WO2015092946A1 - 送信装置および送信方法 - Google Patents

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WO2015092946A1
WO2015092946A1 PCT/JP2014/002460 JP2014002460W WO2015092946A1 WO 2015092946 A1 WO2015092946 A1 WO 2015092946A1 JP 2014002460 W JP2014002460 W JP 2014002460W WO 2015092946 A1 WO2015092946 A1 WO 2015092946A1
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power
power supply
output
amplitude
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慎吾 山之内
和明 國弘
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日本電気株式会社
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    • H04B2001/0441Circuits with power amplifiers with linearisation using feed-forward

Definitions

  • the present invention relates to a transmission device and a transmission method, and particularly to a transmission device and a transmission method that are used in wireless communication and transmit RF (Radio Frequency) signals in a plurality of carrier frequency bands.
  • RF Radio Frequency
  • a power amplifier (PA: Power Amplifier) that amplifies an RF signal to be transmitted consumes power, among other components of the transmission device. Therefore, in the development of a transmission apparatus, improvement of the power efficiency of the power amplifier is an important issue. In recent communication standards, the linear modulation method has become the mainstream for improving spectral efficiency. This linear modulation system has severe requirements for signal distortion.
  • the average output power is set so that the instantaneous maximum output power (peak power) is equal to or lower than the saturated output power. That is, in a power amplifier, the larger the ratio of the peak power to the average power of the signal to be amplified (Peak-to-Average Ratio, hereinafter abbreviated as PAR), the greater the average for maintaining linearity. It is necessary to set the output power to be lower than the saturation output power.
  • PAR Peak-to-Average Ratio
  • the power amplifier has a property that the ratio (power efficiency) between the supply power supplied to the power amplifier and the output power taken out from the power amplifier decreases as the average output power is set lower than the saturation output power. ing. Such a decrease in power efficiency is a problem against energy saving.
  • the PAR of the RF signal has a unique value for each communication standard.
  • high-speed wireless communication such as CDMA (Code Division Multiple Access), WLAN (Wireless Local Area Network), terrestrial digital broadcasting, and LTE (Long Term Evolution) used in recent years
  • the PAR is as large as about several dB to several tens of dB. Value.
  • Such a large value of PAR is a factor that greatly reduces the power efficiency of the power amplifier.
  • FIG. 16 is a block diagram showing a block configuration of a transmission apparatus including an envelope tracking (ET) type power amplifier based on a conventional technique, and shows a configuration example of an ET type power amplifier which is a kind of polar modulation technology. Show.
  • ET envelope tracking
  • the ET power amplifier inputs transmission signal data to the input terminal 101 of the polar modulator 111, and transmits the amplitude component signal 103 of the transmission signal data to one output terminal 102 of the polar modulator 111.
  • the RF modulation signal 108 in which the amplitude component and the phase component of the transmission signal data are mounted on the carrier wave is output to the other output terminal 107 of the polar modulator 111.
  • the polar modulator 111 also has a function capable of individually setting output timings of the amplitude component signal 103 and the RF modulation signal 108 to desired values.
  • the power supply modulator 104 outputs an amplitude component signal 105 obtained by amplifying the amplitude component signal 103 output from one output terminal 102 of the polar modulator 111, and an RF-PA (Radio Frequency Power Amplifier) 106 by the amplitude component signal 105.
  • the power supply voltage of the power supply terminal 109 is modulated.
  • the RF modulation signal 108 output from the other output terminal 107 of the polar modulator 111 is input to the RF-PA 106.
  • an RF modulated signal 110 in which the amplitude component and phase component of the transmission signal data are carried on the carrier wave and amplified is output.
  • the power supply voltage of the power supply terminal 109 of the RF-PA 106 is controlled in accordance with the amplitude of the output RF modulation signal 110.
  • the power supply voltage at the power supply terminal 109 of the RF-PA 106 is lowered accordingly, so that the power supplied from the power supply modulator 104 to the RF-PA 106 at low output is reduced. It can be suppressed to the minimum necessary amount, and wasteful power consumption can be suppressed.
  • FIG. 17 is a block configuration diagram showing a block configuration of a transmission apparatus including an EER-type power amplifier based on the conventional technology.
  • the other output terminal 107 of the polar modulator 111 is an RF in which a phase component of transmission signal data is placed on a carrier wave instead of the RF modulation signal 108 in the ET method.
  • the phase modulation signal 113 is output, and the output RF phase modulation signal 113 is input to the RF-PA 106.
  • the power supply voltage of the power supply terminal 109 of the RF-PA 106 is modulated by the amplitude component signal 105, and when the amplitude of the output RF modulation signal 110 is low, the RF-PA 106 The power supply voltage can be lowered, and wasteful power consumption at low output can be suppressed.
  • CA Carrier Aggregation
  • the propagation characteristics By simultaneously communicating with a plurality of different carrier frequencies, communication stability can be improved.
  • the CA technology it is possible to perform communication corresponding to a case where a plurality of carriers intermittently allocate a band or a case where a plurality of carriers share a band.
  • a transmission apparatus and a transmission method that can transmit RF signals in a plurality of bands are required. Further, such a transmission apparatus is also required to improve power efficiency.
  • FIG. 18 is a block configuration diagram showing a block configuration of a transmission device described in Japanese Patent Laid-Open No. 2006-324878 “Radio Communication Device” of Patent Document 1, and the transmission disclosed in Patent Document 1 as a wireless communication device.
  • the functional block diagram of an apparatus is shown. 18 has a function of improving power efficiency by applying a polar modulation technique in addition to a function of transmitting RF signals of a plurality of bands, and includes a frequency generator 11, a preamplifier 13, a path selection switch 14, and a controller 15.
  • GSM Global System for Mobile Communications
  • GSM power amplifier 21, low-pass filter 22 UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) signal path 30 (UMTS power amplifier 31, duplexer 33), reception Unit 34, antenna changeover switch 41, shared antenna 42, modulation signal generator 61, polar controller 62, PM controller 63, and AM controller 64.
  • the modulation signal generated by the modulation signal generator 61 is converted from a signal in an orthogonal coordinate system to a signal in a polar coordinate system by a polar control unit 62, and a PM signal having phase information and It is separated into an AM signal having amplitude information.
  • the separated PM signal is used for phase modulation for the frequency generator 11 by the PM control unit 63.
  • the AM signal is used for power source modulation for the GSM power amplifier 21 and the UMTS power amplifier 31 by the AM control unit 64 serving as a power source modulator.
  • a polar modulation technique is applied in which the power supplied from the AM control unit 64 to the GSM power amplifier 21 and the UMTS power amplifier 31 is increased or decreased in accordance with the increase or decrease in the output power of the GSM power amplifier 21 and the UMTS power amplifier 31. Is done. Thereby, a reduction in power efficiency is suppressed even in a high back-off state where the average output power is low.
  • the path selection switch 14 for switching between the GSM signal path 20 provided with the GSM power amplifier 21 and the UMTS signal path 30 provided with the UMTS power amplifier 31;
  • An antenna changeover switch 41 is provided.
  • the GSM power amplifier 21 amplifies a radio communication system (GSM) RF signal having a carrier frequency f c1
  • the UMTS power amplifier 31 amplifies a radio communication system (UMTS) RF signal having a carrier frequency f c2 .
  • GSM radio communication system
  • UMTS radio communication system
  • the path selection switch 14 and the antenna changeover switch 41 are configured so that the GSM power amplifier 21 inputs and outputs an RF signal according to a control signal from the controller 15. Is switched.
  • GSM radio communication system
  • UMTS radio communication system
  • the path selection switch 14 and antenna switching are performed so that the UMTS power amplifier 31 inputs and outputs an RF signal according to a control signal from the controller 15.
  • the switch 41 is switched.
  • the transmitting apparatus shown in FIG. 18 does not support the CA technique for simultaneously outputting the two desired frequency components f c1 and f c2 , but the frequency components f c1 and f c2 are switched over time. It has a multiband operation function that operates at either frequency.
  • each power amplifier (PA) is assigned to each band, and the input side of the power amplifier (PA) or A band selection switch is installed on the output side, the band selection switch is switched so that the power amplifier (PA) corresponding to the band in use inputs or outputs the RF signal, and each power amplifier (PA) is connected to the power supply from the power source.
  • a technique for maintaining high power efficiency even when the average output power is set to a low level by applying a polar modulation technique for controlling the supplied power is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-512098, “Patent Document 2”. “Multi-mode power amplifier”, Japanese Patent Application Laid-Open No.
  • JP 2006-324878 (page 10-11) Japanese Translation of PCT International Publication No. 2011-512098 (page 8-10) Japanese Patent Laying-Open No. 2005-244826 (page 5-6) JP 2006-270923 A (page 8-10) JP 2008-205821 A (page 6-8)
  • Patent Document 1 to Patent Document 5 it is necessary to install as many power amplifiers as the number of bands used. This raises the problem of increasing the circuit size and cost of the transmission apparatus, particularly in a wireless communication system with a large number of bands used.
  • An object of the present invention is to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a transmission apparatus and a transmission method capable of reducing the circuit size and cost.
  • the transmission apparatus and the transmission method according to the present invention mainly adopt the following characteristic configuration.
  • a transmission device includes: An RF signal generator that generates and outputs RF (Radio Frequency) signals in a plurality of carrier frequency bands; A power amplifier that amplifies and outputs the RF signal output from the RF signal generator; An amplitude signal generator for generating and outputting an amplitude signal of a maximum power carrier frequency band RF signal corresponding to an RF signal of a carrier frequency band having the maximum power among the RF signals output from the power amplifier; A power modulator that amplifies and outputs an amplitude signal of the maximum power carrier frequency band RF signal output from the amplitude signal generator, While modulating the power supply voltage of the power supply terminal of the power amplifier by the output signal from the power supply modulator, the RF signals of a plurality of carrier frequency bands output from the power amplifier in which the power supply voltage is modulated are used as transmission signals. It is characterized by transmitting.
  • RF Radio Frequency
  • a transmission method includes: RF signal amplification step of amplifying and outputting RF (Radio Frequency) signals of a plurality of carrier frequency bands generated by an RF signal generator by a power amplifier; An amplitude signal generating step of generating and outputting an amplitude signal of a maximum power carrier frequency band RF signal corresponding to an RF signal of a carrier frequency band having the maximum power among the RF signals output from the power amplifier; Thereafter, at least a power modulation step of amplifying the amplitude signal output in the amplitude signal generation step and outputting to the power supply terminal of the power amplifier, The RF signals of a plurality of carrier frequency bands output from the power amplifier in which the power supply voltage is modulated while the power supply voltage of the power supply terminal of the power amplifier is modulated by the amplitude signal output in the amplitude signal generating step Is transmitted as a transmission signal.
  • RF Radio Frequency
  • CA Carrier Aggregation
  • EER envelope Elimination and Restoration
  • this transmission method may be implemented as a transmission program executable by a computer, or the transmission program may be recorded on a computer-readable recording medium.
  • drawing reference numerals attached to the following drawings are added for convenience to the respective elements as an example for facilitating understanding, and are not intended to limit the present invention to the illustrated embodiments. Yes.
  • the present invention includes a power amplifier that supports CA (Carrier Aggregation) technology capable of simultaneously amplifying RF (Radio Frequency) signals of a plurality of carrier frequency bands (bands) generated by an RF signal generator, and
  • CA Carrier Aggregation
  • RF Radio Frequency
  • the transmission apparatus of the present invention includes an RF signal generator that generates and outputs RF signals in a plurality of carrier frequency bands in a transmission apparatus that transmits RF (Radio Frequency) signals in a plurality of carrier frequency bands, and the RF A power amplifier for amplifying and outputting the RF signal output from the signal generator; and a maximum power carrier corresponding to an RF signal in a carrier frequency band having the maximum power among the RF signals output from the power amplifier.
  • RF Radio Frequency
  • An amplitude signal generator that generates and outputs an amplitude signal of a frequency band RF signal; a power supply modulator that amplifies and outputs the amplitude signal of the maximum power carrier frequency band RF signal output from the amplitude signal generator;
  • a transmission device comprising at least a power supply voltage of a power supply terminal of the power amplifier by an output signal from the power supply modulator, Source voltage to transmit the RF signals of a plurality of carrier frequency bands outputted from the modulated the power amplifier as the transmission signal, is mainly characterized in that.
  • the transmission apparatus of the present invention is configured to output from the RF signal output from the power amplifier, the controller that detects the RF signal of the maximum power carrier frequency band, and the amplitude signal generator. And a band selector that selects and outputs the amplitude signal of the maximum power carrier frequency band RF signal detected by the controller as a selected amplitude signal among the amplitude signals.
  • the selected amplitude signal output from the band selector is amplified by the power supply modulator and output from the power supply modulator to the power supply terminal of the power amplifier, and the power is output by the output signal from the power supply modulator.
  • the main feature is that the power supply voltage of the power supply terminal of the amplifier is modulated.
