DE69630512T2 - Leistungsverstärker und kommunikationsvorrichtung - Google Patents

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Masaaki Osaka-shi Nishijima
Taketo Kunihisa
Osamu Ishikawa
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Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Leistungsverstärker und eine Kommunikationseinheit, die Signale verarbeiten; diese unterscheiden sich voneinander bezüglich mindestens einem: der Frequenzen, deren Ausgangsleistungen und der Modulationsformen; und betrifft spezieller einen Leistungsverstärker und eine Kommunikationseinheit mit mindestens einem Schalter.
  • Technologischer Hintergrund
  • In jüngster Vergangenheit wurden verschiedene Formen von Informationskommunikationseinheiten, wie Mobiltelefone und tragbare Datenendgeräte entwickelt oder haben gerade begonnen, in der ganzen Welt zu kommerzialisiert zu werden. Jede dieser Informationskommunikationseinheiten arbeitet basierend auf ihrem einzigartigen System. Damit unterscheiden sich die Frequenzbänder, die Ausgangsleistungen und die Modulationsformen unter diesen Systemen voneinander. Folglich wurden Übertragungsleistungsverstärker, die an die jeweiligen Systeme angepasst sind, entwickelt und in die Endgeräte eingebaut.
  • In Japan werden zwei Formen von Kommunikationsverfahren der Kfz-Radiotelefon – Einheiten und Mobiltelefon – Einheiten genutzt, d. h. eine analoge Form FM (Frequenzmodulation) und eine digitale Form π/4 shift DQPSK (differential quadrature phase shift keying). Sowohl die analoge als auch die digitale Form werden dem Frequenzband von 800 MHz zugeordnet, während nur die digitale Form dem 1,5 GHz Band zugeordnet ist. Darüber hinaus gibt es ein Mobiltelefon, genannt „PHS" (personal handy-phone system) für eine digitale Form π/4 shift DQPSK und das 1,9 GHz Band. Die Ausgangsleistung der Kfz-Radiotelefon – Einheiten und der Mobiltelefon – Einheiten befindet sich in einer Größenordnung von 1 W, wogegen die von Mobiltelefonen sich in einer Größenordnung von 10 mW befindet. Da die früheren Telefoneinheiten einen Zellenradius von mehreren Kilometern und eine Übergabefunktion aufweisen, können Telefoneinheiten der früheren Form für die Kommunikation sogar während der Fahrt in einem Fahrzeug oder dergleichen verwendet werden. Andererseits weisen die Telefoneinheiten der letzteren Form einen Zellenradius bzw. eine Reichweite von mehreren Hundert Metern auf und wurden durch einen Ansatz entwickelt, herkömmliche schnurlose Telefoneinheiten für den Innengebrauch für den Außengebrauch zu nutzen. Obwohl darüber hinaus das 2.4 GHz Band, d. h. das ISM (Industrial Scientific Medical) Band, weltweit den industriellen, wissenschaftlichen und medizinischen Anwendungen zugeordnet wurde, steht es auch zur Diskussion, das ISM Band an drahtlosen LANs (lokalen Netzwerken) in Büros, Fabriken oder verschiedenen Arten von Stellen entsprechend dem Ausbreitungsspektrum (SS) anzuwenden, um so dem Standard zu entsprechen, in dem die Ausgangsleistung 10 mW/MHz (Frequenzband: 26 MHz) beträgt. Wie man aus diesen Tendenzen erkennen kann, werden Kommunikationseinheiten für Informationen, die überall zu jeder Zeit genutzt werden können, in naher Zukunft sicherlich weit verbreitet für die Anwendung im täglichen Leben sein.
  • Normalerweise wird ein Übertragungsleistungsverstärker, der der gewünschten Frequenz und der gewünschten Ausgangsleistung entspricht, in das entsprechende Endgerät eingebaut, abhängig davon, auf welcher von diesen Formen das Endgerät beruht. Damit wurde es für einen Anwender erforderlich, entweder Endgeräte von verschiedenen Formen entsprechend den heimischen Dienstleistungsgebieten zu besitzen oder ein teures, großformatiges Endgerät zu kaufen, das selbst mit verschiedenen unterschiedlichen Formen kompatibel ist.
  • 35 ist ein Blockschaltbild eines herkömmlichen Beispiels. Dieses herkömmliche Beispiel ist ein mehrstufiger Leistungsverstärker zum Übertragen von zwei unterschiedlichen Hochfrequenz- (HF) Signalen mit unterschiedlichen Frequenzbändern und Ausgangsleistungen, in denen zwei Bänke von Leistungsverstärkern für die jeweiligen Frequenzbänder verwendet werden.
  • Ein erster Leistungsverstärker PA1 enthält: eine erste Schaltung zum Eingangsabgleich PA104; einen ersten GaAs MESFET PA101; eine erste Schaltung zum Zwischenstufenabgleich PA105; einen zweiten GaAs MESFET PA102; eine zweite Schaltung zum Zwischenstufenabgleich PA106; einen dritten GaAs MESFET PA 103 und eine erste Schaltung zum Ausgangsabgleich PA107.
  • Ein zweiter Leistungsverstärker PA 2 enthält: eine zweite Schaltung zum Eingangsabgleich PA204; einen vierten GaAs MESFET PA201; eine dritte Schaltung zum Zwischenstufenabgleich PA205; einen fünften GaAs MESFET PA202; eine vierte Schaltung zum Zwischenstufenabgleich PA206; einen sechsten GaAs MESFET PA 203 und eine zweite Schaltung zum Ausgangsabgleich PA207.
  • Der Leistungsverstärker dieses herkömmlichen Beispiels ist sicherlich mit anderen Ausgangsleistungen, Modulationsarten und Frequenzbändern kompatibel, erfordert aber eine größere Anzahl von Komponenten für eine einzelne Konfiguration. Damit ist ein solcher Leistungsverstärker das Gegenteil zu der jüngsten Anforderung, ein Endgerät und dessen nachteiliges Ansteigen der Kosten zu verkleinern.
  • 36 ist eine vereinfachtes Schaltbild einer Hochfrequenz- (HF) integrierten Schaltung, die in der japanischen, offengelegten Patentveröffentlichung Nr. 8-88524, die nach dem Prioritätsdatum der vorliegenden Erfindung offengelegt wurde (offengelegtes Veröffentlichungsdatum: 2. April 1996). Diese Patentveröffentlichung betrifft einen HF integrierten Schaltkreis einschließlich eines Verstärkers, der sowohl analog als auch digital arbeitet. Wie in 36 gezeigt wird, ist die Abzugselektrode 3604 des FET 3601 auf der letzten Stufe des Verstärkers mit dem Eingangsanschluss einer analogen Schaltung zum Ausgangsabgleich PC 1 und dem Eingangsanschluss einer digitalen Schaltung zum Ausgangsabgleich PC 2 über einen Schalter SW 1 verbunden. Der Ausgangsanschluss der analogen Schaltung zum Ausgangsabgleich PC 1 und der Ausgangsanschluss der digitalen Schaltung zum Ausgangsabgleich PC 2 sind mit einem Ausgangsanschluss 3605 über einen Schalter SW 2 verbunden. Durch das Schalten der Schaltungen zum Ausgangsabgleich PC 1 und PC 2 und dem Auswählen einer von ihnen über die Schalter, kann die Operation entsprechend jeder Form durchgeführt werden.
  • 37 zeigt ein Kurvendiagramm (a), das die Abweichung in der Verzerrung D und dem leistungserhöhten Wirkungsgrad η (d. h., das Verhältnis der Differenz zwischen der eingegebenen HF Leistung und der ausgegebenen HF Leistung hinsichtlich der einem Verstärker zugeführte Gleichstromleistung) hinsichtlich der Eingangsleistung Pin darstellt und ein Kurvendiagramm (b), das die Abweichung in der Ausgangsleistung Paus hinsichtlich der Eingangsleistung Pin darstellt.
  • 38 ist ein Kurvendiagramm, das die eingegebenen Leistungsabhängigkeiten von den Schaltungen zum Ausgangsabgleich PC 1 und PC 2 darstellt. Die Abszissenachse zeigt die Eingangsleistung Pin an, während die Ordinatenachse die Ausgangsleistung Paus anzeigt. Darüber hinaus bezeichnet Pn eine nominale Ausgangsleistung. In dem Bereich, in dem die Ausgangsleistung linear hinsichtlich der Eingangsleistung abweicht, sind die Verzerrung und der leistungserhöhte Wirkungsgrad niedrig. Andererseits werden in dem Bereich, in dem die Ausgangsleistung nichtlinear hinsichtlich der höheren Eingangsleistung abweicht, die Verzerrung und der leistungserhöhte Wirkungsgrad hoch. Angesichts dieser Kennlinien werden PC 1 für die analoge Form und PC 2 für die digitale Form des Leistungsverstärkers so konfiguriert, dass sie die in 38 dargestellten HF Leistungseingangs-/Ausgangskennlinien aufweisen. Spezieller erfordert PC 1 für die analoge Form im Betriebszustand nicht die Linearität der Ausgangsleistung hinsichtlich der Eingangsleistung und ist so konfiguriert, dass sie einen hohen leistungserhöhten Wirkungsgrad aufweist (d. h. einem Wirkungsgradabgleich unterzogen ist). Andererseits ist PC 2 für die digitale Form so konfiguriert, dass die Linearität der Ausgangsleistung hinsichtlich der Eingangsleistung so gesichert wird (d. h., einem Verzerrungsabgleich unterzogen wird), dass in einem HF Signal, das während der Operation durch den Verstärker gelangt, keine Verzerrung erzeugt wird. Dann wird der leistungserhöhte Wirkungsgrad davon niedriger als der der analogen Form.
  • Prüft man die Offenbarung der japanischen A-Schrift Nr. 8-88524, kann man den darin beschriebenen integrierten Schaltkreis als kompatibel mit den analogen und den digitalen Signalen im gleichen Frequenzband (900 MHz) und mit der gleichen Ausgangsleistung betrachten. Damit werden im oben beschriebenen integrierten Schaltkreis dessen Schaltungen zum Ausgangsabgleich PC 1 und PC 2 einem Impedanzabgleich unterzogen, so dass der Verlust eines übertragenen Signals hinsichtlich des gleichen Frequenzbands minimiert wird. Daher können für den Fall des Übertragens von HF Signalen in verschiedenen Frequenzenbändern, die Impedan zen nicht miteinander abgeglichen werden, wodurch der Verlust ansteigt. Infolgedessen weist die integrierte Schaltung ein Problem dahingehend auf, dass eine gewünschte Ausgangsleistung und eine gewünschte Verzerrung in einem solchen Fall nicht erreicht werden kann. Außerdem angenommen, dass sich die Ausgangsleistungen voneinander unterscheiden (z. B., werden eine Leistung in der Größenordnung von 1 W und eine Leistung in der Größenordnung von 100 mW durch den PC 1 bzw. PC2 verarbeitet), dann ist, um eine Leistung in der Größenordnung von 100 mW mittels eines aktiven Elements auszugeben, das eine Leistung in der Größenordnung von 1 W ausgeben kann, eine Einrichtung zur Steuerung der Eingangsleistung des FET unverzichtbar. Wenn das aktive Element in einer Größenordnung von 100 mW durch das Verringern der Eingangsleistung unter einer solchen Steuerungseinrichtung betrieben wird, dann wird der leistungserhöhte Wirkungsgrad im Vergleich mit der Operation in der Größenordnung von 1 W extrem verringert, wodurch der Leistungsverbrauch nachteilig ansteigt. Infolgedessen wird, wenn eine Informationskommunikationseinheit durch eine Batterie angetrieben wird, die Lebensdauer der Batterie unvorteilhafterweise verkürzt. Zusätzlich ist ein solcher Leistungsverstärker nicht mit HF Signalen kompatibel, deren Frequenzen und Ausgangsleistungen beide unterschiedlich voneinander sind. Außerdem ist es für den Fall, dass ein solcher Leistungsverstärker als ein eingebautes Teil einer Informationskommunikationseinheit mit Übertragungs- und Empfangsfunktionen verwendet wird, erforderlich, eine Auswahlvorrichtung zum Schalten eines durch den Leistungsverstärker zu übertragenden Signals und eines über eine Antenne empfangenen Signals bereitzustellen. Dennoch wird auf diesen Punkt in der oben angeführten Veröffentlichung kein Bezug genommen. Anders gesagt, der Zusammenhang der Übertragungsfunktion eines Leistungsverstärkers zum Schalten der Schaltungen zum Ausgangsabgleich entsprechend den analogen und den digitalen Formen und den Übertragungs-/Empfangsfunktionen einer Informationskommunikationseinheit wird in der oben angeführten Patentveröffentlichung nicht erwähnt.
  • Druckschrift JP-A-6-350484 offenbart ein Verstärkernetzwerk im Dual-Modus, um ein Radiotelefon sowohl in digitalen US – Modus für Mobiltelefone als auch im analogen FM – Modus mit geschalteten Abzweigleitungen zu betreiben, wobei eine Abzweigleitung mit einem Isolator im digitalen US – Modus für Mobiltelefone verwendet wird, während die andere Abzweigleitung einen im analogen Modus verwendeten Übertragungsfilter aufweist.
  • Druckschrift JP-A-5-48493 offenbart einen Verstärker, der mit einem Leistungsverstärker, der ein Übertragungssignal verstärkt, und einem Vorverstärker, der ein schwaches Empfangssignal verstärkt und Schalterschaltkreisen ausgestattet ist, wobei ein erster Schalterschaltkreis mit einem Eingangs-/Ausgangsanschluss verbunden ist und ein zweiter Schalterschaltkreis mit einem Antennenanschluss verbunden ist, wobei die Schalterschaltkreise abhängig von einem Übertragungszustand, einen Empfangs- oder einem Ruhezustand, eingestellt werden.
  • Druckschrift US 4 794 347 offenbart eine Verstärkereinheit, die mit einem ersten Verstärker, einem zweiten Verstärker und zwei Schaltern zum jeweiligen Schalten des Ausgangs des Verstärkers ausgestattet ist, um selektiv beides, Ausgang und dritten und vierten Verstärker freizugeben, zum jeweiligen Verstärken der Ausgänge der zwei Schalter, um die Ausgänge an zwei Lastwiderstände anzuschließen, wodurch die Schwankung im Vorspannungszustand und die Bildung von Übergangsstrom beim Schaltvorgang vermieden wird.
  • Druckschrift US 4 723 306 offenbart einen Breitband-Leistungsverstärker zur Ausführung des Funkverkehrs mit einer Filteranordnung, die aus einer großen Anzahl von Unterfiltern besteht, die in den Signalweg geschaltet werden.
  • Angesichts dieser Probleme hat die vorliegende Erfindung die Ziele der Bereitstellung eines Leistungsverstärkers, der gewöhnlich auf unterschiedliche Systeme, die für verschiedene Formen von Informationskommunikationseinheiten (d. h., die Systeme haben unterschiedliche Frequenzbänder, zu übertragende Ausgangsleistungen und Modulationsformen) verwendet werden, anwendbar ist und der in einer reduzierten Größe mit geringeren Kosten gebildet werden kann und eine stark aufgewertete Kommunikationseinheit durch die Verwendung eines solchen Leistungsverstärkers bereitstellt.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Entsprechend der vorliegenden Erfindung wird ein Leistungsverstärker nach Anspruch 1 bereitgestellt.
  • In einem Ausführungsbeispiel enthält der Leistungsverstärker ferner einen zweiten Schalter mit einem einpoligen Anschluss und zwei mehrstufigen Anschlüssen. Einer der mehrstufigen Anschlüsse des zweiten Schalters ist mit dem Ausgangsanschluss des ersten Verstärkers verbunden und der andere der mehrstufigen Anschlüsse des zweiten Schalters ist mit dem Ausgangsanschluss der passiven Schaltung verbunden.
  • In einem weiteren Ausführungsbeispiel enthält der erste Verstärker diskrete Komponenten.
  • In noch einem weiteren Ausführungsbeispiel enthält der Leistungsverstärker ferner einen zweiten Verstärker mit einem Eingangsanschluss und einem Ausgangsanschluss. Der einpolige Anschluss des ersten Schalters ist mit dem Ausgangsanschluss des zweiten Verstärkers verbunden.
  • In noch einem weiteren Ausführungsbeispiel schließt eine 3 dB Bandbreite des zweiten Verstärkers einen Bereich von etwa 800 MHz bis etwa 2,5 GHz ein.
  • In noch einem weiteren Ausführungsbeispiel enthalten die Verstärkungskennlinien des zweiten Verstärkers mindestens zwei Spitzenwerte.
  • In noch einem weiteren Ausführungsbeispiel enthält ein erstes Band, das einen Frequenzbereich entsprechend einem Bereich von der ersten Verstärkung an einem ersten Spitzenwert der Verstärkungskennlinien des zweiten Verstärkers auf -3 dB der ersten Verstärkung darstellt, 1,5 GHz und ein zweites Band, das einen Frequenzbereich entsprechend einem Bereich von der zweiten Verstärkung an einem zweiten Spitzenwert der Verstärkungskennlinien des zweiten Verstärkers auf -3 dB der zweiten Verstärkung darstellt, 1,9 GHz.
  • In noch einem weiteren Ausführungsbeispiel enthält ein erstes Band, das einen Frequenzbereich entsprechend einem Bereich von der ersten Verstärkung an einem ersten Spitzenwert der Verstärkungskennlinien des zweiten Verstärkers auf -3 dB der ersten Verstärkung darstellt, 900 MHz und ein zweites Band, das einen Frequenzbereich entsprechend einem Bereich von der zweiten Verstärkung an einem zweiten Spitzenwert der Verstärkungskennlinien des zweiten Verstärkers auf -3 dB der zweiten Verstärkung darstellt, 1,9 GHz.
  • In noch einem weiteren Ausführungsbeispiel sind der erste Schalter und der zweite Verstärker auf ein und demselben Halbleitersubstrat ausgebildet.
  • In noch einem weiteren Ausführungsbeispiel ist die passive Schaltung auf dem Halbleitersubstrat ausgebildet.
  • In noch einem weiteren Ausführungsbeispiel enthält der Leistungsverstärker ferner eine Leistungszuführungssteuerung zum Steuern einer Leistung, die dem ersten Verstärker in Reaktion auf das Schalten des ersten Schalters zugeführt wird.
  • In noch einem weiteren Ausführungsbeispiel empfängt, verstärkt und gibt dann der erste Verstärker ein analoges Signal aus, wobei die passive Schaltung ein digitales Signal empfängt und ausgibt.
  • In noch einem weiteren Ausführungsbeispiel empfängt und gibt der erste Verstärker ein erstes digitales Signal aus, wobei die passive Schaltung ein zweites digitales Signal empfängt und ausgibt.
  • In noch einem weiteren Ausführungsbeispiel empfängt und gibt der erste Verstärker ein Signal mit einer ersten Frequenz aus und die passive Schaltung empfängt und gibt ein Signal mit einer zweiten Frequenz aus, wobei die erste Frequenz und die zweite Frequenz von einander unterschiedlich sind.
  • In noch einem weiteren Ausführungsbeispiel gibt der erste Verstärker ein Signal mit einer ersten Ausgangsleistung aus, die passive Schaltung gibt ein Signal mit einer zweiten Ausgangsleistung aus, wobei ein Verhältnis der ersten Ausgangsleistung zu der zweiten Ausgangsleistung gleich oder größer als 5 ist.
  • Entsprechend einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Kommunikationseinheit bereitgestellt. Die Kommunikationseinheit enthält: einen ersten Verstärker mit einem Eingangsanschluss und einem Ausgangsanschluss; eine passiven Schaltung mit einem Eingangsanschluss und einem Ausgangsanschluss; einen ersten Schalter mit einem einpoligen Anschluss und zwei mehrstufigen Anschlüssen; einen zweiten Schalter mit einem einpoligen Anschluss und zwei mehrstufigen Anschlüssen; einen dritten Schalter mit einem einpoligen Anschluss und zwei mehrstufigen Anschlüssen; eine Eingangsschaltung und eine Antenne. In der Kommunikationseinheit ist einer der mehrstufigen Anschlüsse des ersten Schalters mit dem Eingangsanschluss des ersten Verstärkers verbunden, wobei der andere der mehrstufigen Anschlüsse des ersten Schalters mit dem Eingangsanschluss der passiven Schaltung verbunden ist. Einer der mehrstufigen Anschlüsse des zweiten Schalters ist mit dem Ausgangsanschluss des ersten Verstärkers verbunden, wobei der andere der mehrstufigen Anschlüsse des zweiten Schalters mit dem Ausgangsanschluss der passiven Schaltung verbunden ist. Einer der mehrstufigen Anschlüsse des dritten Schalters ist mit dem einpoligen Anschluss des zweiten Schalters verbunden, der andere der mehrstufigen Anschlüsse des dritten Schalters ist mit der Eingangsschaltung verbunden und der einpolige Anschluss des dritten Schalters ist mit der Antenne verbunden.
  • Entsprechend noch einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Kommunikationseinheit bereitgestellt. Die Kommunikationseinheit enthält: einen ersten Verstärker mit einem Eingangsanschluss und einem Ausgangsanschluss; eine passive Schaltung mit einem Eingangsanschluss und einem Ausgangsanschluss; einen ersten Schalter mit einem einpoligen Anschluss und zwei mehrstufigen Anschlüssen; einer ersten Antenne und einer zweiten Antenne. Einer der mehrstufigen Anschlüsse des ersten Schalters ist mit dem Eingangsanschluss des ersten Verstärkers verbunden, wobei der andere der mehrstufigen Anschlüsse des ersten Schalters mit dem Eingangsanschluss der passiven Schaltung verbunden ist. Der Ausgangsanschluss des ersten Verstärkers ist mit der ersten Antenne verbunden und der Ausgangsanschluss des zweiten Verstärkers ist mit der zweiten Antenne verbunden.
  • Entsprechend noch einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Leistungsverstärker bereitgestellt. Der Leistungsverstärker enthält: einen ersten Verstärker mit einem Eingangsanschluss und einem Ausgangsanschluss; einen zweiten Verstärker mit einem Eingangsanschluss und einem Ausgangsanschluss und einen ersten Schalter mit einem einpoligen Anschluss und zwei mehrstufigen Anschlüssen. Einer der mehrstufigen Anschlüsse des ersten Schalters ist mit dem Eingangsanschluss des ersten Verstärkers verbunden, wobei der andere der mehrstufigen Anschlüsse des ersten Schalters mit dem Eingangsanschluss des zweiten Verstärkers verbunden ist.
  • In einem Ausführungsbeispiel enthält der Leistungsverstärker ferner einen zweiten Schalter mit einem einpoligen Anschluss und zwei mehrstufigen Anschlüssen. Einer der mehrstufigen Anschlüsse des zweiten Schalters ist mit dem Ausgangsanschluss des ersten Verstärkers verbunden, wobei der andere der mehrstufigen Anschlüsse des zweiten Schalters mit dem Ausgangsanschluss des zweiten Verstärkers verbunden ist.
  • In einem weiteren Ausführungsbeispiel enthalten der erste Verstärker und der zweite Verstärker diskrete Komponenten.
  • In noch einem weiteren Ausführungsbeispiel ist der einpolige Anschluss des ersten Schalters mit einem Ausgangsanschluss des dritten Verstärkers verbunden.
  • In noch einem weiteren Ausführungsbeispiel schließt eine 3 dB Bandbreite des dritten Verstärkers einen Bereich von etwa 800 MHz bis etwa 2,5 GHz ein.
  • In noch einem weiteren Ausführungsbeispiel enthalten die Verstärkungskennlinien des dritten Verstärkers mindestens zwei Spitzenwerte.
  • In noch einem weiteren Ausführungsbeispiel enthält ein erstes Band, das einen Frequenzbereich entsprechend einem Bereich von der ersten Verstärkung an einem ersten Spitzenwert der Verstärkungskennlinien des dritten Verstärkers auf -3 dB der ersten Verstärkung darstellt, 1,5 GHz und ein zweites Band, das einen Frequenzbereich entsprechend einem Bereich von der zweiten Verstärkung an einem zweiten Spitzenwert der Verstärkungskennlinien des dritten Verstärkers auf -3 dB der zweiten Verstärkung darstellt, 1,9 GHz.
  • In noch einem weiteren Ausführungsbeispiel enthält ein erstes Band, das einen Frequenzbereich entsprechend einem Bereich von der ersten Verstärkung an einem ersten Spitzenwert der Verstärkungskennlinien des dritten Verstärkers auf -3 dB der ersten Verstärkung darstellt, 900 MHz und ein zweites Band, das einen Frequenzbereich entsprechend einem Bereich von der zweiten Verstärkung an einem zweiten Spitzenwer der Verstärkungskennlinien des dritten Verstärkers auf -3 dB der zweiten Verstärkung darstellt, 1,9 GHz.
  • In noch einem weiteren Ausführungsbeispiel sind mindestens zwei von dem ersten Schalter; dem zweiten Schalter, dem ersten Verstärker, dem zweiten Verstärker und dem dritten Verstärker auf ein und demselben Halbleitersubstrat ausgebildet.
