JP3387508B2 - 無線送信増幅装置 - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
技術分野
この発明は例えば、送信出力を大幅に制御する必要が
ある移動通信システムに適用させる無線送信増幅装置に
関する。
ある移動通信システムに適用させる無線送信増幅装置に
関する。
従来の技術
例えばCDMA方式を使用する移動通信システムにおいて
は、基地局は、各移動局に対し送信出力を制御する信号
を送り、移動局と基地局との距離に関わらず、どの移動
局からの送信波の受信レベルもほぼ一定となるように送
信出力を制御することにより、異なる拡散符号で割り当
てられたチャネル間の受信レベル差に起因する干渉を低
減している。
は、基地局は、各移動局に対し送信出力を制御する信号
を送り、移動局と基地局との距離に関わらず、どの移動
局からの送信波の受信レベルもほぼ一定となるように送
信出力を制御することにより、異なる拡散符号で割り当
てられたチャネル間の受信レベル差に起因する干渉を低
減している。
図1Aに移動局の無線送信装置の一部を構成する従来の
無線送信増幅装置を示す。無線送信増幅装置は可変利得
制御増幅器（GCA）11、前段増幅器12、終段増幅器13を
有している。入力端子10よりの入力信号はGCA11で増幅
され、この出力が前段増幅器12で増幅され、更に利得が
前段増幅器12よりも大きい終段増幅器13で増幅されて出
力端子14へ供給される。移動局は、その種類によって異
なるが、例えば最大定格送信電力が0.3Wで、通常は例え
ば数10mW程度で送信を行う。基地局から送信出力増加制
御信号が受信される毎に、移動局はGCA11を制御して予
め決めた利得（dB）だけ送信出力電力を増加させ、送信
出力減少制御信号が受信される毎に、GCA11を制御して
予め決めた利得（dB）だけ送信出力電力を低下させる。
無線送信増幅装置を示す。無線送信増幅装置は可変利得
制御増幅器（GCA）11、前段増幅器12、終段増幅器13を
有している。入力端子10よりの入力信号はGCA11で増幅
され、この出力が前段増幅器12で増幅され、更に利得が
前段増幅器12よりも大きい終段増幅器13で増幅されて出
力端子14へ供給される。移動局は、その種類によって異
なるが、例えば最大定格送信電力が0.3Wで、通常は例え
ば数10mW程度で送信を行う。基地局から送信出力増加制
御信号が受信される毎に、移動局はGCA11を制御して予
め決めた利得（dB）だけ送信出力電力を増加させ、送信
出力減少制御信号が受信される毎に、GCA11を制御して
予め決めた利得（dB）だけ送信出力電力を低下させる。
図1Bは、このような無線送信増幅装置において、送信
出力増加制御信号を繰り返し受信することによる送信出
力制御量の増加と、無線送信増幅装置の動作効率の変化
の例を示す。図1Bに示すように従来の無線送信増幅装置
は、送信電力が最大の時に最大の効率が得られるように
設計されていた。そのため、送信電力が低い場合は、効
率が可成り低下し、無駄に電力を消費していた。これ
は、携帯電話のように、特に電池を電力源として使用す
る移動局の場合、好ましくない。
出力増加制御信号を繰り返し受信することによる送信出
力制御量の増加と、無線送信増幅装置の動作効率の変化
の例を示す。図1Bに示すように従来の無線送信増幅装置
は、送信電力が最大の時に最大の効率が得られるように
設計されていた。そのため、送信電力が低い場合は、効
率が可成り低下し、無駄に電力を消費していた。これ
は、携帯電話のように、特に電池を電力源として使用す
る移動局の場合、好ましくない。
この発明の目的は、定格よりも小さい送信電力での動
作時においても効率の高い無線送信増幅装置を提供する
ことである。
作時においても効率の高い無線送信増幅装置を提供する
ことである。
発明の開示
この発明の第１の観点によれば、入力端子に与えられ
た信号を増幅して出力端子に出力する無線送信増幅装置
は、 上記入力端子と上記出力端子間に設けられ、それぞれ
が電源端子を有する複数の増幅器と、 上記複数の増幅器に電力を供給するための電源手段
と、 上記電源手段と上記複数の増幅器の電源端子との間を
選択的に接続し、電力を供給する電源スイッチ手段と、 上記複数の増幅器に対する縦続接続を切り替え、選択
した増幅器の出力を上記出力端子に接続する経路選択ス
イッチ手段と、 送信出力レベルに対応する送信出力制御量に応じて上
記電源スイッチ手段による接続と、上記経路選択スイッ
チ手段による接続状態を指定するスイッチ制御信号を生
成し、それぞれ上記電源スイッチ手段及び上記経路選択
スイッチ手段に与える制御信号発生手段、 とを含むように構成される。
た信号を増幅して出力端子に出力する無線送信増幅装置
は、 上記入力端子と上記出力端子間に設けられ、それぞれ
が電源端子を有する複数の増幅器と、 上記複数の増幅器に電力を供給するための電源手段
と、 上記電源手段と上記複数の増幅器の電源端子との間を
選択的に接続し、電力を供給する電源スイッチ手段と、 上記複数の増幅器に対する縦続接続を切り替え、選択
した増幅器の出力を上記出力端子に接続する経路選択ス
イッチ手段と、 送信出力レベルに対応する送信出力制御量に応じて上
記電源スイッチ手段による接続と、上記経路選択スイッ
チ手段による接続状態を指定するスイッチ制御信号を生
成し、それぞれ上記電源スイッチ手段及び上記経路選択
スイッチ手段に与える制御信号発生手段、 とを含むように構成される。
上記第１の観点による無線送信増幅装置において、更
に上記電源手段から第１及び第２バイアス電圧をバイア
ス選択スイッチ手段により選択的に上記複数の増幅器の
各入力側に供給するように構成してもよい。
に上記電源手段から第１及び第２バイアス電圧をバイア
ス選択スイッチ手段により選択的に上記複数の増幅器の
各入力側に供給するように構成してもよい。
この発明の第２の観点によれば、入力端子に与えられ
た信号を増幅して出力端子に出力する無線送信増幅装置
は、 上記入力端子と上記出力端子間に縦続接続して設けら
れ、それぞれが電源端子を有する複数の増幅器と、 異なる少なくとも第１及び第２のバイアス電圧を出力
する電源手段と、 上記第１及び第２のバイアス電圧のいずれかを選択的
に上記複数の増幅器の入力側にそれぞれ与え、それによ
りそれぞれの上記増幅器の動作点を選択的に設定するバ
イアス選択スイッチ手段と、 送信出力レベルに対応し、上記バイアス選択スイッチ
手段の選択を制御するバイアス選択制御信号を発生する
制御信号発生手段、 とを含むように構成される。
た信号を増幅して出力端子に出力する無線送信増幅装置
は、 上記入力端子と上記出力端子間に縦続接続して設けら
れ、それぞれが電源端子を有する複数の増幅器と、 異なる少なくとも第１及び第２のバイアス電圧を出力
する電源手段と、 上記第１及び第２のバイアス電圧のいずれかを選択的
に上記複数の増幅器の入力側にそれぞれ与え、それによ
りそれぞれの上記増幅器の動作点を選択的に設定するバ
イアス選択スイッチ手段と、 送信出力レベルに対応し、上記バイアス選択スイッチ
手段の選択を制御するバイアス選択制御信号を発生する
制御信号発生手段、 とを含むように構成される。
図面の簡単な説明
図1Aは従来の無線送信装置における無線送信増幅装置
を示す図。
を示す図。
図1Bはその送信出力制御量に対する増幅装置の動作効
率を示す図。
率を示す図。
図2Aはこの発明による無線送信増幅装置の第１実施例
における３つの増幅器とそれらの接続を切り換えのため
のスイッチの接続図。
における３つの増幅器とそれらの接続を切り換えのため
のスイッチの接続図。
図2Bは図2Aにおける信号経路を簡略化して示す図。
図3Aは送信出力制御量に対する送信出力の一般的関係
を示す概念図。
を示す概念図。
図3Bは図2Aに示したこの発明の第１実施例における３
つの増幅器に対する接続切り換えを行った場合の送信出
力制御量に対する経路点ＢとＤ間の利得変化を示すクラ
フ。
つの増幅器に対する接続切り換えを行った場合の送信出
力制御量に対する経路点ＢとＤ間の利得変化を示すクラ
フ。
図3Cは第１実施例におけるスイッチ切り換えを行った
場合の利得制御増幅器11の利得変化を示すグラフ。
場合の利得制御増幅器11の利得変化を示すグラフ。
図3Dは第１実施例におけるスイッチ切り換えを行った
場合の送信出力制御量に対する効率の変化を示すグラ
フ。
場合の送信出力制御量に対する効率の変化を示すグラ
フ。
図４はこの発明による無線送信増幅装置の第１実施例
を示す図。
を示す図。
図５は図４中のメモリよりなる制御信号発生決25のメ
モリ内容の例を示す図。
モリ内容の例を示す図。
図6Aは増幅器12又は13をFETで構成した場合の一例を
示す接続図。
示す接続図。
図6Bは図6AにおけるFET増幅器のゲートバイアス制御
による消費電流の削減方法を説明するためのドレイン電
