KR20060043287A

KR20060043287A - 고주파 회로 장치

Info

Publication number: KR20060043287A
Application number: KR1020050016886A
Authority: KR
Inventors: 구니히코 가나자와
Original assignee: 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤
Priority date: 2004-02-27
Filing date: 2005-02-28
Publication date: 2006-05-15
Also published as: US20050191973A1; CN1661935A; EP1569353A3; EP1569353A2; US7706835B2; US20080233899A1; JP3961498B2; JP2005244826A; TW200533096A

Abstract

본 발명은 저비용화 또한 저소비 전력화를 도모하고, 송신 주파수대를 새롭게 추가하여도 고주파 증폭기를 별도로 설치할 필요가 없는 고주파 회로 장치를 제공한다. 200MHz이상 떨어진 복수의 송신 주파수대의 신호를 증폭하는 광(廣) 대역용의 고주파 증폭기(18)를 적어도 하나 포함하고, 고주파 전력을 안테나에서 송신하기 위한 송신용 증폭 회로와, 동시 송수신을 실현하는 듀플렉서(31, 32)와, 광 대역용의 고주파 증폭기와 안테나(7) 사이에 듀플렉서를 끼워 설치되고, 동시 송수신 시에 온(on)이 되는 전단 및 후단의 스위치 회로(21, 8)와, 송신용 증폭 회로의 전원 단자에 진폭 변조 전압을 공급하는 전원 진폭 변조기(10)를 구비한 구성을 갖고 있다.

듀플렉서, 아이솔레이터,안테나

Description

고주파 회로 장치{HIGH-FREQUENCY CIRCUIT DEVICE}

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 고주파 회로 장치의 일 구성예를 도시하는 블록도이다.

도 2는 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 고주파 회로 장치의 일 구성예를 도시하는 블록도이다.

도 3은 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 고주파 회로 장치의 일 구성예를 도시하는 블록도이다.

도 4는 본 발명의 제4 실시 형태에 관한 고주파 회로 장치의 일 구성예를 도시하는 블록도이다.

도 5는 본 발명의 제5 실시 형태에 관한 고주파 회로 장치의 일 구성예를 도시하는 블록도이다.

도 6은 종래예1의 고주파 회로 장치의 일 구성예를 도시하는 블록도이다.

도 7은 종래예2의 고주파 회로 장치의 일 구성예를 도시하는 블록도이다.

도 8은 종래예3의 고주파 회로 장치의 일 구성예를 도시하는 블록도이다.

본 발명은 고주파 무선기, 특히 휴대 전화 등의 이동체 통신 장치의 송수신부에서의 고주파 회로 장치, 특히 고주파 전력 송신용의 반도체 증폭 회로(이하, 송신용 증폭 회로라고 약칭한다) 및 복수의 주파수 대역을 전환하는 스위치 회로를 갖는 멀티 밴드 고주파 회로 장치에 관한 것이다.

휴대 전화 등에서, W-CDMA(Wideband-Code Division Multiple Access)방식 혹은 CDMA (Code Division Multiple Access)방식의 시스템으로, 복수의 200MHz이상 떨어진 대역, 예컨대, 2GHz와 1.7GHz, 1.4에서 1.5GHz 대역, 혹은 800에서 900MHz 대역이 존재하고, 복수의 대역을 이용하는 휴대 전화에서는, 고주파 전력을 안테나에서 송신하는 송신용 증폭 회로가, 각각의 대역에서 개별의 고주파 증폭기를 이용하여 구성된다. 그 이유는, 종래의 직교 변조 신호를 수신하는 선형(線形)의 고주파 증폭기를 넓은 대역에서 선형 증폭 동작을 하도록 하면 현저하게 소비 전류가 증가하기 때문이다.

또, 휴대 전화에 무선 LAN(Local Area Network) 기능을 갖게 한 경우, 그 주파수가 2.4GHz대나 5GHz대인 경우도 있으므로, 고주파 증폭기가 그 개수만큼 더욱 필요하였다.

