4 6 2 14 7 A7 _B7_ 五、發明說明（1 ) 〔技術領域〕 本發明係有關使用有3 Ο ΟΜΗ z以上之微波波段之 移動體式通信裝置，尤其，有關適用於放大高頻信號之功 率來輸出之高頻功率放大器極有效之技術者》 〔背景技術〕 近年來，以 G S M ( Global System for Mobile Communication )方式，或 PDC ( Personal Digital Cellular )方式之攜帶電話等所代表之移動體式通信裝置 ，有迅速地普及。而該等移動體式通信裝置，一般由發射 和接收電波用之天線、和以放大被調變功率之高頻信號來 供予天線之高頻功率放大器，和實施信號處理有關在天線 所接收之高頻信號用之接收部、和要實施該等之控制的控 制部，及供應電源電壓給予該等之電池.所構成。至於有關 如此之移動體式通信裝置之結構，乃掲示於例如日本國之 「日立評論」，V〇1 ·78，Νο1 1 (1996-11)的第21頁〜第26頁。 移動體式通信裝置之所以會普及之原因，及活用其小 型、輕量之特長（優點），以致可「在任何時候，任何地 方，與任何人」進行傳遞資訊之緣故。然而，爲了企圖能 更上一層地來普及該移動體式通信裝置，乃被要求著該移 動體式通信裝置之更小型輕量化及低功率消耗化。爲此， 有需要實現要構成移動體通信裝置之各構件予以更進一層 地小型輕量化和低功率消耗化。 — lll — 1 — nli ^ — — — — — ^ — — — -- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經湣部智慧^產^:員工消費合作社印我 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 * 297公餐） -4- 462147 A7 B7 五、發明說明（2 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁> 而做爲上述構件之一，有一種要供高頻信號給予天線 用之高頻功率放大器。一般在於要構成移動體式通信裝置 之零件中，該高頻功率放大器爲功率消耗爲最大者。因此 ，爲了更進一層地意圖移動體式通信裝置之低功率消耗化 時，就以減低該高頻功率放大器之功率消耗，亦即，以增 進高頻功率放大器之效率爲最有效。再者，有關此一種之 移動體式通信裝置之高頻放大器，乃揭示於例如曰本國專 利特開平5 — 1 5 29 76號公報，特開平8_ 222973號公報等。 圖13係顯示事先於檢討本發行所檢討之高頻功率放 大器之槪略結構圖。圖1 3中，參照符號1爲輸入匹配電 路（IMC)、2爲級間匹配電路（ISMC)、3爲輸 出匹配電路、4爲驅動電路，P i η爲輸入功率（端子） 經--智祛^產局員工消費合作社印智 、V a p c爲輸出功率控制電壓、V d d爲電源電壓， Pou t爲輸出功率。於此處，供予放大元件T1之閘極 之偏（電）壓，乃以電阻Rl、R2來分壓輸出功率控制 電壓V a p c來供應。又對於放大元件T 1之汲極，乃經 由帶狀線S L 1來供應電源電壓V d d。輸出匹配電路3 係由固定之電容器Cl、 C2、 C3、 C4及帶狀線 S L 2所構成。其中，電容器C 4係要截止直流偏動電流 用之耦合電容器。有關電容器C 1〜C 3之電容値和帶狀 線S L 2之長度或寬度，乃被調整爲可令放大元件T 1和 輸出端（子）間之阻抗成爲可匹配者。同樣地’輸入匹配 電路1、級間匹配電路2亦由複數個之電容器和帶狀線所 -5- 本纸張尺度適用中0國家標单（C\’S).A4規格（210 X 297公餐） 經濟部智慧財產局員工消費合作注印製 462 1 47 A7 B7 五、發明說明（3 ) 構成，而予以匹配輸入端子和驅動電路4之間，和驅動電 路4與放大元件T 1之間的各個阻抗。再者，以將使用以 所用之頻率爲9 Ο ΟΜΗ z，固定之電容器C 1〜C 4之 値爲C1係6pF或8pF、 C2係7pF、 C3係 lpF、 c4係18pF做爲一例之時的狀況來加以說明 〇 將先前於檢討本發明所檢討之上述高頻功率放大器之 特性例予以顯示於圖1 4。圖1 4 ( A )係顯示電源電壓 Vdd爲正常之3 . 5V時之功率輸出Pou t和效率 的關係之圖。同圖之（B )爲顯示電源電壓V d d和功率 輸出之關係的圖。