JPWO2008015970A1

JPWO2008015970A1 - 送信回路及び通信機器

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Publication number: JPWO2008015970A1
Application number: JP2008527724A
Authority: JP
Inventors: 松浦　徹; 松浦　　徹; 薫石田; 石田　　薫
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2006-08-04
Filing date: 2007-07-27
Publication date: 2009-12-24
Also published as: US7912148B2; CN101485097A; EP2056479A1; US20080031381A1; EP2056479A4; CN101485097B; WO2008015970A1

Abstract

振幅変調部（１５）のオフセット特性を正確に補償し、広い出力電力の範囲に渡って、低歪みかつ高効率に動作する送信回路１を提供する。信号生成部（１１）は、振幅信号と角度変調信号とを出力する。振幅増幅部（１４）は、入力された振幅信号の大きさに応じた電圧を振幅変調部（１５）に供給する。振幅変調部（１５）は、角度変調信号を振幅増幅部（１４）から供給された電圧で振幅変調して、変調信号として出力する。温度測定部は、振幅変調部（１５）の温度を測定する。オフセット補償部（１２）は、初期状態からの振幅変調部（１５）の温度変化に基づいて、オフセット補償値を算出し、算出したオフセット補償値を振幅信号に加算する。

Description

本発明は、携帯電話や無線ＬＡＮ等の通信機器に用いられる送信回路に関し、より特定的には、低歪みかつ高効率に動作する送信回路、及びそれを用いた通信機器に関する。

携帯電話や無線ＬＡＮ等の通信機器は、広帯域幅で動作する場合も、出力信号の精度を確保しつつ、かつ低消費電力で動作することが求められている。そして、このような通信機器には、帯域幅に関係なく高精度な送信信号を出力し、かつ高効率で動作する送信回路が用いられる。以下に、従来の送信回路について説明する。

従来の送信回路としては、例えば、直交変調等の変調方式を利用して、送信信号を生成する送信回路（以下、直交変調回路と記す）があった。なお、直交変調回路については、広く知られているため説明を省略する。また、直交変調回路よりも小型かつ高効率に動作する従来の送信回路としては、例えば、図１３に示す送信回路５００があった。図１３は、従来の送信回路５００の構成の一例を示すブロック図である。図１３において、従来の送信回路５００は、信号生成部５０１、出力端子５０２、振幅増幅部５０３、振幅変調部５０４、及び電源端子５０５を備える。

従来の送信回路５００において、信号生成部５０１は、振幅信号及び角度変調信号を出力する。振幅信号は、振幅増幅部５０３に入力される。振幅増幅部５０３は、入力された振幅信号の大きさに応じた電圧を振幅変調部５０４に供給する。なお、振幅増幅部５０３には、電源端子５０５から直流電圧が供給されている。振幅増幅部５０３は、典型的には入力された振幅信号の大きさに比例した電圧を振幅変調部５０４に供給する。

信号生成部５０１から出力された角度変調信号は、振幅変調部５０４に入力される。振幅変調部５０４は、角度変調信号を振幅増幅部５０３から供給された電圧（すなわち、コレクタ電圧Ｖｃ）で振幅変調して、角度変調及び振幅変調された変調信号として出力する。この変調信号が、送信信号として出力端子５０２から出力される。なお、このような送信回路５００をポーラ変調回路という。

しかし、従来の送信回路５００においては、振幅変調部５０４の特性によっては、必ずしも高精度な送信信号を出力することができなかった。図１４を用いて振幅変調部５０４の特性について説明する。図１４は、振幅変調部５０４に供給されるコレクタ電圧Ｖｃと出力電圧Ｖｏとの関係を示す図である。ただし、入力電圧（角度変調信号）の大きさは一定である。図１４に示すように、振幅変調部５０４は、主としてＨＢＴ（ヘテロ接合バイポーラトランジスタ）が使用された場合、コレクタ電圧Ｖｃが小さな領域では、所望の出力電圧Ｖｏの変調信号を出力できなかった。以下、このような振幅変調部５０４の特性をオフセット特性と記す。

このようなオフセット特性は、振幅変調部５０４の温度によって変化する。この原因は、主に振幅変調部５０４に用いられるＨＢＴ（ヘテロ接合バイポーラトランジスタ）の特性に起因する。例えば、振幅変調部５０４の温度が、低温から室温に、あるいは室温から高温に変化するに従って、振幅変調部５０４のオフセット特性が変化する。なお、図１４に示す例では、振幅変調部５０４の温度として−２５℃〜１２０℃程度までの範囲を、室温としてはだいたい２５℃前後を想定している。また、図１４に示す例では、コレクタ電圧Ｖｃと出力電圧Ｖｏとの関係を示す直線の傾きが一定である場合を示したが、この直線の傾きは、振幅変調部５０４の温度に応じて変化する場合もある。

特許文献１には、振幅変調部５０４の温度に応じて、振幅変調部５０４のオフセット特性を補償する送信回路６００が開示されている。図１５は、特許文献１に開示されている従来の送信回路６００の構成の一例を示すブロック図である。図１５において、従来の送信回路６００は、信号生成部５０１、出力端子５０２、振幅増幅部５０３、振幅変調部５０４、電源端子５０５、温度センサ６０１、及びオフセット補償部６０２を備える。温度センサ６０１は、振幅変調部５０４の温度を測定する。オフセット補償部６０２は、温度センサ６０１が測定した振幅変調部５０４の温度に応じて、入力される振幅信号の大きさを変更して、振幅変調部５０４のオフセット特性を補償する。
米国特許第６９９８９１９号明細書国際公開第２００５／１０４３５２パンフレット

しかしながら、従来の送信回路６００においては、温度センサ６０１及びオフセット補償部６０２にアナログ部品を用いて、アナログ的な手法で、入力される振幅信号の大きさを変更していた。このため、従来の送信回路６００には、アナログ部品の特性のばらつきによって、振幅変調部５０４のオフセット特性を正確に補償できずに、送信信号に歪みが発生してしまうという課題があった。

そこで、オフセット補償部６０２にデジタル部品を用いて、デジタル的な手法で、入力される振幅信号の大きさを変更する送信回路６００ａも考えられる。図１６は、デジタル的な手法で振幅信号の大きさを変更する送信回路６００ａの構成の一例を示すブロック図である。図１６において、送信回路６００ａは、信号生成部５０１、出力端子５０２、振幅増幅部５０３、振幅変調部５０４、電源端子５０５、温度センサ６０１、オフセット補償部６０２ａ、ＡＤＣ（アナログデジタルコンバータ）６０３、及びメモリ６０４を備える。

ＡＤＣ６０３は、温度センサ６０１が測定した振幅変調部５０４の温度をデジタル値に変換し出力する。メモリ６０４は、振幅信号を補償するためのオフセット補償値を記憶している（例えば、図１７参照）。オフセット補償部６０２ａは、デジタル値に対応したオフセット補償値をメモリ６０４から読み出して、読み出したオフセット補償値を振幅信号に加算する。

しかしながら、送信回路６００ａにおいても、温度センサ６０１及びＡＤＣ６０３にアナログ部品が用いられているので、ＡＤＣ６０３が出力するデジタル値にばらつきが発生する可能性があった。図１８は、ＡＤＣ６０３が出力するデジタル値のばらつきを説明する図である。図１８に示すように、温度センサ６０１及びＡＤＣ６０３の個体差等の特性の違いによって、ＡＤＣ６０３が出力するデジタル値は、振幅変調部５０４の温度に対してばらつく可能性があった。このため、送信回路６００ａにおいても、振幅変調部５０４のオフセット特性を正確に補償できずに、送信信号に歪みが発生してしまうという課題があった。

また、特許文献２にも、振幅変調部に相当する増幅素子の温度に基づいて、増幅素子のオフセット特性を補償する送信回路が開示されている。しかしながら、特許文献２には、増幅素子の温度に応じて、増幅素子のオフセット特性をどのように補償するのかが詳細に記載されていなかった。

それ故に、本発明の目的は、振幅変調部のオフセット特性を正確に補償し、広い出力電力の範囲に渡って、低歪みかつ高効率に動作する送信回路、及びそれを用いた通信機器を提供することである。