流対ドレイン・ソース間電圧特性と負荷曲線を示す図。
による消費電流の削減方法を説明するためのドレイン電
流対ドレイン・ソース間電圧特性と負荷曲線を示す図。
図７はこの発明による第２の実施例を示すブロック
図。
図。
図8Aは図７における送信出力制御量に対する送信出力
の関係を示す図。
の関係を示す図。
図8Bは図７における送信出力制御量の３つの領域にお
ける増幅器12、13に対するゲートバイアス電圧の例を示
す図。
ける増幅器12、13に対するゲートバイアス電圧の例を示
す図。
図8Cは図8Bの制御による動作効率の概念図。
図９はこの発明による無線送信増幅装置の第３実施例
を示すブロック図。
を示すブロック図。
図10Aは図９における増幅器12、13に対するバイアス
電圧の制御を示す図。
電圧の制御を示す図。
図10Bは送信出力制御量に対する効率の例を示す図。
図11は増幅部の歪補償の構成例を示す図。
図12はその歪補償の様子を示す図。
図13は歪補償及び低消費電力送信としたこの発明の実
施例を示すブロック図。
施例を示すブロック図。
発明を実施するための最良の形態
図2Aにこの発明による無線送信増幅装置の第１実施例
における増幅器11、12、13と、これらを切り換え接続す
るスイッチ15、16、18、19、21、22を示し、図1Aと対応
する部分に同一符号を付けてある。利得制御増幅器11の
出力端11ouと前段増幅器12の入力端12inとの間に直列に
スイッチ15が挿入され、前段増幅器12の出力端12ouと終
段増幅器13の入力端13inとの間にスイッチ16が直列に接
続される。また増幅器11,12,13の各出力端11ou,12ou,13
ouの１つを選択スイッチ手段により選択して出力端子14
に接続することができるようにされる。このため実施例
ではスイッチ15は切替スイッチとされ、その可動接点が
出力端11ouに接続され、一方の固定接点15aが入力端12
inに接続され、他方の固定接点15bはスイッチ18を通じ
て切替スイッチ19の一方の固定接点19aに接続され、切
替スイッチ19の可動接点は出力端子14に接続され、他方
の固定接点19bは出力端13ouに接続される。更に出力端1
2ouがスイッチ21を介して固定接点19aに接続される。
における増幅器11、12、13と、これらを切り換え接続す
るスイッチ15、16、18、19、21、22を示し、図1Aと対応
する部分に同一符号を付けてある。利得制御増幅器11の
出力端11ouと前段増幅器12の入力端12inとの間に直列に
スイッチ15が挿入され、前段増幅器12の出力端12ouと終
段増幅器13の入力端13inとの間にスイッチ16が直列に接
続される。また増幅器11,12,13の各出力端11ou,12ou,13
ouの１つを選択スイッチ手段により選択して出力端子14
に接続することができるようにされる。このため実施例
ではスイッチ15は切替スイッチとされ、その可動接点が
出力端11ouに接続され、一方の固定接点15aが入力端12
inに接続され、他方の固定接点15bはスイッチ18を通じ
て切替スイッチ19の一方の固定接点19aに接続され、切
替スイッチ19の可動接点は出力端子14に接続され、他方
の固定接点19bは出力端13ouに接続される。更に出力端1
2ouがスイッチ21を介して固定接点19aに接続される。
切替スイッチ19を固定接点19aに接続した状態で、切
替スイッチ15を固定接点15bに接続し、スイッチ18をオ
ンにすれば出力端11ouが出力端子14に接続され、この状
態からスイッチ15を固定接点15a側に切替え、スイッチ2
1をオンにすれば、出力端12ouが出力端子14に接続さ
れ、更に切替スイッチ19を固定接点19b側とし、かつス
イッチ16をオンにすれば出力端13ouが出力端子14に接続
される。つまりスイッチ15,18,19,21により選択スイッ
チ手段が構成される。
替スイッチ15を固定接点15bに接続し、スイッチ18をオ
ンにすれば出力端11ouが出力端子14に接続され、この状
態からスイッチ15を固定接点15a側に切替え、スイッチ2
1をオンにすれば、出力端12ouが出力端子14に接続さ
れ、更に切替スイッチ19を固定接点19b側とし、かつス
イッチ16をオンにすれば出力端13ouが出力端子14に接続
される。つまりスイッチ15,18,19,21により選択スイッ
チ手段が構成される。
また図2Aの例では利得制御増幅器11の出力端11ouを、
終段増幅器13の入力端13inに接続して前段増幅器12をバ
イパスさせるため、切替スイッチ15の固定接点15bをス
イッチ22を介して終段増幅器13の入力端13inに接続可能
とされている。従って切替スイッチ15を固定接点15b側
とし、スイッチ16をオフとし、スイッチ22をオンにし、
切替スイッチ19を固定接点19b側にすれば、利得制御増
幅器11の出力は前段増幅器12をバイパスして終段増幅器
13に入力されて、これにより増幅されて出力端子14に供
給される。スイッチ15,16,22はバイパススイッチ手段を
構成する。
終段増幅器13の入力端13inに接続して前段増幅器12をバ
イパスさせるため、切替スイッチ15の固定接点15bをス
イッチ22を介して終段増幅器13の入力端13inに接続可能
とされている。従って切替スイッチ15を固定接点15b側
とし、スイッチ16をオフとし、スイッチ22をオンにし、
切替スイッチ19を固定接点19b側にすれば、利得制御増
幅器11の出力は前段増幅器12をバイパスして終段増幅器
13に入力されて、これにより増幅されて出力端子14に供
給される。スイッチ15,16,22はバイパススイッチ手段を
構成する。
つまり、この図2Aに示した増幅装置は、図2Bに示すよ
うに入力端子10をＡ、増幅器11と12との接続点をＢ、増
幅器12と13との接続点をＣ、出力端子14をＤ、前段増幅
器12をバイパスする経路をＢ−Ｅ−Ｆ−Ｃ、終段増幅器
13をバイパスする経路をＣ−Ｆ−Ｇ−Ｄとすると、経路
Ａ−Ｂ−Ｃ−Ｄ、経路Ａ−Ｂ−Ｃ−Ｆ−Ｇ−Ｄ、経路Ａ
−Ｂ−Ｅ−Ｆ−Ｇ−Ｄの何れかをとらせることができ
る。しかしながら、前段増幅器12と終段増幅器13の特性
がそれほど大きな違いがなければ、前端増幅器12をバイ
パスした接続状態の特性と終段増幅器13をバイパスした
接続状態の特性に大きな差異はないので、実用的には前
段増幅器12に対するバイパスを形成しないでもよい。そ
の場合、スイッチ22は設けず、スイッチ18は常時オン、
即ち結線接続と置き換える。従って、増幅器11のみをア
クティブにして使用する状態と、増幅器11と12をアクテ
ィブにして使用する状態と、全増幅器11、12、13をアク
ティブにして使用する状態の３つの状態が選択可能であ
る。逆に、前段増幅器12と終段増幅器13の特性が大きく
異なる場合は、スイッチ18、22を設け、前段増幅器12を
バイパス可能とする。この場合、前述の３つの状態に加
えて、増幅器11と13をアクティブにして使用する状態の
４つの状態が選択可能である。以下の説明では、前者の
３つの状態から選択する場合について説明する。
うに入力端子10をＡ、増幅器11と12との接続点をＢ、増
幅器12と13との接続点をＣ、出力端子14をＤ、前段増幅
器12をバイパスする経路をＢ−Ｅ−Ｆ−Ｃ、終段増幅器
13をバイパスする経路をＣ−Ｆ−Ｇ−Ｄとすると、経路
Ａ−Ｂ−Ｃ−Ｄ、経路Ａ−Ｂ−Ｃ−Ｆ−Ｇ−Ｄ、経路Ａ
−Ｂ−Ｅ−Ｆ−Ｇ−Ｄの何れかをとらせることができ
る。しかしながら、前段増幅器12と終段増幅器13の特性
がそれほど大きな違いがなければ、前端増幅器12をバイ
パスした接続状態の特性と終段増幅器13をバイパスした
接続状態の特性に大きな差異はないので、実用的には前
段増幅器12に対するバイパスを形成しないでもよい。そ
の場合、スイッチ22は設けず、スイッチ18は常時オン、
即ち結線接続と置き換える。従って、増幅器11のみをア
クティブにして使用する状態と、増幅器11と12をアクテ
ィブにして使用する状態と、全増幅器11、12、13をアク
ティブにして使用する状態の３つの状態が選択可能であ
る。逆に、前段増幅器12と終段増幅器13の特性が大きく
異なる場合は、スイッチ18、22を設け、前段増幅器12を
バイパス可能とする。この場合、前述の３つの状態に加
えて、増幅器11と13をアクティブにして使用する状態の
４つの状態が選択可能である。以下の説明では、前者の
３つの状態から選択する場合について説明する。
この発明では、図3Aに示すように、３つの増幅器11、
12、13に対応して送信出力制御量を小、中、大の３つの
領域（Ｉ），（II），（III）に分け、送信出力制御量
が小さい領域（Ｉ）では、図2Aにおけるスイッチ15を端
子15bに接続し、スイッチ18をオンとし、スイッチ19を
端子19aに接続し、スイッチ21、22をオフとすることに
より、図2Bにおける経路Ａ−Ｂ−Ｅ−Ｆ−Ｇ−Ｄを形成
する。これにより利得制御増幅器11のみを動作させ、前