該高頻功率放大器之輸出匹配電路乃實 施有調諧（匹配）成電源電壓Vd d甚至由於電池之消耗 而降低爲3.0V之時，亦仍可獲得目標性能之功率輸出 者（例如在於頻率爲9 0 ΟΜΗ z之時，將功率輸出 P 0 u t之目標性能做爲電源電壓v d d爲3 . 0 V時係 3·0W，電源電壓Vdd爲3·5V時係3·6W)。 亦即，進行輸出爲優先之調諧。在此所謂之輸出爲優先之 調諧係指構成輸出匹配電路3之電容器之値變小，而使功 率輸出P 〇 u t變爲大的調諧。亦就是做爲電容器C 1之 値，當使用6 p F之小之値時所能獲得之功率輸出 Pout爲，電源電壓Vdd爲3.0V時，在於目標性 能之3W(點P11之處）。 而在實施如此之输出優先之調諧時，電源電壓V d d 在於正常之3 . 5 V時之功率輸出Pou t係形成如同圖
It----— III--- L* ----!| I 訂--I I I I---梦 - · (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中刼园家標準蜆格（2丨0 X 297公釐） -6- A7 4 6 2 1 47 B7 五、發明說明（4 ) 14(B)所示之4W(點P1)，而成爲超過目標性能 之3 6 W。惟效率？？則由同圖（A )察明乃形成相反地 在於4 5 % (點P 1 )之低位置。 爲此，若以圖1 3所示之結構而要增進高頻功率放大 器之效率，除了變更輸出匹配電路之調諧（匹配）狀態以 外，無其他之手段’因而需要實施效率優先之調諧。而戶斤 謂效率爲優先之調諧，乃指以增大要構成輸出匹配電路3 之電容器之値來提高效率Θ之調諧者。則做爲電容器C 1 之値以使用大的8 pF之値來實施如圖1 4 (Α)所示之 提高效率爲49% (點P2)之調諧。 當實施了如此之效率優先之調諧時，電源電壓V d d 爲3 5 V之時，功率輸出雖會成爲目標性能之3 . 6W (點P 2 )，惟在電源電壓V d d降低至3 · 0V時之功 率輸出P〇u t ，就會降低成如圖14 (B)所示之 2 . 7 W (點P 2 1 )，而形成無法達到目標性能。 如上述，依據事先於本發明之檢討所檢討之高頻功率 放大器之結構時，爲了要達成目標性能，非得實施以電源 電壓爲3.0V之低的一方爲優先之輸出優先之調諧不可 。爲此，具有所謂電源電壓爲3 5 V之高的一方之時， 功率輸出會成爲超過規格，效率會降低之問題。 又，爲了企圖增進效率而實施效率爲優先之調諧之時 ，就會具有所謂功率輸出會降低，而無法達成電源電壓在 於3 . Ο λ/之低的一方時之目標性能的問題。 本發明係爲了解決如此之問題而發明者，本發明之目 表紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A〗規格（210 X 297公釐） ---------I I i - I--— — I— — — — — — -』 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 62 147 A7 ____B7 五、發明說明（5 ) 的係擬提供一種在於移動體式通信裝置，可達成高頻功率 放大器之低功率消耗化’亦即可達成高效率化之技術者。 又本發明之另一目的係擬供一種在於移動體式通信裝 置，可意圖形成爲更爲小型輕量化之技術者。 有關本發明之前述及其其他目的之特徵，可由本說明 書之記述及所附上之圖式而察明它。 〔發明之揭示〕 用以達成上述目的之本發明之移動體式通信裝置，乃 具備有：發射和接收電波用之天線；以放大被調變功率之 高頻信號來供予前述天線用之高頻功率放大器；實施在前 述天線所接收之高頻信號的信號處理用的接收部；要進行 控制該等之控制部；及供應電源電壓給予該等之電池，其 特徵爲：前述高頻功率放大器係由具備有：放大高頻信號 用之複數級之放大元件（包括驅動電路）；進行輸入之阻 抗匹配的輸入匹配電路：進行前述放大元件間之阻抗匹配 之級間（級際）匹配電路；及由所施加於前述放大元件之 電源電壓的位準來輸出之使阻抗匹配狀態產生變化之手段 ，所形成之輸出匹配電路所構成者。 該狀態時，以可變電容元件來構成由施加於前述放大 元件之電源電壓之位準來使輸出之阻抗匹配狀態產生變化 之手段時，極爲理想。 該可變電容元件，可使用MO S型元件。