  • the transmission apparatus of the present invention it is possible to simultaneously amplify RF signals in a plurality of carrier frequency bands by a single power amplifier, so the number of RF signals in the carrier frequency band to be amplified can be increased. Regardless, only one power amplifier is required. Furthermore, since the transmission apparatus of the present invention uses only a single power amplifier, only one power supply modulator is required. Therefore, in the transmission apparatus of the present invention, a high-power-efficient transmission apparatus is configured with a smaller number of power amplifiers and power supply modulators than any of the transmission apparatuses described in Patent Document 1 to Patent Document 5. Circuit size and cost can be reduced.
  • the transmitter of the present invention since a single power amplifier amplifies RF signals in a plurality of carrier frequency bands at the same time, it is necessary to install a switch for switching the used frequency band at the input or output of the power amplifier. There is no. Therefore, in the transmission apparatus of the present invention, it is possible to avoid an increase in circuit size and cost due to the installation of such a switch for switching, or a decrease in power efficiency of the entire transmission apparatus due to an insertion loss of the switch. Can do.
  • the transmitting apparatus of the present invention can simultaneously amplify and simultaneously output RF signals in a plurality of carrier frequency bands, the transmitting apparatus of the present invention can cope with CA technology.
  • FIG. 1 is a block configuration diagram showing a block configuration of a transmission apparatus according to the first embodiment of the present invention.
  • 1 includes an RF signal generator 201, a power amplifier 202, an amplitude signal generator 203, a band selector 204, a power supply modulator 205, a controller 208, and the like. , At least.
  • the RF signal generator 201 and the power amplifier 202 are connected via a terminal 207.
  • the band selector 204 and the power supply modulator 205 are connected via a terminal 210.
  • the power modulator 205 and the power amplifier 202 are connected via a terminal 211.
  • the RF signal generator 201 generates N (N: positive integer) RF signals 221 1 , 221 2 ,..., 221 N of carrier frequencies f c1 , f c2 ,. Output toward.
  • the RF signals 221 1 , 221 2 ,..., 221 N are input to the power amplifier 202 via the terminal 207.
  • RF signal 221 1 generated in the RF signal generator 201, 221 2, ..., 221 N is amplified in the power amplifier 202, RF signals 222 1, 222 2, ..., toward the terminal 206 as 222 N Output Is done.
  • the power amplifier 202 a multiband power amplifier designed for a plurality (n) of carrier frequencies f c1 , f c2 ,..., F cN is used. Is desirable.
  • the power amplifier 202 includes a P.P.
  • a power amplifier in which input / output matching design is performed at two or more frequencies may be used as disclosed in “A Design Technique for Concurrent Dual-Band Harmonic Tuned Power Amplifier” by Colantonio et al.
  • the power amplifier 202 may be a broadband power amplifier that covers the wave number range from the carrier frequency f c1 to f cN .
  • the configuration of the wideband power amplifier is described in, for example, S. of Non-Patent Document 3 described in the above-mentioned Non-Patent Document section. “An Octave-Range, Watt-Level, Fully-Integrated CMOS Switching Power Mixer Array for Linearization and Back-Off-Efficiency Improvement” by Kousai et al. The structure disclosed in “Design of a Highly Efficient 2-4 GHz Octave Bandwidth GaN-HEMT Power Amplifier” by Saad et al.
  • the amplitude signal 223 is input to the power supply modulator 205 via the terminal 210.
  • the amplitude signal 223, that is, V AM_IN (t) is amplified by the power supply modulator 205 and output to the terminal 211 as the amplitude signal 224, that is, V AM_OUT (t).
  • the terminal 211 is a power supply terminal of the power amplifier 202, and the power supply voltage of the power amplifier 202 is modulated by the amplitude signal 224, that is, V AM_OUT (t).
  • the power supply modulator 205 amplifies the amplitude signal 223 output from the amplitude signal generator 203, that is, V AM_IN (t), and outputs the amplitude signal 224, that is, V AM_OUT (t) to the power supply terminal of the power amplifier 202.
  • the power supply voltage of the power amplifier 202 is modulated by the amplitude signal 224, that is, V AM_OUT (t).
  • the transmission apparatus when a plurality of bands of RF signals are amplified by a single power amplifier 202 and the power supply voltage of the power amplifier 202 is modulated.
  • FIG. 2 is a block configuration diagram showing an example of the first embodiment according to the present invention of the internal configuration of the RF signal generator 201, the amplitude signal generator 203, and the band selector 204 of the transmission apparatus of FIG. 2,
  • the RF signal generator 201 includes N baseband signal generators 231 1 , 231 2 ,..., 231 N , and N local oscillation (LO) signal generators 232 1 , 232 2 ,. 232 N , N mixers 233 1 , 233 2 ,..., 233 N , and one synthesizer 234.
  • LO local oscillation
  • Each of the baseband signal generators 231 1 , 231 2 ,..., 231 N generates a baseband signal to be transmitted in each band.
  • Each of the local oscillation (LO) signal generators 232 1 , 232 2 ,..., 232 N generates local oscillation (LO) signals having carrier frequencies f c1 , f c2 ,.
  • Each of the mixers 233 1 , 233 2 ,..., 233 N includes a baseband signal output from each of the baseband signal generators 231 1 , 231 2 ,..., 231 N and a local oscillation (LO) signal generator 232.
  • the RF signals 221 1 , 221 2 ,..., 221 N generated in the mixers 233 1 , 233 2 ,..., 233 N are combined by the combiner 234 and output to the terminal 207.
  • the baseband signal generated in each of the baseband signal generators 231 1 , 231 2 ,..., 231 N is also output to the amplitude signal generator 203.
  • the amplitude signal generator 203 includes N amplitude detectors 241 1 , 241 2 ,..., 241 N therein. Amplitude detector 241 1, 241 2, ..., 241 N, the base band signal generator 231 1, 231 2, ..., respectively generate an amplitude signal for each baseband signal outputted from each of the 231 N.
  • the baseband signal generator 231 1, 231 2, ..., the amplitude signal related to the baseband signal output from each of the 231 N includes a mixer 233 1, 233 2, ..., 233 RF signal 221 generated in each of the N 1 221 2 ,..., 221 N , corresponding to the amplitude signals.
  • the amplitude signals generated in each of the amplitude detectors 241 1 , 241 2 ,..., 241 N are output to both the controller 208 and the band selector 204.
  • the controller 208 Based on the amplitude signal generated in each of the amplitude detectors 241 1 , 241 2 ,..., 241 N , the controller 208 outputs the RF signals 222 1 , 222 2 output from any one band, for example, the power amplifier 202. ,..., 222 has a function (detection step function) of detecting an RF signal of a band having the maximum power among the N bands as a maximum power carrier frequency band RF signal.
  • the band selector 204 includes N band switches 251 1 , 251 2 ,..., 251 N therein.
  • the controller 208 selects and switches only the switch to which the amplitude signal of the selected one of the N band switches 251 1 , 251 2 ,..., 251 N in the band selector 204 is input. Only the amplitude signal of one band is output to the terminal 210 and input to the power supply modulator 205. That is, the band selector 204 is one of the amplitude signals output from the amplitude signal generator 203 and selected by the controller 208, for example, the maximum power carrier frequency band RF signal detected by the controller 208. This function has a function of selecting and outputting the selected amplitude signal as a selected amplitude signal (function of a selection step).
  • the controller 208 turns off all of the N band switches 251 1 , 251 2 ,..., 251 N in the band selector 204 to which amplitude signals other than the selected band are input.
  • the power supply voltage of the power amplifier 202 can be modulated using the amplitude signal of the RF signal of any one selected band.
  • the controller 208 and the band selector 204 use the N RF signals 222 1 , 222 2 ,..., 222 output from the power amplifier 202.
  • the band having the maximum power is selected and input to the power supply modulator 205, and the amplitude signal of the band is used to modulate the power supply voltage of the power amplifier 202.
  • RF signals 222 1, 222 2, ..., generated in 222 respective power of N includes a gain at each frequency of the power amplifier 202 is measured in advance, the amplitude detector 241 1, 241 2, ..., each of 241 N It can be estimated from the intensity of the measured amplitude signal.
  • each of the RF signals 222 1 , 222 2 ,..., 222 N used for band selection may use either instantaneous power or average power.
  • an arbitrary time may be used as the average time for obtaining the average power.
  • the band that maximizes the power of the RF signal output from the power amplifier 202 has the greatest effect on the power efficiency of the power amplifier 202. Therefore, even when the output power of the power amplifier 202 is changed by performing power source modulation of the power amplifier 202 on the band in which the power of the RF signal output from the power amplifier 202 is maximum, the power of the power amplifier 202 is changed. High efficiency can be maintained. In other words, the power efficiency of the power amplifier 202 can be maintained high without performing power source modulation of the power amplifier 202 for a band other than the band where the power of the RF output signal, that is, the RF signal output from the power amplifier 202 is maximum. Means that it will be possible.
  • the transmission device transmits signals of two bands, band 1 (carrier frequency 800 MHz) and band 2 (carrier frequency 2,000 MHz). Further, it is assumed that the band 1 RF signal carries a sine modulated wave with a modulation bandwidth of 1 MHz, and the band 2 RF signal carries a sine modulated wave with a modulation bandwidth of 2.4 MHz. It is also assumed that the RF output signal of band 1 always has higher power than the RF output signal of band 2.
  • FIG. 3 is a characteristic diagram showing an example of a time waveform of the amplitude signal 224 output from the power supply modulator 205 of the transmission apparatus of FIG.
  • FIG. 4 shows that the band 1 RF output power (average output power) of the two bands transmitted in the transmission apparatus of FIG. 1 is always high at 15.3 dBm, and the band 2 RF output power (average) It is a characteristic view showing an example of a change in power efficiency of the power amplifier 202 when the output power) is swept. As shown in the characteristic diagram of FIG. 4, the power efficiency of the power amplifier 202 is maintained high even when the RF output power of the band 2 whose output power is always lower is lowered.
  • the power amplifier 202 when the RF signal of a plurality of bands is amplified by the single power amplifier 202, by controlling the power amplifier 202 to perform power supply modulation only for the band where the power of the RF output signal is maximized, It can be seen that even when the output power of the power amplifier 202 changes, the power efficiency of the power amplifier 202 can be maintained high.
  • FIG. 5 is a block configuration diagram showing a block configuration of a transmission apparatus in a modification of the first embodiment according to the present invention.
  • a delay device 212 and a delay device 213 are further added to the transmission device shown in FIG.
  • the delay device 212 is installed between the RF signal generator 201 and the power amplifier 202 and delays each of the RF signals 221 1 , 221 2 ,..., 221 N by ⁇ RF .
  • the delay unit 213 is installed between the band selector 204 and the power supply modulator 205 and delays the amplitude signal 223 by ⁇ AM .
  • the RF signal 222 i of the band selected for generating the amplitude signal 224 among the RF signals 222 1 , 222 2 ,..., 222 N using the delay device 212 and the delay device 213.
  • the delay unit 212 and the delay unit 213 are RF signals 222 i of the band selected from the RF signals 222 1 , 222 2 ,..., 222 N , for example, signals corresponding to the maximum power carrier frequency band RF signal having the maximum power.
  • the delay amount between both the RF signal 221 i input to the power amplifier 202 and the amplitude signal related to the RF signal 221 i input to the power supply modulator 205 is adjusted to synchronize the two signals. It has a function to take (delay step function).
  • the case where both the delay device 212 and the delay device 213 are installed has been described. However, only one of the delay device 212 and the delay device 213 may be installed. .
  • the baseband signal generator 231 1, 231 2, ... by adjusting each timing for outputting the baseband signal from each of the 231 N, RF signals 221 1, 221 2, ..., the synchronization between 221 N You may make it adjust.
  • the overall configuration of the transmission apparatus according to the second embodiment of the present invention is the same as that of the transmission apparatus shown in FIG. 1 as the first embodiment, but the internal configuration of the RF signal generator is the same as that of the first embodiment. This embodiment is different from the internal configuration of the RF signal generator 201 shown in FIG.
  • FIG. 6 is a block configuration diagram showing an example of the internal configuration of the RF signal generator 201A, the amplitude signal generator 203, and the band selector 204 of the transmission apparatus according to the second embodiment of the present invention.
  • Each of the N limiters 235 1 , 235 2 ,..., 235 N includes N baseband signal generators 231 1 , 231 2 ,..., 231 N and N mixers 233 1 , 233 2 ,.
  • the power amplifier 202 is used by using the amplitude signal of the RF signal of one band selected by the controller 208 as the band having the maximum power. Modulate the power supply voltage.
  • RF signals 221 1 , 221 2 ,..., 221 N, of the N bands only the RF signal of the band selected by the controller 208 is transformed into a waveform of a phase modulation signal restricted to a constant amplitude.
