JP2018042100A - 送信モジュール及び送受信モジュール - Google Patents
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Abstract
【課題】部品点数を増大することなく、マルチバンド方式に対応できる送信モジュールを提案する。
【解決手段】送信モジュール700は、周波数帯域が互いに異なる複数の送信信号を増幅する増幅器50と、送信信号の周波数帯域毎に異なる電源電圧を増幅器50に供給する電源電圧調整回路110と、少なくとも一つの可変キャパシタ素子C2及び少なくとも一つの固定インダクタ素子L1,L2を有する可変整合回路60であって、増幅器50に供給される電源電圧の変化による増幅器50の出力インピーダンス整合条件の変化に基づいて、少なくとも一つの可変キャパシタ素子C2の容量値を変更することにより、送信信号の周波数帯域毎に異なる増幅器50の出力インピーダンス整合条件を満たす可変整合回路60と、を備える。
【選択図】図4
【解決手段】送信モジュール700は、周波数帯域が互いに異なる複数の送信信号を増幅する増幅器50と、送信信号の周波数帯域毎に異なる電源電圧を増幅器50に供給する電源電圧調整回路110と、少なくとも一つの可変キャパシタ素子C2及び少なくとも一つの固定インダクタ素子L1,L2を有する可変整合回路60であって、増幅器50に供給される電源電圧の変化による増幅器50の出力インピーダンス整合条件の変化に基づいて、少なくとも一つの可変キャパシタ素子C2の容量値を変更することにより、送信信号の周波数帯域毎に異なる増幅器50の出力インピーダンス整合条件を満たす可変整合回路60と、を備える。
【選択図】図4
Description
本発明は送信モジュール及び送受信モジュールに係る。
近年、一つの送信モジュールにより複数の周波数帯域に対応するマルチバンド方式が検討されている。このような事情を背景に、米国特許公開第2016/0094192号公報には、マルチバンド方式に対応した送信モジュールが記載されている。この送信モジュールには、予め定められた周波数帯域の信号を増幅するために最適化された電力増幅器と出力インピーダンス整合回路との組み合わせが周波数帯域毎に並列して設けられている。電力増幅器によって電力増幅される周波数の異なる送信信号の経路は、バンドスイッチによって、時分割的に切り替えられている。
しかし、予め定められた周波数帯域の信号を増幅するために最適化された電力増幅器と出力インピーダンス整合回路との組み合わせを周波数帯域毎に設けると、電力増幅器及び出力インピーダンス整合回路の素子数が増大する。更に、送信モジュールのモジュール面積も増大してしまうため、送信モジュールを搭載する移動通信機器の小型化の要求に応えることができない。
そこで、本発明は、部品点数を増大することなく、マルチバンド方式に対応できる送信モジュールを提案することを課題とする。
上述の課題を解決するため、本発明に係る送信モジュールは、(i)周波数帯域が互いに異なる複数の送信信号を増幅する増幅器と、(ii)送信信号の周波数帯域毎に異なる電源電圧を増幅器に供給する電源電圧調整回路と、(iii)少なくとも一つの可変キャパシタ素子を有し、可変インダクタ素子を有さない可変整合回路であって、増幅器に供給される電源電圧の変化による増幅器の出力インピーダンス整合条件の変化に基づいて、少なくとも一つの可変キャパシタ素子の容量値を変更することにより、送信信号の周波数帯域毎に異なる増幅器の出力インピーダンス整合条件を満たす可変整合回路と、を備える。
本発明に係る送信モジュールによれば、部品点数を増大することなく、マルチバンド方式に対応できる。
以下、各図を参照しながら本発明の実施形態について説明する。ここで、同一符号は同一の回路素子を示すものとし、重複する説明は省略する。
図1は、本発明の実施形態1に係る送受信モジュール10の回路構成を示す説明図である。送受信モジュール10は、マルチバンド方式に対応しており、携帯電話などの移動通信機器において、基地局との間で複数の周波数帯域のRF(Radio Frequency)信号を送受信するためのモジュールである。送受信モジュール10は、送信モジュール700、受信モジュール800、ベースバンドIC(Integrated Circuit)20、RFIC(Radio Frequency Integrated Circuit)30、デュプレクサ(分波器)81,82,83、アンテナスイッチ90、及びアンテナ100を備えている。送信モジュール700は、送信信号を電力増幅するためのモジュールであり、電力増幅モジュールとしても機能する。送信モジュール700は、増幅器40,50、可変整合回路60、バンドスイッチ70、電源電圧調整回路110、及び制御回路120を備えている。但し、バンドスイッチ70は、送信モジュール700に必須の回路素子ではなく、図9に示すように、送信モジュール700からバンドスイッチ70を省略してもよい。また、本実施形態では、増幅器40,50の接続段数を2としているが、送信信号の出力に応じて増幅器40,50の接続段数を任意数に定めればよい。受信モジュール800は、受信信号を低雑音増幅するためのモジュールであり、低雑音増幅器を備えている。
図1は、本発明の実施形態1に係る送受信モジュール10の回路構成を示す説明図である。送受信モジュール10は、マルチバンド方式に対応しており、携帯電話などの移動通信機器において、基地局との間で複数の周波数帯域のRF(Radio Frequency)信号を送受信するためのモジュールである。送受信モジュール10は、送信モジュール700、受信モジュール800、ベースバンドIC(Integrated Circuit)20、RFIC(Radio Frequency Integrated Circuit)30、デュプレクサ(分波器)81,82,83、アンテナスイッチ90、及びアンテナ100を備えている。送信モジュール700は、送信信号を電力増幅するためのモジュールであり、電力増幅モジュールとしても機能する。送信モジュール700は、増幅器40,50、可変整合回路60、バンドスイッチ70、電源電圧調整回路110、及び制御回路120を備えている。但し、バンドスイッチ70は、送信モジュール700に必須の回路素子ではなく、図9に示すように、送信モジュール700からバンドスイッチ70を省略してもよい。また、本実施形態では、増幅器40,50の接続段数を2としているが、送信信号の出力に応じて増幅器40,50の接続段数を任意数に定めればよい。受信モジュール800は、受信信号を低雑音増幅するためのモジュールであり、低雑音増幅器を備えている。
ベースバンドIC20は、第1の周波数帯域(例えば、700MHz帯)の第1の送信信号の生成に用いられる第1のベースバンド信号をデジタル信号処理により生成する。ベースバンドIC20は、第2の周波数帯域(例えば、800MHz帯)の第2の送信信号の生成に用いられる第2のベースバンド信号をデジタル信号処理により生成する。ベースバンドIC20は、第3の周波数帯域(例えば、900MHz帯)の第3の送信信号の生成に用いられる第3のベースバンド信号をデジタル信号処理により生成する。RFIC30は、ベースバンドIC20によって生成される第1、第2、及び第3のベースバンド信号に重畳された情報に従って搬送波を変調することにより、第1、第2、及び第3の送信信号をそれぞれ生成し、これらの送信信号を時分割出力する。ここで、第1、第2、及び第3の送信信号は、それぞれ、周波数帯域が互いに異なるRF信号である。
