JPH0964757A - Power amplifier for radio transmitter - Google Patents
Power amplifier for radio transmitterInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、アナログ変調方式
又はデジタル変調方式で動作可能なセルラー電話機を含
む移動無線通信システムに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a mobile radio communication system including a cellular telephone capable of operating in an analog modulation system or a digital modulation system.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、携帯電話、自動車電話等に代表さ
れる移動無線通信の加入者数が飛躍的に増加している。
移動無線通信方式には、アナログ変調方式、デジタル変
調方式、及び、アナログ変調モードとデジタル変調モー
ドとの両者で動作可能なデュアルモード方式がある。2. Description of the Related Art In recent years, the number of subscribers of mobile radio communication represented by mobile phones, car phones and the like has increased dramatically.
Mobile radio communication systems include analog modulation systems, digital modulation systems, and dual mode systems capable of operating in both analog modulation mode and digital modulation mode.
【０００３】移動無線通信のための無線通信機の構成要
素のうち、ＲＦ信号増幅用の電力増幅器はアンテナへの
電力供給のために欠かせないものである。送信機用電力
増幅器には、変調方式を問わず、入出力特性の直線性
が、つまり電力利得がほぼ一定であることが要求され
る。電力増幅器の電力利得ＰＧは、 ＰＧ＝交流出力電力／交流入力電力 で定義される。ここで、交流入力電力は入力ＲＦ信号の
電力であり、交流出力電力は出力ＲＦ信号の電力であ
る。つまり、電力利得とは、電力増幅器の交流電力の増
幅の程度を意味するものである。特に、セルラー電話機
に用いられる電力増幅器では、任意の交流出力電力に対
して電力利得がほぼ一定であることが望まれる。Among the components of a wireless communication device for mobile wireless communication, a power amplifier for amplifying an RF signal is indispensable for supplying power to an antenna. Power amplifiers for transmitters are required to have linear input / output characteristics, that is, a substantially constant power gain, regardless of the modulation method. The power gain PG of the power amplifier is defined by PG = AC output power / AC input power. Here, the AC input power is the power of the input RF signal, and the AC output power is the power of the output RF signal. That is, the power gain means the degree of amplification of AC power of the power amplifier. In particular, in a power amplifier used in a cellular telephone, it is desired that the power gain be almost constant with respect to arbitrary AC output power.
【０００４】従来の送信機用電力増幅器において、電力
増幅回路の入力側に利得制御回路を挿入することにより
増幅器の入出力特性の直線性を向上させる技術は良く知
られている。最も単純な例は、電力増幅回路の入力側及
び出力側のそれぞれに検波回路を設けておき、その各々
の検波出力の比較結果を基にして自動利得制御を実現す
るものである。特開平１−２７６８０９号公報には、電
力増幅回路と、２つの検波回路と、比較回路と、利得制
御回路とを組み合わせたテレビジョン送信機用の電力増
幅器が開示されている。In the conventional transmitter power amplifier, a technique for improving the linearity of the input / output characteristics of the amplifier by inserting a gain control circuit on the input side of the power amplifier circuit is well known. In the simplest example, a detection circuit is provided on each of the input side and the output side of the power amplification circuit, and automatic gain control is realized based on the comparison result of the detection outputs of the detection circuits. Japanese Patent Laid-Open No. 1-276809 discloses a power amplifier for a television transmitter in which a power amplification circuit, two detection circuits, a comparison circuit, and a gain control circuit are combined.
【０００５】ところが、上記従来の電力増幅器では、２
つの検波回路と、比較回路と、利得制御回路とが必要で
あるため、部品点数が多くなると同時にコストが高くな
る欠点があった。したがって、電力増幅回路の電力利得
をできるだけ少ない部品点数で自動制御する電力増幅器
の実現が望まれている。However, in the above conventional power amplifier, 2
Since one detection circuit, a comparison circuit, and a gain control circuit are required, there is a drawback that the number of parts is increased and the cost is increased. Therefore, it is desired to realize a power amplifier that automatically controls the power gain of the power amplifier circuit with the smallest possible number of components.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】電力増幅器の部品点数
を低減するために、上記アナログ変調方式及びデジタル
変調方式のいずれの方式においても各方式に応じた一定
の直流電源電圧Ｖddを電力増幅回路に印加して、これを
無線電話送信器用電力増幅器として使用しようとする
と、次に具体例を以て説明するように、増幅器の入出力
特性の直線性の面で問題が生じる。In order to reduce the number of parts of a power amplifier, a constant DC power supply voltage Vdd corresponding to each method is applied to a power amplifier circuit in both the analog modulation method and the digital modulation method. If the voltage is applied and it is used as a power amplifier for a radiotelephone transmitter, a problem arises in the linearity of the input / output characteristics of the amplifier, as will be described below with reference to a specific example.
