專利名稱：發(fā)送裝置、發(fā)送功率控制方法、以及無線電通信裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對(duì)發(fā)送信號(hào)進(jìn)行功率放大的發(fā)送設(shè)備和發(fā)送功率控制方法、以及利用該發(fā)送設(shè)備的無線電通信設(shè)備。
背景技術(shù)：
在用來放大包含包絡(luò)變化分量的調(diào)制信號(hào)的常規(guī)高頻功率放大器中，A類或AB類線性放大器已被用于線性放大包絡(luò)變化分量。此類線性放大器具有優(yōu)良的線性，但是在功率效率方面低于C類或E類非線性放大器，這是因?yàn)榫€性放大器總是消耗伴隨直流偏流分量的功率。為此，當(dāng)此類高頻功率放大器用于電池供電的便攜式無線電設(shè)備時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)以下情況由于高頻功率放大器消耗大量功率，會(huì)縮短使用的小時(shí)數(shù)。另外，當(dāng)此類高頻功率放大器用于具有多個(gè)高功率發(fā)送設(shè)備的無線電系統(tǒng)的基站裝備時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)以下情況該基站裝備導(dǎo)致尺寸與熱量的增加。
因此，圖5顯示了作為高效率發(fā)送設(shè)備提出的利用極化調(diào)制的發(fā)送設(shè)備。如圖5所示，該發(fā)送設(shè)備具有振幅/相位分離部件21、調(diào)幅信號(hào)放大器22、頻率合成器23、以及非線性放大器的高頻功率放大器24。
基帶調(diào)制信號(hào)200輸入到振幅/相位分離部件21，基帶調(diào)幅信號(hào)201從振幅/相位分離部件21輸入到調(diào)幅信號(hào)放大器22，基帶調(diào)相信號(hào)202從振幅/相位分離部件21輸入到頻率合成器23，高頻調(diào)相信號(hào)203從頻率合成器23輸入到高頻功率放大器24，并且發(fā)送輸出信號(hào)204從高頻功率放大器24輸出。
接著，將描述該發(fā)送設(shè)備的操作。首先，假定基帶調(diào)制信號(hào)200為Si(t)，其由等式(1)表示。
Si(t)＝a(t)×exp[j(t)](1)其中，a(t)為振幅數(shù)據(jù)，exp[j(t)]為相位數(shù)據(jù)。振幅數(shù)據(jù)a(t)與相位數(shù)據(jù)exp[j(t)]由振幅/相位分離部件21提取。此處，振幅數(shù)據(jù)a(t)對(duì)應(yīng)于基帶調(diào)幅信號(hào)201，而相位數(shù)據(jù)exp[j(t)]對(duì)應(yīng)于基帶調(diào)相信號(hào)202。振幅數(shù)據(jù)a(t)由調(diào)幅信號(hào)放大器22放大，并且被施加到高頻功率放大器24。由此，高頻功率放大器24的電源電壓根據(jù)振幅數(shù)據(jù)a(t)而設(shè)置。
頻率合成器23產(chǎn)生通過用相位數(shù)據(jù)exp[j(t)]調(diào)制載波角頻率ωc而獲得的高頻調(diào)相信號(hào)203，并且該高頻調(diào)相信號(hào)203被輸入到高頻功率放大器24。此處，假定高頻調(diào)相信號(hào)203為信號(hào)Sc，其由等式(2)表示。
Sc＝expj[ωc×t+(t)](2)通過將非線性放大器用于高頻功率放大器24，通過放大信號(hào)而產(chǎn)生的發(fā)送輸出信號(hào)204從高頻功率放大器24輸出，該信號(hào)通過以下獲得將頻率合成器23的輸出信號(hào)乘以高頻功率放大器24的電源電壓a(t)并乘以高頻功率放大器24的增益G。此處，假定發(fā)送輸出信號(hào)204為RF信號(hào)Srf，其由等式(3)表示。
