JP2022054579A - 電力増幅回路 - Google Patents

Abstract

【課題】周波数の異なる２つの信号が入力される構成において、周波数による増幅率の低下を抑制することが可能な電力増幅回路を提供する。【解決手段】電力増幅回路は、第１の周波数を有する第１の信号が供給される第１の配線と、前記第１の周波数と異なる第２の周波数を有する第２の信号が供給される第２の配線と、前記第１の配線を通じて供給される前記第１の信号を増幅して、第１の増幅信号を前記第２の配線に供給する第１の増幅回路と、前記第２の配線を通じて供給される信号を増幅して、第２の増幅信号を出力する第２の増幅回路と、を備える。【選択図】図３

Description

本発明は、電力増幅回路に関する。

携帯電話などの移動体通信機においては、基地局へ送信する無線周波数（ＲＦ：Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号の電力を増幅するために電力増幅回路が用いられる。このような電力増幅回路には、ＲＦ信号を増幅する増幅器の構成を切り替えることが可能となっているものがある（例えば、特許文献１）。

特開２０１０―４１６３４号公報

特許文献１に記載の高周波増幅器では、入力端子から入力整合回路を通じて駆動段増幅器まで、共通の信号パスが構成される。この共通の信号パスは、サイズの大きいＦＥＴ（Field Effect Transistor）を通じて高い周波数帯域の高周波電力増幅器に接続されるとともに、サイズの小さいＦＥＴを通じて低い周波数帯域の高周波電力増幅器に接続される。これらのＦＥＴは、相補的に動作することにより、並列接続された２つの高周波電力増幅器のいずれか一方を共通の信号パスに接続する。しかしながら、高い周波数帯域の高周波電力増幅器に接続されるＦＥＴは、サイズが大きいため寄生容量が大きく、高周波のＲＦ信号の増幅率が下がってしまう。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、周波数の異なる２つの信号が入力される構成において、周波数による増幅率の低下を抑制することが可能な電力増幅回路を提供することを目的とする。

本発明の一側面に係る電力増幅回路は、第１の周波数を有する第１の信号が供給される第１の配線と、前記第１の周波数と異なる第２の周波数を有する第２の信号が供給される第２の配線と、前記第１の配線を通じて供給される前記第１の信号を増幅して、第１の増幅信号を前記第２の配線に供給する第１の増幅回路と、前記第２の配線を通じて供給される信号を増幅して、第２の増幅信号を出力する第２の増幅回路と、を備える。

本発明によれば、周波数の異なる２つの信号が入力される構成において、周波数による増幅率の低下を抑制する電力増幅回路を提供することが可能となる。

図１は、本発明の第１実施形態に係る送信装置の構成を示す図である。 図２は、本発明の第１実施形態に係る送信装置が送信する各ＲＦ信号の周波数帯域の一例を模式的に示した図である。 図３は、本発明の第１実施形態に係る電力増幅回路の回路図である。 図４は、本発明の第２実施形態に係る送信装置の構成を示す図である。 図５は、本発明の第２実施形態に係る電力増幅回路の回路図である。 図６は、本発明の第３実施形態に係る送信装置の構成を示す図である。 図７は、本発明の第３実施形態に係る電力増幅回路の回路図である。 図８は、本発明の第３実施形態に係る電力増幅回路の変形例の回路図である。 図９は、本発明の第４実施形態及び第５実施形態に係る送信装置の構成を示す図である。 図１０は、本発明の第４実施形態に係る電力増幅回路の回路図である。 図１１は、本発明の第５実施形態に係る電力増幅回路の回路図である。 図１２は、本発明の第６実施形態に係る送信装置の構成を示す図である。 図１３は、本発明の第６実施形態に係る電力増幅回路の回路図である。 図１４は、本発明の第７実施形態に係る送信装置の構成を示す図である。 図１５は、本発明の第７実施形態に係る電力増幅回路の構成を示す図である。 図１６は、本発明の第７実施形態に係る終端回路及び整合回路の回路図である。 図１７は、参考例に係る電力増幅回路における入力信号の周波数に対する出力電力及びゲインの変化の一例を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を極力省略する。

［第１実施形態］
第１実施形態に係る送信装置について説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る送信装置の構成を示す図である。送信装置１は、電力増幅回路１１と、アンテナ２０と、ＲＦ信号生成回路２１と、伝送線路６１、６２及び６４と、を備える。送信装置１は、例えば、移動体通信機において、音声、動画及びデータなどの各種信号を基地局へ送信するために用いられる。なお、移動体通信機は基地局からの信号を受信するための受信装置も備えるが、ここでは説明を省略する。

送信装置１におけるＲＦ信号生成回路２１は、第１の周波数を有する第１の信号と、第１の周波数と異なる第２の周波数を有する第２の信号と、第１の周波数と異なる第３の周波数を有する第３の信号と、を生成する。ここで、第１の周波数は、第２の周波数及び第３の周波数より大きい。

図２は、本発明の第１実施形態に係る送信装置が送信する各ＲＦ信号の周波数帯域の一例を模式的に示した図である。なお、図２において、横軸は単位を「ＧＨｚ」とする周波数を示す。図１及び図２に示すように、ＲＦ信号生成回路２１は、例えば、第５世代移動通信システム（５Ｇ）の通信規格に従って、ＲＦ帯域の第１の信号、第２の信号及び第３の信号を生成する。

本実施形態では、第１の信号は、例えば、４．４ＧＨｚ以上５．０ＧＨｚ以下のｎ７９バンド（第１の周波数帯）に含まれる所定帯域（チャネル）内の周波数（第１の周波数）を有するＲＦ信号（以下、ｎ７９信号と称することがある。）である。第２の信号は、例えば、３．３ＧＨｚ以上３．８ＧＨｚ以下のｎ７８バンド（第２の周波数帯）に含まれる所定帯域（チャネル）内の周波数（第２の周波数）を有するＲＦ信号（以下、ｎ７８信号と称することがある。）である。第３の信号は、例えば、３．３ＧＨｚ以上４．２ＧＨｚ以下のｎ７７バンド（第３の周波数帯）に含まれる所定帯域（チャネル）内の周波数（第３の周波数）を有するＲＦ信号（以下、ｎ７７信号と称することがある。）である。

なお、３．３ＧＨｚ以上３．８ＧＨｚ以下の帯域では、ｎ７８バンドとｎ７７バンドとが重なっている。本実施形態では、ｎ７８信号とｎ７７信号とは、例えば、移動体通信機が使用される国、及び移動体通信機の通信先となる通信回線事業者によって設定されている。

具体的には、移動体通信機の制御部（図示しない）は、例えば、当該移動体通信機が使用される国、及び当該移動体通信機の通信先となる通信回線事業者などに基づいて、当該移動体通信機が使用すべきチャネルの設定がされている。制御部は、当該設定に基づき、チャネルの指定を含む制御信号を生成し、生成した制御信号をＲＦ信号生成回路２１へ出力する。

ＲＦ信号生成回路２１は、移動体通信機の制御部から受ける制御信号に基づき、音声、動画及びデータなどを含む送信信号を変調し、無線送信を行うための入力信号ＲＦｉｎ１及びＲＦｉｎ２を生成する。ここで、入力信号ＲＦｉｎ１は、ｎ７９信号である。入力信号ＲＦｉｎ２は、ｎ７７信号及びｎ７８信号の少なくとも一方である。

ＲＦ信号生成回路２１は、例えば、移動体通信機がＣＡ（Carrier Aggregation）及びＤＣ（Dual Connectivity）などの技術を用いて通信を行う場合、以下の処理を行う。すなわち、ＲＦ信号生成回路２１は、制御信号に基づき、入力信号ＲＦｉｎ１及びＲＦｉｎ２を同時に生成する。以下、ＲＦ信号生成回路２１が入力信号ＲＦｉｎ１及びＲＦｉｎ２を同時に生成する動作を、同時生成動作と称する。ＲＦ信号生成回路２１は、同時生成動作時において、生成した入力信号ＲＦｉｎ１及びＲＦｉｎ２を伝送線路６１及び６２へそれぞれ同時に供給する。

また、ＲＦ信号生成回路２１は、例えば、移動体通信機が入力信号ＲＦｉｎ１及びＲＦｉｎ２のいずれか一方を用いて通信を行う場合、以下の処理を行う。すなわち、ＲＦ信号生成回路２１は、制御信号に基づき、入力信号ＲＦｉｎ１及びＲＦｉｎ２のいずれか一方を生成する。以下、ＲＦ信号生成回路２１が入力信号ＲＦｉｎ１だけを生成する動作を、第１生成動作と称する。また、ＲＦ信号生成回路２１が入力信号ＲＦｉｎ２だけを生成する動作を、第２生成動作と称する。