【０００７】さて、日本国内においては、無線電話送信
機のアナログ変調方式に関するＮＴＴ規格と、デジタル
変調方式に関するＲＣＲ（電波システム開発センター）
規格とがある。ＮＴＴ規格には周波数分割多元アクセス
（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉ
ｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ：ＦＤＭＡ）方式が、ＲＣＲ規格
ＳＴＤ−２７Ｂには時分割多元アクセス（Ｔｉｍｅ Ｄ
ｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ：Ｔ
ＤＭＡ）方式がそれぞれ規定されている。ＦＤＭＡ及び
ＴＤＭＡの両方式とも、交流出力電力１．５Ｗの電力増
幅器を必要とする。Now, in Japan, the NTT standard concerning the analog modulation system of the radio telephone transmitter and the RCR (Radio System Development Center) concerning the digital modulation system are available.
There are standards. According to the NTT standard, frequency division multiple access (Frequency Division Multi)
The please access (FDMA) method is based on the RCR standard STD-27B and time division multiple access (Time D).
ivision Multiple Access: T
Each of the (DMA) systems is specified. Both FDMA and TDMA schemes require a power amplifier with an AC output power of 1.5W.
【０００８】一方、米国においては、無線電話送信機の
デュアルモード方式に関するＴＩＡ（米国通信工業会）
規格がある。ＴＩＡ規格ＩＳ−９５には、アナログ変調
方式のアクセス方式としてＦＤＭＡ方式が、デジタル変
調方式のアクセス方式として符号分割多元アクセス（Ｃ
ｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃ
ｅｓｓ：ＣＤＭＡ）方式がそれぞれ規定されている。Ｆ
ＤＭＡ方式では交流出力電力１．５Ｗを、ＣＤＭＡ方式
では交流出力電力０．５Ｗをそれぞれ必要とする。On the other hand, in the United States, the TIA (American Telecommunications Industry Association) concerning the dual mode system of the radio telephone transmitter
There is a standard. In the TIA standard IS-95, the FDMA method is used as the access method of the analog modulation method and the code division multiple access (C is used as the access method of the digital modulation method.
Ode Division Multiple Acc
ess: CDMA) system is specified respectively. F
AC output power of 1.5 W is required for the DMA method, and AC output power of 0.5 W is required for the CDMA method.
【０００９】図８、図９及び図１０は、それぞれ従来の
ＦＤＭＡ方式、ＴＤＭＡ方式及びＣＤＭＡ方式の無線電
話送信機用の電力増幅器における電力利得と交流出力電
力との関係の例を示す図である。ここに、電力増幅器
は、ＧａＡｓ−ＭＥＳＦＥＴを使用した電力増幅回路
に、各アクセス方式に応じた一定の直流電源電圧Ｖddを
供給したものである。各方式とも、低出力電力動作から
高出力電力動作になるに従って電力利得が大きく減少し
ている。具体的には、最大電力利得と最小電力利得との
差、すなわち利得偏差は、ＦＤＭＡ方式で５．４ｄＢ、
ＴＤＭＡ方式で３．０ｄＢ、ＣＤＭＡ方式で２．０ｄＢ
である。FIGS. 8, 9 and 10 are diagrams showing examples of the relationship between the power gain and the AC output power in the power amplifier for the conventional FDMA, TDMA and CDMA radio telephone transmitters, respectively. . Here, the power amplifier is a power amplifier circuit using a GaAs-MESFET and supplied with a constant DC power supply voltage Vdd according to each access method. In each system, the power gain greatly decreases from low output power operation to high output power operation. Specifically, the difference between the maximum power gain and the minimum power gain, that is, the gain deviation is 5.4 dB in the FDMA method,
3.0 dB for TDMA method and 2.0 dB for CDMA method
It is.