本発明の目的は、入力データに基づいて送信信号を生成して出力する送信回路に向けられている。そして、上記目的を達成させるために、本発明の送信回路は、入力データを信号処理することによって得られる振幅成分および位相成分に基づいて、振幅信号および角度変調信号を生成する信号生成部と、振幅信号の大きさを補償するオフセット補償部と、オフセット補償部を介して入力された振幅信号の大きさに応じた信号を出力する振幅増幅部と、角度変調信号を振幅増幅部から出力された信号で振幅変調して、変調信号として出力する振幅変調部と、振幅変調部の温度を測定する温度測定部とを備える。また、オフセット補償部は、振幅変調部の相対的な温度変化量に基づいて、振幅変調部のオフセット特性を補償するためのオフセット補償値を算出し、算出したオフセット補償値を振幅信号に加算する。

好ましくは、送信回路は、オフセット補償値を算出するための基準となるオフセット基準値が予め記憶されたメモリをさらに備える。メモリには、オフセット基準値として、初期状態における振幅変調部の温度と、初期状態で算出された振幅変調部のオフセット補償値と、振幅変調部の温度変化量に対してオフセット補償値が変化する割合とが記憶されている。

オフセット補償部は、メモリに記憶されたオフセット基準値と、温度測定部が測定した振幅変調部の温度とに基づいて、振幅変調部の初期状態からの相対的な温度変化量を算出し、算出した相対的な温度変化量と、オフセット補償値が変化する割合とを乗算し、オフセット補償値を算出する。

好ましくは、温度測定部は、振幅変調部の温度を測定する温度センサと、温度センサが測定した振幅変調部の温度をデジタル変換し、デジタル値として出力するＡＤコンバータとを含む。

好ましくは、送信回路は、オフセット補償値を算出するための基準となるオフセット基準値が予め記憶されたメモリをさらに備える。メモリには、オフセット基準値として、初期状態においてＡＤコンバータが出力するデジタル値と、初期状態において算出されたオフセット補償値と、振幅変調部の温度変化量に対してオフセット補償値が変化する割合とが記憶されている。

オフセット補償部は、メモリに記憶されたオフセット基準値と、ＡＤコンバータが出力するデジタル値とに基づいて、振幅変調部の初期状態からの相対的な温度変化量を算出し、算出した相対的な温度変化量と、オフセット補償値が変化する割合とを乗算し、オフセット補償値を算出する。

好ましくは、信号生成部は、入力データを信号処理することによって得られる振幅成分および位相成分に基づいて、振幅信号および位相信号を生成する極座標信号生成部と、位相信号を角度変調して、角度変調信号として出力する角度変調部とを含む。

また、信号生成部は、入力データを信号処理することによって、直交データであるＩ，Ｑ信号を生成する直交信号生成部と、Ｉ，Ｑ信号をベクトル変調するベクトル変調部と、
ベクトル変調部から出力された信号の包絡線成分を検波して、当該検波した包絡線成分を振幅信号として出力する包絡線検波部と、ベクトル変調部から出力された信号の包絡線を所定の大きさに制限して、大きさが制限された信号を角度変調信号として出力するリミッタとを含んでいてもよい。

好ましくは、振幅増幅部は、シリーズレギュレータで構成され、オフセット補償部を介して入力された振幅信号の大きさに応じた電圧を振幅変調部に供給する。あるいは、振幅増幅部は、スイッチングレギュレータで構成され、オフセット補償部を介して入力された振幅信号の大きさに応じた電圧を振幅変調部に供給してもよい。

信号生成部は、送信回路のベースバンドに基づいて設定される電力情報をさらに出力してもい。このような場合、振幅増幅部は、スイッチングレギュレータとシリーズレギュレータとを含む。スイッチングレギュレータは、電力情報に応じた電圧をシリーズレギュレータに供給する。シリーズレギュレータは、スイッチングレギュレータから供給された電圧に基づいて、オフセット補償部で補償された振幅信号の大きさに応じた電圧を振幅変調部に供給する。

また、メモリには、オフセット基準値として、初期状態における振幅変調部の温度と、初期状態で算出されたオフセット補償値と、周波数バンド毎に算出された、振幅変調部の温度変化量に対してオフセット補償値が変化する割合とが記憶されていてもよい。

この場合、オフセット補償部は、メモリに記憶されたオフセット基準値と、温度測定部が測定した振幅変調部の温度とに基づいて、振幅変調部の初期状態からの相対的な温度変化量を算出し、当該算出した相対的な温度変化量と、メモリから周波数バンド毎に読み出された、オフセット補償値が変化する割合とを乗算し、オフセット補償値を算出してもよい。

あるいは、メモリには、オフセット基準値として、初期状態における振幅変調部の温度と、初期状態で算出された振幅変調部のオフセット補償値と、出力電力毎に算出された、振幅変調部の温度変化量に対してオフセット補償値が変化する割合とが記憶されていてもよい。

この場合、オフセット補償部は、メモリに記憶されたオフセット基準値と、温度測定部が測定した振幅変調部の温度とに基づいて、振幅変調部の初期状態からの相対的な温度変化量を算出し、当該算出した相対的な温度変化量と、メモリから出力電力毎に読み出された、オフセット補償値が変化する割合とを乗算し、オフセット補償値を算出してもよい。

また、振幅変調部は、第１の振幅変調部と、第２の振幅変調部とを少なくとも含む多段構成であってもよい。この場合、オフセット補償部は、振幅変調部の相対的な温度変化量に基づいて、振幅信号の大きさを補償する、第１のオフセット補償部と第２のオフセット補償部とを少なくとも含む。また、振幅増幅部は、第１のオフセット補償部を介して入力された振幅信号の大きさに応じた信号を第１の振幅変調部に出力する第１の振幅増幅部と、第２のオフセット補償部を介して入力された振幅信号の大きさに応じた信号を第２の振幅変調部に出力する第２の振幅増幅部とを少なくとも含む。第１の振幅変調部は、角度変調信号を第１の振幅増幅部から出力された信号で振幅変調し、第２の振幅変調部は、第１の振幅変調部から出力された信号を第２の振幅増幅部から出力された信号で振幅変調する。

また、本発明は、上述した送信回路を備える通信機器にも向けられている。通信機器は、送信信号を生成する送信回路と、送信回路で生成された送信信号を出力するアンテナとを備える。また、通信機器は、アンテナから受信した受信信号を処理する受信回路と、送信回路で生成された送信信号をアンテナに出力し、アンテナから受信した受信信号を受信回路に出力するアンテナ共用部とをさらに備えてもよい。

以上のように、本発明によれば、オフセット補償部は、振幅変調部の初期状態からの相対的な温度変化量に基づいて、振幅信号を補償するためのオフセット補償値を算出する。このため、オフセット補償部は、温度測定部が測定した振幅変調部の温度にはばらつきが発生したとしても、最適なオフセット補償値を算出することができる。これによって、送信回路は、広い出力電力の範囲に渡って、低歪みかつ高効率に動作することができる。

また、本発明によれば、シリーズレギュレータとスイッチングレギュレータとを組み合わせた振幅増幅部を用いることで、シリーズレギュレータでの損失が低減され、広い出力電力の範囲に渡って、送信回路としての消費電力を低減することができる。