  • In noch einem weiteren Ausführungsbeispiel ist der zweite Verstärker auf einem Halbleitersubstrat ausgebildet.
  • In noch einem weiteren Ausführungsbeispiel enthält der Leistungsverstärker ferner eine Leistungszuführungssteuerung zum Steuern einer Leistung, die zumindest einem von dem ersten Verstärker und dem zweiten Verstärker in Reaktion auf das Schalten des ersten Schalters zugeführt wird.
  • In noch einem weiteren Ausführungsbeispiel empfängt, verstärkt und gibt dann der erste Verstärker ein analoges Signal aus, wobei der zweite Verstärker ein digitales Signal empfängt, verstärkt und dann ausgibt.
  • In noch einem weiteren Ausführungsbeispiel empfängt und gibt der erste Verstärker ein erstes digitales Signal aus, wobei der zweite Verstärker ein zweites digitales Signal empfängt und ausgibt.
  • In noch einem weiteren Ausführungsbeispiel empfängt und gibt der erste Verstärker ein Signal mit einer ersten Frequenz aus, wobei der zweite Verstärker ein Signal mit einer zweiten Frequenz empfängt und ausgibt, wobei die erste Frequenz und die zweite Frequenz von einander unterschiedlich sind.
  • In noch einem weiteren Ausführungsbeispiel gibt der erste Verstärker ein Signal mit einer ersten Ausgangsleistung aus, der zweite Verstärker gibt ein Signal mit einer zweiten Ausgangsleistung aus, wobei ein Verhältnis der ersten Ausgangsleistung zu der zweiten Ausgangsleistung gleich oder größer als 5 ist.
  • Entsprechend noch einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Kommunikationseinheit bereitgestellt. Die Kommunikationseinheit enthält: einen ersten Verstärker mit einem Eingangsanschluss und einem Ausgangsanschluss; einen zweiten Verstärker mit einem Eingangsanschluss und einem Ausgangsanschluss; einen ersten Schalter mit einem einpoligen Anschluss und zwei mehrstufigen Anschlüssen; einen zweiten Schalter mit einem einpoligen Anschluss und zwei mehrstufigen Anschlüssen; einen dritten Schalter mit einem einpoligen Anschluss und zwei mehrstufigen Anschlüssen; eine Eingangsschaltung und eine Antenne. Einer der mehrstufigen Anschlüsse des ersten Schalters ist mit dem Eingangsanschluss des ersten Verstärkers verbunden und der andere der mehrstufigen Anschlüsse des ersten Schalters ist mit dem Eingangsanschluss des zweiten Verstärkers verbunden. Einer der mehrstufigen Anschlüsse des zweiten Schalters ist mit dem Ausgangsanschluss des ersten Verstärkers verbunden und der andere der mehrstufigen Anschlüsse des zweiten Schalters ist mit dem Ausgangsanschluss des zweiten Verstärkers verbunden. Einer der mehrstufigen Anschlüsse des dritten Schalters ist mit dem einpoligen Anschluss des zweiten Schalters verbunden, der andere der mehrstufigen Anschlüsse des dritten Schalters ist mit der Eingangsschaltung verbunden und der einpolige Anschluss des dritten Schalters ist mit der Antenne verbunden.
  • Entsprechend noch einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Kommunikationseinheit bereitgestellt. Die Kommunikationseinheit enthält: einen ersten Verstärker mit einem Eingangsanschluss und einem Ausgangsanschluss; einen zweiten Verstärker mit einem Eingangsanschluss und einem Ausgangsanschluss; einen ersten Schalter mit einem einpoligen Anschluss und zwei mehrstufigen Anschlüssen; eine erste Antenne und eine zweite Antenne. Einer der mehrstufi gen Anschlüsse des ersten Schalters ist mit dem Eingangsanschluss des ersten Verstärkers verbunden und der andere der mehrstufigen Anschlüsse des ersten Schalters ist mit dem Eingangsanschluss des zweiten Verstärkers verbunden. Der Ausgangsanschluss des ersten Verstärkers ist mit der ersten Antenne verbunden und der Ausgangsanschluss des zweiten Verstärkers ist mit der zweiten Antenne verbunden.
  • Entsprechend noch einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Leistungsverstärker bereitgestellt. Der Leistungsverstärker enthält: eine erste passive Schaltung mit einem Eingangsanschluss und einem Ausgangsanschluss; eine zweite passive Schaltung mit einem Eingangsanschluss und einem Ausgangsanschluss; einen ersten Schalter mit einem einpoligen Anschluss und zwei mehrstufigen Anschlüssen und einen Verstärker mit einem Eingangsanschluss und einem Ausgangsanschluss. Einer der mehrstufigen Anschlüsse des ersten Schalters ist mit dem Eingangsanschluss der ersten passiven Schaltung verbunden, der andere der mehrstufigen Anschlüsse des ersten Schalters ist mit dem Eingangsanschluss der zweiten passiven Schaltung verbunden und der Ausgangsanschluss des Verstärkers ist mit dem einpoligen Anschluss des ersten Schalters verbunden.
  • In einem Ausführungsbeispiel enthält der Leistungsverstärker ferner einen zweiten Schalter mit einem einpoligen Anschluss und zwei mehrstufigen Anschlüssen. Einer der mehrstufigen Anschlüsse des zweiten Schalters ist mit dem Ausgangsanschluss der ersten passiven Schaltung verbunden und der andere der mehrstufigen Anschlüsse des zweiten Schalters ist mit dem Ausgangsanschluss der zweiten passiven Schaltung verbunden.
  • In einem weiteren Ausführungsbeispiel enthält der Verstärker diskrete Komponenten.
  • In noch einem weiteren Ausführungsbeispiel schließt eine 3 dB Bandbreite des Verstärkers einen Bereich von etwa 800 MHz bis etwa 2,5 GHz ein.
  • In noch einem weiteren Ausführungsbeispiel enthalten die Verstärkungskennlinien des Verstärkers mindestens zwei Spitzenwerte.
  • In noch einem weiteren Ausführungsbeispiel enthält ein erstes Band, das einen Frequenzbereich entsprechend einem Bereich von der ersten Verstärkung an einem ersten Spitzenwert der Verstärkungskennlinien des Verstärkers auf -3 dB der ersten Verstärkung darstellt, 1,5 GHz und ein zweites Band, das einen Frequenzbereich entsprechend einem Bereich von der zweiten Verstärkung an einem zweiten Spitzenwert der Verstärkungskennlinien des Verstärkers auf -3 dB der zweiten Verstärkung darstellt, 1,9 GHz.
  • In noch einem weiteren Ausführungsbeispiel enthält ein erstes Band, das einen Frequenzbereich entsprechend einem Bereich von der ersten Verstärkung an einem ersten Spitzenwert der Verstärkungskennlinien des Verstärkers auf -3 dB der ersten Verstärkung darstellt, 900 MHz und ein zweites Band, das einen Frequenzbereich entsprechend einem Bereich von der zweiten Verstärkung an einem zweiten Spitzenwert der Verstärkungskennlinien des Verstärkers auf -3 dB der zweiten Verstärkung darstellt, 1,9 GHz.
  • In noch einem weiteren Ausführungsbeispiel sind der erste Schalter und der erste Verstärker auf ein und demselben Halbleitersubstrat ausgebildet.
  • In noch einem weiteren Ausführungsbeispiel ist mindestens eine von der ersten passiven Schaltung und der zweiten passiven Schaltung auf einem Halbleitersubstrat ausgebildet. In noch einem weiteren Ausführungsbeispiel empfängt und gibt die erste passive Schaltung ein analoges Signal aus, wobei die zweite passive Schaltung ein digitales Signal empfängt und ausgibt.
  • In noch einem weiteren Ausführungsbeispiel empfängt und gibt die erste passive Schaltung ein erstes digitales Signal aus, wobei die zweite passive Schaltung ein zweites digitales Signal empfängt und ausgibt.
  • In noch einem weiteren Ausführungsbeispiel empfängt und gibt die erste passive Schaltung ein Signal mit einer ersten Frequenz aus, wobei die zweite passive Schaltung ein Signal mit einer zweiten Frequenz empfängt und ausgibt, wobei die erste Frequenz und die zweite Frequenz von einander unterschiedlich sind.
  • In noch einem weiteren Ausführungsbeispiel ist die erste Frequenz höher als die zweite Frequenz.
  • Entsprechend noch einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Kommunikationseinheit bereitgestellt. Die Kommunikationseinheit enthält: eine erste passive Schaltung mit einem Eingangsanschluss und einem Ausgangsanschluss; eine zweite passive Schaltung mit einem Eingangsanschluss und einem Ausgangsanschluss; einen ersten Schalter mit einem einpoligen Anschluss und zwei mehrstufigen Anschlüssen; einen zweiten Schalter mit einem einpoligen Anschluss und zwei mehrstufigen Anschlüssen; einen dritten Schalter mit einem einpoligen Anschluss und zwei mehrstufigen Anschlüssen; eine Eingangsschaltung und eine Antenne. Einer der mehrstufigen Anschlüsse des ersten Schalters ist mit dem Eingangsanschluss der ersten passiven Schaltung verbunden und der andere der mehrstufigen Anschlüsse des ersten Schalters ist mit dem Eingangsanschluss der zweiten passiven Schaltung verbunden. Einer der mehrstufigen Anschlüsse des zweiten Schalters ist mit dem Ausgangsanschluss der ersten passiven Schaltung verburtden und der andere der mehrstufigen Anschlüsse des zweiten Schalters ist mit dem Ausgangsanschluss der zweiten passiven Schaltung verbunden. Einer der mehrstufigen Anschlüsse des dritten Schalters ist mit dem einpoligen Anschluss des zweiten Schalters verbunden, der andere der mehrstufigen Anschlüsse des dritten Schalters ist mit der Eingangsschaltung verbunden und der einpolige Anschluss des dritten Schalters ist mit der Antenne verbunden.
  • Entsprechend noch einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Kommunikationseinheit bereitgestellt. Die Kommunikationseinheit enthält: eine erste passive Schaltung mit einem Eingangsanschluss und einem Ausgangsanschluss; eine zweite passive Schaltung mit einem Eingangsanschluss und einem Ausgangsanschluss; einen ersten Schalter mit einem einpoligen Anschluss und zwei mehrstufigen Anschlüssen; eine erste Antenne und eine zweite Antenne. Einer der mehrstufigen Anschlüsse des ersten Schalters ist mit dem Eingangsanschluss der ersten passiven Schaltung verbunden und der andere der mehrstufigen Anschlüsse des ersten Schalters ist mit dem Eingangsanschluss der zweiten passiven Schaltung verbunden. Der Ausgangsanschluss der ersten passiven Schaltung ist mit der ersten Antenne verbunden und der Ausgangsanschluss der zweiten passiven Schaltung ist mit der zweiten Antenne verbunden.
  • In einem Ausführungsbeispiel enthält der Leistungsverstärker ferner: eine dritte passive Schaltung mit einem Eingangsanschluss und einem Ausgangsanschluss; eine vierte passive Schaltung mit einem Eingangsanschluss und einem Ausgangsanschluss; einen zweiten Schalter mit einem einpoligen Anschluss und zwei mehrstufigen Anschlüssen und einen dritten Schalter mit einem einpoligen Anschluss und zwei mehrstufigen Anschlüssen. Einer der mehrstufigen Anschlüsse des zweiten Schalters ist mit dem Eingangsanschluss der dritten passiven Schaltung verbunden und der andere der mehrstufigen Anschlüsse des zweiten Schalters ist mit dem Eingangsanschluss der vierten passiven Schaltung verbunden. Einer der mehrstufigen Anschlüsse des dritten Schalters ist mit dem Ausgangsanschluss der dritten passiven Schaltung verbunden und der andere der mehrstufigen Anschlüsse des dritten Schalters ist mit dem Ausgangsanschluss der vierten passiven Schaltung verbunden.
  • In einem weiteren Ausführungsbeispiel enthält der Leistungsverstärker ferner einen vierten Schalter mit einem einpoligen Anschluss und zwei mehrstufigen Anschlüssen. Einer der mehrstufigen Anschlüsse des vierten Schalters ist mit dem Ausgangsanschluss der ersten passiven Schaltung verbunden und der andere der mehrstufigen Anschlüsse des vierten Schalters ist mit dem Ausgangsanschluss der zweiten passiven Schaltung verbunden.
  • Entsprechend noch einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Endung wird eine Kommunikationseinheit bereitgestellt. Die Kommunikationseinheit enthält: eine erste passive Schaltung mit einem Eingangsanschluss und einem Ausgangsanschluss; eine zweite passive Schaltung mit einem Eingangsanschluss und einem Ausgangsanschluss; eine dritte passive Schaltung mit einem Eingangsanschluss und einem Ausgangsanschluss; eine vierte passive Schaltung mit einem Eingangsanschluss und einem Ausgangsanschluss; einen ersten Schalter mit einem einpoligen Anschluss und zwei mehrstufigen Anschlüssen; einen zweiten Schalter mit einem einpoligen Anschluss und zwei mehrstufigen Anschlüssen; einen dritten Schalter mit einem einpoligen Anschluss und zwei mehrstufigen Anschlüssen; einen vierten Schalter mit einem einpoligen Anschluss und zwei mehrstufigen Anschlüssen; einen fünften Schalter mit einem einpoligen Anschluss und zwei mehrstufigen Anschlüssen; einen Verstärker mit einem Eingangsanschluss und einem Ausgangsanschluss; eine Eingangsschaltung und eine Antenne. Einer der mehrstufigen Anschlüsse des ersten Schalters ist mit dem Eingangsanschluss der ersten passiven Schaltung verbunden, der andere der mehrstufigen Anschlüsse des ersten Schalters ist mit dem Eingangsanschluss der zweiten passiven Schaltung verbunden und der Ausgangsanschluss des Verstärkers ist mit dem einpoligen Anschluss des ersten Schalters verbunden. Einer der mehrstufigen Anschlüsse des zweiten Schalters ist mit dem Eingangsanschluss der dritten passiven Schaltung verbunden und der andere der mehrstufigen Anschlüsse des zweiten Schalters ist mit dem Eingangsanschluss der vierten passiven Schaltung verbunden. Einer der mehrstufigen Anschlüsse des dritten Schalters ist mit dem Ausgangsanschluss der dritten passiven Schaltung verbunden und der andere der mehrstufigen Anschlüsse des dritten Schalters ist mit dem Ausgangsanschluss der vierten passiven Schaltung verbunden. Einer der mehrstufigen Anschlüsse des vierten Schalters ist mit dem Ausgangsanschluss der ersten passiven Schaltung verbunden und der andere der mehrstufigen Anschlüsse des vierten Schalters ist mit dem Ausgangsanschluss der zweiten passiven Schaltung verbunden. Einer der mehrstufigen Anschlüsse des fünften Schalters ist mit dem einpoligen Anschluss des vierten Schalters verbunden, der andere der mehrstufigen Anschlüsse des fünften Schalters ist mit der Eingangsschaltung verbunden und der einpolige Anschluss des fünften Schalters ist mit der Antenne verbunden.
  • Entsprechend noch einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Kommunikationseinheit bereitgestellt. Die Kommunikationseinheit enthält: eine erste passive Schaltung mit einem Eingangsanschluss und einem Ausgangsanschluss; eine zweite passive Schaltung mit einem Eingangsanschluss und einem Ausgangsanschluss; eine dritte passive Schaltung mit einem Eingangsanschluss und einem Ausgangsanschluss; eine vierte passive Schaltung mit einem Eingangsanschluss und einem Ausgangsanschluss; einen ersten Schalter mit einem einpoligen Anschluss und zwei mehrstufigen Anschlüssen; einen zweiten Schalter mit einem einpoligen Anschluss und zwei mehrstufigen Anschlüssen; einen dritten Schalter mit einem einpoligen Anschluss und zwei mehrstufigen Anschlüssen; einen Verstärker mit einem Eingangsanschluss und einem Ausgangsanschluss; eine erste Antenne und eine zweite Antenne. Einer der mehrstufigen Anschlüsse des ersten Schalters ist mit dem Eingangsanschluss der ersten passiven Schaltung verbunden, der andere der mehrstufigen Anschlüsse des ersten Schalters ist mit dem Eingangsanschluss der zweiten passiven Schaltung verbunden und der Ausgangsanschluss des Verstärkers ist mit dem einpoligen Anschluss des ersten Schalters verbunden. Einer der mehrstufigen Anschlüsse des zweiten Schalters ist mit dem Eingangsanschluss der dritten passiven Schaltung verbunden und der andere der mehrstufigen Anschlüsse des zweiten Schalters ist mit dem Eingangsanschluss der vierten passiven Schaltung verbunden. Einer der mehrstufigen Anschlüsse des dritten Schalters ist mit dem Ausgangsanschluss der dritten passiven Schaltung verbunden und der andere der mehrstufigen Anschlüsse des dritten Schalters ist mit dem Ausgangsanschluss der vierten passiven Schaltung verbunden. Der Ausgangsanschluss der ersten passiven Schaltung ist mit der ersten Antenne verbunden und der Ausgangsanschluss der zweiten passiven Schaltung ist mit der zweiten Antenne verbunden.
  • Damit macht die hier beschriebene Erfindung die Vorteile des Bereitstellens eines Leistungsverstärkers möglich, der gewöhnlich auf unterschiedliche Systeme (d. h., Systeme mit unterschiedlichen Frequenzbändern, zu übertragenden Ausgangsleistungen und Modulationsarten) anwendbar ist und der in einer reduzierten Größe mit geringeren Kosten gebildet werden kann und eine stark aufgewertete Kommunikationseinheit durch die Verwendung eines solchen Leistungsverstärkers bereitstellt.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Diese Erfindung kann besser verstanden werden und ihre zahlreichen Aufgaben und Vorteile werden für Fachleute mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen offensichtlich, in denen zeigen:
  • 1 eine schematische Darstellung einer Konfiguration, die das erste Beispiel eines schaltbaren Leistungsverstärkers entsprechend der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
  • 2 eine schematische Darstellung, die die Impedanzen der Anpassungsschaltungen veranschaulicht;
  • 3 eine schematische Darstellung, die die äquivalenten Schaltungen einer Schaltung zum Eingangsabgleich PC 1 oder PC 2 und ein erstes GaAs MESFET PA 101 zeigt;
  • 4 eine schematische Darstellung, die eine spezielle Ausführung des schaltbaren Leistungsverstärkers in diesem Beispiel zeigt;
  • S eine schematische Darstellung, die eine beispielhafte Konfiguration eines schaltbaren Leistungsverstärkers mit einem Rückkopplungsabschnitt zeigt;
  • 6 eine schematische Darstellung, die eine weitere beispielhafte Konfiguration eines schaltbaren Leistungsverstärkers mit einem Rückkopplungsabschnitt zeigt;
  • 7 ein Blockschaltbild einer allgemein verwendeten Informationskommunikationseinheit;
  • 8 eine schematische Darstellung einer Konfiguration einer Informationskommunikationseinheit, die den schaltbaren Leistungsverstärker entsprechend der vorliegenden Erfindung verwendet;
  • 9 eine schematische Darstellung einer Konfiguration eines ersten DPDT Schalters 152, in dem ein erster einpolig-zweistufiger Schalter 139 und ein zweiter einpolig-zweistufiger Schalter 140 in 8 kombiniert wurden;
  • 10 eine schematische Darstellung einer Konfiguration eines Übertragungs/Empfangs-Auswahlschalters für eine Mehrfachübertragung-/Empfang mittels der zwei Antennen und der zwei in 8 gezeigten Filter für Modus 2;
  • 11 eine schematische Darstellung einer Konfiguration einer Kommunikationseinheit, die die schaltbaren Leistungsverstärker entsprechend der vorliegenden Erfindung verwendet;
  • 12 eine schematische Darstellung, die Abschnitte zeigt, die als MMICs im Leistungsverstärker der vorliegenden Erfindung ausgeführt werden sollen;
  • 13 eine schematische Darstellung einer Konfiguration, in dem der schaltbare Leistungsverstärker 109 dieses Beispiels durch MMICs und integrierte Hybridschaltungen ausgeführt wird;
  • 14 eine schematische Darstellung einer Konfiguration des zweiten Beispiels des schaltbaren Leistungsverstärkers entsprechend der vorliegenden Erfindung;
  • 15 einen Schaltplan der Schalter SW 1 und SW 2;
  • 16 einen Schaltplan der Schalter SW 3 und SW 4;
  • 17 eine schematische Darstellung einer Konfiguration des schaltbaren Leistungsverstärkers im zweiten Beispiel;
  • 18 eine schematische Darstellung, die die als MMICs in diesem Beispiel ausgeführten Bereiche zeigt;
  • 19 ein Kurvendiagramm, das eine 3 dB Bandbreite veranschaulicht;
  • 20 ein Kurvendiagramm, das eine 3 dB Bandbreite eines Leistungsverstärkers mit zwei Spitzenwerten veranschaulicht;
  • 21 eine schematische Darstellung einer Konfiguration des dritten Beispiels des schaltbaren Leistungsverstärkers entsprechend der vorliegenden Erfindung;
  • 22 eine schematische Darstellung, die die Bandbreitenoperation des Leistungsverstärkers veranschaulicht;
  • 23 eine schematische Darstellung einer Konfiguration eines schaltbaren Leistungsverstärkers im dritten Beispiel;
  • 24 eine schematische Darstellung, die als MMICs ausgeführte Abschnitte im dritten Beispiel zeigt;
  • 25 eine schematische Darstellung einer Konfiguration des vierten Beispiels der schaltbaren Leistungsverstärkers entsprechend der vorliegenden Erfindung;
  • 26 eine schematische Darstellung einer Konfiguration des schaltbaren Leistungsverstärkers im vierten Beispiel;
  • 27 eine schematische Darstellung, die als MMICs ausgeführte Abschnitte im vierten Beispiel zeigt;
  • 28 eine schematische Darstellung einer Konfiguration des fünften Beispiels der schaltbaren Leistungsverstärkers entsprechend der vorliegenden Erfindung;
  • 29 eine schematische Darstellung einer Konfiguration des schaltbaren Leistungsverstärkers im fünften Beispiel;
  • 30 eine schematische Darstellung, die als MMICs ausgeführte Abschnitte im fünften Beispiel zeigt;
  • 31 eine schematische Darstellung einer Konfiguration des sechsten Beispiels der schaltbaren Leistungsverstärkers entsprechend der vorliegenden Erfindung;
  • 32 eine schematische Darstellung einer Konfiguration des schaltbaren Leistungsverstärkers im sechsten Beispiel;
  • 33 eine schematische Darstellung, die als MMICs ausgeführte Abschnitte im sechsten Beispiel zeigt;
  • 34 eine schematische Darstellung einer Konfiguration, in der ein zweiter einpolig-zweistufiger Schalter SW 2 mit den jeweiligen Ausgangsanschlüssen einer ersten passiven Schaltung PC 1 verbunden ist und eine zweite passive Schaltung PC 2 mit den zwei-stufigen Anschlüssen eines ersten einpoligzweistufigen Schalters SW 1 in dem in 31 gezeigten Leistungsverstärker verbunden ist;
  • 35 ein Blockschaltbild eines herkömmlichen Beispiels;
  • 36 ein vereinfachter Schaltplan einer Integrierten Schaltung für eine Hochfrequenz (HF), die in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 8-88524 beschrieben ist;
  • 37 ein Kurvendiagramm, das die Abweichung in der Verzerrung und den leistungserhöhten Wirkungsgrad hinsichtlich einer Eingangsleistung darstellt und ein Kurvendiagramm, das die Abweichung in der Ausgangsleistung hinsichtlich der Eingangsleistung in der in 36 gezeigtem Schaltung darstellt;
  • 38 ein Kurvendiagramm, das die Abhängigkeiten der Eingangsleistung von den Schaltungen zum Ausgangsabgleich PC 1 und PC 2 zeigt;
  • 39 ein Blockschaltbild eines Leistungsverstärkers und einer Kommunikationseinheit entsprechend der vorliegenden Erfindung.
  • Beste Ausführungsart der Erfindung
  • Im Folgenden werden die Beispiele der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, in denen die gleichen Bezugsziffern die gleichen Komponenten bezeichnen.
  • In dieser Beschreibung bedeutet ein „Schalter" ohne jeglichen Umwandler ein „einpolig-mehrstufiger Schalter", wenn nicht ansonsten speziell angegeben. Ein Schalter in der vorliegenden Beschreibung beinhaltet einen einpoligen Anschluss und zwei mehrstufige Anschlüsse. Andererseits beinhaltet ein „Leistungsverstärker" bzw. eine „Kommunikationseinheit" in dieser Beschreibung einen schaltbaren Leistungsverstärker und eine schaltende Informationskommunikationseinheit, wie später beschrieben wird.