ＲＦ信号生成回路２１は、第１生成動作時において、入力信号ＲＦｉｎ１を伝送線路６１へ供給する。ＲＦ信号生成回路２１は、第２生成動作時において、入力信号ＲＦｉｎ２を伝送線路６２へ供給する。

電力増幅回路１１は、ＲＦ信号生成回路２１から出力される入力信号ＲＦｉｎ１及びＲＦｉｎ２をそれぞれ伝送線路６１及び６２を通じて受けて、入力信号ＲＦｉｎ１及びＲＦｉｎ２を、基地局に送信するために必要なレベルまで増幅する。電力増幅回路１１は、増幅後の出力信号ＲＦｏｕｔ１（第２の増幅信号）を、伝送線路６４を通じてアンテナ２０へ出力する。出力信号ＲＦｏｕｔ１は、アンテナ２０を通じて基地局へ送信される。

第１実施形態に係る電力増幅回路について説明する。図３は、本発明の第１実施形態に係る電力増幅回路の回路図である。第１実施形態に係る電力増幅回路１１は、第１の増幅回路と、第２の増幅回路と、伝送線路４１（第１の配線）、４２（第２の配線）、４８、４９及び５０と、を備える。第１の増幅回路は、増幅器１０１を含む。第２の増幅回路は、直列に接続された増幅器１０２及び増幅器１０３を含む。

増幅器１０１、１０２及び１０３の各々は、例えば、ヘテロ接合バイポーラトランジスタ（ＨＢＴ：Heterojunction Bipolar Transistor）などのバイポーラトランジスタによって構成される。なお、増幅器１０１、１０２及び１０３の各々は、ＦＥＴによって構成されてもよい。

ＲＦ信号入力端子３１は、伝送線路６１と伝送線路４１とに接続され、入力信号ＲＦｉｎ１が供給される。ＲＦ信号入力端子３２は、伝送線路６２と伝送線路４２とに接続され、入力信号ＲＦｉｎ２が供給される。伝送線路４２には、ノード６０１が設けられる。ＲＦ信号出力端子３９は、伝送線路６４と伝送線路４８とに接続される。

増幅器１０１は、伝送線路４１を通じてＲＦ信号入力端子３１に接続された入力端子１０１ａと、伝送線路５０を通じてノード６０１に接続された出力端子１０１ｂと、を有する。増幅器１０１は、伝送線路４１を通じて入力端子１０１ａに供給される入力信号ＲＦｉｎ１を増幅して、増幅後の増幅信号ＲＦ４（第１の増幅信号）を、出力端子１０１ｂ及び伝送線路５０を通じて伝送線路４２へ供給する。

増幅器１０２は、伝送線路４２を通じてＲＦ信号入力端子３２に接続された入力端子１０２ａと、出力端子１０２ｂと、を有する。増幅器１０２は、伝送線路４２を通じて入力端子１０２ａに供給される信号、具体的には、入力信号ＲＦｉｎ２及び増幅信号ＲＦ４の少なくとも一方を増幅し、増幅信号ＲＦ５を生成する。

より具体的には、増幅器１０２は、同時生成動作時において、入力信号ＲＦｉｎ２及び増幅信号ＲＦ４を同時に増幅し、増幅信号ＲＦ５を生成する。また、増幅器１０２は、第１生成動作時において、増幅信号ＲＦ４だけを増幅し、増幅信号ＲＦ５を生成する。また、増幅器１０２は、第２生成動作時において、入力信号ＲＦｉｎ２だけを増幅し、増幅信号ＲＦ５を生成する。増幅器１０２は、増幅信号ＲＦ５を出力端子１０２ｂから出力する。

増幅器１０３は、伝送線路４９を通じて増幅器１０２の出力端子１０２ｂに接続された入力端子１０３ａと、伝送線路４８を通じてＲＦ信号出力端子３９に接続された出力端子１０３ｂと、を有する。増幅器１０３は、入力端子１０３ａから入力される増幅信号ＲＦ５を増幅し、出力信号ＲＦｏｕｔ１を生成する。増幅器１０３は、生成した出力信号ＲＦｏｕｔ１を、伝送線路４８を通じてＲＦ信号出力端子３９へ出力する。

［第２実施形態］
第２実施形態に係る送信装置について説明する。第２実施形態以降では第１実施形態と共通の事柄についての記述を省略し、異なる点についてのみ説明する。特に、同様の構成による同様の作用効果については実施形態毎には逐次言及しない。

図４は、本発明の第２実施形態に係る送信装置の構成を示す図である。第２実施形態に係る送信装置２は、図４に示されるように、電力増幅回路１１及びＲＦ信号生成回路２１の代わりに、電力増幅回路１２およびＲＦ信号生成回路２２を備え、伝送線路６１および６２に加えて、伝送線路６３をさらに備える点で第１実施形態に係る送信装置１と異なる。

ＲＦ信号生成回路２２は、例えば、移動体通信機の制御部から受ける制御信号に基づき送信信号を変調し、無線送信を行うための入力信号ＲＦｉｎ１、ＲＦｉｎ３及びＲＦｉｎ４を生成する。ここで、入力信号ＲＦｉｎ３及びＲＦｉｎ４は、それぞれｎ７８信号及びｎ７７信号である。

ＲＦ信号生成回路２２は、例えば、移動体通信機がＣＡ及びＤＣなどの技術を用いて通信を行う場合、以下の処理を行う。すなわち、ＲＦ信号生成回路２２は、制御信号に基づき、入力信号ＲＦｉｎ１、ＲＦｉｎ３及びＲＦｉｎ４を同時に生成する同時生成動作を行う。なお、ＲＦ信号生成回路２２は、同時生成動作において、入力信号ＲＦｉｎ１、ＲＦｉｎ３及びＲＦｉｎ４のうちの２つを同時に生成してもよい。ＲＦ信号生成回路２２は、同時生成動作時において、生成した入力信号ＲＦｉｎ１、ＲＦｉｎ３及びＲＦｉｎ４を伝送線路６１、６２及び６３へそれぞれ同時に供給する。

また、ＲＦ信号生成回路２２は、例えば、移動体通信機が入力信号ＲＦｉｎ１、ＲＦｉｎ３及びＲＦｉｎ４のいずれか１つを用いて通信を行う場合、以下の処理を行う。すなわち、ＲＦ信号生成回路２２は、制御信号に基づき、入力信号ＲＦｉｎ１、ＲＦｉｎ３及びＲＦｉｎ４のいずれか１つを生成する。以下、ＲＦ信号生成回路２２が入力信号ＲＦｉｎ３だけを生成する動作を、第３生成動作と称する。また、ＲＦ信号生成回路２２が入力信号ＲＦｉｎ４だけを生成する動作を、第４生成動作と称する。

ＲＦ信号生成回路２２は、第３生成動作時において、入力信号ＲＦｉｎ３を伝送線路６２へ供給する。ＲＦ信号生成回路２２は、第４生成動作時において、入力信号ＲＦｉｎ４を伝送線路６３へ供給する。

第２実施形態に係る電力増幅回路について説明する。図５は、本発明の第２実施形態に係る電力増幅回路の回路図である。第２実施形態に係る電力増幅回路１２は、図３に示す電力増幅回路１１と比べて、ＲＦ信号入力端子３３と、伝送線路４６と、バンドパスフィルタ７７、７８（第２のフィルタ）及び７９（第３のフィルタ）と、をさらに備える。伝送線路４１は、伝送線路４１ａ及び４１ｂを含む。伝送線路４２は、伝送線路４２ａ及び４２ｂを含む。伝送線路４６は、伝送線路４６ａ及び４６ｂを含む。

ＲＦ信号入力端子３１は、伝送線路６１と伝送線路４１とに接続され、入力信号ＲＦｉｎ１が供給される。ＲＦ信号入力端子３２は、伝送線路６２と伝送線路４２とに接続され、入力信号ＲＦｉｎ３が供給される。ＲＦ信号入力端子３３は、伝送線路６３と伝送線路４３とに接続され、入力信号ＲＦｉｎ４が供給される。

バンドパスフィルタ７９は、ＲＦ信号入力端子３１と増幅器１０１とを接続する伝送線路４１に設けられる。詳細には、バンドパスフィルタ７９は、伝送線路４１ａを通じてＲＦ信号入力端子３１に接続された第１端と、伝送線路４１ｂを通じて増幅器１０１の入力端子１０１ａに接続された第２端と、を有する。バンドパスフィルタ７９は、伝送線路４１ａを通じて入力信号ＲＦｉｎ１が供給された場合において、ｎ７９バンドから外れる周波数成分すなわちノイズを減衰させて、入力信号ＲＦｉｎ１を増幅器１０１へ通過させる。