また、本発明の通信機器によれば、上述した送信回路を用いることで、広い出力電力の範囲に渡って、低歪みかつ高効率に動作することができる。

図１は、本発明の第１の実施形態に係る送信回路１の構成の一例を示すブロック図である。図２Ａは、振幅変調部１５の温度Ｔと、ＡＤＣ１９が出力するデジタル値Ｄ１（Ｔ）との関係を示す図である。図２Ｂは、振幅変調部１５の温度Ｔと、オフセット補償値Ｄ２（Ｔ）との関係を示す図である。図３Ａは、メモリ１３に記憶されるオフセット基準値の一例を示す図である。図３Ｂは、メモリ１３に記憶されるオフセット基準値の一例を示す図である。図３Ｃは、メモリ１３に記憶されるオフセット基準値の一例を示す図である。図３Ｄは、メモリ１３に記憶されるオフセット基準値の一例を示す図である。図４Ａは、オフセット補償部１２ａの構成の一例を示すブロック図である。図４Ｂは、オフセット補償部１２ｂの構成の一例を示すブロック図である。図５Ａは、極座標信号生成部を用いた信号生成部１１ａの構成の一例を示すブロック図である。図５Ｂは、直交信号生成部を用いた信号生成部１１ｂの構成の一例を示すブロック図である。図６Ａは、シリーズレギュレータ１４ａの構成の一例を示すブロック図である。図６Ｂは、スイッチングレギュレータ１４ｂの構成の一例を示すブロック図である。図６Ｃは、電流駆動型のレギュレータ１４ｃの構成の一例を示すブロック図である。図７Ａは、振幅変調部１５ａの構成の一例を示すブロック図である。図７Ｂは、振幅変調部１５ｂの構成の一例を示すブロック図である。図８は、本発明の第２の実施形態に係る送信回路２の構成の一例を示すブロック図である。図９Ａは、電力情報Ｐによって示された送信回路２の出力電力の一例を示す図である。図９Ｂは、シリーズレギュレータ１４ａの出力電圧の一例を示す図である。図９Ｃは、スイッチングレギュレータ１４ｂの出力電圧の一例を示す図である。図１０は、本発明の第３の実施形態に係る送信回路３の構成の一例を示すブロック図である。図１１Ａは、メモリ１３，２３に記憶されるオフセット基準値の一例を示す図である。図１１Ｂは、メモリ１３，２３に記憶されるオフセット基準値の一例を示す図である。図１１Ｃは、メモリ１３，２３に記憶されるオフセット基準値の一例を示す図である。図１２は、本発明の第４の実施形態に係る通信機器の構成の一例を示すブロック図である。図１３は、従来の送信回路５００の構成の一例を示すブロック図である。図１４は、振幅変調部５０４に供給されるコレクタ電圧Ｖｃと出力電圧Ｖｏとの関係を示す図である。図１５は、従来の送信回路６００の構成の一例を示すブロック図であり、図１６は、デジタル的な手法で振幅信号の大きさを変更する送信回路６００ａの構成の一例を示すブロック図である。図１７は、メモリ６０４が記憶するオフセット補償値の一例を示す図である。図１８は、ＡＤＣ６０３が出力するデジタル値のばらつきを説明する図である。

符号の説明

１、２送信回路
１１信号生成部
１２，２２オフセット補償部
１３，２３メモリ
１４，２４振幅増幅部
１５，２５振幅変調部
１６，１７端子
１８温度センサ
１９ＡＤＣ
１１１極座標信号生成部
１１２角度変調部
１１３直交信号生成部
１１４ベクトル変調部
１１５包絡線検波部
１１６リミッタ
１２１、１２３ＤＡＣ
１２２加算器
１２４演算部
１４ａシリーズレギュレータ
１４ｂスイッチングレギュレータ
１４ｃ電流駆動型レギュレータ
１４１，１４３，１４５端子
１４２比較部
１４４トランジスタ
１４６信号変換部
１４７増幅部
１４８ローパスフィルタ
１４９可変電流源
１５０ａ，１５０ｂトランジスタ
１５１，１５４，１５７，１５９，１６０，１６４端子
１５２，１５６，１５８，１６３整合回路
１５３，１５６，１６５，１６２バイアス回路
１５５，１６１トランジスタ
２００通信機器
２１０送信回路
２２０受信回路
２３０アンテナ共用部
２４０アンテナ

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る送信回路１の構成の一例を示すブロック図である。図１において、送信回路１は、信号生成部１１、オフセット補償部１２、メモリ１３、振幅増幅部１４、振幅変調部１５、電源端子１６、出力端子、温度センサ１８、及びＡＤＣ（アナログデジタルコンバータ）１９を備える。

信号生成部１１は、入力データに所定の信号処理を施して、振幅信号Ｍ１と、角度変調信号とを生成する。振幅信号Ｍ１は、オフセット補償部１２に入力される。オフセット補償部１２は、振幅信号Ｍ１を補償して、振幅信号Ｍ２として出力する。振幅信号Ｍ２は、振幅増幅部１４に入力される。また、振幅増幅部１４には、電源端子１６から直流電圧が供給されている。振幅増幅部１４は、入力された振幅信号Ｍ２の大きさに応じた電圧を振幅変調部１５に供給する。振幅増幅部１４は、典型的には、振幅信号Ｍ２の大きさに比例した電圧を振幅変調部１５に供給する。なお、振幅増幅部１４は、入力された振幅信号Ｍ２の大きさに比例した電流を振幅変調部１５に供給してもかまわない。一方、角度変調信号は、振幅変調部１５に入力される。振幅変調部１５は、角度変調信号を振幅増幅部１４から供給された電圧で振幅変調して、角度変調及び振幅変調された変調信号として出力する。この変調信号が、送信信号として出力端子１７から出力される。

温度センサ１８は、振幅変調部１５の温度Ｔを測定する。ＡＤＣ１９は、温度センサ１８が測定した振幅変調部１５の温度Ｔをデジタル変換し、デジタル値Ｄ１（Ｔ）として出力する。なお、温度センサ１８、及びＡＤＣ１９は、振幅変調部１５の温度を測定するための構成であるので、まとめて温度測定部と記してもよい。メモリ１３は、オフセット補償値を算出するための基準となるオフセット基準値を記憶している。オフセット基準値については後述する。オフセット補償部１２は、ＡＤＣ１９が出力したデジタル値Ｄ１（Ｔ）と、メモリ１３に記憶されたオフセット基準値とに基づいて、入力された振幅信号Ｍ１を補償する。具体的には、オフセット補償部１２は、デジタル値Ｄ１（Ｔ）と、オフセット基準値とから、最適なオフセット補償値Ｄ２（Ｔ）を算出する。そして、算出したオフセット補償値Ｄ２（Ｔ）を振幅信号Ｍ１に加算することで、振幅信号Ｍ１を補償する。

ここで、図２Ａ及び図２Ｂを用いて、オフセット補償部１２によるオフセット補償値Ｄ２（Ｔ）の算出方法について説明する。図２Ａは、振幅変調部１５の温度Ｔと、ＡＤＣ１９が出力するデジタル値Ｄ１（Ｔ）との関係を示す図である。図２Ｂは、振幅変調部１５の温度Ｔと、オフセット補償値Ｄ２（Ｔ）との関係を示す図である。図２Ａに示すように、デジタル値Ｄ１（Ｔ）にばらつきが発生したとしても、デジタル値Ｄ１（Ｔ）が変化する割合（すなわち、デジタル値Ｄ１（Ｔ）の傾き）は、振幅変調部１５の温度Ｔに対してほぼ一定となる。また、図２Ｂに示すように、オフセット補償値Ｄ２（Ｔ）が変化する割合（すなわち、オフセット補償値Ｄ２（Ｔ）の傾き）も、振幅変調部１５の温度Ｔに対してほぼ一定となる。

すなわち、オフセット補償値の変化量ΔＤ２（Ｔ）は、デジタル値の変化量ΔＤ１（Ｔ）とほぼ比例するので、オフセット補償値の変化量ΔＤ２（Ｔ）は（式１）を用いて表すことができる。また、デジタル値の変化量ΔＤ１（Ｔ）は（式２）を用いて、オフセット補償値の変化量ΔＤ２（Ｔ）は（式３）を用いて表すことができる。（式１）〜（式３）から、オフセット補償値Ｄ２（Ｔ）は、（式４）を用いて表すことができる。すなわち、オフセット補償部１２は、（式４）の演算を行なうことによって、振幅変調部１５の相対的な温度変化量から、最適なオフセット補償値Ｄ２（Ｔ）を算出することが可能となる。

ただし、αはΔＤ１（Ｔ）に対するΔＤ２（Ｔ）の傾きを、Ｔ_０は初期状態での振幅変調部１５の温度を表している。図３Ａは、メモリ１３に記憶されるオフセット基準値の一例を示す図である。図３Ａを参照して、デジタル値Ｄ１（Ｔ_０）、オフセット補償値Ｄ２（Ｔ_０）、及びΔＤ１（Ｔ）に対するΔＤ２（Ｔ）の傾きαは、初期設定時に求められ、オフセット基準値としてメモリ１３に記憶される。なお、オフセット基準値はオフセット補償部１２で用いられるので、オフセット補償部１２がメモリ１３を含む構成であってもよい。また、メモリ１３は、図３Ｂ〜Ｄに示すように、オフセット基準値を記憶していてもよい。図３Ｂ〜Ｄの詳細については後述する。

・・・（式１）
・・・（式２）
・・・（式３）
・・・（式４）

図４Ａは、オフセット補償部１２ａの構成の一例を示すブロック図である。図４Ａにおいて、オフセット補償部１２ａは、ＤＡＣ１２１、加算器１２２、ＤＡＣ１２３、及び演算部１２４を含む。オフセット補償部１２ａにおいて、演算部１２４には、ＡＤＣ１９からデジタル値Ｄ１（Ｔ）が入力される。演算部１２４は、デジタル値Ｄ１（Ｔ）と、メモリ１３に記憶されたオフセット基準値とを用いて、（式４）に示す演算によって、オフセット補償値Ｄ２（Ｔ）を算出する。オフセット補償値Ｄ２（Ｔ）は、ＤＡＣ１２３でアナログ信号に変換され、加算器１２２に入力される。振幅信号Ｍ１は、ＤＡＣ１２１でアナログ信号に変換され、加算器１２２でオフセット補償値Ｄ２（Ｔ）と加算され、振幅信号Ｍ２として出力される。