  • Beispiel 1
  • Der schaltbare Leistungsverstärker entsprechend der Erfindung hat die Aufgabe des Übertragens von HF Signalen mit zwei verschiedenen Frequenzen und zwei verschiedenen Ausgangsleistungen durch zeitliches Synchronisieren des Schaltvorgangs von zwei Schaltern.
  • Der schaltbare Leistungsverstärker dieses Beispiels kann die in der folgenden Tabelle gezeigten HF Signale für die Modi 1 und 2 ausgeben. In Modus 1· ist die Übertragungsfrequenz f = f1 und die Ausgangsleistung Paus = Paus1. Andererseits ist die Übertragungsfrequenz in Modus 2f = f2 und die Ausgangsleistung Paus = Paus2. Die Kommunikationsformen und die Modulationsformen in den Modi 1 und 2ind wie in der folgenden Tabelle gezeigt.
  • Figure 00240001
  • 1 ist eine schematische Darstellung einer Konfiguration, die das erste Beispiel des schaltbaren Leistungsverstärkers entsprechend der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • Ein erster einpolig-zweistufiger Schalter SW 1, eine erste Schaltung zum Eingangsabgleich PC 1 und eine zweite Schaltung zum Eingangsabgleich PC 2 für Modus 2 sind mit der Eingangsseite des ersten Leistungsverstärkers PA 1 verbunden. Andererseits sind ein zweiter einpolig-zweistufiger Schalter SW 2, ein zweiter Leistungsverstärker PA 2 für Modus 1 und ein dritter Leistungsverstärker PA 3 für Modus 2 mit der Ausgangsseite des ersten Leistungsverstärkers PA 1 verbunden.
  • In Modus 1 verbindet der Schalter SW 1 den Ausgangsanschluss der Schaltung zum Eingangsabgleich PC 1 mit dem Eingangsanschluss des Leistungsverstärkers PA 1 und der Schalter SW 2 verbindet den Ausgangsanschluss des Leistungsverstärkers PA 1 mit den Eingangsanschluss des Leistungsverstärkers PA 2. Andererseits verbindet in Modus 2 der Schalter SW 1 den Ausgangsanschluss der Schaltung zum Eingangsabgleich PC 2 mit dem Eingangsanschluss des Leistungsverstärkers PA 1 und der Schalter SW 2 verbindet den Ausgangsanschluss des Leistungsverstärkers PA 1 mit dem Eingangsanschluss des Leistungsverstärkers PA 3. Infolgedessen wird ein HF Signal im Modus 1 am Eingangsanschluss Pin1 empfangen und durch den Ausgangsanschluss Paus1 ausgegeben. Andererseits wird ein HF Signal im Modus 2 an einem Eingangsanschluss Pin2 empfangen und durch einen Ausgangsanschluss Paus2 ausgegeben.
  • Der erste Leistungsverstärker PA 1 enthält einen ersten GaAs MESFET (GaAs Metall-Halbleiter FET) PA 101. Der zweite Leistungsverstärker PA 2 enthält: einen zweiten GaAs MESFET PA 201; eine erste Schaltung zum Zwischenstufenabgleich PA 202 und eine erste Schaltung zum Ausgangsabgleich PA 203. Der dritte Leistungsverstärker PA 3 enthält: einen dritten GaAs MESFET PA 301, eine zweite Schaltung zum Zwischenstufenabgleich PA 302 und eine zweite Schaltung zum Ausgangsabgleich PA 303.
  • Die ersten, zweiten und dritten GaAs MESFETs PA 101, PA 201 und PA 301, die in den ersten, zweiten und dritten Leistungsverstärkern PA 1, PA 2 und PA 3 enthalten sind, sind Verarmungstypen und weisen Gatebreiten (Wg) von 1 mm, 4 mm bzw. 8 mm auf.
  • Die ersten und zweiten GaAs MESFETs PA 101 und PA 201 mit einer Wg von 1 mm bzw. 4 mm werden in einem kunstharzgeformten Gehäuse montiert, während der dritte GaAs MESFET PA 301 mit einer Wg von 8 mm in einem Keramikgehäuse montiert wird (d. h., auf einem Keramikträger montiert und dann mit einem Harz abgedichtet).
  • Jeder der ersten und zweiten einpolig-zweistufigen Schalter SW 1 und SW 2 kann als eine Schaltung ausgeführt sein, die eine PIN Diode verwendet (d. h., eine Schaltung einschließlich einer kunstharzgeformten PIN Diode und peripheren Schaltungen der PIN Diode wie einen Kondensator zum Unterbrechen des Gleichstroms und einer Drosselspule mit einer Widerstandskomponente und einer Induktivitätskomponente) oder als eine integrierte Schaltung, die ein GaAs MESFET verwendet (d. h., eine Schaltung, die durch das Einbauen eines GaAs MESFETs mit dessen peripheren Komponenten und deren Formen mit einem Kunstharz gebildet wird).
  • Die Betriebsversorgungsspannungen der ersten, zweiten und dritten GaAs MESFETs PA 101, PA 201 und PA 301 sind wie folgt. Speziell die Drainspannungen davon betragen etwa 3,5 V und die Gatespannungen davon sind negative Spannungen in einem Bereich von etwa –2,0 V bis etwa –3,0 V. Der erste GaAs MESFET PA 101 wird unter besonderer Berücksichtigung von dessen Verstärkung betrieben, wobei der zweite und der dritte GaAs MESFET PA 201 und PA 301 als AB-Verstärker (mit einem Ruhestrom, der etwa 10 % von Idss entspricht) unter besonderer Berücksichtigung der Linearität der Eingangs-/Ausgangskennlinien und der digitalen Verzerrungskennlinien davon betrieben wird. Hier bezieht sich „Idss" auf einen Drain-Source-Strom in einem Zustand, in dem die Gate- und die Source-Elektrode kurzgeschlossen sind (d. h., zu einem Zeitpunkt von Null Vorspannung). Die ersten, zweiten und dritten GaAs MESFETs weisen Idss von etwa 250 mA, 900 mA bzw. 1,7 A auf.
  • In diesem Beispiel werden die Steuerspannungen für die ersten und zweiten einpolig-zweistufigen Schalter SW 1 und SW 2 auf die zwei Werte von 0 V/12 V im Fall einer Schaltung, der eine PIN Diode verwendet oder auf die zwei Werte von 0/–4,7 im Fall einer integrierten Schaltung, die einen GaAs MESFET verwendet, eingestellt.
  • Die Schaltungen zum Eingangsabgleich, die Schaltungen zum Zwischenstufenabgleich und die Schaltungen zum Ausgangsabgleich, die in den ersten, zweiten und dritten Leistungsverstärkern PA 1, PA 2 und PA 3 enthalten sind, weisen solche Funktionen und Konfigurationen auf, um die gewünschten Kennlinien entsprechend den Frequenzen, Ausgangsleistungen und Modulationsformen zu erfüllen.
  • 2 ist eine schematische Darstellung, die die Impedanzen der Anpassungsschaltungen veranschaulicht. Die Eingangsimpedanz eines GaAs MESFETs ist unterschiedlich von jeder anderen bei Frequenzen f1 und f2. Damit gleichen die ersten und die zweiten Schaltungen zum Eingangsabgleich PC 1 und PC 2 die Impedanz einer Signalquelle Zs (in diesem Fall wird ein HF Übertragungsabschnitt, wie ein mit einer externen Schaltung verbundener Übertragungsmischabschnitt als eine Impedanz angenommen, vom Leistungsverstärker aus gesehen) an die Eingangsimpedanz ZI 1 des ersten GaAs MESFET (d. h., führt dazwischen einen Impedanzabgleich durch) bei der Frequenz f1 (1,9 GHz) bzw. der Frequenz f2 (2,4 GHz) an. Infolgedessen wird eine Eingangsrückflussdämpfung optimiert. Die Rückflussdämpfung beträgt vorzugsweise 6 dB oder mehr.
  • Die erste Schaltung zum Zwischenstufenabgleich PA 202 führt den Abgleich so durch, dass die Ausgangsimpedanz ZO 1 des ersten GaAs MESFET PA 101 gleich der Eingangsimpedanz ZI 2 des zweiten GaAs MESFET PA 201 bei einer Frequenz f1 ist. Die erste Schaltung zum Ausgangsabgleich PA 203 führt einen Abgleich so durch, dass die Ausgangsimpedanz ZO 2 des zweiten GaAs MESFET PA 201 gleich einer Lastimpedanz ZU auf einer Antennenseite bei einer Frequenz f1 ist.
  • Die zweite Schaltung zum Zwischenstufenabgleich PA 302 und die zweite Schaltung zum Ausgangsabgleich PA 303 führen außerdem ähnliche Abgleiche bei einer Frequenz f2 durch. Die erste Schaltung zum Zwischenstufenabgleich PA 202 und die erste Schaltung zum Ausgangsabgleich PA 203 sind Verbraucher der ersten und zweiten GaAs MESFETs PA 101 bzw. PA 201 bei einer Frequenz f1. Andererseits sind die zweite Schaltung zum Zwischenstufenabgleich PA 302 und die zweite Schaltung zum Ausgangsabgleich PA 303 Verbraucher der ersten und dritten GaAs MESFETs PA 101 bzw. PA 301 bei einer Frequenz f2. Diese Verbraucher sind wichtige Parameter, die die Ausgangskennlinien (d. h., die Ausgangsleistungen, die Sättigungsausgangsleistungen, die 1 dB Kompressionspunkt-Ausgangsleistungen, die linearen Verstärkungen, die leistungserhöhten Wirkungsgrade, die Betriebsströme und die Verzerrungen (speziell Intermodulationsverzerrungen und Verlustleistungen angrenzender Kanäle)) der ersten, zweiten und dritten GaAs MESFETs bestimmen.
  • In der n/4 shift DQPSK Modulationsform und der Ausbreitungsspektrum (SS) QPSK Modulationsform in diesem Beispiel ist es wichtig, dass die Verzerrungskennlinien zufriedenstellend sind. Damit wird ein linearer Verstärker erforderlich, der als ein Leistungsverstärker verwendet werden soll. Von diesem Standpunkt aus gesehen führt im Modus 1 (1,9 GHz, 22 dBm, π/ 4 shift DQPSK moduliertes Signal) die Schaltung zum Zwischenstufenabgleich PA 202 einen Abgleich so durch, dass der GaAs MESFET PA 101 eine Ausgangsleistung (d. h. eine Verstärkung) sichern kann, die hoch genug ist, um den GaAs MESFET PA 201 anzusteuern. Wenn die Ausgangsleistung Paus1 gleich 22 dBm ist, unterdrückt die Schaltung zum Ausgangsabgleich PA 203 ein Verhältnis von einer Verlustleistung angrenzender Kanäle zu einem Trägerausgang (d. h., das Verhältnis von einer Verlustleistung an einer angrenzenden Kanalfrequenz hinsichtlich einer Ausgangsleistung an einer Trägerfrequenz) auf einen minimalen Pegel und führt dann einen Abgleich so durch, dass ein hoher leistungserhöhter Wirkungsgrad (d. h., das Verhältnis von einer eingegebenen Gleichstromleistung zu einer verbrauchten HF Leistung) erzielt wird.
  • Im Modus 2 (2,4 GHz, 26 dBm, Ausbreitungsspektrum (SS) QPSK moduliertes Signal) führt die Schaltung zum Zwischenstufenabgleich PA 302 einen Abgleich so durch, dass der GaAs MESFET PA 101 eine Ausgangsleistung (d. h. eine Verstärkung) sichern kann, die hoch genug ist, um den GaAs MESFET PA 301 anzusteuern. Wenn die Ausgangsleistung Paus2 gleich 26 dBm ist, unterdrückt die Schaltung zum Ausgangsabgleich PA 303 eine Verlustleistung angrenzender Kanäle und eine Intermodulationsverzerrung (IMD: Frequenzkomponenten dargestellt durch "mfa ± nfb" [wobei n und m ganze Zahlen sind], die verursacht wird, wenn mehrere verschiedene Signale verstärkt werden) auf minimale Pegel und führt dann einen Abgleich so durch, dass ein hoher leistungserhöhter Wirkungsgrad erzielt wird.
  • Auf diese Weise können die Schaltungen für den Zwischenstufenabgleich und die Schaltungen für den Ausgangsabgleich des Leistungsverstärkers entsprechend der vorliegenden Erfindung so konfiguriert werden, dass sie die gewünschten Kennlinien entsprechend den Frequenzen, den Ausgangsleistungen und den Modulationsformen der HF Signale erfüllen.
  • 3 ist eine schematische Darstellung, die die äquivalenten Schaltungen von einer der Schaltungen für den Eingangsabgleich PC 1 oder PC 2 und dem ersten GaAs MESFET PA 101 zeigt. Der erste GaAs MESFET enthält eine Drain-Elektrode 101, eine Source-Elektrode 102 und eine Gate-Elektrode 103. Die Drain-Elektrode 101 ist über eine Drosselspule 104 mit einem Stromversorgungsanschluss 1011 verbunden. Die Source-Elektrode 102 ist über eine Sourcespule 105 mit einem Masseanschluss verbunden. Ein HF Signal wird an einen Anschluss 1031 eingegeben und durch einen Anschluss 1012 ausgegeben. Die Schaltung für den Eingangsabgleich PC 1 kann durch einen seriellen induktiven Widerstand 106, einen seriellen kapazitiven Widerstand 107 und einen parallelen kapazitiven Widerstand 108 dargestellt werden, welche konzentrierte, konstante Elementkomponenten sind. Es wird angemerkt, dass die äquivalenten Schaltungen von jeder von einer Schaltung für den Zwischenstufenabgieich und einer Schaltung für den Ausgangsabgleich auch durch konzentrierten, konstanten Elementkomponenten in einer ähnlichen Art und Weise dargestellt werden können. Damit kann eine Schaltung für den Eingangsabgleich, eine Schaltung für den Zwischenstufenabgleich oder eine Schaltung für den Ausgangsabgleich als eine Kombination von konzentrierten, konstanten Elementkomponenten angesehen werden, anders als die in 3 gezeigte Schaltung. Zum Beispiel werden in diesem Beispiel die konzentrierten, konstanten Elementkomponenten, die die Anpassungsschaltungen bilden, durch die Verwendung verschiedener Chipkomponenten wie einer Chipdrosselspule, einem Chipkondensator und einem Chipwiderstand ausgeführt.
  • 4 ist eine schematische Darstellung, die eine spezielle Ausführung des schaltbaren Leistungsverstärkers in diesem Beispiel zeigt. Die Komponenten des schaltbaren Leistungsverstärkers 109, sowie die Zuführungsabschnitte der Drainspannung /Gatespannung 110, 111 und 112 (jeweils für den ersten, zweiten und dritten GaAs MESFET PA 101, PA 201 und PA 301) und die Zuführungsabschnitte für die Steuerspannung 113 und 114 (jeweils für den ersten und den zweiten einpolig-zweistufigen Schalter SW 1 und SW 2) werden auf einer gedruckten Leiterplatte 115 montiert. Vdd1 /Vgg1, Vdd2/Vgg2 und Vdd3/Vgg3 bezeichnen die den ersten, zweiten und dritten GaAs MESFETs PA 101, PA 201 bzw. PA 301 zuzuführenden Drainspannungen/Gatespannungen. VC1 und VC2 bezeichnen die Steuerspannungen, die den ersten und zweiten einpolig-zweistufigen Schaltern SW 1 bzw. SW 2 zugeführt werden.
  • Der Zuführungsabschnitt der Drainspannung/Gatespannung 110 steuert mindestens eine der Spannungen von der Drain-Elektrode und der Gate-Elektrode für den ersten GaAs MESFET PA 101, wodurch der Energieverbrauch von PA 101 verringert wird, wenn die Operation von PA 101 unnötig ist. Auf die gleiche Weise steuern die Zuführungsabschnitte der Drainspannung/Gatespannung 111 und 112 mindestens eine von den Drainspannungen und den Gatespannungen für den zweiten und dritten GaAs MESFET PA 201 bzw. PA 301, wodurch deren Energieverbrauch verringert wird.
  • Als ein Verfahren zum Verringern des Energieverbrauches eines GaAs MESFET kann ein Verfahren zum Verringern des Drainstromes 1d des FET durch Steuerung der Drainspannung oder der Gatespannung verwendet werden. Zum Beispiel kann im Falle eines GaAs MESFET des Verarmungstyps der Drainstrom Id durch Absenken der Drainspannung von etwa 3,5 V während der normalen Operation auf etwa 0,0 V während der Nichtoperation verringert werden. Wahlweise kann der Drainstrom Id durch Absenken der Gatespannung von etwa –2,5 V während der normalen Operation auf etwa –5,0 V während der Nichtoperation verringert werden. Der Zuführungsabschnitt der Drainspannung/Gatespannung 110 empfängt mindestens eine von den Drainspannungen Vdd1 (z. B. 3,5 V) für die normale Operation und den Gatespannungen Vgg1 (z. B. –2,5 V) für die normale Operation von einer externen Stromversorgung, verändert Vdd1 und Vgg1, abhängig davon, ob der erste GaAs MESFET PA 101 aktiviert oder deaktiviert ist, und gibt dann das veränderte Vdd1 oder Vgg1 an PA 101 aus. Die Zuführungsabschnitte der Drainspannung/Gatespannung 111 und 112 funktionieren ähnlich wie der Zuführungsabschnitt der Drainspannung/ Gatespannung 110.
  • Die Stromversorgungssteuerungen der Zuführungsabschnitte der Drainspannung/ Gatespannung 110, 111 und 112 werden in Verbindung mit jenen der Zuführungsabschnitte der Steuerspannung 113 und 114 für die ersten und zweiten einpoligzweistufigen Schalter SW 1 und SW 2 ausgeführt. Spezieller empfangen in Modus 1, d. h., in dem Modus, in dem HF Signale durch den Eingangsanschluss Pin1 empfangen werden und durch den Ausgangsanschluss Paus1 ausgegeben werden, die Zuführungsabschnitte der Steuerspannung 113 und 114 die Steuerspannung VC1 bzw. VC2, wodurch SW 1 und SW 2 so gesteuert werden, dass SW 1 und SW 2 Pin1 bzw. Paus1 auswählen. Zusätzlich wird in diesem Modus 1, da nicht gefordert ist, dass PA 301 betrieben wird, der Drainstrom Id verringert, wodurch ein niedriger Energieverbrauch realisiert wird.
  • Der Zuführungsabschnitt der Drainspannung/Gatespannung wird durch eine Chipdrosselspule als eine Drossel und einen Überbrückungskondensator oder durch ein Mikrostreifenleiter zum Montieren eines schaltbaren Leistungsverstärkers auf eine gedruckte Leiterplatte und einen Überbrückungskondensator ausgeführt.
  • Es wird angemerkt, dass, wenn die in Modus 1 und Modus 2 definierten Ausgangsleistungen anders sind als in diesem Beispiel oder wenn die Übertragungs-/Empfangsbedingungen der HF Signale veränderbar sind, es notwendig ist, die Ausgangs leistungen zu verändern oder zu stabilisieren. Da damit eine Funktion einer Verstär= kungsregelung zum Stabilisieren einer Ausgangsleistung und Halten einer konstanten Leistung als eine Funktion eines Übertragungsleistungsverstärkers unerlässlich ist, wird ein Dämpfungsglied oder ein Leistungsverstärker mit einer automatischen Verstärkungsregelung (AGC) oder einer automatischen Aussteuerung (ALC) in den Leistungsverstärker eingebaut, wodurch die überwachte Ausgangsleistung rückgekoppelt und – geregelt wird. Die Ausgangsleistung kann durch eine kapazitive Kopplung oder einen Richtkoppler überwacht werden.
  • 5 ist eine schematische Darstellung, die eine beispielhafte Ausführung eines schaltbaren Leistungsverstärkers mit einem Rückkopplungsabschnitt zeigt. Wie in 5 gezeigt wird, ist ein erstes Dämpfungsglied 117 an der Eingangsseite des ersten Leistungsverstärkers PA 1 dieses Beispiels angeordnet und/oder ein zweites Dämpfungsglied 118 ist an der externen Eingangsseite des schaltbaren Leistungsverstärkers 109 dieses Beispiels angeordnet. Diese Dämpfungsglieder werden durch einen Rückkopplungsabschnitt 116 zum Überwachen der Ausgangsleistung und dem Zuführen eines Steuersignals gesteuert.
  • Als ein Dämpfungsglied können ein festes Dämpfungsglied (π-, T- Dämpfungsglied), das einen Chipwiderstand verwendet oder ein elektronisches Dämpfungsglied wie ein IC, der eine analoge PIN-Diode, GaAs MESFETs oder dergleichen verwendet und ein IC, der durch das serielle Verbinden digitaler Dämpfungsglied-Einheiten (ICs, die GaAs MESFETs oder dergleichen verwenden) gebildet wurde, um einzeln elektronisch geregelt zu werden, verwendet werden. Eine Dämpfungsglied-Einheit ist ein Element, das eine Impedanz zwischen der Drain-Elektrode und der Source-Elektrode eines einzelnen GaAs MESFETs zum Dämpfen eines Signals verwendet. Wenn die Gatespannung einer Dämpfungsglied-Einheit geregelt wird, wird auch die Größe der Dämpfung verändert. Da eine Dämpfungsglied-Einheit zum Beispiel eine Dämpfungsgröße von etwa 0,5 dB bis etwa 5,0 dB aufweist, müssen mehrere Dämpfungsglied-Einheiten seriell verbunden werden, wenn eine weitere Dämpfungsglied-Einheit gewünscht wird.
  • 6 ist eine schematische Darstellung, die eine weitere beispielhafte Ausführung eines schaltbaren Leistungsverstärkers mit einem Rückkopplungsabschnitt zeigt. Wie in 6 gezeigt wird, werden durch das Verändern der Versorgungsspannung (z. B., Absenken der Drainspannung oder Verringern der Gatespannung) des Leistungsverstärkers mit automatischer Verstärkungsregelung 119, der an der externen Eingangsseite des ersten Leistungsverstärkers PA 1 dieses Beispiels angeordnet ist oder des schaltbaren Leistungsverstärkers dieses Beispiels entsprechend der überwachten Ausgangsleistung, die Verstärkung und die Ausgangsleistung eingestellt.
  • 7 ist ein Blockschaltbild einer allgemein verwendeten Informationskommunikationseinheit. Die Abschnitte, die sich auf Übertragung/Empfang und die Signalverarbeitung eines HF Signals beziehen, sind in einen Hochfrequenz- (HF) Abschnitt 120, in einen Signalverarbeitungsabschnitt für eine Zwischenfrequenz (ZF) 121 und einen Basisbandabschnitt 122 unterteilt.
  • Der HF Abschnitt 120 enthält: eine Antenne 123, die für Übertragung und Empfang verwendet wird; eine Antennenweiche oder ein Schalter 124 und einen Eingangsabschnitt 125. Der Eingangsabschnitt 125 enthält ferner einen Übertragungsabschnitt 126 und einen Empfangsabschnitt 127. Obwohl sich allgemein ein „Eingangsabschnitt" manchmal nur auf den Empfangsabschnitt bezieht, wird hier angenommen, dass ein „Eingangsabschnitt" einen Übertragungsabschnitt einschließt.
  • Der Übertragungsabschnitt 126 ist hauptsächlich zusammengesetzt aus: einem Übertragungsmischglied (Aufwärtsumsetzer) zum Umsetzen eines von einem Modulator zugeführten Zwischenfrequenz- (ZF) Signals in ein HF Signal; einem spannungsgesteuerten Oszillator (VCO) davon und einem Leistungsverstärker zum Verstärken des HF Signals (hierin einschließlich eines HF Verstärkers für ein kleines Signal). Der schaltbare Leistungsverstärker 109 dieses Beispiels gehört zu diesem Abschnitt.
  • Der Empfangsabschnitt 127 ist hauptsachlich aus einem rauscharmen Verstärker (LNA) zum Verstärken des HF Signals, das von der Antenne 123 übertragen wurde und einem Empfangsmischglied (Abwärtsumsetzer) zum Umsetzen eines HF Signals in ein niederfrequentes ZF Signal zusammengesetzt, so dass das Signal durch ein IC verarbeitet werden kann.
  • Der Verarbeitungsabschnitt für ein ZF Signal 121 ist hauptsächlich aus einem Abschnitt (einem Mischglied und einem ZF Verstärker) zum weiteren Umsetzen und Verstärken eines ZF Signals zusammengesetzt, das von einem Modulationsabschnitt eines Basisbandsignals, das dem Übertragungsabschnitt zugeführt werden soll, und vom Eingangsabschnitt des Empfangsabschnitts zugeführt wurde.