(종래예1)

도 6은 종래의 고주파 회로 장치의 일 구성예를 도시하는 블록도이다. 도 6에 도시하는 바와 같이, 송신용 증폭 회로의 고주파 증폭기(1)에는, 800MHz∼900MHz대의 W-CDMA의 송신 신호Tx(0.8)가 입력되어 증폭된다. 또, 송신용 증폭 회로의 고주파 증폭기(2)에는, 1.9GHz에서 2.0GHz의 W-CDMA의 송신 신호Tx(2)가 입력 되어 증폭된다.

이들 복수 대역의 송신 신호는 고주파 증폭기(1, 2)에서 증폭된 후, 로우패스 필터(LPF)에서 그 2배, 3배 등의 고조파 성분의 신호가 제거되고, 아이솔레이터(27, 27)를 통해 동시 송수신하기 위한 송신 신호와 수신 신호를 분리하는 필터인 듀플렉서(공용기)(9, 9)에 입력된다. 또, 아이솔레이터(27)는 안테나(7)가 금속이나 사람의 머리에 근접하는 경우 임피던스가 50옴에서 벗어나므로, 고주파 증폭기(1, 2)의 동작에서 왜(歪)특성이 악화되는 것을 피하기 위해서 사용된다.

또, 송신 대역을 전환하는 멀티 스위치 회로(8)는 안테나(7)와 듀플렉서(9)사이에 접속되어, 송신 대역을 선택하고 안테나(7)에 공급한다. 한편, 수신 시에는 멀티 스위치 회로(8)가 수신 대역을 선택하고, 안테나(7)에서 멀티 스위치 회로(8)를 통해 듀플렉서(9, 9)에 수신 신호가 공급되므로, 각각 SAW필터(SAW)(11, 11), 저잡음 증폭기(LNA)(12, 12)를 통해, 수신 신호Rx(0.8), Rx신호(2)로서 수신된다. SAW필터(11)는 듀플렉서(9)의 수신 측을 하나의 필터로 구성되는 경우도 있다. 고주파의 멀티 스위치 회로(8)는 GaAs 스위치로 구성된다. 또한, 멀티 스위치 회로(8)는 핀 다이오드로 구성되는 경우도 있다.

(종래예2)

도 7은 3주파수 대역의 고주파 증폭기를 포함하는 종래의 고주파 회로 장치의 일 구성예를 도시하는 블록도이다. 도 7에 도시하는 바와 같이, 종래예2는 종래예1의 송신 신호에 부가하여, 1.7GHz의 W-CDMA의 송신 신호Tx(1.7)가 고주파 증폭기(30)에 입력되어 증폭된다. 2GHz대 및 800에서 900MHz대와 마찬가지로, 송신 신호Tx(1.7)는 고주파 증폭기(30)로 증폭된 후에, 로우패스 필터(LPF)에서 그것의 2배, 3배 등의 고조파 성분의 신호가 제거되고, 아이솔레이터(27)를 통해 동시 송수신을 실현하기 위한 듀플렉서(공용기:DUT)(9)에 입력된다.

또, 종래예1과 마찬가지로, 송신 대역을 전환하는 멀티 스위치 회로(8)가 안테나(7)와 듀플렉서(9) 사이에 접속되어, 송신 대역을 선택하여 안테나(7)에 공급한다. 한편, 수신 시에는, 멀티 스위치 회로(8)가 수신 대역을 선택하고, 안테나(7)에서 멀티 스위치 회로(8)를 통해 듀플렉서(9)에 수신 신호가 공급되며, SAW필터(SAW)(11), 저잡음 증폭기(LNA)(12)를 통해 수신 신호Rx(1.7)로서 수신된다.

여기서, 고주파 증폭기(1, 2, 30)는 GaAs의 FET나, HBT(헤테로바이폴라트랜지스터), SiGe의 HBT로 구성된다.

(종래예3)

도 8은 무선 LAN(Local Area Network)에 대응한 3주파수 대역의 고주파 증폭기를 포함하는 종래의 고주파 회로 장치의 일 구성예를 도시하는 블록도이다.

OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplex) 등의 멀티 캐리어 변조한 무선 LAN의 신호를 본 시스템으로 송신하는 경우에는 주파수와 동작의 차이로부터, 2.4GHz 주파수대의 무선 LAN용의 고주파 증폭기(30)가 W-CDMA용의 고주파 증폭기(1, 2)와는 별도로 필요하게 된다. 그 이유는, 주파수의 차이뿐만 아니라, 출력이 휴대 전화의 1/10에서 1/100 정도로 작으므로, W-CDMA와 마찬가지의 직교 변조 신호의 2.4GHz 무선 LAN 신호Tx(2.4)가 입력되는 선형 동작의 고주파 증폭기(30)로서 휴대 전화용의 고주파 증폭기를 이용하면, 5에서 10배의 전류가 소비되기 때문이 다. 무선 LAN 동작으로서는, 멀티 스위치 회로에 의해 송신이나 수신 동작을 선택하고, 수신을 행할 시에는 무선 LAN용 저잡음 수신 증폭기(12)에서 수신 신호Rx(2.4)가 출력된다.

2.4GHz∼2.7GHz대의 W-CDMA, TD-CDMA, TD-SCDMA 방식의 신호가 있는 경우에도, 상기의 무선 LAN용과 마찬가지이다.

그러나, 종래와 같은 구성으로는 W-CDMA 방식의 주파수 대역이 2개, 3개, 4개로 증가함에 따라, 그 수만큼의 고주파 증폭기가 필요하게 되고, 종래의 대역이 하나나 2개의 휴대 전화의 경우에 비해 2에서 3배 고가가 되는 데다가, 아이솔레이터를 각각의 대역에 대하여 설치해야 하므로 더욱 고가가 되어, 결과적으로 3에서 5배 가까이 가격이 상승한다는 문제가 있었다.

또, 아이솔레이터에 의해 W-CDMA용의 고주파 증폭기의 전류도 약20%분 손실하여, 40에서 70mA 여분으로 소비한다는 문제가 생긴다.

또, 무선 LAN 기능을 추가하면, 무선 LAN용의 고주파 증폭기가 따로 필요하다는 문제가 있었다.

본 발명은 상기의 문제점을 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적은 저비용화 또한 저소비 전력화를 도모하고, 송신 주파수대를 새롭게 추가하여도 고주파 증폭기를 별도로 설치할 필요가 없는 고주파 회로 장치를 제공하는 것에 있다.

상기의 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 관한 고주파 회로 장치는 복수의 송신 주파수대가 존재하는 W-CDMA 또는 CDMA 방식에 대응한 고주파 회로 장치로서, 200MHz이상 떨어진 복수의 송신 주파수대의 신호를 증폭하는 광 대역용의 고주파 증폭기를 적어도 하나 포함하고, 고주파 전력을 안테나에서 송신하기 위한 송신용 증폭 회로와, 동시 송수신을 실현하는 듀플렉서와, 광 대역용의 고주파 증폭기와 안테나 사이에 듀플렉서를 끼워 설치되며, 동시 송수신 시에 온이 되는 전단 및 후단의 스위치 회로와, 송신용 증폭 회로의 전원 단자에 진폭 변조 전압을 공급하는 전원 진폭 변조기를 구비한 구성을 갖고 있다. 또, 송신용 증폭 회로의 고주파 증폭기는 신호 입력 단자에 송신 신호의 위상 정보가 공급되고, 전원 단자에 전원 진폭 변조기에서 송신 신호의 진폭 정보에 따른 진폭 변조 전압이 공급되어, 폴라 변조(polar modulation) 또는 폴라 루프 변조(polar loop modulation)된다.

상기의 구성에 의하면, W-CDMA 방식의 2개, 3개 또는 4개 이상의 주파수 대역에 대응한 휴대 전화의 고주파 회로 장치가, 하나 또는 2개라는 적은 수의 고주파 증폭기로 실현할 수 있고, 또 각각의 주파수 대역에 대응한 아이솔레이터를 전폐(全廢)할 수 있으므로, 고주파 증폭기와 아이솔레이터에 관하여 1/3에서 1/5배로 저비용화 할 수 있다. 또, 아이솔레이터에 의한 손실을 없앰으로써, W-CDMA 동작의 고주파 증폭기의 소비 전류를 20% 정도, 즉 40에서 70mA 절감할 수 있다.