また、オフセット補償部１２は、図４Ｂのように構成することもできる。図４Ｂは、オフセット補償部１２ｂの構成の一例を示すブロック図である。図４Ｂにおいて、オフセット補償部１２ｂは、ＤＡＣ１２１、加算器１２２、及び演算部１２４を含む。オフセット補償部１２ｂにおいては、振幅信号Ｍ１は、加算器１２２でオフセット補償値Ｄ２（Ｔ）と加算され、ＤＡＣ１２１でアナログ信号に変換され、振幅信号Ｍ２として出力される。

信号生成部１１は、例えば、極座標信号を生成する極座標信号生成部を用いて構成することができる。図５Ａは、極座標信号生成部を用いた信号生成部１１ａの構成の一例を示すブロック図である。図５Ａにおいて、信号生成部１１ａは、極座標信号生成部１１１、及び角度変調部１１２を含む。極座標信号生成部１１１は、入力データを信号処理して、極座標信号である振幅信号Ｍ１と位相信号とを生成する。角度変調部１１２は、位相信号を角度変調して角度変調信号を出力する。

なお、信号生成部１１は、例えば、直交信号を生成する直交信号生成部を用いて構成することができる。図５Ｂは、直交信号生成部を用いた信号生成部１１ｂの構成の一例を示すブロック図である。図５Ｂにおいて、信号生成部１１ｂは、直交信号生成部１１３、ベクトル変調部１１４、包絡線検波部１１５、及びリミッタ１１６を含む。直交信号生成部１１３は、入力データを信号処理して、直交信号であるＩ，Ｑ信号を生成する。Ｉ，Ｑ信号は、ベクトル変調部１１４に入力される。ベクトル変調部１１４は、Ｉ，Ｑ信号をベクトル変調する。ベクトル変調部１１４には、例えば、直交変調器が用いられる。ベクトル変調部１１４から出力された信号は、包絡線検波部１１５及びリミッタ１１６に入力される。包絡線検波部１１５は、ベクトル変調部１１４から出力された信号の包絡線成分を検波し、検波した包絡線成分を振幅信号Ｍ１として出力する。リミッタ１１６は、ベクトル変調部１１４から出力された信号の包絡線成分を一定の大きさに制限し、大きさを制限した信号を角度変調信号として出力する。

振幅増幅部１４は、振幅変調部１５に安定した電圧を供給するため、例えば、シリーズレギュレータ、あるいはスイッチングレギュレータで構成される。図６Ａは、シリーズレギュレータ１４ａの構成の一例を示すブロック図である。図６Ａにおいて、シリーズレギュレータ１４ａは、入力端子１４１、比較部１４２、電源端子１４３、トランジスタ１４４、及び出力端子１４５を含む。ここでは、トランジスタ１４４を電界効果トランジスタとする。入力端子１４１には、オフセット補償部１２を介して振幅信号Ｍ２が入力される。振幅信号Ｍ２は、比較部１４２を介してトランジスタ１４４のゲート端子に入力される。トランジスタ１４４のドレイン端子には、電源端子１４３から直流電圧が供給されている。

トランジスタ１４４は、入力された振幅信号Ｍ２の大きさに比例した電圧をソース端子から出力する。トランジスタ１４４のソース端子から出力された電圧は、比較部１４２にフィードバックされる。比較部１４２は、フィードバックされた電圧に基づいて、トランジスタ１４４のゲート端子に入力される振幅信号Ｍ２の大きさを調整する。このようにして、シリーズレギュレータ１４ａは、振幅信号Ｍ２の大きさに応じた電圧を出力端子１４５から安定して供給することができる。なお、トランジスタ１４４は、バイポーラトランジスタであっても同様の効果が得られる。送信回路１は、振幅増幅部１４にシリーズレギュレータ１４ａを用いることで、広帯域での動作が可能となる。

図６Ｂは、スイッチングレギュレータ１４ｂの構成の一例を示すブロック図である。図６Ｂにおいて、スイッチングレギュレータ１４ｂは、入力端子１４１、電源端子１４３、信号変換部１４６、増幅器１４７、ローパスフィルタ１４８及び出力端子１４５を含む。入力端子１４１には、オフセット補償部１２を介して振幅信号Ｍ２が入力される。振幅信号Ｍ２は、信号変換部１４６に入力される。信号変換部１４６は、入力された振幅信号Ｍ２をＰＷＭやデルタシグマ変調された信号に変換する。信号変換部１４６で変換された信号は、増幅器１４７に入力される。増幅器１４７は、入力された信号を増幅して出力する。なお、増幅器１４７には、電源端子１４３から直流電圧が供給されている。増幅器１４７には、Ｄ級アンプなどの高効率スイッチングアンプが用いられる。

増幅器１４７が出力した信号は、ローパスフィルタ１４８に入力される。ローパスフィルタ１４８は、増幅器１４７が出力した信号から量子化雑音やスイッチング雑音などのスプリアス成分を除去する。ローパスフィルタ１４８でスプリアス成分が除去された信号は、振幅信号Ｍ２の大きさに応じた電圧として、出力端子１４５から出力される。なお、スイッチングレギュレータ１４ｂは、出力する電圧を安定化させるために、ローパスフィルタ１４８から出力される信号を、信号変換部１４６にフィードバックしてもよい。送信回路１は、振幅増幅部１４に高効率なスイッチングレギュレータ１４ｂを用いることで、送信回路としての消費電力を低減することができる。

なお、振幅増幅部１４は、電流駆動型のレギュレータで構成されてもよい。図６Ｃは、電流駆動型のレギュレータ１４ｃの構成の一例を示すブロック図である。図６Ｃにおいて、電流駆動型のレギュレータ１４ｃは、入力端子１４１、電源端子１４３、可変電流源１４９、トランジスタ１５０ａ、トランジスタ１５０ｂ、及び出力端子１４５を含む。入力端子１４１には、オフセット補償部１２から振幅信号Ｍ２が入力される。電源端子１４３には、直流電圧が供給されている。入力端子１４１を介して入力された振幅信号Ｍ２は、可変電流源１４９、トランジスタ１５０ａ、及びトランジスタ１５０ｂを介して、振幅信号Ｍ２の大きさに応じた電流として、出力端子１４５から出力される。このような電流駆動型のレギュレータ１４ｃは、振幅変調部１５がバイポーラトランジスタで構成されているときに有用である。なお、トランジスタ１５０ａ、及びトランジスタ１５０ｂは、電界効果トランジスタであっても、バイポーラトランジスタであってもよい。

振幅変調部１５は、例えば、図７Ａに示すように構成することができる。図７Ａは、振幅変調部１５ａの構成の一例を示すブロック図である。図７Ａにおいて、振幅変調部１５ａは、入力端子１５１、整合回路１５２、バイアス回路１５３、電源端子１５４、トランジスタ１５５、バイアス回路１５６、入力端子１５７、整合回路１５８、及び出力端子１５９を含む。ここでは、トランジスタ１５５をバイポーラトランジスタとする。入力端子１５１には、信号生成部１１から角度変調信号が入力される。角度変調信号は、整合回路１５２を介して、トランジスタ１５５のベース端子に入力される。

また、電源端子１５４には、直流電圧が印加されている。すなわち、トランジスタ１５５のベース端子には、電源端子１５４、及びバイアス回路１５３を介して、バイアス電圧が供給される。入力端子１５７には、振幅増幅部１４から振幅信号Ｍ２の大きさに応じた電圧が供給される。振幅信号Ｍ２の大きさに応じた電圧は、バイアス回路１５６を介して、トランジスタ１５５のコレクタ端子に供給される。トランジスタ１５５は、角度変調信号を振幅信号Ｍ２の大きさに応じた電圧で振幅変調し、変調信号として出力する。