  • In einem digitalen System ist der Basisbandabschnitt hauptsächlich zusammengesetzt aus: einem CODEC zum Durchführen der Kodier- und Dekodierbearbeitung eines Audio-, Daten- oder Videosignals; einem CODEC zum Durchführen einer Kanalauswahl und dergleichen entsprechend der Mehrfachübertragung (Zeitteilung, Frequenzteilung oder Codeteilung); einem Basisbandsignal- (Audio, Daten- oder Videosignal) Modulationsabschnitt (zum Modulieren des Basisbandsignals in ein ZF Signal für die Übertragungsseite) und einem ZF Signaldemodulationsabschnitt (zum Demodulieren des ZF Signals in ein Basisbandsignal für die Empfangsseite). In einem analogen System ist der Basisbandabschnitt hauptsächlich zusammengesetzt aus: einem Demodulationsabschnitt (Frequenzdiskriminator); einem Modulationsabschnitt und einem Verarbeitungsabschnitt für Audio/Datensignale. Abhängig von der Kommunikationsform verarbeitet der Basisbandabschnitt entweder ein analoges Signal oder ein digitales Signal. Damit werden ein für die Verarbeitung eines analogen Signals vorgesehener IC und ein für die Verarbeitung eines digitalen Signals vorgesehener IC getrennt für diese zwei Formen verwendet. Wahlweise kann ein integrierter IC, der normalerweise für das Verarbeiten sowohl eines analogen Signals als auch eines digitalen Signals genutzt wird, verwendet werden.
  • Zusätzlich sind auch ein CPU/Speicherabschnitt 128 und ein Stromversorgungsabschnitt 129 zum Steuern der jeweiligen Abschnitte vorgesehen. Der CPU/Speicherabschnitt 128 steuert den HF Abschnitt 120, den ZF Signalverarbeitungsabschnitt 121 und den Basisbandabschnitt 122 entsprechend der gewünschten Kommunikationsform. Der Stromversorgungsabschnitt 129 erzeugt eine positive Energie oder eine negative Energie von einer Batterie oder einer handelsüblichen Stromver sorgung entsprechend den Arbeitsspannungen der jeweiligen Schaltkreise mittels eines Gleichstromwandlers, eines Reglers oder dergleichen.
  • Durch den Einbau des HF Abschnitts 120, des ZF Signalverarbeitungsabschnitts 121 und des Basisbandabschnitts 122 auf mindestens eine gedruckte Leiterplatte (z. B., ein dielektrisches Substrat oder dergleichen) und deren gemeinsame Montage in ein Gehäuse einer Informationskommunikationseinheit kann die Einheit bei geringeren Kosten im Vergleich mit einem herkömmlichen Beispiel verkleinert werden. Infolgedessen kann eine stark aufgewertete Informationskommunikationsanschlusseinheit, die üblichennreise auf Systeme mit verschiedenen Frequenzbändern, Übertragungsausgangsleistungen und Modulationsformen anwendbar ist, erreicht werden.
  • 8 ist eine schematische Darstellung einer Konfiguration, die den schaltbaren Leistungsverstärker entsprechend der vorliegenden Erfindung verwendet. Die in 8 dargestellte Informationskommunikationseinheit enthält Schalter zum Schalten der Übertragung und des Empfangs entsprechend den Modi 1 bzw. 2. Ein zweiter einpolig-zweistufiger Schalter 140 und ein dritter einpolig-zweistufiger Schalter 141 sind entsprechend den Modi 1 bzw. 2 mit der Ausgangsseite des schaltbaren Leistungsverstärkers 138 der vorliegenden Erfindung verbunden. Die Schalter 140 und 141 spielen eine Rolle beim Schalten von Übertragung und Empfang (Modus 1: schalten zwischen TX 1 und RX 1 und Modus 2: schalten zwischen TX 2 und RX 2).
  • Eine erste Antenne 142 (für Modus 1) und ein erster Filter 144 sind mit der einpoligen Seite des zweiten einpolig-zweistufigen Schalters 140 verbunden, während eine zweite Antenne 143 (für Modus 2) und ein zweiter Filter 1451 mit der einpoligen Seite des dritten einpolig-zweistufigen Schalters 141 verbunden sind. Ein erster rauscharmer Verstärker 146, ein erster lokaler Verstärker 147 und ein erstes Mischglied 148 sind mit der Seite eines Empfangsanschlusses RX 1 für Modus 1 verbunden, während ein zweiter rauscharmer Verstärker 149, ein zweiter lokaler Verstärker 150 und ein zweites Mischglied 151 mit der Seite eines Empfangsanschlusses RX 2 für Modus 2 verbunden sind.
  • 9(a) und 9(b) sind schematische Darstellungen, die eine spezielle, beispielhafte Ausführung eines ersten DPDT- (zweipolig-zweistufigen) Schalters 152 zeigen, in der die zwei in 8 gezeigten einpolig-zweistufigen Schalter, d. h., der erste einpoligzweistufige Schalter 139 und der zweite einpolig-zweistufige Schalter 140 verbunden wurden. Der einpolige Anschluss P1 des ersten einpolig-zweistufigen Schalters 139, der einpolige Anschluss P 2 des zweiten einpolig-zweistufigen Schalters 140, ein Stufenanschluss T1 (an der Übertragungsseite für Modus 2) des ersten einpoligzweistufigen Schalters 139 und ein Stufenanschluss T 2 (an der Empfangsseite für Modus 1) des zweiten einpolig-zweistufigen Schalters 140 entsprechen den jeweiligen Anschlussstellen des ersten DPDT Schalters 152. Die ersten, zweiten, dritten und vierten Schalttransistoren TSW 1, TSW 2, TSW 3 und TSW 4 sind zwischen den benachbarten Anschlussstellen P 1 & P 2, P 2 & T 2, T 2 & T 1 bzw. T 1 & P 1 verbunden. Die fünften, sechsten, siebenten und achten Schalttransistoren TSW 5, TSW 6, TSW 7 und TSW 8 sind parallel mit den Anschlüssen P 1, P 2, T 2 bzw. T 1 verbunden. Es wird angemerkt, dass TSW 5 bis TSW 8 abhängig von der gewünschten Isolierung zwischen den benachbarten Anschlussstellen, manchmal verbunden und manchmal getrennt sind. Damit sind die benachbarten Anschlussstellen miteinander über einen SPST- (einpolig-einstufigen) Schalter verbunden. Infolgedessen kann der erste DPDT- Schalter 152 die Rolle des Schaltens eines an P 1 bis P 2 oder bis T 1 empfangenen Signals und des Schaltens eines an P 2 bis T 2 empfangenen Signals spielen.
  • 10(a) und 10(b) sind schematische Darstellungen, die eine spezielle, beispielhafte Ausführung eines Auswahlschalters für Übertragung/Empfang zur Durchführung einer Mehrfachübertragung/eines Mehrfachempfangs mittels zweier Antennen für Modus 2 (eine zweite Antenne 143 und eine dritte Antenne 154) und zwei Filtern (ein zweiter Filter 1451 und ein dritter Filter 1452) an Stelle der in 8 dargestellten, zeigen. In diesem Mehrtachsystem wird eine Antenne mit zufriedenstellenden Übertragungs-/Empfangseigenschaften, abhängig von den veränderlichen Übertragungs-/Empfangsbedingungen, die durch die Reflexion und die Streuung der Radiowellen hervorgerufen wurden, ausgewählt. Ein Auswahlschalter für Übertragung / Empfang wird durch einen zweiten DPDT Schalter 153 ausgeführt. P 1' (auf der Seite der zweiten Antenne; für Modus 2), P 2' (auf der Seite der dritten Antenne; für Modus 2), T 1' (auf der Übertragungsseite für Modus 2) und T 2' (auf der Empfangsseite für Modus 2) entsprechen den jeweiligen Anschlussstellen des zweiten DPDT Schalters 153. Die neunten, zehnten, elften und zwölften Schalttransistoren TSW 9, TSW 10, TSW 11 und TSW 12 sind zwischen benachbarten Anschlussstellen P 2' & T 1', T 1' & P 1', P 1' & T 2' bzw. T 2' & P 2' verbunden. Die dreizehnten, vierzehnten, fünfzehnten und sechzehnten Schalttransistoren TSW 13, TSW 14, TSW 15 und TSW 16 sind parallel mit den Anschlüssen P 2', T 1', P 1' bzw. T 2' verbunden. Es wird angemerkt, dass TSW 13 bis TSW 16 abhängig von der gewünschten Isolierung zwischen den benachbarten Anschlussstellen, manchmal verbunden und manchmal getrennt sind. Damit sind die benachbarten Anschlussstellen miteinander über einen SPST- (einpolig-einstufigen) Schalter verbunden. Infolgedessen kann durch Auswählen eine der Anschlussstellen P 1' und P 2' auf der Antennenseite, der Anschlussstelle T 1' auf der Übertragungsseite und T 2' auf der Empfangsseite geschaltet werden.
  • 11 ist eine schematische Darstellung einer Konfiguration einer Kommunikationseinheit, die die schaltbaren Leistungsverstärker der vorliegenden Erfindung verwendet. Anders als in 8 wird ein einzelner Antennenabschnitt in beiden Modi 1 und 2 allgemein verwendet. Zum Schalten des Ausgangs für die Modi 1 und 2 wird ein Schalter 155 und zum Schalten von Übertragung und Empfang des schaltbaren Leistungsverstärkers wird ein Schalter 156 verwendet.
  • Ein erster einpolig-zweistufiger Schalter 155 zum Schalten der Modi 1 und 2 ist mit der Ausgangsseite des schaltbaren Leistungsverstärkers 138 der vorliegenden Erfindung verbunden, wobei ein zweiter einpolig-zweistufiger Schalter 156, der die Rolle des Schattens von Übertragung und Empfang spielt (Modus 1: schalten zwischen TX 1 und RX 1 und Modus 2: schalten zwischen RX 2 und RX 2), anschließend damit verbunden wird. Ein Filter 157 (für die Modi 1 und 2 allgemein verwendet) und eine Antenne 158 (der üblicherweise für die Modi 1 und 2 verwendet wird) werden mit der Seite des einzelnen Pols des zweiten einpolig-zweistufigen Schalters 156 verbunden.
  • Im Folgenden werden die Konfiguration und die Montageverfahren von (1) einer integrierten Hybridschaltung und (2) einem MMIC so beschrieben, dass es das oben beschriebene Verfahren einschließt.
  • Es wird angemerkt, dass in dieser Beschreibung „diskrete Komponenten" die Komponenten der integrierten Hybridschaltung bedeuten, wie im folgenden Punkt (1) beschrieben wird. Spezieller enthalten die diskreten Komponenten verschiedene Chipkomponenten wie einen Chipkondensator, eine Chipinduktionsspule, einen Chipwiderstand und einen Chip FET und Komponenten, die in einem MMIC verpackt sind. Diese Definition ist auch auf die Beispiele anwendbar, die später beschrieben werden.
  • (1) Integrierte Hybridschaltung (HIC)
  • Die oben beschriebenen Komponenten werden einzeln auf einer gedruckten Leiterplatte montiert. Eine „gedruckte Leiterplatte" bedeutet hier ein Substrat, auf dem ein HF Abschnitt, ein ZF Signalverarbeitungsabschnitt oder ein Basisbandabschnitt montiert werden (im Folgenden wird ein Substrat auch als ein „Muttersubstrat" bezeichnet). Im Folgenden werden die beispielhaften Ausführungen einer integrierten Hybridschaltung getrennt mit Bezug auf (1.1) einen GaAs MESFET, (1.2) einen einpolig-zweistufigen Schalter, (1.3) eine passive Schaltung und (1.4) der Kombination von (1.1) bis (1.3) beschrieben.
  • (1.1) GaAs MESFET
    • (a) Montieren eines GaAs MESFETs in ein harzgeformtes Gehäuse oder ein Keramikgehäuse (montiert auf einem Keramikträger und dann mit Harz abgedichtet).
    • (b) Verwendung eines freiliegenden Chips und Montieren eines GaAs MESFET auf einer gedruckten Leiterplatte in einer Weise „Rückseite an Vorderseite" mittels Silberpaste oder dergleichen (d. h., so, dass eine Fläche des Chips, auf der keine aktiven Elemente und dergleichen ausgebildet sind, der Hauptfläche der gedruckten Leiterplatte zugewandt ist) oder in einer Weise „Vorderseite an Vorderseite", (d. h., so, dass die Hauptfläche des Chips, auf dem die Mikrobumps und dergleichen auf den aktiven Elementen und den Lötstellen ausgebildet sind, der Hauptfläche der gedruckten Leiterplatte zugewandt ist).
  • (1.2) Einpolig-zweistufiger Schalter
    • (a) Anwendung einer Schaltung einschließlich einer PIN Diode (eine harzgeformte PIN Diode und deren periphere Schaltungen).
    • (b) Anwendung einer integrierten Schaltung einschließlich eines GaAs MESFET (d. h., eine Schaltung, in der der GaAs MESFET und dessen periphere Schaltungen zusammengefasst und mit einem Harz geformt sind).
  • (1.3) Passive Schaltung (eine passive Schaltung einschließlich einer Schaltung zum Eingangsabgleich, einer Schaltung zum Zwischenstufenabgleich und einer Schaltung zum Ausgangsabgleich)
    • (a) Anwendung von Chipkomponenten (wie einer Chipinduktionsspule, einen Chipkondensator und einem Chipwiderstand).
    • (b) Anwendung eines Halbleitersubstrats (genau genommen die Bildung eines MMIC).
  • Im Allgemeinen sind auf einem Halbleitersubstrat verschiedene konzentrierte, konstante Elemente ausgebildet (bestehend aus einem zusammengesetzten Halbleiter wie Si, GaAs oder dergleichen). Neben den konzentrierten, konstanten Elementen sind die Induktivitätskomponenten durch Bilden von Mikrostreifenleitern (wie hochohmige Leiter), spiralförmige Induktionsspulen oder dergleichen ausgeführt. Die Kapazitätskomponenten sind durch das Bilden von MIM (Metall – Isolation – Metall) Kondensatoren, Kammkondensatoren oder dergleichen ausgeführt. Die Widerstandskomponenten sind durch das Bilden von Dünnschichtwiderständen (wie NiCr), Ionen-implantierten Widerständen, Widerständen, die aktive Elemente verwenden oder dergleichen ausgeführt.
  • Als die verteilten konstanten Elemente werden am Ende offene Abschnitte und am Ende kurze Abschnitte oder dergleichen durch Mustern zum Ausführen der induktiven Komponenten, der kapazitiven Komponenten und dergleichen ausgebildet.
  • Diese Elemente sind in der Art eines freiliegenden Chips montiert. Wahlweise können diese Elemente auf eine gedruckte Leiterplatte durch Abdichten von Mehrfachchips einschließlich eines GaAs MESFET Chips in einem einzelnen Gehäuse montiert werden.
    • (c) Anwendung eines dielektrischen Substrats, in dessen Fall Streifenleiter, MIM Kondensatoren und Dünnschicht-Widerstände auf einer gedruckten Leiterplatte (bestehend aus Glas-Epoxydharz:
      Figure 00390001
      r = 4,9; Glass-Fluorid oder Teflon:
      Figure 00390002
      r = 2,6; wärmehärtendes Glass PPO Harz:
      Figure 00390003
      r = 3,5, 10,5; usw.), einem Keramiksubstrat, (bestehend aus Aluminiumoxyd, usw.) oder dergleichen ausgebildet sind.
  • Neben diesen geduckten Leiterplatten wird ein Substrat aus Glas-Epoxydharz als ein Muttersubstrat verwendet, auf dem der HF Abschnitt, der ZF Signalverarbeitungsabschnitt und der Basisbandabschnitt montiert sind. Das aus wärmehärtenden Glass PPO Harz bestehende Substrat kann auch als mehrschichtiges Substrat einschließlich Streifenleiter, Dünnschichtwiderständen und dergleichen ausgeführt sein, die zwischen den angrenzenden Schichten ausgebildet sind. Das Keramiksubstrat kann auch so montiert sein, dass es durch das Bilden des Substrats als ein Muster im Trägerabschnitt eines Keramikgehäuses, einer der Mehrfachchips einschließlich anderer Komponenten ist.
  • (1.4) Kombination von (1.1) bis (1.3)
  • Zum Beispiel sind als eine passive Schaltung einschließlich der Anpassungsschaltungen ein Teil, der auf einem Halbleitersubstrat gefertigt werden soll, ein Teil, der Chipkomponenten verwendet und ein Teil, der durch Mustern auf einer gedruckten Leiterplatte ausgebildet ist, einzeln konfiguriert. Die auf einem Halbleitersubstrat gefertigte passive Schaltung kann einer (wie ein GaAs Chip) der Mehrfachchips einschließlich anderer Komponenten oder als ein MMIC zusammengefasst sein, wie unten beschrieben wird.
  • (2) MMIC
  • Die oben beschriebenen einzelnen Komponenten sind als MMICs (monolithische Mikrowellen- ICs) ausgeführt. Im Folgenden werden die MMIC- Ausführungen so beschrieben, dass sie den in diesem Beispiel verwendeten Konfigurationen entsprechen. 12 ist eine schematische Darstellung, die Abschnitte zeigt, die als MMICs im Leistungsverstärker der vorliegenden Erfindung ausgeführt werden sollen. Die folgende Beschreibung entspricht der zahlenmäßigen und alphabetischen Reihenfolge (A) und (B)–1 bis (B)–9, die in 12 verwendet wird. In 12 ist ein Bereich, der durch eine unterbrochene Linie umgeben ist, ein Teil, der als ein MMIC ausgeführt werden soll.
    • (A) Der ganze schaltbare Leistungsverstärker dieses Beispiels ist als ein MMIC ausgeführt. Das heißt, all die Komponenten des schaltbaren Leistungsverstärkers dieses Beispiels einschließlich den ersten, zweiten und dritten Leistungsverstärkern PA 1, PA 2 und PA 3, den ersten und zweiten einpolig-zweistufigen Schaltern SW 1 und SW 2, den ersten und zweiten Schaltungen zum Eingangsabgleich PC 1 und PC 2, den ersten und zweiten Schaltungen zum Zwischenstufenabgleich PA 202 und PA 302 und den ersten und zweiten Schaltungen zum Ausgangsabgleich PA 203 und 303 werden als MMIC ausgeführt.
    • (B) Ein beliebiger Teil des schaltbaren Leistungsverstärkers dieses Beispiels wird selektiv als MMIC ausgeführt. Spezieller werden die als MMIC auszuführenden Komponenten vom zweiten einpolig-zweistufigen Schalter SW 2, den mit dem einpoligen Anschluss des zweiten einpolig-zweistufigen Schalters SW 2 verbundenen Leistungsverstärker PA 1 und den mit den mehrstufigen Anschlüssen des zweiten einpolig-zweistufigen Schalters verbundenen zweiten und driten Leistungsverstärkern PA 2 und PA 3 ausgewählt und dann auf dem gleichen Halbleitersubstrat kombiniert. Die Hauptkombinationen davon sind wie folgt. Die Kombinationen sind jedoch nicht darauf beschränkt.
    • (B)-1: Kombinieren des zweiten einpolig-zweistufigen Schalters SW 2 mit dem ersten Leistungsverstärker PA 1.
    • (B)-2: Kombinieren der Komponenten von (B) –1 mit mindestens einer der anderen Komponenten (den zweiten und dritten Leistungsverstärkern PA 2 und PA 3, den ersten und zweiten Schaltungen zum Eingangsabgleich PC 1 und PC 2, usw.).
    • (B)-3: Kombinieren des zweiten einpolig-zweistufigen Schalters SW 2 mit mindestens einer der Komponenten anders als dem ersten Leistungsverstärker PA 1 (den zweiten und dritten Leistungsverstärkern PA 2 und PA 3, den ersten und zweiten Schaltungen zum Eingangsabgleich PC 1 und PC 2, usw.).
    • (B)-4: Kombinieren des ersten einpolig-zweistufigen Schalters SW 1 mit dem ersten Leistungsverstärker PA 1.
    • (B)-5: Kombinieren der Komponenten von (B) –4 mit mindestens einer der anderen Komponenten (den zweiten und dritten Leistungsverstärkern PA 2 und PA 3, den ersten und zweiten Schaltungen zum Eingangsabgleich PC 1 und PC 2, usw.).
    • (B)-6: Kombinieren des ersten einpolig-zweistufigen Schalters SW 1 mit mindestens einer der Komponenten anders als dem ersten Leistungsverstärker PA 1 (den zweiten und dritten Leistungsverstärkern PA 2 und PA 3, den ersten und zweiten Schaltungen zum' Eingangsabgleich PC 1 und PC 2, usw.) außer für den Bereich, der sich mit (B) -3 überlagert.
    • (B)-7: Kombinieren des ersten einpolig-zweistufigen Schalters SW 1, des zweiten einpolig-zweistufigen Schalters SW 2 und des ersten Leistungsverstärkers PA 1.
    • (B)-8: Kombinieren der Komponenten von (B) -7 mit mindestens einer der anderen Komponenten (den zweiten und dritten Leistungsverstärkern PA 2 und PA 3, den ersten und zweiten Schaltungen zum Eingangsabgleich PC 1 und PC 2, usw.).
    • (B)-9: Kombinieren des ersten Leistungsverstärkers PA 1 mit mindestens einer der Komponenten anders als den ersten und zweiten einpolig-zweistufigen Schaltern SW 1 und SW 2 (den zweiten und driten Leistungsverstärkern PA 2 und PA 3, den ersten und zweiten Schaltungen zum Eingangsabgleich PC 1 und PC 2, usw.).
  • Es wird angemerkt, dass eine MMIC Ausführung das Ausführen des zweiten oder dritten Leistungsverstärkers PA 2 oder PA 3 als ein MMIC und selektiv das Ausführen von Komponenten eines jeden Leistungsverstärkers (aktive Elemente, passive Schaltungen und dergleichen) als ein MMIC (z. B., Ausführen aller Komponenten des zweiten oder dritten Leistungsverstärkers PA 2 oder PA 3 anders als deren Schaltungen zum Ausgangsabgleich als ein MMIC) einschließt.
  • In diesem Fall werden die Komponenten, die nicht als ein eingebautes Teil eines MMIC durch irgendeinen von (A) und (B) ausgeführt sind, einzeln auf eine gedruckte Leiterplatte, wie in Punkt (1) beschrieben, montiert. Um die Kosten zu senken und das Leistungsverhalten während der praktischen Anwendung zu verbessern, werden MMICs und integrierte Hybridschaltungen gleichzeitig verwendet. Anders gesagt, die Vorzüge und Nachteile eines MMIC und einer integrierten Hybridschaltung befinden sich in einem umgekehrten Verhältnis, um sich gegenseitig zu ergänzen. Einerseits weist die MMIC Ausführung einen Vorzug auf, durch weitere Verbesserung des Leistungsverhaltens und des Verringerns der Größe und der Kosten stark aufgewertet zu sein, was durch den Einbau der jeweiligen funktionellen Komponenten realisiert wird. Andererseits weist eine MMIC Ausführung verschiedene Mängel auf, einschließlich: dem Ansteigen der Kosten auf Grund des Sinkens des Produktionsgewinns während der vorhergehenden Verfahrensschritte (Halbleiterscheibenvertahren) und des späteren Vertahrens (Bestückungsverfahren); der Verschlechterung des Leistungsverhaltens, weil die Komponenten nicht einzeln eingestellt werden können und die Minderung der Kennlinien (wie ein Absinken der Verstärkung) oder der Zuverlässigkeit (die thermische Instabilität oder der Ausfall der Elemente), verursacht durch die Begrenzung der Wärmeableitung eines Halbleitersubstrats, wenn die zu verarbeitende Ausgangsleistung 1 W oder höher wird. Die Vorzüge und Nachteile einer integrierten Hybridschaltung sind umgekehrt zu denen eines MMIC.
  • 13 ist eine schematische Darstellung, die eine Konfiguration zeigt, in der ein schaltbarer Leistungsverstärker 109 dieses Beispiels durch MMICs und integrierte Hybridschaltungen ausgeführt ist. Der schaltbare Leistungsverstärker 109 enthält: einen Leistungsverstärker mit eingebautem Schalter 131 mit der oben beschriebenen Ausführung (B)-1 (d. h., eine Ausführung einschließlich des zweiten einpolig-zweistufigen Schalter SW 2 und des ersten Leistungsverstärkers PA 1, die auf dem gleichen Halbleitersubstrat ausgebildet sind); den zweiten und dritten Leistungsverstärkern 134 und 135, die als MMICs ausgeführt sind; den ersten einpolig-zweistufigen Schalter SW 1 und die ersten und zweiten Schaltungen zum Eingangsabgleich 136 und 137, die als integrierte Hybridschaltungen ausgeführt sind. Die Leistungsspannung und die Steuerspannung stimmen mit denen überein, die mit Bezug auf 4 beschrieben wurden.
  • Es wird angemerkt, dass nicht nur GaAs MESFETs, die als die aktiven Elemente für den oben beschriebenen Leistungsverstärker verwendet werden, sondern auch andere aktive Elemente wie verstärkte GaAs MESFETs und Transistoren (z. B., MOSFETs, HBTs, HEMTs, usw.), die auf einem anderen Halbleitersubstrat ausgebildet sind, verwendet werden können.