なお、本明細書では、「送信信号」は、第1、第2、及び第3の送信信号を総称する用語であるものとし、第1、第2、及び第3の送信信号を区別する必要がないときには、「送信信号」という用語を用いるものとする。後述する「受信信号」についても同様である。
増幅器40,50は、RFIC30から時分割出力される第1、第2、及び第3の送信信号を増幅する。増幅器50は、出力段増幅器として機能し、増幅器40は、増幅器50の前段に接続するドライバ段増幅器として機能する。制御回路120は、各送信信号の周波数を示す周波数情報と、各送信信号の送信出力を示すパワーモード情報とをベースバンドIC20から受信する。制御回路120は、ベースバンドIC20から受信した周波数情報及びパワーモード情報に基づいて、電源電圧調整回路110から増幅器50に供給される電源電圧が調整されるように、電源電圧調整回路110を制御する。電源電圧調整回路110は、例えば、増幅器50に供給される電源電圧としての直流電圧を昇降圧するDC/DCコンバータである。表1は、周波数情報及びパワーモード情報に基づいて調整される増幅器50の電源電圧の一例を示している。但し、制御回路120は、ベースバンドIC20に替えて、RFIC30から受信した周波数情報及びパワーモード情報に基づいて、電源電圧調整回路110から増幅器50に供給される電源電圧が調整されるように、電源電圧調整回路110を制御してもよい。
表1に示す例では、パワーモードは、「高出力モード」、「中出力モード」、及び「低出力モード」の3段階に分けられている。同一の周波数帯域の送信信号を増幅するために要求される増幅器50の電源電圧は、送信出力が高くなる程、高い電圧値に設定されている。一方、同一の送信出力で送信信号を増幅するために要求される増幅器50の電源電圧は、送信周波数が高くなる程、低い電圧値に設定されている。表1に示されているように、700MHz帯から900MHz帯における増幅器50の電源電圧の変化幅は0.2V〜0.4V以下と小さいため、増幅器50の電源電圧の絶対値に誤差がある場合、それが小さかったとしても、可変整合回路60の精度劣化は小さくない。一方、同じく表1に示されているように、増幅器50の電源電圧が高い程、周波数帯域の違いによる増幅器50の電源電圧の変化幅は大きい。従って、増幅器50の電源電圧を高くした方が、増幅器50の電源電圧の絶対値に誤差がある場合の可変整合回路60の精度劣化をより抑制できる。通常の移動通信機器では、送受信モジュール10のバッテリー電圧は、約3V〜4Vであるので、電源電圧調整回路110は、増幅器50に供給される電源電圧を、バッテリー電圧よりも昇圧する機能を有しているものが望ましい。本実施形態では、そのような昇圧機能を有する電源電圧調整回路110を用いている。
可変整合回路60は、増幅器50に供給される電源電圧の変化による増幅器50の出力インピーダンス整合条件の変化に基づいて、送信信号の周波数帯域毎に異なる増幅器50の出力インピーダンス整合条件を満たすように構成されている。可変整合回路60は、一つ以上のインダクタ素子及び一つ以上のキャパシタ素子を備えており、一つ以上のキャパシタ素子の少なくとも一つは、可変キャパシタ素子であるか、又は、一つ以上のインダクタ素子の少なくとも一つは、可変インダクタ素子である。可変整合回路60は、いわゆる、T型、π型、L型などの回路構成を備えてもよく、インダクタ素子及びキャパシタ素子の何れかは、送信信号の経路に直列接続するか又は送信信号の経路とグランドとの間にシャント接続してもよい。可変整合回路60が少なくとも一つの可変キャパシタ素子を備えている場合、制御回路120は、ベースバンドIC20から受信した周波数情報に基づいて、送信信号の周波数帯域毎に異なる増幅器50の出力インピーダンス整合条件が満たされるように、少なくとも一つの可変キャパシタ素子の容量値を調整するための制御信号を可変整合回路60に出力する。可変整合回路60は、制御回路120から受信した制御信号に基づいて、可変キャパシタ素子の容量値を調整する。或いは、可変整合回路60が可変インダクタ素子を備えている場合、制御回路120は、ベースバンドIC20から受信した周波数情報に基づいて、送信信号の周波数帯域毎に異なる増幅器50の出力インピーダンス整合条件が満たされるように、可変インダクタ素子のインダクタンス値を調整するための制御信号を可変整合回路60に出力する。可変整合回路60は、制御回路120から受信した制御信号に基づいて、可変インダクタ素子のインダクタンス値を調整する。但し、可変整合回路60が可変キャパシタ素子を備えている場合、制御回路120は、ベースバンドIC20に替えてRFIC30から受信した周波数情報に基づいて、送信信号の周波数帯域毎に異なる増幅器50の出力インピーダンス整合条件が満たされるように、可変キャパシタ素子の容量値を調整するための制御信号を可変整合回路60に出力してもよい。或いは、可変整合回路60が可変インダクタ素子を備えている場合、制御回路120は、ベースバンドIC20に替えてRFIC30から受信した周波数情報に基づいて、送信信号の周波数帯域毎に異なる増幅器50の出力インピーダンス整合条件が満たされるように、可変インダクタ素子のインダクタンス値を調整するための制御信号を可変整合回路60に出力してもよい。
バンドスイッチ70及びアンテナスイッチ90は、制御回路120から供給される切り替え信号に応答して送信信号及び受信信号の経路を選択的に切り替える。具体的には、増幅器40,50から出力される第1、第2、及び第3の送信信号が、それぞれ、デュプレクサ81,82,83を経由してアンテナ100に導かれるように、送信信号の経路が選択的に切り替えられる。同様に、アンテナ100から受信される第1、第2、及び第3の受信信号が、それぞれ、デュプレクサ81,82,83を経由して受信モジュール800に導かれるように、受信信号の経路が選択的に切り替えられる。ここで、第1、第2、及び第3の受信信号は、それぞれ、周波数帯域が互いに異なるRF信号である。また、デュプレクサ81は、第1の送信信号と第1の受信信号とを分波する分波器である。同様に、デュプレクサ82は、第2の送信信号と第2の受信信号とを分波する分波器であり、デュプレクサ83は、第3の送信信号と第3の受信信号とを分波する分波器である。受信モジュール800は、受信信号を低雑音増幅し、これをRFIC30に入力する。RFIC30に入力される受信信号は、ベースバンドIC20によってベースバンド信号に復調される。