【００１０】図８、図９及び図１０の例において高出力
電力動作時に電力利得が減少するのは、高付加効率の実
現を目的として、最大出力電力が電力増幅回路の非線形
領域内に設定されているからである。電力増幅回路の中
のＧａＡｓ−ＭＥＳＦＥＴのゲート幅を大きくすること
によって最大出力電力を線形領域内に入れることもでき
るが、電力増幅器の付加効率が減少し、電池の寿命の点
で問題となる。電力増幅器の付加効率ηは、 η＝（交流出力電力−交流入力電力）／直流入力電力 で定義される。ここで、直流入力電力は直流電源から電
力増幅器に供給された電力である。つまり、付加効率と
は、直流電力から交流電力への変換効率を意味するもの
である。In the examples of FIGS. 8, 9 and 10, the power gain decreases during high output power operation. The maximum output power is set within the non-linear region of the power amplifier circuit for the purpose of realizing high added efficiency. Because it is. Although the maximum output power can be put in the linear region by increasing the gate width of the GaAs-MESFET in the power amplifier circuit, the additional efficiency of the power amplifier is reduced, which causes a problem in battery life. The additional efficiency η of the power amplifier is defined by η = (AC output power−AC input power) / DC input power. Here, the DC input power is the power supplied from the DC power supply to the power amplifier. In other words, the additional efficiency means the conversion efficiency from DC power to AC power.
【００１１】以上のとおり、従来はいずれのアクセス方
式においても各方式に応じた一定の直流電源電圧Ｖddを
電力増幅回路に印加していたため、高効率性の実現のた
めに入出力特性の直線性を犠牲にせざるを得ない問題が
あった。As described above, in any access method, a constant DC power supply voltage Vdd corresponding to each method has been conventionally applied to the power amplifier circuit, so that linearity of the input / output characteristics is realized in order to realize high efficiency. There was a problem that had to be sacrificed.
【００１２】本発明の目的は、非常に高い付加効率を有
し、かつ入出力特性の直線性に優れた無線送信機用の電
力増幅器を提供することにある。An object of the present invention is to provide a power amplifier for a wireless transmitter which has a very high added efficiency and is excellent in linearity of input / output characteristics.
【００１３】[0013]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、無線送信機用の電力増幅器において、電
力増幅回路に印加する直流電源電圧を該電力増幅回路の
交流出力電力の大きさに応じて二段階に切り替えること
により該電力増幅回路の入出力特性を制御することとし
たものである。In order to achieve the above object, the present invention relates to a power amplifier for a radio transmitter, in which the DC power supply voltage applied to the power amplifier circuit is the magnitude of the AC output power of the power amplifier circuit. The input / output characteristics of the power amplifier circuit are controlled by switching the power amplifier circuit in two stages in accordance with the above.
【００１４】具体的には、低出力電力動作時に電力増幅
回路に印加される直流電源電圧を高出力電力動作時に比
べて低く設定する。Specifically, the DC power supply voltage applied to the power amplifier circuit during low output power operation is set lower than during high output power operation.
【００１５】本発明によれば、高出力電力動作時には電
力増幅回路の直流電源電圧が高いので、高付加効率を実
現するように最大出力電力が電力増幅回路の非線形領域
内に設定される。しかも、低出力電力動作時には電力増
幅回路の直流電源電圧が低減されるので、最大電力利得
が低減される結果、全出力電力範囲における利得偏差が
小さくなる。したがって、電力増幅器の高効率性を実現
しながら、入出力特性の優れた直線性を実現できる。According to the present invention, since the DC power supply voltage of the power amplifier circuit is high during high output power operation, the maximum output power is set within the nonlinear region of the power amplifier circuit so as to realize high added efficiency. Moreover, since the DC power supply voltage of the power amplifier circuit is reduced during low output power operation, the maximum power gain is reduced, resulting in a smaller gain deviation in the entire output power range. Therefore, it is possible to realize high linearity with excellent input / output characteristics while realizing high efficiency of the power amplifier.
【００１６】[0016]
【発明の実施の形態】以下、本発明の具体例について、
図面を参照しながら説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Specific examples of the present invention will be described below.
This will be described with reference to the drawings.