  • Darüber hinaus soll gegenwärtig ein tragbares Gerät die Funktionsanforderungen an eine Betriebsspannung von 3,0 V bis 3,4 V entsprechend denen von drei NiCd- Zellen oder einer einzelnen Li- lonenzelle erfüllen. Obwohl die Betriebsversorgungsspannung des GaAs MESFET dieses Beispiels 3,5 V beträgt, kann die Betriebsspannung jedes anderen logischen IC verwendet werden. Wahlweise kann, abhängig von der Art der besagten Informationskommunikationseinheit, die Versorgungsspannung des GaAs MESFET dieses Beispiels auf andere Werte eingestellt werden. Wenn optimale aktive Elemente, die in dem definierten Spannungsbereich arbeiten, verwendet werden, kann das vorliegende Beispiel bei einer Betriebsspannung anders als 3,5 V ausgeführt werden.
  • Weiterhin wird in diesem Beispiel eine negative Spannung, die durch einen Gleichstromwandler erzeugt wird, als die Gatespannung des GaAs MESFET verwendet. Das vorliegende Beispiel kann außerdem durch das Auswählen aktiver Elemente ausgeführt werden, die durch eine einzelne positive Stromversorgung arbeiten, um eine negative Stromversorgung zu entfernen.
  • Die ersten, zweiten und dritten Leistungsverstärker PA 1, PA 2 und PA 3 in diesem Beispiel sind einstufige Verstärker. Wahlweise können stattdessen auch mehrstufige Verstärker verwendet werden. Zum Beispiel kann ein Treiberleistungsverstärker zusätzlich an der Eingangsseite des ersten Leistungsverstärkers angeordnet werden.
  • In diesem Beispiel wurden Anpassungsschaltungen, die als passive Schaltungskomponenten eines Leistungsverstärkers verwendet wurden, besonders beschrieben. Anwendbare Anpassungsschaltungen sind nicht auf passive Komponenten mit einer Abgleichsfunktion beschränkt, enthalten aber verschiede Formen von passiven Schaltungen wie eine Drosselspule an einer Stromversorgungsleitung, einen Überbrückungskondensator, geteilte Widerstände zum Anlegen einer Vorspannung, einen Filter, einen Oberschwingungssperrkreis und ein Dämpfungsglied. Zum Beispiel können eine Drosselspule an einer Stromversorgungsleitung, ein Überbrückungskondensator und geteilte Widerstände zum Anlegen einer Vorspannung in einem Leistungsverstärker enthalten sein, der als ein MMIC ausgeführt ist. Was einen Filter angeht, kann, wenn sich die Übertragungsfrequenz und die Empfangsfrequenz eines HF Signals voneinander unterscheiden, ein Bandpassfilter mit einer vorbestimmten Durchlassbreite im Anschluss an eine Schaltung zum Ausgangsabgleich eingefügt werden oder es kann ein Oberschwingungssperrkreis in die Schaltung zum Ausgangsabgleich eingefügt werden.
  • In diesem Beispiel werden HF Signale entsprechend zwei Formen mittels einpoligzweistufigen Schaltern übertragen. Ein gewünschter Leistungsverstärker und eine gewünschte Informationskommunikationseinheit jedoch können selbst unter Verwendung von einpolig-mehrstufigen Schaltern mit mehr- (drei oder mehr) stufigen Anschlüssen, mehrpolig-zweistufigen Schaltern mit mehr- (zwei oder mehr) poligen Anschlüssen oder mehrpolig-mehrstufigen Schaltern gemeinsam als die Auswahlschalter gebildet werden.
  • Fasst man die Funktionen des Leistungsverstärkers dieses Beispiels zusammen, können HF Signale mit jeweils verschiedenen f1 und f2 und Paus1 und Paus2 durch das gleichzeitige Schalten der ersten und zweiten einpolig-zweistufigen Schalter SW 1 und SW 2 entsprechend den gewünschten Übertragungsfrequenzen f1 und f2 oder durch Schalten der ersten und zweiten Schaltungen zum Eingangsabgleich PC 1 und PC 2 und der zweiten und dritten Leistungsverstärker PA 2 und PA 3 entsprechend den jeweiligen Frequenzen übertragen werden.
  • Es gibt andere Formen von übertragbaren Systemen, in denen sich die Frequenzen f1 und f2 eines HF Signals im Wesentlichen im gleichen Band befinden und Paus1 und Paus2, jeweils entsprechend den Frequenzen f1 und f2 sich voneinander unterscheiden. Ein solches Beispiel wird in der folgenden Tabelle dargestellt.
  • Figure 00450001
  • In dieser Tabelle kann in der analogen FM Modulationsform in Modus 2 ein Leistungsverstärker mit nichtlinearer Sättigung auch als ein Leistungsverstärker verwendet werden, wobei der Abgleich mit Bezug auf die zweite Schaltung zum Ausgangsabgleich PA 303 durchgeführt wird, so dass ein hoher leistungserhöhter Wirkungsgrad und ein hohes Oberschwingungsunterdrückungsverhältnis bei einer definierten Ausgangsleistung von 31 dBm erreicht werden. Andererseits wird ein Abgleich mit Bezug auf die erste Schaltung zum Ausgangsabgleich PA 203 durchgeführt, so dass eine Verlustleistung angrenzender Kanäle und eine Zwischenmodulationsverzerrung (IMD: Frequenzkomponenten dargestellt durch „mfa ± nfb" [wobei n und m ganze Zahlen sind], die verursacht wird, wenn mehrere verschiedene Signale verstärkt werden) auf minimale Pegel unterdrückt werden und ein hoher leistungserhöhter Wirkungsgrad bei einer definierten Ausgangsleistung von 26 dBm erreicht wird.
  • Wahlweise können HF Signale mit im Wesentlichen gleicher Paus1 und Paus2 und unterschiedlichen f1 und f2 übertragen werden. Ein solches Beispiel wird in der folgenden Tabelle dargestellt.
  • Figure 00460001
  • Beispiel 2
  • 14 bis 18 sind schematische Darstellungen, die das zweite Beispiel des schaltbaren Leistungsverstärkers entsprechend der vorliegenden Erfindung veranschaulichen. Dieser schaltbare Leistungsverstärker hat eine Funktion des Übertragens von HF Signalen mit zwei verschieden Frequenzen und zwei verschieden Ausgangsleistungen durch zeitliche Synchronisierung des Schattens der vier Schialter. In diesem Beispiel können HF Signale mit den folgenden beispielhaften Frequenzen f und den folgenden beispielhaften Ausgangsleistungen Paus übertragen werden, wie in der folgenden Tabelle dargestellt wird.
  • Figure 00470001
  • 14 ist eine schematische Darstellung einer Konfiguration des zweiten Beispiels des schaltbaren Leistungsverstärkers entsprechend der vorliegenden Erfindung.
  • Ein erster einpolig-zweistufiger Schalter SW 1, eine erste Schaltung zum Eingangsabgleich PC 1 für Modus 1 und eine zweite Schaltung zum Eingangsabgleich PC 2 für Modus 2 sind mit der Eingangsseite eines ersten Leistungsverstärker PA 1 verbunden. Andererseits sind ein zweiter einpolig-zweistufiger Schalter SW 2, eine erste Schaltung zum Ausgangsabgleich PC 3 für Modus 1 und ein zweiter Leistungsverstärker PA 2 für Modus 2 mit der Ausgangsseite des ersten Leistungsverstärkers PA 1 verbunden.
  • Der erste Leistungsverstärker PA 1 enthält: einen ersten und einen zweiten GaAs MESFET PA 101 und PA 102; eine erste und eine zweite Schaltung zum Zwischenstufenabgleich PC 4 und PC 5 und einen dritten und vierten einpolig-zweistufigen Schalter SW 3 und SW 4. Der zweite Leistungsverstärker PA 2 enthält: einen dritten GaAs MESFET PA 201; eine dritte Schaltung zum Zwischenstufenabgleich PA 202 und eine zweite Schaltung zum Ausgangsabgleich PA 203.
  • Die ersten, zweiten und dritten GaAs MESFETs PA 101, PA 102 und PA 201, die in den ersten und zweiten Leistungsverstärkern PA 1 und PA 2 enthalten sind, sind Verarmungstypen und weisen Gatebreiten (Wg) von 1 mm, 4 mm bzw. 30 mm auf. Der erste GaAs MESFET PA 101 mit einer Wg von.1 mm und der erste einpoligzweistufige Schalter SW 1 sind auf einem GaAs Substrat zusammengefasst (wobei sie einen ersten Leistungsverstärker mit eingebautem Schalter SWPA 1 bilden), während der zweite GaAs MESFET PA 102 mit einer Wg von 4 mm und der zweite einpolig-zweistufige Schalter SW 2 auf einem GaAs Substrat zusammengefasst sind (wobei sie einen zweiten Leistungsverstärker mit eingebautem Schalter SWPA 2 bilden). Dann werden der erste bzw. der zweite Leistungsverstärker mit eingebautem Schalter SWPA 1 bzw. SWPA 2 in einem harzgeformten Gehäuse abgedichtet. Andererseits wird der dritte GaAs MESFET PA 201 mit einer Wg von 30 mm in einem Keramikgehäuse montiert (auf einem Keramikträger montiert und dann mit Harz abgedichtet).
  • In jedem der ersten und zweiten einpolig-zweistufigen Schalter SW 1 und SW 2 wird ein integrierter Schaltkreis einschließlich GaAs MESFETs verwendet. 15 ist ein Schaltplan der Schalter SW 1 und SW 2. Der integrierte Schaltkreis, der GaAs MESFETs verwendet, enthält: einen ersten parallelen GaAs MESFET 1516; einen ersten seriellen GaAs MESFET 1517; einen zweiten parallelen GaAs MESFET 1518; einen zweiten seriellen GaAs MESFET 1519; einen ersten Widerstand 1520; einen zweiten Widerstand 1521, einen dritten Widerstand 1522 und einen vierten Widerstand 1523. Durch das Anlegen der Steuerspannungen VC1 und VC2 wird zwischen einem dritten Anschluss 1503 und einem ersten und einem zweiten Anschluss 1501 und 1502 ein Schaltvorgang durchgeführt. Die GaAs MESFETs weisen eine Wg von 1,2 mm auf.
  • Jeder dieser dritten und vierten einpolig-zweistufigen Schalter SW 3 und SW 4 kann als ein Schaltkreis mit PIN Dioden (d. h., ein Schaltkreis einschließlich harzgeformter PIN Dioden und deren peripheren Schaltungen einschließlich C (Kondensator) zum Unterbrechen des Gleichstroms und eine Drosselspule mit R (Widerstandskomponente) oder 1 (Induktivitätskomponente)) oder als ein integrierter Schaltkreis, der GaAs MESFETs verwendet (d. h., ein Schaltkreis, der durch das Einbauen von GaAs MESFETs mit dessen peripheren Komponenten gebildet wurde und diese mit einem Harz geformt wurden), ausgeführt sein.
  • 16 ist ein Schaltplan der Schalter SW 3 und SW 4. Die Schaltung einschließlich PIN Dioden enthält: eine erste parallele PIN Diode 1604; eine erste serielle PIN Diode 1605; eine zweite parallele PIN Diode 1606; eine zweite serielle PIN Diode 1607; ein erster induktiver Spulenwiderstand 1608; ein zweiter induktiver Spulenwiderstand 1609; ein dritter induktiver Spulenwiderstand 1610; ein erster Gleichstromsperrkondensator 1611; ein zweiter Gleichstromsperrkondensator 1612; ein dritter Gleichstromsperrkondensator 1613; ein erster Überbrückungskondensator 1614 und ein zweiter Überbrückungskondensator 1615. Durch das Anlegen der Steuerspannungen VC1 und VC2 wird zwischen einem dritten Anschluss 1603 und einem ersten und einem zweiten Anschluss 1601 und 1602 ein Schaltvorgang durchgeführt.
  • Die Betriebsversorgungsspannungen der ersten, zweiten und dritten GaAs MESFETs PA 101, PA 102 und PA 201 sind wie folgt. Speziell die Drainspannungen davon betragen etwa 3,5 V und die Gatespannungen davon sind negative Spannungen in einem Bereich von etwa –2,0 V bis etwa –3,0 V. Der erste GaAs MESFET PA 101 wird unter besonderer Berücksichtigung von dessen Verstärkung betrieben, wobei der zweite und der dritte GaAs MESFET PA 201 und PA 301 als AB-Verstärker (mit einem Ruhestrom, der etwa 10% von lass entspricht) unter besonderer Berücksichtigung der Linearität der Eingangs-/Ausgangskennlinien und der digitalen Verzerrungskennlinien davon betrieben wird. Die ersten, zweiten und dritten GaAs MESFETs PA 101, PA 102 und PA 201 weisen lass von etwa 250 mA, 900 mA bzw. 7,0 A auf.
  • Die ersten und zweiten einpolig-zweistufigen Schalter SW 1 und SW 2 werden betrieben, während Steuerspannungen von 0,0 V/–4,7 V daran angelegt werden. Wenn die dritten und vierten Schalter SW 3 und SW 4 Schaltkreise sind, die PIN Dioden verwenden, werden diese Schalter betrieben, während Steuerspannungen von 0 V / 12 V daran angelegt werden. Andererseits, wenn diese Schalter Schaltkreise sind, die GaAs MESFETs verwenden, werden diese Schalter betrieben, während Steuerspannungen von 0 V/–4,7 V daran angelegt werden.
  • In Übereinstimmung mit den im ersten Beispiel beschriebenen Ausführungen werden die Parameter der ersten und der zweiten Schaltungen zum Eingangsabgleich PC 1 und PC 2, der ersten, zweiten und dritten Schaltungen zum Zwischenstufenabgleich PC 4, PC 5 und PA 202 und der ersten und zweiten Schaltungen zum Ausgangsabgleich PC 3 und PA 203 bestimmt. Infolgedessen werden die für die π/ 4 shift DQPSK Modulationsform erforderlichen Verzerrungskennlinien in diesem Beispiel erfüllt. Die Verstärkungs- und Verlustpegel auf den jeweiligen Stufen sind wie folgt: die Ausgangsleistung des ersten Leistungsverstärkers PA 1 beträgt etwa 22,5 dBm hinsichtlich einer Eingangsleistung von etwa 0 dBm; eine endgültige Ausgangsleistung in Modus 1 beträgt 22 dBm, weil eine Leistung von etwa 0,5 dBm durch die erste Schaltung zum Ausgangsabgleich PC 3 verloren geht und eine endgültige Ausgangsleistung in Modus 2 beträgt 31 dBm auf Grund des zweiten Leistungsverstärkers PA 2.
  • In den oben beschriebenen jeweiligen Anpassungsschaltungen kann jede der äquivalenten Schaltungen davon durch eine Kombination von konzentrierten konstanten Elementkomponenten dargestellt werden. Die ersten und die zweiten Schaltungen zum Eingangsabgleich PC 1 und PC 2, die dritte Schaltung zum Zwischenstufenabgleich PA 202 und die ersten und zweiten Schaltungen zum Ausgangsabgleich PC 3 und PA 203 werden mittels verschiedener Chipkomponenten wie einer Chipinduktionsspule, einem Chipkondensator und einem Chipwiderstand ausgeführt.
  • 17 ist eine schematische Darstellung einer Konfiguration des schaltbaren Leistungsverstärkers im zweiten Beispiel. Die jeweiligen Komponenten des oben beschriebenen schaltbaren Leistungsverstärkers 124 dieses Beispiels, die Zuführungsabschnitte für Drainspannung/Gatespannung 125, 126 und 127 für die ersten, zweiten und dritten GaAs MESFETs PA 101, PA 102 und PA 201 und die Zuführungsabschnitte für die Steuerspannung 128, 129, 130 und 131 für die ersten, zweiten, dritten und vierten einpolig-zweistufigen Schalter SW 1, SW 2, SW3 und SW4 werden auf einer gedruckten Leiterplatte 132 montiert.
  • Vdd1/Vgg1, Vdd2/Vgg2 und Vdd3/Vgg3 bezeichnen die Drainspannungen/Gatespannungen, die den ersten, zweiten und dritten GaAs MESFETs PA 101, PA 102 bzw. PA 201 zugeführt werden sollen. VC1, VC2, VC3 und VC4 bezeichnen die Steuerspannungen, die den ersten, zweiten, dritten und vierten einpolig-zweistufigen Schaltern SW 1, SW 2, SW 3 bzw. SW 4 zugeführt werden sollen.
  • Die Stromversorgungssteuerungen der Zuführungsabschnitte für Drainspannung / Gatespannung (oder Stromversorgungssteuergeräte) 125, 126 und 127 werden in Verbindung mit denen der Zuführungsabschnitte für Steuerspannungen (oder Versorgungsleitungen) 128, 129, 130 und 131 für die ersten, zweiten, dritten und vierten einpolig-zweistufigen Schalter SW 1, SW 2, SW 3 und SW 4 durchgeführt. Wenn zum Beispiel Paus1 als der Ausgang ausgewählt wird, werden die Zuführungsleitungen so gesteuert, dass SW 1 Pin1 auswählt, SW 3 und SW 4 PC 4 auswählen und SW 2 Paus1 auswählt. Der Zuführungsabschnitt für Drainspannung/Gatespannung 127 wird so gesteuert, dass der ungenutzte PA 201 zum Verringern des Energieverbrauchs deaktiviert wird.
  • Der Zuführungsabschnitt für Drainspannung/Gatespannung wird durch die Verwendung einer Chipinduktionsspule als eine Drossel und einen Überbrückungskondensator oder durch Verwendung eines Mikrostreifenleiters zum Montieren eines schaltbaren Leistungsverstärkers auf eine gedruckte Leiterplatte und einen Überbrückungskondensator ausgeführt.
  • Es wird angemerkt, dass, wenn die in den Modi 1 und 2 definierten Ausgangsleistungen anders sind als in diesem Beispiel oder wenn die Übertragungs-/Empfangsbedingungen der HF Signale veränderbar sind, es notwendig ist, die Ausgangsleistungen zu verändern oder zu stabilisieren. Da damit eine Funktion einer Verstärkungsregelung zum Stabilisieren einer Ausgangsleistung und Halten einer konstanten Leistung als eine Funktion eines Übertragungsleistungsverstärkers unerlässlich ist, wird ein Dämpfungsglied oder ein Leistungsverstärker mit einer automatischen Verstärkungsregelung (AGC) oder einer automatischen Aussteuerung (ALC) in den Leistungsverstärker eingebaut, wodurch die überwachte Ausgangsleistung rückgekoppelt und geregelt wird. Die Ausgangsleistung kann durch eine kapazitive Kopplung oder einen Richtkoppler überwacht werden (was beispielhafte Konfigurationen betrifft, siehe 5 und 6 im ersten Beispiel).
  • Durch den Einbau des HF Abschnitts 120, des ZF Signalverarbeitungsabschnitts 121 und des Basisbandabschnitts 122, die in der schematischen Darstellung einer Informationskommunikationseinheit in 7 im ersten Beispiel gezeigt werden, auf mindestens eine Leiterplatte (z. B., ein dielektrisches Substrat oder dergleichen), so dass der schaltbare Leistungsverstärker 124 dieses Beispiels einbezogen wird und sie gemeinsam in ein Gehäuse einer Informationskommunikationseinheit montiert werden, kann die Einheit bei geringeren Kosten im Vergleich mit einem herkömmlichen Beispiel verkleinert werden. Infolgedessen kann eine stark aufgewertete Informationskommunikationsanschlusseinheit, die üblicherweise auf Systeme mit verschiedenen Frequenzbändern, Übertragungsausgangsleistungen und Modulationsformen anwendbar ist, erreicht werden.
  • Als spezielle beispielhafte Ausführungen der Informationskommunikationseinheit sind die in 8 bis 10 im ersten Beispiel gezeigten Ausführungen (d. h., eine Ausführung, in der Schalter zum Schalten von Übertragung/Empfang für die Modi 1 und 2 mit dem schaltbaren Leistungsverstärker verbunden werden und eine Ausführung, in der Schalter zum Durchführen von Mehrtachübertragung/-empfang damit verbunden werden) anwendbar. Bei Nutzung dieser Ausführungen kann die Übertragung und der Empfang mit Bezug auf die Modi 1 und 2 durchgeführt werden.
  • Wahlweise können, wie in 11 des ersten Beispiels gezeigt wird, durch das übliche Verwwenden eines einzelnen Antennenabschnitts in den Modi 1 und 2 und dem Verbinden des Schalters zum Schalten der Ausgangsleistungen des schaltbaren Leistungsverstärkers für die Modi 1 und 2 mit dem Schalter zum Schalten von Übertragung und Empfang, auch Übertragung und Empfang mit Bezug auf die Modi 1 und 2 durchgeführt werden.
  • Es wird angemerkt, dass der schaltbare Leistungsverstärker dieses Beispiels außerdem unter folgenden den Konfigurationen ausgeführt werden kann. 18 ist eine schematische Darstellung, die die als MMICs ausgeführten Bereiche dieses Beispiels zeigt. Die folgenden Beschreibungen (182) bis (185) entsprechen den Bezugsziffern, die an den in 18 gezeigten Abschnitten mit unterbrochener Linie angehängt sind. Die folgenden in (182) bis (185) beschriebenen MMIC Ausführungen sind hinsichtlich der Kosten, des Produktionsertrags eines Chips und dergleichen die kennzeichnenden und geeigneten. Die Ausführungen sind jedoch nicht darauf beschränkt, schließen aber die beispielhaften Konfigurationen und Montageverfahren von integrierten Hybridschaltungen und MMICs ein, wie sie im ersten Beispiel beschrieben wurden.
    • (181): Ausführen von GaAs MESFETs, einpolig-zweistufigen Schaltern, Anpassungsschaltungen und anderen peripheren Schaltungen als integrierte Hybrid schaltungen. Abdichten der GaAs MESFETs mit Wg von 1 mm und 4 mm in harzgeformten Gehäusen.
    • (182): Einbau von mindestens einem von dem dritten einpolig-zweistufigen Schalter SW 3, der ersten und zweiten Schaltung zum Eingangsabgleich PC 1 und PC 2 und der ersten und zweiten Schaltung zum Zwischenstufenabgleich PC 4 und PC 5 in den ersten Leistungsverstärker mit eingebautem Schalter SWPA 1 und deren Formen mit einem Harz.
    • (183): Einbau von mindestens einem von dem vierten einpolig-zweistufigen Schalter SW 4, der ersten Schaltung zum Ausgangsabgleich PC 3 und der dritten Schaltung zum Zwischenstufenabgleich PA 202 in den zweiten Leistungsverstärker mit eingebautem Schalter SWPA 2 und deren Formen mit einem Harz.
    • (184): Einbau des zweiten einpolig-zweistufigen Schalters SW 2 und des zweiten Leistungsverstärkers PA 2 auf einem GaAs Substrat und deren Formen mit einem Harz.
    • (185): Einbau des zweiten GaAs MESFETs PA 102 und des zweiten Leistungsverstärkers PA 2 auf einem GaAs Substrat und deren Formen mit einem Harz.
  • In diesen Ausführungen (182) bis (185) weist eine Anpassungsschaltung, die als ein MMIC ausgeführt ist, eine Kombination von Mikrostreifenleitern, spiralförmigen Induktionsspulen, MIM (Metall – Isolation – Metall) Kondensatoren, Kammkondensatoren, Dünnschichtwiderständen (wie NiCr) und dergleichen auf einem GaAs Substrat auf. Andererseits werden die Komponenten, die nicht in einem MMIC ausgeführt sind, einzeln auf eine gedruckte Leiterplatte montiert.
  • Es wird angemerkt, dass eine MMIC Ausführung das Ausführen des ersten oder zweiten Leistungsverstärkers PA 1 und PA 2 als ein MMIC und wahlweise das Ausführen der Komponenten eines jeden Leistungsverstärkers (aktive Elemente, passive Schaltungen und dergleichen) als ein MMIC (z. B., Ausführen all der Komponenten des zweiten Leistungsverstärkers PA 2 anders als die Schaltungen zum Ausgangsabgleich davon als MMIC) einschließt.
  • Es wird außerdem angemerkt, dass nicht nur GaAs MESFETs, die als aktive Elemente für den oben beschriebenen Leistungsverstärker verwendet werden, sondern auch andere aktive Elemente wie verstärkte GaAs MESFETs und Transistoren (z. B., MOSFETs, HBTs, HEMTs, usw.), die auf einem anderen Halbleitersubstrat ausgebildet sind, verwendet werden können: Darüber hinaus soll gegenwärtig ein tragbares Gerät diese Funktionsanforderungen an eine Betriebsspannung von 3,0 V bis 3,4 V entsprechend denen der drei NiCd-Zellen oder einer einzelnen Li- lonenzelle erfüllen. Obwohl die Betriebsversorgungsspannung des GaAs MESFET dieses Beispiels 3,5 V beträgt, kann die Betriebsspannung jedes anderen logischen IC verwendet werden. Wahlweise kann, abhängig von der Art der besagten Informationskommunikationseinheit, die Versorgungsspannung auf andere Werte eingestellt werden. Wenn optimale aktive Elemente, die in dem definierten Spannungsbereich arbeiten, verwendet werden, kann das vorliegende Beispiel bei einer Spannung anders als 3,5 V ausgeführt werden.