次に、図2及び図3を参照しながら、増幅器50に供給される電源電圧の変化による増幅器50の出力インピーダンス整合条件の変化に基づいて、送信信号の周波数帯域毎に異なる増幅器50の出力インピーダンス整合条件を満たす方法について説明する。図2及び図3は、可変キャパシタ素子を備える可変整合回路60のインピーダンスのスミスチャート上の軌跡を示すシミュレーション結果である。ここで、第1の周波数帯域の第1の送信信号を増幅するために要求される増幅器50の電源電圧として第1の電源電圧が設定され、且つ第2の周波数帯域の第2の送信信号を増幅するために要求される増幅器50の電源電圧として第2の電源電圧が設定されるものとする(但し、送信出力は一定であるものとする)。図2及び図3の符号201は、増幅器50の電源電圧として第1の電源電圧が供給されているという条件の下で、第1の周波数帯域において、可変キャパシタ素子の容量を変化させたときの可変整合回路60のインピーダンスのスミスチャート上の軌跡を示す。図2の符号202は、増幅器50の電源電圧として第1の電源電圧が供給されているという条件の下で、第2の周波数帯域において、可変キャパシタ素子の容量を変化させたときの可変整合回路60のインピーダンスのスミスチャート上の軌跡を示す。図3の符号203は、増幅器50の電源電圧として第2の電源電圧が供給されているという条件の下で、第2の周波数帯域において、可変キャパシタ素子の容量を変化させたときの可変整合回路60のインピーダンスのスミスチャート上の軌跡を示す。
図2のシミュレーション結果から、増幅器50の電源電圧として第1の電源電圧が供給されているという条件の下では、第1の周波数帯域において、増幅器50に要求される出力インピーダンス整合条件を満たす可変整合回路60の可変キャパシタ素子の容量値が求まることが分かる。しかし、増幅器50の電源電圧として第1の電源電圧が供給されているという条件の下では、可変整合回路60の可変キャパシタ素子の容量値をどのような値に設定しても、第2の周波数帯域において、増幅器50に要求される出力インピーダンス整合条件を満たすことはできない。一方、図3のシミュレーション結果から、増幅器50の電源電圧として第2の電源電圧が供給されているという条件の下では、第2の周波数帯域において、増幅器50に要求される出力インピーダンス整合条件を満たす可変整合回路60の可変キャパシタ素子の容量値が求まることが分かる。このように、可変整合回路60が可変キャパシタ素子を備える場合、増幅器50に供給される電源電圧の変化による増幅器50の出力インピーダンス整合条件の変化に基づいて、可変キャパシタ素子の容量値を変化させることにより、送信信号の周波数帯域毎に異なる増幅器50の出力インピーダンス整合条件を満たすことができる。このとき、可変整合回路60の可変キャパシタ素子以外のキャパシタ素子の容量値を一定値に固定し、且つ、可変整合回路60のインダクタ素子のインダクタンス値を一定値に固定したままでよい。なお、図2及び図3に記載の50Ωは、整合インピーダンスを示している。
なお、同様の原理により、可変整合回路60が少なくとも一つの可変インダクタ素子を備える場合、増幅器50に供給される電源電圧の変化による増幅器50の出力インピーダンス整合条件の変化に基づいて、少なくとも一つの可変インダクタ素子のインダクタンス値を変化させることにより、送信信号の周波数帯域毎に異なる増幅器50の出力インピーダンス整合条件を満たすことができる。このとき、可変整合回路60の可変インダクタ素子以外のインダクタ素子のインダクタンス値を一定値に固定し、且つ、可変整合回路60のキャパシタ素子の容量値を一定値に固定したままでよい。また、可変整合回路60は、可変キャパシタ素子及び可変インダクタ素子の両方を備えてもよい。増幅器50に供給される電源電圧の変化による増幅器50の出力インピーダンス整合条件の変化に基づいて、可変キャパシタ素子の容量値及び可変インダクタ素子のインダクタンス値を共に変化させることにより、送信信号の周波数帯域毎に異なる増幅器50の出力インピーダンス整合条件を満たすこともできる。
図4は、可変整合回路60の回路素子として、可変キャパシタ素子を備える送受信モジュール10の回路構成を示す説明図である。可変整合回路60は、送信信号の経路に直列接続するインダクタ素子L1,L2と、送信信号の経路とグランドとの間にシャント接続するキャパシタ素子C1,C2とを備えている。インダクタ素子L1,L2は、そのインダクタンス値が一定値に固定されている固定インダクタ素子である。キャパシタ素子C1は、その容量値が一定値に固定されている固定キャパシタ素子である。一方、キャパシタ素子C2は、容量値が互いに異なる複数の固定キャパシタ素子C21,C22,C23と、送信信号の経路と固定キャパシタ素子C21,C22,C23との接続を選択的に切り替えるスイッチ130とを備える可変キャパシタ素子である。但し、図4に示す可変整合回路60は、可変インダクタ素子を有していない。また、図4においては、固定キャパシタ素子C21,C22,C23の個数が送信信号の周波数帯域の数と同数である場合を示しているが、キャパシタ素子C2を構成する固定キャパシタ素子の個数は、送信信号の周波数帯域の数より多くてもよい。また、固定インダクタ素子L1,L2は、可変整合回路60に必須ではないため、省略してもよい。制御回路120は、ベースバンドIC20から受信した周波数情報に基づいて送信信号の周波数帯域毎に異なる増幅器50の出力インピーダンス整合条件が満たされるように、複数の固定キャパシタ素子C21,C22,C23の中から信号経路に接続する固定キャパシタ素子を選択するための制御信号をスイッチ130に出力する。スイッチ130は、制御回路120から受信した制御信号に基づいて、選択された固定キャパシタ素子を信号経路に接続する。固定キャパシタ素子C21,C22,C23は、例えば、それぞれ、3.5pF、3.3pF、及び3.1pFの容量値を有している。第1の周波数帯域(例えば、700MHz)の第1の送信信号を増幅する場合には、キャパシタ素子C21が選択される。第2の周波数帯域(例えば、800MHz)の第2の送信信号を増幅する場合には、キャパシタ素子C22が選択される。第3の周波数帯域(例えば、900MHz)の第3の送信信号を増幅する場合には、キャパシタ素子C23が選択される。表2に示すように、送信信号の周波数帯域が高い程、選択される固定キャパシタ素子の容量値は小さくなる。
表2に示す例では、説明の便宜上、同一の周波数帯域の送信信号を増幅するときは、全パワーモードに共通して、可変整合回路60の可変キャパシタ素子の容量値を一定値とする場合を例示している。同一の周波数帯域の送信信号を増幅する場合においても、パワーモードに応じて可変整合回路60の可変キャパシタ素子の容量値を変更してもよい。
可変キャパシタ素子としてのキャパシタ素子C2及びバンドスイッチ70は、符号140に示すように、例えば、モノリシックマイクロ波集積回路などの集積化技術を用いて、同一の半導体基板に形成されており、モジュール面積を小さくすることができる。
