い値に切り替えられている。電源電圧VDCの切替により、バンド1がオン状態からオフ状態に切り替えられた後でも電力効率が維持される様子が図示されている。
FIG. 6 is a diagram showing a time change of the state of the
上記のように、複数バンドの送信信号を一つの電力増幅器で一括増幅する場合であって、電源電圧VDCが固定された状態において、複数バンドのうちのあるバンドのRF信号の送信を止めた場合、電力増幅器の電力効率が低下するという問題があった。本発明では、複数バンドの送信信号を一つの電力増幅器で一括増幅する場合において、送信バンドの数の増減に応じて電源電圧VDCの値を切り替える事で、電力増幅器の電力効率の低下を回避するという効果が得られる。 As described above, when transmission signals of a plurality of bands are collectively amplified by one power amplifier, transmission of an RF signal of a certain band among the plurality of bands is stopped in a state where the power supply voltage V DC is fixed. In this case, there is a problem that the power efficiency of the power amplifier is lowered. In the present invention, when a plurality of transmission signals of a plurality of bands are collectively amplified by a single power amplifier, a decrease in power efficiency of the power amplifier is avoided by switching the value of the power supply voltage V DC according to increase or decrease of the number of transmission bands. The effect of doing is obtained.
図7では、図2と同じく、横軸をバンド2の出力電力に取り、バンド1の送信がオン状態(バンド1出力電力=10dBm)の場合と、バンド1の送信がオフ状態の場合における電力増幅器1002の電力効率が図示されている。図7で示すように、バンド1をオン状態(A)からオフ状態(B)に遷移させると同時に、バンド2の出力電力を上げる事で、電力増幅器1002の電力効率を維持する事は可能である。しかし、図7で示した状態遷移は、以下の観点で実用的とは言えない。まず、出力電力は、通信状態の要求に応じて設定されるべきものであって、電力効率の向上を目的として出力電力を変化させる事は望ましい事ではない。例えば、不必要に出力電力を引き上げる事は、他の通信装置への干渉問題を引き起こす。また、消費電力=出力電力/電力効率の関係から考えると、図7で示した例のように電力効率を一定値に維持したまま出力電力を引き上げた場合、消費電力は増大する事になる。図5及び図6で示した本発明の実施例の場合、出力電力の引き上げを行わず電力効率を維持しているので、図7で示した例に比べて消費電力は低減されている。
In FIG. 7, as in FIG. 2, the horizontal axis represents the output power of
ここで、本発明で開示されている電源切替の方法と、特許文献1ないし特許文献8で開示されている送信装置の違いについて説明する。特許文献1ないし特許文献8で開示されている送信装置の場合、電力増幅器に入力されたRF信号の振幅の変動に応じて電力増幅器に接続された電源の出力電圧を制御する必要がある。しかしながら、RF信号の変調帯域幅が数十MHzのオーダーまで広くなると、電力増幅器に接続された電源は、高速に(数十MHzのオーダーで)変動する電圧を出力しなければならないが、これは実現困難である。
Here, the difference between the power supply switching method disclosed in the present invention and the transmission devices disclosed in
一方、本発明の場合は、可変電源1004の出力電圧は、RF信号の振幅変動とは無関係に常に一定の電圧を出力する。したがって本発明は、特許文献1ないし特許文献8の送信装置と異なり、RF信号の変調帯域幅が数十MHzのオーダーまで広くなった場合においても適用可能である。本発明において、可変電源1004の出力電圧の切替を行うのは、送信するバンド数が変化した場合である。通信システムの仕様上、送信バンド数の切替は、通常は数秒以上の期間を開けて行われる。そのため、特許文献1ないし特許文献8の送信装置で実施されるような電源電圧の高速制御は、本発明において必要とされない。
On the other hand, in the case of the present invention, the output voltage of the
(第二の実施の形態)
本発明による第二の実施の形態は、第一の実施の形態の応用事例を示している。図8及び図9は、本発明による第二の実施の形態における送信装置の使用方法を示す概念図である。図8及び図9で示した本発明による第二の実施の形態において、端末1101には図1で示した送信装置が搭載されている。
(Second embodiment)
The second embodiment according to the present invention shows an application example of the first embodiment. FIG. 8 and FIG. 9 are conceptual diagrams showing how to use the transmitting apparatus in the second embodiment according to the present invention. In the second embodiment according to the present invention shown in FIG. 8 and FIG. 9, the terminal 1101 is equipped with the transmission device shown in FIG.
図8において、端末1101は、基地局1102に対してRF信号10061、10062、…、1006nを送信して通信を行っている。図8で示すように、基地局と通信を行える範囲であるセル1103の中に存在する端末数が少ない場、端末1101は、多くのバンドを占有した通信が可能である。すなわち、図8で示した例では、端末1101は、n個のバンドのRF信号10061、10062、…、1006nを使用して基地局1102と通信を行っている。一方、図9で示すように、セル1103に存在する端末数が多い場合、端末1101は、他の端末1104とバンドを分け合って通信を行う事になる。すなわち、図9で示した例では端末1101は、n個未満のバンドのRF信号10061、10062、…、を使用して基地局1102と通信を行う。端末1104は、一つ以上のバンドのRF信号1006n、…、を用いて基地局1102と通信を行う。
8, a terminal 1101 performs communication by transmitting
図8及び図9で示した第二の実施の形態のように、セル1103内に存在する端末数の多寡によって、端末1101が使用できるバンドの数は変動する。基地局1102は、ネットワークパラメータ(例えばセル1103内の端末の数)を端末1101に送信する。端末1101は、基地局1102から送信されたネットワークパラメータに応じて使用バンド数を制御する。端末1101が使用できるバンドの数の変化に伴い、端末1101内に搭載された第一の実施の形態の送信装置(図1)内における可変電源1004の出力電圧VDCが切替わる。この可変電源1004の出力電圧VDCの切替により、端末内1101内に搭載された送信装置(特に電力増幅器1002)における消費電力の低減が実現される。
As in the second embodiment shown in FIGS. 8 and 9, the number of bands that the terminal 1101 can use varies depending on the number of terminals existing in the
なお、端末1104は、第一の実施の形態の送信装置(図1)を搭載していてもよく、もしくは搭載していなくてもよい。すなわち、第一の実施の形態の送信装置(図1)を搭載した端末と搭載していない端末が同じセル1103内に混在していても、端末1101は、出力電圧VDCの切替による消費電力を実現できる。
Note that the terminal 1104 may or may not be equipped with the transmission device (FIG. 1) of the first embodiment. That is, even if a terminal equipped with the transmission apparatus (FIG. 1) of the first embodiment and a terminal not equipped are mixed in the
なお、上記では端末1101は、RF信号10061、10062、…、を送信し、端末1104は、RF信号1006n、…、を送信するとしたが、端末1101と端末1104が上記以外の組み合わせのRF信号を送信する場合においても同様の処理が行われる。 In the above description, the terminal 1101 transmits the RF signals 1006 1 , 1006 2 ,... And the terminal 1104 transmits the RF signals 1006 n ,..., But the terminal 1101 and the terminal 1104 have a combination other than the above. Similar processing is performed when an RF signal is transmitted.