バンドパスフィルタ７８は、ＲＦ信号入力端子３２と増幅器１０２とを接続する伝送線路４２において、ＲＦ信号入力端子３２とノード６０１との間に設けられる。詳細には、バンドパスフィルタ７８は、伝送線路４２ａを通じてＲＦ信号入力端子３２に接続された第１端と、伝送線路４２ｂを通じて増幅器１０２の入力端子１０２ａに接続された第２端と、を有する。バンドパスフィルタ７８は、伝送線路４２ａを通じて入力信号ＲＦｉｎ３が供給された場合において、ｎ７８バンドから外れる周波数成分すなわちノイズを減衰させて、入力信号ＲＦｉｎ３を増幅器１０２へ通過させる。

バンドパスフィルタ７７は、ＲＦ信号入力端子３３と伝送線路４６ｂに設けられたノード６０１とを接続する伝送線路４６に設けられる。詳細には、バンドパスフィルタ７７は、伝送線路４６ａを通じてＲＦ信号入力端子３３に接続された第１端と、伝送線路４６ｂを通じてノード６０１に接続された第２端と、を有する。バンドパスフィルタ７７は、伝送線路４６ａを通じて入力信号ＲＦｉｎ４が供給された場合において、ｎ７７バンドから外れる周波数成分すなわちノイズを減衰させて、入力信号ＲＦｉｎ４をノード６０１すなわち増幅器１０２へ通過させる。

増幅器１０２は、同時生成動作時において、入力信号ＲＦｉｎ３及びＲＦｉｎ４ならびに増幅信号ＲＦ４を同時に増幅し、増幅信号ＲＦ５を生成する。増幅器１０２は、第３生成動作時において、入力信号ＲＦｉｎ３だけを増幅し、増幅信号ＲＦ５を生成する。増幅器１０２は、第４生成動作時において、入力信号ＲＦｉｎ４だけを増幅し、増幅信号ＲＦ５を生成する。増幅器１０２は、増幅信号ＲＦ５を出力端子１０２ｂから出力する。

なお、本実施形態に係る電力増幅回路１２は、バンドパスフィルタ７７、７８及び７９を備える構成について説明したが、電力増幅回路１２は、バンドパスフィルタ７７、７８及び７９のうちの、いずれか１つまたは２つを備える構成であってもよい。バンドパスフィルタ７７、７８及び７９は少なくとも必要な信号を通すフィルタであり、完全なバンドパスフィルタに限定する物ではなく、ローパスフィルタやハイパスフィルタでも良い。また、電力増幅回路１２は、バンドパスフィルタ７７、７８及び７９を備えない構成であってもよい。

［第３実施形態］
第３実施形態に係る送信装置について説明する。図６は、本発明の第３実施形態に係る送信装置の構成を示す図である。第３実施形態に係る送信装置３は、図６に示されるように、電力増幅回路１１およびＲＦ信号生成回路２１の代わりに、電力増幅回路１３及びＲＦ信号生成回路２３を備え、伝送線路６２を備えない点で第１実施形態に係る送信装置１と異なる。

ＲＦ信号生成回路２３は、例えば、移動体通信機の制御部から受ける制御信号に基づき送信信号を変調し、無線送信を行うための入力信号ＲＦｉｎ５を生成する。ここで、入力信号ＲＦｉｎ５は、ｎ７７信号、ｎ７８信号及びｎ７９信号のうちの、いずれか１つもしくは２つまたは全部である。

ＲＦ信号生成回路２３は、例えば、移動体通信機がＣＡ及びＤＣなどの技術を用いて通信を行う場合、制御信号に基づき、入力信号ＲＦｉｎ５としてｎ７７信号、ｎ７８信号及びｎ７９信号を同時に生成する同時生成動作を行う。なお、ＲＦ信号生成回路２３は、同時生成動作において、ｎ７７信号、ｎ７８信号及びｎ７９信号のうちの２つを同時に生成してもよい。

また、ＲＦ信号生成回路２３は、例えば、移動体通信機がｎ７７信号、ｎ７８信号及びｎ７９信号のいずれか１つを用いて通信を行う場合、以下の処理を行う。すなわち、ＲＦ信号生成回路２３は、制御信号に基づき、ｎ７７信号、ｎ７８信号及びｎ７９信号のいずれか１つを生成する。ＲＦ信号生成回路２３は、生成した入力信号ＲＦｉｎ５を伝送線路６１へ供給する。

第３実施形態に係る電力増幅回路について説明する。図７は、本発明の第３実施形態に係る電力増幅回路の回路図である。第３実施形態に係る電力増幅回路１３は、図３に示す電力増幅回路１１と比べて、伝送線路４３（第３の配線）と、信号分離部２０１と、をさらに備える。信号分離部２０１は、ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）２０１ａと、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）２０１ｂと、を含む。

ＲＦ信号入力端子３１は、伝送線路６１と伝送線路４３とに接続され、入力信号ＲＦｉｎ５が供給される。信号分離部２０１は、伝送線路４３を通じて供給される入力信号ＲＦｉｎ５のうちの、入力信号ＲＦｉｎ１（ｎ７９信号）を伝送線路４１に供給し、入力信号ＲＦｉｎ２（ｎ７７信号及びｎ７８信号の少なくとも一方）を伝送線路４２に供給する。

具体的には、信号分離部２０１は、例えば、ダイプレクサ（分波器）である。詳細には、信号分離部２０１におけるハイパスフィルタ２０１ａは、伝送線路４３を通じてＲＦ信号入力端子３１に接続された第１端と、伝送線路４１を通じて増幅器１０１の入力端子１０１ａに接続された第２端と、を有する。

ハイパスフィルタ２０１ａは、例えば、ｎ７７バンドとｎ７９バンドとの間の周波数帯（以下、バンド間帯域と称することがある。）に遮断周波数（カットオフ周波数）を有し、遮断周波数より小さい周波数を有するＲＦ信号を減衰させて増幅器１０１へ出力する。バンド間帯域は、具体的には、４．２ＧＨｚ以上４．４ＧＨｚ以下である。ハイパスフィルタ２０１ａは、伝送線路４３を通じて入力信号ＲＦｉｎ５が供給された場合において、ｎ７７信号及びｎ７８信号を減衰させ、ｎ７９信号すなわち入力信号ＲＦｉｎ１を増幅器１０１へ通過させる。

ローパスフィルタ２０１ｂは、伝送線路４３を通じてＲＦ信号入力端子３１に接続された第１端と、伝送線路４２を通じて増幅器１０２の入力端子１０２ａに接続された第２端と、を有する。

ローパスフィルタ２０１ｂは、例えば、バンド間帯域に遮断周波数（カットオフ周波数）を有し、遮断周波数より大きい周波数を有するＲＦ信号を減衰させて増幅器１０２へ出力する。すなわち、ローパスフィルタ２０１ｂは、伝送線路４３を通じて入力信号ＲＦｉｎ５が供給された場合において、ｎ７９信号を減衰させ、ｎ７７信号及びｎ７８信号すなわち入力信号ＲＦｉｎ２を増幅器１０２へ通過させる。

なお、本実施形態に係る信号分離部２０１は、ハイパスフィルタ２０１ａ及びローパスフィルタ２０１ｂにより実現される構成について説明したが、信号分離部２０１は、２つのバンドパスフィルタによって実現される構成であってもよい。具体的には、信号分離部２０１では、ハイパスフィルタ２０１ａの代わりにバンドパスフィルタ７９が設けられ、ローパスフィルタ２０１ｂに代わりにバンドパスフィルタ７７が設けられる構成であってもよい。

図８は、本発明の第３実施形態に係る電力増幅回路の変形例の回路図である。本実施形態に係る電力増幅回路１３では、図８に示されるように、伝送線路４１にバンドパスフィルタ７９が設けられ、かつ伝送線路４２において、信号分離部２０１とノード６０１との間にバンドパスフィルタ７７または７８が設けられる構成であってもよい。なお、電力増幅回路１３では、伝送線路４２にはバンドパスフィルタ７７及び７８が設けられないが、伝送線路４１にバンドパスフィルタ７９が設けられる構成であってもよい。また、電力増幅回路１３では、伝送線路４１にバンドパスフィルタ７９が設けられないが、伝送線路４２において、信号分離部２０１とノード６０１との間にバンドパスフィルタ７７または７８が設けられる構成であってもよい。

［第４実施形態］
第４実施形態に係る送信装置について説明する。図９は、本発明の第４実施形態及び第５実施形態に係る送信装置の構成を示す図である。第４実施形態に係る送信装置４は、図９に示されるように、電力増幅回路１１及びＲＦ信号生成回路２１の代わりに、電力増幅回路１４及びＲＦ信号生成回路２４を備え、伝送線路６２を備えない点で第１実施形態に係る送信装置１と異なる。