  • the operated limiter 235 i transmits the RF signal of the selected band, for example, the RF signal of the band having the maximum power, that is, the maximum power carrier frequency band RF signal, to the RF signal of the band, for example, the maximum power carrier frequency band.
  • the RF signal generator 201 has a function of outputting to the power amplifier 202 (a function of an amplitude restriction step) in a state where the amplitude of the RF signal is restricted to a predetermined constant value.
  • the limiter for the band not selected by the controller 208 is not operated, and the RF signal 221 1 , Of the N bands 221 2 ,..., 221 N , the RF signal of the band not selected by the controller 208 is assumed to pass through without being restricted by the amplitude.
  • the band in which the power of the RF output signal is maximized when a plurality of bands of RF signals are amplified by a single power amplifier 202, the band in which the power of the RF output signal is maximized.
  • the delay device 212 may be installed between the RF signal generator 201A and the power amplifier 202, and the delay device 213. May be installed between the band selector 204 and the power supply modulator 205. Alternatively, only one of the delay device 212 and the delay device 213 may be installed.
  • the signal 222 i and the amplitude signal 224 can be synchronized.
  • FIG. 7 is a block configuration diagram showing a block configuration of a transmission apparatus according to the third embodiment of the present invention.
  • the transmission apparatus in the third embodiment shown in FIG. 7 is configured by omitting the band selector 204 and the controller 208 from the transmission apparatus in the first embodiment shown in FIG.
  • the controller 208 is one of the N bands of the RF signals 222 1 , 222 2 ,..., 222 N output from the power amplifier 202. For example, it is possible to select or change a band having the maximum power according to a change in power.
  • the configuration of the transmission apparatus is simplified by omitting the band selection function as compared with the case of the first embodiment.
  • the transmission apparatus according to the third embodiment can be suitably applied when the band having the maximum power is always fixed without being changed and the band is known.
  • the wireless LAN in the case of a transmitter that handles a wireless LAN that transmits with a transmission power of 100 mW using a band of 2.4 GHz band and a sensor that transmits with a transmission power of 10 mW using a band of 900 MHz band, the wireless LAN always has Since the 2.4 GHz band is a band for transmitting the maximum output power, it is desirable to apply the transmission apparatus of the third embodiment shown in FIG.
  • the power amplifier 202 is subjected to power supply modulation by the amplitude signal of the wireless LAN (2.4 GHz band) having the maximum output power.
  • FIG. 8 is a block diagram showing an example of the internal configuration of the RF signal generator 201 and the amplitude signal generator 203A of the transmission apparatus of FIG. 7, and the band having the maximum power is always fixed to the band K.
  • the case is illustrated.
  • the third embodiment shown in FIG. 8 unlike the case of the amplitude signal generator 203 in the first embodiment shown in FIG. 2, one amplitude detection is provided inside the amplitude signal generator 203A. only vessels 241 K is provided.
  • the amplitude detector 241 K is connected to the baseband signal generator 231 K in the RF signal generator 201.
  • the baseband signal generator 231 K generates a baseband signal to be carried by the band K RF signal 221 K.
  • RF signals 222 K band K which is output from the power amplifier 202, RF signals 222 1, 222 2, ..., and as having always the maximum power among the 222 N. That is, the amplitude signal generator 203A in this third embodiment, RF signals 222 1, 222 2 output from the power amplifier 202, ..., 222 maximum RF signal of a carrier frequency band with power among the N And a function of generating and outputting an amplitude signal of the maximum power carrier frequency band RF signal corresponding to (function of amplitude signal generation step).
  • the amplitude detector 241 K generates an amplitude signal 223 of the RF signal 221 K and outputs it to the terminal 210. Thereafter, as in the first embodiment, the amplitude signal 223 is also input to the power supply modulator 205 via the terminal 210 in the third embodiment.
  • the amplitude signal 223, that is, V AM_IN (t) is amplified by the power supply modulator 205 and output to the terminal 211 as the amplitude signal 224, that is, V AM_OUT (t).
  • the terminal 211 is a power supply terminal of the power amplifier 202, and the power supply voltage of the power amplifier 202 is modulated by the amplitude signal 224, that is, V AM_OUT (t).
  • the RF output By performing power source modulation of the power amplifier 202 only for the band where the signal power is maximum, even when the output power of the power amplifier 202 changes, the power efficiency can be maintained high.
  • FIG. 9 is a block configuration diagram showing a block configuration of the transmission apparatus in the first modification of the third embodiment of the present invention. Alternatively, only one of the delay device 212 and the delay device 213 may be installed.
  • the delay amount between the RF signal 222 K of the band in which the power supply modulation amplitude signal 224 is generated and the amplitude signal 224 is provided by additionally providing either or both of the delay device 212 and the delay device 213.
  • the RF signal 222 K and the amplitude signal 224 can be synchronized.
  • FIG. 10 is a block configuration diagram showing an example of the internal configuration of the RF signal generator and the amplitude signal generator of the transmission device transmission apparatus in the second modification of the third embodiment of the present invention. .
  • an EER envelope Elimination and Restoration
  • an EER operation can be realized for the band K among the N bands of the RF signals 222 1 , 222 2 ,..., 222 N. it can.
  • the power amplifier 202 when a plurality of bands of RF signals are amplified by the single power amplifier 202, the power amplifier 202 is only applied to the band where the power of the RF output signal is maximum. By performing power supply modulation, high power efficiency can be maintained even when the output power of the power amplifier 202 changes.
  • FIG. 11 is a block configuration diagram showing an example of an internal configuration of the RF signal generator 201, the amplitude signal generator 203, and the band selector 204A of the transmission apparatus according to the fourth embodiment of the present invention.
  • a switch 252 and a DC power supply 253 are newly added to the internal configuration of the band selector 204 shown in FIG. 2 as the first embodiment. .
  • the band with the maximum output power is set as a band K.
  • the power supply modulation of the power amplifier 202 is performed using the amplitude signal of the RF signal 222 K of the band K that maximizes the output power. The same is true in terms of what to do.
  • the band switches 251 1 , 251 2 , ..., 251 N are all turned off, the switch 252 is turned on, and a function of supplying a predetermined voltage from the DC power supply 253 to the terminal 210 is newly introduced from the first embodiment. Has been added to.
  • the power supply voltage of the power amplifier 202 becomes extremely low, the signal waveforms of the RF signals 222 1 , 222 2 ,..., 222 N output from the power amplifier 202 are distorted, causing a signal error. Therefore, when the power of the RF signal 222 K of the band K at which the output power is maximum falls below the threshold value, a predetermined voltage is supplied from the DC power supply 253 to the terminal 210 to thereby provide a power amplifier. The power supply voltage 202 is prevented from becoming extremely low.
  • the delay device 212 may be installed between the RF signal generator 201 and the power amplifier 202, or the delay device 213 may be installed between the band selector 204A and the power supply modulator 205. Alternatively, only one of the delay device 212 and the delay device 213 may be installed.
  • Delay device 212 by providing further adding one or both either delayer 213, RF signals 222 1, 222 2, ..., 222 and the RF signal of the selected bands among N, between the amplitude signal 224 , 222 N of the RF signals 222 1 , 222 2 ,..., 222 N and the amplitude signal 224 can be synchronized with each other. it can.
  • EER envelope Elimination and Restoration
  • the overall configuration of the transmission apparatus according to the fifth embodiment of the present invention is the same as that of the transmission apparatus shown in FIG. 1 as the first embodiment, but the internal configuration of the amplitude signal generator and the band selector is the same.
  • the configuration is different from the internal configuration of the amplitude signal generator 203 and the band selector 204 shown in FIG. 2 as the first embodiment.
  • FIG. 12 is a block configuration diagram showing an example of an internal configuration of the RF signal generator 201, the amplitude signal generator 203B, and the band selector 204B of the transmission apparatus according to the fifth embodiment of the present invention. , 222 N of the RF signals 222 1 , 222 2 ,... In the internal configuration of the amplitude signal generator 203B shown in FIG. 12 as the fifth embodiment, only the amplitude detector 241 K corresponding to the band K is provided, and the band i other than the band K (i ⁇ K) is supported.
  • the amplitude detector 241 i to be deleted is deleted, and in the internal configuration of the band selector 204B, only the band switch 251 K corresponding to the band K is provided, and the band corresponding to the band i other than the band K (i ⁇ K) is provided.
  • the switch 251 i (i ⁇ K) is deleted, and a switch 252 and a DC power supply 253 are newly added.
  • the maximum of the RF signals 222 1 , 222 2 ,..., 222 N output from the power amplifier 202 is the maximum.
  • the band having the power of is always fixed without changing from the band K, and is characterized in that power supply modulation is performed using the amplitude signal of the RF signal 222 K of the band K. Therefore, in the fifth embodiment, as in the third embodiment, the band having the maximum power among the RF signals 222 1 , 222 2 ,..., 222 N output from the power amplifier 202 is fixed. It can be applied suitably when the band is known.
  • the fifth embodiment as in the case of the fourth embodiment, when the power of the RF signal 222 K of the band K at which the output power is maximum becomes equal to or lower than a predetermined threshold value.
  • the band switch 251 K in the band selector 204 A is turned off, the switch 252 is turned on, and a predetermined voltage is supplied from the DC power supply 253 to the terminal 210. ing. That is, also in the fifth embodiment, as in the case of the fourth embodiment, when the power of the RF signal 222 K of the band K at which the output power becomes maximum decreases below the threshold value, the direct current By supplying a predetermined voltage from the power supply 253 to the terminal 210, the power supply voltage of the power amplifier 202 is prevented from becoming extremely low.
  • the delay device 212 may be installed between the RF signal generator 201 and the power amplifier 202, or the delay device 213 may be installed between the band selector 204B and the power supply modulator 205. Alternatively, only one of the delay device 212 and the delay device 213 may be installed.
  • Delay device 212 by providing further adding one or both either delayer 213, RF signals 222 1, 222 2, ..., 222 and the RF signal 222 K band K selected among N, amplitude signal 224 It makes it possible to adjust the amount of delay between, RF signals 222 1, 222 2, ..., 222 and the RF signal 222 K band K was selected for generation of the amplitude signal 224 of the N, the amplitude signal 224 Can be synchronized.
  • the limiter 235 K corresponding to the band K is replaced with the baseband signal generator 231 K and the mixer 233 in the RF signal generator 201. You may install between K. With such construction of the nuclear, RF signals 222 1, 222 2, ..., 222 of N N-number of bands, realized EER (Envelope Elimination and Restoration) operation to the band K which output power is maximized can do.
  • EER envelope Elimination and Restoration
  • the power amplifier 202 is applied only to the band K where the power of the RF output signal is maximum. By performing the power supply modulation, power efficiency can be maintained high even when the output power of the power amplifier 202 changes.
  • FIG. 13 is a block configuration diagram showing a block configuration of a transmission apparatus according to the sixth embodiment of the present invention.
  • the transmission device in the sixth embodiment shown in FIG. 13 is different from the case where only a single power supply modulator 205 is installed like the transmission device in the first embodiment shown in FIG. In this case, a plurality of power supply modulators 205 1 , 205 2 ,..., 205 N are provided.
  • a change in the modulation bandwidth of the amplitude signal 223 may cause a reduction in power efficiency of the power supply modulator 205. is there.
  • RF signals 222 1, 222 2 of each band, ..., 222 power optimally designed for N amplitude signal of the modulator 205 1, 205 2, ..., we established a 205 N, respectively, RF signals 222 1, 222 2, ..., 222 respectively of the power modulator 2051 amplitude signal N, 205 2, ..., band selection to be output to each of the 205 N
  • the device 204C even when the amplitude signal 223 is switched, the power efficiency of the power supply modulator 205 can be surely avoided.
  • FIG. 14 is a block configuration diagram showing an example of the internal configuration of the RF signal generator 201, the amplitude signal generator 203, and the band selector 204C of the transmission apparatus according to the sixth embodiment of the present invention.
  • the internal configuration of the band selector 204C in the sixth embodiment shown in FIG. 14 is different from the band selector 204 shown in FIG. 2 as the first embodiment, and the band switches 251 1 , 251 2 ,. , 251 respectively to different output terminals 210 1 of N, 210 2, ..., 210 N is established, RF signals 222 1, 222 2, ..., the respective amplitude signal of 222 N, an output terminal 210 1, 210 2, ..., 210 N can be output respectively.
  • N output terminals 210 1 , 210 2 ,..., 210 N are connected to N power modulators 205 1 , 205 2 ,.
  • FIG. 15 is a block configuration diagram showing a block configuration of a transmission apparatus in a modification of the sixth embodiment according to the present invention.
  • delay device 212 and N delay devices 213 1 , 213 2 ,..., 213 N may be installed depending on circumstances.
  • 222 2 ,..., 222 N can be synchronized with the RF signal 222 I of the selected band i and the amplitude signal 224.