上記のように、本発明による第二の実施の形態では、通信状況すなわちセル1103内の端末数の多寡の変動に応じて、端末1101内部に搭載された送信装置内の可変電源1004の出力電圧VDCが切替制御される点に特徴がある。
As described above, in the second embodiment according to the present invention, the output voltage of the
(第三の実施の形態)
本発明による第三の実施の形態は、第一の実施の形態の応用事例を示すものである。図10及び図11は、本発明による第三の実施の形態における送信装置の使用方法を示す概念図である。図10及び図11で示した本発明による第三の実施の形態において、基地局1102には図1で示した送信装置が搭載されている。
(Third embodiment)
The third embodiment according to the present invention shows an application example of the first embodiment. 10 and 11 are conceptual diagrams showing how to use the transmitting apparatus according to the third embodiment of the present invention. In the third embodiment according to the present invention shown in FIGS. 10 and 11, the
図10において、基地局1102は、n個のバンドのRF信号10061、10062、・・・、1006nを送信している。また図10において、端末1101i(i=1、2、・・・、n)は、基地局1102から送信されるRF信号1006i(i=1、2、・・・、n)をそれぞれ受信する機能を持つ。図11では、セル内1103内にRF信号1006nを受信する機能を持つ端末1101nが存在しなくなった場合を図示している。図11の場合、基地局1102はRF信号1006nを送信する必要がなく、(n−1)個のバンドのRF信号10061、10062、・・・のみを送信している。図10及び図11の例で示すように、セル1103内の端末の存在状況(特にセル1103内に存在している端末が受信できるバンドの数)に応じて、基地局1102が送信すべきバンド数は変動する。基地局1102は、セル1103内の端末の存在状況を検知して、基地局1102が送信すべきバンド数を制御する。基地局1102が送信すべきバンドの数の変化に伴い、基地局1102内に搭載された第一の実施の形態の送信装置(図1)内における可変電源1004の出力電圧VDCが切替わる。この可変電源1004の出力電圧VDCの切替により、基地局内1102内に搭載された送信装置(特に電力増幅器1002)の消費電力の低減が実現される。
10, the
なお、上記では基地局1102は、RF信号1006nの送信を止める場合について記述したが、RF信号1006n以外のRF信号10061、10062、・・・、についても同様の処理が行われる。
In the above description, the
上記のように、本発明による第三の実施の形態では、セル1103内の端末の存在状況に応じて、基地局1102内部に搭載された送信装置内の可変電源1004の出力電圧VDCが切替制御される点に特徴がある。
As described above, in the third embodiment of the present invention, the output voltage V DC of the
(第四の実施の形態)
図12及び図13は、本発明による第四の実施の形態における送信装置のブロック構成を示すブロック構成図である。図12及び図13に示す第四の実施の形態における送信装置は、第一の実施の形態と同じく、変調器1001と、電力増幅器1002と、モード制御器1003と、可変電源1004と、を少なくとも含んで構成される。
(Fourth embodiment)
FIG.12 and FIG.13 is a block block diagram which shows the block structure of the transmitter in 4th Embodiment by this invention. As in the first embodiment, the transmission device in the fourth embodiment shown in FIGS. 12 and 13 includes at least a
第一の実施の形態では、送信するRF信号のバンドの数が変化する場合において、可変電源1004の出力電圧VDCの切替制御を行っていた。第四の実施の形態では、送信する信号の通信規格が変化する場合において、可変電源1004の出力電圧VDCの切替制御を行う。図12は、送信する信号の通信規格が変化する前の送信装置を示している。図13は、送信する信号の通信規格が変化した後の送信装置を示している。
In the first embodiment, the switching control of the output voltage VDC of the
具体的には、電力増幅器1002に入力される信号が、図12ではRF信号10051であるのに対し図13ではRF信号10071に変更されている。図12ではRF信号10051は、電力増幅器1002で増幅されてRF信号10061として出力され、図13ではRF信号10071は、電力増幅器1002で増幅されてRF信号10081として出力される。RF信号10051及びRF信号10071は、互いに異なる通信規格の信号であるとする。モード制御器1003は、変調器1001から出力されるRF信号をRF信号10051からRF信号10071に切り替えるとともに、可変電源1004の出力電圧VDCの切替制御を行う。
Specifically, the signal input to the
異なる通信規格の場合、送信される信号(ここではRF信号10061とRF信号10081)の電力は、通常異なる。例えば、携帯電話の送信電力は、無線LANの送信電力より大きい。すなわち、通信規格を切り替えた前後で、電力増幅器1002から出力されるRF信号の電力総和は、変化する。そこで、通信規格を切り替える前の出力電力総和POUT及び電源電圧VDC、通信規格を切り替えた後の出力電力総和POUT’ 及び電源電圧VDC’に対し、第一の実施例と同じく式(2)でに電源電圧VDC’を定めれば、通信規格の切替前後で電力効率を同じ値に維持できる。
For different communication standards, the power of the signal (where RF signals 1006 1 and the
例えば、モード制御器1003は、通信規格毎の送信電力に関する情報を予め保持していてもよい。これによって、モード制御器1003は、変調器1001から出力されるRF信号の通信規格を切り替える前後における、電力増幅器1002から出力されるRF信号の電力総和を特定することができる。
For example, the
第四の実施の形態においても式(2)で与えられた電源電圧VDC’は目安値である。信号歪が所望値以下に収まるのであれば、電源電圧VDC’を式(2)で与えられた値よりも低く設定して電力効率を向上させてもよい。 Also in the fourth embodiment, the power supply voltage V DC ′ given by the equation (2) is a standard value. If the signal distortion falls below a desired value, the power efficiency may be improved by setting the power supply voltage V DC ′ lower than the value given by Equation (2).