Srf＝Ga×(t)Sc＝Ga(t)×expj[ωc×t+(t)] (3)因?yàn)檩斎氲礁哳l功率放大器24的信號(hào)是在振幅方向上不具有變化分量的調(diào)相信號(hào)，所以其成為恒定包絡(luò)信號(hào)。因此，高效率的非線性放大器可以用作高頻功率放大器24，從而可以提供高效率的發(fā)送設(shè)備。利用此類極化調(diào)制的技術(shù)在(例如)專利文件1或?qū)＠募?中進(jìn)行了描述。
日本專利號(hào)3207153的說明書。
日本未審專利公開號(hào)2001-156554。
然而，在上述常規(guī)發(fā)送設(shè)備中，在控制高頻功率放大器24的輸出功率的情況下，輸出信號(hào)不會(huì)相對(duì)于輸入信號(hào)而線性改變，這是因?yàn)楦哳l功率放大器24是非線性放大器。因此，還需要通過以與振幅調(diào)制相同的方式改變電源電壓來進(jìn)行輸出功率控制。在這種情況下，就會(huì)出現(xiàn)以下情況晶體管的運(yùn)行極限(operation limits)將輸出功率的控制范圍限制為泄漏功率或電源電壓。
已參照上述常規(guī)情況而作出了本發(fā)明。本發(fā)明的目的在于提供可以提供良好功率效率以及發(fā)送輸出功率的寬控制范圍的發(fā)送設(shè)備與發(fā)送功率控制方法、以及使用該發(fā)送設(shè)備的無線電通信設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的發(fā)送設(shè)備是一種對(duì)發(fā)送信號(hào)進(jìn)行功率放大并且將其輸出的發(fā)送設(shè)備，該設(shè)備包含具有高頻功率放大器的發(fā)送功率放大部件，其中該發(fā)送功率放大部件具有將高頻功率放大器操作為非線性放大器的第一模式、以及將高頻功率放大器操作為線性放大器的第二模式，并且在第一模式下，該發(fā)送功率放大部件對(duì)發(fā)送信號(hào)進(jìn)行振幅調(diào)制，并且通過高頻功率放大器的電源電壓控制發(fā)送信號(hào)的平均輸出功率電平，而在第二模式下，該發(fā)送功率放大部件在高頻功率放大器之前控制發(fā)送信號(hào)的平均輸出功率電平，并且對(duì)平均輸出電平得到控制的發(fā)送信號(hào)進(jìn)行振幅調(diào)制。
利用這種構(gòu)造，在第一模式下，例如，在輸出高功率時(shí)，通過將高頻功率放大器操作為非線性放大器，就可以大大增加功率效率，并且在第二模式下，例如，在輸出低功率時(shí)，通過將高頻功率放大器操作為線性放大器，就可以在寬范圍上控制發(fā)送輸出功率，并且可以非常高效地利用一個(gè)放大器，并且大大增加功率效率。
另外，在本發(fā)明的發(fā)送設(shè)備中，發(fā)送功率放大部件具有安排在高頻功率放大器之前的乘法器、以及安排在該乘法器之前的可變?cè)鲆娣糯笃?，并且在第二模式下，該發(fā)送功率放大部件通過該乘法器對(duì)發(fā)送信號(hào)進(jìn)行振幅調(diào)制，并且通過該可變?cè)鲆娣糯笃骺刂瓢l(fā)送信號(hào)的平均輸出功率電平。
利用這種構(gòu)造，在第二模式下，高頻功率放大器操作為線性放大器，并且因此其電源電壓恒定，并且高頻功率放大器不能對(duì)發(fā)送信號(hào)進(jìn)行振幅調(diào)制，并且不能控制發(fā)送信號(hào)的平均輸出電平。因此，安排在高頻功率放大器之前的乘法器對(duì)發(fā)送信號(hào)進(jìn)行振幅調(diào)制，并且安排在該乘法器之前的可變?cè)鲆娣糯笃骺刂瓢l(fā)送信號(hào)的平均輸出電平，以使高頻功率放大器操作為線性放大器。由此，就可以在寬范圍上控制發(fā)送輸出功率。
