WO2013108677A1

WO2013108677A1 - 電力増幅回路

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Publication number: WO2013108677A1
Application number: PCT/JP2013/050156
Authority: WO
Inventors: 齋藤賢志
Original assignee: 株式会社村田製作所
Priority date: 2012-01-16
Filing date: 2013-01-09
Publication date: 2013-07-25

Abstract

電力増幅回路（１０）は、パワーアンプ（１１）、マルチバンドアイソレータ（１２）、トラップ回路（１３）を備える。トラップ回路（１３）は、電力増幅回路（１０）の出力端とグランドとの間に接続されている。トラップ回路（１３）は、インダクタ（１３１）とキャパシタ（１３２）の直列回路を備える。キャパシタ（１３２）には、キャパシタ（１３３）とスイッチ素子（１３４）との直列回路からなるトラップ周波数切替用回路が、並列接続されている。第１送信信号を出力する場合、スイッチ素子（１３４）を開放にする。第２送信信号を出力する場合、スイッチ素子（１３４）を短絡にする。

Description

電力増幅回路

　本発明は、高周波信号を増幅する電力増幅回路、特に、複数周波数の送信信号を増幅するマルチバンドの電力増幅回路に関する。

　従来、通信端末のフロントエンドモジュールとして、高周波信号を増幅する電力増幅回路を備えた高周波モジュールが各種考案されている。

　特許文献１には、高周波数帯域においてパワーアンプから送信信号の２次高調波の放射を抑制する電力増幅回路が開示されている。この電力増幅回路では、パワーアンプの出力整合回路に２次高調波をトラップするトラップ回路を複数設けている。そして、一方のトラップ回路の減衰帯域は送信周波数帯域の中心周波数の２倍よりも低い周波数帯域に設定され、他方のトラップ回路の減衰帯域は送信周波数帯域の中心周波数の２倍よりも高い周波数帯域に設定されている。

特開２００７－３０６２９９号公報

　しかしながら、従来の電力増幅回路では、異なる周波数帯域を用いる二種類の送信信号を増幅する場合、これら二種類の周波数帯域が近接していなければ、２次高調波を減衰することができない。例えば、第１送信信号の周波数帯域が９００ＭＨｚ帯であり、第２送信信号の周波数帯域が１８００ＭＨｚ帯である場合、特許文献１に示すような従来のトラップ回路では、第１、第２送信信号ともに２次高調波を減衰することはできない。特に、第１送信信号の２次高調波周波数が第２送信信号の基本周波数になるような場合、第１送信信号にあわせて設定すると、第２送信信号の基本周波数が減衰されてしまう。これにより、電力増幅回路としての特性、例えば電力付加率（ＰＡＥ）等が劣化してしまう。

　また、逆に、トラップ周波数を調整し、複数の送信信号に対して適度に２次高調波を減衰するように設定すると、隣接チャンネル漏洩電力比（ＡＣＬＲ）が劣化してしまう。

　したがって、本発明の目的は、複数の送信信号の周波数の組合せに関係なく、それぞれの送信信号を効率的に増幅して出力する電力増幅回路を提供することにある。

　この発明は、高周波信号を所定増幅率で増幅するパワーアンプと、該パワーアンプ出力端に接続され、高周波信号の高調波を減衰するトラップ回路と、を備えた電力増幅回路に関するものであり、次の構成を備えることを特徴としている。パワーアンプは、それぞれに異なる周波数帯域を利用する複数の高周波信号を増幅可能なマルチバンドパワーアンプである。トラップ回路は、パワーアンプの出力端とグランドとの間に接続されたインダクタと第１のキャパシタとの直列回路を備える。トラップ回路は、第１のキャパシタに並列接続されたトラップ周波数切替用回路を備える。このトラップ周波数切替用回路は、第２のキャパシタとスイッチ素子との直列回路からなる。