なお、上記ではRF信号10061を別の通信規格のRF信号に切り替える場合について記述したが、RF信号10061以外のRF信号10061、10062、・・・、1006nのいずれかを別の通信規格のRF信号に切り替える場合についても同様の処理が行われる。
In the above has been described for the case of switching the
(第五の実施の形態)
本発明による第五の実施の形態は、第四の実施の形態の応用事例を示すものである。図14ないし図16は、本発明による第二の実施の形態における送信装置の使用方法を示す概念図である。図14ないし図16で示した本発明による第五の実施の形態において、端末1111には図12ないし図13で示した第四の実施の形態における送信装置が搭載されている。
(Fifth embodiment)
The fifth embodiment according to the present invention shows an application example of the fourth embodiment. FIG. 14 to FIG. 16 are conceptual diagrams showing how to use the transmitting apparatus in the second embodiment according to the present invention. In the fifth embodiment according to the present invention shown in FIGS. 14 to 16, the terminal 1111 is equipped with the transmission device in the fourth embodiment shown in FIGS.
図14において、端末1111は、基地局1112に対してRF信号10061、10062、…、1006nを送信して通信を行っている。セル1113は、端末1111が基地局1112と通信できる範囲を示している。一方、図15において、基地局1112と別の通信規格の基地局1114が存在する場合、端末1111は、基地局1112に送信していたRF信号の一つ、例えばRF10061を停止し、代わりにRF信号10081を基地局1114に送信してよい。RF信号10061からRF信号10081への切替に際し、第四の実施の形態に記載されているとおり、可変電源1004の出力電圧VDCの切替が行われる。これにより、通信の状態に応じた可変電源1004の出力電圧VDCの切替が最適化され、端末1111の省電力化が実現される。
In FIG. 14, a terminal 1111 performs communication by transmitting
図16において、端末1111は、RF信号10061、10062、…、1006nを基地局1112に対して送信しながら、同時にRF信号10081を基地局1114に送信している。図14の状態から図16の状態に遷移する場合、送信する通信規格を変化させると同時に、バンド数の切替も行われている。この場合においても、通信規格の変化およびバンド数の切替を行う際に、可変電源1004の出力電圧VDCの切替が行われる。すなわち、通信規格の変化とバンド数の切替を組み合わせた場合においても本発明を適用してよい。このような場合、モード制御器1003は、バンド数に対応する出力電力総和に関する情報と、通信規格毎の送信電力に関する情報とを予め保持していてもよい。第五の実施の形態において、基地局1112は、例として携帯電話用の基地局であり、基地局1114は、例として無線LANの基地局であってもよい。
16, the terminal 1111, the
(第六の実施の形態)
図17は、本発明による第六の実施の形態における送信装置のブロック構成を示すブロック構成図である。第六の実施の形態では、第一の実施の形態(図1)もしくは第四の実施の形態(図12ないし図13)の送信装置に、以下の構成要素と機能が追加される。すなわち、第六の実施の形態では、電力増幅器1002の出力にカプラ1009が追加される。
(Sixth embodiment)
FIG. 17 is a block configuration diagram showing a block configuration of a transmission apparatus according to the sixth embodiment of the present invention. In the sixth embodiment, the following components and functions are added to the transmission apparatus of the first embodiment (FIG. 1) or the fourth embodiment (FIGS. 12 to 13). That is, in the sixth embodiment, the
カプラ1009は、電力増幅器1002から出力されるRF信号10061、10062、…、1006nないし10081を検出して、検出された前記RF信号をモード制御器1003に送信する。モード制御器1003は、カプラ1009で検出された前記RF信号から、RF信号10061、10062、…、1006nないし10081の信号歪を検出する。信号歪の指標としては、隣接チャネル漏洩電力(ACPR)、EVM(Error Vector Magnitude)、IMD(Inter-modulation distortion:相互変調歪)、MER(Modulation Error Ratio)等を用いても良い。
The
モード制御器1003は、検出されたRF信号10061、10062、…、1006nないし10081の信号歪が通信規格で定められた条件を満たすように、可変電源1004の出力電圧VDCの値を設定する。これにより、通信規格で定められた信号歪の条件下において、電力効率を最大化して省電力化を実現する事ができる。第六の実施の形態においても、第一ないし第五の実施の形態と同じく、バンド数もしくは通信規格の変化に伴い、又は、バンド数及び通信規格の変換に伴い、可変電源1004の出力電圧VDCの切替が行われる。
The
(第七の実施の形態)
図18は、本発明による第七の実施の形態における送信装置のブロック構成を示すブロック構成図である。第七の実施の形態では、第一ないし第六の実施の形態において説明された送信装置における、可変電源1004の内部構成を詳細に説明する。図18の送信装置において、可変電源1004は、少なくともm個(mは2以上の整数)の電源10111、…、1011mと、スイッチ1012とを含んで構成される。電源10111、…、1011mの数mと、送信するバンドの数nの組み合わせは任意で良い。
(Seventh embodiment)
FIG. 18 is a block configuration diagram showing a block configuration of a transmission apparatus according to the seventh embodiment of the present invention. In the seventh embodiment, the internal configuration of the
電源10111、…、1011mは、それぞれ異なる値の直流電圧V1、…、Vmを出力する。スイッチ1012は、電源10111、…、1011mの内一つを選択し、その選択された電源を電力増幅器1002の電源端子に接続する機能を持つ。モード制御器1003は、バンド数ないし通信規格を切り替えた際に最適な電源電圧を出力する電源を、電源10111、…、1011mから選択して電力増幅器1002に接続するように、スイッチ1012を制御する機能を持つ。上記の可変電源1004の内部構成により、本発明で必要とされる可変電源1004の機能が実現される。