段増幅器12と終段増幅器13に対する電源をオフとする。
従って、この領域（Ｉ）では、図3Bに示す経路点ＢとＤ
間の利得は0dBであり、図3Cに示す利得制御増幅器11の
利得のみにより図3Aの送信出力が決まる。
12、13に対応して送信出力制御量を小、中、大の３つの
領域（Ｉ），（II），（III）に分け、送信出力制御量
が小さい領域（Ｉ）では、図2Aにおけるスイッチ15を端
子15bに接続し、スイッチ18をオンとし、スイッチ19を
端子19aに接続し、スイッチ21、22をオフとすることに
より、図2Bにおける経路Ａ−Ｂ−Ｅ−Ｆ−Ｇ−Ｄを形成
する。これにより利得制御増幅器11のみを動作させ、前
段増幅器12と終段増幅器13に対する電源をオフとする。
従って、この領域（Ｉ）では、図3Bに示す経路点ＢとＤ
間の利得は0dBであり、図3Cに示す利得制御増幅器11の
利得のみにより図3Aの送信出力が決まる。
送信出力制御量が中の領域（II）では、図2Aにおける
スイッチ15を端子15aに接続し、スイッチ16、18、22を
オフとし、スイッチ19を端子19aに接続し、スイッチ21
をオンとすることにより、経路Ａ−Ｂ−Ｃ−Ｆ−Ｇ−Ｄ
を形成する。これにより増幅器11,12をアクティブに
し、増幅器13に対する電源はオフとする。従って、この
領域（II）では、図3Bに示す経路点ＢとＤ間の利得は前
段増幅器12による一定の利得となり、利得制御増幅器11
の利得を図3Cの領域（II）に示すように変化させること
により図3Aの中領域（II）の出力特性が得られる。領域
（Ｉ）から領域（II）への切り替わった点で、領域（I
I）で加えられる増幅器12の利得G1だけGCA11の利得を落
とすことにより、図3Aの送信出力特性を領域（Ｉ）から
（II）へ連続させることができる。
スイッチ15を端子15aに接続し、スイッチ16、18、22を
オフとし、スイッチ19を端子19aに接続し、スイッチ21
をオンとすることにより、経路Ａ−Ｂ−Ｃ−Ｆ−Ｇ−Ｄ
を形成する。これにより増幅器11,12をアクティブに
し、増幅器13に対する電源はオフとする。従って、この
領域（II）では、図3Bに示す経路点ＢとＤ間の利得は前
段増幅器12による一定の利得となり、利得制御増幅器11
の利得を図3Cの領域（II）に示すように変化させること
により図3Aの中領域（II）の出力特性が得られる。領域
（Ｉ）から領域（II）への切り替わった点で、領域（I
I）で加えられる増幅器12の利得G1だけGCA11の利得を落
とすことにより、図3Aの送信出力特性を領域（Ｉ）から
（II）へ連続させることができる。
送信出力制御量が大きい領域（III）では、図2Aにお
けるスイッチ15を端子15aに接続し、スイッチ16をオン
とし、スイッチ19を端子19bに接続し、スイッチ21、22
をオフとすることにより、経路Ａ−Ｂ−Ｃ−Ｄを形成す
る。これにより全ての増幅器11,12,13をアクティブにす
る。従って、この領域における経路点ＢとＤ間の利得は
図3Bに示すように増幅器12と13の利得の和で決まる一定
の利得となり、利得制御増幅器11の利得を図3Cの領域
（III）に示すように変化させることにより図3Aの領域
（III）の出力特性が得られる。領域（II）から領域（I
II）への切り替わった点で、領域（III）で追加される
増幅器13の利得G2だけ利得制御増幅器11の利得を下げる
ことで、図3Aの送信出力特性を領域（II）から（III）
へ連続させることができる。
けるスイッチ15を端子15aに接続し、スイッチ16をオン
とし、スイッチ19を端子19bに接続し、スイッチ21、22
をオフとすることにより、経路Ａ−Ｂ−Ｃ−Ｄを形成す
る。これにより全ての増幅器11,12,13をアクティブにす
る。従って、この領域における経路点ＢとＤ間の利得は
図3Bに示すように増幅器12と13の利得の和で決まる一定
の利得となり、利得制御増幅器11の利得を図3Cの領域
（III）に示すように変化させることにより図3Aの領域
（III）の出力特性が得られる。領域（II）から領域（I
II）への切り替わった点で、領域（III）で追加される
増幅器13の利得G2だけ利得制御増幅器11の利得を下げる
ことで、図3Aの送信出力特性を領域（II）から（III）
へ連続させることができる。
これら３つの領域（Ｉ），（II），（III）における
無線送信増幅装置の効率は例えば図3Dに対応する領域に
示すようになり、小出力領域（Ｉ）では増幅器12、13の
電源をオフとしているため、また中出力領域（II）では
増幅器13の電源をオフとしているため、いずれも消費電
力を削減し、無線送信増幅装置としての効率を従来より
も高くすることができる。
無線送信増幅装置の効率は例えば図3Dに対応する領域に
示すようになり、小出力領域（Ｉ）では増幅器12、13の
電源をオフとしているため、また中出力領域（II）では
増幅器13の電源をオフとしているため、いずれも消費電
力を削減し、無線送信増幅装置としての効率を従来より
も高くすることができる。
このような制御を行うために、図４に示すように、例
えばメモリで構成された制御信号発生器25を設け、図3A
に示した送信出力制御量の制御範囲をメモリ25のアドレ
ス値０〜255に対応ずけ、この各アドレスに対応する送
信出力制御量に対する利得制御増幅器11の特定利得値
と、その送信出力制御量の属する領域（Ｉ），（II）又
は（III）でのスイッチ15,16,18,19,21,22,28,29に対す
る接続制御信号が予め書き込まれてある。基地局から受
信した出力増加制御信号又は出力減少制御信号が与えら
れる毎にアップカウント又はダウンカウントするアップ
ダウンカウンタ24が設けられており、その計数値を送信
出力制御量に対応したアドレスとしてメモリ（制御信号
発生器）25をアクセスし、利得制御増幅器11に対応する
利得を設定する利得値制御信号32と、スイッチ15,16,1
8,19,21,22を制御するスイッチング制御信号群26と、前
段増幅器12、終段増幅器13をそれぞれ動作状態にするか
否か、つまり電池27と前段増幅器12、終段増幅器13の各
動作電源端子12D、13Dとの間に挿入された電源スイッチ
28,29をそれぞれオンオフ制御する増幅器ON/OFF信号群3
1とが読出され、それらのスイッチング制御信号に応じ
て、各スイッチのオン、オフ切替が行われ、増幅器12,1
3に対する電源オン、オフ制御がなされ、更に利得制御
増幅器11に対する利得が設定される。
えばメモリで構成された制御信号発生器25を設け、図3A
に示した送信出力制御量の制御範囲をメモリ25のアドレ
ス値０〜255に対応ずけ、この各アドレスに対応する送
信出力制御量に対する利得制御増幅器11の特定利得値
と、その送信出力制御量の属する領域（Ｉ），（II）又
は（III）でのスイッチ15,16,18,19,21,22,28,29に対す
る接続制御信号が予め書き込まれてある。基地局から受
信した出力増加制御信号又は出力減少制御信号が与えら
れる毎にアップカウント又はダウンカウントするアップ
ダウンカウンタ24が設けられており、その計数値を送信
出力制御量に対応したアドレスとしてメモリ（制御信号
発生器）25をアクセスし、利得制御増幅器11に対応する
利得を設定する利得値制御信号32と、スイッチ15,16,1
8,19,21,22を制御するスイッチング制御信号群26と、前
段増幅器12、終段増幅器13をそれぞれ動作状態にするか
否か、つまり電池27と前段増幅器12、終段増幅器13の各
動作電源端子12D、13Dとの間に挿入された電源スイッチ
28,29をそれぞれオンオフ制御する増幅器ON/OFF信号群3
1とが読出され、それらのスイッチング制御信号に応じ
て、各スイッチのオン、オフ切替が行われ、増幅器12,1
3に対する電源オン、オフ制御がなされ、更に利得制御
増幅器11に対する利得が設定される。
つまり、制御信号発生器25は図５に示すように、例え
ば領域（III）の最大送信出力制御量に対応するアドレ
ス255の領域には図2B中の経路Ａ−Ｂ−Ｃ−Ｄをとるよ
うに各スイッチを制御するスイッチング制御信号群と、
終段増幅器13の電源をオンにし、かつ前段増幅器12をオ
ンにする増幅器ON/OFF信号と、利得制御増幅器11の利得
を可変範囲の最大値にする利得制御信号が記憶されてい
る。領域（Ｉ）の最小の送信出力制御量に対応するアド
レス０の領域には、経路Ａ−Ｂ−Ｅ−Ｆ−Ｇをとるよう
に各スイッチを制御するスイッチング制御信号と、前段
増幅器12、終段増幅器13の各動作電源をオフとする信号
と、利得制御増幅器11の利得を可変範囲の最小に設定す
る利得制御信号とが格納されている。
ば領域（III）の最大送信出力制御量に対応するアドレ
ス255の領域には図2B中の経路Ａ−Ｂ−Ｃ−Ｄをとるよ
うに各スイッチを制御するスイッチング制御信号群と、
終段増幅器13の電源をオンにし、かつ前段増幅器12をオ