【００１７】図１は、本発明に係るＦＤＭＡ方式の無線
電話送信機用の電力増幅器の構成例を示すブロック図で
ある。図１において、１は正電源、２はレギュレータ、
３はマイクロプロセッサ、４は負電源、５は電力増幅回
路、６は分配器、７は検波回路である。このうち正電源
１とレギュレータ２とは、直流可変電圧回路８を構成し
ている。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a power amplifier for an FDMA type radio telephone transmitter according to the present invention. In FIG. 1, 1 is a positive power supply, 2 is a regulator,
3 is a microprocessor, 4 is a negative power source, 5 is a power amplifier circuit, 6 is a distributor, and 7 is a detection circuit. Of these, the positive power source 1 and the regulator 2 constitute a DC variable voltage circuit 8.
【００１８】正電源１は、３．６Ｖの直流電圧を出力す
るものである。３．６Ｖの直流電圧は、ニッケル水素電
池３セル若しくはニッケルカドミウム電池３セルの直列
接続により、又はリチウムイオン電池１セルにより生成
される。The positive power source 1 outputs a DC voltage of 3.6V. The DC voltage of 3.6 V is generated by the series connection of three cells of nickel hydrogen battery or three cells of nickel cadmium battery or by one cell of lithium ion battery.
【００１９】レギュレータ２は、正電源１から出力され
た直流電圧を２．５Ｖ又は３．５Ｖに変化させて出力す
るものである。The regulator 2 changes the DC voltage output from the positive power supply 1 to 2.5V or 3.5V and outputs the DC voltage.
【００２０】負電源４は、−２．５Ｖの直流バイアス電
圧を出力するものである。The negative power source 4 outputs a DC bias voltage of -2.5V.
【００２１】電力増幅回路５は、無線周波数信号を増幅
するものである。ＲＦINは電力増幅回路５のＲＦ信号入
力端子である。分配器６は、電力増幅回路５の出力ＲＦ
信号をＲＦ信号出力端子ＲＦOUT と検波回路７とに分配
するものである。また、電力増幅回路５のＶdd端子には
レギュレータ２からの直流電圧（２．５Ｖ又は３．５
Ｖ）が、Ｖgg端子には負電源４からの直流バイアス電圧
（−２．５Ｖ）が各々印加される。The power amplification circuit 5 amplifies a radio frequency signal. RF IN is an RF signal input terminal of the power amplifier circuit 5. The distributor 6 outputs the output RF of the power amplifier circuit 5.
The signal is distributed to the RF signal output terminal RF OUT and the detection circuit 7. Further, the DC voltage (2.5 V or 3.5 V from the regulator 2 is applied to the Vdd terminal of the power amplification circuit 5.
V), but a DC bias voltage (-2.5 V) from the negative power source 4 is applied to each Vgg terminal.
【００２２】検波回路７は、分配器６から供給されたＲ
Ｆ信号を整流・平滑し、該ＲＦ信号の電力に対応した直
流信号を利得制御信号としてマイクロプロセッサ３へ供
給するものである。The detection circuit 7 receives the R supplied from the distributor 6.
The F signal is rectified and smoothed, and a DC signal corresponding to the power of the RF signal is supplied to the microprocessor 3 as a gain control signal.
【００２３】マイクロプロセッサ３は、プログラムに従
い、検波回路７からの利得制御信号に応じて、つまり電
力増幅器の交流出力電力（電力増幅回路５の出力ＲＦ信
号の電力）の大きさに応じて、レギュレータ２の出力電
圧を決定するものである。具体的には、マイクロプロセ
ッサ３は、電力増幅器の交流出力電力が５００ｍＷ未満
の場合にはレギュレータ２の出力電圧が２．５Ｖとな
り、かつ電力増幅器の交流出力電力が５００ｍＷ以上の
場合にはレギュレータ２の出力電圧が３．５Ｖとなるよ
うに、レギュレータ２を制御する。According to the program, the microprocessor 3 responds to the gain control signal from the detection circuit 7, that is, according to the magnitude of the AC output power of the power amplifier (power of the RF signal output from the power amplification circuit 5). 2 determines the output voltage. Specifically, the microprocessor 3 determines that the output voltage of the regulator 2 is 2.5 V when the AC output power of the power amplifier is less than 500 mW, and the regulator 2 when the AC output power of the power amplifier is 500 mW or more. The regulator 2 is controlled so that the output voltage of the regulator becomes 3.5V.