而MO S型 元件亦可具有反轉層（inversion layer )。 !ifl1 -----* - ---! — 訂-! 1!· — ·^ - - (請先Μ讀背面之注意事項再填寫本頁) 、張尺度適用中國國家標準（CNS)M規格（2]0 X 297公s〉 -8- A7 4 6 2 14 7 ____B7_；_ 五、發明說明（6 ) 或亦可由電源電壓做爲輸入之反相器，及會被施加該 反相器輸出之變容二極體（Varicap )來構成由所施加於 前述放大元件之電源電壓而改變輸出之阻抗匹配狀態用之 手段。 又在前述移動體式通信裝置，以絕緣閘極型場效電晶 體做爲前述放大元件時爲其理想。 該狀況時，做爲放大元件亦可使用構成爲並聯之絕緣 閘極型場效電晶體。 〔實施發明之最佳形態〕 以下，將依據圖式來詳細說明本發明之實施例。再者 ，用以說明實施例之所有圖式中，對於具有同一功能之結 構部分，將附上同一之參照符號，並省略重覆其說明。 <實施例1 > 圖1係顯示本發明之移動體式通信裝置之槪略結構的 方塊圖。同圖所示之移動體式通信裝置係做爲區域選擇方 式〔或細胞（Cell )選擇方式〕之攜帶電話器，所謂細胞 狀（c e 11 u 1 a r )來構成。 本實施例之移動體式通信裝置係由：發射和接受電波 用之天線51;以調變低頻信號來轉換成微波波段之高頻 信號發射部2 0 ;以放大高頻信號來供予天線5 1之高頻 功率放大器 R F P A : Radio frequency power amplifier ) 2 4 ;在天線5 1所接受之高頻信號予以實施信號處理之 本纸ift尺度適用辛國E家標準（CNS)A·!規格（210 X 297公蜚） {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 上9 椏濟卽智慧財產局員工消費合作社^"· -9 - 4 6 2 1 4 7
經-^-智^时產局員工消費合作社印S A7 B7 五、發明說明（7 ) 接收部3 0 :實施控制該等之控制部4 0 ;及對於該等供 應電源電壓和基準（參考）電壓GND之電池5 0等所構 成。 發射部2 0係由：微音器2 1 ;包括編碼及調變等之 功能的基（頻）帶（base band unit ) 2 2 :及混合（混 頻）器2 3所構成。發射部2 0係實施數位編碼及調變處 理來自微音器2 1或控制台（CONS : Console ) 4 4之 信號之後，予以變換成所定之微波波段之高頻信號°而該 高頻信號係以高頻功率放大器2 4放大，並藉天線（收發 )轉換開關（DUP :Duplexer ) 5 2來饋電至天線5 1 〇 接收部30係由：低雜訊放大器（LNA) 31 ;混 頻器32;中頻放大器（IF)33;檢波器（DET) 34 ;解調器（DEM) 35 : D/A變換（轉換）器 36;低頻放大器（LF) 37;及揚聲器38等所構成 。接收部3 0係從天線5 1以藉天線轉換開關5 2來接收 之高頻信號予以放大之後，實施檢波及解調處理來進行再 生（重現）。 控制部4 0係由：局部振盪器4 1 ;接收信號（電場 )強度偵測器（R S S I ) 4 2 ;控制單元（C N T U ) 4 3 ;包括有顯示及操作之功能的控制台4 4 ; A/D變 換器45及D/A變換器46、 47等所構成。控制部 4 0乃要進行依據接收電場（信號）強度來選擇基地、控 制高頻功率放大器之功率輸出、控制接收信號之增益等之 本紙張尺度適用中囷國家標準（CNSM4規格（210 X 297公釐） -10- ------- 裝！ — II 訂·！ 梦 - . 《請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 462147 A7 ___B7 五、發明說明（8 ) 各種控制。 圖2係顯示於本實施例之高頻功率放大器之電路結構 例之圖。如圖2所示，高頻功率放大器係由輸入匹配電路 1、和級間匹配電路2、和輸出匹配電路3及驅動電路4 等所構成。於圖2中，P i η表示輸入功率、Va p c表 示輸出功率控制電壓、Vdd表示電源電壓、Pout表 示輸出功率。而放大元件T 1之閘極偏（電）壓係以電阻 R 1、R2來分壓輸出功率控制電壓Va p c來供應。又 放大元件T 1之汲極則藉帶狀線S L 1來供應電源電壓 V d d。 