또, 무선 LAN 기능의 추가에 대해서도, 광 대역용의 고주파 증폭기가 무선 LAN에 대응한 송신 주파수대의 신호를 증폭하여 후단의 스위치 회로에 직접 공급하고, 폴라 변조 또는 폴라 루프 변조함으로써 실현된다.

본 발명에 의하면, 저비용화(1/3에서 1/5) 및 저소비 전력화(약20%삭감) 를 도모하여, 송신 주파수대를 새롭게 추가하여도 고주파 증폭기를 별도로 설치할 필 요가 없는 고주파 회로 장치를 제공하는 것이 가능하게 되므로, 그 효과가 절대적이다.

이하, 본 발명의 적합한 실시 형태에 관해서 도면을 참조하면서 설명한다.

(제1 실시 형태)

우선, 도 1에 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태의 고주파 회로 장치에 있어서, 송신용 증폭 회로를 구성하는 고주파 증폭기(1, 18)는 전원 단자에 전원 진폭 변조기(10)로부터 진폭 신호AS Tx에 따른 진폭 변조 전압이 공급되어, 기본적으로 폴라 변조 또는 폴라 루프 변조 동작을 행한다.

요컨대, 본 실시 형태는 종래의 직교 변조 동작으로 실현한 다수의 송신 신호 대역에 대하여 각각 동작하는 선형 동작의 고주파 증폭기와 아이솔레이터를 이용하는 종래예에 대하여, 우선, W-CDMA 동작을 모두 폴라 변조 혹은 폴라 루프 변조한다. 이 때문에, 고주파 증폭기에는 위상 신호가 입력되고, 또한, 전원 단자에 진폭 변조 전압이 입력된다. 이것에 의해, 종래의 선형 증폭기가 불필요하게 되어, 폴라 변조 동작의 고주파 증폭기는 포화 동작의 고주파 증폭기로 실현할 수 있으므로, 상당히 광 대역의 고주파 증폭기가 실현된다.

또한, 폴라 변조화하기 위해서는, 현행의 고주파화하는 반도체 기술로 고주파 동작화하는 전원 진폭 변조기(10), 또는 후술의 아이솔레이터를 삭제할 때에 다 른 주파수로의 영향을 피하는 듀플렉서(공용기)의 설계에 의해 실현 가능하게 된다.

이하, 본 실시 형태의 고주파 회로 장치에 관하여 구체적으로 설명한다.

도 1에 있어서, W-CDMA 방식의 800-900MHz대의 위상 신호PS Tx(0.8)가 고주파 증폭기(1)에 의해 증폭된다. 한편, W-CDMA 방식의 1700에서 2100MHz의 위상 신호PS Tx(1.7-2)는 광 대역용의 고주파 증폭기(18)에 의해 증폭된다. 폴라 변조 혹은 폴라 루프 변조로 인해서, 이와 같은 광 대역의 고주파 증폭기가 포화 동작으로 실현 가능하게 된다. 또, 고주파 증폭기(1, 18)는, 이득 제어 가능한 드라이버 증폭기(5)를 내장하고, W-CDMA 방식의 다이나믹 레인지의 확대를 행한다. 또, 폴라 변조를 위해 고주파 증폭기(1, 18)의 전원 단자에는 전원 진폭 변조기(10)로부터 송신 신호의 진폭 정보에 따른 진폭 변조 전압이 입력된다.

고주파 증폭기(18)의 출력 신호는 전단의 스위치 회로(21, 21)를 통해 듀플렉서(32, 33)에 입력된다. 이 듀플렉서는 송수신을 동시에 행하기 위한 주파수대에 의해서 나누어지는 필터이다. 안테나(7)가 금속이나 사람의 머리에 근접하는 경우 임피던스가 50옴에서 벗어남으로 인해, 고주파 증폭기(18)의 W-CDMA 동작에서의 왜특성이 악화되는 것을 폴라 변조 동작으로 피할 수 있다. 이것에 부가하여, 다른 휴대 전화나 기지국으로부터의 송신 신호나 수신 신호가 안테나(7)에서 고주파 증폭기(1이나 18)로 역류하여, 다른 주파수대에 방해파를 발생하는 등의 악영향을 미치는 것을 피하기 위해서, 듀플렉서(31, 32, 33)는 각각 800-900MHz대 혹은 900-1000MHz대나 1.7GHz대나 2GHz대 혹은 1.9-2GHz대 등의 본래 고주파 증폭기로부 터의 신호를 통과시킬 때, 전단의 스위치 회로(21)에서 선택되지만, 송신 대역의 신호에서 200MHz이상 떨어진 신호를 억압하는 차단 특성도 갖게 함으로써, 종래에는 아이솔레이터의 역할이었던 이러한 억압 기능에 의해 아이솔레이터를 생략하는 것을 실현하여, 폴라 변조화 혹은 폴라 루프 변조화 할 수 있다.