　この構成では、第１の周波数帯域を利用する第１の高周波信号の場合、スイッチ素子を短絡にする。この際、インダクタと第１のキャパシタとの直列回路で決定される共振周波数が第１の高周波信号の高調波周波数（例えば２次高調波周波数）に設定されていることで、第１の高周波信号の高調波周波数が、このトラップ回路で減衰される。第２の周波数帯域を利用する第２の高周波信号の場合、スイッチ素子を開放にする。この際、インダクタと第１、第２キャパシタの並列回路との直列回路で決定される共振周波数が第２の高周波信号の高調波周波数に設定されていることで、第２の高周波信号の高調波周波数が、このトラップ回路で減衰される。これにより、それぞれ異なる複数の周波数帯域を利用する高周波信号に対して、それぞれ適切に高調波を減衰することができる。さらに、この構成では、一方の高周波信号に対して（この場合、第２の高周波信号に対して）、パワーアンプの出力端とグランドとの間にスイッチ素子が介在しないため、インピーダンス設計が容易になり、高精度なトラップ回路を実現できる。

　また、この発明は、高周波信号を所定増幅率で増幅するパワーアンプと、該パワーアンプ出力端に接続され、高周波信号の高調波を減衰するトラップ回路と、を備えた電力増幅回路に関するものであり、次の構成を備えることを特徴としている。パワーアンプは、それぞれに異なる周波数帯域を利用する複数の高周波信号を増幅可能なマルチバンドパワーアンプである。トラップ回路は、パワーアンプの出力端とグランドとの間に接続された第１のインダクタ、第２のインダクタ、キャパシタの直列回路と、第１インダクタに並列接続されたスイッチ素子とからなる。

　この構成では、第１の周波数帯域を利用する第１の高周波信号の場合、スイッチ素子を開放にする。この際、第１、第２インダクタとキャパシタとの直列回路で決定される共振周波数が第１の高周波信号の高調波周波数（例えば２次高調波周波数）に設定されていることで、第１の高周波信号の高調波周波数が、このトラップ回路で減衰される。第２の周波数帯域を利用する第２の高周波信号の場合、スイッチ素子を短絡にする。この際、第１インダクタと第２インダクタとスイッチ素子の合成インダクタと、キャパシタとの直列回路で決定される共振周波数が第２の高周波信号の高調波周波数に設定されていることで、第２の高周波信号の高調波周波数が、このトラップ回路で減衰される。これにより、それぞれ異なる複数の周波数帯域を利用する高周波信号に対して、それぞれ適切に高調波を減衰することができる。さらに、この構成では、一方の高周波信号に対して（この場合、第１の高周波信号に対して）、パワーアンプの出力端とグランドとの間にスイッチ素子が介在しないため、インピーダンス設計が容易になり、高精度なトラップ回路を実現できる。

　また、この発明の電力増幅回路は、次の構成であることが好ましい。電力増幅回路は、一つの入力端子に対して複数の高周波信号毎に異なる出力端子を備え、入力端子と出力端子との間にそれぞれ個別アイソレータが接続されたマルチバンドアイソレータを備える。マルチバンドアイソレータの入力端子は、パワーアンプの出力端に接続されている。

　この構成では、パワーアンプの後段にマルチバンドアイソレータが接続される例を示している。これにより、上述の２次高調波の抑圧とともに、複数の高周波信号を個別の経路へ定損失で伝送することができる。したがって、電力増幅回路としての特性（ＰＡＥ等）が向上する。

　また、この発明の電力増幅回路は、次の構成であることが好ましい。マルチバンドアイソレータは、高周波数帯域用の個別アイソレータと、低周波数帯域用の個別アイソレータとからなる。マルチバンドアイソレータの入力端子と、低周波数帯域用の個別アイソレータとの間に、インダクタとキャパシタとを用いた低域通過フィルタ回路が備えられている。