ンにする増幅器ON/OFF信号と、利得制御増幅器11の利得
を可変範囲の最大値にする利得制御信号が記憶されてい
る。領域（Ｉ）の最小の送信出力制御量に対応するアド
レス０の領域には、経路Ａ−Ｂ−Ｅ−Ｆ−Ｇをとるよう
に各スイッチを制御するスイッチング制御信号と、前段
増幅器12、終段増幅器13の各動作電源をオフとする信号
と、利得制御増幅器11の利得を可変範囲の最小に設定す
る利得制御信号とが格納されている。
このようにして必要な送信出力制御量を制御信号発生
器25にアドレスとして設定するだけでスイッチ15,16,1
8,19,21,22の複雑な切替制御、電源スイッチ28,29のON/
OFF制御、利得制御増幅器11に対する利得の設定を行う
ことができる。
器25にアドレスとして設定するだけでスイッチ15,16,1
8,19,21,22の複雑な切替制御、電源スイッチ28,29のON/
OFF制御、利得制御増幅器11に対する利得の設定を行う
ことができる。
前段増幅器12及び終段増幅器13はいずれも例えば図6A
に示すようなFET増幅器により構成することができる。
入力端子41よりの入力はマッチング回路42を通じて、FE
T43のゲートへ供給され、FET43のソースは接地され、ド
レインから増幅された信号がマッチング回路44を通じて
出力端子45に出力される。FET43のドレインには高周波
遮断用コイル46を通じてドレインバイアスVdが印加さ
れ、またゲートには高周波遮断用コイル47を通じてゲー
トバイアス（入力側バイアス）Vgが印加されている。
に示すようなFET増幅器により構成することができる。
入力端子41よりの入力はマッチング回路42を通じて、FE
T43のゲートへ供給され、FET43のソースは接地され、ド
レインから増幅された信号がマッチング回路44を通じて
出力端子45に出力される。FET43のドレインには高周波
遮断用コイル46を通じてドレインバイアスVdが印加さ
れ、またゲートには高周波遮断用コイル47を通じてゲー
トバイアス（入力側バイアス）Vgが印加されている。
図10Aに示すように増幅器のドレイン電流特性におい
て、増幅器の通常のバイアス法では、増幅器の最大許容
入力に対し、負荷曲線Ａ上の動作点ａを決める。負荷曲
線ＡはゲートバイアスVg＝Eaにより与えられる。このバ
イアスVg＝Eaでは、最大ドレイン電流はIamaxであり、
動作点ａをドレイン電流Ia＝Iamax/2に選べば、ほぼ線
形に増幅可能な入力レベルを最大にすることができる。
しかしながら、無入力時においても、常時動作点ａのド
レイン電流Iaが流れるため、増幅器の動作の効率はそれ
だけ悪くなっている。そこで、入力信号が小レベル時に
は、図10A中に曲線Ｂで示すように、ゲートバイアス電
圧VgをEaより小さいVg＝Ebとすることにより、動作点を
ｂにシフトさせれば、無入力、あるいは入力信号レベル
が小さいときに、ドレイン電流Ibを小さくすることがで
きるので、増幅器としての動作の効率を改善することが
可能である。この方法を利用し、例えば図3A〜3Dで説明
した領域（II）及び／又は（III）において、電源がオ
ンとされた増幅器12及び／又は13のゲートバイアスVgを
下げ、それによって動作点を負荷曲線Ｂのｂ点に移すこ
とにより効率劣化を低減できる。
て、増幅器の通常のバイアス法では、増幅器の最大許容
入力に対し、負荷曲線Ａ上の動作点ａを決める。負荷曲
線ＡはゲートバイアスVg＝Eaにより与えられる。このバ
イアスVg＝Eaでは、最大ドレイン電流はIamaxであり、
動作点ａをドレイン電流Ia＝Iamax/2に選べば、ほぼ線
形に増幅可能な入力レベルを最大にすることができる。
しかしながら、無入力時においても、常時動作点ａのド
レイン電流Iaが流れるため、増幅器の動作の効率はそれ
だけ悪くなっている。そこで、入力信号が小レベル時に
は、図10A中に曲線Ｂで示すように、ゲートバイアス電
圧VgをEaより小さいVg＝Ebとすることにより、動作点を
ｂにシフトさせれば、無入力、あるいは入力信号レベル
が小さいときに、ドレイン電流Ibを小さくすることがで
きるので、増幅器としての動作の効率を改善することが
可能である。この方法を利用し、例えば図3A〜3Dで説明
した領域（II）及び／又は（III）において、電源がオ
ンとされた増幅器12及び／又は13のゲートバイアスVgを
下げ、それによって動作点を負荷曲線Ｂのｂ点に移すこ
とにより効率劣化を低減できる。
各前段増幅器12及び終段増幅器13として図９で示した
ようなFET増幅器を使用し、それらのゲートバイアス電
圧Vgを制御することにより、増幅器の効率を高めること
ができる実施例を図11に示す。入力端子10と出力端子14
の間には、利得制御増幅器11、前段増幅器12、及び終段
増幅器13が縦属して接続されており、前段増幅器12と終
段増幅器13の端子12G、13Gに与えるゲートバイアス電圧
が制御される。電池27は最大バイアス電圧EHと最小バイ
アス電圧ELを出力し、これらは電圧変換器53に与えられ
ると共に、スイッチ51にも与えられ、スイッチ52にはバ
イアス電圧ELが与えられている。
ようなFET増幅器を使用し、それらのゲートバイアス電
圧Vgを制御することにより、増幅器の効率を高めること
ができる実施例を図11に示す。入力端子10と出力端子14
の間には、利得制御増幅器11、前段増幅器12、及び終段
増幅器13が縦属して接続されており、前段増幅器12と終
段増幅器13の端子12G、13Gに与えるゲートバイアス電圧
が制御される。電池27は最大バイアス電圧EHと最小バイ
アス電圧ELを出力し、これらは電圧変換器53に与えられ
ると共に、スイッチ51にも与えられ、スイッチ52にはバ
イアス電圧ELが与えられている。
スイッチ51は制御信号発生器25からの制御信号に従っ
て最大バイアス電圧EH、最小バイアス電圧EL、オフのい
ずれかを選択し、端子12Gに接続する。電圧変換器53
は、制御信号発生器25からの制御信号に従って最小バイ
アス電圧ELから最大バイアス電圧EHまでの間のアドレス
に対応した任意の電圧を出力し、スイッチ54、55を介し
てゲートバイアス端子12G、13Gに与える。
て最大バイアス電圧EH、最小バイアス電圧EL、オフのい
ずれかを選択し、端子12Gに接続する。電圧変換器53
は、制御信号発生器25からの制御信号に従って最小バイ
アス電圧ELから最大バイアス電圧EHまでの間のアドレス
に対応した任意の電圧を出力し、スイッチ54、55を介し
てゲートバイアス端子12G、13Gに与える。
アップダウンカウンタ24は送信出力制御量の最小値か
ら最大値までに対応する値、例えば０〜255の範囲で基
地局から出力増加制御信号を受信する毎に１をアップカ
ウントし、出力減少制御信号を受信する毎に１をダウン
カウントする。計数値は送信出力制御量に対応したアド
レスとして前述と同様のメモリから構成された制御信号
発生器25に与えられ、対応する利得制御増幅器11に対す
る利得制御量、スイッチ51,52,54,55に対する接続制御
信号、電圧変換器53に対するバイアス制御量をそれぞれ
読み出し、出力に対応する各部に与える。
ら最大値までに対応する値、例えば０〜255の範囲で基
地局から出力増加制御信号を受信する毎に１をアップカ
ウントし、出力減少制御信号を受信する毎に１をダウン
カウントする。計数値は送信出力制御量に対応したアド
レスとして前述と同様のメモリから構成された制御信号
発生器25に与えられ、対応する利得制御増幅器11に対す
る利得制御量、スイッチ51,52,54,55に対する接続制御
信号、電圧変換器53に対するバイアス制御量をそれぞれ
読み出し、出力に対応する各部に与える。
図8Aは図3Aと同様の送信出力制御量（アドレスに対
応）と図７の無線送信増幅装置の送信出力の関係を表
し、この例においても送信出力制御量を３つの領域
（Ｉ），（II），（III）に分け、それぞれ増幅装置の
効率を高める制御を行う。
応）と図７の無線送信増幅装置の送信出力の関係を表
し、この例においても送信出力制御量を３つの領域
（Ｉ），（II），（III）に分け、それぞれ増幅装置の
効率を高める制御を行う。
図8Bは前段増幅器12と終段増幅器13に対するゲートバ
イアス制御の例を示す。小送信出力領域（Ｉ）において
は、この例では２つの増幅器12、13に対し最小ゲートバ
イアス電圧ELを与えるようスイッチ51、52を電圧ELに接
続し、スイッチ54、55をオフとする。従って、この領域
では増幅器12、13は図6Bで説明したように例えば負荷曲
線Ｂに設定されるので動作点のドレイン電流がIbと低い
値となり、小レベル信号入力時において、この領域での
増幅器12、13の動作の効率を図8Cに示すように全体的に
高めることができる。
イアス制御の例を示す。小送信出力領域（Ｉ）において
は、この例では２つの増幅器12、13に対し最小ゲートバ