【００２４】図２は、図１中の電力増幅回路５の内部構
成を示す回路図である。図２において、１１，１２は電
界効果型トランジスタ、１３〜１８はマイクロストリッ
プライン（インダクタ）、Ｃ１〜Ｃ５はキャパシタ、Ｒ
１〜Ｒ４は抵抗器である。Ｖdd端子に印加された直流電
源電圧は、マイクロストリップライン１４，１７を介し
て電界効果型トランジスタ１１，１２のドレイン電極に
供給される。Ｖgg端子に印加された直流バイアス電圧
は、電界効果型トランジスタ１１，１２のゲート電極の
バイアスを決定するものである。これらの電界効果型ト
ランジスタ１１，１２としては、８００ＭＨｚ程度のＲ
Ｆ信号を取り扱えるように、ＧａＡｓ−ＭＥＳＦＥＴが
採用される。これに代えて、バイポーラトランジスタ、
ＭＯＳＦＥＴ、あるいは、ＧａＡｓとＡｌＧａＡｓのよ
うな異なる材質の接合を利用したヘテロバイポーラトラ
ンジスタ（ＨＢＴ）を用いることもできる。FIG. 2 is a circuit diagram showing the internal structure of the power amplifier circuit 5 in FIG. In FIG. 2, 11 and 12 are field effect transistors, 13 to 18 are microstrip lines (inductors), C1 to C5 are capacitors, and R is a capacitor.
1 to R4 are resistors. The DC power supply voltage applied to the Vdd terminal is supplied to the drain electrodes of the field effect transistors 11 and 12 via the microstrip lines 14 and 17. The DC bias voltage applied to the Vgg terminal determines the bias of the gate electrodes of the field effect transistors 11 and 12. These field effect transistors 11 and 12 have an R of about 800 MHz.
A GaAs-MESFET is adopted so as to handle the F signal. Instead of this, a bipolar transistor,
It is also possible to use a MOSFET or a hetero bipolar transistor (HBT) using a junction of different materials such as GaAs and AlGaAs.
【００２５】図３は、図１の電力増幅器の電力利得と交
流出力電力との関係を示す図である。図３によれば、電
力増幅器の利得偏差は４．３ｄＢとなり、図８の場合に
比べて利得偏差を１．１ｄＢだけ低減させることができ
る。FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the power gain of the power amplifier of FIG. 1 and the AC output power. According to FIG. 3, the gain deviation of the power amplifier is 4.3 dB, and the gain deviation can be reduced by 1.1 dB as compared with the case of FIG.
【００２６】図４は、本発明に係るＴＤＭＡ方式の無線
電話送信機用の電力増幅器の構成例を示すブロック図で
ある。図１の構成と異なる点の一つは、正電源１から出
力される直流電圧が４．８Ｖである点である。また、図
４中のマイクロプロセッサ３は、電力増幅器の交流出力
電力が１００ｍＷ未満の場合にはレギュレータ２の出力
電圧が３．６Ｖとなり、かつ電力増幅器の交流出力電力
が１００ｍＷ以上の場合にはレギュレータ２の出力電圧
が４．６Ｖとなるように、レギュレータ２を制御する。FIG. 4 is a block diagram showing a configuration example of a power amplifier for a TDMA type radio telephone transmitter according to the present invention. One of the differences from the configuration of FIG. 1 is that the DC voltage output from the positive power supply 1 is 4.8V. Further, the microprocessor 3 in FIG. 4 uses the regulator 2 when the AC output power of the power amplifier is less than 100 mW and the output voltage of the regulator 2 is 3.6 V, and when the AC output power of the power amplifier is 100 mW or more. The regulator 2 is controlled so that the output voltage of 2 becomes 4.6V.
【００２７】図５は、図４の電力増幅器の電力利得と交
流出力電力との関係を示す図である。図５によれば、電
力増幅器の利得偏差は２．０ｄＢとなり、図９の場合に
比べて利得偏差を１．０ｄＢだけ低減させることができ
る。FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the power gain of the power amplifier of FIG. 4 and the AC output power. According to FIG. 5, the gain deviation of the power amplifier is 2.0 dB, and the gain deviation can be reduced by 1.0 dB as compared with the case of FIG.