另外，在第一模式下，本發(fā)明的發(fā)送設(shè)備根據(jù)發(fā)送信號(hào)的平均輸出功率而改變高頻功率放大器的輸入電平。
利用該構(gòu)造，高頻功率放大器的輸入電平根據(jù)發(fā)送信號(hào)的平均輸出功率而變化，從而當(dāng)高頻功率放大器操作為非線性放大器時(shí)，可以減少泄漏功率，并且可以擴(kuò)展電源電壓對(duì)發(fā)送功率的控制范圍。
另外，在第一模式下，本發(fā)明的發(fā)送設(shè)備根據(jù)發(fā)送信號(hào)的瞬時(shí)輸出功率而改變高頻功率放大器的輸入電平。
利用該構(gòu)造，高頻功率放大器的輸入電平根據(jù)發(fā)送信號(hào)的瞬時(shí)輸出功率而變化，從而可以跟隨電平的瞬時(shí)變化，減少泄漏功率，并且由此提高電平瞬時(shí)變化的重復(fù)率(recurrence)。
另外，根據(jù)本發(fā)明的控制發(fā)送功率的方法是一種當(dāng)發(fā)送信號(hào)由高頻功率放大器功率放大并且輸出時(shí)控制發(fā)送功率的方法，該方法包含以下步驟在第一模式下，將高頻功率放大器操作為非線性放大器，以對(duì)發(fā)送信號(hào)進(jìn)行振幅調(diào)制，并且通過高頻功率放大器的電源電壓控制發(fā)送信號(hào)的平均輸出電平；以及在第二模式下，將高頻功率放大器操作為線性放大器，以在高頻功率放大器之前控制發(fā)送信號(hào)的平均輸出電平，并且對(duì)平均輸出電平得到控制的發(fā)送信號(hào)進(jìn)行振幅調(diào)制。
利用該構(gòu)造，可以在將高頻功率放大器操作為非線性放大器的第一模式下，大大提高功率效率，并且在第一模式下以及在將高頻功率放大器操作為線性放大器的第二模式下，在寬范圍上控制發(fā)送輸出功率。
另外，本發(fā)明的無線電通信設(shè)備是一種用于通過無線電發(fā)送來自天線的發(fā)送信號(hào)的無線電通信設(shè)備，該無線電通信設(shè)備具有以下構(gòu)造發(fā)送信號(hào)由所述發(fā)送設(shè)備進(jìn)行功率放大，并且被輸出到天線。
利用該構(gòu)造，在第一模式下，發(fā)送設(shè)備的功率效率高，并且因此可以延長(zhǎng)安裝在該設(shè)備中的電池電源的使用周期，并且可以減少發(fā)送設(shè)備中的高頻功率放大器的尺寸，從而可以進(jìn)一步減少無線電通信設(shè)備的尺寸。
根據(jù)依照本發(fā)明的發(fā)送設(shè)備、控制發(fā)送功率的方法、以及無線電通信設(shè)備，就可以使得功率效率良好，并且擴(kuò)展發(fā)送輸出功率的控制范圍。


圖1為顯示本發(fā)明第一實(shí)施例中的發(fā)送設(shè)備的一般構(gòu)造的方框圖。
圖2為顯示當(dāng)圖1所示高頻功率放大器用作非線性放大器時(shí)的電路構(gòu)造的方框圖。
圖3為用來解釋當(dāng)圖1所示高頻功率放大器被用作非線性放大器時(shí)的操作的圖示。
圖4為顯示本發(fā)明第二實(shí)施例中的無線電通信設(shè)備的發(fā)送系統(tǒng)的一般構(gòu)造的方框圖。
圖5為顯示常規(guī)發(fā)送設(shè)備的構(gòu)造例子的方框圖。
此處，圖中的附圖標(biāo)記1表示振幅/相位分離部件、2與8表示乘法器、3與10表示開關(guān)、4表示調(diào)幅信號(hào)放大器22、5表示高頻功率放大器、6表示頻率合成器23、7表示可變?cè)鲆娣糯笃鳌?表示下限限制電路、11表示加法器、12表示發(fā)送/接收選擇器開關(guān)、而13表示天線。