ＲＦ信号生成回路２４は、例えば、移動体通信機の制御部から受ける制御信号に基づき送信信号を変調し、無線送信を行うための入力信号ＲＦｉｎ６を生成する。ここで、入力信号ＲＦｉｎ６は、入力信号ＲＦｉｎ１（ｎ７９信号）及びＲＦｉｎ２（ｎ７７信号及びｎ７８信号の少なくとも一方）のいずれか一方である。つまり、ＲＦ信号生成回路２４は、入力信号ＲＦｉｎ１及びＲＦｉｎ２を別個に生成する。言い換えると、ＲＦ信号生成回路２４は、入力信号ＲＦｉｎ１及びＲＦｉｎ２を同時に生成しない。

ＲＦ信号生成回路２４は、例えば、移動体通信機がｎ７９信号を用いて通信を行う場合、以下の処理を行う。すなわち、ＲＦ信号生成回路２４は、制御信号に基づき入力信号ＲＦｉｎ６を生成し、生成した入力信号ＲＦｉｎ６を伝送線路６１へ供給するとともに、第１レベルを示すスイッチ切替信号Ｓｃ１を電力増幅回路１４へ出力する。この場合、入力信号ＲＦｉｎ６は、入力信号ＲＦｉｎ１である。

また、ＲＦ信号生成回路２４は、例えば、移動体通信機がｎ７７信号及びｎ７８信号の少なくとも一方を用いて通信を行う場合、以下の処理を行う。すなわち、ＲＦ信号生成回路２４は、制御信号に基づき入力信号ＲＦｉｎ６を生成し、生成した入力信号ＲＦｉｎ６を伝送線路６１へ供給するとともに、第２レベルを示すスイッチ切替信号Ｓｃ１を電力増幅回路１４へ出力する。この場合、入力信号ＲＦｉｎ６は、入力信号ＲＦｉｎ２である。

第４実施形態に係る電力増幅回路について説明する。図１０は、本発明の第４実施形態に係る電力増幅回路の回路図である。第４実施形態に係る電力増幅回路１４は、図３に示す電力増幅回路１１と比べて、伝送線路４４（第４の配線）と、スイッチ３０１（第１のスイッチ部）と、をさらに備える。

ＲＦ信号入力端子３１は、伝送線路６１と伝送線路４４とに接続され、入力信号ＲＦｉｎ６が供給される。スイッチ３０１は、伝送線路４４を、伝送線路４１及び伝送線路４２のいずれか一方に接続可能に構成される。具体的には、スイッチ３０１は、単極双投（Single Pole Double Throw : SPDT）型のスイッチであり、例えばＦＥＴにより実現される。

スイッチ３０１は、伝送線路４４を通じてＲＦ信号入力端子３１に接続された第１端と、伝送線路４１を通じて増幅器１０１の入力端子１０１ａに接続された第２端と、伝送線路４２を通じて増幅器１０２の入力端子１０２ａに接続された第３端と、を有する。

スイッチ３０１は、第１レベルを示すスイッチ切替信号Ｓｃ１をＲＦ信号生成回路２４から受けると、自己の第１端及び第２端を電気的に接続する。このとき、伝送線路６１を通じてＲＦ信号入力端子３１に入力信号ＲＦｉｎ１が供給されるので、増幅器１０１には、ＲＦ信号入力端子３１、伝送線路４４、スイッチ３０１及び伝送線路４１を通じて入力信号ＲＦｉｎ１が供給される。

一方、スイッチ３０１は、第２レベルを示すスイッチ切替信号Ｓｃ１をＲＦ信号生成回路２４から受けると、自己の第１端及び第３端を電気的に接続する。このとき、伝送線路６１を通じてＲＦ信号入力端子３１に入力信号ＲＦｉｎ２が供給されるので、増幅器１０２には、ＲＦ信号入力端子３１、伝送線路４４、スイッチ３０１及び伝送線路４２を通じて入力信号ＲＦｉｎ２が供給される。

なお、本実施形態に係る電力増幅回路１４では、スイッチ３０１は、自己の第１端と第２端とを電気的に接続する状態、及び自己の第１端と第３端とを電気的に接続する状態のいずれか一方をとる構成について説明したが、スイッチ３０１は、自己の第１端と、自己の第２端及び第３端のいずれとも電気的に接続しない状態もとる構成であってもよい。当該状態では、伝送線路４４は、伝送線路４１及び伝送線路４２のいずれとも電気的に絶縁される。

また、本実施形態に係る電力増幅回路１４は、伝送線路４１にバンドパスフィルタ７９が設けられる構成であってもよい。また、電力増幅回路１４は、伝送線路４２において、スイッチ３０１とノード６０１との間にバンドパスフィルタ７７が設けられる構成であってもよい。

［第５実施形態］
第５実施形態に係る送信装置について説明する。第５実施形態に係る送信装置５は、図９に示されるように、電力増幅回路１１及びＲＦ信号生成回路２１の代わりに、電力増幅回路１５及びＲＦ信号生成回路２５を備え、伝送線路６２を備えない点で第１実施形態に係る送信装置１と異なる。

ＲＦ信号生成回路２５は、例えば、移動体通信機の制御部から受ける制御信号に基づき送信信号を変調し、無線送信を行うための入力信号ＲＦｉｎ７を生成する。ここで、入力信号ＲＦｉｎ７は、入力信号ＲＦｉｎ１（ｎ７９信号）、入力信号ＲＦｉｎ３（ｎ７８信号）及び入力信号ＲＦｉｎ４（ｎ７７信号）のいずれか１つである。ＲＦ信号生成回路２４は、入力信号ＲＦｉｎ１、ＲＦｉｎ３及びＲＦｉｎ４を別個に生成する。言い換えると、ＲＦ信号生成回路２４は、入力信号ＲＦｉｎ１、ＲＦｉｎ３及びＲＦｉｎ４のうちの少なくとも２つを同時に生成しない。

ＲＦ信号生成回路２５は、例えば、移動体通信機がｎ７９信号を用いて通信を行う場合、以下の処理を行う。すなわち、ＲＦ信号生成回路２５は、制御信号に基づき入力信号ＲＦｉｎ７を生成し、生成した入力信号ＲＦｉｎ７を伝送線路６１へ供給するとともに、第１レベルを示すスイッチ切替信号Ｓｃ２を電力増幅回路１５へ出力する。この場合、入力信号ＲＦｉｎ７は、入力信号ＲＦｉｎ１である。

また、ＲＦ信号生成回路２５は、例えば、移動体通信機がｎ７８信号を用いて通信を行う場合、以下の処理を行う。すなわち、ＲＦ信号生成回路２５は、制御信号に基づき入力信号ＲＦｉｎ７を生成し、生成した入力信号ＲＦｉｎ７を伝送線路６１へ供給するとともに、第３レベルを示すスイッチ切替信号Ｓｃ２を電力増幅回路１５へ出力する。この場合、入力信号ＲＦｉｎ７は、入力信号ＲＦｉｎ３である。

また、ＲＦ信号生成回路２５は、例えば、移動体通信機がｎ７７信号を用いて通信を行う場合、以下の処理を行う。すなわち、ＲＦ信号生成回路２５は、制御信号に基づき入力信号ＲＦｉｎ７を生成し、生成した入力信号ＲＦｉｎ７を伝送線路６１へ供給するとともに、第４レベルを示すスイッチ切替信号Ｓｃ２を電力増幅回路１５へ出力する。この場合、入力信号ＲＦｉｎ７は、入力信号ＲＦｉｎ４である。

第５実施形態に係る電力増幅回路について説明する。図１１は、本発明の第５実施形態に係る電力増幅回路の回路図である。第５実施形態に係る電力増幅回路１５は、図３に示す電力増幅回路１１と比べて、伝送線路４４（第４の配線）及び４６と、スイッチ３０２（第１のスイッチ部）と、バンドパスフィルタ７７、７８（第２のフィルタ）及び７９（第３のフィルタ）と、をさらに備える。伝送線路４１は、伝送線路４１ａ及び４１ｂを含む。伝送線路４２は、伝送線路４２ａ及び４２ｂを含む。伝送線路４６は、伝送線路４６ａ及び４６ｂを含む。

ＲＦ信号入力端子３１は、伝送線路６１と伝送線路４４とに接続され、入力信号ＲＦｉｎ７が供給される。スイッチ３０２は、伝送線路４４を、伝送線路４１、伝送線路４２及び伝送線路４６のいずれか１つに接続可能に構成される。具体的には、スイッチ３０２は、単極３投（SP3T）型のスイッチであり、例えばＦＥＴにより実現される。