イアス電圧ELを与えるようスイッチ51、52を電圧ELに接
続し、スイッチ54、55をオフとする。従って、この領域
では増幅器12、13は図6Bで説明したように例えば負荷曲
線Ｂに設定されるので動作点のドレイン電流がIbと低い
値となり、小レベル信号入力時において、この領域での
増幅器12、13の動作の効率を図8Cに示すように全体的に
高めることができる。
中送信出力領域（II）においては、この例では増幅器
13に対しては領域（Ｉ）と同じ低ゲートバイアス電圧EL
を与える。従って、スイッチ52、55の状態は領域（Ｉ）
の場合と同じである。増幅器12に対しては、図8Bに示す
ように送信出力制御量が増加すると共に、高くなるゲー
トバイアス電圧を与える。即ち、領域（II）ではスイッ
チ51をオフとし、スイッチ54をオンとすることにより、
電圧変換器53の出力電圧を端子12Gに与える。電圧変換
器53は領域（II）内で送信出力制御量と共にELからEHま
で出力電圧を変化させる。従って、この領域において
は、ゲートバイアスがELからEHまで変化するにつれ、図
6Bで説明した負荷曲線がＢからＡの位置まで順次変化す
ることになる。
13に対しては領域（Ｉ）と同じ低ゲートバイアス電圧EL
を与える。従って、スイッチ52、55の状態は領域（Ｉ）
の場合と同じである。増幅器12に対しては、図8Bに示す
ように送信出力制御量が増加すると共に、高くなるゲー
トバイアス電圧を与える。即ち、領域（II）ではスイッ
チ51をオフとし、スイッチ54をオンとすることにより、
電圧変換器53の出力電圧を端子12Gに与える。電圧変換
器53は領域（II）内で送信出力制御量と共にELからEHま
で出力電圧を変化させる。従って、この領域において
は、ゲートバイアスがELからEHまで変化するにつれ、図
6Bで説明した負荷曲線がＢからＡの位置まで順次変化す
ることになる。
大送信出力領域（III）においては、図8Bに示すよう
に、増幅器12に対するゲートバイアス電圧Vgは最高バイ
アス電圧EHに保持され、増幅器13に対するゲートバイア
ス電圧を送信出力制御量と共にELからEHまで次第に増加
させる。即ち、この領域（III）では、スイッチ51を高
バイアス電圧EHに接続し、スイッチ54をオフとすること
によりバイアス電圧EHを増幅器12のゲートバイアス端子
12Gに与える。一方、スイッチ52をオフとし、スイッチ5
5をオンとすることにより電圧変換器53の出力電圧を増
幅器13のゲートバイアス端子13Gに与える。この領域に
おいても電圧変換器53は送信出力制御量と共にELからEH
に変化する電圧を出力する。
に、増幅器12に対するゲートバイアス電圧Vgは最高バイ
アス電圧EHに保持され、増幅器13に対するゲートバイア
ス電圧を送信出力制御量と共にELからEHまで次第に増加
させる。即ち、この領域（III）では、スイッチ51を高
バイアス電圧EHに接続し、スイッチ54をオフとすること
によりバイアス電圧EHを増幅器12のゲートバイアス端子
12Gに与える。一方、スイッチ52をオフとし、スイッチ5
5をオンとすることにより電圧変換器53の出力電圧を増
幅器13のゲートバイアス端子13Gに与える。この領域に
おいても電圧変換器53は送信出力制御量と共にELからEH
に変化する電圧を出力する。
メモリで構成された制御信号発生器25には、送信出力
制御量に対応する各アドレスに、その送信出力制御量に
おける利得制御増幅器11に対する特定利得、スイッチ5
1、52、54、55に対する接続設定、電圧変換器53に対す
る変換設定電圧をそれぞれ指定する制御信号が予め記憶
されており、アップダウンカウンタ24の出力をアドレス
としてこれら制御信号が読み出される。
制御量に対応する各アドレスに、その送信出力制御量に
おける利得制御増幅器11に対する特定利得、スイッチ5
1、52、54、55に対する接続設定、電圧変換器53に対す
る変換設定電圧をそれぞれ指定する制御信号が予め記憶
されており、アップダウンカウンタ24の出力をアドレス
としてこれら制御信号が読み出される。
このように図７の実施例によれば、前段増幅器12及び
終段増幅器13の入力側に対するバイアス電圧を制御する
ことにより、図8Cに示すように送信出力制御量が小さい
領域（Ｉ）で無線送信増幅装置の動作効率が大きく改善
され、中領域（II）及び大領域（III）においても、そ
れぞれバイアス電圧の制御により効率が改善される。な
お、上述の実施例では、移動無線システムにおいて基地
局からの送信出力制御信号に応じて移動局の送信器が送
信出力制御量を生成する場合に例を説明したが、この発
明の増幅装置はこのような特定のものに限定されるもの
でなく、例えば、アップダウンカウンタ24を使用せず、
送信装置の使用者が所望の送信出力を送信器に設定し、
その設定送信出力を送信出力制御量として制御信号発生
器25に与えてもよい。以下の実施例においても同様であ
る。
終段増幅器13の入力側に対するバイアス電圧を制御する
ことにより、図8Cに示すように送信出力制御量が小さい
領域（Ｉ）で無線送信増幅装置の動作効率が大きく改善
され、中領域（II）及び大領域（III）においても、そ
れぞれバイアス電圧の制御により効率が改善される。な
お、上述の実施例では、移動無線システムにおいて基地
局からの送信出力制御信号に応じて移動局の送信器が送
信出力制御量を生成する場合に例を説明したが、この発
明の増幅装置はこのような特定のものに限定されるもの
でなく、例えば、アップダウンカウンタ24を使用せず、
送信装置の使用者が所望の送信出力を送信器に設定し、
その設定送信出力を送信出力制御量として制御信号発生
器25に与えてもよい。以下の実施例においても同様であ
る。
図９は図2Aの実施例における増幅器の電源ON/OFF制御
と、図７の実施例における増幅器のゲートバイアス制御
を組み合わせた実施例を示す。図９において、図2B及び
７と対応する部分に同一符号を付けてある。ここでは、
小送信出力制御量領域（Ｉ）においては前段増幅器12と
終段増幅器13の両方の電源をオフとし、利得制御増幅器
11の出力を端子14に出力し（経路Ａ−Ｂ−Ｅ−Ｆ−Ｇ−
Ｄ）、中送信出力制御量領域（II）においては終段増幅
器13に対する電源をオフとし、前段増幅器12の出力端子
14に出力するものとする（経路Ａ−Ｂ−Ｃ−Ｆ−Ｇ−
Ｄ）。ただし、図を簡略化するため、経路切り換えのた
めの図2A及び４で示したスイッチ15,16,18,19,21,22は
示しておらず、単に経路点A,B,C,D,E,F,Gのみを示して
ある。
と、図７の実施例における増幅器のゲートバイアス制御
を組み合わせた実施例を示す。図９において、図2B及び
７と対応する部分に同一符号を付けてある。ここでは、
小送信出力制御量領域（Ｉ）においては前段増幅器12と
終段増幅器13の両方の電源をオフとし、利得制御増幅器
11の出力を端子14に出力し（経路Ａ−Ｂ−Ｅ−Ｆ−Ｇ−
Ｄ）、中送信出力制御量領域（II）においては終段増幅
器13に対する電源をオフとし、前段増幅器12の出力端子
14に出力するものとする（経路Ａ−Ｂ−Ｃ−Ｆ−Ｇ−
Ｄ）。ただし、図を簡略化するため、経路切り換えのた
めの図2A及び４で示したスイッチ15,16,18,19,21,22は
示しておらず、単に経路点A,B,C,D,E,F,Gのみを示して
ある。
図７の場合と同様に、電源電池27はスイッチ28、29を
介して増幅器12、13の電源端子12D、13Dに電源電圧ESを
与えると共に、高バイアス電圧EHと低バイアス電圧ELを
電圧変換器53に与える。また、高バイアス電圧EHをスイ
ッチ51、52を介してゲートバイアス端子12G、13Gにそれ
ぞれ与えることができる。電圧変換器53は電圧ELからEH
の間の任意の電圧を制御信号に従って出力し、スイッチ
54、55を介してゲートバイアス端子12G、13Gに与えるこ
とができる。
介して増幅器12、13の電源端子12D、13Dに電源電圧ESを
与えると共に、高バイアス電圧EHと低バイアス電圧ELを
電圧変換器53に与える。また、高バイアス電圧EHをスイ
ッチ51、52を介してゲートバイアス端子12G、13Gにそれ
ぞれ与えることができる。電圧変換器53は電圧ELからEH
の間の任意の電圧を制御信号に従って出力し、スイッチ
54、55を介してゲートバイアス端子12G、13Gに与えるこ
とができる。
送信出力制御量が小さい領域（Ｉ）では、図４につい
て説明したと同様に、利得制御増幅器11のみを用いるた
め、スイッチ51,52,54,55は全てオフとし、かつ前段増
幅器12と終段増幅器13の電源端子12D、13Dへのスイッチ
28、29をオフとし、利得制御増幅器11の出力を、経路Ｂ
−Ｅ−Ｆ−Ｇ−Ｆを経て端子14に与える。
て説明したと同様に、利得制御増幅器11のみを用いるた
め、スイッチ51,52,54,55は全てオフとし、かつ前段増
幅器12と終段増幅器13の電源端子12D、13Dへのスイッチ