  • RF signals 222 1, 222 2, ..., 222 limiter 235 1 corresponding to each of the N bands N, 235 2, ... the baseband signal generator 231 1, 231 2 of the respective 235 N within the RF signal generator 201, ..., 231 N and a mixer 233 1, 233 2, ..., placed between each of the 233 N May be.
  • the band i (i 1, 2,.
  • EER envelope Elimination and Restoration
  • the power amplifier 202 when a plurality of bands of RF signals are amplified by the single power amplifier 202, the power amplifier 202 is applied only to the band i where the power of the RF output signal is maximum. By performing the power supply modulation, power efficiency can be maintained high even when the output power of the power amplifier 202 changes.
  • the transmission apparatus according to each embodiment of the present invention has the following effects as compared with the transmission apparatuses disclosed in Patent Document 1 to Patent Document 5.
  • a single power amplifier 202 can simultaneously amplify a plurality (n) of carrier frequency band RF signals. Regardless of the number (n) of RF signals in the carrier frequency band to be amplified, only one power amplifier 202 is required. This is a common advantage in all embodiments according to the present invention. Further, in the case of the transmission apparatus according to the embodiment of the present invention, only a single power amplifier 202 is used, so that the power supply modulator 205 for performing power supply modulation (polar modulation) is also the same as that of the sixth embodiment. Except in some cases, only one is sufficient.
  • the power amplifier used is switched by a band changeover switch, and RF signals of all bands supported by the transmission device are output simultaneously. There is a restriction that it cannot be done. Due to such limitations, the transmission devices described in Patent Document 1 to Patent Document 5 have a problem that they are not suitable for CA technology in which communication is performed using a plurality of bands simultaneously.
  • the transmission device has an effect that it can cope with CA technology and can improve power efficiency by power source modulation of a power amplifier while reducing the number of components. can get.

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Abstract

 複数のキャリア周波数帯のRF信号を発生させて出力するRF信号発生器(201)と、RF信号発生器(201)からのRF信号を増幅して出力する電力増幅器(202)と、電力増幅器(202)から出力されたRF信号のうちで最大の電力を持つキャリア周波数帯のRF信号に該当する最大電力キャリア周波数帯RF信号の振幅信号を発生させて出力する振幅信号発生器(203A)と、振幅信号発生器(203A)から出力された前記最大電力キャリア周波数帯RF信号の振幅信号を増幅して出力する電源変調器(205)と、を少なくとも備え、電源変調器(205)からの出力信号により電力増幅器(202)の電源端子の電源電圧を変調しつつ、電源電圧が変調された電力増幅器(202)から出力される複数のキャリア周波数帯のRF信号を送信信号として送信する。

Description

送信装置および送信方法
 本発明は、送信装置および送信方法に関し、主として、無線通信で使用され、複数のキャリア周波数帯のRF(Radio Frequency)信号を送信する送信装置および送信方法に関する。
 無線通信で使用される送信装置においては、送信するRF信号を増幅する電力増幅器(PA:Power Amplifier)が、送信装置の構成要素の中でも特に電力を消費する。そのため、送信装置の開発においては、電力増幅器の電力効率改善が重要課題とされている。近年の通信規格は、スペクトル効率改善のために線形変調方式が主流になっている。この線形変調方式は、信号歪に対する要求が厳しい。
 そこで、電力増幅器においては、線形性を維持するために、瞬時最大出力電力(ピーク電力)が飽和出力電力以下になるように、平均出力電力が設定される。すなわち、電力増幅器においては、増幅する信号のピーク電力と平均電力との比(Peak-to-Average Ratio、以下、PARと略称する)が大きい値を持つ場合ほど、線形性維持のために、平均出力電力を飽和出力電力から一層低く設定することが必要である。
 しかしながら、一般に、電力増幅器は、平均出力電力を飽和出力電力から低く設定するほど、電力増幅器へ供給される供給電力と電力増幅器から取り出される出力電力との比(電力効率)が低下する性質を持っている。かくのごとき電力効率の低下は、省エネルギー化に反する問題である。
 一方、RF信号のPARは、通信規格ごとに固有の値を有している。近年用いられているCDMA(Code Division Multiple Access)、WLAN(Wireless Local Area Network)、地上デジタル放送、LTE(Long Term Evolution)などの高速無線通信においては、PARはおよそ数dBから十数dBという大きな値となる。このようなPARの大きな値は、電力増幅器の電力効率を大きく低下させる要因となっている。
 また、電力増幅器において、平均出力電力を低く設定した場合の電力効率の低下の問題を解決するために、ポーラ変調技術が近年盛んに研究されている。図16は、従来の技術に基づくEnvelope Tracking(ET)方式の電力増幅器を備えた送信装置のブロック構成を示すブロック構成図であり、ポーラ変調技術の一種であるET方式の電力増幅器の構成例を示している。
 ET方式の電力増幅器は、図16に示すように、ポーラ変調器111の入力端子101に送信信号データを入力し、ポーラ変調器111の一方の出力端子102に送信信号データの振幅成分信号103を出力し、ポーラ変調器111の他方の出力端子107に送信信号データの振幅成分および位相成分を搬送波に載せたRF変調信号108を出力する。ポーラ変調器111は、振幅成分信号103とRF変調信号108との出力タイミングを個別に所望値に設定することができる機能も備えている。
 電源変調器104は、ポーラ変調器111の一方の出力端子102から出力された振幅成分信号103を増幅した振幅成分信号105を出力し、振幅成分信号105によってRF-PA(Radio Frequency Power Amplifier)106の電源端子109の電源電圧の変調を行う。ポーラ変調器111の他方の出力端子107から出力されたRF変調信号108はRF-PA106に入力される。その結果、RF-PA106の出力端子112からは、送信信号データの振幅成分および位相成分が搬送波に載り且つ増幅されたRF変調信号110が出力される。
 ET方式においては、出力されるRF変調信号110の振幅に合わせて、RF-PA106の電源端子109の電源電圧を制御する。特に、RF変調信号110が低出力電力である場合は、それに合わせて、RF-PA106の電源端子109の電源電圧を低下させるので、低出力時に電源変調器104からRF-PA106への供給電力を必要最低限の量に抑制し、無駄な消費電力を抑制することができる。
 ET方式の電力増幅器とほぼ同じ技術として、図17で示すEER(Envelope Elimination and Restoration)方式の電力増幅器がある。ここで、図17は、従来の技術に基づくEER方式の電力増幅器を備えた送信装置のブロック構成を示すブロック構成図である。
 EER方式の電力増幅器は、図17に示すように、ポーラ変調器111の他方の出力端子107には、ET方式におけるRF変調信号108の代わりに、送信信号データの位相成分を搬送波に載せたRF位相変調信号113を出力し、出力したRF位相変調信号113をRF-PA106に入力する技術である。EER方式の場合も、ET方式の場合と同様、RF-PA106の電源端子109の電源電圧を振幅成分信号105で変調し、出力されるRF変調信号110の振幅が低い時は、RF-PA106の電源電圧を下げ、低出力時の無駄な消費電力を抑制することができる。
 一方で、近年の通信規格においては、さらなる高速無線通信の実現に向けて、非特許文献1の三木信彦他による“LTE-Advancedにおける広帯域化を実現するCarrier Aggregation”にも示されているように、断片化した複数の帯域を集めて利用するCarrier Aggregation(CA)技術が用いられている。このCA技術においては、複数の帯域を束ねることによって、広帯域を確保し、伝送速度を高速化することができる。
 また、各キャリア周波数が大きく離れた(各キャリア周波数の差Δfが各キャリアのRF信号の変調帯域幅fBBよりも十分に大きい)状態になるInter-band Non-contiguous CAモードにおいては、伝播特性の異なる複数のキャリア周波数で同時に通信することによって、通信の安定性を向上させることができる。また、CA技術を適用することによって、複数の事業者が断続的に帯域を割り当てる場合や、複数の事業者が帯域を共用する場合についても、これに対応した通信を行うことができる。
 かくのごときCA技術を用いた無線通信システムにおいては、複数の帯域(バンド)のRF信号を送信することができる送信装置および送信方法が必要となる。さらに、そのような送信装置においても、電力効率の改善が求められる。
 図18は、特許文献1の特開2006-324878号公報「無線通信機」に記載された送信装置のブロック構成を示すブロック構成図であり、無線通信機として該特許文献1に開示された送信装置の機能構成図を示している。図18の送信装置は、複数バンドのRF信号を送信する機能とともに、ポーラ変調技術の適用により電力効率を改善する機能も備えており、周波数発生器11、プリアンプ13、パス選択スイッチ14、コントローラ15、GSM(登録商標)(Global System for Mobile Communications)信号経路20(GSM用電力増幅器21、ローパスフィルタ22)、UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)信号経路30(UMTS用電力増幅器31、デュプレクサ33)、受信部34、アンテナ切り替えスイッチ41、共用アンテナ42、変調信号発生器61、ポーラ制御部62、PM制御部63、AM制御部64の各部を備えている。
 図18に示された送信装置においては、変調信号発生器61により発生させた変調信号は、ポーラ制御部62において直交座標系の信号から極座標系の信号に変換され、位相情報を持つPM信号と振幅情報を持つAM信号とに分離される。分離されたPM信号は、PM制御部63により、周波数発生器11に対する位相変調に用いられる。同様に、AM信号は、電源変調器となるAM制御部64により、GSM用電力増幅器21およびUMTS用電力増幅器31に対する電源変調に用いられる。すなわち、GSM用電力増幅器21およびUMTS用電力増幅器31の出力電力の増減に応じて、AM制御部64からGSM用電力増幅器21およびUMTS用電力増幅器31への供給電力を増減させるポーラ変調技術が適用される。これにより、平均出力電力を低く取った高バックオフ状態においても電力効率の低下が抑制される。
 また、図18に示された送信装置においては、GSM用電力増幅器21が設けられたGSM信号経路20と、UMTS用電力増幅器31が設けられたUMTS信号経路30と、を切り替えるパス選択スイッチ14およびアンテナ切り替えスイッチ41が備えられている。GSM用電力増幅器21はキャリア周波数fc1の無線通信システム(GSM)のRF信号を、UMTS用電力増幅器31はキャリア周波数fc2の無線通信システム(UMTS)のRF信号を、それぞれ増幅する。
 キャリア周波数fc1の無線通信システム(GSM)で通信を行う場合は、コントローラ15からの制御信号により、GSM用電力増幅器21がRF信号を入力および出力するようにパス選択スイッチ14およびアンテナ切り替えスイッチ41が切り替えられる。また、キャリア周波数fc2の無線通信システム(UMTS)で通信を行う場合は、コントローラ15からの制御信号により、UMTS用電力増幅器31がRF信号を入力および出力するようにパス選択スイッチ14およびアンテナ切り替えスイッチ41が切り替えられる。