(第八の実施の形態)
図19は、本発明による第八の実施の形態における送信装置のブロック構成を示すブロック構成図である。第八の実施の形態では、第一ないし第六の実施の形態において説明された送信装置における、可変電源1004の内部構成を詳細に説明する。図19の送信装置において、可変電源1004は、パルス変調器1021と、スイッチングアンプ1022と、ローパスフィルタ1023とを少なくとも含むスイッチングレギュレータにより構成される。パルス変調器1021は、一定デューティのパルス波をスイッチングアンプ1022に出力する。スイッチングアンプ1022は、入力されたパルス波を増幅してローパスフィルタ1023に出力する。
(Eighth embodiment)
FIG. 19 is a block configuration diagram showing a block configuration of a transmission apparatus according to the eighth embodiment of the present invention. In the eighth embodiment, the internal configuration of the
ローパスフィルタ1023は、スイッチングアンプ1022から出力されたパルス波を平滑化して、直流電圧VDCを電力増幅器1002の電源端子に向けて出力する。パルス変調器1021から出力されるパルス波のデューティによって、可変電源1004から出力される直流電圧VDCが制御される。モード制御器1003は、バンド数ないし通信規格を切り替えた際に可変電源1004が最適な電源電圧を出力するように、パルス変調器1021から出力されるパルス波のデューティを設定する機能を持つ。上記の可変電源1004の内部構成により、本発明で必要とされる可変電源1004の機能が実現される。
The low-
(第九の実施の形態)
図20は、本発明による第九の実施の形態における送信装置のブロック構成を示すブロック構成図である。第九の実施の形態では、第一ないし第六の実施の形態において説明された送信装置における、可変電源1004の内部構成を詳細に説明する。図20の送信装置において、可変電源1004は、バイアス制御器1031と、トランジスタ1032と、電源1033とを少なくとも含むリニアレギュレータにより構成される。トランジスタ1032は、バイポーラトランジスタないし電界効果トランジスタのいずれでもよい。可変電源1004の出力電圧VDCは、バイアス制御器1031から出力されるトランジスタ1032の入力電圧によって制御される。モード制御器1003は、バンド数ないし通信規格を切り替えた際に可変電源1004が最適な電源電圧を出力するように、バイアス制御器1031から出力されるトランジスタ1032の入力電圧を設定する機能を持つ。上記の可変電源1004の内部構成により、本発明で必要とされる可変電源1004の機能が実現される。
(Ninth embodiment)
FIG. 20 is a block configuration diagram showing a block configuration of a transmission apparatus according to the ninth embodiment of the present invention. In the ninth embodiment, the internal configuration of the
以上説明したように、本発明では、マルチバンド通信に対応した送信装置において、バンド数もしくは通信規格が変化した場合に電力増幅器の電源電圧の制御を行う事で、電力増幅器の消費電力を抑制し送信装置の省電力化が実現されるという効果がある。さらに本発明における送信装置は、上記特許文献1ないし特許文献10において開示されている送信装置に比べて、以下の改善効果がある。
As described above, the present invention suppresses the power consumption of the power amplifier by controlling the power supply voltage of the power amplifier when the number of bands or the communication standard changes in a transmission device that supports multiband communication. There is an effect that power saving of the transmission apparatus is realized. Furthermore, the transmission apparatus according to the present invention has the following improvement effects as compared with the transmission apparatuses disclosed in
特許文献1ないし3に記載の送信装置は、1バンドのみに対応しており、マルチバンドの通信に用いる事ができない。その一方で本発明の場合、マルチバンドの通信への適用が可能であるという改善効果がある。
The transmission devices described in
特許文献4ないし10に記載の送信装置は、マルチバンド通信に対応している。しかしながら、特許文献4ないし7及び9ないし10に記載の送信装置の場合、使用バンド数と同数の電力増幅器を設置する必要がある。また、各電力増幅器に電源を備える必要があるため、使用バンド数と同数の電源も必要となる。この事は、特に使用バンド数の多い無線通信システムにおいて、送信装置のサイズとコストの増大という問題の原因となる。本発明の場合、単一の電力増幅器および電源でマルチバンド通信に対応しているため、使用バンド数が多い場合においても送信装置のサイズとコストの増大を回避できるという改善効果がある。 The transmission devices described in Patent Documents 4 to 10 support multiband communication. However, in the case of the transmitters described in Patent Documents 4 to 7 and 9 to 10, it is necessary to install as many power amplifiers as the number of bands used. Moreover, since it is necessary to provide a power source for each power amplifier, the same number of power sources as the number of bands used are also required. This causes a problem of an increase in the size and cost of the transmission apparatus, particularly in a radio communication system with a large number of bands used. In the case of the present invention, since a single power amplifier and a power source support multiband communication, an increase in the size and cost of the transmission apparatus can be avoided even when the number of bands used is large.