예컨대, 1.7GHz용의 듀플렉서(33)는 안테나(7)로 수신되는 1.4-1.5GHz의 외부로부터의 다른 휴대 전화 송신 신호를 억압하고, 고주파 증폭기(18)가 출력하는 1.7GHz대의 송신 신호와 발생하는 2GHz대 주변의 방해 신호가 안테나(7)로부터 출력되어, 다른 휴대 전화의 2GHz대의 수신 신호의 방해나 송신 신호의 방해가 되지 않도록 한다.

혹은, 예컨대, 1.7GHz용의 듀플렉서(33)는 안테나(7)로 수신되는 2-2.1GHz의 외부로부터의 다른 휴대 전화 송신 신호를 억압하고, 고주파 증폭기(18)가 출력하는 1.7GHz의 송신 신호와 발생하는 1.4-1.5GHz대 주변의 방해 신호가 안테나(7)로부터 출력되어, 다른 휴대 전화의 1.4-1.5GHz대의 수신 신호의 방해나 송신 신호의 방해가 되지 않도록 한다.

또한, 듀플렉서(32, 33)와 안테나(7) 사이에, 어느 주파수 대역에서 송수신할 것인가에 대한 선택을 행하는 후단의 스위치 회로(멀티 스위치)(8)를 설치하고, 전환 가능한 구성으로 한다. 이들 전단의 스위치 회로(21)나 후단의 스위치 회로(8)로서는 GaAs의 고주파 스위치(SW)가 이용된다. 또, 이 고주파 스위치는 핀 다이오드로 구성되는 경우도 있다. 또, 고주파 증폭기(1, 18)로부터의 고조파를 억압하기 위해서 로우패스 필터(LPF)(6, 23)가 이용된다. 고주파 증폭기(1, 18)는 GaAs의 FET나 HBT (헤테로바이폴라트랜지스터)나 SiGe의 HBT로 구성되고, 포화 증폭기도 좋으므로, 실리콘의 MOS FET나 바이폴라트랜지스터가 이용되는 경우도 있다.

수신 시에는, 표면 탄성파(SAW) 필터(11)에서 주파수를 한정하지만, 듀플렉서(31, 32, 33)의 필터 특성을 강화하여 듀플렉서로 SAW 필터의 역할을 하는 경우도 있다.

이상과 같이, 본 실시 형태에 의하면, 도 7에 도시하는 종래예2와 비교하여, 고주파 증폭 회로의 수를 3개에서 2개로 삭감할 수 있고, 또한, 아이솔레이터도 생략할 수 있으므로, 비용이 약 반으로 절감된다. 또, 아이솔레이터가 없는 경우에서의 출력 손실 저감과 폴라 변조로 포화 동작이 가능하게 됨으로써, W-CDMA 등 CDMA 동작의 고주파 증폭기의 전류를 30%-80% 정도로 저감할 수 있게 된다.

(제2 실시 형태)

도 2에 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태는 제1 실시 형태에 대하여, 또한 1.4GHz에서 1.5GHz대의 주파수 대역의 W-CDMA를 포함하는 경우를 상정하고 있다. 본 실시 형태에서는, 광 대역용의 고주파 증폭기의 포화 특성을 더욱 살려 광 대역화하여 1.5GHz-2GHz대 동작의 고주파 증폭기(29)로 한다. 고주파 증폭기(29)에는, 1.5-2GHz대의 위상 신호PS Tx(1.5-2)가 입력된다.