 なお、図18に示された送信装置は、2つの所望周波数成分fc1およびfc2を同時に出力するCA技術には対応していないが、時間的に、周波数成分fc1およびfc2を切り替えていずれか一方の周波数に対する動作を行うマルチバンド動作の機能を備えている。
 図18に示された送信装置と同じく、使用バンド数と同数の電力増幅器(PA)を用意して、バンドごとに各電力増幅器(PA)を割り当て、また、電力増幅器(PA)の入力側もしくは出力側にバンド選択スイッチを設置し、使用中のバンドに対応する電力増幅器(PA)がRF信号を入力ないし出力するようにバンド選択スイッチを切り替え、かつ、各電力増幅器(PA)に電源からの供給電力を制御するポーラ変調技術を適用して、平均出力電力を低く設定した場合であっても、電力効率を高く維持するようにした技術が、特許文献2の特表2011-512098号公報「複数モード電力増幅器」、特許文献3の特開2005-244826号公報「高周波回路装置」、特許文献4の特開2006-270923号公報「電力増幅器およびポーラ変調システム」、特許文献5の特開2008-205821号公報「高周波電力増幅装置およびそれを用いた送信装置」においても開示されている。
特開2006-324878号公報(第10-11頁) 特表2011-512098号公報(第8-10頁) 特開2005-244826号公報(第5-6頁) 特開2006-270923号公報(第8-10頁) 特開2008-205821号公報(第6-8頁)
三木信彦他、"LTE-Advancedにおける広帯域化を実現するCarrier Aggregation",NTT DoCoMoテクニカルジャーナル,Vol.18,No.2 P.Colantonio,et.al. ,"A Design Technique for Concurrent Dual-Band Harmonic Tuned Power Amplifier", IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques,vol.56,no.11,pp.2545-2555,2008 S.Kousai,et.al. ,"An Octave-Range,Watt-Level,Fully-Integrated CMOS Switching Power Mixer Array for Linearization and Back-Off-Efficiency Improvement", IEEE Journal of Solid-State Circuits,vol.44,no.12,pp.3376-3392,2009 P.Saad,et.al. ,"Design of a Highly Efficient 2-4GHz Octave Bandwidth GaN-HEMT Power Amplifier", IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques,vol.58,no.7,pp.1677-1685,2010
 しかしながら、前記特許文献1ないし前記特許文献5に記載の従来の技術の場合においては、使用バンド数と同数の電力増幅器を設置する必要がある。このことは、特に使用バンド数の多い無線通信システムにおいて、送信装置の回路サイズおよびコストの増大を招くという課題がある。
(本発明の目的)
 本発明の目的は、前述の課題を解決するためになされたものであり、回路サイズおよびコストの低減が可能な送信装置および送信方法を提供することを、その目的としている。
 前述の課題を解決するため、本発明による送信装置および送信方法は、主に、次のような特徴的な構成を採用している。
 (1)本発明による送信装置は、
 複数のキャリア周波数帯のRF(Radio Frequency)信号を発生させて出力するRF信号発生器と、
 前記RF信号発生器から出力された前記RF信号を増幅して出力する電力増幅器と、
 前記電力増幅器から出力された前記RF信号のうちで最大の電力を持つキャリア周波数帯のRF信号に該当する最大電力キャリア周波数帯RF信号の振幅信号を発生させて出力する振幅信号発生器と、
 前記振幅信号発生器から出力された前記最大電力キャリア周波数帯RF信号の振幅信号を増幅して出力する電源変調器と
 を少なくとも備え、
 前記電源変調器からの出力信号により前記電力増幅器の電源端子の電源電圧を変調しつつ、前記電源電圧が変調された前記電力増幅器から出力される複数のキャリア周波数帯の前記RF信号を送信信号として送信する
 ことを特徴とする。
 (2)本発明による送信方法は、
 RF信号発生器により発生させた複数のキャリア周波数帯のRF(Radio Frequency)信号を電力増幅器により増幅して出力するRF信号増幅ステップと、
 前記電力増幅器から出力された前記RF信号のうちで最大の電力を持つキャリア周波数帯のRF信号に該当する最大電力キャリア周波数帯RF信号の振幅信号を発生させて出力する振幅信号発生ステップと、
 しかる後、前記振幅信号発生ステップにおいて出力された前記振幅信号を増幅させて、前記電力増幅器の電源端子に対して出力する電源変調ステップと
 を少なくとも有し、
 前記振幅信号発生ステップにおいて出力された前記振幅信号により前記電力増幅器の電源端子の電源電圧を変調しつつ、前記電源電圧が変調された前記電力増幅器から出力される複数のキャリア周波数帯の前記RF信号を送信信号として送信する
 ことを特徴とする。
 本発明の送信装置および送信方法によれば、以下のような効果を奏することができる。
 すなわち、単一の電力増幅器によって複数のキャリア周波数帯のRF信号を同時に増幅し、かつ、単一の電源変調器によって該電力増幅器の電源端子を変調することを可能にすることにより、複数の周波数のRF信号を同時に増幅することが可能なCA(Carrier Aggregation)技術に対応し、且つ、送信装置の回路サイズおよびコストを削減することができる。
本発明による第一、第二、第四および第五の実施の形態における送信装置のブロック構成を示すブロック構成図である。 図1の送信装置のRF信号発生器と振幅信号発生器とバンド選択器との内部構成の本発明による第一の実施の形態の一例を示すブロック構成図である。 図1の送信装置の電源変調器から出力される振幅信号の時間波形の一例を示す特性図である。 図1の送信装置において送信する2つのバンドのうち、出力電力が常に高いバンド1のRF出力電力を固定し、バンド2のRF出力電力をスイープした場合の電力増幅器の電力効率の変化の一例を示す特性図である。 本発明による第一の実施の形態の変形例における送信装置のブロック構成を示すブロック構成図である。 本発明による第二の実施の形態における送信装置のRF信号発生器と振幅信号発生器とバンド選択器との内部構成の一例を示すブロック構成図である。 本発明による第三の実施の形態における送信装置のブロック構成を示すブロック構成図である。 図7の送信装置のRF信号発生器と振幅信号発生器との内部構成の一例を示すブロック構成図である。 本発明による第三の実施の形態の第一の変形例における送信装置のブロック構成を示すブロック構成図である。 本発明による第三の実施の形態の第二の変形例における送信装置送信装置のRF信号発生器と振幅信号発生器との内部構成の一例を示すブロック構成図である。 本発明による第四の実施の形態における送信装置のRF信号発生器と振幅信号発生器とバンド選択器との内部構成の一例を示すブロック構成図である。 本発明による第五の実施の形態における送信装置のRF信号発生器と振幅信号発生器とバンド選択器との内部構成の一例を示すブロック構成図である。 本発明による第六の実施の形態における送信装置のブロック構成を示すブロック構成図である。 本発明による第六の実施の形態における送信装置のRF信号発生器と振幅信号発生器とバンド選択器との内部構成の一例を示すブロック構成図である。 本発明による第六の実施の形態の変形例における送信装置のブロック構成を示すブロック構成図である。 従来の技術に基づく、Envelope Tracking(ET)方式の電力増幅器を備えた送信装置のブロック構成を示すブロック構成図である。 従来の技術に基づく、EER(Envelope Elimination and Restoration)方式の電力増幅器を備えた送信装置のブロック構成を示すブロック構成図である。 特許文献1に記載された送信装置のブロック構成を示すブロック構成図である。
 以下、本発明による送信装置および送信方法の好適な実施形態について添付図を参照して説明する。なお、かかる送信方法をコンピュータにより実行可能な送信プログラムとして実施するようにしても良いし、あるいは、送信プログラムをコンピュータにより読み取り可能な記録媒体に記録するようにしても良いことは言うまでもない。また、以下の各図面に付した図面参照符号は、理解を助けるための一例として各要素に便宜上付記したものであり、本発明を図示の態様に限定することを意図するものではないことも言うまでもない。
(本発明の概要)
 本発明の具体的な実施形態の説明に先立って、本発明の概要をまず説明する。本発明は、RF信号発生器により発生させた複数のキャリア周波数帯(バンド)のRF(Radio Frequency)信号を同時に増幅することが可能なCA(Carrier Aggregation)技術に対応した電力増幅器を備え、且つ、回路サイズおよびコストの低減が可能な送信装置を実現していることを主要な特徴としている。
 すなわち、本発明の送信装置は、複数のキャリア周波数帯のRF(Radio Frequency)信号を送信する送信装置において、複数のキャリア周波数帯のRF信号を発生させて出力するRF信号発生器と、前記RF信号発生器から出力された前記RF信号を増幅して出力する電力増幅器と、前記電力増幅器から出力された前記RF信号のうちで最大の電力を持つキャリア周波数帯のRF信号に該当する最大電力キャリア周波数帯RF信号の振幅信号を発生させて出力する振幅信号発生器と、前記振幅信号発生器から出力された前記最大電力キャリア周波数帯RF信号の振幅信号を増幅して出力する電源変調器と、を少なくとも備えた送信装置であって、前記電源変調器からの出力信号により前記電力増幅器の電源端子の電源電圧を変調しつつ、前記電源電圧が変調された前記電力増幅器から出力される複数のキャリア周波数帯の前記RF信号を送信信号として送信する、ことを主要な特徴とする。
 もしくは、本発明の送信装置は、前記送信装置において、前記電力増幅器から出力された前記RF信号の中から前記最大電力キャリア周波数帯RF信号を検知する制御器と、前記振幅信号発生器から出力された前記振幅信号のうち、前記制御器により検知された前記最大電力キャリア周波数帯RF信号の振幅信号を被選択振幅信号として選択して出力するバンド選択器と、をさらに備えた送信装置であって、前記バンド選択器から出力された前記被選択振幅信号を前記電源変調器によって増幅して、前記電源変調器から前記電力増幅器の電源端子に出力し、前記電源変調器からの出力信号により前記電力増幅器の電源端子の電源電圧を変調する、ことも主要な特徴とする。
 以上のように、本発明の送信装置においては、単一の電力増幅器によって複数のキャリア周波数帯のRF信号を同時に増幅することを可能にしているので、増幅するキャリア周波数帯のRF信号の個数によらず、電力増幅器の数は一つのみで良い。さらに、本発明の送信装置においては、単一の電力増幅器しか用いないため、電源変調器も一つのみで良い。したがって、本発明の送信装置においては、前記特許文献1ないし前記特許文献5に記載のいずれの送信装置に比べても、より少ない数の電力増幅器および電源変調器によって高電力効率の送信装置を構成することができ、回路サイズおよびコストを削減することができる。
 また、本発明の送信装置においては、単一の電力増幅器によって複数のキャリア周波数帯のRF信号を同時に増幅するため、該電力増幅器の入力ないし出力に使用周波数帯を切り替えるためのスイッチを設置する必要がない。したがって、本発明の送信装置においては、このような切り替え用のスイッチの設置により回路サイズおよびコストが増大したり、スイッチの挿入損失により送信装置全体の電力効率が低下したりすることを回避することができる。
 また、本発明の送信装置においては、複数のキャリア周波数帯のRF信号を同時に増幅し同時に出力することが可能であるので、本発明の送信装置においては、CA技術への対応が可能である。
(第一の実施の形態)
 次に、本発明の送信装置に関する第一の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。図1は、本発明による第一の実施の形態における送信装置のブロック構成を示すブロック構成図である。図1に示す第一の実施の形態における送信装置は、RF信号発生器201と、電力増幅器202と、振幅信号発生器203と、バンド選択器204と、電源変調器205と、制御器208と、を少なくとも含んで構成される。RF信号発生器201と電力増幅器202とは端子207を介して接続されている。バンド選択器204と電源変調器205とは端子210を介して接続されている。電源変調器205と電力増幅器202とは端子211を介して接続されている。
 RF信号発生器201は、キャリア周波数fc1、fc2、・・・、fcNのN個(N:正整数)のRF信号221、221、…、221を発生させて端子207に向けて出力する。RF信号221、221、…、221は、端子207を経由して電力増幅器202に入力される。RF信号発生器201において発生されたRF信号221、221、…、221は、電力増幅器202において増幅されて、RF信号222、222、…、222として端子206に向けて出力される。
 なお、本第一の実施の形態においては、電力増幅器202として、複数(n個)のキャリア周波数fc1、fc2、…、fcNに対応して設計された、マルチバンド電力増幅器を用いることが望ましい。例えば、電力増幅器202には、前述の非特許文献の項に記載した非特許文献2のP.Colantonio他による“A Design Technique for Concurrent Dual-Band Harmonic Tuned Power Amplifier”において開示されているような、2つ以上の周波数で入出力の整合設計を行った電力増幅器を用いても良い。
 もしくは、電力増幅器202には、キャリア周波数fc1からfcNまでの波数範囲をカバーするような広帯域の電力増幅器を用いても良い。広帯域の電力増幅器の構成は、例えば、前述の非特許文献の項に記載した非特許文献3のS.Kousai他による“An Octave-Range,Watt-Level,Fully-Integrated CMOS Switching Power Mixer Array for Linearization and Back-Off-Efficiency Improvement”または非特許文献4のP.Saad他による“Design of a Highly Efficient 2-4GHz Octave Bandwidth GaN-HEMT Power Amplifier”等に開示されている構成を採用しても良い。