トランジスタ１５５から出力された変調信号は、整合回路１５８を介して、出力端子１５９から出力される。なお、トランジスタ１５５は、電界効果トランジスタであっても同様の効果が得られる。また、振幅変調部１５ａは、電源端子１５４と、入力端子１５７とに入力される信号を入替えてもよく、この場合も、同様の効果を得ることができる。また、振幅増幅部１４が電流駆動型のレギュレータ１４ｃで構成されている場合、電源端子１５４には、電流駆動型のレギュレータ１４ｃから振幅信号Ｍ２の大きさに応じた電流が入力される。この場合、振幅信号Ｍ２の大きさに応じた電流は、バイアス回路１５６を介して、トランジスタ１５５のコレクタ端子に入力される。トランジスタ１５５は、角度変調信号を振幅信号Ｍ２の大きさに応じた電流で振幅変調し、変調信号として出力する。

なお、振幅変調部１５は、上述した振幅変調部１５ａとは異なる構成であってもよい。図７Ｂは、振幅変調部１５ｂの構成の一例を示すブロック図である。図７Ｂにおいて、振幅変調部１５ｂは、基本的には、振幅変調部１５ａ（図７Ａ参照）を直列に２つ接続した構成である。トランジスタ１５５のベース端子には、バイアス回路１５３を介して、電源端子１５４からバイアス電圧が供給される。トランジスタ１６１のベース端子には、バイアス回路１６５を介して、電源端子１６０からバイアス電圧が供給される。

トランジスタ１５５のコレクタ端子には、端子１６４、及びバイアス回路１５６を介して、振幅増幅部１４から振幅信号Ｍ２の大きさに応じた電圧が供給される。また、トランジスタ１６１のコレクタ端子には、端子１６４、及びバイアス回路１６２を介して、振幅増幅部１４から振幅信号の大きさに応じた電圧が供給される。このような構成によって、振幅変調部１５ｂは、図７に示した振幅変調部１５ａと比較して、より大きなダイナミックレンジを有する変調信号を出力することができる。なお、振幅変調部１５ａ、１５ｂにおいて、トランジスタをバイポーラトランジスタとしたが、電界効果トランジスタであっても同様の効果が得られる。また、２つのバイアス回路１５６、１６２に供給される電圧は全く同じである必要はない。すなわち、一方のバイアス回路へ供給される電圧が固定電圧であって、他方のバイアス回路へ供給される電圧のみが振幅信号Ｍ２の大きさに応じた電圧であってもよい。

以上のように、本発明の第１の実施形態に係る送信回路１によれば、オフセット補償部１２は、振幅変調部１５の初期状態からの相対的な温度変化量に基づいて、振幅信号Ｍ１を補償するためのオフセット補償値を算出する。このため、オフセット補償部１２は、温度測定部が測定した振幅変調部１５の温度にはばらつきが発生したとしても、最適なオフセット補償値を算出することができる。これによって、送信回路１は、広い出力電力の範囲に渡って、低歪みかつ高効率に動作することができる。

なお、オフセット補償部１２は、振幅変調部１５の初期状態からの相対的な温度変化量だけでなく、振幅変調部１５の周波数バンドや、出力電力の大きさ等に応じて、振幅信号Ｍ１を補償するためのオフセット補償値を算出してもよい。この場合、メモリ１３には、例えば、図３Ｂに示すようなオフセット基準値が記憶される。図３Ｂを参照して、メモリ１３には、デジタル値Ｄ１（Ｔ_０）、オフセット補償値Ｄ２（Ｔ_０）に加えて、振幅変調部１５の周波数バンドや出力電力の大きさ等に応じて変化する、ΔＤ１（Ｔ）に対するΔＤ２（Ｔ）の傾きαが、オフセット基準値として記憶されている。オフセット補償部１２は、メモリ１３を参照して、振幅変調部１５の周波数バンドや、出力電力の大きさ等に応じた、ΔＤ１（Ｔ）に対するΔＤ２（Ｔ）の傾きαを読み出す。

そして、オフセット補償部１２は、上述した（式４）にメモリ１３から読み出した傾きαを代入することで、振幅変調部１５の相対的な温度変化量から、最適なオフセット補償値Ｄ２（Ｔ）を算出する。これによって、送信回路１は、振幅変調部１５の周波数バンドや出力電力の大きさ等に応じて振幅変調部１５のオフセット特性が変化するような場合でも、最適なオフセット補償値を算出することが可能になる。なお、図３Ｂに示すメモリ１３には、周波数バンド及び出力電力の両方に応じて変化する傾きαを示したが、メモリ１３には、周波数バンド、あるいは出力電力のどちらか一方に応じて変化する傾きαが記憶されていてもよい（図３Ｃ，Ｄ参照）。

（第２の実施形態）
図８は、本発明の第２の実施形態に係る送信回路２の構成の一例を示すブロック図である。図８において、送信回路２は、第１の実施形態に係る送信回路１と比較して、信号生成部１ｃと、振幅増幅部１４ｃの構成が異なる。信号生成部１１ｘは、第１の実施形態に係る信号生成部１と比較して、さらにベースバンドに基づいて設定される電力情報Ｐを出力する。振幅増幅部１４ｘは、シリーズレギュレータ１４ａ、及びスイッチングレギュレータ１４ｂを含む。シリーズレギュレータ１４ａは、例えば、図６Ａに示す構成である。スイッチングレギュレータ１４ｂは、例えば、図６Ｂに示す構成である。

以下、送信回路２の動作について、図９Ａ〜９Ｃを用いて説明する。図９Ａは、電力情報Ｐによって示された送信回路２の出力電力の一例を示す図である。図９Ｂは、シリーズレギュレータ１４ａの出力電圧の一例を示す図である。図９Ｃは、スイッチングレギュレータ１４ｂの出力電圧の一例を示す図である。電力情報Ｐは、例えば、Ｗ−ＣＤＭＡシステムの場合、基地局によって制御される。すなわち、送信すべき電力が基地局から送信回路２に送られる。送信回路２において、信号生成部１１ｃは、この基地局から送られた電力に基づいて、電力情報Ｐを決定する。電力情報Ｐは、送信回路２の出力電力を示す情報として、スイッチングレギュレータ１４ｂに入力される（図９Ａ参照）。なお、スイッチングレギュレータ１４ｂには、信号生成部１１ｃからではなく、基地局から電力情報Ｐが直接入力されてもよい。

スイッチングレギュレータ１４ｂには、電源端子１６から直流電圧が供給されている。スイッチングレギュレータ１４ｂは、電力情報Ｐに応じた電圧をシリーズレギュレータ１４ａに供給する（図９Ｂ参照）。電力情報Ｐは、振幅信号Ｍ２と比べて周波数が低いため、スイッチングレギュレータ１４ｂを高効率に動作させることができる。なお、スイッチングレギュレータ１４ｂから出力される電圧は、シリーズレギュレータ１４ａから出力される電圧の最大値と同等か、少し高い電圧となるように設定される。

シリーズレギュレータ１４ａは、オフセット補償部１２を介して入力された振幅信号Ｍ２を、スイッチングレギュレータ１４ｂから供給された電圧で増幅することで、振幅信号Ｍ２の大きさに応じた電圧を振幅変調部１５に供給する（図９Ｃ参照）。シリーズレギュレータ１４ａは、スイッチングレギュレータ１４ｂから供給される電圧が最適に制御されているため、高効率に動作することができる。

以上のように、本発明の第２の実施形態に係る送信回路６によれば、シリーズレギュレータ１４ａとスイッチングレギュレータ１４ｂとを組み合わせた振幅増幅部１４ｘを用いることで、シリーズレギュレータ１４ａでの損失が低減され、広い出力電力の範囲に渡って、送信回路としての消費電力を低減することができる。

（第３の実施形態）
図１０は、本発明の第３の実施形態に係る送信回路３の構成の一例を示すブロック図である。図１０において、送信回路３は、第１の実施形態に係る送信回路１と比較して、振幅変調部が多段構成であって、それぞれの振幅変調部のオフセット特性が別個に補償される点が異なる。なお、図３に示す例では、送信回路３は、多段構成の振幅変調部として、２つの振幅変調部（すなわち、前段に接続された第１の振幅変調部１５と、後段に接続された第２の振幅変調部２５と）を備えているものとする。