또, 안테나(7)와 고주파 증폭기(29) 사이에는, 듀플렉서(34)가 전단의 스위 치 회로(21)와 후단의 스위치 회로(멀티 스위치)(8)에 끼워져서 설치된다. 이 때에, 1.5GHz용의 듀플렉서(34)는 안테나(7)로 수신되는 외부로부터의 다른 휴대 전화의 800-900MHz대의 송신 신호를 억압하여, 고주파 증폭기(29)로부터 출력된다. 1.4-1.5GHz의 송신 신호와 발생하는 2GHz 주변의 방해 신호가 안테나(7)로부터 출력되어, 다른 휴대 전화의 2GHz대의 수신 신호의 방해나 송신 신호의 방해가 되지 않도록 한다.

이상과 같이, 본 실시 형태에 의하면, 종래에는 4개 필요하던 고주파 증폭기를 2개로 삭감할 수 있고, 또한, 아이솔레이터도 생략할 수 있으므로, 비용을 약1/3이하로 저감할 수 있다. 또, 아이솔레이터가 없는 경우에서의 출력 손실 저감과 폴라 변조로 포화 동작이 가능하게 되므로, W-CDMA 등 CDMA 동작의 고주파 증폭기의 전류를 30%-80% 정도로 저감할 수 있다.

(제3 실시 형태)

우선, 도 3에 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태는 제1 실시 형태와 비교하여, 또한 800MHz에서 2GHz대의 주파수 대역의 W-CDMA를 모두 하나의 고주파 증폭기(20)로 실현하는 경우를 상정하고 있다. 본 실시 형태에서는, 고주파 증폭기(20)의 최종 증폭단에 귀환 회로(35)를 내장함으로써 광 대역화되어 800MHz-2GHz 동작을 가능하게 하고 있다. 귀환 회로(35)는 통상, 저항 성분과 직류 컷(cut)의 용량으로 구성된다. 고주파 증폭기(20)에는 800MHz-2GHz대의 위상 신호PS Tx(0.8-2)가 입력된다.

또, 안테나(7)와 고주파 증폭기(20) 사이에는, 각 대역의 듀플렉서(31, 32, 33)가 전단의 스위치 회로(21)와 후단의 스위치 회로(멀티 스위치)(8)에 끼워져서 설치된다.

이상과 같이, 본 실시 형태에 의하면, 종래에는 3개 필요하던 고주파 증폭기를 하나로 삭감할 수 있고, 또한, 아이솔레이터도 생략할 수 있으므로, 비용을 약1/4이하로 저감할 수 있다. 또, 아이솔레이터가 없는 경우에서의 출력 손실 저감과 폴라 변조로 포화 동작이 가능하게 되므로, W-CDMA 등 CDMA 동작의 고주파 증폭기의 전류를 30%-80% 정도로 저감할 수 있다.

또한, W-CDMA가 2.5-2.7GHz대까지 확장되거나, 또는, TD-CDMA나 TD-SCDMA가 되어도, 800MHz-2.7GHz의 고주파 증폭기를 이용하는 것으로써 동일하게 생각되는 것은 말할 필요도 없다.

(제4 실시 형태)

도 3에 도시하는 제3 실시 형태에서는 로우패스 필터(LPF)(23)가 1.7GHz대나 2GHz대의 송신 신호의 2배, 3배의 고조파 성분을 감쇠시키기 위해서, 약3GHz 이상의 신호를 충분하게 억압하지만, 1.7GHz대와 2GHz대의 송신 신호가 고주파 증폭기(20)에서 듀플렉서(33, 32)에 도달하기까지 2개의 스위치 회로(22, 21)를 통과하므로 손실이 컸다.

그래서, 본 실시 형태에서는, 도 4에 도시하는 바와 같이, 1.7GHz대와 2GHz대의 로우패스 필터(LPF)(24, 23)를 각각 스위치 회로(21)와 듀플렉서(33, 32) 사이에 배치하고, 각각 1.7GHz대나 2GHz대의 송신 신호의 2배, 3배의 고조파 성분을 감쇠시키는 특성을 갖게 하였다. 이것에 의해, 1.7GHz대와 2GHz대의 송신 신호가 고주파 증폭기(20)에서 듀플렉서(33, 32)에 도달하기까지 하나의 스위치 회로(21) 밖에 통과하지 않으므로, 손실을 0.2dB에서 0.3dB 작게 할 수 있게 된다.