 振幅信号発生器203は、RF信号発生器201にて生成されたN個のRF信号221、221、・・・、221それぞれに関する振幅信号を生成し、生成したN個の前記振幅信号を制御器208およびバンド選択器204に対してそれぞれ出力する。制御器208およびバンド選択器204は、入力されたRF信号221、221、・・・、221の振幅信号に基づいて、RF信号221、221、・・・、221の振幅信号のうちいずれか一つの振幅信号例えば最大の電力を持つRF信号221(i=1、2、…、N)の振幅信号を選択して、振幅信号223として端子210に出力する。振幅信号223は端子210を経由して電源変調器205に入力される。振幅信号223すなわちVAM_IN(t)は電源変調器205において増幅されて、振幅信号224すなわちVAM_OUT(t)として端子211に出力される。端子211は電力増幅器202の電源端子であり、電力増幅器202の電源電圧は、振幅信号224すなわちVAM_OUT(t)によって変調される。つまり、電源変調器205は、振幅信号発生器203から出力された振幅信号223すなわちVAM_IN(t)を増幅させて、振幅信号224すなわちVAM_OUT(t)として電力増幅器202の電源端子に対して出力する機能(電源変調ステップの機能)を有し、電力増幅器202の電源電圧は、振幅信号224すなわちVAM_OUT(t)によって変調される。
 以上のように、本第一の実施の形態の送信装置においては、複数バンドのRF信号を単一の電力増幅器202によって増幅し、且つ、該電力増幅器202の電源電圧に変調を掛ける場合においては、電力増幅器202の電源電圧を変調する信号として、複数バンドのRF信号のうちいずれか一つのバンドのRF信号221(i=1、2、…、N)例えば最大の電力を持つバンドのRF信号221の振幅信号を選択して用いるという点に特徴がある。
 図2は、図1の送信装置のRF信号発生器201と振幅信号発生器203とバンド選択器204との内部構成の本発明による第一の実施の形態の一例を示すブロック構成図である。図2において、RF信号発生器201は、N個のベースバンド信号発生器231、231、…、231と、N個の局所発振(LO)信号発生器232、232、…、232と、N個のミキサ233、233、…、233と、一つの合成器234とによって構成されている。
 ベースバンド信号発生器231、231、…、231のそれぞれは、各バンドで送信するベースバンド信号をそれぞれ発生させる。局所発振(LO)信号発生器232、232、…、232のそれぞれは、各バンドのキャリア周波数fc1、fc2、…、fcNの局所発振(LO)信号をそれぞれ発生させる。ミキサ233、233、…、233のそれぞれは、ベースバンド信号発生器231、231、…、231のそれぞれから出力されたベースバンド信号と、局所発振(LO)信号発生器232、232、…、232のそれぞれから出力された局所発振(LO)信号とをミキシングして、RF信号221、221、…、221をそれぞれ生成する。ミキサ233、233、…、233のそれぞれにおいて生成されたRF信号221、221、…、221は、合成器234において合成されて、端子207へと出力される。
 ベースバンド信号発生器231、231、…、231のそれぞれにおいて生成されるベースバンド信号は、振幅信号発生器203にも出力される。振幅信号発生器203は、その内部にN個の振幅検波器241、241、…、241を備えている。振幅検波器241、241、…、241は、ベースバンド信号発生器231、231、…、231のそれぞれから出力されたベースバンド信号それぞれに関する振幅信号をそれぞれ生成する。ベースバンド信号発生器231、231、…、231のそれぞれから出力されたベースバンド信号に関する振幅信号は、ミキサ233、233、…、233のそれぞれにおいて生成されたRF信号221、221、…、221のそれぞれの振幅信号に相当するものである。振幅検波器241、241、…、241のそれぞれにおいて生成された振幅信号は、制御器208およびバンド選択器204の双方に出力される。
 制御器208は、振幅検波器241、241、…、241のそれぞれにおいて生成された振幅信号に基づいて、いずれか一つのバンド例えば電力増幅器202から出力されるRF信号222、222、…、222のバンドのうち最大の電力を持つバンドのRF信号を最大電力キャリア周波数帯RF信号として検知する機能(検知ステップの機能)を有している。バンド選択器204は、その内部にN個のバンドスイッチ251、251、…、251を備えている。制御器208は、バンド選択器204内のN個のバンドスイッチ251、251、…、251のうち、選択した一つのバンドの振幅信号が入力されるスイッチのみをオン状態にして、選択した一つのバンドの振幅信号のみが端子210に出力され、電源変調器205に入力されるようにする。つまり、バンド選択器204は、振幅信号発生器203から出力された振幅信号のうち、制御器208において選択されたいずれか一つのバンド例えば制御器208において検知された前記最大電力キャリア周波数帯RF信号の振幅信号を被選択振幅信号として選択して出力する機能(選択ステップの機能)を有している。なお、制御器208は、バンド選択器204内のN個のバンドスイッチ251、251、…、251のうち、選択したバンド以外の振幅信号が入力されるスイッチは全てオフ状態にする。かくのごとき動作により、本第一の実施の形態においては、選択したいずれか一つのバンドのRF信号の振幅信号を用いて、電力増幅器202の電源電圧の変調を行うことが可能になる。
 なお、本第一の実施の形態においては、前述において例示したように、制御器208およびバンド選択器204において、電力増幅器202から出力されるN個のRF信号222、222、…、222のN個のバンドのうち、最大の電力を持つバンドが選択されて、電源変調器205に入力され、該バンドの振幅信号が電力増幅器202の電源電圧の変調に用いられることが望ましい。RF信号222、222、…、222のそれぞれの電力は、事前に測定された電力増幅器202の各周波数における利得と、振幅検波器241、241、…、241のそれぞれにおいて生成された振幅信号の強度とから見積もることができる。ここで、バンドの選択に用いられるRF信号222、222、・・・、222のそれぞれの電力は、瞬時電力と平均電力とのいずれを用いても良い。また、該平均電力を求める際の平均時間は任意の時間を用いて構わない。
 複数バンドのRF信号を単一の電力増幅器202によって増幅する場合、電力増幅器202から出力されるRF信号の電力が最大となるバンドが、電力増幅器202の電力効率に最も大きな影響を与える。したがって、電力増幅器202から出力されるRF信号の電力が最大となるバンドに対して電力増幅器202の電源変調を行うことによって、電力増幅器202の出力電力が変化した場合においても、電力増幅器202の電力効率を高く維持することができる。言い換えると、RF出力信号すなわち電力増幅器202から出力されるRF信号の電力が最大となるバンド以外に対して電力増幅器202の電源変調を行わなくても、電力増幅器202の電力効率を高く維持することが可能になるということを意味している。
 以下、本第一の実施の形態における効果を示すために、送信装置の特性について開示する。ここで、送信装置は、バンド1(キャリア周波数800MHz)とバンド2(キャリア周波数2,000MHz)との2バンドの信号を送信するものと仮定する。また、バンド1のRF信号には変調帯域幅1MHzの正弦変調波が搬送され、バンド2のRF信号には変調帯域幅2.4MHzの正弦変調波が搬送されるものと仮定する。また、バンド2のRF出力信号に比べ、バンド1のRF出力信号の方が常に高い電力を持つものと仮定する。この場合、電源変調器205から出力される振幅信号224として、バンド1の変調帯域幅1MHzの正弦変調波が常に選択されて、図3に示すような正弦変調波が出力される。図3は、図1の送信装置の電源変調器205から出力される振幅信号224の時間波形の一例を示す特性図である。
 図4は、図1の送信装置において送信する2つのバンドのうち、出力電力が常に高いバンド1のRF出力電力(平均出力電力)を15.3dBmに固定し、バンド2のRF出力電力(平均出力電力)をスイープした場合の電力増幅器202の電力効率の変化の一例を示す特性図である。図4の特性図に示すように、出力電力が常に低い方のバンド2のRF出力電力が低下した状態においても、電力増幅器202の電力効率は高く維持されている。かくのごとく、複数バンドのRF信号を単一の電力増幅器202によって増幅する場合、RF出力信号の電力が最大となるバンドのみに対して電力増幅器202の電源変調を行うように制御することによって、電力増幅器202の出力電力が変化した場合であっても、電力増幅器202の電力効率を高く維持することが可能であることが分かる。
(第一の実施の形態の変形例)
 次に、本発明の送信装置の第一の実施の形態の変形例について図5を用いて説明する。電力増幅器202の電源変調において、RF信号222、222、…、222のうち選択したバンドのRF信号222(i=1、2、…、N)と、振幅信号224とは同期が取られている必要がある。図5は、本発明による第一の実施の形態の変形例における送信装置のブロック構成を示すブロック構成図である。
 図5に示す送信装置においては、図1で示した送信装置に対して遅延器212と遅延器213とがさらに追加されている。遅延器212は、RF信号発生器201と電力増幅器202との間に設置され、RF信号221、221、…、221のそれぞれをτRFずつ遅延させる。一方、遅延器213は、バンド選択器204と電源変調器205との間に設置され、振幅信号223をτAM遅延させる。
 図5に示す送信装置においては、遅延器212と遅延器213とを用いて、RF信号222、222、…、222のうち振幅信号224の生成用として選択したバンドのRF信号222と、振幅信号224とのそれぞれの間の遅延量を調整することにより、RF信号222、222、…、222のうち選択したバンドのRF信号222と、振幅信号224との同期を取ることが可能になる。つまり、遅延器212、遅延器213は、RF信号222、222、…、222のうち選択したバンドのRF信号222例えば最大の電力を持つ最大電力キャリア周波数帯RF信号に対応する信号として電力増幅器202に入力されるRF信号221と電源変調器205に入力される当該RF信号221に関する振幅信号との双方の信号間の遅延量を調整して、双方の信号間の同期を取る機能(遅延ステップの機能)を有している。
 図5に示す本変形例においては、遅延器212と遅延器213との両方を設置した場合を説明したが、遅延器212と遅延器213とのいずれか一方のみを設置するようにしても良い。また、ベースバンド信号発生器231、231、…、231のそれぞれからベースバンド信号を出力するタイミングをそれぞれ調整することにより、RF信号221、221、…、221間の同期を調整するようにしても良い。
(第二の実施の形態)
 次に、本発明の送信装置に関する第二の実施の形態について詳細に説明する。本発明による第二の実施の形態における送信装置の全体の構成については、第一の実施の形態として図1に示した送信装置と同様であるが、RF信号発生器の内部構成が、第一の実施の形態として図2に示したRF信号発生器201の内部構成と異なっている。
 図6は、本発明による第二の実施の形態における送信装置のRF信号発生器201Aと振幅信号発生器203とバンド選択器204との内部構成の一例を示すブロック構成図である。図6に示すRF信号発生器201Aの内部構成においては、第一の実施の形態として図2に示したRF信号発生器201の内部構成に対してN個のリミッタ235、235、…、235が新たに追加されている。N個のリミッタ235、235、…、235のそれぞれは、N個のベースバンド信号発生器231、231、…、231とN個のミキサ233、233、…、233とのそれぞれの間に配置され、N個のベースバンド信号発生器231、231、…、231のそれぞれから出力されるRF信号221、221、…、221の振幅を事前に定めた一定の値に規制することができる。
 本第二の実施の形態においては、第一の実施の形態の場合と同じく、制御器208が最大の電力を持つバンドとして選択した一つのバンドのRF信号の振幅信号を用いて、電力増幅器202の電源電圧の変調を行う。且つ、N個のリミッタ235、235、…、235のうち、制御器208が選択したバンドに関連する一つのリミッタ235(i=1、2、…、N)のみを動作させて、RF信号221、221、…、221のN個のバンドのうち制御器208が選択した当該バンドのRF信号のみを一定振幅に規制された位相変調信号の波形に変形する。つまり、動作させたリミッタ235は、選択した一つのバンドのRF信号例えば最大の電力を持つバンドのRF信号すなわち最大電力キャリア周波数帯RF信号を、当該バンドのRF信号例えば当該最大電力キャリア周波数帯RF信号の振幅が事前に定めた一定の値に規制された状態で、RF信号発生器201から電力増幅器202に出力させる機能(振幅規制ステップの機能)を有している。かくのごとき動作により、本第二の実施の形態においては、制御器208により選択されたバンドに対してEER(Envelope Elimination and Restoration)動作が実現されることになる。
 また、本第二の実施の形態においては、N個のリミッタ235、235、…、235のうち、制御器208が選択していないバンドに対するリミッタは動作させず、RF信号221、221、…、221のN個のバンドのうち制御器208が選択していないバンドのRF信号は、振幅の規制を受けずそのまま通過するものとする。
 なお、本第二の実施の形態においても、第一の実施の形態の場合と同じく、複数バンドのRF信号を単一の電力増幅器202によって増幅する場合、RF出力信号の電力が最大となるバンドのみに対して電力増幅器202の電源変調を行うことによって、電力増幅器202の出力電力が変化した場合においても、電力効率を高く維持することができる。
 また、本第二の実施の形態においても、第一の実施の形態の変形例と同じく、遅延器212をRF信号発生器201Aと電力増幅器202との間に設置しても良く、遅延器213をバンド選択器204と電源変調器205との間に設置しても良い。あるいは、遅延器212と遅延器213とのいずれか一方のみを設置するようにしても良い。遅延器212、遅延器213の双方またはいずれか一方をさらに追加して備えることにより、RF信号222、222、…、222のうち選択したバンドのRF信号222(i=1、2、…、N)と、振幅信号224との間の遅延量を調整することを可能にし、RF信号222、222、…、222のうち振幅信号224の生成用として選択したバンドのRF信号222と、振幅信号224との同期を取ることができる。
(第三の実施の形態)
 次に、本発明の送信装置に関する第三の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。図7は、本発明による第三の実施の形態における送信装置のブロック構成を示すブロック構成図である。図7に示す第三の実施の形態における送信装置は、図1に示した第一の実施の形態における送信装置からバンド選択器204と制御器208とが省かれて構成されている。