具體實(shí)施例方式
(第一實(shí)施例)圖1為顯示用來描述本發(fā)明實(shí)施例的發(fā)送設(shè)備的一般構(gòu)造的方框圖。如圖1所示，該實(shí)施例的發(fā)送設(shè)備包含振幅/相位分離部件1，其將基帶調(diào)制信號(hào)100分離為基帶調(diào)幅信號(hào)101與基帶調(diào)相信號(hào)102；乘法器2，其將基帶調(diào)幅信號(hào)101乘以增益控制信號(hào)105；開關(guān)3，其根據(jù)模式切換信號(hào)106而切換；調(diào)幅信號(hào)放大器4，其為高頻功率放大器5提供電源電壓；高頻功率放大器5，其放大來自乘法器8的輸入信號(hào)的功率，并且輸出發(fā)送輸出信號(hào)104；頻率合成器6，其利用基帶調(diào)相信號(hào)102對(duì)載波信號(hào)進(jìn)行相位調(diào)制，以產(chǎn)生高頻調(diào)相信號(hào)103；可變?cè)鲆娣糯笃?，其調(diào)整高頻調(diào)相信號(hào)103的信號(hào)電平；乘法器8，其將可變?cè)鲆娣糯笃?的輸出乘以基帶調(diào)幅信號(hào)101；下限限制電路9，其限制基帶調(diào)幅信號(hào)101的振幅變化的下限；開關(guān)10，其由模式切換信號(hào)106而切換；以及加法器11，其將增益偏置信號(hào)108與基帶調(diào)幅信號(hào)101相加。
現(xiàn)在描述以上述方式構(gòu)造的發(fā)送設(shè)備的操作。在圖1中，例如根據(jù)來自無線電基站的為發(fā)送設(shè)備指定的發(fā)送功率的電平、或者基于發(fā)送設(shè)備的接收信號(hào)的狀態(tài)的發(fā)送功率電平，而確定高頻功率放大器5的操作模式。當(dāng)發(fā)送輸出信號(hào)104的電平為高時(shí)，從功率效率的角度，希望以下工作模式其中高頻功率放大器5成為非線性放大器。在另一方面，當(dāng)發(fā)送輸出信號(hào)104的電平為低、并且因此其中高頻功率放大器5可以工作為非線性放大器的工作模式越界(out of range)時(shí)，必須使高頻功率放大器5工作為線性放大器。根據(jù)發(fā)送功率的希望電平以及高頻功率放大器5的特性，而設(shè)置模式切換信號(hào)106。此處，輸入到發(fā)送設(shè)備的增益控制信號(hào)105、模式切換信號(hào)106、DC電壓107、以及增益偏置信號(hào)108由控制部分(未顯示)設(shè)置。該控制部分可以在該發(fā)送設(shè)備自身中提供。另外，當(dāng)該發(fā)送設(shè)備安裝在無線電通信設(shè)備等等之中時(shí)，其可以與控制無線電通信設(shè)備的操作的控制部分共享使用。
首先，將描述以下情況圖1所示高頻功率放大器5的發(fā)送輸出信號(hào)104的電平相對(duì)較高。在這種情況下，在切換工作區(qū)的飽和工作區(qū)中，高頻功率放大器5操作為非線性放大器?；鶐д{(diào)制信號(hào)100由振幅/相位分離部件1分離為基帶調(diào)幅信號(hào)101與基帶調(diào)相信號(hào)102。
基帶調(diào)幅信號(hào)101由乘法器2乘以增益控制信號(hào)105，并且被輸入到開關(guān)3的終端a。當(dāng)發(fā)送輸出信號(hào)由高頻功率放大器5進(jìn)行振幅調(diào)制(發(fā)送輸出信號(hào)的電平相對(duì)較高)時(shí)，通過模式切換信號(hào)106將開關(guān)3的終端a與c相互連接。從開關(guān)3的終端c輸出的基帶調(diào)幅信號(hào)101與增益控制信號(hào)105的乘積由調(diào)幅信號(hào)放大器4放大，并且作為高頻功率放大器5的電源電壓而被施加到高頻功率放大器5，并且由高頻功率放大器5進(jìn)行振幅調(diào)制。