図5は、可変整合回路60の回路素子として、可変インダクタ素子を備える送受信モジュール10の回路構成を示す説明図である。可変整合回路60は、送信信号の経路に直列接続するインダクタ素子L3,L4と、送信信号の経路とグランドとの間にシャント接続するキャパシタ素子C3,C4とを備えている。インダクタ素子L3は、そのインダクタンス値が一定値に固定されている固定インダクタ素子である。キャパシタ素子C3,C4は、その容量値が一定値に固定されている固定キャパシタ素子である。一方、インダクタ素子L4は、インダクタンス値が互いに異なる複数の固定インダクタ素子L41,L42,L43と、送信信号の経路と固定インダクタ素子L41,L42,L43との接続を選択的に切り替えるスイッチ150とを備える可変インダクタ素子である。但し、図5に示す可変整合回路60は、可変キャパシタ素子を有していない。また、図5においては、固定インダクタ素子L41,L42,L43の個数が送信信号の周波数帯域の数と同数である場合を示しているが、インダクタ素子L4を構成する固定インダクタ素子の個数は、送信信号の周波数帯域の数より多くてもよい。また、固定キャパシタ素子C3,C4は、可変整合回路60に必須ではないため、省略してもよい。制御回路120は、ベースバンドIC20から受信した周波数情報に基づいて送信信号の周波数帯域毎に異なる増幅器50の出力インピーダンス整合条件が満たされるように、複数の固定インダクタ素子L41,L42,L43の中から信号経路に接続する固定インダクタ素子を選択するための制御信号をスイッチ150に出力する。スイッチ150は、制御回路120から受信した制御信号に基づいて、選択された固定インダクタ素子を信号経路に接続する。インダクタ素子L41,L42,L43は、例えば、それぞれ、3.8nH、4nH、及び4.2nHのインダクタンス値を有している。第1の周波数帯域(例えば、700MHz)の第1の送信信号を増幅する場合には、インダクタ素子L41が選択される。第2の周波数帯域(例えば、800MHz)の第2の送信信号を増幅する場合には、インダクタ素子L42が選択される。第3の周波数帯域(例えば、900MHz)の第3の送信信号を増幅する場合には、インダクタ素子L43が選択される。表3に示すように、送信信号の周波数帯域が高い程、選択されるインダクタ素子のインダクタンス値は大きくなる。
なお、表3に示す例では、説明の便宜上、同一の周波数帯域の送信信号を増幅するときは、全パワーモードに共通して、可変整合回路60の可変インダクタ素子のインダクタンス値を一定値とする場合を例示している。同一の周波数帯域の送信信号を増幅する場合においても、パワーモードに応じて可変整合回路60の可変インダクタ素子のインダクタンス値を変更してもよい。
可変インダクタ素子としてのインダクタ素子L4及びバンドスイッチ70は、符号160に示すように、例えば、モノリシックマイクロ波集積回路などの集積化技術を用いて、同一の半導体基板に形成されており、モジュール面積を小さくすることができる。
実施形態1に係る送信モジュール700によれば、可変整合回路60は、増幅器50に供給される電源電圧の変化による増幅器50の出力インピーダンス整合条件の変化に基づいて、可変キャパシタ素子の容量値又は可変インダクタ素子のインダクタンス値を調整することにより、送信信号の周波数帯域毎に異なる増幅器50の出力インピーダンス整合条件を満たすことができる。このため、予め定められた周波数帯域の信号を増幅するために最適化された電力増幅器と出力インピーダンス整合回路との組み合わせを周波数帯域毎に設ける必要がなく、送信モジュール700の部品点数を大幅に削減することが可能となり、更に送信モジュール700の小型化にも適している。また、可変整合回路60は、可変インダクタ素子のインダクタンス値又は可変キャパシタ素子の容量値を調整することにより、送信信号の周波数帯域毎に異なる増幅器50の出力インピーダンス整合条件を満たすことができるため、可変インダクタ素子のインダクタンス値及び可変キャパシタ素子の容量値の両方を調整する必要がない。これにより、可変整合回路60の回路構成を簡素化することができる。また、可変キャパシタ素子としてのキャパシタ素子C2と、バンドスイッチ70とを同一の半導体基板上に形成することにより、モジュール面積を小さくすることができる。或いは、可変インダクタ素子としてのインダクタ素子L4と、バンドスイッチ70とを同一の半導体基板上に形成することにより、モジュール面積を小さくすることができる。
図6は、本発明の実施形態2に係る送受信モジュール300の回路構成を示す説明図である。図1に示す符号と同一の符号は、同一の回路素子を示しているため、実施形態1,2の相違点を中心に説明する。実施形態2に係る送信モジュール700は、電源電圧調整回路170及び可変整合回路180を備えている点において、実施形態1に係る送信モジュール700とは異なる。制御回路120は、各送信信号の周波数を示す周波数情報と、各送信信号の送信出力を示すパワーモード情報とをベースバンドIC20から受信する。制御回路120は、ベースバンドIC20から受信した周波数情報及びパワーモード情報に基づいて、電源電圧調整回路110から増幅器50に供給される電源電圧が調整されるように、電源電圧調整回路110を制御する。同様に、制御回路120は、ベースバンドIC20から受信した周波数情報及びパワーモード情報に基づいて、電源電圧調整回路170から増幅器40に供給される電源電圧が調整されるように、電源電圧調整回路170を制御する。電源電圧調整回路170は、例えば、増幅器40に供給される電源電圧としての直流電圧を昇降圧するDC/DCコンバータである。表4は、周波数情報及びパワーモード情報に基づいて調整される増幅器40の電源電圧の一例を示している。但し、制御回路120は、ベースバンドIC20に替えて、RFIC30から受信した周波数情報及びパワーモード情報に基づいて、電源電圧調整回路170から増幅器40に供給される電源電圧が調整されるように、電源電圧調整回路170を制御してもよい。
表4に示す例では、送信信号を増幅するために要求される増幅器40の電源電圧は、送信周波数が高くなる程、高い電圧値に設定されている。説明の便宜上、同一の周波数帯域の送信信号を増幅するときは、全パワーモードに共通して、増幅器40の電源電圧を一定値とする場合を例示している。同一の周波数帯域の送信信号を増幅する場合においても、パワーモードに応じて増幅器40の電源電圧を変更してもよい。