特許文献1ないし8に記載の送信装置は、電力増幅器から出力されるRF信号の振幅変化に応じて、電力増幅器の電力供給を高速に変動させる制御が必要となる。このため、RF信号の変調帯域幅が広く、RF信号の振幅変化が高速な場合は、実現が難しくなる。具体的には、RF信号の振幅変化が高速な場合、電源変調器の電力効率が低下し消費電力が増大すると同時に、電源変調器および電力増幅器の出力信号の誤差が増大するという問題がある。本発明の場合、バンド数もしくは通信規格が変化した場合のみ電源電圧の制御を行う。すなわち、RF信号の振幅変化に応じて電源電圧の制御を行う訳ではないので、RF信号の振幅変化が高速な場合においても本発明を適用できるという改善効果がある。
The transmission devices described in
以上、本発明の好適な実施形態の構成を説明した。しかし、前述の各特許文献等に開示されている内容は、本発明に引用をもって繰り込むことも可能とする。本発明の全開示(特許請求の範囲を含む)の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施の形態の変更・調整が可能である。また、本発明の特許請求の範囲の枠内において種々の開示要素の多様な組み合わせあるいは選択も可能である。すなわち、本発明は、特許請求の範囲を含む全開示、技術的思想にしたがって、当業者であればなし得ることが可能な各種変形、修正を含むことは勿論である。 The configuration of the preferred embodiment of the present invention has been described above. However, the contents disclosed in the above-mentioned patent documents and the like can also be incorporated into the present invention by reference. Within the scope of the entire disclosure (including claims) of the present invention, the embodiment can be changed and adjusted based on the basic technical concept. Further, various combinations or selections of various disclosed elements are possible within the scope of the claims of the present invention. That is, the present invention includes various modifications and corrections that can be made by those skilled in the art in accordance with the entire disclosure including the claims and the technical idea.
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention.
(付記1)複数のキャリア周波数帯のRF(Radio Frequency)信号を出力する変調器と、前記変調器から出力された複数の前記RF信号を増幅し、増幅した前記RF信号を出力する電力増幅器と、前記電力増幅器へ電源を供給する可変電源と、前記変調器から出力させる前記RF信号の数を切り替えるとともに、前記変調器から出力させる前記RF信号の数に応じて前記可変電源から前記電力増幅器へ供給される電源の電圧値もしくは電流値を制御するモード制御器と、を備える送信装置。
(付記2)前記モード制御器は、前記変調器から出力される前記RF信号の数を増やす場合には前記電力増幅器へ供給される電源の電圧値もしくは電流値を増加させ、前記変調器から出力される前記RF信号の数を減らす場合には前記電力増幅器へ供給される電源の電圧値もしくは電流値を減少させる、付記1に記載の送信装置。
(付記3)前記電力増幅器から出力されるRF信号を検出するカプラをさらに備え、
前記モード制御器は、前記カプラにおいて検出された前記RF信号の信号歪を検出し、前記RF信号の数を切り替える際に、前記RF信号の信号歪を通信規格で定められた条件を満たすように、電力増幅器へ供給される電源の前記電圧値もしくは電流値を制御する、付記1又は2に記載の送信装置。
(付記4)前記可変電源は、複数の電源と、複数の前記電源の内一つを前記電力増幅器の電源端子に接続するスイッチとを備えており、前記モード制御器は、前記変調器から出力させる前記RF信号の数を切り替えた際に、複数の前記電源の内所望のものを選択して前記電力増幅器の電源端子に接続するように前記スイッチを制御する、付記1ないし3のいずれか1項に記載の送信装置。
(付記5)前記可変電源は、パルス信号を出力するパルス変調器と、前記パルス信号を増幅するスイッチングアンプと、前記スイッチングアンプから出力されるパルス信号を平滑化して直流電圧もしくは直流電流を生成するローパスフィルタと、を備えたスイッチングレギュレータであり、前記モード制御器は、前記変調器から出力させる前記RF信号の数を切り替えた際に、前記パルス変調器から出力されるパルス信号のデューティを制御して、前記可変電源から電力増幅器へ供給される電源の直流電圧もしくは直流電流を所望値に切り替える、付記1ないし3のいずれか1項に記載の送信装置。
(付記6)前記可変電源は、直流電源と、トランジスタと、前記トランジスタに印加するバイアスを制御するバイアス制御器とを備えたリニアレギュレータであり、前記モード制御器は、前記変調器から出力させる前記RF信号の数を切り替えた際に、前記トランジスタに印加するバイアスを前記バイアス制御器で制御して、前記可変電源か電力増幅器へ供給される電源の直流電圧もしくは直流電流を所望値に切り替える、付記1ないし3のいずれか1項に記載の送信装置。
(付記7)複数のキャリア周波数帯のRF(Radio Frequency)信号を出力する変調器と、前記変調器から出力された複数の前記RF信号を増幅し、増幅した前記RF信号を出力する電力増幅器と、前記電力増幅器へ電源を供給する可変電源と、前記変調器から出力される複数の前記RF信号の内、少なくとも一つのRF信号に適用される通信規格を切り替えるとともに、切り替えた前記通信規格に応じて前記可変電源から前記電力増幅器へ供給される電源の電圧値もしくは電流値を制御するモード制御器と、を備える送信装置。
(付記8)前記モード制御器は、前記変調器から出力される複数の前記RF信号の内、少なくとも一つのRF信号に適用される通信規格を切り替えた際に、前記電力増幅器から出力されるRF信号の電力総和が増加する場合には前記電力増幅器へ供給される電源の電圧値もしくは電流値を増加させ、前記電力増幅器から出力されるRF信号の電力総和が減少する場合には前記電力増幅器へ供給される電源の電圧値もしくは電流値を減少させる、付記7に記載の送信装置。
(付記9)前記電力増幅器から出力されるRF信号を検出するカプラをさらに備え、前記モード制御器は、前記カプラにおいて検出された前記RF信号の信号歪を検出し、複数の前記RF信号の内、少なくとも一つのRF信号に適用される通信規格を切り替えた際に、前記RF信号の信号歪を通信規格で定められた条件を満たすように、前記電力増幅器へ供給される電源の電圧値もしくは電流値を制御する、付記7又は請求項8記載の送信装置。
(付記10)前記可変電源は、複数の電源と、前記電源の内一つを前記電力増幅器の電源端子に接続するスイッチとを備えており、前記モード制御器は、複数の前記RF信号の内、少なくとも一つのRF信号に適用される通信規格を切り替えた際に、複数の前記電源の内所望のものを選択して前記電力増幅器の電源端子に接続するように前記スイッチを制御する、付記7ないし9のいずれか1項に記載の送信装置。
(付記11)前記可変電源は、パルス信号を出力するパルス変調器と、前記パルス信号を増幅するスイッチングアンプと、前記スイッチングアンプから出力されるパルス信号を平滑化して直流電圧もしくは直流電流を生成する機能を持つローパスフィルタと、を備えたスイッチングレギュレータであり、前記モード制御器は、複数の前記RF信号の内、少なくとも一つのRF信号に適用される通信規格を切り替えた際に、前記パルス変調器から出力されるパルス信号のデューティを制御して、前記可変電源から前記電力増幅器へ供給される直流電圧もしくは直流電流を所望値に切り替える、付記7ないし9のいずれか1項に記載の送信装置。