スイッチ３０２は、伝送線路４４を通じてＲＦ信号入力端子３１に接続された第１端と、伝送線路４１ａに接続された第２端と、伝送線路４２ａに接続された第３端と、伝送線路４６ａに接続された第４端と、を有する。

スイッチ３０２は、第１レベルを示すスイッチ切替信号Ｓｃ２をＲＦ信号生成回路２５から受けると、自己の第１端及び第２端を電気的に接続する。このとき、伝送線路４１ａには、伝送線路６１、ＲＦ信号入力端子３１、伝送線路４４及びスイッチ３０２を通じて入力信号ＲＦｉｎ１が供給される。

スイッチ３０２は、第３レベルを示すスイッチ切替信号Ｓｃ２をＲＦ信号生成回路２５から受けると、自己の第１端及び第３端を電気的に接続する。このとき、伝送線路４２ａには、伝送線路６１、ＲＦ信号入力端子３１、伝送線路４４及びスイッチ３０２を通じて入力信号ＲＦｉｎ３が供給される。

スイッチ３０２は、第４レベルを示すスイッチ切替信号Ｓｃ２をＲＦ信号生成回路２５から受けると、自己の第１端及び第４端を電気的に接続する。このとき、伝送線路４６ａには、伝送線路６１、ＲＦ信号入力端子３１、伝送線路４４及びスイッチ３０２を通じて入力信号ＲＦｉｎ４が供給される。

バンドパスフィルタ７９は、伝送線路４１ａに接続された第１端と、伝送線路４１ｂを通じて増幅器１０１の入力端子１０１ａに接続された第２端と、を有する。バンドパスフィルタ７８は、伝送線路４２ａに接続された第１端と、伝送線路４２ｂを通じて増幅器１０２の入力端子１０２ａに接続された第２端と、を有する。バンドパスフィルタ７７は、伝送線路４６ａに接続された第１端と、伝送線路４６ｂを通じて、伝送線路４６ｂに設けられたノード６０１に接続された第２端と、を有する。

なお、本実施形態に係る電力増幅回路１５では、スイッチ３０２は、自己の第１端と第２端とを電気的に接続する状態、自己の第１端と第３端とを電気的に接続する状態、及び自己の第１端と第４端とを電気的に接続する状態のいずれか１つをとる構成について説明したが、スイッチ３０２は、自己の第１端と、自己の第２端、第３端及び第４端のいずれとも電気的に接続しない状態もとる構成であってもよい。当該状態では、伝送線路４４は、伝送線路４１ａ、伝送線路４２ａ及び伝送線路４６ａのいずれとも電気的に絶縁される。

また、本実施形態に係る電力増幅回路１５は、バンドパスフィルタ７７、７８及び７９を備える構成について説明したが、電力増幅回路１５は、バンドパスフィルタ７７、７８及び７９のうちの、いずれか１つまたは２つを備える構成であってもよい。また、電力増幅回路１５は、バンドパスフィルタ７７、７８及び７９を備えない構成であってもよい。

［第６実施形態］
第６実施形態に係る送信装置について説明する。図１２は、本発明の第６実施形態に係る送信装置の構成を示す図である。第６実施形態に係る送信装置６は、図１２に示されるように、電力増幅回路１１及びＲＦ信号生成回路２１の代わりに、電力増幅回路１６及びＲＦ信号生成回路２６を備える点で第１実施形態に係る送信装置１と異なる。

ＲＦ信号生成回路２６は、例えば、移動体通信機の制御部から受ける制御信号に基づき送信信号を変調し、無線送信を行うための入力信号ＲＦｉｎ１（ｎ７９信号）及びＲＦｉｎ８の少なくとも一方を生成する。ここで、入力信号ＲＦｉｎ８は、入力信号ＲＦｉｎ３（ｎ７８信号）及び入力信号ＲＦｉｎ４（ｎ７７信号）のいずれか一方である。

つまり、ＲＦ信号生成回路２６は、入力信号ＲＦｉｎ１及びＲＦｉｎ８を同時に生成することもあるし、入力信号ＲＦｉｎ１及びＲＦｉｎ８を別個に生成することもある。また、ＲＦ信号生成回路２６は、入力信号ＲＦｉｎ８については、入力信号ＲＦｉｎ３及びＲＦｉｎ４を別個に生成し、入力信号ＲＦｉｎ３及びＲＦｉｎ４を同時に生成しない。

ＲＦ信号生成回路２６は、例えば、移動体通信機がｎ７９信号を用いて通信を行う場合、以下の処理を行う。すなわち、ＲＦ信号生成回路２６は、制御信号に基づき入力信号ＲＦｉｎ１を生成し、生成した入力信号ＲＦｉｎ１を伝送線路６１へ供給するとともに、第１レベルを示すスイッチ切替信号Ｓｃ３を電力増幅回路１６へ出力する。一方、ＲＦ信号生成回路２６は、例えば、移動体通信機がｎ７９信号を用いて通信を行わない場合、入力信号ＲＦｉｎ１を生成しないが、第５レベルを示すスイッチ切替信号Ｓｃ３を電力増幅回路１６へ出力する。

また、ＲＦ信号生成回路２６は、例えば、移動体通信機がｎ７８信号を用いて通信を行う場合、以下の処理を行う。すなわち、ＲＦ信号生成回路２６は、制御信号に基づき入力信号ＲＦｉｎ８を生成し、生成した入力信号ＲＦｉｎ８を伝送線路６２へ供給するとともに、第３レベルを示すスイッチ切替信号Ｓｃ３を電力増幅回路１６へ出力する。この場合、入力信号ＲＦｉｎ８は、入力信号ＲＦｉｎ３（ｎ７８信号）である。

また、ＲＦ信号生成回路２６は、例えば、移動体通信機がｎ７７信号を用いて通信を行う場合、以下の処理を行う。すなわち、ＲＦ信号生成回路２６は、制御信号に基づき入力信号ＲＦｉｎ８を生成し、生成した入力信号ＲＦｉｎ８を伝送線路６２へ供給するとともに、第４レベルを示すスイッチ切替信号Ｓｃ３を電力増幅回路１６へ出力する。この場合、入力信号ＲＦｉｎ８は、入力信号ＲＦｉｎ４（ｎ７７信号）である。

第６実施形態に係る電力増幅回路について説明する。図１３は、本発明の第６実施形態に係る電力増幅回路の回路図である。第６実施形態に係る電力増幅回路１６は、図3に示す電力増幅回路１１と比べて、伝送線路４５（第５の配線）、４６（第６の配線）及び４７（第７の配線）と、スイッチ３０３（第２のスイッチ部）と、バンドパスフィルタ７７（第１のフィルタ）、７８（第２のフィルタ）及び７９（第３のフィルタ）と、をさらに備える。伝送線路４１は、伝送線路４１ａ及び４１ｂを含む。伝送線路４２は、伝送線路４２ａ及び４２ｂを含む。伝送線路４６は、伝送線路４６ａ及び４６ｂを含む。

ＲＦ信号入力端子３１は、伝送線路６１と伝送線路４７とに接続され、入力信号ＲＦｉｎ１が供給される。ＲＦ信号入力端子３２は、伝送線路６２と伝送線路４５とに接続され、入力信号ＲＦｉｎ８が供給される。

スイッチ３０３は、伝送線路４５を、伝送線路４２及び伝送線路４６のいずれか一方に接続可能に構成され、かつ伝送線路４７と伝送線路４１との導通及び非導通を切り替え可能に構成される。具体的には、スイッチ３０３は、２極３投（DP3T）型のスイッチであり、例えばＦＥＴにより実現される。

スイッチ３０３は、伝送線路４７を通じてＲＦ信号入力端子３１に接続された第１端と、伝送線路４１ａに接続された第２端と、伝送線路４２ａに接続された第３端と、伝送線路４６ａに接続された第４端と、伝送線路４５を通じてＲＦ信号入力端子３２に接続された第５端と、を有する。

スイッチ３０３は、第１レベルを示すスイッチ切替信号Ｓｃ３をＲＦ信号生成回路２６から受けると、自己の第１端及び第２端を電気的に接続する。このとき、伝送線路４１ａには、伝送線路６１、ＲＦ信号入力端子３１、伝送線路４７及びスイッチ３０３を通じて入力信号ＲＦｉｎ１（ｎ７９信号）が供給される。一方、スイッチ３０３は、第５レベルを示すスイッチ切替信号Ｓｃ３をＲＦ信号生成回路２６から受けると、自己の第１端及び第２端を電気的に絶縁する。