可変整合回路180は、増幅器40に供給される電源電圧の変化による増幅器40と増幅器50との間のインピーダンス整合条件の変化に基づいて、送信信号の周波数帯域毎に異なる増幅器40と増幅器50との間のインピーダンス整合条件を満たすように構成されている。可変整合回路180は、送信信号の経路に直列接続するキャパシタ素子C5,C6と、送信信号の経路とグランドとの間にシャント接続するインダクタ素子L5とを備えている。キャパシタ素子C6は、その容量値が一定値に固定されている固定キャパシタ素子である。インダクタ素子L5は、そのインダクタンス値が一定値に固定されている固定インダクタ素子である。一方、キャパシタ素子C5は、制御回路120から受信した制御信号に基づいて、容量値を変えることのできる可変キャパシタ素子である。但し、図6に示す可変整合回路180は、可変インダクタ素子を有していない。制御回路120は、ベースバンドIC20から受信した周波数情報に基づいて、送信信号の周波数帯域毎に異なる増幅器40と増幅器50との間のインピーダンス整合条件が満たされるように、可変整合回路180の可変キャパシタ素子の容量値を調整するための制御信号を可変整合回路180に出力する。可変整合回路180は、制御回路120から受信した制御信号に基づいて、可変キャパシタ素子の容量値を調整する。表5に示すように、第1の周波数帯域(例えば、700MHz)の第1の送信信号を増幅する場合には、可変整合回路180は、可変キャパシタ素子の容量値を、例えば、18pFに調整する。第2の周波数帯域(例えば、800MHz)の第2の送信信号を増幅する場合には、可変整合回路180は、可変キャパシタ素子の容量値を、例えば、15pFに調整する。第3の周波数帯域(例えば、900MHz)の第3の送信信号を増幅する場合には、可変整合回路180は、可変キャパシタ素子の容量値を、例えば、12pFに調整する。表5に示すように、送信信号の周波数帯域が高い程、可変整合回路180の可変キャパシタ素子の容量値は小さくなる。但し、制御回路120は、ベースバンドIC20に替えて、RFIC30から受信した周波数情報に基づいて、送信信号の周波数帯域毎に異なる増幅器40と増幅器50との間のインピーダンス整合条件が満たされるように、可変整合回路180の可変キャパシタ素子の容量値を調整するための制御信号を可変整合回路180に出力してもよい。
なお、表5に示す例では、説明の便宜上、同一の周波数帯域の送信信号を増幅するときは、全パワーモードに共通して、可変整合回路180の可変キャパシタ素子の容量値を一定値とする場合を例示している。同一の周波数帯域の送信信号を増幅する場合においても、パワーモードに応じて可変キャパシタ素子の容量値を変更してもよい。
また、可変整合回路180の回路構成は、図6に示す回路構成に限られるものではない。例えば、可変整合回路180は、一つ以上のインダクタ素子及び一つ以上のキャパシタ素子を備えており、一つ以上のキャパシタ素子の少なくとも一つは、可変キャパシタ素子であるか、又は、一つ以上のインダクタ素子の少なくとも一つは、可変インダクタ素子であればよい。可変整合回路180は、例えば、少なくとも一つの可変キャパシタ素子及び少なくとも一つの固定インダクタ素子を有するが、可変インダクタ素子を有さなくてもよい。或いは、可変整合回路180は、少なくとも一つの固定キャパシタ素子及び少なくとも一つ可変インダクタ素子を有するが、可変キャパシタ素子を有さなくてもよい。可変整合回路180は、いわゆる、T型、π型、L型などの回路構成を備えてもよく、インダクタ素子及びキャパシタ素子の何れかは、送信信号の経路に直列接続するか又は送信信号の経路とグランドとの間にシャント接続してもよい。このような場合、制御回路120は、ベースバンドIC20から受信した周波数情報に基づいて、送信信号の周波数帯域毎に異なる増幅器40と増幅器50との間のインピーダンス整合条件が満たされるように、少なくとも一つの可変キャパシタ素子の容量値又は少なくとも一つの可変インダクタ素子のインダクタンス値を調整するための制御信号を可変整合回路180に出力する。可変整合回路180は、制御回路120から受信した制御信号に応答して、可変キャパシタ素子の容量値又は可変インダクタ素子のインダクタンス値を調整する。
実施形態2に係る送信モジュール700によれば、送信信号の周波数帯域毎に異なる電源電圧を増幅器40に供給することにより、最適な条件下で増幅器40を動作させることができる。また、可変整合回路180を用いて、送信信号の周波数帯域毎に異なる増幅器40と増幅器50との間のインピーダンス整合条件を満たすことにより、最適な条件下で増幅器40,50を動作させることができる。可変整合回路180は、可変インダクタ素子のインダクタンス値又は可変キャパシタ素子の容量値を調整することにより、送信信号の周波数帯域毎に異なる増幅器40と増幅器50との間のインピーダンス整合条件を満たすことができるため、可変インダクタ素子のインダクタンス値及び可変キャパシタ素子の容量値の両方を調整する必要がない。これにより、可変整合回路180の回路構成を簡素化することができる。
なお、電源電圧調整回路170及び可変整合回路180は、図4及び図5に示す送受信モジュール10に設けてもよく、或いは、図8及び図9に示す送受信モジュール500,600に設けてもよい。
図7は、本発明の実施形態3に係る送受信モジュール400の回路構成を示す説明図である。図1に示す符号と同一の符号は、同一の回路素子を示しているため、実施形態1,3の相違点を中心に説明する。実施形態3に係る送信モジュール700は、ドライバ段増幅段として機能する複数の増幅器41,42,43と、複数の段間整合回路181,182,183と、バンドスイッチ190とを備えている点において、実施形態1に係る送信モジュール700とは異なる。
増幅器41及び段間整合回路181は、第1の周波数帯域の第1の送信信号を増幅するために予め最適化設計されている。制御回路120は、ベースバンドIC20から受信した周波数情報に基づいて、RFIC30から出力される第1の送信信号が増幅器41及び段間整合回路181を経由して増幅器50に入力するようにバンドスイッチ190の接続先を切り替えるための制御信号をバンドスイッチ190に出力する。バンドスイッチ190は、制御回路120からの制御信号に応答して、第1の送信信号を増幅するときは、増幅器41が段間整合回路181を通じて増幅器50の前段に選択的に接続するように、バンドスイッチ190の接続先を切り替える。段間整合回路181は、増幅器41と増幅器50との間のインピーダンスを整合する。
増幅器42及び段間整合回路182は、第2の周波数帯域の第2の送信信号を増幅するために予め最適化設計されている。制御回路120は、ベースバンドIC20から受信した周波数情報に基づいて、RFIC30から出力される第2の送信信号が増幅器42及び段間整合回路182を経由して増幅器50に入力するようにバンドスイッチ190の接続先を切り替えるための制御信号をバンドスイッチ190に出力する。バンドスイッチ190は、制御回路120からの制御信号に応答して、第2の送信信号を増幅するときは、増幅器42が段間整合回路182を通じて増幅器50の前段に選択的に接続するように、バンドスイッチ190の接続先を切り替える。段間整合回路182は、増幅器42と増幅器50との間のインピーダンスを整合する。
増幅器43及び段間整合回路183は、第3の周波数帯域の第3の送信信号を増幅するために予め最適化設計されている。制御回路120は、ベースバンドIC20から受信した周波数情報に基づいて、RFIC30から出力される第3の送信信号が増幅器43及び段間整合回路183を経由して増幅器50に入力するようにバンドスイッチ190の接続先を切り替えるための制御信号をバンドスイッチ190に出力する。バンドスイッチ190は、制御回路120からの制御信号に応答して、第3の送信信号を増幅するときは、増幅器43が段間整合回路183を通じて増幅器50の前段に選択的に接続するように、バンドスイッチ190の接続先を切り替える。段間整合回路183は、増幅器43と増幅器50との間のインピーダンスを整合する。