  • Weiterhin wird, in diesem Beispiel eine negative Spannung, die durch einen Gleichstromwandler erzeugt wird, als die Gatespannung des GaAs MESFET verwendet. Das vorliegende Beispiel kann außerdem durch das Auswählen aktiver Elemente ausgeführt werden, die durch eine einzelne positive Stromversorgung arbeiten, um eine negative Stromversorgung zu entfernen.
  • Die ersten und zweiten Leistungsverstärker PA 1 und PA 2 in diesem Beispiel sind einstufige Verstärker. Wahlweise können stattdessen auch mehrstufige Verstärker verwendet werden. Zum Beispiel kann ein Treiberleistungsverstärker zusätzlich an der Eingangsseite des ersten Leistungsverstärkers angeordnet werden.
  • In diesem Beispiel wurden Anpassungsschaltungen, die als passive Schaltungskomponenten eines Leistungsverstärkers verwendet wurden, besonders beschrieben. Anwendbare Anpassungsschaltungen sind nicht auf passive Komponenten mit einer Abgleichsfunktion beschränkt, enthalten aber verschiede Arten von passiven Schaltungen wie eine Drosselspule an einer Stromversorgungsleitung, einen Überbrückungskondensator, geteilte Widerstände zum Anlegen einer Vorspannung, einen Filter, einen Oberschwingungssperrkreis und ein Dämpfungsglied. Zum Beispiel können eine Drosselspule an einer Stromversorgungsleitung, ein Überbrückungskondensator und geteilte Widerstände zum Anlegen einer Vorspannung in einem Leistungsverstärker enthalten sein, der als ein MMIC ausgeführt ist. Was einen Filter angeht, kann, wenn sich die Übertragungsfrequenz und die Empfangsfrequenz eines HF Signals voneinander unterscheiden, ein Bandpassfilter mit einer vorbestimmten Durchlassbreite im Anschluss an eine Schaltung zum Ausgangsabgleich eingefügt werden oder es kann ein Oberschwingungssperrkreis in die Schaltung zum Ausgangsabgleich eingefügt werden.
  • In diesem Beispiel werden HF Signale entsprechend zwei Formen mittels einpoligzweistufigen Schaltern übertragen. Ein gewünschter Leistungsverstärker und eine gewünschte Informationskommunikationseinheit jedoch können selbst unter Vennrendung von einpolig-mehrstufigen Schaltern mit mehr- (drei oder mehr) stufigen Anschlüssen, mehrpolig-zweistufigen Schaltern mit mehr- (zwei oder mehr) poligen Anschlüssen oder mehrpolig-mehrstufigen Schaltern gemeinsam als die Auswahlschalter gebildet werden.
  • Der schaltbare Leistungsverstärker kann nicht nur unter den oben beschriebenen Beschreibungen, sondern auch unter den folgenden Beschreibungen ausgeführt werden.
  • Figure 00550001
  • Figure 00560001
  • In den letzteren Beschreibungen kann in der analogen FM Modulationsform in Modus 2 auch ein Leistungsverstärker mit nichtlinearer Sättigung als ein Leistungsverstärker verwendet werden, wobei der Abgleich mit Bezug auf die zweite Schaltung zum Ausgangsabgleich PA 203 durchgeführt wird, so dass ein hoher leistungserhöhter Wirkungsgrad und ein hohes Oberschwingungsunterdrückungsverhältnis bei der definierten Ausgangsleistung von 31 dBm erreicht wird. Andererseits wird ein Abgleich mit Bezug auf die erste Schaltung zum Ausgangsabgleich PC 3 durchgeführt, so dass eine Verlustleistung angrenzender Kanäle auf minimale Pegel unterdrückt wird und ein hoher leistungserhöhter Wirkungsgrad bei der definierten Ausgangsleistung von 22 dBm erreicht wird.
  • Beispiel 3
  • 21 bis 24 sind schematische Darstellungen, die das dritte Beispiel eines schaltbaren Leistungsverstärkers der vorliegenden Erfindung veranschaulichen. Dieser schaltbare Leistungsverstärker hat eine Funktion des Übertragens von HF Signalen mit zwei verschieden Frequenzen und zwei verschieden Ausgangsleistungen mittels eines Breitband-Leistungsverstärkers als einen Treiberleistungsverstärker (oder Treiberverstärker) eines Leistungsverstärkers an der Endstufe und zeitlicher Synchronisierung des Schattens des Schalters.
  • Ein solcher „Breitband-Leistungsverstärker" betrifft im Allgemeinen einen Leistungsverstärker, der flache Kennlinien über einen Frequenzbereich aufweist, der zwei oder mehr gewünschte Frequenzbänder abdeckt und den gewünschten Kennlinien ent spricht. 19 ist ein Kurvendiagramm, das eine 3 dB Bandbreite darstellt. Wie in 19 dargestellt ist, ist die 3 dB Bandbreite (Δf) der Verstärkung so definiert, dass sie einen gewünschten Frequenzbereich einschließt (von einer Frequenz f1 bis zu einer Frequenz f2). Im Folgenden wird davon ausgegangen, dass die 3 dB Bandbreite (Δf) der Verstärkung einen Bereich von etwa 800 MHz bis etwa 2,5 GHz einschließt. In dem Fall, in dem gewisse Abweichungen im flachen Teil der in 19 gezeigten Frequenzkennlinien bewirkt werden, wird ein Durchschnittswert im flachen Teil (ein solcher Wert wird im Allgemeinen als „Typ. Wert" bezeichnet) erreicht, wobei der Bereich, der zwischen dem Wert bis -3 dB des Wertes definiert ist, als Δf angenommen wird.
  • Zusätzlich kann ein Leistungsverstärker mit Verstärkungskennlinien mit Spitzenwerten in mindestens zwei gewünschten Frequenzbändern (d: h., ein sogenannter „Leistungsverstärker zum Multifrequenzabgleich") als ein Leistungsverstärker verwendet werden, der im Wesentlichen äquivalent zu einem Breitband-Leistungsverstärker ist. 20 ist ein Kurvendiagramm, das eine 3 dB Bandbreite eines Verstärkers mit zwei Spitzenwerten darstellt. Wie in 20 gezeigt wird, werden im Fall eines Leistungsverstärkers zum Zweifrequenzabgleich die zwei 3 dB Bänder (Δ f1 und Δ f2) entsprechend den Verstärkungen an den zwei Spitzenwerten (d. h. einem ersten Spitzenwert P1 und einem zweiten Spitzenwert P2) der Verstärkungskennlinien davon so definiert, dass sie die zwei gewünschten Frequenzen f1 bzw. f2 zu einschließen.
  • Durch die Verwendung eines solchen Breitband-Leistungsverstärkers können die Schaltungen zum Eingangsabgleich und überzähligen Schalter, die in den ersten und zweiten Beispielen erforderlich sind, entfernt werden, wodurch ein verkleinerter, schaltbarer Leistungsverstärker mit höherem Leistungsverhalten erreicht wird.
  • Es wird ein Fall betrachtet, in dem HF Signale mit den folgenden Frequenzen f und den folgenden Ausgangsleistungen Paus gemäß der folgenden Tabelle übertragen werden.
  • Figure 00580001
  • 21 ist eine schematische Darstellung einer Konfiguration, die das dritte Beispiel des schaltbaren Leistungsverstärkers entsprechend der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
  • Ein erster einpolig-zweistufiger Schalter SW 1, ein zweiter Leistungsverstärker PA 2 für Modus 1 und ein dritter Leistungsverstärker PA 3 für Modus 2 sind mit der Ausgangsseite der ersten Leistungsverstärkers PA 1 verbunden.
  • Der erste Leistungsverstärker PA 1 enthält einen ersten GaAs MESFET PA 101. Der zweite Leistungsverstärker PA 2 enthält: einen zweiten GaAs MESFET PA 201; eine erste Schaltung zum Zwischenstufenabgleich PA 202 und eine erste Schaltung zum Ausgangsabgleich PA 203. Der dritte Leistungsverstärker enthält: einen dritten GaAs MESFET PA 301; eine zweite Schaltung zum Zwischenstufenabgleich PA 302 und eine zweite Schaltung zum Ausgangsabgleich PA 303.
  • Die ersten, zweiten und dritten GaAs MESFETs PA 101, PA 201 und PA 301, die in den ersten, zweiten und dritten Leistungsverstärkern PA 1, PA 2 und PA 3 enthalten sind, sind Verarmungstypen und weisen Gatebreiten (Wg) von 1 mm, 4 mm bzw. 8 mm auf.
  • Der erste GaAs MESFET PA 101 mit einer Wg von 1 mm und der erste einpoligzweistufige Schalter SW 1 sind auf einem GaAs Substrat zusammengefasst (wobei sie einen ersten Leistungsverstärker mit eingebautem Schalter SWPA 1 bilden). Der zweite GaAs MESFET PA 201 mit einer Wg von 4 mm, die erste Schaltung zum Zwischenstufenabgleich PA 202 und die erste Schaltung zum Ausgangsabgleich PA 203 sind auf einem GaAs Substrat zusammengefasst (wobei sie einen ersten integrierten Leistungsverstärker MMPA 1 bilden). Der dritte GaAs MESFET PA 301 mit einer Wg von 8 mm, die zweite Schaltung zum Zwischenstufenabgleich PA 302 und die zweite Schaltung zum Ausgangsabgleich PA 303 sind auf einem GaAs Substrat zusammengefasst (wobei sie einen zweiten integrierten Leistungsverstärker MMPA 2 bilden). Dann werden die ersten, zweiten bzw. dritten Leistungsverstärker SWPA 1, MMPA 1 bzw. MMPA 2 in harzgeformten Gehäusen abgedichtet.
  • Eine integrierte Schaltung einschließlich eines GaAs MESFETs wird als der erste einpolig-zweistufige Schalter SW 1 verwendet (was eine beispielhafte Schaltungskonfiguration betrifft, siehe 15 im zweiten Beispiel).
  • Die Betriebsversorgungsspannungen der ersten, zweiten und dritten GaAs MESFETs PA 101, PA 201 und PA 301 sind wie folgt. Speziell die Drainspannungen davon betragen etwa 3,5 V und die Gatespannungen davon sind negative Spannungen in einem Bereich von etwa –2,0 V bis etwa –3,0 V. Der erste GaAs MESFET PA 101 wird unter besonderer Berücksichtigung von dessen Verstärkung betrieben, wobei die zweiten und dritten GaAs MESFETs PA 201 und PA 301 als AB-Verstärker (mit einem Ruhestrom, der etwa 10% von Idss entspricht) unter besonderer Berücksichtigung der Linearität der Eingangs-/Ausgangskennlinien und der digitalen Verzerrungskennlinien davon betrieben werden. Die ersten, zweiten und dritten GaAs MESFETs PA 101, PA 201 und PA 301 weisen Idss von etwa 250 mA, etwa 900 mA bzw. etwa 1,7 A auf. Andererseits wird der erste einpolig zweistufige Schalter SW 1 betrieben, während Steuerspannungen von 0 V und –4,7 V daran angelegt werden.
  • Im schaltbaren Leistungsverstärker dieses Beispiels können bei Verwendung eines Breitband-Leistungsverstärkers als ersten Leistungsverstärker PA 1 eine Schaltung zum Eingangsabgleich und ein Schalter zum Schalten der Schaltung zum Eingangsabgleich, die im ersten und zweiten Beispiel erforderlich sind, entfernt werden. Allgemein wird das unten beschriebene Verfahren hauptsächlich für die Realisierung einer Breitbandoperation eines solchen Leistungsverstärkers verwendet. 22(a) bis 22 (d) sind schematische Darstellungen, die die Breitbandoperation eines Leistungsverstärkers veranschaulichen. In 22 bezeichnet die Bezugsziffer 2201 ein aktives Element (MESFET), 2202 bezeichnet einen Ausgangsanschluss und 2203 bezeichnet einen Eingangsanschluss.
    • (1) Einfügen einer Reihenschaltung einschließlich eines Widerstands 2204 und eines Kondensators 2205 als eine negative Rückkopplungsschaltung, β zwischen dem Ausgangsanschluss (Drain-Anschluss) 2202 und dem Eingangsanschluss (Gate-Anschluss) 2203 des aktiven Elements FET 2201 (22(a)).
    • (2) Einfügen eines Dämpfungsgliedes 2206 in einer π- Form oder einer T-Form (durch einen ersten, einen zweiten und einen dritten Widerstand R1, R2 und R3 gebildet) an die Eingangsseite des aktiven Elements FET 2201 (22(b)).
    • (3) Einfügen eines parallelen Widerstands 2207 (50 Ω) an die Eingangsseite des aktiven Elements FET 2201 (22(c)).
    • (4) Einfügen eines ersten und eines zweiten Impedanzwandlers 2208 und 2209 (oder konstante Widerstandsschaltungen), die einen Abgleich in einem Breitband an die Eingangsseite bzw. die Ausgangsseite des aktiven Elements ermöglichen.
  • In diesem Beispiel wird der in 22(a) gezeigte Breitband-Leistungsverstärker verwendet. Der Widerstand 2204 und der Kondensator 2205 der negativen Rückkopplungsschaltung des ersten Leistungsverstärkers PA 1 sind mit dem ersten Leistungsverstärker mit eingebautem Schalter SWPA 1 zusammengefasst und dann in einem harzgeformten Gehäuse abgedichtet.
  • Im Bestimmen der Parameter der Anpassungsschaltungen werden jene der ersten und zweiten Schaltungen zum Zwischenstufenabgleich PA 202 und PA 302 angesichts des Abgleichs zwischen den Ausgangsimpedanzen des ersten GaAs MESFETs PA 101 und den Eingangsimpedanzen der zweiten und des dritten GaAs MESFETs PA 201 und PA 301 bei den Frequenzen f1 und f2 bestimmt. In Übereinstimmung mit den Ausführungen der im ersten Beispiel beschriebenen Anpassungs schaltungen werden die Parameter der ersten und zweiten Schaltungen zum Ausgangsabgleich PA 203 und PA 303 optimiert. Infolgedessen werden die für die π/4 shift DQPSK Modulationsform und die Ausbreitungsspektrum (SS) QPSK Modulationsform erforderlichen Verzerrungskennlinien in diesem Beispiel erfüllt.
  • In jeder der Anpassungsschaltungen werden deren äquivalenten Schaltungen durch eine Kombination von konzentrierten, konstanten Elementkomponenten dargestellt. Jede der ersten und zweiten Schaltungen zum Zwischenstufenabgleich PA 202 und PA 302 und der ersten und zweiten Schaltungen zum Ausgangsabgleich PA 203 und PA 303 werden durch eine Kombination eines Mikrostreifenleiters, einer spiralförmigen Induktionsspule, eines MIM (Metall – Isolierung – Metall) Kondensators, eines Kammkondensators, eines Dünnschichtwiderstands (wie NiCr) und dergleichen auf einem GaAs Substrat dargestellt.
  • 23 ist eine schematische Darstellung einer Konfiguration eines schaltbaren Leistungsverstärkers im dritten Beispiel. Die jeweiligen Komponenten des oben beschriebenen schaltbaren Leistungsverstärkers 110 dieses Beispiels, die Zuführungsabschnitte für Drainspannung/Gatespannung 111, 112 und 113 für die ersten, zweiten und dritten GaAs MESFETs PA 101, PA 201 und PA 301 und der Zuführungsabschnitt für die Steuerspannung 114 für den ersten einpolig-zweistufigen Schalter SW 1 werden auf eine gedruckte Leiterplatte 115 montiert.
  • Vdd1/Vgg1, Vdd2/Vgg2 und Vdd3/Vgg3 bezeichnen die Drainspannungen/Gatespannungen, die den ersten, zweiten und dritten GaAs MESFETs PA 101, PA 201 bzw. PA 301 zugeführt werden. VC1 bezeichnet die Steuerspannung, die dem ersten einpolig-zweistufigen Schalter SW 1 zugeführt wird.
  • Die Stromversorgungssteuerungen der Zuführungsabschnitte für Drainspannung / Gatespannung (oder Stromversorgungssteuergeräte) 111, 112 und 113 werden in Verbindung mit der des Zuführungsabschnitts für Steuerspannung (oder Versorgungsleitung) 114 für den ersten einpolig-zweistufigen Schalter SW 1 durchgeführt. Wenn zum Beispiel Paus1 als der Ausgang ausgewählt wird, wird die Zuführungsleitung so gesteuert, dass SW 1 Paus1 auswählt. Der Zuführungsabschnitt für Drain spannung/Gatespannung 113 wird so gesteuert, dass der ungenutzte PA 301 zum Verringern des Energieverbrauchs deaktiviert wird.
  • Der Zuführungsabschnitt für Drainspannung/Gatespannung wird durch eine Chipinduktionsspule als eine Drossel und einen Überbrückungskondensator oder durch einen Mikrostreifenleiter zum Montieren eines schaltbaren Leistungsverstärkers auf eine gedruckte Leiterplatte und einen Überbrückungskondensator ausgeführt.
  • Es wird angemerkt, dass, wenn die in den Modi 1 und 2 definierten Ausgangsleistungen anders sind als in diesem Beispiel oder wenn die Übertragungs-/Empfangsbedingungen der HF Signale veränderbar sind, es notwendig ist, die Ausgangsleistungen zu verändern oder zu stabilisieren. Da damit eine Funktion einer Verstärkungsregelung zum Stabilisieren einer Ausgangsleistung und Halten einer konstanten Leistung als eine Funktion eines Übertragungsleistungsverstärkers unerlässlich ist, wird ein Dämpfungsglied oder ein Leistungsverstärker mit einer automatischen Verstärkungsregelung (AGC) oder einer automatischen Aussteuerung (ALC) in den Leistungsverstärker eingebaut, wodurch die überwachte Ausgangsleistung rückgekoppelt und geregelt wird. Die Ausgangsleistung kann durch eine kapazitive Kopplung oder einen Richtkoppler überwacht werden (was beispielhafte Konfigurationen betrifft, siehe 5 und 6 im ersten Beispiel).
  • Durch den Einbau des HF Abschnitts 120, des ZF Signalverarbeitungsabschnitts 121 und des Basisbandabschnitts 122, die im Blockschaltbild einer Informationskommunikationseinheit in 7 im ersten Beispiel gezeigt werden, auf mindestens eine Leiterplatte (z. B., ein dielektrisches Substrat oder dergleichen), so dass der schaltbare Leistungsverstärker 110 dieses Beispiels einbezogen wird und sie gemeinsam in ein Gehäuse einer Informationskommunikationseinheit montiert werden, kann die Einheit bei geringeren Kosten im Vergleich mit einem herkömmlichen Beispiel verkleinert werden. Infolgedessen kann eine stark aufgewertete Informationskommunikationsanschlusseinheit, die üblicherweise auf Systeme mit verschiedenen Frequenzbändern, Übertragungsausgangsleistungen und Modulationsformen anwendbar ist, erreicht werden.
  • Als spezielle beispielhafte Ausführungen der Informationskommunikationseinheit sind die in 8 bis 10 im ersten Beispiel gezeigten Ausführungen (d. h., eine Ausführung, in der Schalter zum Schalten von Übertragung/Empfang für die Modi 1 und 2 mit dem schaltbaren Leistungsverstärker verbunden werden und eine Ausführung, in der Schalter zum Durchführen von Mehrfachübertragung/-empfang damit verbunden werden) anwendbar. Bei Nutzung dieser Ausführungen kann die Übertragung und der Empfang mit Bezug auf die Modi 1 und 2 durchgeführt werden.
  • Wahlweise können, wie in 11 im ersten Beispiel gezeigt wird, durch das übliche Verwenden eines einzelnen Antennenabschnitts in den Modi 1 und 2 und dem Verbinden des Schalters zum Schalten der Ausgangsleistungen des schaltbaren Leistungsverstärkers für die Modi 1 und 2 mit dem Schalter zum Schalten von Übertragung und Empfang, auch Übertragung und Empfang mit Bezug auf die Modi 1 und 2 durchgeführt werden.
  • Es wird angemerkt, dass der schaltbare Leistungsverstärker dieses Beispiels außerdem unter den folgenden Konfigurationen ausgeführt werden kann. 24(a) bis 24(d) sind schematische Darstellungen, die die als MMICs ausgeführten Abschnitte im dritten Beispiel zeigt. Die folgenden Beschreibungen (242) bis (245) entsprechen den Bezugsziffern 242 bis 245, die an den in 24 gezeigten Abschnitten mit unterbrochener Linie angehängt sind. Die folgenden in (242) bis (245) beschriebenen MMIC Ausführungen sind hinsichtlich der Kosten, des Produktionsertrags eines Chips und dergleichen die kennzeichnenden und geeigneten. Die Ausführungen sind jedoch nicht darauf beschränkt, schließen aber die beispielhaften Konfigurationen und Montagevertahren von integrierten Hybridschaitungen und MMICs ein, wie sie im ersten Beispiel beschrieben wurden.
    • (241): Ausführen von GaAs MESFETs, eines einpolig-zweistufigen Schalters, Anpassungsschaltungen und anderer peripheren Schaltungen als integrierte Hybridschaltungen. Die GaAs MESFETs mit einer Wg von 1 mm und 4 mm sind in harzgeformten Gehäusen abgedichtet, während der GaAs MESFET mit einer Wg von 8 mm in einem keramischen Gehäuse montiert ist (d. h., auf einem keramischen Träger montiert und dann mit einem Harz abgedichtet). Verschiedene Chipkomponenten wie eine Chipinduktionsspule, ein Chipkondensator und ein Chipwiderstand werden als die Anpassungsschaltungen verwendet.
    • (242): Einbau von mindestens einem von dem ersten integrierten Leistungsverstärker MMPA 1 und dem zweiten integrierten Leistungsverstärker MMPA 2 in den ersten Leistungsverstärker mit eingebautem Schalter SWPA 1.
    • (243): Einbau von mindestens einem von dem Teil des zweiten Leistungsverstärkers PA 2 mit Ausnahme der ersten Schaltung zum Ausgangsabgleich PA 203 und dem Teil des dritten Leistungsverstärkers PA 3 mit Ausnahme der zweiten Schaltung zum Ausgangsabgleich PA 303 in den ersten Leistungsverstärker mit eingebautem Schalter SW PA 1.
    • (244): Einbau des ersten einpolig-zweistufigen Schalters SW 1 mit zumindest einem von dem zweiten Leistungsverstärker PA 2 und dem dritten Leistungsverstärker PA 3 auf ein GaAs Substrat.
    • (245): Einbau des ersten Leistungsverstärkers PA 1 mit zumindest einem von dem zweiten Leistungsverstärker PA 2 und dem dritten Leistungsverstärker PA 3 auf ein GaAs Substrat.
  • In (242) bis (245) wurde ein als MMIC ausgeführter Chip in einem harzgeformten Gehäuse abgedichtet oder in der Art eines freiliegenden Chips montiert, wobei eine als MMIC ausgeführte Anpassungsschaltung eine Kombination von einem Mikrostreifenleiter, einer spiralförmigen Induktionsspule, einem MIM (Metall – Isolation – Metall) Kondensator, einem Kammkondensator, einem Dünnschichtwiderstand (wie NiCr) und dergleichen auf einem GaAs Substrat einschließt. Andererseits werden die Komponenten, die nicht in einem MMIC ausgeführt sind, einzeln auf eine gedruckte Leiterplatte montiert.
  • Es wird angemerkt, dass eine MMIC Ausführung das Ausführen des ersten, zweiten oder dritten Leistungsverstärkers PA 1, PA 2 oder PA 3 als ein MMIC und wahlweise das Ausführen der Komponenten eines jeden Leistungsverstärkers (aktive Elemente, passive Schaltungen und dergleichen) als ein MMIC (z. B., Ausführen all der Kompo nenten des ersten oder zweiten Leistungsverstärkers PA 1 oder PA 2 anders als die Schaltungen zum Ausgangsabgleich davon als MMIC) einschließt.
  • Es wird außerdem angemerkt, dass nicht nur die GaAs MESFETs, die als aktive Elemente für den oben beschriebenen Leistungsverstärker verwendet werden, sondern auch andere aktive Elemente wie verstärkte GaAs MESFETs und Transistoren (z. B., MOSFETs, HBTs, HEMTs, usw.), die auf einem anderen Halbleitersubstrat ausgebildet sind, verwendet werden können.
  • Darüber hinaus soll gegenwärtig ein tragbares Gerät diese Funktionsanforderungen an eine Betriebsspannung von 3,0 V bis 3,4 V entsprechend denen der drei NiCd-Zellen oder einer einzelnen Li- lonenzelle erfüllen. Obwohl die Betriebsversorgungsspannung des GaAs MESFET dieses Beispiels 3,5 V beträgt, kann die Betriebsspannung jedes anderen logischen IC verwendet werden. Wahlweise kann, abhängig von der Art der besagten Informationskommunikationseinheit die Versorgungsspannung des GaAs MESFET dieses Beispiels auf andere Werte eingestellt werden. Wenn optimale aktive Elemente, die in dem definierten Spannungsbereich arbeiten, verwendet werden, kann das vorliegende Beispiel bei einer Spannung anders als 3,5 V ausgeführt werden.