 図1に示した第一の実施の形態における送信装置においては、電力増幅器202から出力されるRF信号222、222、…、222のN個のバンドのうち、制御器208がいずれかのバンド例えば電力の変化に応じて最大の電力を持つバンドの選択ないし変更を行うことを可能としていた。これに対して、本第三の実施の形態においては、バンドの選択機能を省くことによって、第一の実施の形態の場合よりも送信装置の構成を簡素化している。
 本第三の実施の形態における送信装置は、最大の電力を持つバンドが変化することなく常に固定されており、且つ、当該バンドが既知の場合に好適に適用することができる。例えば、2.4GHz帯のバンドを用いて100mWの送信電力で送信する無線LANと、900MHz帯のバンドを用いて10mWの送信電力で送信するセンサとを扱う送信装置の場合、常に、無線LANの2.4GHz帯が最大の出力電力を送信するバンドとなるので、図7に示す本第三の実施の形態の送信装置を適用することが望ましい。この場合、電力増幅器202は、最大の出力電力となる無線LAN(2.4GHz帯)の振幅信号によって電源変調を受けることになる。
 図8は、図7の送信装置のRF信号発生器201と振幅信号発生器203Aとの内部構成の一例を示すブロック構成図であり、常に最大の電力を持つバンドがバンドKに固定されている場合を例示している。図8に示す本第三の実施の形態においては、図2に示した第一の実施の形態における振幅信号発生器203の場合とは異なり、振幅信号発生器203Aの内部には一つの振幅検波器241のみが備えられている。振幅検波器241は、RF信号発生器201内のベースバンド信号発生器231と接続されている。ベースバンド信号発生器231はバンドKのRF信号221に搬送させるベースバンド信号を生成する。ここで、電力増幅器202から出力されるバンドKのRF信号222は、RF信号222、222、…、222の中で常に最大の電力を持つものとしている。つまり、本第三の実施の形態における振幅信号発生器203Aは、電力増幅器202から出力されるRF信号222、222、…、222のうちで最大の電力を持つキャリア周波数帯のRF信号に該当する最大電力キャリア周波数帯RF信号の振幅信号を発生させて出力させる機能(振幅信号発生ステップの機能)を有している。
 振幅検波器241は、RF信号221の振幅信号223を生成して、端子210に出力する。しかる後、第一の実施の形態の場合と同様に、第三の実施の形態においても、振幅信号223は端子210を経由して電源変調器205に入力される。振幅信号223すなわちVAM_IN(t)は電源変調器205において増幅されて、振幅信号224すなわちVAM_OUT(t)として端子211に出力される。端子211は電力増幅器202の電源端子であり、電力増幅器202の電源電圧は、振幅信号224すなわちVAM_OUT(t)によって変調される。
 以上のように、本第三の実施の形態の送信装置においても、第一の実施の形態の送信装置と同様に、複数バンドのRF信号を単一の電力増幅器202によって増幅する場合、RF出力信号の電力が最大となるバンドのみに対して電力増幅器202の電源変調を行うことによって、電力増幅器202の出力電力が変化した場合においても、電力効率を高く維持することができる。
(第三の実施の形態の第一の変形例)
 また、本第三の実施の形態においても、第一の実施の形態の変形例と同じく、図9に示すように、遅延器212をRF信号発生器201と電力増幅器202との間に設置しても良い。また、遅延器213を振幅信号発生器203Aと電源変調器205との間に設置しても良い。ここで、図9は、本発明による第三の実施の形態の第一の変形例における送信装置のブロック構成を示すブロック構成図である。あるいは、遅延器212と遅延器213とのいずれか一方のみを設置するようにしても良い。遅延器212、遅延器213の双方またはいずれか一方をさらに追加して備えることにより、電源変調用の振幅信号224が生成されるバンドのRF信号222と、振幅信号224との間の遅延量を調整することを可能にし、RF信号222と、振幅信号224との同期を取ることができる。
(第三の実施の形態の第二の変形例)
 また、本第三の実施の形態においても、第二の実施の形態と同じく、図10に示すように、リミッタ235をベースバンド信号発生器231とミキサ233との間に設置しても良い。ここで、図10は、本発明による第三の実施の形態の第二の変形例における送信装置送信装置のRF信号発生器と振幅信号発生器との内部構成の一例を示すブロック構成図である。図10に示すような構成とすることにより、RF信号222、222、…、222のN個のバンドのうち、バンドKに対してEER(Envelope Elimination and Restoration)動作を実現することができる。而して、第一の実施の形態の場合と同じく、複数バンドのRF信号を単一の電力増幅器202によって増幅する場合、RF出力信号の電力が最大となるバンドのみに対して電力増幅器202の電源変調を行うことによって、電力増幅器202の出力電力が変化した場合においても、電力効率を高く維持することができる。
(第四の実施の形態)
 次に、本発明の送信装置に関する第四の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。本発明による第四の実施の形態における送信装置の全体の構成については、第一の実施の形態として図1に示した送信装置と同様であるが、バンド選択器の内部構成が、第一の実施の形態として図2に示したバンド選択器204の内部構成と異なっている。
 図11は、本発明による第四の実施の形態における送信装置のRF信号発生器201と振幅信号発生器203とバンド選択器204Aとの内部構成の一例を示すブロック構成図である。図11に示すバンド選択器204Aの内部構成においては、第一の実施の形態として図2に示したバンド選択器204の内部構成に対してスイッチ252と直流電源253とが新たに追加されている。
 例えば、電力増幅器202から出力されるRF信号222、222、…、222のうち、出力電力が最大となるバンドをバンドKとする。かかる場合、本第四の実施の形態においても、第一の実施の形態の場合と同じく、出力電力が最大となるバンドKのRF信号222の振幅信号を用いて電力増幅器202の電源変調を行うことという点に関しては同じである。ただし、本第四の実施の形態においては、当該バンドKのRF信号222の電力が事前に定めた閾値以下になった場合には、バンド選択器204A内のバンドスイッチ251、251、…、251は全てオフ状態になり、且つ、スイッチ252がオン状態となり、直流電源253から事前に定めた一定の電圧が端子210に供給されるという機能が、第一の実施の形態から新たに追加されている。
 電力増幅器202の電源電圧が極端に低くなると、電力増幅器202から出力されるRF信号222、222、…、222の信号波形が歪んでしまい、信号の誤差が問題となる。そこで、出力電力が最大となるバンドKのRF信号222の電力が前記閾値以下に低下した場合には、直流電源253から事前に定めた一定の電圧を端子210に供給することによって、電力増幅器202の電源電圧が極端に低くなることを防いでいる。
 なお、本第四の実施の形態においても、第一の実施の形態の変形例と同じく、遅延器212をRF信号発生器201と電力増幅器202との間に設置しても良いし、遅延器213をバンド選択器204Aと電源変調器205との間に設置しても良い。あるいは、遅延器212と遅延器213とのいずれか一方のみを設置するようにしても良い。遅延器212、遅延器213の双方またはいずれか一方をさらに追加して備えることにより、RF信号222、222、…、222のうち選択したバンドのRF信号と、振幅信号224との間の遅延量を調整することを可能にし、RF信号222、222、…、222のうち振幅信号224の生成用として選択したバンドのRF信号と、振幅信号224との同期を取ることができる。
 また、本第四の実施の形態においても、第二の実施の形態と同じく、リミッタ235(i=1、2、・・・、N)をRF信号発生器201内のベースバンド信号発生器231とミキサ233との間に設置しても良い。かくのごとき構成とすることにより、RF信号222、222、…、222のN個のバンドのうち、出力電力が最大になるバンドiに対してEER(Envelope Elimination and Restoration)動作を実現することができる。而して、第一の実施の形態の場合と同じく、複数バンドのRF信号を単一の電力増幅器202によって増幅する場合、RF出力信号の電力が最大となるバンドiのみに対して電力増幅器202の電源変調を行うことによって、電力増幅器202の出力電力が変化した場合においても、電力効率を高く維持することができる。
(第五の実施の形態)
 次に、本発明の送信装置に関する第五の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。本発明による第五の実施の形態における送信装置の全体の構成については、第一の実施の形態として図1に示した送信装置と同様であるが、振幅信号発生器とバンド選択器との内部構成が、第一の実施の形態として図2に示した振幅信号発生器203とバンド選択器204との内部構成と異なっている。
 図12は、本発明による第五の実施の形態における送信装置のRF信号発生器201と振幅信号発生器203Bとバンド選択器204Bとの内部構成の一例を示すブロック構成図であり、電力増幅器202から出力されるRF信号222、222、…、222のうち最大の出力電力となるバンドがバンドKである場合を例示している。本第五の実施の形態として図12に示す振幅信号発生器203Bの内部構成においては、バンドKに対応する振幅検波器241のみを備え、バンドK以外のバンドi(i≠K)に対応する振幅検波器241は削除され、また、バンド選択器204Bの内部構成においては、バンドKに対応するバンドスイッチ251のみを備えてバンドK以外のバンドi(i≠K)に対応するバンドスイッチ251(i≠K)は削除されるとともに、スイッチ252と直流電源253とが新たに追加されている。
 ここで、図12に示す本第五の実施の形態においては、第三の実施の形態の場合と同じく、電力増幅器202から出力されるRF信号222、222、…、222のうち最大の電力を持つバンドは、バンドKから変化することなく常に固定されており、当該バンドKのRF信号222の振幅信号を用いて電源変調を掛ける点に特徴がある。したがって、本第五の実施の形態においては、第三の実施の形態と同じく、電力増幅器202から出力されるRF信号222、222、…、222のうち最大の電力を持つバンドが固定されており、且つ、当該バンドが既知の場合に好適に適用することができる。
 また、本第五の実施の形態においては、第四の実施の形態の場合と同じく、出力電力が最大となるバンドKのRF信号222の電力が事前に定めた閾値以下になった場合には、バンド選択器204A内のバンドスイッチ251はオフ状態になり、且つ、スイッチ252がオン状態となり、直流電源253から事前に定めた一定の電圧が端子210に供給されるという機能が備えられている。すなわち、本第五の実施の形態においても、第四の実施の形態の場合と同じく、出力電力が最大となるバンドKのRF信号222の電力が前記閾値以下に低下した場合には、直流電源253から事前に定めた一定の電圧を端子210に供給することによって、電力増幅器202の電源電圧が極端に低くなることを防いでいる。
 また、本第五の実施の形態においても、第一の実施の形態の変形例と同じく、遅延器212をRF信号発生器201と電力増幅器202との間に設置しても良いし、遅延器213をバンド選択器204Bと電源変調器205との間に設置しても良い。あるいは、遅延器212と遅延器213とのいずれか一方のみを設置するようにしても良い。遅延器212、遅延器213の双方またはいずれか一方をさらに追加して備えることにより、RF信号222、222、…、222のうち選択したバンドKのRF信号222と、振幅信号224との間の遅延量を調整することを可能にし、RF信号222、222、…、222のうち振幅信号224の生成用として選択したバンドKのRF信号222と、振幅信号224との同期を取ることができる。
 さらに、本第五の実施の形態においても、第二ないし第三の実施の形態と同じく、バンドKに対応するリミッタ235をRF信号発生器201内のベースバンド信号発生器231とミキサ233との間に設置しても良い。かくのごとき構成とすることにより、RF信号222、222、…、222のN個のバンドのうち、出力電力が最大になるバンドKに対してEER(Envelope Elimination and Restoration)動作を実現することができる。而して、第一の実施の形態の場合と同じく、複数バンドのRF信号を単一の電力増幅器202によって増幅する場合、RF出力信号の電力が最大となるバンドKのみに対して電力増幅器202の電源変調を行うことによって、電力増幅器202の出力電力が変化した場合においても、電力効率を高く維持することができる。
(第六の実施の形態)
 次に、本発明の送信装置に関する第六の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。図13は、本発明による第六の実施の形態における送信装置のブロック構成を示すブロック構成図である。図13に示す第六の実施の形態における送信装置は、図1に示した第一の実施の形態における送信装置のように単一の電源変調器205のみが設置されている場合とは異なり、電源変調器205、205、…、205と複数個備えられている場合を示している。
 第一の実施の形態における送信装置においては、例えば、電源変調に用いる振幅信号223を切り替えた場合、振幅信号223の変調帯域幅の変化により、電源変調器205の電力効率の低下が生じるおそれがある。そこで、本第六の実施の形態における送信装置においては、各バンドのRF信号222、222、…、222の振幅信号に対して最適に設計された電源変調器205、205、…、205をそれぞれ設置するとともに、RF信号222、222、…、222のそれぞれの振幅信号を電源変調器205、205、…、205のそれぞれに対して出力するバンド選択器204Cを設置することによって、振幅信号223を切り替えた場合であっても、電源変調器205の電力効率が低下することを確実に回避することを可能にしている。
 図14は、本発明による第六の実施の形態における送信装置のRF信号発生器201と振幅信号発生器203とバンド選択器204Cとの内部構成の一例を示すブロック構成図である。図14で示す本第六の実施の形態におけるバンド選択器204Cの内部構成は、第一の実施の形態として図2に示したバンド選択器204とは異なり、バンドスイッチ251、251、…、251のそれぞれに異なる出力端子210、210、…、210が設置され、RF信号222、222、…、222のそれぞれの振幅信号を、出力端子210、210、…、210にそれぞれ出力することができる。図13に示すように、N個の出力端子210、210、…、210は、それぞれ、N個の電源変調器205、205、…、205に接続される。
(第六の実施の形態の変形例)