此處，為了根據(jù)基帶調(diào)幅信號(hào)101的電平而高效率地改變電源電壓，優(yōu)選地使用由調(diào)幅信號(hào)放大器4的帶寬顯示振幅信息的D類放大器。
在另一方面，基帶調(diào)相信號(hào)102被輸入到頻率合成器6。頻率合成器6利用基帶調(diào)相信號(hào)102對(duì)載波信號(hào)進(jìn)行相位調(diào)制，以產(chǎn)生并且輸出高頻調(diào)相信號(hào)103。該高頻調(diào)相信號(hào)103由可變?cè)鲆娣糯笃?根據(jù)增益控制信號(hào)109進(jìn)行放大(或衰減)，并然后被輸出到乘法器8。
此處，通過由加法器11將增益偏置信號(hào)108與增益控制信號(hào)105相加，而獲得輸入到可變?cè)鲆娣糯笃?的增益控制信號(hào)109。設(shè)置增益偏置信號(hào)108，使得可變?cè)鲆娣糯笃?將高頻調(diào)相信號(hào)103調(diào)整為適合于在飽和工作區(qū)中或者在切換工作區(qū)中將高頻功率放大器5操作為非線性放大器的電平。
當(dāng)發(fā)送輸出信號(hào)的電平相對(duì)較高時(shí)，通過模式切換信號(hào)106將開關(guān)10的終端a與c相互連接。為此，通過開關(guān)10，將由下限限制電路9限制基帶調(diào)幅信號(hào)101的振幅變化的下限的信號(hào)輸出到乘法器8。
由此，通過以下步驟獲得的信號(hào)成為調(diào)相信號(hào)由乘法器8將可變?cè)鲆娣糯笃?的輸出乘以限制基帶調(diào)幅信號(hào)101的振幅變化的下限的信號(hào)。從乘法器8輸出的調(diào)相信號(hào)被輸入到高頻功率放大器5，并且被乘以調(diào)幅信號(hào)，然后被輸出為發(fā)送輸出信號(hào)104。
圖2顯示當(dāng)高頻功率放大器5被用作非線性放大器時(shí)的電路構(gòu)造，而圖3為解釋當(dāng)高頻功率放大器5被用作非線性放大器時(shí)的操作的圖示。如圖2所示，高頻功率放大器5具有包含非線性放大器50、并且在其輸入側(cè)與輸出側(cè)之間連接有寄生電容51的構(gòu)造。圖3顯示電源電壓與非線性放大器50的輸出功率之間的關(guān)系。如圖3所示，在非線性放大器50中，輸出功率與電源電壓的平方成正比。此處，泄漏功率的振幅由寄生電容51以及非線性放大器50的輸入信號(hào)的電平(乘法器8的輸出信號(hào)的電平)確定。
此處，考慮到未提供可變?cè)鲆娣糯笃?與乘法器8的情況，頻率合成器6的輸出近乎恒定，因此泄漏功率也變?yōu)楹愣?。在這種情況下，為了減少發(fā)送輸出信號(hào)104的電平，應(yīng)該減少非線性放大器50的電源電壓，但是非線性放大器50的電源電壓由泄漏功率限制，因此不能被減少到低于預(yù)定值的電平。
在另一方面，在該實(shí)施例中，可變?cè)鲆娣糯笃?的增益由增益控制信號(hào)109控制，以控制輸入到高頻功率放大器5的調(diào)相信號(hào)的電平，由此可以減少泄漏功率。因此，在高頻功率放大器5中，可以擴(kuò)展電源電壓對(duì)輸出功率的控制范圍。借助這種方式，通過根據(jù)用于設(shè)置調(diào)幅信號(hào)的平均輸出的增益控制信號(hào)105放大基帶調(diào)相信號(hào)，就可以使可變?cè)鲆娣糯笃?的調(diào)相信號(hào)的電平跟隨調(diào)幅信號(hào)的平均功率，即可以根據(jù)平均輸出功率控制高頻功率放大器5的輸入。