実施形態3に係る送信モジュール700によれば、増幅器41,42,43のそれぞれは、送信信号の周波数帯域に応じて予め定められた段間整合回路181,182,183を通じて増幅器50の前段に選択的に接続可能である。これにより、ドライバ段としての増幅器41,42,43及び出力段としての増幅器50を最適な条件下で動作させることができる。
なお、増幅器41,42,43及び段間整合回路181,182,183は、図4及び図5に示す送受信モジュール10の増幅器40に替えて設けてもよく、或いは、図9に示す送受信モジュール600の増幅器40に替えて設けてもよい。
図8は、本発明の実施形態4に係る送受信モジュール500の回路構成を示す説明図である。図1に示す符号と同一の符号は、同一の回路素子を示しているため、実施形態1,4の相違点を中心に説明する。実施形態4に係る送信モジュール700は、複数の段間整合回路181,182,183と、複数のバンドスイッチ190,230とを備えている点において、実施形態1に係る送信モジュール700とは異なる。
複数の段間整合回路181,182,183は、それぞれ、第1、第2、及び第3の送信信号の周波数帯域において、増幅器40,50の間のインピーダンスを整合するように最適化設計されている。バンドスイッチ190,230は、増幅器40から出力される第1、第2、及び第3の送信信号が、それぞれ、段間整合回路181,182,183を通じて増幅器50に入力されるように、バンドスイッチ190,230と段間整合回路181,182,183との間の接続を選択的に切り替える。
実施形態4に係る送信モジュール700は、第1、第2、及び第3の送信信号の周波数帯域において、増幅器40,50の間のインピーダンスを整合するように最適化設計されている複数の段間整合回路181,182,183を予め備えている。このため、ドライバ段としての増幅器40及び出力段としての増幅器50を最適な条件下で動作させることができる。
図9は、本発明の実施形態5に係る送受信モジュール600の回路構成を示す説明図である。図1に示す符号と同一の符号は、同一の回路素子を示しているため、実施形態1,4の相違点を中心に説明する。送受信モジュール600は、実施形態1に係る送受信モジュール10のバンドスイッチ70、デュプレクサ81,82,83及びアンテナスイッチ90に替えて、可変デュプレクサ200を備えている点において、実施形態1に係る送受信モジュール10とは異なる。可変デュプレクサ200は、送信フィルタ210及び受信フィルタ220を備えている。送信フィルタ210は、第1、第2、及び第3の送信信号のうち、選択された送信信号の周波数帯域を通過帯域とし、且つ選択されていない送信信号の周波数帯域を阻止域とするように、選択された送信信号の周波数帯域毎に異なる周波数特性を示す。受信フィルタ220は、第1、第2、及び第3の受信信号のうち、選択された受信信号の周波数帯域を通過帯域とし、且つ選択されていない受信信号の周波数帯域を阻止域とするように、選択された受信信号の周波数帯域毎に異なる周波数特性を示す。制御回路120は、ベースバンドIC20から受信した周波数情報に基づいて、選択された送信信号及び受信信号が可変デュプレクサ200を通過するように、可変デュプレクサ200に制御信号を出力する。可変デュプレクサ200は、制御回路120からの制御信号に応答して、選択された送信信号及び受信信号のそれぞれの周波数帯域が通過帯域になるようにその周波数特性を変更する。なお、送信フィルタ210の送信信号入力ノードは、可変整合回路60を経由して増幅器40,50に接続している。受信フィルタ220の受信信号出力ノードは、RFIC30に接続している。送信フィルタ210及び受信フィルタ22の共通ノードは、アンテナ100に接続している。
実施形態4に係る送受信モジュール600によれば、複数の送信信号のうち選択された送信信号を通過させるように、選択された送信信号の周波数帯域毎に異なる周波数特性を示す可変デュプレクサ200を用いることにより、回路構成を簡素化することができる。
なお、図4及び図5に示す送受信モジュール10のバンドスイッチ70、デュプレクサ81,82,83及びアンテナスイッチ90に替えて、可変デュプレクサ200を用いてもよい。同様に、図6に示す送受信モジュール300のバンドスイッチ70、デュプレクサ81,82,83及びアンテナスイッチ90に替えて、可変デュプレクサ200を用いてもよい。また、図7に示すモジュール400のバンドスイッチ70、デュプレクサ81,82,83及びアンテナスイッチ90に替えて、可変デュプレクサ200を用いてもよい。
以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更又は改良され得るととともに、本発明にはその等価物も含まれる。即ち、実施形態に当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。実施形態が備える各要素およびその配置、材料、条件、形状、サイズなどは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。例えば、「回路素子Aが回路素子Bに接続する」とは、回路素子Aが回路素子Bに直接接続している場合のみならず、回路素子Aと回路素子Bとの間に回路素子Cを経由して信号経路が確立され得る場合も含まれるものとする。また、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図示の比率に限定されるものではない。また、実施形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
10…送受信モジュール
20…ベースバンドIC
30…RFIC
40,50,41,42,43…増幅器
60,180…可変整合回路
70…バンドスイッチ
81,82,83…デュプレクサ
90…アンテナスイッチ
100…アンテナ
110,170…電源電圧調整回路
120…制御回路
130,150…スイッチ
181,182,183…段間整合回路
200…可変デュプレクサ
210…送信フィルタ
220…受信フィルタ
20…ベースバンドIC
30…RFIC
40,50,41,42,43…増幅器
60,180…可変整合回路
70…バンドスイッチ
81,82,83…デュプレクサ
90…アンテナスイッチ
100…アンテナ
110,170…電源電圧調整回路
120…制御回路
130,150…スイッチ
181,182,183…段間整合回路
200…可変デュプレクサ
210…送信フィルタ
220…受信フィルタ
Claims (9)
- 周波数帯域が互いに異なる複数の送信信号を増幅する第1の増幅器と、
前記送信信号の周波数帯域毎に異なる電源電圧を前記第1の増幅器に供給する第1の電源電圧調整回路と、