이상과 같이, 본 실시 형태에 의하면, 종래에는 3개 필요하던 고주파 증폭기를 하나로 삭감할 수가 있고, 또한, 아이솔레이터도 생략할 수 있으므로, 비용을 약1/4이하로 저감할 수 있게 된다. 또한, 제3 실시 형태에 대하여, 1.7GHz대와 2GHz대의 고주파 증폭기의 출력 손실을 약10% 저감할 수 있으므로, 10% 정도 더 고주파 증폭기의 전류를 저감할 수 있게 된다.

또한, 제3 및 제4 실시 형태에서는, 1.4-1.5GHz대의 W-CDMA를 이용하지 않으면서 설명하였지만, 이것을 사용하는 경우에는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 1.4-1.5GHz용의 듀플렉서를 포함하는 회로를 고주파 증폭기와 안테나 사이에 추가함으로써 실현되는 것은 분명하다.

(제5 실시 형태)

도 5는 본 발명의 제5 실시 형태에 관한 고주파 회로 장치의 일 구성예를 도시하는 도면이다.

도 5에 도시하는 바와 같이, 제1에서 제4 실시 형태에 대하여, 휴대 전화에 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplex) 등 멀티 캐리어 변조한 신호의 무 선 LAN의 신호를 본 시스템에서 송신하는 경우에는, 주파수와 동작의 차이로부터, 출력이 W-CDMA 동작의 휴대 전화의 송신 출력보다 10분의 1에서 100분의 1이지만, 이것은 전원 진폭 변조기(10)의 진폭으로 제어하여 실현하면, 폴라 변조 혹은 폴라 루프 변조로 동일한 고주파 증폭기를 이용하여 실현할 수 있다. 이 때에, 본 실시 형태에서는, 고주파 증폭기(30)의 출력 신호를 후단의 스위치 회로(멀티 스위치)(8)에 직접 공급하는 무선 LAN용 송신 신호로(27)를 설치함으로써, 멀티 스위치(8)에 의한 전환으로 통신 가능하게 된다. 또한, 무선 LAN용 수신 증폭기(29)가 SAW필터(11)를 통해 멀티 스위치(8)에 접속되고, 이것에 의해 무선 LAN 수신 시에는, 수신 신호Rx(LAN)로서 수신된다.

이 때에, 1.7GHz용 듀플렉서(33)는 안테나(7)로 수신되는 외부로부터의 다른 휴대 전화의 800-900MHz대 혹은 900-1000MHz대의 송신 신호를 억압하고, 고주파 증폭기(30)에서 출력되는 1.7GHz대의 송신 신호와 발생하는 2.4GHz 주변 혹은 2.5GHz-2.7GHz대의 방해 신호가 안테나(7)로부터 출력되어, 2.4GHz대 혹은 2.5GHz-2.7GHz대의 수신 신호의 방해나 송신 신호의 방해가 되지 않도록 한다.

또, 2GHz용 듀플렉서(32)는 안테나(7)로 수신되는 외부로부터의 다른 휴대 전화의 1.4-1.5GHz대의 송신 신호를 억압하고, 고주파 증폭기(30)에서 출력되는 2GHz의 송신 신호와 발생하는 2.4GHz-2.5GHz대 주변의 방해 신호가 안테나(7)로부터 출력되어, 2.4GHz-2.5GHz대의 수신 신호의 방해나 송신 신호의 방해가 되지 않도록 한다. 요컨대, 2.4GHz의 무선 LAN의 수신 신호/송신 신호, 또한 2.5GHz-2.7GHz대의 W-CDMA, TD-CDMA, TD-SCDMA 등의 수신 신호/송신 신호의 방해가 되지 않게 된다.

또, 2.4GHz대나 5GHz대의 무선 LAN 기능의 추가는 주파수가 떨어져있으므로, 종래에는, 하나의 고주파 증폭기로 실현하는 것이 곤란하였다. 그러나, 본 실시 형태에 의하면, 종래에 필요하던 2.4GHz대의 무선 LAN용의 고주파 증폭기를 없앨 수 있게 되었다.