図１１Ａは、メモリ１３，２３に記憶されたオフセット基準値の一例を示す図である。図１１Ａを参照して、第１の振幅変調部１５に適用される、デジタル値Ｄ１（Ｔ_０）、オフセット補償値Ｄ２ｄ（Ｔ_０）、及びΔＤ１（Ｔ）に対するΔＤ２ｄ（Ｔ）の傾きαｄは、初期設定時に求められ、オフセット基準値としてメモリ１３に記憶される。また、第２の振幅変調部２５に適用される、デジタル値Ｄ１（Ｔ_０）、オフセット補償値Ｄ２ｆ（Ｔ_０）、及びΔＤ１（Ｔ）に対するΔＤ２ｆ（Ｔ）の傾きαｆは、初期設定時に求められ、オフセット基準値としてメモリ２３に記憶される。オフセット補償部１２，２２は、ＡＤＣ１９が出力したデジタル値Ｄ１（Ｔ）と、メモリ１３，２３に記憶されたオフセット基準値とに基づいて、入力された振幅信号Ｍ１を補償する。これによって、送信回路３は、振幅変調部が多段構成である場合も、それぞれの振幅変調部のオフセット特性を別個に補償することができる。

なお、上述した説明では、送信回路３は、第１の振幅変調部１５及び第２の振幅変調部２５に対して別個のメモリ１３，２３を持っているように記述したが、メモリ１３，２３は、第１の振幅変調部１５及び第２の振幅変調部２５に対する共通のメモリであってもよい。また、メモリ１３，２３は、例えば、図１１Ｂに示すように、初期状態における、デジタル値Ｄ１（Ｔ_０）、及びオフセット補償値Ｄ２（Ｔ_０）を第１の振幅変調部１５、及び第２の振幅変調部２５に対して共通のものを記憶していてもよい。

また、オフセット補償部１２，２２は、振幅変調部１５，２５の初期状態からの相対的な温度変化量だけでなく、振幅変調部１５，２５の周波数バンドや、出力電力の大きさ等に応じて、振幅信号Ｍ１を補償するためのオフセット補償値を算出してもよい。この場合、メモリ１３，２３には、例えば、図１１Ｃに示すようなオフセット基準値が記憶される。図１１Ｃを参照して、メモリ１３，２３には、デジタル値Ｄ１（Ｔ_０）、オフセット補償値Ｄ２（Ｔ_０）に加えて、振幅変調部１５，２５の周波数バンドや、出力電力の大きさ等に応じて変化する、ΔＤ１（Ｔ）に対するΔＤ２（Ｔ）の傾きαｄ，αｆがオフセット基準値として記憶されている。オフセット補償部１２，２２は、メモリ１３，２３を参照して、振幅変調部１５，２５の周波数バンドや、出力電力の大きさ等に応じた、ΔＤ１（Ｔ）に対するΔＤ２（Ｔ）の傾きαｄ，αｆを読み出す。そして、オフセット補償部１２，２２は、上述した（式４）にメモリ１３，２３から読み出した傾きαｄ，αｆを代入することで、振幅変調部１５，２５の相対的な温度変化量から、振幅変調部１５，２５に対する最適なオフセット補償値Ｄ２（Ｔ）を算出する。これによって、送信回路３は、振幅変調部１５，２５の周波数バンドや出力電力の大きさ等に応じて振幅変調部１５，２５のオフセット特性が変化するような場合でも、最適なオフセット補償値を算出することが可能になる。

なお、上述した説明では、振幅変調部１５，２５のオフセット特性を両方とも補償する送信回路３の構成を示したが、送信回路３は、前段の第１の振幅変調部１５、あるいは後段の第２の振幅変調部２５のどちらか一方だけのオフセット特性を補償するような構成であってもよい。

（第４の実施形態）
図１２は、本発明の第４の実施形態に係る通信機器の構成の一例を示すブロック図である。図１２を参照して、第４の実施形態に係る通信機器２００は、送信回路２１０、受信回路２２０、アンテナ共用部２３０、及びアンテナ２４０を備える。送信回路２１０は、上述した第１〜３のいずれかに記載の送信回路である。アンテナ共用部２３０は、送信回路２１０から出力された送信信号をアンテナ２４０に伝達し、受信回路２２０に送信信号が漏れるのを防ぐ。また、アンテナ共用部２３０は、アンテナ２４０から入力された受信信号を受信回路２２０に伝達し、受信信号が送信回路２１０に漏れるのを防ぐ。

従って、送信信号は、送信回路２１０から出力され、アンテナ共用部２３０を介してアンテナ２４０から空間に放出される。受信信号は、アンテナ２４０で受信され、アンテナ共用部２３０を介して受信回路２２０で受信される。第４の実施形態に係る通信機器２００は、第１〜３の実施形態に係る送信回路を用いることで、送信信号の線形性を確保しつつ、かつ無線装置としての低歪みを実現することができる。また、送信回路２１０の出力に方向性結合器などの分岐がないため、送信回路２１０からアンテナ２４０までの損失を低減することが可能であり、送信時の消費電力を低減することができ、無線通信機器として、長時間の使用が可能となる。なお、通信機器２００は、送信回路２１０とアンテナ２４０とのみを備えた構成であってもよい。

本発明に係る送信回路は、携帯電話や無線ＬＡＮなどの通信機器等に適用することができる。

特許文献１には、振幅変調部５０４の温度に応じて、振幅変調部５０４のオフセット特性を補償する送信回路６００が開示されている。図１５は、特許文献１に開示されている従来の送信回路６００の構成の一例を示すブロック図である。図１５において、従来の送信回路６００は、信号生成部５０１、出力端子５０２、振幅増幅部５０３、振幅変調部５０４、電源端子５０５、温度センサ６０１、及びオフセット補償部６０２を備える。温度センサ６０１は、振幅変調部５０４の温度を測定する。オフセット補償部６０２は、温度センサ６０１が測定した振幅変調部５０４の温度に応じて、入力される振幅信号の大きさを変更して、振幅変調部５０４のオフセット特性を補償する。
米国特許第６９９８９１９号明細書国際公開第２００５／１０４３５２号パンフレット

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る送信回路１の構成の一例を示すブロック図である。図１において、送信回路１は、信号生成部１１、オフセット補償部１２、メモリ１３、振幅増幅部１４、振幅変調部１５、電源端子１６、出力端子１７、温度センサ１８、及びＡＤＣ（アナログデジタルコンバータ）１９を備える。

ただし、αはΔＤ１（Ｔ）に対するΔＤ２（Ｔ）の傾きを、Ｔ₀は初期状態での振幅変調部１５の温度を表している。図３Ａは、メモリ１３に記憶されるオフセット基準値の一例を示す図である。図３Ａを参照して、デジタル値Ｄ１（Ｔ₀）、オフセット補償値Ｄ２（Ｔ₀）、及びΔＤ１（Ｔ）に対するΔＤ２（Ｔ）の傾きαは、初期設定時に求められ、オフセット基準値としてメモリ１３に記憶される。なお、オフセット基準値はオフセット補償部１２で用いられるので、オフセット補償部１２がメモリ１３を含む構成であってもよい。また、メモリ１３は、図３Ｂ〜Ｄに示すようなオフセット基準値を記憶していてもよい。図３Ｂ〜Ｄの詳細については後述する。

トランジスタ１５５から出力された変調信号は、整合回路１５８を介して、出力端子１５９から出力される。なお、トランジスタ１５５は、電界効果トランジスタであっても同様の効果が得られる。また、振幅変調部１５ａは、電源端子１５４と、入力端子１５７とに入力される信号を入替えてもよく、この場合も、同様の効果を得ることができる。また、振幅増幅部１４が電流駆動型のレギュレータ１４ｃで構成されている場合、入力端子１５７には、電流駆動型のレギュレータ１４ｃから振幅信号Ｍ２の大きさに応じた電流が入力される。この場合、振幅信号Ｍ２の大きさに応じた電流は、バイアス回路１５６を介して、トランジスタ１５５のコレクタ端子に入力される。トランジスタ１５５は、角度変調信号を振幅信号Ｍ２の大きさに応じた電流で振幅変調し、変調信号として出力する。

トランジスタ１５５のコレクタ端子には、端子１６４、及びバイアス回路１５６を介して、振幅増幅部１４から振幅信号Ｍ２の大きさに応じた電圧が供給される。また、トランジスタ１６１のコレクタ端子には、端子１６４、及びバイアス回路１６２を介して、振幅増幅部１４から振幅信号Ｍ２の大きさに応じた電圧が供給される。このような構成によって、振幅変調部１５ｂは、図７に示した振幅変調部１５ａと比較して、より大きなダイナミックレンジを有する変調信号を出力することができる。なお、振幅変調部１５ａ、１５ｂにおいて、トランジスタをバイポーラトランジスタとしたが、電界効果トランジスタであっても同様の効果が得られる。また、２つのバイアス回路１５６、１６２に供給される電圧は全く同じである必要はない。すなわち、一方のバイアス回路へ供給される電圧が固定電圧であって、他方のバイアス回路へ供給される電圧のみが振幅信号Ｍ２の大きさに応じた電圧であってもよい。