另外，通過由乘法器8將可變?cè)鲆娣糯笃?的輸出信號(hào)乘以基帶調(diào)幅信號(hào)101，高頻功率放大器5的輸入電平跟隨振幅變化信號(hào)電平的瞬時(shí)變化，并且泄漏功率也會(huì)減少，從而可以提高該電平的瞬時(shí)變化的重復(fù)率。即，可以根據(jù)瞬時(shí)輸出功率而控制高頻功率放大器5的輸入。
此處，當(dāng)高頻功率放大器5的輸入電平減少太多時(shí)，高頻功率放大器5超出飽和工作區(qū)或切換工作區(qū)，并且因此對(duì)于電源電壓變化的線性惡化。因此，由下限限制電路9將高頻功率放大器5的輸入電平保持高于預(yù)定電平。在這一方面，因?yàn)橹恍璩朔ㄆ?根據(jù)振幅變化減少泄漏功率而不用將發(fā)送輸出信號(hào)104乘以調(diào)幅信號(hào)，所以即使在乘法器8中限制電平瞬時(shí)變化的低電平側(cè)，也沒有問題。
接著，將描述發(fā)送輸出信號(hào)104的電平相對(duì)較低的情況。在這種情況下，高頻功率放大器5操作為線性放大器，其中輸出與輸入成線性關(guān)系。首先，通過模式切換信號(hào)106將開關(guān)3的終端b與c相互連接。由此，DC電壓107通過開關(guān)3從調(diào)幅信號(hào)放大器4輸入，并且調(diào)幅信號(hào)放大器4施加恒定電源電壓到高頻功率放大器5。
在另一方面，基帶調(diào)相信號(hào)102被輸入到頻率合成器6，并且頻率合成器6將通過利用基帶調(diào)相信號(hào)102對(duì)載波信號(hào)進(jìn)行調(diào)制而獲得的高頻調(diào)相信號(hào)103輸出到可變?cè)鲆娣糯笃?。高頻調(diào)相信號(hào)103由可變?cè)鲆娣糯笃?根據(jù)增益控制信號(hào)109進(jìn)行放大(或衰減)，并且被輸入到乘法器8。此時(shí)，增益偏置信號(hào)108被設(shè)置為零。因此，增益控制信號(hào)105(＝增益控制信號(hào)109)通過加法器11而被輸入到可變?cè)鲆娣糯笃?。
另外，在這種情況下，通過模式切換信號(hào)106將開關(guān)10的終端b與c相互連接。因此，通過開關(guān)10，將基帶調(diào)幅信號(hào)101輸入到乘法器8。乘法器8用基帶調(diào)幅信號(hào)101乘以由可變?cè)鲆娣糯笃?放大的高頻調(diào)相信號(hào)103。高頻功率放大器5線性放大乘法器8的輸出，并且輸出該發(fā)送輸出信號(hào)104。
通過這種方式，即使當(dāng)發(fā)送輸出信號(hào)的電平為低、并且高頻功率放大器5可能超出飽和工作區(qū)或切換工作區(qū)時(shí)，即，即使當(dāng)存在高頻功率放大器5的輸出功率對(duì)于電源電壓變化的線性惡化的可能性時(shí)，通過將高頻功率放大器5操作為線性放大器，高頻功率放大器5也可以保持輸出信號(hào)對(duì)于輸入信號(hào)的線性，并且可以擴(kuò)展輸出功率控制范圍。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，當(dāng)發(fā)送輸出信號(hào)的電平相對(duì)較高時(shí)，將高頻功率放大器5用作為非線性放大器，以調(diào)制發(fā)送信號(hào)的振幅，并且通過施加到高頻功率放大器5的電源電壓控制其平均輸出電平；而當(dāng)發(fā)送輸出信號(hào)的電平相對(duì)較低時(shí)，將高頻功率放大器5用作為線性放大器，并且在高頻功率放大器5之前提供的乘法器8調(diào)制發(fā)送信號(hào)的振幅，而在乘法器8之前提供的可變?cè)鲆娣糯笃?控制其平均輸出電平。由此，可以在寬范圍上控制發(fā)送輸出信號(hào)的電平。
另外，當(dāng)發(fā)送功率大時(shí)，將高頻功率放大器5操作為非線性放大器，并且因此可以提高功率效率。