於輸出匹配電路3中，與事先於檢討本發明所檢討之 圖1 3的電路中之構成元件爲相同之構成元件，將附上同 一參照符號。亦即，輸出匹配電路3係由：微波傳輸帶（ micro strip line ) S L 2 ;固定之電容器C 2 (例如7 pF)、C2(例如 lpF)、C4(例如 18pF)、 CIO (例如10pF):及變容二極體Cd所構成。該 輸出匹配電路3係依存於電源電壓來調整放大元件T 1和 輸出端子間的匹配狀態。詳述之，乃由電阻1 0及以電源 電壓V d d做爲輪入之反相器元件τ 1 0所構成之反相電 路來施加變換電源電壓v d d之變化成相反之電壓V d於 變容二極體C d 1以調整變容二極體C d之電容値。 將使用圖3和圖4來說明該反相電路之動作和變容二 極體C d之電容値的關係。反相器元件Τ 1 〇係臨限値電 壓爲較3 · 0V有若干低（例如2 _ 7V左右）之N通道 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)..\4規格（210 X 297公坌） -11 - -----------，、I -----11111¾¾ (請先間讀背面之;±意事項再填寫本頁> A7 4 6 2 14 7 _B7_ 五、發明說明（9 ) 之場效電晶體（FET)者’而在閘極電壓爲3 · 0V和 3 . 5V時之汲極電流I d —汲極電壓Vd之直流特性係 具有如圖3所示之特性。於圖3中，通過點A之實線的直 線係電源電壓Vdd爲3.5V時之負載線。而通過點B 之點線（虛線）的直線係電源電壓V d d爲3 · 0V時之 負載線。負載線之傾斜係由會成爲負載之電阻1 〇而決定 。於本實施例之電阻R 1 〇乃做爲一例子而使用著2 ΚΩ 。如圖3所示’反相器元件T 1 0之汲極電壓V d，在於 電源電壓Vdci爲3 . 5V之時’亦即，閘極電壓Vg爲 3 . 5V之時，大致成爲0 . 5V，而在於電源電壓 ▽ (10爲3.0乂之時，大致形成爲2卩。 以如此，當電源電壓Vdd以從3,5V變化至 3.0V爲止之範圍之時，反相器元件T10之汲極電壓 Vd會以從0.5V變化至2V爲止之範圍。該時，變容 二極體C d之電容値C X係如圖4所示，因汲極電壓V d 會以從0.5V至2V之範圍來產生變化，因而大致以從 9 P F至6 p F之範圍來產生變化。由而，可調整圖2之 輸出匹配電路3之匹配（調諧）狀態。 該時之高頻功率放大器之特性，將顯示於圖5。同圖 之（A)係顯示電源電壓Vdd爲正常之3 . 5V時之輸 出功率P 〇 u t和效率7?之關係的圖。圖5 (B )係顯示 電源電壓v d d和輸出功率P 〇 u t之關係的圖。現在， 電源電壓Vdd爲正常之3·5V之時，反相器元件 T10之閘極電壓Vg係3.5V，因而汲極電壓V d乃 --- I I II I----裝---- --- 訂·! !緣 - 令 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟郜智慧財產局員工消費合作社卬·-11'- 本纸張尺度遠用_國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -12- A7 B7 4 6 2 14 7 五、發明說明（10) 由圖3之特性而成爲0 5V。因而’由圖4而可察明變 容二極體C d之電容値C X爲大致成9 p F。此時’於本 實施例之狀況時，截止直流偏動電流用之電容器c 1 〇之 電容値大致爲1 0 〇 P F，因而電容器c 1 0和變容二極 體C d之串聯電容値會大致成爲8 P F ’而是較爲大之電 容値。因此，相當於以增大電容値來調諧之場合’爲此， 該時之輸出匹配電路3之調諧狀態，將成爲效率爲優先之 調諧狀態。 高頻功率放大器之特性係如圖5 ( A )所示，在於電 源電壓Vdd爲3 . 5V時，輸出功率Pou t爲3 · 6 W (目標性能），效率？？爲4 9 % (點P 2 )。又在電源 電壓Vdd由於電池之消耗而降低至3.0V之時，反相 器元件T 1 〇之閘極電壓Vg亦會成爲3 . 0，因而，由 圖3可察明施加於變容二極體之反相器元件T 1 0之汲極 電壓V d會成爲2 V。由而，變容二極體c d之電容値 C X ’將由圖4之特性而降低成大致爲6 p F，成爲較小 一方之電容値。