以上のように、本発明の第１の実施形態に係る送信回路１によれば、オフセット補償部１２は、振幅変調部１５の初期状態からの相対的な温度変化量に基づいて、振幅信号Ｍ１を補償するためのオフセット補償値を算出する。このため、オフセット補償部１２は、温度測定部が測定した振幅変調部１５の温度にばらつきが発生したとしても、最適なオフセット補償値を算出することができる。これによって、送信回路１は、広い出力電力の範囲に渡って、低歪みかつ高効率に動作することができる。

なお、オフセット補償部１２は、振幅変調部１５の初期状態からの相対的な温度変化量だけでなく、振幅変調部１５の周波数バンドや、出力電力の大きさ等に応じて、振幅信号Ｍ１を補償するためのオフセット補償値を算出してもよい。この場合、メモリ１３には、例えば、図３Ｂに示すようなオフセット基準値が記憶される。図３Ｂを参照して、メモリ１３には、デジタル値Ｄ１（Ｔ₀）、オフセット補償値Ｄ２（Ｔ₀）に加えて、振幅変調部１５の周波数バンドや出力電力の大きさ等に応じて変化する、ΔＤ１（Ｔ）に対するΔＤ２（Ｔ）の傾きαが、オフセット基準値として記憶されている。オフセット補償部１２は、メモリ１３を参照して、振幅変調部１５の周波数バンドや、出力電力の大きさ等に応じた、ΔＤ１（Ｔ）に対するΔＤ２（Ｔ）の傾きαを読み出す。

（第２の実施形態）
図８は、本発明の第２の実施形態に係る送信回路２の構成の一例を示すブロック図である。図８において、送信回路２は、第１の実施形態に係る送信回路１と比較して、信号生成部１１ｃと、振幅増幅部１４ｘの構成が異なる。信号生成部１１ｃは、第１の実施形態に係る信号生成部１１と比較して、さらにベースバンドに基づいて設定される電力情報Ｐを出力する。振幅増幅部１４ｘは、シリーズレギュレータ１４ａ、及びスイッチングレギュレータ１４ｂを含む。シリーズレギュレータ１４ａは、例えば、図６Ａに示す構成である。スイッチングレギュレータ１４ｂは、例えば、図６Ｂに示す構成である。

図１１Ａは、メモリ１３，２３に記憶されたオフセット基準値の一例を示す図である。図１１Ａを参照して、第１の振幅変調部１５に適用される、デジタル値Ｄ１（Ｔ₀）、オフセット補償値Ｄ２ｄ（Ｔ₀）、及びΔＤ１（Ｔ）に対するΔＤ２ｄ（Ｔ）の傾きαｄは、初期設定時に求められ、オフセット基準値としてメモリ１３に記憶される。また、第２の振幅変調部２５に適用される、デジタル値Ｄ１（Ｔ₀）、オフセット補償値Ｄ２ｆ（Ｔ₀）、及びΔＤ１（Ｔ）に対するΔＤ２ｆ（Ｔ）の傾きαｆは、初期設定時に求められ、オフセット基準値としてメモリ２３に記憶される。オフセット補償部１２，２２は、ＡＤＣ１９が出力したデジタル値Ｄ１（Ｔ）と、メモリ１３，２３に記憶されたオフセット基準値とに基づいて、入力された振幅信号Ｍ１を補償する。これによって、送信回路３は、振幅変調部が多段構成である場合も、それぞれの振幅変調部のオフセット特性を別個に補償することができる。

なお、上述した説明では、送信回路３は、第１の振幅変調部１５及び第２の振幅変調部２５に対して別個のメモリ１３，２３を持っているように記述したが、メモリ１３，２３は、第１の振幅変調部１５及び第２の振幅変調部２５に対する共通のメモリであってもよい。また、メモリ１３，２３は、例えば、図１１Ｂに示すように、初期状態における、デジタル値Ｄ１（Ｔ₀）、及びオフセット補償値Ｄ２（Ｔ₀）を第１の振幅変調部１５、及び第２の振幅変調部２５に対して共通のものを記憶していてもよい。

また、オフセット補償部１２，２２は、振幅変調部１５，２５の初期状態からの相対的な温度変化量だけでなく、振幅変調部１５，２５の周波数バンドや、出力電力の大きさ等に応じて、振幅信号Ｍ１を補償するためのオフセット補償値を算出してもよい。この場合、メモリ１３，２３には、例えば、図１１Ｃに示すようなオフセット基準値が記憶される。図１１Ｃを参照して、メモリ１３，２３には、デジタル値Ｄ１（Ｔ₀）、オフセット補償値Ｄ２（Ｔ₀）に加えて、振幅変調部１５，２５の周波数バンドや、出力電力の大きさ等に応じて変化する、ΔＤ１（Ｔ）に対するΔＤ２（Ｔ）の傾きαｄ，αｆがオフセット基準値として記憶されている。オフセット補償部１２，２２は、メモリ１３，２３を参照して、振幅変調部１５，２５の周波数バンドや、出力電力の大きさ等に応じた、ΔＤ１（Ｔ）に対するΔＤ２（Ｔ）の傾きαｄ，αｆを読み出す。そして、オフセット補償部１２，２２は、上述した（式４）にメモリ１３，２３から読み出した傾きαｄ，αｆを代入することで、振幅変調部１５，２５の相対的な温度変化量から、振幅変調部１５，２５に対する最適なオフセット補償値Ｄ２（Ｔ）を算出する。これによって、送信回路３は、振幅変調部１５，２５の周波数バンドや出力電力の大きさ等に応じて振幅変調部１５，２５のオフセット特性が変化するような場合でも、最適なオフセット補償値を算出することが可能になる。

本発明の第１の実施形態に係る送信回路１の構成の一例を示すブロック図振幅変調部１５の温度Ｔと、ＡＤＣ１９が出力するデジタル値Ｄ１（Ｔ）との関係を示す図振幅変調部１５の温度Ｔと、オフセット補償値Ｄ２（Ｔ）との関係を示す図メモリ１３に記憶されるオフセット基準値の一例を示す図メモリ１３に記憶されるオフセット基準値の一例を示す図メモリ１３に記憶されるオフセット基準値の一例を示す図メモリ１３に記憶されるオフセット基準値の一例を示す図オフセット補償部１２ａの構成の一例を示すブロック図オフセット補償部１２ｂの構成の一例を示すブロック図極座標信号生成部を用いた信号生成部１１ａの構成の一例を示すブロック図直交信号生成部を用いた信号生成部１１ｂの構成の一例を示すブロック図シリーズレギュレータ１４ａの構成の一例を示すブロック図スイッチングレギュレータ１４ｂの構成の一例を示すブロック図電流駆動型のレギュレータ１４ｃの構成の一例を示すブロック図振幅変調部１５ａの構成の一例を示すブロック図振幅変調部１５ｂの構成の一例を示すブロック図本発明の第２の実施形態に係る送信回路２の構成の一例を示すブロック図電力情報Ｐによって示された送信回路２の出力電力の一例を示す図シリーズレギュレータ１４ａの出力電圧の一例を示す図スイッチングレギュレータ１４ｂの出力電圧の一例を示す図本発明の第３の実施形態に係る送信回路３の構成の一例を示すブロック図メモリ１３，２３に記憶されるオフセット基準値の一例を示す図メモリ１３，２３に記憶されるオフセット基準値の一例を示す図メモリ１３，２３に記憶されるオフセット基準値の一例を示す図本発明の第４の実施形態に係る通信機器の構成の一例を示すブロック図従来の送信回路５００の構成の一例を示すブロック図振幅変調部５０４に供給されるコレクタ電圧Ｖｃと出力電圧Ｖｏとの関係を示す図従来の送信回路６００の構成の一例を示すブロック図デジタル的な手法で振幅信号の大きさを変更する送信回路６００ａの構成の一例を示すブロック図メモリ６０４が記憶するオフセット補償値の一例を示す図ＡＤＣ６０３が出力するデジタル値のばらつきを説明する図