スイッチ３０３は、第３レベルを示すスイッチ切替信号Ｓｃ３をＲＦ信号生成回路２６から受けると、自己の第５端及び第３端を電気的に接続する。このとき、伝送線路４２ａには、伝送線路６２、ＲＦ信号入力端子３２、伝送線路４５及びスイッチ３０３を通じて入力信号ＲＦｉｎ８すなわち入力信号ＲＦｉｎ３（ｎ７８信号）が供給される。

スイッチ３０３は、第４レベルを示すスイッチ切替信号Ｓｃ３をＲＦ信号生成回路２６から受けると、自己の第５端及び第４端を電気的に接続する。このとき、伝送線路４６ａには、伝送線路６２、ＲＦ信号入力端子３２、伝送線路４５及びスイッチ３０３を通じて入力信号ＲＦｉｎ８すなわち入力信号ＲＦｉｎ４（ｎ７７信号）が供給される。

バンドパスフィルタ７９は、伝送線路４１ａに接続された第１端と、伝送線路４１ｂを通じて増幅器１０１の入力端子１０１ａに接続された第２端と、を有する。バンドパスフィルタ７８は、伝送線路４２ａに接続された第１端と、伝送線路４２ｂを通じて増幅器１０２の入力端子１０２ａに接続された第２端と、を有する。バンドパスフィルタ７７は、スイッチ３０３の第４端と伝送線路４２ｂに設けられたノード６０１とを接続する伝送線路４６に設けられる。詳細には、バンドパスフィルタ７７は、伝送線路４６ａに接続された第１端と、伝送線路４６ｂを通じてノード６０１に接続された第２端と、を有する。

なお、本実施形態に係る電力増幅回路１６では、スイッチ３０３は、自己の第５端と第３端とを電気的に接続する状態、及び自己の第５端と第４端とを電気的に接続する状態のいずれか一方をとる構成について説明したが、スイッチ３０３は、自己の第５端と、自己の第３端及び第４端のいずれとも電気的に接続しない状態もとる構成であってもよい。この状態では、伝送線路４５は、伝送線路４２ａ及び伝送線路４６ａのいずれとも電気的に絶縁される。

また、本実施形態に係る電力増幅回路１６は、バンドパスフィルタ７７、７８及び７９を備える構成について説明したが、電力増幅回路１６は、バンドパスフィルタ７７、７８及び７９のうちの、いずれか１つまたは２つを備える構成であってもよい。また、電力増幅回路１６は、バンドパスフィルタ７７、７８及び７９を備えない構成であってもよい。

［第７実施形態］
第７実施形態に係る送信装置について説明する。図１４は、本発明の第７実施形態に係る送信装置の構成を示す図である。第７実施形態に係る送信装置７は、図１４に示されるように、電力増幅回路１４の代わりに、電力増幅回路１７を備える点で第４実施形態に係る送信装置４（図９参照）と異なる。

図１５は、本発明の第７実施形態に係る電力増幅回路の構成を示す図である。図１５に示されるように、電力増幅回路１７は、増幅回路群１８と、終端回路４０１と、整合回路５０１と、伝送線路６５（第８の配線）と、を備える。伝送線路６５は、伝送線路６５ａ及び６５ｂを含む。

増幅回路群１８は、電力増幅回路１４（図１０参照）と同様の回路構成を有する。終端回路４０１及び整合回路５０１は、増幅回路群１８と伝送線路６４（後段の回路）とを接続する伝送線路６５に設けられる。詳細には、伝送線路６５ａは、増幅回路群１８におけるＲＦ信号出力端子３９と終端回路４０１とを接続する。伝送線路６５ｂは、終端回路４０１と整合回路５０１とを接続する。伝送線路６４は、整合回路５０１とアンテナ２０（後段の回路）とを接続する。

第７実施形態に係る終端回路について説明する。図１６は、本発明の第７実施形態に係る終端回路及び整合回路の回路図である。第７実施形態に係る終端回路４０１は、キャパシタ４０２及び４０３と、インダクタ４０４と、スイッチ４０５（第４のスイッチ部）と、を含む。

終端回路４０１におけるスイッチ４０５は、伝送線路６５ａを通じて増幅回路群１８におけるＲＦ信号出力端子３９に接続された第１端と、第２端と、を有する。キャパシタ４０３は、スイッチ４０５の第２端に接続された第１端と、第２端と、を有する。キャパシタ４０２は、スイッチ４０５の第１端に接続された第１端と、第２端と、を有する。インダクタ４０４は、キャパシタ４０２の第２端及びキャパシタ４０３の第２端に接続された第１端と、接地された第２端と、を有する。

スイッチ４０５は、入力信号ＲＦｉｎ１に基づく出力信号ＲＦｏｕｔ１の高調波を減衰させる高周波減衰状態と、入力信号ＲＦｉｎ２に基づく出力信号ＲＦｏｕｔ１の高調波を減衰させる低周波減衰状態とを切り替える。具体的には、スイッチ４０５は、単極単投（SPST）型のスイッチであり、例えばＦＥＴにより実現される。

スイッチ４０５は、第１レベルを示すスイッチ切替信号Ｓｃ１をＲＦ信号生成回路２４から受けると、自己の第１端及び第２端を電気的に絶縁し、終端回路４０１を高周波減衰状態に遷移させる。このとき、終端回路４０１では、キャパシタ４０２及びインダクタ４０４によりＬＣ直列回路が形成される。このＬＣ直列回路は、例えば、入力信号ＲＦｉｎ１が増幅された出力信号ＲＦｏｕｔ１の高調波の周波数に応じた共振周波数を有する。これにより、当該高調波をグランドにバイパスさせることができるので、当該高調波を抑制した出力信号ＲＦｏｕｔ２を生成し、アンテナ２０へ出力することができる。

スイッチ４０５は、第２レベルを示すスイッチ切替信号Ｓｃ１をＲＦ信号生成回路２４から受けると、自己の第１端及び第２端を電気的に接続し、終端回路４０１を低周波減衰状態に遷移させる。このとき、終端回路４０１では、キャパシタ４０２及び４０３ならびにインダクタ４０４によりＬＣ直列回路が形成される。このＬＣ直列回路は、例えば、高周波減衰状態における共振周波数より小さい共振周波数を有する。これにより、入力信号ＲＦｉｎ２が増幅された出力信号ＲＦｏｕｔ１の高調波をグランドにバイパスさせることができるので、当該高調波を抑制した出力信号ＲＦｏｕｔ２を生成し、アンテナ２０へ出力することができる。

なお、終端回路４０１では、キャパシタ４０２及び４０３の代わりに、２つインダクタがそれぞれ設けられ、インダクタ４０４の代わりに、容量を設けられてもよい。

第７実施形態に係る整合回路について説明する。第７実施形態に係る整合回路５０１は、インダクタ５０２と、キャパシタ５０３及び５０４と、スイッチ５０５（第３のスイッチ部）と、を含む。

伝送線路６４は、例えば、同軸ケーブルまたはマイクロストリップラインであり、特性インピーダンスを有する。アンテナ２０は、例えば、入力インピーダンスを有する。本実施形態では、伝送線路６４及びアンテナ２０は、出力信号の基本波について、整合回路５０１によるインピーダンスの整合対象となる後段の回路の一具体例である。

整合回路５０１におけるインダクタ５０２は、伝送線路６５ｂを通じて伝送線路６５ａ及びスイッチ４０５の第１端に接続された第１端と、第２端と、を有する。スイッチ５０５は、インダクタ５０２の第２端に接続された第１端と、第２端と、を有する。キャパシタ５０４は、スイッチ５０５の第２端に接続された第１端と、接地された第２端と、を有する。キャパシタ５０３は、スイッチ５０５の第１端に接続された第１端と、キャパシタ５０４の第２端に接続された第２端と、を有する。

スイッチ５０５は、入力信号ＲＦｉｎ１に基づく出力信号ＲＦｏｕｔ１について、電力増幅回路１４における増幅器１０３と、伝送線路６４及びアンテナ２０との間のインピーダンスを整合する高周波整合状態と、入力信号ＲＦｉｎ２に基づく出力信号ＲＦｏｕｔ１について当該インピーダンスを整合する低周波整合状態とを切り替える。具体的には、スイッチ５０５は、単極単投（SPST）型のスイッチであり、例えばＦＥＴにより実現される。