該時，輸出匹配電路3之調諧狀態會變成 爲輸出爲優先之調諧，而成爲於圖1 4 ( B )所示之點線 特性線之相當於V d d爲3 · 0 V時之特性的輸出功率（ 點P 1 1 )。亦即，咼頻功率放大器之輸出功率P ◦ u t ’將如在圖5 ( B )中同樣以點線所示，形成爲目標性能 之 3 W (點 P 1 1 )。 以如上述，較與圖5 ( B )以點線所示之爲事先所檢 討之高頻功率放大器之特性〔與圖1 4 (B)由點線來連 ί I -------I ί- V * ϊ I I — I I I ^ I I ------^ > . (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經-都智社-財產局員工消費合作社印繫 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS).-Vl規格（2]0 X 297公爱) 13 經-^智慧吋產局員工消費合作.社印； 6 2 1 4 7 A7 __B7____ 五、發明說明（11 ) 結點P1和點P 11間所示之特性爲相同〕，在於圖5 ( B )連結點P 2和點P 1 1之以實線所示之有關本實施例 之高頻功率放大器之特性，雖電源電壓v d d在於3 · 0 V時之輸出功率P 〇 u t爲相同之3W ·惟可從圖5 (A )可察明，將電源電壓Vd d在於3 5V時之效率？7可 從4 5% (點P 1 )增進4%左右直至4 9% (點P2) 之處= <實施例2 > 圖6係顯示本發明之第2實施例的高頻功率放大器的 電路結構圖。如圖6所示，高頻功率放大器係與實施例1 同樣，由輸入匹配電路1、級間匹配電路2、輸出匹配電 路3及驅動電路4等所構成。本實施例係替代圖2所示之 輸出匹配電路之反相器元件T 1 0和電阻1 0、電容器 C 1 〇、變容二極體Cd，而使用可變電容元件1 1來構 成之處，具有與前述實施例1有所不同。因此，本實施例 之輸出匹配電路3係由帶狀線SL2、固定電容器C2、 C 3、C4及可變電容元件1 1所構成，且以依存於電源 電壓V d d而使可變電容元件1 1之電容値產生變化，由 而可調整放大元件T 1和輸出端子P 〇 u t間之匹配狀態 3再者，即使將可變電容元件11與電容器C2、 C3之 位置有更換，亦可調整匹配狀態。 將使用圖7和圖8來說明可變電容元件之構造例和電 容特性例。可變電容元件1 1，當採用與高頻功率放大器 尽纸張尺度適用中1國家標準（CNS)A4规格（210 X 297公；g ) -14- — —ΙΊΙΙΙΙΙΙ1 K ^ — — — — — — I— ^ '—— — HI! ^ * - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 烴濟釘智慧財產局員工消費合作社印..¾ 462147 A7 B7 五、發明說明（12 ) 之放大元件τ 1同樣之製程之時，係能以如圖7所示，形 成P型磊晶（P— ep i)層71於高濃度之p+ +基板 7 0上，而在p — epi層71內形成η層72，再在高 濃度之η +層7 3進行與電極7 4之電阻接觸所形成之 MO S型元件來構成。可變電容元件1 1係要利用該 MO S型元件之輸入電容者。再者，η+層7 3雖亦可做成 爲高濃度之Ρ +層，惟在該狀況時，η層_7 2有需要設定成 當施加了電源電壓V d d之時，就會形成表面反轉層之雜 質濃.度。 有關MO S型元件之輸入電容之大小，一般可由氧化 膜（S i 〇2) 7 5之厚度或η層7 2之離子植入之濃度而 可調整某一程度。具體性之所需要的電容値C y之電壓依 存（依賴）性係如在圖8以實線所示，電源（端子）電壓 Vdd爲3V之時約爲6pF，而在端（子）電壓Vdd 爲3 . 5V之時，彤成約8 P F就可。在本實施例之可變 電容元件1 1之電容値C y ’當端電壓V d d成爲3 V以 下之時就會在約5 5 P F成爲飽和，而在端電壓V d d 成爲3. 5V以上之時就會在約8.5pF成爲飽和。惟 有關可變電容元件1 1之特性’只要端電壓v d d在於從 3 * OV至3 . 5V之範圍中，具有可順著圖8之點線的 特性之時，即使變化量有增加亦不會成爲有問題。 