１、２送信回路
１１信号生成部
１２，２２オフセット補償部
１３，２３メモリ
１４，２４振幅増幅部
１５，２５振幅変調部
１６，１７端子
１８温度センサ
１９ＡＤＣ
１１１極座標信号生成部
１１２角度変調部
１１３直交信号生成部
１１４ベクトル変調部
１１５包絡線検波部
１１６リミッタ
１２１、１２３ＤＡＣ
１２２加算器
１２４演算部
１４ａシリーズレギュレータ
１４ｂスイッチングレギュレータ
１４ｃ電流駆動型レギュレータ
１４１，１４３，１４５端子
１４２比較部
１４４トランジスタ
１４６信号変換部
１４７増幅部
１４８ローパスフィルタ
１４９可変電流源
１５０ａ，１５０ｂトランジスタ
１５１，１５４，１５７，１５９，１６０，１６４端子
１５２，１５８，１６３整合回路
１５３，１５６，１６５，１６２バイアス回路
１５５，１６１トランジスタ
２００通信機器
２１０送信回路
２２０受信回路
２３０アンテナ共用部
２４０アンテナ

Claims

入力データに基づいて送信信号を生成して出力する送信回路であって、
前記入力データを信号処理することによって得られる振幅成分および位相成分に基づいて、振幅信号および角度変調信号を生成する信号生成部と、
前記振幅信号の大きさを補償するオフセット補償部と、
前記オフセット補償部を介して入力された振幅信号の大きさに応じた信号を出力する振幅増幅部と、
前記角度変調信号を前記振幅増幅部から出力された信号で振幅変調して、変調信号として出力する振幅変調部と、
前記振幅変調部の温度を測定する温度測定部とを備え、
前記オフセット補償部は、前記振幅変調部の相対的な温度変化量に基づいて、前記振幅変調部のオフセット特性を補償するためのオフセット補償値を算出し、当該算出したオフセット補償値を前記振幅信号に加算することを特徴とする、送信回路。
前記オフセット補償値を算出するための基準となるオフセット基準値が予め記憶されたメモリをさらに備え、
前記メモリには、前記オフセット基準値として、初期状態における前記振幅変調部の温度と、初期状態で算出された前記振幅変調部のオフセット補償値と、前記振幅変調部の温度変化量に対して前記オフセット補償値が変化する割合とが記憶されていることを特徴とする、請求項１に記載の送信回路。
前記オフセット補償部は、前記メモリに記憶されたオフセット基準値と、前記温度測定部が測定した前記振幅変調部の温度とに基づいて、前記振幅変調部の初期状態からの相対的な温度変化量を算出し、当該算出した相対的な温度変化量と、前記オフセット補償値が変化する割合とを乗算し、前記オフセット補償値を算出することを特徴とする、請求項２に記載の送信回路。
前記温度測定部は、
前記振幅変調部の温度を測定する温度センサと、
前記温度センサが測定した前記振幅変調部の温度をデジタル変換し、デジタル値として出力するＡＤコンバータとを含むことを特徴とする、請求項１に記載に送信回路。
前記オフセット補償値を算出するための基準となるオフセット基準値が予め記憶されたメモリをさらに備え、
前記メモリには、前記オフセット基準値として、初期状態において前記ＡＤコンバータが出力するデジタル値と、初期状態において算出された前記オフセット補償値と、前記振幅変調部の温度変化量に対して前記オフセット補償値が変化する割合とが記憶されていることを特徴とする、請求項４に記載の送信回路。
前記オフセット補償部は、前記メモリに記憶されたオフセット基準値と、前記ＡＤコンバータが出力するデジタル値とに基づいて、前記振幅変調部の初期状態からの相対的な温度変化量を算出し、当該算出した相対的な温度変化量と、前記オフセット補償値が変化する割合とを乗算し、前記オフセット補償値を算出することを特徴とする、請求項５に記載の送信回路。
前記信号生成部は、
前記入力データを信号処理することによって得られる振幅成分および位相成分に基づいて、前記振幅信号および位相信号を生成する極座標信号生成部と、
前記位相信号を角度変調して、前記角度変調信号として出力する角度変調部とを含むことを特徴とする、請求項１に記載の送信回路。
前記信号生成部は、
前記入力データを信号処理することによって、直交データであるＩ，Ｑ信号を生成する直交信号生成部と、
前記Ｉ，Ｑ信号をベクトル変調するベクトル変調部と、
前記ベクトル変調部から出力された信号の包絡線成分を検波して、当該検波した包絡線成分を前記振幅信号として出力する包絡線検波部と、
前記ベクトル変調部から出力された信号の包絡線を所定の大きさに制限して、大きさが制限された信号を前記角度変調信号として出力するリミッタとを含むことを特徴とする、請求項１に記載の送信回路。
前記振幅増幅部は、シリーズレギュレータで構成され、前記オフセット補償部を介して入力された振幅信号の大きさに応じた電圧を前記振幅変調部に供給することを特徴とする、請求項１に記載の送信回路。
前記振幅増幅部は、スイッチングレギュレータで構成され、前記オフセット補償部を介して入力された振幅信号の大きさに応じた電圧を前記振幅変調部に供給することを特徴とする、請求項１に記載の送信回路。
前記信号生成部は、送信回路のベースバンドに基づいて設定される電力情報をさらに出力し、
前記振幅増幅部は、スイッチングレギュレータとシリーズレギュレータとを含み、
前記スイッチングレギュレータは、前記電力情報に応じた電圧を前記シリーズレギュレータに供給し、
前記シリーズレギュレータは、前記スイッチングレギュレータから供給された電圧に基づいて、前記オフセット補償部で補償された振幅信号の大きさに応じた電圧を前記振幅変調部に供給することを特徴とする、請求項１に記載の送信回路。
前記メモリには、前記オフセット基準値として、初期状態における前記振幅変調部の温度と、初期状態で算出された前記振幅変調部のオフセット補償値と、周波数バンド毎に算出された、前記振幅変調部の温度変化量に対して前記オフセット補償値が変化する割合とが記憶されていることを特徴とする、請求項２に記載の送信回路。
前記オフセット補償部は、前記メモリに記憶されたオフセット基準値と、前記温度測定部が測定した前記振幅変調部の温度とに基づいて、前記振幅変調部の初期状態からの相対的な温度変化量を算出し、当該算出した相対的な温度変化量と、前記メモリから周波数バンド毎に読み出された、前記オフセット補償値が変化する割合とを乗算し、前記オフセット補償値を算出することを特徴とする、請求項１２に記載の送信回路。
前記メモリには、前記オフセット基準値として、初期状態における前記振幅変調部の温度と、初期状態で算出された前記振幅変調部のオフセット補償値と、出力電力毎に算出された、前記振幅変調部の温度変化量に対して前記オフセット補償値が変化する割合とが記憶されていることを特徴とする、請求項２に記載の送信回路。
前記オフセット補償部は、前記メモリに記憶されたオフセット基準値と、前記温度測定部が測定した前記振幅変調部の温度とに基づいて、前記振幅変調部の初期状態からの相対的な温度変化量を算出し、当該算出した相対的な温度変化量と、前記メモリから出力電力毎に読み出された、前記オフセット補償値が変化する割合とを乗算し、前記オフセット補償値を算出することを特徴とする、請求項１４に記載の送信回路。
前記振幅変調部は、第１の振幅変調部と、第２の振幅変調部とを少なくとも含む多段構成であって、
前記オフセット補償部は、前記振幅変調部の相対的な温度変化量に基づいて、前記振幅信号の大きさを補償する、第１のオフセット補償部と第２のオフセット補償部とを少なくとも含み、
前記振幅増幅部は、前記第１のオフセット補償部を介して入力された振幅信号の大きさに応じた信号を前記第１の振幅変調部に出力する第１の振幅増幅部と、前記第２のオフセット補償部を介して入力された振幅信号の大きさに応じた信号を前記第２の振幅変調部に出力する第２の振幅増幅部とを少なくとも含み、
第１の振幅変調部は、前記角度変調信号を前記第１の振幅増幅部から出力された信号で振幅変調し、前記第２の振幅変調部は、前記第１の振幅変調部から出力された信号を前記第２の振幅増幅部から出力された信号で振幅変調することを特徴とする、請求項１に記載の送信回路。
通信機器であって、
送信信号を生成する送信回路と、
前記送信回路で生成された送信信号を出力するアンテナとを備え、
前記送信回路は、請求項１に記載の送信回路であることを特徴とする、通信機器。
前記アンテナから受信した受信信号を処理する受信回路と、
前記送信回路で生成された送信信号を前記アンテナに出力し、前記アンテナから受信した受信信号を前記受信回路に出力するアンテナ共用部とをさらに備えることを特徴とする、請求項１７に記載の通信機器。