  • Weiterhin wird in diesem Beispiel eine negative Spannung, die durch den Gleichstromwandler erzeugt wird, als die Gatespannung des GaAs MESFET verwendet. Das vorliegende Beispiel kann außerdem durch das Auswählen aktiver Elemente ausgeführt werden, die durch eine einzelne positive Stromversorgung arbeiten, um eine negative Stromversorgung zu entfernen.
  • Die ersten, zweiten und dritten Leistungsverstärker PA 1, PA 2 und PA 3 in diesem Beispiel sind einstufige Verstärker. Wahlweise können stattdessen auch mehrstufige Verstärker verwendet werden. Zum Beispiel kann ein Treiberleistungsverstärker zusätzlich an der Eingangsseite des ersten Leistungsverstärkers angeordnet werden.
  • In diesem Beispiel wurden Anpassungsschaltungen, die als passive Schaltungskomponenten eines Leistungsverstärkers verwendet wurden, besonders beschrieben. Anwendbare Anpassungsschaltungen sind nicht auf passive Komponenten mit einer Anpassungsfunktion beschränkt, enthalten aber verschieden Arten von passiven Schaltungen wie eine Drosselspule an einer Stromversorgungsleitung, einen Überbrückungskondensator, geteilte Widerstände zum Anlegen einer Vorspannung, einen Filter, einen Oberschwingungssperrkreis und ein Dämpfungsglied. Zum Beispiel können eine Drosselspule an einer Stromversorgungsleitung, ein Überbrückungskondensator und geteilte Widerstände zum Anlegen einer Vorspannung in einem Leistungsverstärker enthalten sein, der als ein MMIC ausgeführt ist. Was einen Filter betrifft, kann, wenn sich die Übertragungsfrequenz und die Empfangsfrequenz eines HF Signal voneinander unterscheiden, ein Bandpassfilter mit einer vorbestimmten Durchlassbreite im Anschluss an eine Schaltung zum Ausgangsabgleich eingefügt werden oder es kann ein Oberschwingungssperrkreis in die Schaltung zum Ausgangsabgleich eingefügt werden.
  • In diesem Beispiel werden HF Signale entsprechend zwei Formen mittels einpoligzweistufigen Schaltern übertragen. Ein gewünschter Leistungsverstärker und eine gewünschte Informationskommunikationseinheit jedoch können selbst unter Verwendung eines einpolig-mehrstufigen Schalters mit mehr- (drei oder mehr) stufigen Anschlüssen, eines mehrpolig-zweistufigen Schalters mit mehr- (zwei oder mehr) poligen Anschlüssen oder eines mehrpolig-mehrstufigen Schalters gemeinsam als die Auswahlschalter gebildet werden.
  • Beispiel 4
  • 25 bis 26 sind schematische Darstellungen, die das vierte Beispiel eines schaltbaren Leistungsverstärkers der vorliegenden Erfindung veranschaulichen. Dieser schaltbare Leistungsverstärker hat eine Funktion des Übertragens von HF Signalen mit zwei verschieden Frequenzen und zwei verschieden Ausgangsleistungen mittels Breitband-Leistungsverstärkern als einen Treiberleistungsverstärker (oder Treiberverstärker) eines Leistungsverstärkers an der Endstufe und einen Treiberieistungsvorverstärker (oder Treibervorverstärker) und zeitlicher Synchronisierung des Schattens der jeweiligen Schalter. Der mit Bezug auf 19 und 20 im dritten Beispiel definierte Leistungsverstärker wird als Breitband-Leistungsverstärker verwendet (einschließlich der oben beschriebenen Leistungsverstärker zum Mehrfrequenzabgleich). Durch Verwendung eines solchen Breitband-Leistungsverstärkers können die Schaltungen zum Eingangsabgleich und überzählige Schalter, die in den ersten und zweiten Beispielen erforderlich waren, entfernt werden, wodurch ein verkleinerter, schaltbarer Leistungsverstärker mit höherem Leistungsverhalten erreicht wird.
  • Der Leistungsverstärker dieses Beispiels überträgt HF Signale mit den folgenden Frequenzen f und den folgenden Ausgangsleistungen Paus, wie in der folgenden Tabelle dargestellt wird.
  • Figure 00670001
  • 25 ist eine schematische Darstellung einer Konfiguration des schaltbaren Leistungsverstärkers im vierten Beispiel der vorliegenden Erfindung. Ein zweiter Leistungsverstärker PA 2 für Modus 1 und ein dritter Leistungsverstärker PA 3 für Modus 2 sind mit der Ausgangsseite, des ersten Leistungsverstärker PA 1 über einen ersten einpolig-zweistufigen Schalter SW 1 verbunden.
  • Der erste Leistungsverstärker PA 1 enthält: einen ersten GaAs MESFET PA 101; eine erste Schaltung zum Zwischenstufenabgleich PA 103 und einen ersten GaAs MESFET PA 102. Der zweite Leistungsverstärker PA 2 enthält: einen dritten GaAs MESFET PA 201; eine zweite Schaltung zum Zwischenstufenabgleich PA 202 und eine erste Schaltung zum Ausgangsabgleich PA 203. Der dritte Leistungsverstärker PA 3 enthält: einen vierten GaAs MESFET PA 301; eine dritte Schaltung zum Zwischenstufenabgleich PA 302 und eine zweite Schaltung zum Ausgangsabgleich PA 303.
  • Die ersten und zweiten GaAs MESFETs PA 101 und PA 102 des ersten Leistungsverstärkers PA 1, der dritte GaAs MESFET PA 201 des zweiten Leistungsverstärkers PA 2 und der vierte GaAs MESFET PA 301 des dritten Leistungsverstärkers PA 3 sind Verarmungstypen und weisen Gatebreiten (Wg) von 0,6 mm, 2 mm, 4 mm bzw. 8 mm auf.
  • Der erste Leistungsverstärker PA 1 und der erste einpolig-zweistufige Schalter SW 1 sind auf einem GaAs Substrat zusammengefasst (wobei sie einen ersten Leistungsverstärker mit eingebautem Schalter SWPA 1 bilden). Die Komponenten des zweiten Leistungsverstärkers PA 2 oder des dritten GaAs MESFETs PA 201, die zweite Schaltung zum Zwischenstufenabgleich PA 202 und die erste Schaltung zum Ausgangsabgleich PA 203 sind auf einem GaAs Substrat zusammengefasst (wobei sie einen ersten integrierten Leistungsverstärker MMPA 1 bilden). Die Komponenten des dritten Leistungsverstärkers PA 3 oder des vierten GaAs MESFETs PA 301, die dritte Schaltung zum Zwischenstufenabgleich PA 302 und die zweite Schaltung zum Ausgangsabgleich PA 303 sind auf einem GaAs Substrat zusammengefasst (wobei sie einen zweiten integrierten Leistungsverstärker MMPA 2 bilden). Dann werden die ersten, zweiten bzw. dritten Leistungsverstärker SWPA 1, MMPA 1 bzw. MMPA 2 in harzgeformten Gehäusen abgedichtet.
  • Eine integrierte Schaltung einschließlich eines GaAs MESFET wird als der erste einpolig-zweistufige Schalter SW 1 verwendet (was eine beispielhafte Schaltungskonfiguration betrifft, siehe 15 im zweiten Beispiel).
  • Die Betriebsversorgungsspannungen der ersten, zweiten, dritten und vierten GaAs MESFETs PA 101, PA 102, PA 201 und PA 301 sind wie folgt. Speziell die Drainspannungen davon betragen etwa 3,5 V, wobei die Gatespannungen davon negative Spannungen in einem Bereich von –2,0 V bis –3,0 V sind. Die ersten und die zweiten GaAs MESFETs PA 101 und PA 102 werden unter besonderer Berücksichtigung von deren Verstärkung betrieben, wobei die dritten und vierten GaAs MESFETs PA 201 und PA 301 als AB-Verstärker (mit einem Ruhestrom, der etwa 10% von Idss entspricht) unter besonderer Berücksichtigung der Linearität der Eingangs-/Ausgangskennlinien und der digitalen Verzerrungskennlinien davon betrieben wird. Die GaAs MESFETs PA 101, PA 102, PA 201 und PA 301 weisen lass von etwa 160 mA, etwa 550 mA, etwa 900 mA bzw. etwa 1,7 A auf.
  • Andererseits wird der erste einpolig-zweistufige Schalter SW 1 betrieben, während Steuerspannungen von 0 V und –4,7 V daran angelegt werden.
  • Im schaltbaren Leistungsverstärker dieses Beispiels können bei Vennrendung eines Breitband-Leistungsverstärkers als die ersten und zweiten Leistungsverstärker PA 1 und PA 2 eine Schaltung zum Eingangsabgleich und ein Schalter zum Schalten der Schaltung zum Eingangsabgleich, die im ersten und zweiten Beispiel erforderlich sind, entfernt werden. Im Allgemeinen werden die vier Formen der in 22(a) bis 22(d) im dritten Beispiel gezeigten Verfahren für die Realisierung einer Breitbandoperation eines solchen Leistungsverstärkers verwendet. In diesem Beispiel wird das in 22(a) gezeigte Verfahren, in dem eine negative Rückkopplungsschaltung oder ein serieller Schaltkreis einschließlich eines Widerstands und eines Kondensators zwischen dem Eingang und dem Ausgang des GaAs MESFET eingefügt wird, verwendet.
  • Der Widerstand und der Kondensator der negativen Rückkopplungsschaltung von jedem der ersten und zweiten GaAs MESFETs PA 101 und PA 102 sind mit dem ersten Leistungsverstärker mit eingebautem Schalter SWPA 1 zusammengefasst und dann in einem harzgeformten Gehäuse abgedichtet.
  • Im Bestimmen der Parameter der Anpassungsschaltungen werden jene der zweiten und dritten Schaltungen zum Zwischenstufenabgleich PA 202 und PA 302 angesichts eines Abgleichs zwischen den Ausgangsimpedanzen des zweiten GaAs MESFETs PA 102 und den Eingangsimpedanzen des dritten und vierte GaAs MESFETs PA 201 und PA 301 bei den Frequenzen f1 und f2 bestimmt. Die erste Schaltung zum Zwischenstufenabgleich PA 103 im ersten Leistungsverstärker mit eingebautem Schalter SWPA 1 ist durch einen Kopplungskondensator ausgeführt, um eine mehrstufige HF Kopplung durchzuführen (oder die Gleichstromkomponenten zu sperren). Die erste Schaltung zum Zwischenstufenabgleich PA 103 kann auch eine passive Schaltung einschließlich konzentrierten, konstanten Elementen sein. In Übereinstimmung mit den Ausführungen der im ersten Beispiel beschriebenen Anpassungsschaltungen werden die Parameter der ersten und zweiten Schaltungen zum Ausgangsabgleich PA 203 und PA 303 bestimmt. Infolgedessen werden die für die π/4 shift DQPSK Modulationsform und die Ausbreitungsspektrum (SS) QPSK Modulationsform erforderlichen Verzerrungskennlinien in diesem Beispiel erfüllt.
  • In jeder der Anpassungsschaltungen werden deren äquivalenten Schaltungen durch eine Kombination von konzentrierten, konstanten Elementkomponenten dargestellt. Jede von den ersten und zweiten Schaltungen zum Zwischenstufenabgleich PA 202 und PA 302 und den ersten und zweiten Schaltungen zum Ausgangsabgleich PA 203 und 303 wird durch eine Kombination eines Mikrostreifenleiters, einer spiralförmigen Induktionsspule, eines MIM (Metall – Isolierung – Metall) Kondensators, eines Kammkondensators, eines Dünnschichtwiderstands (wie NiCr) und dergleichen auf einem GaAs Substrat gebildet.
  • 26 ist eine schematische Darstellung einer Konfiguration eines schaltbaren Leistungsverstärkers im vierten Beispiel. Die jeweiligen Komponenten des oben beschriebenen schaltbaren Leistungsverstärkers 101 dieses Beispiels, der Zuführungsabschnitt für Drainspannung/Gatespannung 102 für die ersten und die zweiten GaAs MESFETs PA 101 und PA 102, die Zuführungsabschnitte für Drainspannung/ Gatespannung 103 und 104 für die dritten und die vierten GaAs MESFETs PA 201 und PA 301 und der Zuführungsabschnitt für die Steuerspannung 105 für den ersten einpolig-zweistufigen Schalter SW 1 werden auf eine gedruckte Leiterplatte 106 montiert.
  • Vdd1/Vgg1 bezeichnet die Drainspannung/Gatespannung, die den ersten und zweiten GaAs MESFETs PA 101 und PA 102 zugeführt wird. Vdd2/Vgg2 und Vdd3/Vgg3 bezeichnen die Drainspannungen/Gatespannungen, die den dritten bzw. vierten GaAs MESFETs PA 201 bzw. PA 301 zugeführt werden sollen. VC1 bezeichnet die Steuerspannung, die dem ersten einpolig-zweistufigen Schalter SW 1 zugeführt wird.
  • Die Stromversorgungssteuerungen der Zuführungsabschnitte für Drainspannung / Gatespannung (oder Stromversorgungssteuergeräte) 102, 103 und 104 werden in Verbindung mit der des Zuführungsabschnitts für Steuerspannung (oder Versor gungsleitung) 105 für den ersten einpolig-zweistufigen Schalter SW 1 durchgeführt. Wenn zum Beispiel Paus1, als der Ausgang ausgewählt wird, wird die Zuführungsleitung so gesteuert, dass SW 1 Paus1 auswählt. Der Zuführungsabschnitt für Drainspannung/Gatespannung 104 wird so gesteuert, dass der ungenutzte PA 301 zum Verringern des Energieverbrauchs deaktiviert wird.
  • Der Zuführungsabschnitt für Drainspannung/Gatespannung wird durch eine Chipinduktionsspule als eine Drossel und einen Überbrückungskondensator oder durch einen Mikrostreifenleiter zum Montieren eines schaltbaren Leistungsverstärkers auf eine gedruckte Leiterplatte und einen Überbrückungskondensator ausgeführt.
  • Es wird angemerkt, dass, wenn die in den Modi 1 und 2 definierten Ausgangsleistungen anders sind als in diesem Beispiel oder wenn die Übertragungs-/Empfangsbedingungen der HF Signale veränderbar sind, es notwendig ist, die Ausgangsleistungen zu verändern oder zu stabilisieren. Da damit eine Funktion einer Verstärkungsregelung zum Stabilisieren einer Ausgangsleistung und Halten einer konstanten Leistung als eine Funktion eines Übertragungsleistungsverstärkers unerlässlich ist, wird ein Dämpfungsglied oder ein Leistungsverstärker mit einer automatischen Verstärkungsregelung (AGG) oder einer automatischen Aussteuerung (ALC) in den Leistungsverstärker eingebaut, wodurch die überwachte Ausgangsleistung rückgekoppelt und geregelt wird. Die Ausgangsleistung kann durch eine kapazitive Kopplung oder einen Richtkoppler überwacht werden (was beispielhafte Konfigurationen betrifft, siehe 5 und 6 im ersten Beispiel).
  • Durch den Einbau des HF Abschnitts 120, des ZF Signalverarbeitungsabschnitts 121 und des Basisbandabschnitts 122, die im Blockschaltbild einer Informationskommunikationseinheit in 7 im ersten Beispiel gezeigt werden, auf mindestens eine gedruckte Leiterplatte (z. B., ein dielektrisches Substrat oder dergleichen), so dass der schaltbare Leistungsverstärker 101 dieses Beispiels einbezogen wird und sie gemeinsam in ein Gehäuse einer Informationskommunikationseinheit montiert werden, kann die Einheit bei geringeren Kosten im Vergleich mit einem herkömmlichen Beispiel verkleinert werden. Infolgedessen kann eine stark aufgewertete Informationskommunikationsanschlusseinheit, die üblicherweise auf Systeme mit verschiedenen Frequenzbändern, Übertragungsausgangsleistungen und Modulationsformen anwendbar ist, erreicht werden.
  • Als spezielle beispielhafte Ausführungen der Informationskommunikationseinheit sind die in 8 bis 10 im ersten Beispiel gezeigten Ausführungen (d. h., eine Ausführung, in der Schalter zum Schalten von Übertragung/Empfang für die Modi 1 und 2 mit dem schaltbaren Leistungsverstärker verbunden werden und eine Ausführung, in der Schalter zum Durchführen von Mehrfachübertragung/-empfang damit verbunden werden) anwendbar. Bei Nutzung dieser Ausführungen kann die Übertragung und der Empfang hinsichtlich der Modi 1 und 2 durchgeführt werden.
  • Wahlweise können, wie in 11 des ersten Beispiels gezeigt wird, durch das übliche Verwenden eines einzelnen Antennenabschnitts in den Modi 1 und 2 und dem Verbinden des Schalters zum Schalten der Ausgangsleistungen des schaltbaren Leistungsverstärkers für die Modi 1 und 2 mit dem Schalter zum Schalten von Übertragung und Empfang, auch Übertragung und Empfang hinsichtlich der Modi 1 und 2 durchgeführt werden.
  • Es wird angemerkt, dass der schaltbare Leistungsverstärker dieses Beispiels außerdem unter den folgenden Konfigurationen ausgeführt werden kann. Die folgenden in (272) bis (276) beschriebenen MMIC Ausführungen sind hinsichtlich der Kosten, des Produktionsertrags eines Chips und dergleichen die kennzeichnenden und geeigneten. Die Ausführungen sind jedoch nicht darauf beschränkt, schließen aber die beispielhaften Konfigurationen und Montageverfahren von integrierten Hybridschaltungen und MMICs ein, wie sie im ersten Beispiel beschrieben wurden.
    • (271): Ausführen von GaAs MESFETs, Schaltern, Anpassungsschaltungen und anderen peripheren Schaltungen als integrierte Hybridschaltungen. Die GaAs MESFETs mit einer Wg von 1 mm und 4 mm sind in harzgeformten Gehäusen abgedichtet, während der GaAs MESFET mit einer Wg von 8 mm in einem keramischen Gehäuse montiert ist (d. h., auf einem keramischen Träger montiert und dann mit einem Harz abgedichtet). Verschiedene Chipkomponenten, wie eine Chipinduktionsspule, ein Chipkondensator und ein Chipwiderstand werden als die Anpassungsschaltungen verwendet.
    • (272): Einbau von mindestens einem von dem ersten integrierten Leistungsverstärker MMPA 1 und dem zweiten integrierten Leistungsverstärker MMPA 2 in den ersten Leistungsverstärker mit eingebautem Schalter SWPA 1.
    • (273): Einbau von mindestens einem von dem Teil des zweiten Leistungsverstärkers PA 2 mit Ausnahme der ersten Schaltung zum Ausgangsabgleich PA 203 und von dem Teil des dritten Leistungsverstärkers PA 3 mit Ausnahme der zweiten Schaltung zum Ausgangsabgleich PA 303 in den ersten Leistungsverstärker mit eingebautem Schalter SWPA 1.
    • (274): Einbau des ersten einpolig-zweistufigen Schalters SW 1 mit zumindest einem, dem zweiten Leistungsverstärker PA 2 und dem dritten Leistungsverstärker PA 3 auf ein GaAs Substrat.
    • (275): Einbau des ersten Leistungsverstärkers PA 1 mit zumindest einem von dem zweiten Leistungsverstärker PA 2 und dem dritten Leistungsverstärker PA 3 auf ein GaAs Substrat.
    • (276): Bilden von Mehrfachchips einschließlich eines Chips, der durch Einbau des ersten einpolig-zweistufigem Schalters SW 1 mit mindestens einem von dem zweiten Leistungsverstärker PA 2 und dem dritten Leistungsverstärker PA 3 auf ein GaAs Substrat geformt wurde, und eines Chips, der durch Einbau des ersten Leistungsverstärkers PA 1 auf das GaAs Substrat gebildet wurde. Das Montieren wird durch das Einführen der Mehrfachchips in ein Gehäuse oder dem Verbinden der Mehrfachchips auf einer gedruckten Leiterplatte in der Art eines freiliegenden Chips durchgeführt.
  • In (274), bis (276) wurde ein als MMIC ausgeführter Chip in einem harzgeformten Gehäuse abgedichtet oder in der Art eines freiliegenden Chips montiert, wobei jede in einem MMIC ausgeführte Anpassungsschaltung eine Kombination von einem Mikrostreifenleiter, einer spiralförmigen Induktionsspule, einem MIM (Metall – Isolation – Metall) Kondensator, einem Kammkondensator, einem Dünnschichtwiderstand (wie NiCr) und dergleichen auf einem GaAs Substrat einschließt. Andererseits wer den die Komponenten, die nicht im MMIC ausgeführt sind, einzeln auf eine gedruckte Leiterplatte montiert.
  • Es wird angemerkt, dass eine MMIC Ausführung das Ausführen des ersten, zweiten oder dritten Leistungsverstärkers PA 1, PA 2 oder PA 3 als ein MMIC und wahlweise das Ausführen der Komponenten eines jeden Leistungsverstärkers (aktive Elemente, passive Schaltungen und dergleichen) als ein MMIC (z. B., Ausführen all der Komponenten des zweiten oder dritten Leistungsverstärkers PA 2 oder PA 3 anders als die Schaltungen zum Ausgangsabgleich davon als MMIC) enthält. Es wird außerdem angemerkt, dass nicht nur die GaAs MESFETs, die als aktive Elemente für den oben beschriebenen Leistungsverstärker verwendet werden, sondern auch andere aktive Elemente wie verstärkte GaAs MESFETs und Transistoren (z. B., MOSFETs, HBTs, HEMTs, usw.), die auf einem anderen Halbleitersubstrat ausgebildet sind, verwendet werden können.
  • Darüber hinaus soll gegenwärtig ein tragbares Gerät diese Funktionsanforderungen an eine Betriebsspannung von 3,0 V bis 3,4 V entsprechend denen der drei NiCd-Zellen oder einer einzelnen Li- lonenzelle erfüllen. Obwohl die Betriebsversorgungsspannung des GaAs MESFET dieses Beispiels 3,5 V beträgt, kann die Betriebsspannung jedes anderen logischen IC verwendet werden. Wahlweise kann, abhängig von der Art der besagten Informationskommunikationseinheit die Versorgungsspannung auf andere Werte eingestellt werden. Wenn optimale aktive Elemente, die in dem definierten Spannungsbereich arbeiten, verwendet werden, kann das vorliegende Beispiel bei einer Spannung anders als 3,5 V ausgeführt werden.
  • Weiterhin wird in diesem Beispiel eine negative Spannung, die durch den Gleichstromwandler erzeugt wird, als die Gatespannung des GaAs MESFET verwendet. Das vorliegende Beispiel kann außerdem durch das Auswählen aktiver Elemente ausgeführt werden, die durch eine einzelne positive Stromversorgung arbeiten, um eine negative Stromversorgung zu entfernen.
  • Die zweiten und dritten Leistungsverstärker PA 2 und PA 3 in diesem Beispiel sind einstufige Verstärker. Wahlweise können stattdessen auch mehrstufige Verstärker, wie der erste Leistungsverstärker PA 1 verwendet werden.
  • In diesem Beispiel wurden Anpassungsschaltungen, die als passive Schaltungskomponenten eines Leistungsverstärkers verwendet wurden, besonders beschrieben. Anwendbare Anpassungsschaltungen sind nicht auf passive Komponenten mit einer Anpassungsfunktion beschränkt, enthalten aber verschieden Arten von passiven Schaltungen wie eine Drosselspule an einer Stromversorgungsleitung, einen Überbrückungskondensator, geteilte Widerstände zum Anlegen einer Vorspannung, einen Filter, einen Oberschwingungssperrkreis und ein Dämpfungsglied. Zum Beispiel können eine Drosselspule an einer Stromversorgungsleitung, ein Überbrückungskondensator und geteilte Widerstände zum Anlegen einer Vorspannung in einem Leistungsverstärker enthalten sein, der als ein MMIC ausgeführt ist. Was einen Filter betrifft, kann, wenn sich die Übertragungsfrequenz und die Empfangsfrequenz eines HF Signal voneinander unterscheiden, ein Bandpassfilter mit einer vorbestimmten Durchlassbreite im Anschluss an eine Schaltung zum Ausgangsabgleich eingefügt werden oder es kann ein Oberschwingungssperrkreis in die Schaltung zum Ausgangsabgleich eingefügt werden.
  • In diesem Beispiel werden HF Signale entsprechend zwei Formen mittels eines einpolig-zweistufigen Schalters übertragen. Ein gewünschter Leistungsverstärker und eine gewünschte Informationskommunikationseinheit jedoch können selbst unter Verwendung eines einpolig-mehrstufigen Schalters mit mehr- (drei oder mehr) stufigen Anschlüssen, eines mehrpolig-zweistufigen Schalters mit mehr- (zwei oder mehr) poligen Anschlüssen oder eines mehrpolig-mehrstufigen Schalters gemeinsam als der Auswahlschalter gebildet werden.