　この構成では、パワーアンプの出力端に接続されるマルチバンドアイソレータのより好ましい態様を示している。この構成の低域通過フィルタにより、低周波数側の高周波信号の通過および高周波数側の高周波信号の減衰が行われるとともに、低周波数側の高周波信号に対するインピーダンス変換が行われる。これにより、個別アイソレータのみによる急激なインピーダンス変換ではなく、低域通過フィルタと個別アイソレータとによる段階的なインピーダンス変換が行われる。したがって、上述の２次高調波の抑圧とともに、より低損失な高周波信号の伝送が可能となる。

　また、この発明の電力増幅回路は、次の構成であることが好ましい。電力増幅回路は、パワーアンプに入力する複数の高周波信号を切り替える入力側スイッチ回路と、マルチバンドアイソレータの複数の出力端子を後段回路に切り替えて接続する出力側スイッチ回路と、を備える。スイッチ素子、入力側スイッチ回路、および出力側スイッチ回路は単一のスイッチ制御信号で制御されている。

　この構成では、複数のスイッチを連動、同期して切り替えることができる。これにより、スイッチ制御を簡素化できる。また、切り替えタイミングのずれによる損失が抑制でき、さらに低損失な高周波信号の伝送が可能となる。

　この発明によれば、複数の送信信号の周波数の組合せに関係なく、それぞれの送信信号を効率的に増幅して出力できる。

本発明の第１の実施形態に係る電力増幅回路１０を含む高周波フロントエンド回路１の回路ブロック図である。スイッチ素子１３４が開放時のトラップ回路１３の等価回路図である。スイッチ素子１３４が短絡時のトラップ回路１３の等価回路図である。本発明の第２の実施形態に係る電力増幅回路１０Ａを含む高周波フロントエンド回路１Ａの回路ブロック図である。本発明の第３の実施形態に係る電力増幅回路１０Ｂを含む高周波フロントエンド回路１Ｂの回路ブロック図である。

　本発明の第１の実施形態に係る電力増幅回路について、図を参照して説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係る電力増幅回路１０を含む高周波フロントエンド回路１の回路ブロック図である。なお、本実施形態では、低周波数側の通信信号としてＷＣＤＭＡ８５０の通信信号もしくはＷＣＤＭＡ９００の通信信号を用い、高周波数側の通信信号としてＷＣＤＭＡ１８００の通信信号もしくはＷＣＤＭＡ１９００の通信信号を用いる場合を示す。

　高周波フロントエンド回路１は、電力増幅回路１０、コントロールＩＣ２０、スイッチ回路（本発明の「入力側スイッチ回路」に相当する。）３０、デュプレクサ４０Ｈ，４０Ｌ、スイッチ回路（本発明の「出力側スイッチ回路」に相当する。）５０を備える。

　コントロールＩＣ２０は、ベースバンドＩＣ２１およびＲＦＩＣ２２を備える。これらは、各周波数の送信信号、具体的には低周波数側通信の送信信号（第１送信信号）および高周波数側通信の送信信号（第２送信信号）を生成する。これら第１送信信号、第２送信信号が本発明の「高周波信号」に相当する。また、コントロールＩＣ２０は、デュプレクサ４０Ｈ，４０Ｌから出力された低周波数側通信の受信信号（第１受信信号）および高周波数側通信の受信信号（第２受信信号）を復調する。また、コントロールＩＣ２０は、スイッチ回路３０，５０のスイッチング制御も行う。さらに、コントロールＩＣは、後述する電力増幅回路１０に備えられたスイッチ素子１３４のスイッチング制御も行う。なお、スイッチ回路３０，５０、スイッチ素子１３４のスイッチング制御は、単一のスイッチ制御信号で実行すると、よりよい。

　コントロールＩＣ２０のＲＦＩＣ２２から出力された第１送信信号もしくは第２送信信号は、スイッチ回路３０へ出力される。スイッチ回路３０は、第１送信信号もしくは第２送信信号のいずれかを、スイッチング制御に応じて電力増幅回路１０へ出力する。