28、29をオフとし、利得制御増幅器11の出力を、経路Ｂ
−Ｅ−Ｆ−Ｇ−Ｆを経て端子14に与える。
送信出力制御量が中間の領域（II）では、前述したよ
うに終段増幅器13をバイパスさせるため、スイッチ52、
55は共にオフとする。またスイッチ51をオフ、スイッチ
54をオンとして、電圧変換器53の出力を前段増幅器12の
ゲートバイアス端子12Gに供給し、図10Aに示すように、
この領域で送信出力制御量が大になるに従って電圧変換
器35の出力をELからEHまで変化させる。
うに終段増幅器13をバイパスさせるため、スイッチ52、
55は共にオフとする。またスイッチ51をオフ、スイッチ
54をオンとして、電圧変換器53の出力を前段増幅器12の
ゲートバイアス端子12Gに供給し、図10Aに示すように、
この領域で送信出力制御量が大になるに従って電圧変換
器35の出力をELからEHまで変化させる。
送信出力制御量が大なる領域（III）では、図10Aに示
すようにスイッチ52をオフ、スイッチ55をオンとして、
終段増幅器13のゲートバイアス端子13Gに電圧変換器53
の出力電圧を印加し、しかも、この送信出力制御量が大
の領域（III）で送信出力制御量を大にするにつれて電
圧変換器53の出力電圧をELからEHまで変化させる。ま
た、スイッチ51をオン、スイッチ54をオフとして最大バ
イアス電圧EHを前段増幅器13のゲートバイアス端子12G
に印加する。
すようにスイッチ52をオフ、スイッチ55をオンとして、
終段増幅器13のゲートバイアス端子13Gに電圧変換器53
の出力電圧を印加し、しかも、この送信出力制御量が大
の領域（III）で送信出力制御量を大にするにつれて電
圧変換器53の出力電圧をELからEHまで変化させる。ま
た、スイッチ51をオン、スイッチ54をオフとして最大バ
イアス電圧EHを前段増幅器13のゲートバイアス端子12G
に印加する。
以上のように制御することにより送信出力制御量に対
する増幅効率は図10Bに示すように、小送信出力領域
（Ｉ）、中送信出力領域（II）、及び大送信出力領域
（III）における効率がいずれも従来より向上する。ア
ップダウンカウンタ24の出力である送信出力制御量のア
ドレスとしてメモリで構成された制御信号発生器25に与
え、対応する制御信号を読み出し、利得制御増幅器11の
利得、電圧変換器53の変換電圧、スイッチ28,29,51,52,
54,55及び図４で説明したスイッチ15,16,18,21,22の設
定を行う。
する増幅効率は図10Bに示すように、小送信出力領域
（Ｉ）、中送信出力領域（II）、及び大送信出力領域
（III）における効率がいずれも従来より向上する。ア
ップダウンカウンタ24の出力である送信出力制御量のア
ドレスとしてメモリで構成された制御信号発生器25に与
え、対応する制御信号を読み出し、利得制御増幅器11の
利得、電圧変換器53の変換電圧、スイッチ28,29,51,52,
54,55及び図４で説明したスイッチ15,16,18,21,22の設
定を行う。
上述のFETを使用した前段増幅器12及び終段増幅器13
の効率を上げる点からは、これらをＣ級増幅器として動
作させればよい。前述の実施例ではAB級増幅としている
が、多少歪が生じる。この歪は特に終段増幅器13の温度
や動作電源電圧により影響を受ける。よってこの歪を補
償する例を図11を参照して説明する。図11において、D/
A変換器61よりの２系列の信号は直交変調器62で直交変
調され、その変調出力は増幅器17により増幅されて出力
端子14へ出力される。この増幅器17の温度が温度センサ
63で検出され、この検出温度信号がA/D変換器69でディ
ジタル値とされたものと、増幅器17の動作電源電圧と、
変調信号発生器64よりの変調信号Siとがアドレス生成器
65に入力され、アドレス生成器65で生成されたアドレス
によりメモリよりなる歪補償信号発生器66が読出され、
増幅器17で受ける歪特性と逆の特性をもつ歪補償信号φ
ｉを得、この歪補償信号φｉと変調信号Siを歪補償回路
67で線形合成し、その合成出力Si＋φｉをD/A変換器61
へ供給する。
の効率を上げる点からは、これらをＣ級増幅器として動
作させればよい。前述の実施例ではAB級増幅としている
が、多少歪が生じる。この歪は特に終段増幅器13の温度
や動作電源電圧により影響を受ける。よってこの歪を補
償する例を図11を参照して説明する。図11において、D/
A変換器61よりの２系列の信号は直交変調器62で直交変
調され、その変調出力は増幅器17により増幅されて出力
端子14へ出力される。この増幅器17の温度が温度センサ
63で検出され、この検出温度信号がA/D変換器69でディ
ジタル値とされたものと、増幅器17の動作電源電圧と、
変調信号発生器64よりの変調信号Siとがアドレス生成器
65に入力され、アドレス生成器65で生成されたアドレス
によりメモリよりなる歪補償信号発生器66が読出され、
増幅器17で受ける歪特性と逆の特性をもつ歪補償信号φ
ｉを得、この歪補償信号φｉと変調信号Siを歪補償回路
67で線形合成し、その合成出力Si＋φｉをD/A変換器61
へ供給する。
図12に示すように、増幅器17で変調信号Siが位相歪
（−φｉ）を受けるが、その歪−φｉを打消す信号φｉ
が信号Siに加算されて直交変調器62へ供給されるため、
増幅器17の出力としてはその変調信号は歪みのない信号
Siとなる。
（−φｉ）を受けるが、その歪−φｉを打消す信号φｉ
が信号Siに加算されて直交変調器62へ供給されるため、
増幅器17の出力としてはその変調信号は歪みのない信号
Siとなる。
図13に以上の各種実施例を組合せた例を示す。この図
13において、図2A,図4,図7A,図10と対応する部分に同一
符号を付けて重複説明を省略する。基準信号発生器71の
信号を基準としたPLLとVCOよりなる発振器72の搬送波信
号が直交変調器62へ供給され、基準信号発生器71の信号
を基準としたPLLとVCOよりなる発振器73の高周波搬送波
信号により直交変調器62の出力が周波数誤差器74でアッ
プコンバートされて利得制御増幅器11へ供給される。こ
の出力は中間周波フィルタ75を通じて前段増幅器12へ供
給される。制御信号発生器25は、電圧変換器53の変換電
圧を制御する信号76も発生し、また増幅器12,13の入力
側バイアス端子12G,13Gと電池27、電圧変換器53の切替
えのためのスイッチ51,52,54,55を制御するバイアスス
イッチング制御信号群77も発生するようにされている。
またアドレス生成器65には電源電圧として電池27の電圧
がA/D変換器78でディジタル値に変換されて供給され、
またスイッチング制御信号群26も供給されている。
13において、図2A,図4,図7A,図10と対応する部分に同一
符号を付けて重複説明を省略する。基準信号発生器71の
信号を基準としたPLLとVCOよりなる発振器72の搬送波信
号が直交変調器62へ供給され、基準信号発生器71の信号
を基準としたPLLとVCOよりなる発振器73の高周波搬送波
信号により直交変調器62の出力が周波数誤差器74でアッ
プコンバートされて利得制御増幅器11へ供給される。こ
の出力は中間周波フィルタ75を通じて前段増幅器12へ供
給される。制御信号発生器25は、電圧変換器53の変換電
圧を制御する信号76も発生し、また増幅器12,13の入力
側バイアス端子12G,13Gと電池27、電圧変換器53の切替
えのためのスイッチ51,52,54,55を制御するバイアスス
イッチング制御信号群77も発生するようにされている。
またアドレス生成器65には電源電圧として電池27の電圧
がA/D変換器78でディジタル値に変換されて供給され、
またスイッチング制御信号群26も供給されている。
発明の効果
以上述べたようにこの発明によれば、送信出力のレベ
ルに応じて、前段増幅器12及び／又は終段増幅器13をバ
イパスさせると共に、バイパスした増幅器に対する電源
をオフとすることにより、無線送信増幅装置の動作効率
を高めることができる。しかも利得制御増幅器11に対し
送信出力レベルに応じた利得制御を行うことにより、増
幅器の効率を中レベル、小レベルでも比較的大きくする
ことができ、消費電力を小さくすることができる。ある
いは、前段増幅器12及び終段増幅器13に対する入力側の
バイアス電圧を送信出力に応じて制御することにより、
増幅器負荷曲線を移動させ、効率を高めることができ
る。
ルに応じて、前段増幅器12及び／又は終段増幅器13をバ
イパスさせると共に、バイパスした増幅器に対する電源
をオフとすることにより、無線送信増幅装置の動作効率
を高めることができる。しかも利得制御増幅器11に対し
送信出力レベルに応じた利得制御を行うことにより、増
幅器の効率を中レベル、小レベルでも比較的大きくする
ことができ、消費電力を小さくすることができる。ある