(付記12)前記可変電源は、直流電源と、トランジスタと、前記トランジスタに印加するバイアスを制御するバイアス制御器とを備えたリニアレギュレータであり、前記モード制御器は、複数の前記RF信号の内、少なくとも一つのRF信号に適用される通信規格を切り替えた際に、前記トランジスタに印加するバイアスを前記バイアス制御器で制御する事により、前記可変電源から前記電力増幅器へ供給される直流電圧もしくは直流電流を所望値に切り替える、付記7ないし9のいずれか1項に記載の送信装置。
(付記13)付記1ないし6のいずれか1項に記載の送信装置を有する端末装置。
(付記14)付記1ないし6のいずれか1項に記載の送信装置を有する基地局。
(付記15)付記7ないし12のいずれか1項に記載の送信装置を有する端末装置。
(付記16)複数のキャリア周波数帯のRF信号を出力し、出力された複数の前記RF信号を増幅し、増幅した前記RF信号を出力し、複数キャリア周波数帯のRF信号を出力する際に、出力する前記RF信号の数を切り替えるとともに、出力する前記RF信号の数に応じて複数の前記RF信号を増幅する電力増幅器へ供給する電源の電圧値もしくは電流値を切り替える送信方法。
(付記17)複数のキャリア周波数帯のRF信号を出力し、出力された複数の前記RF信号を増幅し、増幅した前記RF信号を出力し、前記複数キャリア周波数帯のRF信号を出力する際に、複数の前記RF信号の内、少なくとも一つのRF信号に適用される通信規格を切り替えるとともに、切り替えた前記通信規格に応じて複数の前記RF信号を増幅する電力増幅器へ供給する電源の電圧値もしくは電流値を切り替える送信方法。
(付記18)複数のキャリア周波数帯のRF信号を出力し、出力された複数の前記RF信号を増幅し、増幅した前記RF信号を出力し、複数キャリア周波数帯のRF信号を出力する際に、出力する前記RF信号の数を切り替えるとともに、出力する前記RF信号の数に応じて複数の前記RF信号を増幅する電力増幅器へ供給する電源の電圧値もしくは電流値を切り替えることを送信装置のコンピュータに実行させるプログラム。
(付記19)複数のキャリア周波数帯のRF信号を出力し、出力された複数の前記RF信号を増幅し、増幅した前記RF信号を出力し、前記複数キャリア周波数帯のRF信号を出力する際に、複数の前記RF信号の内、少なくとも一つのRF信号に適用される通信規格を切り替えるとともに、切り替えた前記通信規格に応じて複数の前記RF信号を増幅する電力増幅器へ供給する電源の電圧値もしくは電流値を切り替えることを送信装置のコンピュータに実行させるプログラム。
(Appendix 1) A modulator that outputs RF (Radio Frequency) signals in a plurality of carrier frequency bands, a power amplifier that amplifies the plurality of RF signals output from the modulator, and outputs the amplified RF signals; The variable power supply for supplying power to the power amplifier and the number of the RF signals to be output from the modulator are switched, and the variable power supply to the power amplifier according to the number of the RF signals to be output from the modulator. And a mode controller that controls a voltage value or a current value of a power supply to be supplied.
(Supplementary note 2) When the number of the RF signals output from the modulator is increased, the mode controller increases the voltage value or current value of the power source supplied to the power amplifier, and outputs from the modulator. The transmission apparatus according to
(Additional remark 3) It further has a coupler which detects RF signal outputted from the power amplifier,
The mode controller detects signal distortion of the RF signal detected in the coupler, and when switching the number of the RF signals, the signal distortion of the RF signal satisfies a condition defined by a communication standard. The transmitter according to
(Supplementary Note 4) The variable power supply includes a plurality of power supplies and a switch that connects one of the plurality of power supplies to a power supply terminal of the power amplifier, and the mode controller outputs from the modulator. Any one of
(Supplementary Note 5) The variable power supply generates a DC voltage or a DC current by smoothing a pulse modulator that outputs a pulse signal, a switching amplifier that amplifies the pulse signal, and a pulse signal output from the switching amplifier. A low-pass filter, and the mode controller controls the duty of the pulse signal output from the pulse modulator when the number of the RF signals output from the modulator is switched. The transmitter according to any one of
(Supplementary Note 6) The variable power source is a linear regulator including a DC power source, a transistor, and a bias controller that controls a bias applied to the transistor, and the mode controller is configured to output from the modulator. When the number of RF signals is switched, the bias controller controls the bias applied to the transistor to switch the DC voltage or DC current of the power source supplied to the variable power source or power amplifier to a desired value. The transmission device according to any one of 1 to 3.