　電力増幅回路１０は、パワーアンプ１１、マルチバンドアイソレータ１２、トラップ回路１３を備える。パワーアンプ１１は、第１送信信号および第２送信信号を、無線通信に適したレベルまで増幅可能なマルチバンド型の増幅回路である。

　第１送信信号もしくは第２送信信号は、パワーアンプ１１の入力端に入力され、増幅されて、パワーアンプ１１の出力端からマルチバンドアイソレータ１２の入力端子へ出力される。この際、具体的な構成は後述するが、トラップ回路１３を備えることで、第１送信信号の送信時には第１送信信号の２次高調波がマルチバンドアイソレータ１２に入力されることを抑圧し、第２送信信号の送信時には第２送信信号の２次高調波がマルチバンドアイソレータ１２に入力されることを抑圧することができる。

　マルチバンドアイソレータ１２は、１入力２出力のアイソレータであり、第１送信信号に対応した個別アイソレータ１２０Ｌと、第２送信信号に対応した個別アイソレータ１２０Ｈとを備える。マルチバンドアイソレータ１２としての単一の入力端子は、各個別アイソレータ１２０Ｌ，１２０Ｈの入力端に接続している。マルチバンドアイソレータ１２の二つの出力端子は、それぞれに個別アイソレータ１２０Ｌ，１２０Ｈの出力端に接続している。

　マルチバンドアイソレータ１２は、パワーアンプ１１から出力された第１送信信号を、個別アイソレータ１２０Ｌを介して、デュプレクサ４０Ｌへ出力する。マルチバンドアイソレータ１２は、パワーアンプ１１から出力された第２送信信号を、個別アイソレータ１２０Ｈを介して、デュプレクサ４０Ｈへ出力する。

　このような構成とすることで、従来の構成に示すように、パワーアンプ１１の直後にスイッチ素子を備えなくても、第１送信信号をデュプレクサ４０Ｌへ出力し、第２送信信号をデュプレクサ４０Ｈへ出力する、マルチバンドの電力増幅回路１０を実現することができる。そして、上述の構成を用いることで、スイッチ素子を必要としないので、当該スイッチ素子による損失が生じず、各送信信号のいずれに対しても低損失なマルチバンドの電力増幅回路１０を実現することができる。

　デュプレクサ４０Ｌは、例えばＳＡＷデュプレクサによって実現され、送信側ＳＡＷフィルタと受信側ＳＡＷフィルタとから構成される。デュプレクサ４０Ｌの送信側ＳＡＷフィルタは、第１送信信号の周波数帯域を通過帯域とし、第１受信信号の周波数帯域を含む他の周波数帯域を減衰帯域とするフィルタである。デュプレクサ４０Ｌの受信側ＳＡＷフィルタは、第１受信信号の周波数帯域を通過帯域とし、第１送信信号の周波数帯域を含む他の周波数帯域を減衰帯域とするフィルタである。

　デュプレクサ４０Ｌに入力された第１送信信号は、送信側ＳＡＷフィルタを介してスイッチ回路５０へ出力される。スイッチ回路５０からの第１受信信号は、受信側ＳＡＷフィルタを通過して、コントロールＩＣ２０のＲＦＩＣ２２へ出力される。

　デュプレクサ４０Ｈも、通過帯域が異なるだけで、基本構成はデュプレクサ４０Ｌと同じである。デュプレクサ４０Ｈに入力された第２送信信号は、送信側ＳＡＷフィルタを介してスイッチ回路５０へ出力される。スイッチ回路５０からの第２受信信号は、受信側ＳＡＷフィルタを通過して、コントロールＩＣ２０のＲＦＩＣ２２へ出力される。