いは、前段増幅器12及び終段増幅器13に対する入力側の
バイアス電圧を送信出力に応じて制御することにより、
増幅器負荷曲線を移動させ、効率を高めることができ
る。
また歪補償手段を設けることにより、増幅器である程
歪が発生するが効率を上げることができ、つまりその歪
を補償した効率の高い増幅を行うことができる。
歪が発生するが効率を上げることができ、つまりその歪
を補償した効率の高い増幅を行うことができる。
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(56)参考文献 特開 平９−135127（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−83275（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−115381（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−22895（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−148852（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−170202（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−148945（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−3625（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−341172（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−150429（ＪＰ，Ａ)
特開 平11−8560（ＪＰ，Ａ)
特開 昭56−69910（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−1306（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−292804（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−244111（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H03G 3/20
H03F 1/02
H03F 1/32
H03G 3/30
H04B 1/04
Claims (11)
- 【請求項１】基地局から受信した送信出力制御信号に基
づいた送信出力レベルの信号を送信する無線送信増幅装
置であり、 入力端子と出力端子間に設けられ、それぞれが電源端子
を有する複数の増幅器と、 上記複数の増幅器に電力を供給するための電源手段と、 上記電源手段と上記複数の増幅器の電源端子との間を選
択的に接続し、電力を供給する電源スイッチ手段と、 上記複数の増幅器に対する縦続接続を切り替え、選択し
た増幅器の出力を上記出力端子に接続する経路選択スイ
ッチ手段と、 上記送信出力制御信号の出力増加制御信号又は出力減少
制御信号が与えられる度にカウントアップ又はカウント
ダウンするカウンタと、 上記のカウンタの計数値により設定される送信出力レベ
ルに対応する送信出力制御量に応じて上記電源スイッチ
手段による接続と、上記経路選択スイッチ手段による接
続を指定するスイッチ制御信号を生成し、それぞれ上記
電源スイッチ手段及び上記経路選択スイッチ手段に与え
る制御信号発生手段とを含み、 上記制御信号発生手段は、要求された送信出力レベルに
対応した送信出力制御量を出力する送信出力制御量生成
手段と、上記送信出力制御量に対応してそれぞれの上記
スイッチ制御信号を生成する制御信号発生器とを含み、 上記複数の増幅器の少なくとも１つは利得制御増幅器で
あり、上記制御信号発生器は上記送信出力制御量に応じ
て上記利得制御増幅器の利得を制御する利得制御信号を
生成し、 上記利得制御増幅器は初段に設けられており、 上記複数の増幅器のうち終段の増幅器の温度を検出する
温度センサと、 その温度センサの検出温度信号と、上記終段増幅器で増
幅される信号の変調信号とが入力されてアドレスを生成
するアドレス生成器と、 上記アドレスにより読出されて歪補償信号を発生するメ
モリよりなる歪補償信号発生器と、 上記利得制御増幅器の前段に挿入され、上記変調信号に
対し、上記歪補償信号を合成する歪補償回路とを含み、 上記歪補償信号発生器には、上記制御信号発生手段から
のスイッチ制御信号及び利得制御信号もアドレスとして
入力されている。 - 【請求項２】請求項１記載の装置において、上記制御信
号発生器は、上記電源スイッチ手段と、上記経路選択ス
イッチ手段の接続を上記送信出力制御量に対応してそれ
ぞれ指定する上記スイッチ制御信号を上記送信出力制御
量に対応するアドレス領域にそれぞれ予め格納したメモ
リ手段を含み、与えられた上記送信出力制御量をアドレ
スとして対応する上記スイッチ制御信号と上記利得制御
信号とを読み出し、対応する各部に与える。 - 【請求項３】請求項２記載の装置において、上記複数の
増幅器の少なくとも１つは利得制御増幅器であり、上記
制御信号発生手段は上記送信出力制御量に応じて上記利
得制御増幅器の利得を制御する利得制御信号を生成し、
上記メモリ手段の上記送信出力制御量に対応するアドレ
ス領域には対応する上記利得制御信号が格納されてい
る。 - 【請求項４】請求項１又は３記載の装置において、上記
複数の増幅器は上記利得制御増幅器の出力側に更に縦続
して設けられた第１及び第２の増幅器を含み、上記送信
出力レベルは予め決めた小、中、大の領域に分割されて
おり、上記制御信号発生手段は、 上記送信出力レベルが小の領域では、上記電源スイッチ
手段により上記電源手段の、上記第１増幅器及び上記第
２増幅器の上記電源端子に対する接続を遮断し、上記経
路選択スイッチ手段により上記利得制御増幅器の出力を
選択して上記出力端子に接続し、上記利得制御増幅器の
利得を上記送信出力制御量に応じて変化させ、 上記送信出力レベルが中の領域では、上記電源スイッチ
手段により上記電源手段を上記第１増幅器の電源端子に
接続すると共に、上記第２増幅器の電源端子から切断
し、上記経路選択スイッチ手段により上記利得制御増幅
器と上記第１増幅器を縦続接続すると共に上記第１増幅
器の出力を選択して上記出力端子に接続し、上記利得制
御増幅器の利得を上記送信出力制御量に応じて変化さ
せ、 上記送信出力レベルが大の領域では、上記電源スイッチ
手段により上記電源手段を上記第１増幅器と上記第２増
幅器の上記電源端子に接続し、上記経路選択スイッチ手
段により上記第２増幅器の出力を選択して上記出力端子
に接続し、上記利得制御増幅器の利得を上記送信出力制
御量に応じて変化させる、 手段である。 - 【請求項５】請求項１記載の装置において、上記電源手
段は互いに異なる少なくとも第１及び第２のバイアス電
圧を出力し、上記複数の増幅器の少なくとも１つの入力
側に上記第１及び第２のバイアス電圧を選択して与え、
その増幅器を異なる動作点に設定するバイアス選択スイ
ッチ手段が設けられ、上記制御信号発生器は上記送信出
力制御量に応じて上記第１及び第２バイアスのいずれか
を選択するバイアス制御信号を生成し、上記バイアス選
択スイッチ手段に与える。 - 【請求項６】請求項１記載の装置において、上記制御信
号発生器は上記送信出力制御量に応じて可変のバイアス
電圧を指定するバイアス制御信号を発生し、上記電源手
段から与えられた電圧を上記バイアス制御信号に従った
指定されたバイアス電圧に変換する電圧変換手段と、上
記バイアス電圧を上記複数の増幅器の少なくとも１つの
入力側に選択的に与え、その増幅器の上記バイアス電圧
に対応した動作点を設定するバイアス選択スイッチ手段
とを含む。 - 【請求項７】請求項１の装置において、上記複数の増幅
器は第１及び第２増幅器を含み、上記電源手段は互いに
異なる第１及び第２バイアス電圧を出力し、上記電源手
段からの上記第１及び第２バイアス電圧が与えられ、上
記第１及び第２バイアス電圧間で上記送信出力制御量に
応じた変換電圧を出力する電圧変換手段と、上記第１及
び第２バイアス電圧と上記電圧変換手段の変換出力電圧
とを選択的に、上記第１増幅器及び第２増幅器の各入力
側にバイアス電圧として与えるバイアス選択スイッチ手
段とを含み、上記制御信号発生手段は、上記送信出力制
御量に対応して更に上記バイアス選択スイッチ手段の選
択を制御するバイアススイッチ制御信号と、上記送信出
力制御量に対応して上記電圧変換手段の変換電圧を指定
するバイアス電圧制御信号とを出力する。 - 【請求項８】請求項７の装置において、上記複数の増幅
器は上記第１及び第２増幅器と縦続した利得制御増幅器
を含み、上記送信出力レベルはその大きさにより予め決