另外，當(dāng)高頻功率放大器5操作為非線性放大器時(shí)，如果可變?cè)鲆娣糯笃?的增益由增益控制信號(hào)109控制以改變高頻調(diào)相信號(hào)103的電平，則會(huì)減少泄漏功率，從而可以擴(kuò)展電源電壓對(duì)輸出功率的控制范圍。
另外，當(dāng)乘法器8將高頻調(diào)相信號(hào)103乘以基帶調(diào)幅信號(hào)101時(shí)，高頻功率放大器5的輸入電平跟隨基帶調(diào)幅信號(hào)101的電平的瞬時(shí)變化，并且也會(huì)減少泄漏功率，從而可以提高電平瞬時(shí)變化的重復(fù)率。
圖4為顯示具有圖1所述實(shí)施例的發(fā)送設(shè)備的無線電通信設(shè)備的發(fā)送系統(tǒng)的一般構(gòu)造的方框圖。此處，該無線電通信設(shè)備包含(例如)便攜式無線電終端設(shè)備(例如移動(dòng)電話或具有通信功能的個(gè)人數(shù)字助理)、無線電基站等等。此處，在圖4所示的例子中，顯示了將該實(shí)施例的發(fā)送設(shè)備用于便攜式無線電終端設(shè)備的情況。該便攜式無線電終端設(shè)備在第一實(shí)施例中顯示的高頻功率放大器5的輸出側(cè)具有發(fā)送/接收選擇器開關(guān)12以及天線13。
接著，將描述圖4所示的便攜式無線電終端設(shè)備的操作。在發(fā)送時(shí)，高頻功率放大器5經(jīng)由發(fā)送/接收選擇器開關(guān)12從天線13輻射經(jīng)功率放大的發(fā)送功率信號(hào)104。在另一方面，在接收時(shí)，經(jīng)由發(fā)送/接收選擇器開關(guān)12從天線13向接收部分(未顯示)輸入接收信號(hào)。
根據(jù)該實(shí)施例的便攜式無線電終端設(shè)備，高頻功率放大器5在輸出高功率時(shí)操作為非線性放大器，以提高功率效率，從而防止電池消耗，由此可延長(zhǎng)使用的小時(shí)數(shù)。另外，高頻功率放大器5在功率效率方面得到改進(jìn)，因此可以減少尺寸與熱量。因此，可以減小安裝有高頻功率放大器5的無線電通信設(shè)備的尺寸。
另外，如果將本發(fā)明用于安裝有多個(gè)高功率發(fā)送設(shè)備的無線電系統(tǒng)的基站裝備，則當(dāng)高頻功率放大器輸出高輸出功率時(shí)功率效率得到提高，并且因此高頻功率放大器可以減少尺寸與熱量，從而可以防止該裝備尺寸增大，并且因此減少安裝空間。
在這一方面，本發(fā)明不限于以上實(shí)施例，而在不脫離本發(fā)明精神的前提下，也可以以特定構(gòu)造、功能、操作、以及效果實(shí)現(xiàn)其他各種實(shí)施例。
雖然已經(jīng)參照特定實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解在不脫離所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神與范圍的前提下可以進(jìn)行各種替換與修改。
本申請(qǐng)基于2003年8月8日提交的日本專利申請(qǐng)?zhí)?003-289893，其內(nèi)容由此通過引用而融入本申請(qǐng)。
工業(yè)實(shí)用性本發(fā)明產(chǎn)生以下效果產(chǎn)生良好的功率效率，并且在寬范圍上控制發(fā)送輸出功率，因此本發(fā)明可以用于諸如移動(dòng)電話或個(gè)人數(shù)字助理等便攜式終端設(shè)備、以及無線電基站等等的無線電通信設(shè)備等等。
權(quán)利要求