　スイッチ回路５０は、デュプレクサ４０Ｈ，４０Ｌに接続する個別端子と、外部のアンテナＡＮＴに接続する共通端子とを備え、上述のスイッチ制御に基づいて、個別端子のいずれかを共通端子へ接続する。具体的には、低周波数側通信の送受信を行う場合には、デュプレクサ４０ＬとアンテナＡＮＴを接続するように、低周波数通信用の個別端子と共通端子を接続する。高周波数側通信の送受信を行う場合には、デュプレクサ４０ＨとアンテナＡＮＴを接続するように、高周波数通信用の個別端子と共通端子を接続する。

　以上のような回路構成の高周波フロントエンド回路１において、電力増幅回路１０は、より具体的には次の構成を備える。

　トラップ回路１３は、パワーアンプ１１の出力端とマルチバンドアイソレータ１２の入力端子とを接続する接続導体とグランドとの間に接続されている。なお、この際、トラップ回路１３は、パワーアンプ１１の出力端近傍に接続されているとよりよい。

　トラップ回路１３は、インダクタ１３１とキャパシタ１３２（本発明の「第１のキャパシタ」に相当する。）との直列回路を備える。この直列回路の一方端は、接続導体、すなわちパワーアンプ１１の出力端に接続されている。この直列回路の他方端は、グランドに接続されている。

　キャパシタ１３２には、キャパシタ１３３（本発明の「第２のキャパシタ」に相当する。）とスイッチ素子１３４との直列回路からなるトラップ周波数切替用回路が並列接続されている。

　このような構成において、第２送信信号を送信する場合には、上述のスイッチ制御信号により、スイッチ素子１３４が開放するように接御される。この場合、トラップ回路１３は、図２に示す等価回路となる。図２は、スイッチ素子１３４が開放時のトラップ回路１３の等価回路図である。

　スイッチ素子１３４が開放時のトラップ回路１３は、インダクタ１３１とキャパシタ１３２との直列回路のみから構成される。この際、インダクタ１３１のインダクタンスＬ_１３１とキャパシタ１３２のキャパシタンスＣ_１３２とから決まるトラップ回路１３の共振周波数が、第２送信信号の２次高調波の周波数となるように、インダクタ１３１のインダクタンスＬ_１３１とキャパシタ１３２のキャパシタンスＣ_１３２が予め決定されている。

　これにより、パワーアンプ１１から出力される第２送信信号の２次高調波成分は、トラップ回路１３で減衰され、マルチバンドアイソレータ１２には入力されない。

　第１送信信号を送信する場合には、上述のスイッチ制御信号により、スイッチ素子１３４が短絡するように接御される。この場合、トラップ回路１３は、図３に示す等価回路となる。図３は、スイッチ素子１３４が短絡時のトラップ回路１３の等価回路図である。

　スイッチ素子１３４が短絡時のトラップ回路１３は、インダクタ１３１とキャパシタ１３２，１３３の並列回路との直列回路によって構成される。この際、インダクタ１３１のインダクタンスＬ_１３１とキャパシタ１３２，１３３の並列キャパシタンスＣ_ｐとから決まるトラップ回路１３の共振周波数が、第１送信信号の２次高調波の周波数となるように、キャパシタ１３３のキャパシタンスＣ_１３３が予め決定されている。すなわち、インダクタ１３１のインダクタンスＬ_１３１とキャパシタ１３２のキャパシタンスＣ_１３２とは、第１送信信号の２次高調波の周波数によって決定されているので、キャパシタ１３３のキャパシタンスＣ_１３３によって並列キャパシタンスＣ_ｐが適切に決定されるように、キャパシタ１３３のキャパシタンスＣ_１３３が設定されている。

　これにより、パワーアンプ１１から出力される第１送信信号の２次高調波成分は、トラップ回路１３で減衰され、マルチバンドアイソレータ１２には入力されない。

　このような構成とすることで、第１送信信号の送信時には第１送信信号の２次高調波成分を抑圧し、第２送信信号の送信時には第２送信信号の２次高調波成分を抑圧するトラップ回路を構成することができる。