 また、本第六の実施の形態においても、第一の実施の形態の変形例と同じく、図15に示すように、遅延器212をRF信号発生器201と電力増幅器202との間に設置しても良い。また、N個の遅延器213、213、…、213をバンド選択器204Cのバンドスイッチ251、251、…、251とN個の電源変調器205、205、…、205とのそれぞれの間に設置しても良い。ここで、図15は、本発明による第六の実施の形態の変形例における送信装置のブロック構成を示すブロック構成図である。あるいは、場合によっては、遅延器212とN個の遅延器213、213、…、213とのいずれか一方のみを設置するようにしても良い。遅延器212と、N個の遅延器213、213、…、213との双方またはいずれか一方をさらに追加して備えることにより、RF信号222、222、…、222のうち振幅信号224の生成用として選択したバンドi(i=1、2、…、N)のRF信号222と、振幅信号224との間の遅延量を調整することを可能にし、RF信号222、222、…、222のうち選択したバンドiのRF信号222と、振幅信号224との同期を取ることができる。
 また、本第六の実施の形態においても、第二の実施の形態と同じく、RF信号222、222、…、222のN個のバンドそれぞれに対応するリミッタ235、235、…、235のそれぞれをRF信号発生器201内のベースバンド信号発生器231、231、…、231とミキサ233、233、・・・、233とのそれぞれの間に設置しても良い。かくのごとき構成とすることにより、RF信号222、222、…、222のN個のバンドのうち、出力電力が最大になるバンドi(i=1、2、…、N)に対してEER(Envelope Elimination and Restoration)動作を実現することができる。而して、第一の実施の形態の場合と同じく、複数バンドのRF信号を単一の電力増幅器202によって増幅する場合、RF出力信号の電力が最大となるバンドiのみに対して電力増幅器202の電源変調を行うことによって、電力増幅器202の出力電力が変化した場合においても、電力効率を高く維持することができる。
(本発明による各実施の形態における効果の説明)
 以上に詳細に説明したように、本発明による各実施の形態における送信装置は、前記特許文献1ないし前記特許文献5において開示されている送信装置に比べて、以下のような効果が得られる。
 前記特許文献1ないし前記特許文献5に記載の送信装置の場合、一つの電力増幅器では一つのキャリア周波数帯のRF信号のみを増幅するような構成であるため、複数個(n個)のキャリア周波数帯のRF信号を増幅する場合には、複数個(n個)の電力増幅器が必要となる。また、一つの電力増幅器ごとに個別に電源変調(ポーラ変調)を適用するために、複数個(n個)の電源変調器が必要になる。
 これに対して、本発明による各実施の形態における送信装置の場合には、単一の電力増幅器202によって複数個(n個)のキャリア周波数帯のRF信号を同時に増幅することが可能であるので、増幅するキャリア周波数帯のRF信号の個数(n個)の如何によらず、電力増幅器202の個数は一つのみで良い。これは、本発明による全ての実施の形態において共通の利点である。さらに、本発明による実施の形態における送信装置の場合には、単一の電力増幅器202しか用いないので、電源変調(ポーラ変調)を行うための電源変調器205も、第六の実施の形態の場合を除き、1個のみで良い。
 したがって、前記特許文献1ないし前記特許文献5に記載の送信装置に比べ、本発明による各実施の形態における送信装置においては、より少ない個数の電力増幅器202および電源変調器205によって高電力効率の送信装置を構成することができるため、回路サイズとコストとを削減することができる。これは、本発明による第六の実施形態以外の全ての実施の形態において実現される利点である。
 また、前記特許文献1ないし前記特許文献5に記載の送信装置の場合、電力増幅器の入力ないし出力に使用バンドを切り替えるためのバンド切り替え用のスイッチを設置する必要がある。このようなバンド切り替え用のスイッチの使用は、部品点数の増加による回路サイズおよびコストの増大という問題に加え、バンド切り替え用のスイッチの挿入損失により送信装置全体の電力効率が低下するという問題の原因にもなっていた。
 これに対して、本発明による実施の形態における送信装置の場合は、電力増幅器の入力ないし出力に使用バンドを切り替えるためのバンド切り替え用のスイッチを設置する必要がないので、余分のスイッチの使用による回路サイズおよびコストの増大の問題や、余分のスイッチの挿入損失による送信装置全体の電力効率の低下の問題を回避することができる。
 さらに、前記特許文献1ないし前記特許文献5に記載の送信装置の場合、バンド切り替えスイッチによって使用する電力増幅器を切り替える方式であり、送信装置が対応している全てのバンドのRF信号を同時には出力することができないという制約がある。かくのごとき制約のため、前記特許文献1ないし前記特許文献5に記載の送信装置は、複数個のバンドを同時に用いて通信するCA技術には適さないという問題があった。
 これに対して、本発明による実施の形態における送信装置の場合は、任意の個数のバンドのRF信号を同時に出力することが可能であり、CA技術への対応が可能であるという効果が得られる。
 以上のように、本発明による各実施の形態における送信装置は、部品点数を削減しながら、CA技術に対応し、且つ、電力増幅器の電源変調による電力効率の改善を図ることができるという効果が得られる。
 以上、本発明の好適な実施形態の構成を説明した。しかし、かかる実施形態は、本発明の単なる例示に過ぎず、何ら本発明を限定するものではないことに留意されたい。例えば、前述の各特許文献等に開示されている内容を、本発明による送信装置に引用をもって繰り込むことも可能である。また、本発明の要旨を逸脱することなく、特定用途に応じて種々の変形変更が可能であることも、当業者には容易に理解できよう。つまり、本発明の全開示(特許請求の範囲を含む)の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施の形態の変更・調整が可能である。また、本発明の特許請求の範囲の枠内において種々の開示要素の多様な組み合わせあるいは選択も可能である。以上のように、本発明は、特許請求の範囲を含む全開示、技術的思想にしたがって、当業者であればなし得ることが可能な各種変形、修正を含むことが当然であることは言うまでもない。
 以上、実施の形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記によって限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
 この出願は、2013年12月16日に出願された日本出願特願2013-259211を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
11       周波数発生器
13       プリアンプ
14       パス選択スイッチ
15       コントローラ
20       GSM信号経路
21       GSM用電力増幅器
22       ローパスフィルタ
30       UMTS信号経路
31       UMTS用電力増幅器
33       デュプレクサ
34       受信部
41       アンテナ切り替えスイッチ
42       共用アンテナ
61       変調信号発生器
62       制御部
63       PM制御部
64       AM制御部
101      入力端子
102      出力端子
103      振幅成分信号
104      電源変調器
105      振幅成分信号
106      RF-PA(Radio Frequency Power Amplifier)
107      出力端子
108      RF変調信号
109      電源端子
110      RF変調信号
111      ポーラ変調器
112      出力端子
113      RF位相変調信号
201、201A RF信号発生器
202      電力増幅器
203、203A、203B 振幅信号発生器
204、204A、204B、204C バンド選択器
205      電源変調器
206、207、210、211 端子
208      制御器
212、213  遅延器
221、222  RF信号
223、224  振幅信号
231      ベースバンド信号発生器
232      局所発振(LO)信号発生器
233      ミキサ
234      合成器
235      リミッタ
241      振幅検波器
251      バンドスイッチ
252      スイッチ
253      直流電源

Claims (10)

  1.  複数のキャリア周波数帯のRF(Radio Frequency)信号を発生させて出力するRF信号発生手段と、
     前記RF信号発生手段から出力された前記RF信号を増幅して出力する電力増幅手段と、
     前記電力増幅手段から出力された前記RF信号のうちで最大の電力を持つキャリア周波数帯のRF信号に該当する最大電力キャリア周波数帯RF信号の振幅信号を発生させて出力する振幅信号発生手段と、
     前記振幅信号発生手段から出力された前記最大電力キャリア周波数帯RF信号の振幅信号を増幅して出力する電源変調手段と
     を少なくとも備え、
     前記電源変調手段からの出力信号により前記電力増幅手段の電源端子の電源電圧を変調しつつ、前記電源電圧が変調された前記電力増幅手段から出力される複数のキャリア周波数帯の前記RF信号を送信信号として送信する
     ことを特徴とする送信装置。
  2.  前記電力増幅手段から出力された前記RF信号の中から前記最大電力キャリア周波数帯RF信号を検知する制御手段と、
     前記振幅信号発生手段から出力された前記振幅信号のうち、前記制御手段により検知された前記最大電力キャリア周波数帯RF信号の振幅信号を被選択振幅信号として選択して出力するバンド選択手段と
     をさらに備え、
     前記バンド選択手段から出力された前記被選択振幅信号を前記電源変調手段によって増幅して、前記電源変調手段から前記電力増幅手段の電源端子に出力し、
     前記電源変調手段からの出力信号により前記電力増幅手段の電源端子の電源電圧を変調する
     ことを特徴とする請求項1に記載の送信装置。
  3.  前記電源変調手段として複数の電源変調手段を備え、
     複数の前記電源変調手段のうち、前記被選択振幅信号の選択結果に応じて使用する電源変調手段を切り替える
     ことを特徴とする請求項2に記載の送信装置。
  4.  前記電力増幅手段の前段、前記電源変調手段の前段の双方またはいずれか一方に遅延手段をさらに備え、
     前記遅延手段により、前記電力増幅手段に入力される前記最大電力キャリア周波数帯RF信号と前記電源変調手段に入力される該最大電力キャリア周波数帯RF信号に関する前記振幅信号との双方の信号間の遅延量を調整して、双方の信号間の同期を取る
     ことを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の送信装置。
  5.  前記RF信号発生手段から出力するRF信号の振幅を事前に定めた一定の値に規制するリミッタをさらに備え、
     前記リミッタは、前記最大電力キャリア周波数帯RF信号に対して動作し、前記最大電力キャリア周波数帯RF信号は、当該最大電力キャリア周波数帯RF信号の振幅が前記一定の値に規制された状態で、前記RF信号発生手段から前記電力増幅手段に出力される
     ことを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の送信装置。
  6.  直流電源と、前記直流電源のオン・オフ状態を制御するスイッチと、を前記電源変調手段の前段にさらに備え、
     前記電力増幅手段から出力された前記最大電力キャリア周波数帯のRF信号の電力が事前に定めた閾値以下になる場合は、前記スイッチにより前記直流電源をオン状態に設定することにより、前記直流電源から出力される直流電圧が前記電源変調手段に対して入力されるように制御し、
     一方、前記電力増幅手段から出力される前記最大電力キャリア周波数帯のRF信号の電力が前記閾値よりも大きくなる場合は、前記スイッチにより前記直流電源をオフ状態に設定することにより、前記最大電力キャリア周波数帯の振幅信号が前記電源変調手段に対して入力されるように制御する
     ことを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の送信装置。
  7.  RF信号発生手段により発生させた複数のキャリア周波数帯のRF(Radio Frequency)信号を電力増幅手段により増幅して出力するRF信号増幅ステップと、
     前記電力増幅手段から出力された前記RF信号のうちで最大の電力を持つキャリア周波数帯のRF信号に該当する最大電力キャリア周波数帯RF信号の振幅信号を発生させて出力する振幅信号発生ステップと、
     しかる後、前記振幅信号発生ステップにおいて出力された前記振幅信号を増幅させて、前記電力増幅手段の電源端子に対して出力する電源変調ステップと
     を少なくとも有し、
     前記振幅信号発生ステップにおいて出力された前記振幅信号により前記電力増幅手段の電源端子の電源電圧を変調しつつ、前記電源電圧が変調された前記電力増幅手段から出力される複数のキャリア周波数帯の前記RF信号を送信信号として送信する
     ことを特徴とする送信方法。
  8.  前記電力増幅手段から出力された前記RF信号の中から前記最大電力キャリア周波数帯RF信号を検知する検知ステップと、
     前記振幅信号発生ステップにおいて出力された前記振幅信号のうち、前記検知ステップにおいて検知された前記最大電力キャリア周波数帯RF信号の振幅信号を被選択振幅信号として選択して出力する選択ステップと
     をさらに有し、
     前記選択ステップにおいて選択された前記被選択振幅信号を、前記電源変調ステップにおいて、増幅させて、前記電力増幅手段の電源端子に対して出力し、
     前記電源変調ステップにおいて出力された前記被選択振幅信号により前記電力増幅手段の電源端子の電源電圧を変調する
     ことを特徴とする請求項7に記載の送信方法。
  9.  前記電力増幅手段に入力される前記最大電力キャリア周波数帯RF信号と前記電源変調ステップにおいて増幅される該前記最大電力キャリア周波数帯RF信号に関する前記振幅信号との双方の信号間の遅延量を調整して、双方の信号間の同期を取る遅延ステップをさらに有する
     ことを特徴とする、請求項7または8に記載の送信方法。
  10.  前記最大電力キャリア周波数帯RF信号を、当該最大電力キャリア周波数帯RF信号の振幅が事前に定めた一定の値に規制された状態で、前記RF信号発生手段から前記電力増幅手段に出力させる振幅規制ステップをさらに有する
     ことを特徴とする請求項7ないし9のいずれかに記載の送信方法。
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