スイッチ５０５は、第１レベルを示すスイッチ切替信号Ｓｃ１をＲＦ信号生成回路２４から受けると、自己の第１端及び第２端を電気的に絶縁し、整合回路５０１を高周波整合状態に遷移させる。このとき、整合回路５０１では、インダクタ５０２及びキャパシタ５０３によりローパスフィルタが形成される。このローパスフィルタは、例えば、入力信号ＲＦｉｎ１が増幅された出力信号ＲＦｏｕｔ１の周波数に応じた遮断周波数を有し、入力信号ＲＦｉｎ１に基づく出力信号ＲＦｏｕｔ１について、増幅器１０３と、伝送線路６４及びアンテナ２０との間のインピーダンスを整合する。

スイッチ５０５は、第２レベルを示すスイッチ切替信号Ｓｃ１をＲＦ信号生成回路２４から受けると、自己の第１端及び第２端を電気的に接続し、整合回路５０１を低周波整合状態に遷移させる。このとき、整合回路５０１では、インダクタ５０２ならびにキャパシタ５０３及び５０４のローパスフィルタが形成される。このローパスフィルタは、例えば、高周波整合状態における遮断周波数より小さい遮断周波数を有し、入力信号ＲＦｉｎ２に基づく出力信号ＲＦｏｕｔ１について、増幅器１０３と、伝送線路６４及びアンテナ２０との間のインピーダンスを整合する。

なお、整合回路５０１では、キャパシタ５０３及び５０４の代わりに、２つインダクタがそれぞれ設けられ、インダクタ５０２の代わりに、容量を設けられてもよい。

また、本実施形態に係る送信装置７は、終端回路４０１及び整合回路５０１を備える構成について説明したが、送信装置７は、終端回路４０１及び整合回路５０１のいずれか一方を備える構成であってもよい。

また、本発明の各実施形態に係る電力増幅回路は、第２の増幅回路として、直列に接続された増幅器１０２及び増幅器１０３を備える構成について説明したが、電力増幅回路は、第２の増幅回路として、増幅器１０２及び増幅器１０３のいずれか一方を備える構成であってもよいし、直列に接続された３つ以上の増幅器を備える構成であってもよい。なお、電力増幅回路が、直列に接続された２つ以上の増幅器を含む第２の増幅回路を備える構成により、電力増幅回路において十分なゲインを確保することができる。

また、本発明の各実施形態に係る電力増幅回路は、第２の信号の第２の周波数帯が第３の信号の第３の周波数帯に含まれる構成について説明したが、第２の周波数帯と第３の周波数帯とが互いに一部が重なる構成であってもよいし、第２の周波数帯と第３の周波数帯とが互いに重ならない構成であってもよい。

［課題］
図１７は、参考例に係る電力増幅回路における入力信号の周波数に対する出力電力及びゲインの変化の一例を示す図である。なお、図１７において、横軸は単位を「ＧＨｚ」とする周波数を示し、左側の縦軸は単位を「ｄＢｍ」とする出力電力を示し、右側の縦軸は単位を「ｄＢ」とするゲインを示す。

図１７に示すように、参考例に係る電力増幅回路は、パワー段の増幅器を備える。パワー段の増幅器に５ＧＨｚの入力信号を供給した場合におけるゲインは、当該増幅器に３．３ＧＨｚの入力信号を供給した場合におけるゲインと比べて、略３．６ｄＢ低下する。

また、パワー段の増幅器に５ＧＨｚの入力信号を供給した場合における当該増幅器の出力電力は、当該増幅器に３．３ＧＨｚの入力信号を供給した場合における当該増幅器の出力電力と比べて、略０．７ｄＢｍ低下する。

つまり、参考例に係る電力増幅回路によってｎ７７信号、ｎ７８信号及びｎ７９信号を増幅する場合、参考例に係る電力増幅回路では、高周波側でゲインが小さくなるので、ｎ７９信号の増幅を十分に行うことができないため、好ましくない。高周波におけるゲインの低下を抑制する電力増幅回路が求められる。

以上、本発明の例示的な実施形態について説明した。電力増幅回路１１は、入力信号ＲＦｉｎ１が供給される伝送線路４１と、入力信号ＲＦｉｎ２が供給される伝送線路４２と、伝送線路４１を通じて供給される第１の信号を増幅して、増幅信号ＲＦ４を伝送線路４２に供給する増幅器１０１と、伝送線路４２を通じて供給される信号を増幅して、出力信号ＲＦｏｕｔ１を出力する増幅器１０２及び１０３と、を備える。ここで、入力信号ＲＦｉｎ１の周波数は、入力信号ＲＦｉｎ２の周波数より大きい。

このように、低周波の入力信号ＲＦｉｎ２を増幅器１０２及び１０３によって増幅し、高周波の入力信号ＲＦｉｎ１を増幅器１０１、１０２及び１０３によって増幅する構成により、増幅器１０２及び１０３が入力信号ＲＦｉｎ１を増幅するときのゲインの不足を、増幅器１０１による入力信号ＲＦｉｎ１の増幅によって補うことができる。これにより、入力信号ＲＦｉｎ１の高周波側のゲインの低下を抑制することができるので、広い周波数帯域でゲインすなわち増幅率を確保する電力増幅回路１１を実現することができる。また、増幅後の信号の電力に耐えるサイズの大きいスイッチを増幅器１０１と増幅器１０２または１０３との間に設けない構成により、電力増幅回路１１のサイズを小さくすることができる。したがって、周波数の異なる２つの信号が入力される構成において、周波数による増幅率の低下を抑制することができる。

また、電力増幅回路１３は、入力信号ＲＦｉｎ１及びＲＦｉｎ２の少なくとも一方を含む入力信号ＲＦｉｎ５が供給される伝送線路４３と、伝送線路４３を通じて供給される入力信号ＲＦｉｎ５のうちの、入力信号ＲＦｉｎ１を伝送線路４１に供給し、入力信号ＲＦｉｎ２を伝送線路４２に供給する信号分離部２０１と、をさらに備える。

このように、入力信号ＲＦｉｎ５の伝送経路を切り替えるスイッチを設けない構成により、切替用の制御信号を不要にすることができるので、電力増幅回路１３の周辺の回路構成を簡素化することができる。また、入力信号ＲＦｉｎ１及びＲＦｉｎ２が伝送線路４３に同時に供給される場合にも、入力信号ＲＦｉｎ５を入力信号ＲＦｉｎ１及びＲＦｉｎ２に分離する構成により、例えば、移動体通信機において、ＣＡ及びＤＣなどの技術を用いた通信を行う可能にするとともに、入力信号ＲＦｉｎ１とＲＦｉｎ２のゲインを確保することができる。

また、電力増幅回路１４は、入力信号ＲＦｉｎ１及びＲＦｉｎ２のいずれか一方を含む入力信号ＲＦｉｎ６が供給される伝送線路４４と、伝送線路４４を、伝送線路４１及び４２のいずれか一方に接続可能に構成されたスイッチ３０１と、をさらに備える。

このように、増幅器１０１及び１０２の前段にスイッチ３０１を設け、増幅前の電力の小さい入力信号ＲＦｉｎ６の伝送経路を切り替える構成により、入力信号ＲＦｉｎ６の伝送先の切り替えを可能にするとともに、スイッチ３０１のサイズを小さくすることができる。これにより、スイッチ３０１のサイズに基づく寄生容量を小さくすることができるので、電力増幅回路１４における各増幅器の増幅率が下がることを抑制し、電力増幅回路１４におけるロスを低減することができる。

また、電力増幅回路１５は、入力信号ＲＦｉｎ１、ＲＦｉｎ３及びＲＦｉｎ４のいずれか１つを含む入力信号ＲＦｉｎ７が供給される伝送線路４４と、伝送線路４４を、伝送線路４１、４２及び４６のいずれか１つに接続可能に構成されたスイッチ３０２と、をさらに備える。

このように、増幅器１０１及び１０２の前段にスイッチ３０２を設け、増幅前の電力の小さい入力信号ＲＦｉｎ７の伝送経路を切り替える構成により、入力信号ＲＦｉｎ７の伝送先の切り替えを可能にするとともに、スイッチ３０２のサイズを小さくすることができる。これにより、スイッチ３０２のサイズに基づく寄生容量を小さくすることができるので、電力増幅回路１５における各増幅器の増幅率が下がることを抑制し、電力増幅回路１５におけるロスを低減することができる。

また、電力増幅回路１６は、入力信号ＲＦｉｎ３及びＲＦｉｎ４のいずれか一方を含む入力信号ＲＦｉｎ８が供給される伝送線路４５と、伝送線路４２ｂに接続される伝送線路４６と、入力信号ＲＦｉｎ１が供給される伝送線路４７と、伝送線路４５を、伝送線路４２及び伝送線路４６のいずれか一方に接続可能に構成され、かつ伝送線路４７と伝送線路４１との導通及び非導通を切り替え可能に構成されたスイッチ３０３と、伝送線路４６に設けられ、ｎ７７バンドから外れる周波数成分を減衰させるバンドパスフィルタ７７と、伝送線路４２に設けられ、ｎ７８バンドから外れる周波数成分を減衰させるバンドパスフィルタ７８と、をさらに備える。