　ここで、本実施形態の前提のように、第２送信信号の基本波周波数が第１送信信号の基本波周波数の約２倍である場合、第２送信信号の基本波周波数は第１送信信号の２次高調波周波数と略一致する。このため、本実施形態に示すトラップ周波数切替用回路を備えるトラップ回路１３を用いなければ、第２送信信号の送信時に、第２送信信号の基本波が減衰してしまう。

　しかしながら、本実施形態に示すトラップ周波数切替用回路を備えるトラップ回路１３を用いることで、第２送信信号の送信時に、第２送信信号の基本波が減衰されることなく、第２送信信号の２次高調波成分を確実に抑圧することができる。

　これにより、それぞれに異なる周波数帯域を利用する第１送信信号の送信時と第２送信信号の送信時のいずれの場合であっても、電力増幅回路１０の特性（ＰＡＥ、ＡＣＬＲ等）を向上することができる。

　さらに、本実施形態の構成では、第１送信信号と第２送信信号とのそれぞれに個別にＬＣ共振回路を設けるよりも、トラップ回路の構成要素を減らすことができる。これにより、電力増幅回路１０を小型化することができる。

　さらに、本実施形態の構成を用いることで、第２送信信号の送信時には、トラップ回路１３内にスイッチ素子が存在しないため、スイッチ素子の浮遊容量等による共振周波数のズレが生じない。これにより、より効果的に２次高調波成分の抑圧を行うことができる。なお、この際、スイッチ素子の第１送信信号に対する浮遊容量が予め実験等で把握できれば、キャパシタ１３３のキャパシタンスＣ_１３３を、当該浮遊容量に応じて適宜設定すればよい。

　次に、第２の実施形態に係る電力増幅回路について、図を参照して説明する。図４は本発明の第２の実施形態に係る電力増幅回路１０Ａを含む高周波フロントエンド回路１Ａの回路ブロック図である。

　本実施形態の電力増幅回路１０Ａは、第１の実施形態に示した電力増幅回路１０に対して、トラップ回路１３Ａの構成が異なるものであり、他の構成は同じである。したがって、異なる箇所のみを具体的に説明する。

　トラップ回路１３Ａは、インダクタ（本発明の「第１のインダクタ」に相当する。）１３５、インダクタ（本発明の「第２のインダクタ」に相当する。）１３６、キャパシタ１３７の直列回路を備える。

　この直列回路の一方端は、接続導体、すなわちパワーアンプ１１の出力端に接続されている。この直列回路の他方端は、グランドに接続されている。

　スイッチ素子１３４は、インダクタ１３５に並列接続されている。

　このような構成において、第１送信信号を送信する場合には、上述のスイッチ制御信号により、スイッチ素子１３４が開放するように接御される。この場合、トラップ回路１３Ａは、二つのインダクタ１３５，１３６とキャパシタ１３７との直列回路によって構成される。

　この際、インダクタ１３５，１３６のインダクタスＬ_１３５，Ｌ_１３６とキャパシタ１３７のキャパシタンスＣ_１３７とから決まるトラップ回路１３Ａの共振周波数が、第１送信信号の２次高調波の周波数となるように、インダクタ１３５，１３６のインダクタスＬ_１３５，Ｌ_１３６とキャパシタ１３７のキャパシタンスＣ_１３７が予め決定されている。

　これにより、パワーアンプ１１から出力される第１送信信号の２次高調波成分は、トラップ回路１３Ａで減衰され、マルチバンドアイソレータ１２には入力されない。

　第２送信信号を送信する場合には、上述のスイッチ制御信号により、スイッチ素子１３４が短絡するように制御される。この場合、トラップ回路１３Ａは、インダクタ１３５とスイッチ素子１３４の寄生インダクタとの並列インダクタ、インダクタ１３６、およびキャパシタ１３７の直列回路によって構成される。