여기에서는 W-CDMA를 중심으로 설명하였지만, 복수 대역을 이용하는 CDMA 휴대 전화나 W-CDMA와 CDMA 공용기라도 동일한 효과가 있는 것은 말할 필요도 없다.

본 발명에 관한 고주파 회로 장치는 저비용화(1/3에서 1/5) 및 저소비 전력화(약20% 삭감)를 도모하고, 송신 주파수대를 새롭게 추가하여도 고주파 증폭기를 별도로 설치할 필요가 없다는 이점을 갖으며, 복수의 주파수 대역을 이용하는 W-CDMA 휴대 전화 시스템, 800-900MHz, 1.4-1.5GHz, 1.6-1.8GHz, 1.9-2.0GHz, 2.5-2.7GHz의 주파수 대역을 이용하는 W-CDMA 휴대 전화에 유용하다.

또한, 이 W-CDMA 휴대 전화에 2.4GHz대의 무선 LAN 기능이 추가된 다기능 휴대 전화에 유용하다. 또한, 2.5-2.7GHz대의 W-CDMA, TD-CDMA, TD-SCDMA를 추가한 휴대 전화에 유효하다. 또, 복수 대역의 CDMA 휴대 전화나 W-CDMA, LAN, CDMA의 혼용 휴대 전화에도 더욱 유효하다.

Claims

복수의 송신 주파수대가 존재하는 광 대역 부호 분할 다중 엑서스(W-CDMA) 또는 부호 분할 다중 엑서스(CDMA) 방식에 대응한 고주파 회로 장치로서,

200MHz이상 떨어진 복수의 송신 주파수대의 신호를 증폭하는 광 대역용의 고주파 증폭기를 적어도 하나 포함하고, 고주파 전력을 안테나에서 송신하기 위한 송신용 증폭 회로와,

동시 송수신을 실현하는 듀플렉서와,

광 대역용의 상기 고주파 증폭기와 상기 안테나 사이에 상기 듀플렉서를 끼워서 설치되고, 동시 송수신 시에 온(on)이 되는 전단 및 후단의 스위치 회로와,

상기 송신용 증폭 회로의 전원 단자에 진폭 변조 전압을 공급하는 전원 진폭 변조기를 구비한 것을 특징으로 하는 고주파 회로 장치.
제1항에 있어서, 상기 송신 증폭 회로의 고주파 증폭기는 가변 이득의 드라이버 증폭기를 구비한 고주파 회로 장치.
제1항에 있어서, 상기 고주파 회로 장치는 상기 듀플렉서와 상기 전단의 스위치 회로 사이에 로우패스 필터를 구비한 고주파 회로 장치.
제1항에 있어서, 상기 송신용 증폭 회로의 고주파 증폭기는 신호 입력 단자 에 송신 신호의 위상 정보가 공급되고, 상기 전원 단자에 상기 전원 진폭 변조기로부터 송신 신호의 진폭 정보에 따른 상기 진폭 변조 전압이 공급되며, 폴라 변조 또는 폴라 루프 변조되는 고주파 회로 장치.
제1항에 있어서, 광 대역용의 상기 고주파 증폭기는 무선 LAN 규격에 대응한 송신 주파수대의 신호를 증폭하여 상기 후단의 스위치 회로에 직접 공급함으로써, 상기 고주파 회로 장치는 상기 W-CDMA 또는 CDMA 이외의 주파수 대역에서 동작하는 고주파 회로 장치.
제1항에 있어서, 광 대역용의 상기 고주파 증폭기는 직교 주파수 분할 다중(OFDM) 방식에 대응한 송신 주파수대의 멀티 캐리어 변조 신호를 증폭하여 상기 후단의 스위치 회로에 직접 공급함으로써, 상기 고주파 회로 장치는 상기 W-CDMA 또는 CDMA 이외의 주파수 대역에서 동작하는 고주파 회로 장치.
제1항에 있어서, 상기 송신용 증폭 회로는 하나의 광 대역용의 고주파 증폭기를 구비하고, 당해 광 대역용의 고주파 증폭기는 귀환 회로를 갖는 최종 증폭단을 구비한 고주파 회로 장치.