【００２８】図６は、本発明に係るＣＤＭＡ方式の無線
電話送信機用の電力増幅器の構成例を示すブロック図で
ある。図１の構成と異なる点の一つは、正電源１から出
力される直流電圧が６．０Ｖである点である。また、図
６中のマイクロプロセッサ３は、電力増幅器の交流出力
電力が６０ｍＷ未満の場合にはレギュレータ２の出力電
圧が４．８Ｖとなり、かつ電力増幅器の交流出力電力が
６０ｍＷ以上の場合にはレギュレータ２の出力電圧が
５．８Ｖとなるように、レギュレータ２を制御する。FIG. 6 is a block diagram showing a configuration example of a power amplifier for a CDMA radio telephone transmitter according to the present invention. One of the differences from the configuration of FIG. 1 is that the DC voltage output from the positive power supply 1 is 6.0V. In addition, the microprocessor 3 in FIG. 6 uses the regulator 2 when the AC output power of the power amplifier is less than 60 mW and the output voltage of the regulator 2 is 4.8 V, and when the AC output power of the power amplifier is 60 mW or more. The regulator 2 is controlled so that the output voltage of 2 becomes 5.8V.
【００２９】図７は、図６の電力増幅器の電力利得と交
流出力電力との関係を示す図である。図７によれば、電
力増幅器の利得偏差は１．０ｄＢとなり、図１０の場合
に比べて利得偏差を１．０ｄＢだけ低減させることがで
きる。FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the power gain of the power amplifier of FIG. 6 and the AC output power. According to FIG. 7, the gain deviation of the power amplifier is 1.0 dB, and the gain deviation can be reduced by 1.0 dB as compared with the case of FIG.
【００３０】以上のとおり、図１、図４及び図６の構成
によれば、いずれも電力増幅回路５に印加する直流電源
電圧Ｖddを該電力増幅回路５の交流出力電力の大きさに
応じて二段階に切り替えることとしたので、増幅器の入
出力特性の直線性が改善される。しかも、高出力電力動
作は非線形領域内での動作となるため、図８、図９及び
図１０の場合と同様の高効率動作が可能となり、その効
果は絶大である。具体的には、ＦＤＭＡ方式（図３）の
場合の１．５Ｗ出力時の付加効率は６０％であり、ＴＤ
ＭＡ方式（図５）の場合の１．５Ｗ出力時の付加効率は
５０％であり、ＣＤＭＡ方式（図７）の場合の０．５Ｗ
出力時の付加効率は３５％であって、いずれも非常に高
い付加効率を実現できる。As described above, according to the configurations of FIG. 1, FIG. 4 and FIG. 6, the DC power supply voltage Vdd applied to the power amplification circuit 5 depends on the magnitude of the AC output power of the power amplification circuit 5. Since the switching is made in two steps, the linearity of the input / output characteristics of the amplifier is improved. Moreover, since the high output power operation is performed in the non-linear region, the high efficiency operation similar to the cases of FIGS. 8, 9 and 10 is possible, and its effect is great. Specifically, in the case of the FDMA method (FIG. 3), the added efficiency at the time of 1.5 W output is 60%, and the TD
In the case of the MA method (FIG. 5), the added efficiency at the time of 1.5 W output is 50%, and in the case of the CDMA method (FIG. 7), the added efficiency is 0.5 W.
The addition efficiency at the time of output is 35%, and in each case, very high addition efficiency can be realized.
【００３１】なお、上記各構成例において採用したＶdd
及びＶggの値は、電力増幅回路５の内部構成に応じて変
更可能である。また、本発明は、音声伝送のための無線
電話送信器以外に、例えばデータ伝送のための無線送信
器の電力増幅器にも適用可能である。The Vdd used in each of the above-mentioned configuration examples
The values of Vgg and Vgg can be changed according to the internal configuration of the power amplifier circuit 5. Further, the present invention is applicable to a power amplifier of a wireless transmitter for data transmission, as well as a wireless telephone transmitter for voice transmission.