　この際、インダクタ１３５，１３６のインダクタンスＬ_１３５，Ｌ_１３６と、スイッチ素子１３４の寄生インダクタのインダクタンスと、キャパシタ１３７のキャパシタンスＣ_１３７とから決まるトラップ回路１３Ａの共振周波数が、第２送信信号の２次高調波の周波数となるように、インダクタ１３５，１３６のインダクタンスＬ_１３５，Ｌ_１３６の比が予め決定されている。すなわち、インダクタ１３５，１３６の合成インダクタンスＬ_Ｐと、キャパシタ１３７のキャパシタンスＣ_１３７とは、第１送信信号の２次高調波の周波数によって決定されているので、スイッチ素子１３４の寄生インダクタのインダクタンスによって、第２送信信号に対するインダクタ１３５，１３６の合成インダクタンスＬ_Ｐが適切に設定されるように、スイッチ素子１３４の寄生インダクタのインダクタンスが決定されている。

　これにより、パワーアンプ１１から出力される第２送信信号の２次高調波成分は、トラップ回路１３Ａでトラップされ、マルチバンドアイソレータ１２には入力されない。

　さらに、本実施形態の構成でも、第１送信信号と第２送信信号とのそれぞれに個別にＬＣ共振回路を設けるよりも、トラップ回路の構成要素を減らすことができる。これにより、電力増幅回路１０Ａを小型化することができる。

　さらに、本実施形態の構成を用いることで、第１送信信号の送信時には、トラップ回路１３内にスイッチ素子が存在しないため、スイッチ素子の浮遊容量等による共振周波数のズレが生じない。これにより、より効果的に２次高調波成分の抑圧を行うことができる。なお、この際、スイッチ素子の第２送信信号に対する浮遊容量が予め実験等で把握できれば、キャパシタ１３７のキャパシタンスＣ_１３７を、当該浮遊容量に応じて適宜設定すればよい。

　次に、本発明の第３の実施形態に係る電力増幅回路について、図を参照して説明する。図５は、本発明の第３の実施形態に係る電力増幅回路１０Ｂを含む高周波フロントエンド回路１Ｂの回路ブロック図である。

　本実施形態の電力増幅回路１０Ｂは、第１の実施形態に示した電力増幅回路１０に対して、マルチバンドアイソレータ１２Ｂの構成が異なるものであり、他の構成は同じである。したがって、異なる箇所のみを具体的に説明する。

　マルチバンドアイソレータ１２Ｂは、個別アイソレータ１２０Ｌ，１２０Ｈと、低域通過フィルタ（ＬＰＦ）１２１を備える。

　低域通過フィルタ（ＬＰＦ）１２１は、当該マルチバンドアイソレータ１２Ｂの単一の入力端子と低周波数側の個別アイソレータ１２０Ｌの入力端との間に接続されている。

　ＬＰＦ１２１は、マルチバンドアイソレータ１２Ｂの単一の入力端子と低周波数側の個別アイソレータ１２０Ｌの入力端との間に直列接続されたインダクタ１２２と、当該インダクタＬ１の両端をグランドに接続するキャパシタ１２３，１２４とからなるπ型の回路からなる。

　ＬＰＦ１２１は、インダクタ１２２のインダクタンス、キャパシタ１２３，１２４のキャパシタンスを適宜設定することで、第１送信信号の周波数帯域を通過帯域として、第２送信信号の周波数帯域を含む、当該通過帯域の高周波数帯側を減衰する特性を有する。これにより、個別アイソレータ１２０Ｌには、第１送信信号のみが入力され、第２送信信号は入力されない。