(Appendix 7) A modulator that outputs RF (Radio Frequency) signals in a plurality of carrier frequency bands, a power amplifier that amplifies the plurality of RF signals output from the modulator, and outputs the amplified RF signals Switching a communication standard applied to at least one RF signal among a plurality of RF signals output from the modulator and a variable power supply for supplying power to the power amplifier, and according to the switched communication standard And a mode controller for controlling a voltage value or a current value of a power source supplied from the variable power source to the power amplifier.
(Supplementary note 8) When the mode controller switches the communication standard applied to at least one RF signal among the plurality of RF signals output from the modulator, the mode controller outputs the RF output from the power amplifier. When the power sum of the signal increases, the voltage value or current value of the power source supplied to the power amplifier is increased, and when the power sum of the RF signal output from the power amplifier decreases, to the power amplifier. The transmitting apparatus according to appendix 7, wherein the voltage value or current value of the power supply to be supplied is decreased.
(Supplementary Note 9) A coupler that detects an RF signal output from the power amplifier is further provided, and the mode controller detects signal distortion of the RF signal detected by the coupler, and includes a plurality of the RF signals. When the communication standard applied to at least one RF signal is switched, the voltage value or current of the power supplied to the power amplifier so that the signal distortion of the RF signal satisfies the conditions defined by the communication standard The transmitting apparatus according to claim 7 or
(Supplementary Note 10) The variable power source includes a plurality of power sources and a switch that connects one of the power sources to a power source terminal of the power amplifier, and the mode controller includes a plurality of the RF signals. The switch is controlled so that when a communication standard applied to at least one RF signal is switched, a desired one of the plurality of power supplies is selected and connected to the power supply terminal of the power amplifier. The transmission device according to any one of
(Supplementary Note 11) The variable power source generates a DC voltage or a DC current by smoothing a pulse modulator that outputs a pulse signal, a switching amplifier that amplifies the pulse signal, and a pulse signal that is output from the switching amplifier. A low-pass filter having a function, wherein the mode controller switches the communication standard applied to at least one RF signal among the plurality of RF signals when the pulse modulator is switched. The transmitter according to any one of appendices 7 to 9, wherein a duty ratio of a pulse signal output from the control circuit is controlled to switch a DC voltage or a DC current supplied from the variable power source to the power amplifier to a desired value.
(Supplementary note 12) The variable power source is a linear regulator including a DC power source, a transistor, and a bias controller that controls a bias applied to the transistor, and the mode controller includes a plurality of the RF signals. When a communication standard applied to at least one RF signal is switched, a bias voltage applied to the transistor is controlled by the bias controller, whereby a DC voltage or a DC voltage supplied from the variable power source to the power amplifier is controlled. The transmitting device according to any one of appendices 7 to 9, wherein the current is switched to a desired value.
(Supplementary note 13) A terminal device having the transmission device according to any one of
(Supplementary note 14) A base station having the transmission device according to any one of
(Supplementary note 15) A terminal device having the transmission device according to any one of supplementary notes 7 to 12.
(Supplementary Note 16) When outputting RF signals of a plurality of carrier frequency bands, amplifying the plurality of output RF signals, outputting the amplified RF signals, and outputting an RF signal of a plurality of carrier frequency bands, A transmission method for switching the number of RF signals to be output and switching a voltage value or a current value of a power source supplied to a power amplifier that amplifies a plurality of the RF signals according to the number of RF signals to be output.
(Supplementary Note 17) When outputting RF signals of a plurality of carrier frequency bands, amplifying the plurality of output RF signals, outputting the amplified RF signals, and outputting the RF signals of the plurality of carrier frequency bands Switching a communication standard applied to at least one of the plurality of RF signals, and a voltage value of a power source supplied to a power amplifier that amplifies the plurality of RF signals according to the switched communication standard, or A transmission method for switching the current value.
(Supplementary Note 18) When outputting RF signals of a plurality of carrier frequency bands, amplifying the plurality of output RF signals, outputting the amplified RF signals, and outputting an RF signal of a plurality of carrier frequency bands, The transmission apparatus computer switches the number of RF signals to be output and switches the voltage value or current value of a power source supplied to a power amplifier that amplifies the plurality of RF signals in accordance with the number of RF signals to be output. The program to be executed.
(Supplementary note 19) When outputting RF signals of a plurality of carrier frequency bands, amplifying the plurality of output RF signals, outputting the amplified RF signals, and outputting the RF signals of the plurality of carrier frequency bands Switching a communication standard applied to at least one of the plurality of RF signals, and a voltage value of a power source supplied to a power amplifier that amplifies the plurality of RF signals according to the switched communication standard, or A program that causes a computer of a transmission apparatus to switch a current value.
1001 変調器
1002 電力増幅器
1003 モード制御器
1004 可変電源
1005、1006、1007、1008 RF信号
1009 カプラ
1011、1033 電源
1012 スイッチ
1021 パルス変調器
1022 スイッチングアンプ
1023 ローパスフィルタ
1031 バイアス制御器
1032 トランジスタ
1101、1104、1111 端末
1102、1112、1114 基地局
1103、1113 セル
1001
Claims (10)
前記変調器から出力された複数の前記RF信号を増幅し、増幅した前記RF信号を出力する電力増幅器と、
前記電力増幅器へ電源を供給する可変電源と、
前記変調器から出力させる前記RF信号の数を切り替えるとともに、前記変調器から出力させる前記RF信号の数に応じて前記可変電源から前記電力増幅器へ供給される電源の電圧値もしくは電流値を制御するモード制御器と、を備える送信装置。 A modulator that outputs a plurality of carrier frequency band RF (Radio Frequency) signals;
A power amplifier that amplifies the plurality of RF signals output from the modulator and outputs the amplified RF signals;
A variable power supply for supplying power to the power amplifier;
The number of the RF signals output from the modulator is switched, and the voltage value or current value of the power source supplied from the variable power source to the power amplifier is controlled according to the number of the RF signals output from the modulator. And a mode controller.