本實施例之高頻功率放大器之特性係與上述實施例之 高頻功率放大器之特性相同，而較圖1 3所示之結構的高 頻功率放大器，可成爲高效率化。又在本實施例2之高頻 本纸張尺度適用中國國家標車（CN'S)AJ規·格⑵0 x 297公釐） -15- · i I ------^ *-------^*1—------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 4 6 2 1 47 _B7_ 五、發明說明（13 ) 功率放大器，因能以電源電壓V d d來直接地調整可變電 容元件1 1 ，因而並不會產生增大電路或增大消耗電流， 亦具備有不需要變更高頻功率放大器之電路的優點。 <實施例3 > 圖9係顯示本發明之第3實施例的高頻功率放大器之 電路結構圖。本實施例之高頻功率放大器與上述之實施例 2之高頻功率放大器有相異之處，係在與構成輸出匹配電 路3之可變電容元件成並聯來配設固定之電容器C 5。由 於構成爲如此，因而可令可變電容元件1 2之電容値的絕 對値變爲小，因此，具有可變電容元件1 2之尺寸即使爲 小者，亦可使用之優點。又具有由於製程之偏差而變動了 可變電容元件1 2之電容値的可變範圍之中心値時，亦可 由固定電容器C 5來加以調整之優點。 <實施例4 > 圖10係顯示本發明之第4實施例的高頻功率放大器 之電路結構圖。如圖1 0所示，本實施例之高頻功率放大 器亦與前述實施例1〜3同樣，由輸入匹配電路（在圖中 予以省略），和級間匹配電路2，輸出匹配電路3及驅動 電路（圖上予以省略）等所構成。於圖1 0中，賦與放大 元件T2、T3之偏（電）壓係以電阻Rl、R2來分壓 輸出功率控制電壓V a p c來供應。又對於放大元件T2 、丁3之汲極，係經由帶狀線SL1和SL2來供應電源 本紙張尺度適用中國囤家標準規格（210x 297公爱> --i i I —----1*、裝-------—訂---I I I I 1 > 春 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經-部智慧^產局員工消費合作钍印說 -16- A7 462147 B7 五、發明說明（14 ) 電壓V d d。輸出匹配電路3係由帶狀線S L 2、和固定 之電容器C6、 C7、 C4,及可變電容元件13所構成 (請先閱讀背由之注意事項再填寫本頁) 。當構成爲如此之結構時，就可依存於電源電壓V d d來 調整放大元件T2. T3和輸出端子Po u t間之匹配狀 首巨〇 -Lli·» 本實施例之高頻功率放大器與上述之實施例2之高頻 功率放大器有相異之處，係電晶體尺寸使用在實施例2之 放大元件T1之1/2，亦即閘極寬度W爲1/2之放大 元件T2、T3以構成爲並聯來使用，並由帶狀線SL 1 、SL2，和電容器Cll、 C12、 C21、 C22及 電阻R3、 R4來實施個別之放大元件T2、 T3之输入 輸出之阻抗匹配之處。 再者，可變電容元件1 3只要具有如圖8之電容_電 壓特性者即可，亦可使用實施例2之Μ 0 S型元件，亦可 構成爲如實施例3之並聯固定電容器5和可變電容元件 1 1之結構。惟可變電容元件1 3之電容値，在於放大元 件丁2、 Τ3之輸出側所附加之匹配用之電容器C21、 經-卽智萼財產局員工消費合作社印髮 C 2 2之份量，雖會與實施例2之可變電容元件1 1在於 絕對値上有相異，惟在可變範圍上爲相同。同樣，固定之 電容器C6、 C7之電容値，雖亦由於附加了電容器 C 2 1 . C22而與實施例之電容器C2、C3成爲有所 不同。 在本實施例，雖於高頻功率放大器之動作或特性上並 無大的變化，輸出功率Ρ 〇 u t爲相同，惟MO S電晶體 -17- 表紙張尺度遺用中®國家標準（CNS)/y規格（210 X 297公爱） 4 6 2 1 4 A7 B7 五、發明說明（15 ) 之閘極寬度W當變爲短之時，可活用所謂之能增進效率之 性質，因而可企圖更進一層之高效率。 將圖10所示之電路圖之放大元件T2、 T3以後之 輸出匹配電路3側之佈置的一例子顯示於圖1 1。高頻功 率放大器係在形成有以銅等之導體所形成之帶狀線S L 1 、SL2、 SL21的陶瓷等之介質基板10上，裝配電 容器C4、 C6、 C7、 C21、 C22、電阻R4之晶 片零件，和爲半導體晶片之放大元件T2、 T3及可變電 容元件1 3，並加以模組化者。 <實施例5 > 圖12係顯示本發明之第5實施例的高頻功率放大器 之電路結構圖，如圖1 2所示，本實施例之高頻功率放大 器亦與前述實施例4同樣，由輸入匹配電路（圖上予以省 略），和級間匹配電路2，和輸出匹配電路3及驅動電路 (圖上予以省略）等所構成。於圖1 2中，賦與放大元件 丁 2、T3之各閘極之偏（電）壓係以電阻Rl、R2來 分壓輸出功率控制電壓V a p c且藉電阻R5來供應。又 對於放大元件T2、 T3之汲極，將經由帶狀線SL3、 SL4來供應電源電壓Vdd。在此，放大元件T2、 T 3之電晶體尺寸，乃與實施例4同樣，使用著在實施例 2之放大元件T 1之1 / 2，亦即，使用了以並聯閛極寬 度W爲1/2之放大元件所構成之結構。輸出匹配電路3 係由帶狀線SL2、固定之電容器C1‘6、C17、C4 本紙張尺度適用中國國家標準<CNS)；y規格（210 X 297公釐） -18- . t rrk ^ -----訂- ------餘- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 4 62 147 B7_ 五、發明說明（16 ) ，及可變電容元件1 4所構成，而以依存於電源電壓 Vd d來調整放大元件T2、丁3與輸出端子P 〇 u t間 之匹配狀態。 本實施例之高頻功率放大器與上述之實施例4之高頻 功率放大器有相異之處，係構成爲，將放大元件T 2、 T3之輸入信號之相位，由帶狀線SL12、S L 1 3 -和電容器C13、 C14、 C15來使之有180°之相 差異，同時亦使放大元件T2、 T3之輸出信號之相位， 由帶狀線SL22、SL23，和電容器C23、C24 、C25來使之有180°之相差異之處者。再者，可變 電容元件1 4只要具有如圖8之電容-電壓特性者則可， 亦可使用實施例2之Μ 0 S型元件，亦可構成爲如實施例 3之並聯固定電容器C5和可變電容元件11之結構。惟 可變電容元件14之電容値，在於放大元件Τ2、 Τ3之 輸出側所附加之調整相位用及匹配用之電容器C 2 3、 C 2 4、C. 2 5所附加之份量，雖會與實施例2之可變電 容元件在於絕對値上有相異，惟在可變範圍上爲相同。同 樣，固定之電容器16、 17的電容値，亦由於附加電容 器C23、 C24、 C25而會與實施例2之電容器C2 、C 3形成相異。 由於構成爲如上述，當要施加輸入信號於放大元件 Τ 2之閘極時，施加至放大元件Τ 3之閘極的輸入信號會 形成有180°之相差異，致使放大元件Τ2、 Τ3會形 成交替地接通/斷路（ON /OF F )。另一方面，在於 — — — — — — — —---^ ^ * I---— II ^ ' — — — — — 1 — (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中S國家標準規格（210 X 297公复） -19- 4 6 2 147 B7 五、發明說明（17 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 放大元件T 2、T 3之輸出側’所放大之輸出信號之相位 因再被調整爲有1 8 0°之相差異，其結果’所合成之輸 出信號會成爲同一之相位’因而’輸出功率會形成與在實 施例4時之放大元件T2、 T3並聯動作之時相同。然而 ，在本實施例之狀態時’放大元件T2、 T3不會同時形 成接通，因而，發熱會形成1/2而已。由而’可抑制 M〇 S電晶體之接通狀態之電阻的增大，而使熱損耗成爲 少，故具有可增加輸出之優點。又使用於本實施例之高頻 功率放大器之放大元件T 2、T 3係與實施例4同樣，閘 極寬度W爲小者，因而’可意圖更上一層之高效率化。 以上，雖對於本發明之合適之實施例來加以說明，惟 本發明並不受前述實施例所限定，只要未脫離本發明之精 神思想的範圍內，當然可實施種種之設計變更。 〔產業上之可利用性〕 經濟部智慧財產咼員工消費合作社印裂 依據本發明，乃一種移動體式通信裝置，主要具備有 :發射和接收電波用之天線：以放大被調變功率之高頻信 號來供予天線用之高頻功率放大器；實施在天線所接收之 高頻信號的信號處理用的接收部：要進行控制該等之控制 部；及供應電源電壓給予該等之電池，其特徵爲：前述高 頻功率放大器係由具備有：放大高頻信號用之複數級之放 大元件；進行輸入之阻抗匹配的輸入匹配電路：進行前述 放大元件間之阻抗匹配之級間（級際）匹配電路；及由所 施加於前述放大元件之電源電壓的位準來使輸出之阻抗匹 -20- 本紙張尺度遺用中國國家標準（CNS)/\·!