めた少なくとも小、中、大の領域に分割されており、上
記第１及び第２バイアス電圧は上記第１及び第２増幅器
にそれぞれ異なる動作点を設定し、上記制御信号発生手
段は、 上記送信出力レベルが小の領域においては、上記電源ス
イッチ手段により上記第１増幅器及び上記第２増幅器の
電源端子に対する接続を遮断し、上記経路選択スイッチ
手段により上記利得制御増幅器の出力を選択して上記出
力端子に接続し、上記バイアス選択スイッチ手段により
上記電源手段からの上記上記第１増幅器及び上記第２増
幅器に対するバイアス電圧を遮断し、上記利得制御増幅
器の利得を上記送信出力制御量に応じて変化させ、 上記送信出力レベルが中の領域では、上記電源スイッチ
手段により上記電源手段を上記第１増幅器の電源端子に
接続すると共に上記第２増幅器の電源端子に対する接続
を遮断し、上記経路選択スイッチ手段により上記利得制
御増幅器と上記第１増幅器を縦続接続すると共に、上記
第１増幅器の出力を選択して上記出力端子に接続し、上
記第１増幅器の入力側に上記電圧変換手段の出力をバイ
アス電圧として与え、上記第２増幅器の入力側に上記第
２バイアス電圧を与え、上記送信出力制御量に応じて上
記利得制御増幅器の利得を変化させると共に、上記電圧
変換手段の変換出力電圧を変化させ、 上記送信出力レベルが大の領域では、上記電源スイッチ
手段により上記電源手段を上記第１増幅器及び上記第２
増幅器の電源端子に接続し、上記経路選択スイッチ手段
により上記利得制御増幅器と上記第１増幅器と上記第２
増幅器とを縦続接続すると共に上記第２増幅器の出力を
選択して上記出力端子に接続し、上記第１増幅器の入力
側に上記第１バイアス電圧を与え、上記第２増幅器の入
力側に上記電圧変換手段の変換出力電圧をバイアス電圧
として与え、上記送信出力制御量に応じて上記利得制御
増幅器の利得を変化させると共に、上記電圧変換手段の
変換出力電圧を変化させる、 手段である。 - 【請求項９】入力端子に与えられた信号を増幅して出力
端子に出力する無線送信増幅装置であり、 上記入力端子と上記出力端子間に縦続接続して設けら
れ、それぞれが電源端子を有する複数の増幅器と、 異なる少なくとも第１及び第２のバイアス電圧を出力す
る電源手段と、 上記第１及び第２のバイアス電圧のいずれかを選択的に
上記複数の増幅器の入力側にそれぞれ与え、それにより
それぞれの上記増幅器の動作点の選択的に設定するバイ
アス選択スイッチ手段と、 送信出力レベルに対応し、上記バイアス選択スイッチ手
段の選択を制御するバイアス選択制御信号を発生する制
御信号発生手段、 とを含み、 上記制御信号発生手段は、上記送信出力レベルに応じて
可変のバイアス電圧を指定するバイアス制御信号を発生
し、上記増幅装置は更に上記電源手段から与えられた電
圧を上記バイアス制御信号により指定された可変バイア
ス電圧に変換する電圧変換手段が設けられており、上記
バイアス選択スイッチ手段は、上記バイアス選択制御信
号に従って上記第１及び第２のバイアス電圧と上記可変
バイアス電圧のいずれかを選択的に上記複数の増幅器の
それぞれの入力側に与えて対応する動作点に設定し、 上記制御信号発生手段は、要求された送信出力レベルに
対応した送信出力制御量を出力する送信出力制御量生成
手段と、上記送信出力制御量に対応してそれぞれの上記
スイッチ制御信号を生成する制御信号発生器とを含み、 上記複数の増幅器の少なくとも１つは利得制御増幅器で
あり、上記制御信号発生器は上記送信出力制御量に応じ
て上記利得制御増幅器の利得を制御する利得制御信号を
生成し、 上記利得制御増幅器は初段に設けられており、 上記複数の増幅器のうち終段の増幅器の温度を検出する
温度センサと、 その温度センサの検出温度信号と、上記終段増幅器で増
幅される信号の変調信号とが入力されてアドレスを生成
するアドレス生成器と、 上記アドレスにより読出されて歪補償信号を発生するメ
モリよりなる歪補償信号発生器と、 上記利得制御増幅器の前段に挿入され、上記変調信号に
対し、上記歪補償信号を合成する歪補償回路とを含み、 上記歪補償信号発生器には、上記制御信号発生手段から
のスイッチ制御信号及び利得制御信号もアドレスとして
入力されている。 - 【請求項１０】請求項９の装置において、上記制御信号
発生器は、上記バイアス選択スイッチ手段の接続を上記
送信出力制御量に対応して指定する上記スイッチ制御信
号と、上記送信出力制御量に対応して上記利得制御増幅
器の利得を制御する上記利得制御信号と、上記送信出力
制御量に対応して上記電圧変換手段の変換出力電圧を指
定する上記バイアス制御信号とを上記送信出力制御量に
対応するアドレス領域にそれぞれ予め格納したメモリ手
段を含み、与えられた上記送信出力制御量をアドレスと
して対応する上記スイッチ制御信号と上記利得制御信号
とを読み出し、対応する各部に与える。 - 【請求項１１】請求項10の装置において、上記複数の増
幅器は第１及び第２増幅器を含み、上記送信出力レベル
の予め決めた範囲は予め決めた小、中、大の領域に分割
されており、上記２つのバイアス電圧は増幅器の第１動
作点を設定する第１バイアス電圧と、上記動作点より大
きなレベルの出力が可能な第２の動作点を設定する第２
バイアス電圧であり、 上記送信出力レベルが小の領域においては、上記第１増
幅器及び上記第２増幅器の入力側にそれぞれ上記第１バ
イアス電圧を与え、上記利得制御増幅器の利得を上記送
信出力制御量に応じて変化させ、 上記送信出力レベルが中の領域では、上記第１増幅器の
入力側に上記電圧変換手段の出力をバイアス電圧として
与え、上記第２増幅器の入力側に上記第２バイアス電圧
を与え、上記送信出力制御量に応じて上記利得制御増幅
器の利得を変化させると共に、上記電圧変換手段の変換
出力電圧を変化させ、 上記送信出力レベルが大の領域では、上記第１増幅器の
入力側に上記第１バイアス電圧を与え、上記第１増幅器
の入力側に上記電圧変換手段の変換出力電圧をバイアス
電圧として与え、上記送信出力制御量に応じて上記利得
制御増幅器の利得を変化させると共に、上記電圧変換手
段の変換出力電圧を変化させる。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3762698 | 1998-02-19 | ||
| JP10-37626 | 1998-02-19 | ||
| PCT/JP1999/000801 WO1999043083A1 (fr) | 1998-02-19 | 1999-02-19 | Amplificateur pour radiotransmission |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP3387508B2 true JP3387508B2 (ja) | 2003-03-17 |
Family
ID=12502856
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP54237699A Expired - Fee Related JP3387508B2 (ja) | 1998-02-19 | 1999-02-19 | 無線送信増幅装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6265935B1 (ja) |
| EP (1) | EP0977354B1 (ja) |
| JP (1) | JP3387508B2 (ja) |
| DE (1) | DE69942964D1 (ja) |
| WO (1) | WO1999043083A1 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| KR101075820B1 (ko) | 2004-02-19 | 2011-10-25 | 소니 에릭슨 모빌 커뮤니케이션즈 재팬, 아이엔씨. | 전력 증폭 장치 및 휴대 통신 단말기 장치 |
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|---|---|---|---|---|
| GB9811382D0 (en) * | 1998-05-27 | 1998-07-22 | Nokia Mobile Phones Ltd | A transmitter |
| EP1032120A3 (en) * | 1999-02-26 | 2003-07-30 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Power amplifier, power control method for power amplifier, and communication equipment |
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