前記モード制御器は、前記カプラにおいて検出された前記RF信号の信号歪を検出し、前記RF信号の数を切り替える際に、前記RF信号の信号歪を通信規格で定められた条件を満たすように、電力増幅器へ供給される電源の前記電圧値もしくは電流値を制御する、請求項1又は2に記載の送信装置。 A coupler for detecting an RF signal output from the power amplifier;
The mode controller detects signal distortion of the RF signal detected in the coupler, and when switching the number of the RF signals, the signal distortion of the RF signal satisfies a condition defined by a communication standard. The transmission device according to claim 1, wherein the voltage value or the current value of the power source supplied to the power amplifier is controlled.
前記モード制御器は、前記変調器から出力させる前記RF信号の数を切り替えた際に、複数の前記電源の内所望のものを選択して前記電力増幅器の電源端子に接続するように前記スイッチを制御する、請求項1ないし3のいずれか1項に記載の送信装置。 The variable power supply includes a plurality of power supplies and a switch that connects one of the plurality of power supplies to a power supply terminal of the power amplifier,
The mode controller selects the desired one of the plurality of power supplies and connects the switch to the power supply terminal of the power amplifier when the number of the RF signals output from the modulator is switched. The transmission device according to claim 1, wherein the transmission device is controlled.
前記モード制御器は、前記変調器から出力させる前記RF信号の数を切り替えた際に、前記パルス変調器から出力されるパルス信号のデューティを制御して、前記可変電源から電力増幅器へ供給される電源の直流電圧もしくは直流電流を所望値に切り替える、請求項1ないし3のいずれか1項に記載の送信装置。 The variable power source includes a pulse modulator that outputs a pulse signal, a switching amplifier that amplifies the pulse signal, a low-pass filter that generates a DC voltage or a DC current by smoothing the pulse signal output from the switching amplifier, A switching regulator with
The mode controller controls the duty of the pulse signal output from the pulse modulator when the number of the RF signals output from the modulator is switched, and is supplied from the variable power source to the power amplifier. The transmission apparatus according to claim 1, wherein the DC voltage or DC current of the power source is switched to a desired value.
前記モード制御器は、前記変調器から出力させる前記RF信号の数を切り替えた際に、前記トランジスタに印加するバイアスを前記バイアス制御器で制御して、前記可変電源か電力増幅器へ供給される電源の直流電圧もしくは直流電流を所望値に切り替える、請求項1ないし3のいずれか1項に記載の送信装置。 The variable power source is a linear regulator including a DC power source, a transistor, and a bias controller that controls a bias applied to the transistor,
The mode controller controls the bias applied to the transistor with the bias controller when the number of the RF signals output from the modulator is switched, and the power supplied to the variable power source or the power amplifier The transmission apparatus according to claim 1, wherein the direct current voltage or direct current is switched to a desired value.
前記変調器から出力された複数の前記RF信号を増幅し、増幅した前記RF信号を出力する電力増幅器と、
前記電力増幅器へ電源を供給する可変電源と、
前記変調器から出力される複数の前記RF信号の内、少なくとも一つのRF信号に適用される通信規格を切り替えるとともに、切り替えた前記通信規格に応じて前記可変電源から前記電力増幅器へ供給される電源の電圧値もしくは電流値を制御するモード制御器と、を備える送信装置。 A modulator that outputs a plurality of carrier frequency band RF (Radio Frequency) signals;
A power amplifier that amplifies the plurality of RF signals output from the modulator and outputs the amplified RF signals;
A variable power supply for supplying power to the power amplifier;
The communication standard applied to at least one RF signal among the plurality of RF signals output from the modulator is switched, and the power source supplied from the variable power source to the power amplifier according to the switched communication standard And a mode controller for controlling the voltage value or current value of the transmitter.
出力された複数の前記RF信号を増幅し、
増幅した前記RF信号を出力し、
複数キャリア周波数帯のRF信号を出力する際に、出力する前記RF信号の数を切り替えるとともに、出力する前記RF信号の数に応じて複数の前記RF信号を増幅する電力増幅器へ供給する電源の電圧値もしくは電流値を制御する送信方法。 Output RF signals of multiple carrier frequency bands,
Amplifying the plurality of output RF signals;
Output the amplified RF signal;
When outputting RF signals in a multi-carrier frequency band, the number of the RF signals to be output is switched, and the voltage of the power supply supplied to the power amplifier that amplifies the plurality of RF signals according to the number of RF signals to be output A transmission method that controls the value or current value.
出力された複数の前記RF信号を増幅し、
増幅した前記RF信号を出力し、
前記複数のキャリア周波数帯のRF信号を出力する際に、複数の前記RF信号の内、少なくとも一つのRF信号に適用される通信規格を切り替えるとともに、切り替えた前記通信規格に応じて複数の前記RF信号を増幅する電力増幅器へ供給する電源の電圧値もしくは電流値を制御する送信方法。 Output RF signals of multiple carrier frequency bands,
Amplifying the plurality of output RF signals;
Output the amplified RF signal;
When outputting the RF signals of the plurality of carrier frequency bands, the communication standard applied to at least one RF signal among the plurality of RF signals is switched, and the plurality of the RFs according to the switched communication standard. A transmission method for controlling a voltage value or a current value of a power source supplied to a power amplifier that amplifies a signal.
出力された複数の前記RF信号を増幅し、
増幅した前記RF信号を出力し、
複数キャリア周波数帯のRF信号を出力する際に、出力する前記RF信号の数を切り替えるとともに、出力する前記RF信号の数に応じて複数の前記RF信号を増幅する電力増幅器へ供給する電源の電圧値もしくは電流値を制御することを送信装置のコンピュータに実行させるプログラム。 Output RF signals of multiple carrier frequency bands,
Amplifying the plurality of output RF signals;
Output the amplified RF signal;
When outputting RF signals in a multi-carrier frequency band, the number of the RF signals to be output is switched, and the voltage of the power supply supplied to the power amplifier that amplifies the plurality of RF signals according to the number of RF signals to be output A program that causes a computer of a transmission apparatus to control a value or a current value.
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