【００３２】[0032]
【発明の効果】以上説明してきたとおり、本発明によれ
ば、電力増幅回路に印加する直流電源電圧を該電力増幅
回路の交流出力電力の大きさに応じて二段階に切り替え
ることにより該電力増幅回路の入出力特性を制御する構
成を採用したので、非常に高い付加効率を有し、かつ入
出力特性の直線性に優れた無線送信機用の電力増幅器を
提供することができる。As described above, according to the present invention, the DC power supply voltage applied to the power amplifying circuit is switched in two stages according to the magnitude of the AC output power of the power amplifying circuit. Since the configuration for controlling the input / output characteristics of the circuit is adopted, it is possible to provide a power amplifier for a wireless transmitter having a very high addition efficiency and excellent linearity of the input / output characteristics.
【図１】本発明に係るＦＤＭＡ方式の無線電話送信機用
の電力増幅器の構成例を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a power amplifier for an FDMA wireless telephone transmitter according to the present invention.
【図２】図１中の電力増幅回路の内部構成を示す回路図
である。FIG. 2 is a circuit diagram showing an internal configuration of a power amplification circuit in FIG.
【図３】図１の電力増幅器の電力利得と交流出力電力と
の関係を示す図である。3 is a diagram showing the relationship between the power gain of the power amplifier of FIG. 1 and the AC output power.
【図４】本発明に係るＴＤＭＡ方式の無線電話送信機用
の電力増幅器の構成例を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing a configuration example of a power amplifier for a TDMA wireless telephone transmitter according to the present invention.
【図５】図４の電力増幅器の電力利得と交流出力電力と
の関係を示す図である。5 is a diagram showing the relationship between the power gain of the power amplifier of FIG. 4 and the AC output power.
【図６】本発明に係るＣＤＭＡ方式の無線電話送信機用
の電力増幅器の構成例を示すブロック図である。FIG. 6 is a block diagram showing a configuration example of a power amplifier for a CDMA wireless telephone transmitter according to the present invention.
【図７】図６の電力増幅器の電力利得と交流出力電力と
の関係を示す図である。7 is a diagram showing the relationship between the power gain of the power amplifier of FIG. 6 and the AC output power.
【図８】従来のＦＤＭＡ方式の無線電話送信機用の電力
増幅器における電力利得と交流出力電力との関係の例を
示す図である。FIG. 8 is a diagram showing an example of the relationship between power gain and AC output power in a power amplifier for a conventional FDMA wireless telephone transmitter.
【図９】従来のＴＤＭＡ方式の無線電話送信機用の電力
増幅器における電力利得と交流出力電力との関係の例を
示す図である。FIG. 9 is a diagram showing an example of a relationship between power gain and AC output power in a power amplifier for a conventional TDMA wireless telephone transmitter.
【図１０】従来のＣＤＭＡ方式の無線電話送信機用の電
力増幅器における電力利得と交流出力電力との関係の例
を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an example of the relationship between power gain and AC output power in a power amplifier for a conventional CDMA wireless telephone transmitter.
１ 正電源（直流電圧源） ２ レギュレータ ３ マイクロプロセッサ（制御回路） ４ 負電源 ５ 電力増幅回路 ６ 分配器 ７ 検波回路 ８ 直流可変電圧回路 １１，１２ 電界効果型トランジスタ １３〜１８ マイクロストリップライン Ｃ１〜Ｃ５ キャパシタ Ｒ１〜Ｒ４ 抵抗器 1 Positive Power Supply (DC Voltage Source) 2 Regulator 3 Microprocessor (Control Circuit) 4 Negative Power Supply 5 Power Amplifier Circuit 6 Distributor 7 Detection Circuit 8 DC Variable Voltage Circuit 11, 12 Field Effect Transistor 13-18 Microstrip Line C1 C5 capacitors R1 to R4 resistors
Claims (8)
て、 直流電圧源とレギュレータとからなる直流可変電圧回路
と、 前記直流可変電圧回路の直流電源電圧を決定するための
制御回路と、 前記直流可変電圧回路からの直流電源電圧を用いて無線
周波数信号を増幅するための電力増幅回路とを備え、 前記電力増幅回路に印加される直流電源電圧が該電力増
幅回路の交流出力電力の大きさに応じて二段階に切り替
えられることを特徴とする電力増幅器。1. A power amplifier for a wireless transmitter, comprising: a DC variable voltage circuit including a DC voltage source and a regulator; a control circuit for determining a DC power supply voltage of the DC variable voltage circuit; A power amplification circuit for amplifying a radio frequency signal using a DC power supply voltage from a DC variable voltage circuit, wherein the DC power supply voltage applied to the power amplification circuit is the magnitude of the AC output power of the power amplification circuit. A power amplifier characterized in that it can be switched in two stages in accordance with.