　また、ＬＰＦ１２１は、インダクタ１２２のインダクタンス、キャパシタ１２３，１２４のキャパシタンスを適宜設定することで、インピーダンス変換回路としても機能する。この際、パワーアンプ１１の出力側が、相対的に低インピーダンス（約５Ω）になり、個別アイソレータ１２０Ｌの入力側が相対的に高インピーダンス（約２５Ω）になるように、ＬＰＦ１２１を設定する。このような構成とすることで、第１送信信号に対して、ＬＰＦ１２１と個別アイソレータ１２０Ｌの複数段により、段階的にインピーダンス変換が実行されるので、インピーダンス変換損失を低減することができる。これにより、２次高調波の出力を抑えるとともに、さらに低損失な電力増幅回路１０Ｂおよび高周波フロントエンド回路１Ｂを実現することができる。すなわち、ＰＡＥ等の特性が向上した電力増幅回路およびこれを備える高周波フロントエンド回路を実現することができる。

　なお、上述の各実施形態は、個別に特徴的な構成を示しているが、これらの各実施形態の構成を組み合わせても、上述の各実施形態と同様の作用効果を実現することができる。

　また、上述の各実施形態では、二種類の送信信号を増幅する場合を示したが、三種類以上の送信信号を増幅する電力増幅回路にも、上述の構成を適用することができる。この場合、例えば、第１の実施形態の回路構成であれば、キャパシタ１３２に対して、さらにスイッチ素子とキャパシタとからなるトラップ周波数切替用回路を並列接続すればよい。

１，１Ａ，１Ｂ：高周波フロントエンド回路、
１０，１０Ａ，１０Ｂ：電力増幅回路、
１１：パワーアンプ、
１２，１２Ｂ：マルチバンドアイソレータ、
１３，１３Ａ：トラップ回路、
２０：コントロールＩＣ、
３０：スイッチ回路、
４０Ｈ，４０Ｌ：デュプレクサ、
５０：スイッチ回路、
１２０Ｌ，１２０Ｈ：個別アイソレータ、
１２１：低域通過フィルタ（ＬＰＦ）、
１２２，１３１，１３５，１３６：インダクタ、
１２３，１２４，１３２，１３３，１３７：キャパシタ、
１３４：スイッチ素子

Claims

　高周波信号を所定増幅率で増幅するパワーアンプと、
　パワーアンプ出力端に接続され、前記高周波信号の高調波を減衰するトラップ回路と、を備えた電力増幅回路であって、
　前記パワーアンプは、それぞれに異なる周波数帯域を利用する複数の高周波信号を増幅可能なマルチバンドパワーアンプであり、
　前記トラップ回路は、
　前記パワーアンプの出力端とグランドとの間に接続されたインダクタと第１のキャパシタとの直列回路と、
　前記第１のキャパシタに並列接続されたトラップ周波数切替用回路と、を備え、
　該トラップ周波数切替用回路は、第２のキャパシタとスイッチ素子との直列回路からなる、電力増幅回路。
　高周波信号を所定増幅率で増幅するパワーアンプと、
　パワーアンプ出力端に接続され、前記高周波信号の高調波を減衰するトラップ回路と、を備えた電力増幅回路であって、
　前記パワーアンプは、それぞれに異なる周波数帯域を利用する複数の高周波信号を増幅可能なマルチバンドパワーアンプであり、
　前記トラップ回路は、
　前記パワーアンプの出力端とグランドとの間に接続された第１のインダクタ、第２のインダクタ、キャパシタの直列回路と、
　前記第１インダクタに並列接続されたスイッチ素子と、からなる電力増幅回路。
　一つの入力端子に対して、前記複数の高周波信号毎に異なる出力端子を備え、前記入力端子と前記出力端子との間にそれぞれ個別アイソレータが接続されたマルチバンドアイソレータを備え、
　該マルチバンドアイソレータの前記入力端子は、前記パワーアンプの出力端に接続されている、請求項１または請求項２に記載の電力増幅回路。
　前記マルチバンドアイソレータは、高周波数帯域用の個別アイソレータと、低周波数帯域用の個別アイソレータとからなり、
　前記マルチバンドアイソレータの入力端子と、前記低周波数帯域用の個別アイソレータとの間に、インダクタとキャパシタとを用いた低域通過フィルタ回路が備えられている、請求項３に記載の電力増幅回路。