このように、増幅器１０１及び１０２の前段にスイッチ３０３を設け、増幅前の電力の小さい入力信号ＲＦｉｎ８の伝送経路を切り替えるとともに、入力信号ＲＦｉｎ１の導通及び非導通を切り替える構成により、入力信号ＲＦｉｎ８の伝送先の切り替え及び入力信号ＲＦｉｎ１の供給及び非供給の切り替えを可能にするとともに、スイッチ３０３のサイズを小さくすることができる。これにより、スイッチ３０３のサイズに基づく寄生容量を小さくすることができるので、電力増幅回路１６における各増幅器の増幅率が下がることを抑制し、電力増幅回路１６におけるロスを低減することができる。また、伝送線路４６にバンドパスフィルタ７７を設ける構成により、ｎ７７信号からノイズなどの不要な信号を除去することができる。また、伝送線路４２にバンドパスフィルタ７８を設ける構成により、ｎ７８信号からノイズなどの不要な信号を除去することができる。

また、電力増幅回路１２、１５及び１６は、伝送線路４１に設けられ、ｎ７９バンドから外れる周波数成分を減衰させるバンドパスフィルタ７９をさらに備える。

このように、伝送線路４１にバンドパスフィルタ７９を設ける構成により、ｎ７９信号からノイズなどの不要な信号を除去することができる。

また、電力増幅回路１２及び１５は、伝送線路４２に設けられ、ｎ７８バンドから外れる周波数成分を減衰させるバンドパスフィルタ７８をさらに備える。

このように、伝送線路４２にバンドパスフィルタ７８を設ける構成により、ｎ７８信号からノイズなどの不要な信号を除去することができる。

また、電力増幅回路１７は、増幅器１０３と伝送線路６４及びアンテナ２０とを接続する伝送線路６５に設けられる整合回路５０１をさらに備える。整合回路５０１は、入力信号ＲＦｉｎ１に基づく出力信号ＲＦｏｕｔ１について増幅器１０３と伝送線路６４及びアンテナ２０との間のインピーダンスを整合する高周波整合状態と、入力信号ＲＦｉｎ２に基づく出力信号ＲＦｏｕｔ１について当該インピーダンスを整合する低周波整合状態とを切り替えるスイッチ５０５を含む。

このような構成により、広い周波数帯域で増幅器１０３と伝送線路６４及びアンテナ２０との間のインピーダンスを整合することができるので、出力信号ＲＦｏｕｔ１を効率よく伝送線路６４及びアンテナ２０へ伝達することができる。つまり、電力増幅回路１７の増幅率の周波数帯域の広さに適した整合回路５０１を提供することができる。

また、電力増幅回路１７は、増幅器１０３と伝送線路６４及びアンテナ２０とを接続する伝送線路６５に設けられる終端回路４０１をさらに備える。終端回路４０１は、入力信号ＲＦｉｎ１に基づく出力信号ＲＦｏｕｔ１の高調波を減衰させる高周波減衰状態と、入力信号ＲＦｉｎ２に基づく出力信号ＲＦｏｕｔ１の高調波を減衰させる低周波減衰状態とを切り替えるスイッチ４０５を含む。

このような構成により、広い周波数帯域で高調波を減衰させることができるので、質の良い出力信号ＲＦｏｕｔ１を伝送線路６４及びアンテナ２０に伝送することができる。つまり、電力増幅回路１７の増幅率の周波数帯域の広さに適した終端回路４０１を提供することができる。

また、本発明の各実施形態に係る電力増幅回路は、第１の信号の周波数が、第２の信号の周波数より大きい構成について説明したが、第１の信号の周波数が、第２の信号の周波数より小さい構成であってもよい。

なお、以上説明した各実施形態は、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／改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。即ち、各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。例えば、各実施形態が備える各要素及びその配置、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。また、各実施形態は例示であり、異なる実施形態で示した構成の部分的な置換又は組み合わせが可能であることは言うまでもなく、これらも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。

１、２、３、４、５、６、７…送信装置
１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７…電力増幅回路
１８…増幅回路群
２０…アンテナ２０
２１、２２、２３、２４、２５、２６…ＲＦ信号生成回路
３１、３２、３３…ＲＦ信号入力端子
３９…ＲＦ信号出力端子
４１、４２、４３、４４、４５、４６、４７、４８、４９、５０…伝送線路
６１、６２、６２、６４、６５…伝送線路
７７、７８、７９…バンドパスフィルタ
１０１、１０２、１０３…増幅器
２０１…信号分離部
３０１、３０２、３０３…スイッチ
４０１…終端回路
４０２、４０３…キャパシタ
４０４…インダクタ
４０５…スイッチ
５０１…整合回路５０１
５０２…インダクタ
５０３、５０４…キャパシタ
５０５…スイッチ
６０１…ノード

Claims (10)

1. 第１の周波数を有する第１の信号が供給される第１の配線と、
   前記第１の周波数と異なる第２の周波数を有する第２の信号が供給される第２の配線と、
   前記第１の配線を通じて供給される前記第１の信号を増幅して、第１の増幅信号を前記第２の配線に供給する第１の増幅回路と、
   前記第２の配線を通じて供給される信号を増幅して、第２の増幅信号を出力する第２の増幅回路と、を備える、
   電力増幅回路。
2. 請求項１に記載の電力増幅回路であって、
   前記第１の信号及び前記第２の信号の少なくとも一方を含む入力信号が供給される第３の配線と、
   前記第３の配線を通じて供給される前記入力信号のうちの、前記第１の信号を前記第１の配線に供給し、前記第２の信号を前記第２の配線に供給する信号分離部と、をさらに備える、
   電力増幅回路。
3. 請求項１に記載の電力増幅回路であって、
   前記第１の信号及び前記第２の信号のいずれか一方を含む入力信号が供給される第４の配線と、
   前記第４の配線を、前記第１の配線及び前記第２の配線のいずれか一方に接続可能に構成された第１のスイッチ部と、をさらに備える、
   電力増幅回路。
4. 請求項１に記載の電力増幅回路であって、
   前記第１の周波数と異なる第３の周波数を有する第３の信号及び前記第２の信号のいずれか一方を含む入力信号が供給される第５の配線と、
   前記第２の配線に接続される第６の配線と、
   前記第１の信号が供給される第７の配線と、
   前記第５の配線を、前記第２の配線及び前記第６の配線のいずれか一方に接続可能に構成され、かつ前記第７の配線と前記第１の配線との導通及び非導通を切り替え可能に構成された第２のスイッチ部と、
   前記第６の配線に設けられ、前記第３の周波数が含まれる第３の周波数帯から外れる周波数成分を減衰させる第１のフィルタと、
   前記第２の配線に設けられ、前記第２の周波数が含まれる第２の周波数帯から外れる周波数成分を減衰させる第２のフィルタと、をさらに備える、
   電力増幅回路。
5. 請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の電力増幅回路であって、
   前記第１の配線に設けられ、前記第１の周波数が含まれる第１の周波数帯から外れる周波数成分を減衰させる第３のフィルタをさらに備える、
   電力増幅回路。
6. 請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の電力増幅回路であって、
   前記第２の配線に設けられ、前記第２の周波数が含まれる第２の周波数帯から外れる周波数成分を減衰させる第２のフィルタをさらに備える、
   電力増幅回路。
7. 請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の電力増幅回路であって、
   前記第２の増幅回路と後段の回路とを接続する第８の配線に設けられる整合回路をさらに備え、
   前記整合回路は、前記第１の信号に基づく前記第２の増幅信号について前記第２の増幅回路と前記後段の回路との間のインピーダンスを整合する状態と、前記第２の信号に基づく前記第２の増幅信号について前記インピーダンスを整合する状態とを切り替える第３のスイッチ部を含む、
   電力増幅回路。
8. 請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の電力増幅回路であって、
   前記第２の増幅回路と後段の回路とを接続する第８の配線に設けられる終端回路をさらに備え、
   前記終端回路は、前記第１の信号に基づく前記第２の増幅信号の高調波を減衰させる状態と、前記第２の信号に基づく前記第２の増幅信号の高調波を減衰させる状態とを切り替える第４のスイッチ部を含む、
   電力増幅回路。
9. 請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の電力増幅回路であって、
   前記第１の周波数は、前記第２の周波数より大きい、
   電力増幅回路。
10. 請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の電力増幅回路であって、
    前記第２の増幅回路は、直列に接続された複数の増幅器を含む、
    電力増幅回路。

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