規格（210 X 297公爱） ^濟^智慧^產局員工消費合作钍印": 462 1 47 A7 B7 五、發明說明（18) 配狀態產生變化之手段，所形成之輸出匹配電路所構成， 因而，可達成高頻功率放大器之低功率消耗化，亦即，形 成可達成高效率化。因此，由該高效率化技術，可意圖移 動體式通信裝置之更進一層之小型化。 〔圖式之簡單說明〕 圖1係顯示本發明之移動體式通信裝置之槪略結構例 (方塊圖）之圖。 圖2係顯示在本發明之第1實施例的高頻功率放大器 電路結構例圖。 圖3係顯示在第1實施例之反相元件之動作例之圖。 圖4係顯示在第，1實施例之變容二極體的電容-電壓 特性例之圖。 圖5係顯示在本發明之第1實施例的高頻功率放大器 的特性例之圖。 圖6係顯示在本發明之第2實施例的高頻功率放大器 之電路結構例之圖。 圖7係顯示在第2實施例的可變電容元件之構造例之
圖D 圖8係顯示在第2實施例之可變電容元件的電容-電 壓特性例之圖b 圖9係顯示在本發明之第.3實施例的高頻功率放大器 之電路結構例之圖。 圖1 0係顯示在本發明之第4實施例的高頻功率放大 不·紙張尺度適用中國國家標单（CN-S)/Vj規格（210 X 297公釐） -21 - * - (請先閱讀背面之注意事項再瑱寫本頁) A7 462147 _B7__ 五、發明說明（19 > 器之電路結構例之圖。 圖11係顯示在本發明之第4實施例的放大元件之後 的佈置例之圖。 圖12係顯示在本發明之第5實施例的高頻功率放大 器之電路結構例之圖。 圖13係顯示事前於檢討本發明所檢討之高頻功率放 大器之電路結構例之圖。 圖14係顯示在圖13所示之高頻功率放大器之特性 例的圖。 〔符號之說明〕 1:輸入匹配電路（IMC) 2:級間（級際）匹配電路（ISMC) 3:輸出匹配電路 4:驅動電路 11〜Π:可變電容元件 20:發射部 21:微音器 22:基（頻）帶 23:混合器（混頻器） 24:高頻功率放大器 30:接收部 31:低雜訊放大器（LNA) 32:混合（混頻）器 33:中頻放大器（IF) 34:檢波器（DET) 35:解調器（DEM) 3 6:0/人變換（轉換）器 37:低頻放大器（LF) 38:揚聲器 40:控制部 4 1:局部振盪器（OSC) 42:接收信號（電場）強度偵測器（RSSI) 43:控制單元（CNTU) 44:控制台（CONS) 45:A/D變換器 46、47:D/A變換器 本纸張尺度適用申國國家標隼（CN；S)..\4規格（210 X 297公Μ ) lit------1--1 k i — — — — — — — — — — • (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 蛵濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -22- 4 G2 147 A7 B7 五、發明說明（2〇 ) 5〇:電池 51:天線 52:天線（收發）轉換開關70:p + +基板 7 1 :ρ型晶層（p-epi層）72:n層 73:n +層 74:電極 75:氧化膜（Si〇〇 ριη:輸入功率（端子）
Vapc:输出功率控制電壓Vdd:電源電壓
Pout:輸出功率（端子）T1~T3:放大元件 R 卜R5，IU0:電阻 SL1~SL4,SL1 1〜SL13，SL2 卜SL23:帶狀線 C1-C7、C10 〜C12、C16、C17、C21-C25:電容器 GND:基準（參考電壓） Cd:變容二極體 T10:反相元件 Vd:變換電源電壓Vdd成相反之電壓
Vg:閘極電壓 Id:汲極電流
Vd:汲極電壓 Cx、Cy:電容値 7?:效率 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ^--'"分-財產笱員工消費合作社印；-( -23- 本纸張反.Ί適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）