少なくとも一つの第1の可変キャパシタ素子を有し、可変インダクタ素子を有さない第1の可変整合回路であって、前記第1の増幅器に供給される電源電圧の変化による前記第1の増幅器の出力インピーダンス整合条件の変化に基づいて、前記少なくとも一つの第1の可変キャパシタ素子の容量値を変更することにより、前記送信信号の周波数帯域毎に異なる前記第1の増幅器の出力インピーダンス整合条件を満たす第1の可変整合回路と、
を備える送信モジュール。 - 周波数帯域が互いに異なる複数の送信信号を増幅する第1の増幅器と、
前記送信信号の周波数帯域毎に異なる電源電圧を前記第1の増幅器に供給する第1の電源電圧調整回路と、
少なくとも一つの第1の可変インダクタ素子を有し、可変キャパシタ素子を有さない第1の可変整合回路であって、前記第1の増幅器に供給される電源電圧の変化による前記第1の増幅器の出力インピーダンス整合条件の変化に基づいて、前記少なくとも一つの第1の可変インダクタ素子のインダクタンス値を変更することにより、前記送信信号の周波数帯域毎に異なる前記第1の増幅器の出力インピーダンス整合条件を満たす第1の可変整合回路と、
を備える送信モジュール。 - 請求項1又は請求項2に記載の送信モジュールであって、
前記第1の増幅器の前段に接続する第2の増幅器と、
前記送信信号の周波数帯域毎に異なる電源電圧を前記第2の増幅器に供給する第2の電源電圧調整回路と、
少なくとも一つの第2の可変キャパシタ素子を有し、可変インダクタ素子を有さない第2の可変整合回路であって、前記第2の増幅器に供給される前記電源電圧の変化による前記第2の増幅器と前記第1の増幅器との間のインピーダンス整合条件の変化に基づいて、前記少なくとも一つの第2の可変キャパシタ素子の容量値を変更することにより、前記送信信号の周波数帯域毎に異なる前記第2の増幅器と前記第1の増幅器との間のインピーダンス整合条件を満たす第2の可変整合回路と、
を更に備える送信モジュール。 - 請求項1又は請求項2に記載の送信モジュールであって、
前記第1の増幅器の前段に接続する第2の増幅器と、
前記送信信号の周波数帯域毎に異なる電源電圧を前記第2の増幅器に供給する第2の電源電圧調整回路と、
少なくとも一つの第2の可変インダクタ素子を有し、可変キャパシタ素子を有さない第2の可変整合回路であって、前記第2の増幅器に供給される前記電源電圧の変化による前記第2の増幅器と前記第1の増幅器との間のインピーダンス整合条件の変化に基づいて、前記少なくとも一つの第2の可変インダクタ素子のインダクタンス値を変更することにより、前記送信信号の周波数帯域毎に異なる前記第2の増幅器と前記第1の増幅器との間のインピーダンス整合条件を満たす第2の可変整合回路と、
を更に備える送信モジュール。 - 請求項1又は請求項2に記載の送信モジュールであって、
複数の第2の増幅器であって、各第2の増幅器は、前記送信信号の周波数帯域に応じて予め定められた段間整合回路を通じて前記第1の増幅器の前段に選択的に接続可能である、複数の第2の増幅器を更に備える、送信モジュール。 - 請求項1乃至請求項5のうち何れか1項に記載の送信モジュールと、
前記複数の送信信号のうち選択された送信信号を通過させるように前記選択された送信信号の周波数帯域毎に異なる周波数特性を示す可変デュプレクサと、
を備える送受信モジュール。 - 請求項1に記載の送信モジュールであって、
前記複数の送信信号のうち選択された送信信号をアンテナに導くバンドスイッチを更に備え、
前記少なくとも一つの第1の可変キャパシタ素子及び前記バンドスイッチは、同一の半導体基板に形成されている、送信モジュール。 - 請求項2に記載の送信モジュールであって、
前記複数の送信信号のうち選択された送信信号をアンテナに導くバンドスイッチを更に備え、
前記少なくとも一つの第1の可変インダクタ素子及び前記バンドスイッチは、同一の半導体基板に形成されている、送信モジュール。 - 請求項1又は請求項2に記載の送信モジュールであって、
前記第1の電源電圧調整回路は、前記第1の増幅器に供給される前記電源電圧を、バッテリー電圧よりも昇圧する機能を有している、送信モジュール。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021117294A1 (ja) * | 2019-12-10 | 2021-06-17 | 株式会社村田製作所 | 高周波モジュール及び通信装置 |
WO2021181756A1 (ja) * | 2020-03-12 | 2021-09-16 | 株式会社村田製作所 | 高周波回路及び通信装置 |
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Families Citing this family (11)
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---|---|---|---|---|
WO2017006867A1 (ja) * | 2015-07-06 | 2017-01-12 | 株式会社村田製作所 | 高周波モジュール |
CN110392926B (zh) * | 2017-03-14 | 2022-12-06 | 株式会社村田制作所 | 高频模块 |
JP2019068194A (ja) * | 2017-09-29 | 2019-04-25 | 株式会社村田製作所 | フロントエンドモジュールおよび通信装置 |
CN108377151B (zh) * | 2018-03-22 | 2019-11-08 | 上海唯捷创芯电子技术有限公司 | 一种多模多频无线射频前端模块、芯片及通信终端 |
US10187019B1 (en) * | 2018-03-26 | 2019-01-22 | Qorvo Us, Inc. | Phased array antenna system |
WO2020009130A1 (ja) * | 2018-07-02 | 2020-01-09 | 株式会社ニデック | 超音波眼圧計 |
CN109217883B (zh) * | 2018-08-30 | 2021-04-13 | 维沃移动通信有限公司 | 一种电压控制方法、移动终端 |
JP2020202528A (ja) * | 2019-06-13 | 2020-12-17 | 株式会社村田製作所 | 高周波回路および通信装置 |
CN110708089A (zh) * | 2019-09-23 | 2020-01-17 | 广州慧智微电子有限公司 | 一种射频前端架构 |
JP2021150908A (ja) * | 2020-03-23 | 2021-09-27 | 株式会社村田製作所 | 高周波回路及び通信装置 |
CN114650069A (zh) * | 2020-12-18 | 2022-06-21 | Oppo广东移动通信有限公司 | 射频模组及其控制方法、电子设备 |