あることを特徴とする請求項１記載の電力増幅器。2. The power amplifier according to claim 1, wherein the power amplifier circuit is for a radio telephone transmitter.
該電力増幅回路に印加される直流電源電圧が高出力電力
動作時に比べて低いことを特徴とする請求項１又は２記
載の電力増幅器。3. The power amplifier according to claim 1, wherein the DC power supply voltage applied to the power amplifier circuit during low output power operation of the power amplifier circuit is lower than that during high output power operation.
とする請求項３記載の電力増幅器。4. The power amplifier according to claim 3, wherein the power amplifier operates in an analog modulation method.
として周波数分割多元アクセス方式（ＦＤＭＡ）を採用
したことを特徴とする請求項４記載の電力増幅器。5. The power amplifier according to claim 4, wherein a frequency division multiple access method (FDMA) is adopted as an access method used for the analog modulation method.
とする請求項３記載の電力増幅器。6. The power amplifier according to claim 3, wherein the power amplifier operates in a digital modulation method.
として時分割多元アクセス方式（ＴＤＭＡ）を採用した
ことを特徴とする請求項６記載の電力増幅器。7. The power amplifier according to claim 6, wherein a time division multiple access method (TDMA) is adopted as an access method used for the digital modulation method.
として符号分割多元アクセス方式（ＣＤＭＡ）を採用し
たことを特徴とする請求項６記載の電力増幅器。8. The power amplifier according to claim 6, wherein a code division multiple access method (CDMA) is adopted as an access method used for the digital modulation method.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7220230A JPH0964757A (en) | 1995-08-29 | 1995-08-29 | Power amplifier for radio transmitter |
| KR1019960032180A KR970013808A (en) | 1995-08-29 | 1996-08-01 | Power amplifier for wireless transmitters |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7220230A JPH0964757A (en) | 1995-08-29 | 1995-08-29 | Power amplifier for radio transmitter |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0964757A true JPH0964757A (en) | 1997-03-07 |
Family
ID=16747933
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP7220230A Pending JPH0964757A (en) | 1995-08-29 | 1995-08-29 | Power amplifier for radio transmitter |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0964757A (en) |
| KR (1) | KR970013808A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0977354A1 (en) * | 1998-02-19 | 2000-02-02 | Ntt Mobile Communications Network Inc. | Amplifier for radio transmission |
| US6388530B1 (en) | 1998-12-28 | 2002-05-14 | Nec Corporation | Microwave amplifier implemented by heterojunction field effect transistors |
| KR100657104B1 (en) * | 1999-10-22 | 2006-12-15 | 엘지전자 주식회사 | Circuit for controlling a power amplifier in a mobile communication system |
| JP2007295436A (en) * | 2006-04-27 | 2007-11-08 | Kyocera Corp | Radio communication apparatus |
-
1995
- 1995-08-29 JP JP7220230A patent/JPH0964757A/en active Pending
-
1996
- 1996-08-01 KR KR1019960032180A patent/KR970013808A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0977354A1 (en) * | 1998-02-19 | 2000-02-02 | Ntt Mobile Communications Network Inc. | Amplifier for radio transmission |
| EP0977354A4 (en) * | 1998-02-19 | 2001-03-07 | Nippon Telegraph & Telephone | Amplifier for radio transmission |
| US6265935B1 (en) | 1998-02-19 | 2001-07-24 | Ntt Mobile Communications Network Inc. | Amplifier for radio transmission |
| US6388530B1 (en) | 1998-12-28 | 2002-05-14 | Nec Corporation | Microwave amplifier implemented by heterojunction field effect transistors |
| KR100657104B1 (en) * | 1999-10-22 | 2006-12-15 | 엘지전자 주식회사 | Circuit for controlling a power amplifier in a mobile communication system |
| JP2007295436A (en) * | 2006-04-27 | 2007-11-08 | Kyocera Corp | Radio communication apparatus |
| JP4688722B2 (en) * | 2006-04-27 | 2011-05-25 | 京セラ株式会社 | Wireless communication device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR970013808A (en) | 1997-03-29 |
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