1.一種對(duì)發(fā)送信號(hào)進(jìn)行功率放大的發(fā)送設(shè)備，該設(shè)備包含具有高頻功率放大器的發(fā)送功率放大部件，其中該發(fā)送功率放大部件具有將高頻功率放大器操作為非線性放大器的第一模式、以及將高頻功率放大器操作為線性放大器的第二模式，并且在第一模式中，該發(fā)送功率放大部件對(duì)發(fā)送信號(hào)進(jìn)行振幅調(diào)制，并且通過高頻功率放大器的電源電壓控制發(fā)送信號(hào)的平均輸出電平，在第二模式中，該發(fā)送功率放大部件在高頻功率放大器之前控制發(fā)送信號(hào)的平均輸出電平，并且對(duì)平均輸出電平得到控制的發(fā)送信號(hào)進(jìn)行振幅調(diào)制。
2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)送設(shè)備，其中該發(fā)送功率放大部件具有安排在高頻功率放大器之前的乘法器、以及安排在該乘法器之前的可變?cè)鲆娣糯笃?，并且在第二模式中，該發(fā)送功率放大部件通過該乘法器調(diào)制發(fā)送信號(hào)，并且通過該可變?cè)鲆娣糯笃骺刂瓢l(fā)送信號(hào)的平均輸出電平。
3.如權(quán)利要求1或2所述的發(fā)送設(shè)備，其中在第一模式下，高頻功率放大器的輸入電平根據(jù)發(fā)送信號(hào)的平均輸出功率而變化。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的發(fā)送設(shè)備，其中在第一模式下，高頻功率放大器的輸入電平根據(jù)發(fā)送信號(hào)的瞬時(shí)輸出功率而變化。
5.一種當(dāng)發(fā)送信號(hào)由高頻功率放大器功率放大并輸出時(shí)控制發(fā)送功率的方法，該方法包含以下步驟在第一模式下，將高頻功率放大器操作為非線性放大器，以對(duì)發(fā)送信號(hào)進(jìn)行振幅調(diào)制，并且通過高頻功率放大器的電源電壓控制發(fā)送信號(hào)的平均輸出電平；以及在第二模式下，將高頻功率放大器操作為線性放大器，以在高頻功率放大器之前控制發(fā)送信號(hào)的平均輸出電平，并且進(jìn)一步對(duì)平均輸出電平得到控制的發(fā)送信號(hào)進(jìn)行振幅調(diào)制。
6.一種用于通過無線電發(fā)送來自天線的發(fā)送信號(hào)的無線電通信設(shè)備，其中該發(fā)送信號(hào)由如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的發(fā)送設(shè)備進(jìn)行功率放大，并且被輸出到天線。
全文摘要
提供了具有較好功率效率與發(fā)送輸出功率的寬控制范圍的發(fā)送裝置以及發(fā)送功率控制方法、以及利用該發(fā)送裝置的無線電通信裝置。在高功率輸出期間，將高頻功率放大器(5)操作為非線性放大器，由此提高發(fā)送信號(hào)的功率放大期間的功率效率。另外，在低功率輸出期間，將高頻功率放大器(5)操作為線性放大器，由此獲得發(fā)送輸出功率的寬控制范圍。另外，當(dāng)高頻功率放大器(5)操作為非線性放大器時(shí)，由可變?cè)鲆娣糯笃?7)根據(jù)發(fā)送信號(hào)的平均輸出功率而改變高頻功率放大器(5)的輸入電平，由此減少泄漏功率，并且獲得發(fā)送輸出功率的寬控制范圍。
文檔編號(hào)H03F3/20GK1833367SQ20048002280
公開日2006年9月13日 申請(qǐng)日期2004年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月8日
發(fā)明者荒屋敷護(hù), 原義博, 宇田川昌治 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社