Family Cites Families (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6639471B2 (en) * | 2001-04-16 | 2003-10-28 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Power amplifier circuit, control method for power amplifier circuit, and portable terminal apparatus for mobile communication |
US6952144B2 (en) * | 2003-06-16 | 2005-10-04 | Intel Corporation | Apparatus and method to provide power amplification |
JP2006237711A (ja) * | 2005-02-22 | 2006-09-07 | Renesas Technology Corp | マルチバンド低雑音増幅器、マルチバンド低雑音増幅器モジュール、無線用半導体集積回路およびマルチバンドrfモジュール |
US7714676B2 (en) * | 2006-11-08 | 2010-05-11 | Paratek Microwave, Inc. | Adaptive impedance matching apparatus, system and method |
WO2009020018A1 (ja) * | 2007-08-03 | 2009-02-12 | Sharp Kabushiki Kaisha | 通信装置 |
CN101789760A (zh) * | 2009-12-30 | 2010-07-28 | 复旦大学 | 采用并联反馈式结构的窄带低噪声放大器 |
JP5404473B2 (ja) * | 2010-02-26 | 2014-01-29 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 高周波電力増幅器およびその動作方法 |
US8761698B2 (en) * | 2011-07-27 | 2014-06-24 | Intel Mobile Communications GmbH | Transmit circuit, method for adjusting a bias of a power amplifier and method for adapting the provision of a bias information |
US8803615B2 (en) * | 2012-01-23 | 2014-08-12 | Qualcomm Incorporated | Impedance matching circuit with tunable notch filters for power amplifier |
CN102684641B (zh) * | 2012-05-24 | 2014-10-01 | 江南大学 | 一种多标准、多频段低噪声放大器 |
CN102882477B (zh) * | 2012-09-19 | 2016-03-30 | 昆山华太电子技术有限公司 | 可调节工作频率的射频功率器件 |
JP2014183463A (ja) * | 2013-03-19 | 2014-09-29 | Fujitsu Ltd | 電力増幅器の制御装置及び制御方法 |
CN203219248U (zh) * | 2013-05-13 | 2013-09-25 | 中国科学院微电子研究所 | 一种lte射频功率放大器 |
CN103475386A (zh) * | 2013-09-25 | 2013-12-25 | 小米科技有限责任公司 | 一种射频前端模块和终端设备 |
KR101699375B1 (ko) * | 2013-11-18 | 2017-01-24 | 한국과학기술원 | 다중 주파수대역을 지원하는 정합회로 |
CN204013405U (zh) * | 2014-07-30 | 2014-12-10 | 中国科学院微电子研究所 | 一种支持多频段的可调谐高效功率放大器 |
JP6216753B2 (ja) | 2014-09-16 | 2017-10-18 | スカイワークス ソリューションズ, インコーポレイテッドSkyworks Solutions, Inc. | バンドローディングを低減するマルチバンドデバイス |
US9991856B2 (en) | 2014-09-25 | 2018-06-05 | Skyworks Solutions, Inc. | Variable load power amplifier supporting dual-mode envelope tracking and average power tracking performance |
CN104617893B (zh) * | 2014-12-31 | 2017-10-24 | 深圳市华信天线技术有限公司 | 多频带射频功率放大器 |
US9966982B2 (en) | 2015-09-02 | 2018-05-08 | Skyworks Solutions, Inc. | Contour tuning circuit |
CN105141263A (zh) * | 2015-09-29 | 2015-12-09 | 株洲宏达天成微波有限公司 | 一种多频段低噪声放大方法及多频段低噪声放大器 |
US10236836B1 (en) * | 2017-12-01 | 2019-03-19 | Psemi Corporation | Tuned amplifier matching based on band switch setting |
-
2016
- 2016-09-07 JP JP2016174726A patent/JP2018042100A/ja active Pending
-
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-
2018
- 2018-04-04 US US15/944,843 patent/US10090868B2/en active Active
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021117294A1 (ja) * | 2019-12-10 | 2021-06-17 | 株式会社村田製作所 | 高周波モジュール及び通信装置 |
WO2021181756A1 (ja) * | 2020-03-12 | 2021-09-16 | 株式会社村田製作所 | 高周波回路及び通信装置 |
US11750158B2 (en) | 2020-06-19 | 2023-09-05 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Radio frequency module and communication apparatus |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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