  • Der Leistungsverstärker dieses Beispiels kann nicht nur unter den oben geschilderten Beschreibungen, sondern auch unter den folgenden Beschreibungen ausgeführt werden.
  • Figure 00760001
  • Darüber hinaus können HF Signale mit im Wesentlichen gleicher Pa us1 und Paus2 und unterschiedlichen f1 und f2 übertragen werden. Zum Beispiel können folgende HF Signale übertragen werden.
  • Figure 00760002
  • Beispiel 5
  • 28 bis 30 sind schematische Darstellungen, die das fünfte Beispiel eines schaltbaren Leistungsverstärkers entsprechend der vorliegenden Erfindung veranschaulichen. Dieser schaltbare Leistungsverstärker hat eine Funktion des Übertragens von HF Signalen mit zwei verschieden Frequenzen und zwei verschieden Ausgangsleistungen mittels Breitband-Leistungsverstärkern als einen Treiberleistungsverstärker (oder Treiberverstärker) eines Leistungsverstärkers an der Endstufe, eines Treiberleistungsvorverstärkers (Leistungsvorverstärker) und eines Treiberleistungsvorverstärkers an einer Anfangsstufe und durch zeitliche Synchronisierung des Schattens der jeweiligen Schalter. Der mit Bezug auf 19 und 20 definierte Leistungsverstärker im dritten Beispiel wird als der Breitband-Leistungsverstärker (einschließlich des oben beschriebenen Leistungsverstärkers zum Mehrfrequenzabgleich) verwendet. Durch die Verwendung eines solchen Breitband-Leistungsverstärkers können die Schaltungen zum Eingangsabgleich und überzähligen Schalter, die in den ersten und zweiten Beispielen erforderlich sind, entfernt werden, wodurch ein verkleinerter, schaltbarer Leistungsverstärker mit höherem Leistungsverhalten erreicht wird.
  • In diesem Beispiel werden die HF Signale mit den folgenden Frequenzen f und den folgenden Ausgangsleistungen Paus, wie in der folgenden Tabelle dargestellt, übertragen.
  • Figure 00770001
  • 28 ist eine schematische Darstellung einer Konfiguration des fünften Beispiels des schaltbaren Leistungsverstärkers entsprechend der vorliegenden Erfindung. Ein erster einpolig-zweistufiger Schalter SW 1, eine erste Schaltung zum Ausgangsabgleich PC 1 für Modus 1 und ein zweiter Leistungsverstärker PA 2 für Modus 2 sind mit der Ausgangsseite eines ersten Leistungsverstärkers PA 1 verbunden. Der erste Leistungsverstärker PA 1 enthält: einen ersten GaAs MESFET PA 101, eine erste Schaltung zum Zwischenstufenabgleich PA 104; einen zweiten GaAs MESFET PA 102; eine zweite Schaltung zum Zwischenstufenabgleich PA 105 und einen dritten GaAs MESFET PA 103. Der zweite Leistungsverstärker PA 2 enthält: einen vierten GaAs MESFET PA 201; eine dritte Schaltung zum Zwischenstufenabgleich PA 202 und eine zweite Schaltung zum Ausgangsabgleich PA 203.
  • Die ersten, zweiten und dritten GaAs MESFETs PA 101, PA 102 und PA 103 des ersten Leistungsverstärkers PA 1 und der vierte GaAs MESFET PA 201 des zweiten Leistungsverstärkers PA 2 sind Verarmungstypen und weisen Gatebreiten (Wg) von 0,6 mm, 2,0 mm, 6,0 mm bzw. 30 mm auf.
  • Der erste GaAs MESFET PA 101, die erste Schaltung zum Zwischenstufenabgleich PA 104, der zweite GaAs MESFET PA 102 und die zweite Schaltung zum Zwischenstufenabgleich PA 105 unter den Komponenten des ersten Leistungsverstärkers PA 1 und der erste einpolig-zweistufige Schalter SW 1 sind auf einem GaAs Substrat zusammengefasst (wobei sie einen ersten Leistungsverstärker mit eingebautem Schalter SWPA 1 bilden). Die Komponenten des zweiten Leistungsverstärkers PA 2 oder des vierten GaAs MESFET PA 201, die dritte Schaltung zum Zwischenstufenabgleich PA 202 und die zweite Schaltung zum Ausgangsabgleich PA 203 sind auf einem GaAs Substrat zusammengefasst (wobei sie einen ersten integrierten Leistungsverstärker MMPA 1 bilden) und dann in einem harzgeformten Gehäuse abgedichtet. Der vierte GaAs MESFET PA 201 mit einer Wg von 30 mm ist in einem Keramikgehäuse montiert (d. h., auf einem Keramikträger montiert und dann mit einem Harz abgedichtet).
  • Eine integrierte Schaltung einschließlich eines GaAs MESFET wird als der erste einpolig-zweistufige Schalter SW 1 verwendet (was eine beispielhafte Schaltungskonfiguration betrifft, siehe 15 im zweiten Beispiel).
  • Die Betriebsversorgungsspannungen der ersten, zweiten, dritten und vierten GaAs MESFETs PA 101, PA 102, PA 103 und PA 201 sind wie folgt. Speziell die Drainspannungen davon betragen etwa 3,5 V, wobei die Gatespannungen davon negative Spannungen in einem Bereich von etwa –2,0 V bis etwa –3,0 V sind. Die ersten und die zweiten GaAs MESFETs PA 101 und PA 102 werden unter besonderer Berücksichtigung von deren Verstärkung betrieben, wobei die dritten und vierten GaAs MESFETs PA 201 und PA 301 als AB-Verstärker (mit einem Ruhestrom, der etwa 10 von Idss entspricht) unter besonderer Berücksichtigung der Linearität der Eingangs/Ausgangskennlinien und der digitalen Verzerrungskennlinien davon betrieben wird. Die GaAs MESFETs PA 101, PA 102, PA 103 und PA 201 weisen lass von etwa 160 mA, 550 mA, 1,3 A bzw. 7,0 A auf.
  • Andererseits wird der erste einpolig-zweistufige Schalter SW 1 betrieben, während Steuerspannungen von 0 V und –4,7 V daran angelegt werden.
  • Im schaltbaren Leistungsverstärker dieses Beispiels können bei Verwendung von Breitband-Leistungsverstärkern als die ersten und zweiten Leistungsverstärker PA 1 und PA 2 eine Schaltung zum Eingangsabgleich und ein Schalter zum Schalten der Schaltung zum Eingangsabgleich, die im ersten und zweiten Beispiel erforderlich sind, entfernt werden.
  • Im Allgemeinen werden die vier in 22(a) bis 22(d) im dritten Beispiel gezeigten Verfahrenformen für die Realisierung einer Breitbandoperation eines solchen Leistungsverstärkers verwendet. In diesem Beispiel wird das in 22(a) gezeigte Verfahren, in dem eine negative Rückkopplungsschaltung oder ein serieller Schaltkreis einschließlich eines Widerstands oder eines Kondensators zwischen dem Eingang und dem Ausgang des GaAs MESFET eingefügt wird, verwendet.
  • Der Widerstand und der Kondensator der negativen Rückkopplungsschaltung von jedem der ersten und zweiten GaAs MESFETs PA 101 und PA 102 sind mit dem ersten Leistungsverstärker mit eingebautem Schalter SWPA 1 zusammengefasst und dann in einem harzgeformten Gehäuse abgedichtet. Andererseits werden der Widerstand und der Kondensator der negativen Rückkopplungsschaltung 101 des dritten GaAs MESFET PA 103 als externe Schaltungen mittels Chipkomponenten ausgeführt.
  • Im Bestimmen der Parameter der Anpassungsschaltungen werden jene der dritten Schaltung zum Zwischenstufenabgleich PA 202 so bestimmt, dass die Ausgangsim pedanz des dritten GaAs MESFET PA 103 mit der Eingangsimpedanz des vierten GaAs MESFET PA 201 bei einer Frequenz f2 übereinstimmt.
  • Die ersten und die zweiten Schaltungen zum Zwischenstufenabgleich PA 104 und PA 105 im ersten Leistungsverstärker mit eingebautem Schalter SWPA 1 sind durch Kopplungskondensatoren ausgeführt, um eine HF Kopplung auf den jeweiligen Stufen durchzuführen (oder die Gleichstromkomponenten zu sperren). Die ersten und die zweiten Schaltungen zum Zwischenstufenabgleich PA 104 und PA 105 können auch passive Schaltungen einschließlich konzentrierter, konstanter Elemente sein.
  • In Übereinstimmung mit den Ausführungen der im ersten Beispiel beschriebenen Anpassungsschaltungen werden die Parameter der ersten und zweiten Schaltungen zum Ausgangsabgleich PC 1 und PA 203 bestimmt. Infolgedessen werden die für die π/4 shift DQPSK Modulationsform und die Ausbreitungsspektrum (SS) QPSK Modulationsform erforderlichen Verzerrungskennlinien in diesem Beispiel erfüllt.
  • In jeder der Anpassungsschaltungen werden deren äquivalenten Schaltungen durch eine Kombination von konzentrierten, konstanten Elementkomponenten dargestellt. Jede der ersten und zweiten Schaltungen zum Zwischenstufenabgleich PA 104 und PA 105 wird durch eine Kombination eines Mikrostreifenleiters, einer spiralförmigen Induktionsspule, eines MIM (Metall – Isolierung – Metall) Kondensators, eines Kammkondensators, eines Dünnschichtwiderstands (wie NiCr) und dergleichen auf einem GaAs Substrat gebildet. Die ersten und zweiten Schaltungen zum Ausgangsabgleich PC 1 und PA 203 und die dritte Schaltung zum Zwischenstufenabgleich PA 202 werden mittels verschiedener Chipkomponenten wie einer Chipinduktionsspule, einem Chipkondensator und einem Chipwiderstand ausgebildet.
  • 29 ist eine schematische Darstellung einer Konfiguration eines schaltbaren Leistungsverstärkers im fünften Beispiel. Die jeweiligen Komponenten des oben beschriebenen schaltbaren Leistungsverstärkers 102 dieses Beispiels, der Zuführungsabschnitt für Drainspannung/Gatespannung 103 für die ersten und zweiten GaAs MESFET PA 101 und PA 102, die Zuführungsabschnitte für Drainspannung/Gate spannung 104 und 105 für die dritten und die vierten GaAs MESFETs PA 103 und PA 201 und der Zuführungsabschnitt für die Steuerspannung 106 für den ersten einpolig-zweistufigen Schalter SW 1 werden auf eine gedruckte Leiterplatte 107 montiert.
  • Vdd1/Vgg1 bezeichnet die Drainspannung/Gatespannung, die den ersten und den zweiten GaAs MESFETs PA 101 und PA 102 zugeführt werden soll. Vdd1/Vgg1und Vdd2/Vgg2 bezeichnen die Drainspannungen/Gatespannungen, die den vierten und den fünften GaAs MESFETs PA 103 bzw. PA 201 zugeführt werden sollen. VC1 bezeichnet die Steuerspannung, die dem ersten einpolig-zweistufigen Schalter SW 1 zugeführt wird.
  • Die Stromversorgungssteuerungen der Zuführungsabschnitte für Drainspannung/ Gatespannung (oder Stromversorgungssteuergeräte) 103, 104 und 105 werden in Verbindung mit der des Zuführungsabschnitts für Steuerspannung (oder Versorgungsleitung) 106 für den ersten einpolig-zweistufigen Schalter SW 1 durchgeführt. Wenn zum Beispiel Paus1, als der Ausgang ausgewählt wird, wird die Zuführungsleitung so gesteuert, dass SW 1 Paus1 auswählt. Der Zuführungsabschnitt für Drainspannung/Gatespannung 105 wird so gesteuert, dass der ungenutzte PA 201 zum Verringern des Energieverbrauchs deaktiviert wird.
  • Der Zuführungsabschnitt für Drainspannung/Gatespannung wird durch eine Chipinduktionsspule als eine Drossel und einen Überbrückungskondensator oder durch einen Mikrostreifenleiter zum Montieren eines schaltbaren Leistungsverstärkers auf eine gedruckte Leiterplatte und einen Überbrückungskondensator ausgeführt.
  • Es wird angemerkt, dass, wenn die in den Modi 1 und 2 definierten Ausgangsleistungen anders sind als in diesem Beispiel oder wenn die Übertragungs-/Empfangsbedingungen der HF Signale veränderbar sind, es notwendig ist, die Ausgangsleistungen zu verändern oder zu stabilisieren. Da damit eine Funktion einer Verstärkungsregelung zum Stabilisieren einer Ausgangsleistung und Halten einer konstanten Leistung als eine Funktion eines Übertragungsleistungsverstärkers unerlässlich ist, wird ein Dämpfungsglied oder ein Leistungsverstärker mit einer automatischen Verstärkungsregelung (AGC) oder einer automatischen Aussteuerung (ALC) in den Lei stungsverstärker eingebaut, wodurch die überwachte Ausgangsleistung rückgekoppelt und geregelt wird. Die Ausgangsleistung kann durch eine kapazitive Kopplung oder einen Richtkoppler überwacht werden (was beispielhafte Konfigurationen betrifft, siehe 5 und 6 im ersten Beispiel).
  • Durch den Einbau des HF Abschnitts 120, des ZF Signalverarbeitungsabschnitts 121 und des Basisbandabschnitts 122, die im Blockschaltbild einer Informationskommunikationseinheit in 7 im ersten Beispiel gezeigt werden, auf mindestens eine gedruckte Leiterplatte (z. B., ein dielektrisches Substrat oder dergleichen), so dass der schaltbare Leistungsverstärker 102 dieses Beispiels einbezogen wird und sie gemeinsam in ein Gehäuse einer Informationskommunikationseinheit montiert werden, kann die Einheit bei geringeren Kosten im Vergleich mit einem herkömmlichen Beispiel verkleinert werden. Infolgedessen kann eine stark aufgewertete Informationskommunikationsanschlusseinheit, die üblicherweise auf Systeme mit verschiedenen Frequenzbändern, Übertragungsausgangsleistungen und Modulationsforen anwendbar ist, erreicht werden.
  • Als spezielle beispielhafte Ausführungen der Informationskommunikationseinheit sind die in 8 bis 10 im ersten Beispiel gezeigten Ausführungen (d. h., eine Ausführung, in der Schalter zum Schalten von Übertragung/Empfang für die Modi 1 und 2 mit dem schaltbaren Leistungsverstärker verbunden werden und eine Ausführung, in der Schalter zum Durchführen von Mehrfachübertragung/-empfang damit verbunden werden) anwendbar. Bei Nutzung dieser Ausführungen kahn die Übertragung und der Empfang hinsichtlich der Modi und 2 durchgeführt werden.
  • Wahlweise können, wie in 11 des ersten Beispiels gezeigt wird, durch das übliche Verwenden eines einzelnen Antennenabschnitts in den Modi 1 und 2 und dem Verbinden des Schalters zum Schalten der Ausgangsleistungen des schaltbaren Leistungsverstärkers für die Modi und 2 mit dem Schalter zum Schalten von Übertragung und Empfang, auch Übertragung und Empfang mit Bezug auf die Modi 1 und 2 durchgeführt werden.
  • Es wird angemerkt, dass der schaltbare Leistungsverstärker dieses Beispiels außerdem unter den folgenden Konfigurationen ausgeführt werden kann. Die folgenden in (302) bis (305) beschriebenen MMIC Ausführungen sind hinsichtlich der Kosten, des Produktionsertrags eines Chips und dergleichen die kennzeichnenden und geeigneten. Die Ausführungen sind jedoch nicht darauf beschränkt, schließen aber die beispielhaften Konfigurationen und Montageverfahren von integrierten Hybridschaltungen und MMICs ein, wie sie im ersten Beispiel beschrieben wurden. 30(a) bis 30(c) sind schematische Darstellungen, die als MMICs auszuführende Abschnitte im fünften Beispiel zeigen. Die folgenden Beschreibungen (302) bis (305) entsprechen den Bezugsziffern, die an den in 30 gezeigten Abschnitten mit unterbrochener Linie angehängt sind.
    • (301): Ausführen von GaAs MESFETs, einem Schalter, Anpassungsschaltungen und anderen peripheren Schaltungen als integrierte Hybridschaltungen. Die GaAs MESFETs mit einer Wg von 0,6 mm, 2 mm und 6 mm sind in harzgeformten Gehäusen abgedichtet, während der GaAs MESFET mit einer Wg von 30 mm in einem keramischen Gehäuse montiert ist (d. h., auf einem keramischen Träger montiert und dann mit einem Harz abgedichtet). Verschiedene Chipkomponenten, wie eine Chipinduktionsspule, ein Chipkondensator und ein Chipwiderstand werden als Anpassungsschaltungen und als die negative Rückkopplungsschaltung verwendet.
    • (302): Einbau der ersten Schaltung zum Ausgangsabgleich PC 1 oder der zweiten Schaltung zum Ausgangsabgleich PA 203 in den ersten Leistungsverstärker mit eingebautem Schalter SWPA 1 und deren Formen mit einem Harz.
    • (303): Einbau des dritten GaAs MESFET PA 103 mit dem ersten einpoligzweistufigen Schalter SW 1 auf einem GaAs Substrat (wodurch ein zweiter Leistungsverstärker mit eingebautem Schalter SWPA 1 gebildet wird), Einbau der ersten Schaltung zum Ausgangsabgleich PC 1 oder der zweiten Schaltung zum Ausgangsabgleich PA 202 darin und dann deren Formen mit einem Harz.
    • (304): Einbau der Komponenten des ersten Leistungsverstärkers PA 1 mit mindestens einer von der ersten Schaltung zum Ausgangsabgleich PC 1 und der zweiten Schaltung zum Ausgangsabgleich PA 203 auf einem GaAs Substrat und dann deren Formen mit einem Harz.
    • (305): Bilden von Mehrfachchips einschließlich eines Chips, der durch Einbau des dritten GaAs MESFET PA 103 mit dem ersten einpolig-zweistufigen Schalter SW 1 auf einem GaAs Substrat (der zweite Leistungsverstärker mit eingebautem Schalter SWPA 2) und einem Chip, der durch Einbau der ersten und zweiten GaAs MESFETs PA 101 und PA 102 und der ersten und zweiten Schaltungen zum Zwischenstufenabgleich PA 104 und 105 auf einem GaAs Substrat (der erste integrierte Leistungsverstärker MMPA 1) gebildet wurde. Das Montieren wird durch das Einführen der Mehrfachchips in ein Gehäuse oder dem Verbinden der Mehrfachchips auf einer gedruckten Leiterplatte in der Art eines freiliegenden Chips durchgeführt.
  • In diesen Ausführungen (302), (303), (304) und (305) wurde ein als MMIC ausgeführter Chip in einem harzgeformten Gehäuse abgedichtet oder in der Art eines freiliegenden Chips montiert, wobei jede in einem MMIC enthaltene Anpassungsschaltung eine Kombination von einem Mikrostreifenleiter, einer spiralförmigen Induktionsspule, einem MIM (Metall – Isolation – Metall) Kondensator, einem Kammkondensator, einem Dünnschichtwiderstand (wie NiCr) und dergleichen auf einem GaAs Substrat einschließt. Andererseits werden die Komponenten, die nicht im MMIC ausgeführt sind, einzeln auf eine gedruckte Leiterplatte montiert.
  • Es wird angemerkt, dass eine MMIC Ausführung das Ausführen des ersten oder zweiten Leistungsverstärkers PA 1 oder PA 2 als ein MMIC und wahlweise das Ausführen der Komponenten eines jeden Leistungsverstärkers (aktive Elemente, passive Schaltungen und dergleichen) als ein MMIC (z. B., Ausführen all der Komponenten des zweiten Leistungsverstärkers PA 2 anders als die Schaltungen zum Ausgangsabgleich davon als ein MMIC) enthält.
  • Es wird außerdem angemerkt, dass nicht nur die GaAs MESFETs, die als aktive Elemente für den oben beschriebenen Leistungsverstärker verwendet werden, sondern auch andere aktive Elemente wie verstärkte GaAs MESFETs und Transistoren (z. B., MOSFETs, HBTs, HEMTs, usw.), die auf einem anderen Halbleitersubstrat ausgebildet sind, verwendet werden können.
  • Darüber hinaus soll gegenwärtig ein tragbares Gerät diese Funktionsanforderungen an eine Betriebsspannung von 3,0 V bis 3,4 V entsprechend denen der drei NiCd- Zellen oder einer einzelnen Li- lonenzelle erfüllen. Obwohl die Betriebsversorgungsspannung des GaAs MESFET dieses Beispiels 3,5 V beträgt, kann die Betriebsspannung jedes anderen logischen IC verwendet werden. Wahlweise kann, abhängig von der Art der besagten Informationskommunikationseinheit die Versorgungsspannung auf andere Werte eingestellt werden. Wenn optimale aktive Elemente, die in dem definierten Spannungsbereich arbeiten, verwendet werden, kann das vorliegende Beispiel bei einer Betriebsspannung anders als 3,5 V ausgeführt werden.
  • Weiterhin wird in diesem Beispiel eine negative Spannung, die durch den Gleichstromwandler erzeugt wird, als die Gatespannung des GaAs MESFET verwendet. Das vorliegende Beispiel kann außerdem durch das Auswählen aktiver Elemente ausgeführt werden, die durch eine einzelne positive Stromversorgung arbeiten, um eine negative Stromversorgung zu entfernen.
  • Der zweite Leistungsverstärker PA 2 in diesem Beispiel ist ein einstufiger Verstärker. Wahlweise kann stattdessen auch ein mehrstufiger Verstärker wie der erste Leistungsverstärker PA 1 verwendet werden.
  • In diesem Beispiel wurden Anpassungsschaltungen, die als passive Schaltungskomponenten eines Leistungsverstärkers verwendet wurden, besonders beschrieben. Anwendbare Anpassungsschaltungen sind nicht auf passive Komponenten mit einer Anpassungsfunktion beschränkt, enthalten aber verschiede Arten von passiven Schaltungen wie eine Drosselspule an einer Stromversorgungsleitung, einen Überbrückungskondensator, geteilte Widerstände zum Anlegen einer Vorspannung, einen Filter, einen Oberschwingungssperrkreis und ein Dämpfungsglied. Zum Beispiel können eine Drosselspule an einer Stromversorgungsleitung, ein Überbrückungskondensator und geteilte Widerstände zum Anlegen einer Vorspannung in einem Leistungsverstärker enthalten sein, der als ein MMIC ausgeführt ist. Was einen Filter betrifft, kann, wenn sich die Übertragungsfrequenz und die Empfangsfrequenz eines HF Signals voneinander unterscheiden, ein Bandpassfilter mit einer vorbestimmten Durchlassbreite im Anschluss an eine Schaltung zum Ausgangsabgleich eingefügt werden oder es kann ein Oberschwingungssperrkreis in die Schaltung zum Ausgangsabgleich eingefügt werden.
  • In diesem Beispiel werden HF Signale entsprechend zwei Formen mittels eines einpolig-zweistufigen Schalters übertragen. Ein gewünschter Leistungsverstärker und eine gewünschte Informationskommunikationseinheit jedoch können selbst unter Verwendung eines einpolig-mehrstufigen Schalters mit mehr- (drei oder mehr) stufigen Anschlüssen, eines mehrpolig-zweistufigen Schalters mit mehr- (zwei oder mehr) poligen Anschlüssen oder eines mehrpolig-mehrstufigen Schalters gemeinsam als der Auswahlschalter gebildet werden.
  • Der Leistungsverstärker dieses Beispiels kann nicht nur unter den oben geschilderten Beschreibungen, sondern auch unter den folgenden Beschreibungen ausgeführt werden.
  • Figure 00860001
  • In den letzteren Beschreibungen kann in der analogen FM Modulationsform in Modus 2 auch ein Leistungsverstärker mit nichtlinearer Sättigung als ein Leistungsverstärker vennrendet werden, wobei der Abgleich mit Bezug auf die zweite Schaltung zum Ausgangsabgleich PA 203 durchgeführt wird, so dass ein hoher leistungserhöhter Wirkungsgrad und ein hohes Oberschwingungsunterdrückungsverhäitnis bei einer definierten Ausgangsleistung von 31 dBm erreicht wird. Andererseits wird ein Abgleich mit Bezug auf die erste Schaltung zum Ausgangsabgleich PC 1 durchgeführt, so dass eine Verlustleistung angrenzender Kanäle auf minimale Pegel unterdrückt wird und ein hoher leistungserhöhter Wirkungsgrad bei einer definierten Ausgangsleistung von 22 dBm erreicht wird.
  • Beispiel 6
  • 31 bis 34 sind schematische Darstellungen, die das sechste Beispiel des schaltbaren Leistungsverstärkers der vorliegenden Erfindung veranschaulichen. Dieser schaltbare Leistungsverstärker hat eine Funktion des Übertragens von HF Signalen mit zwei verschieden Frequenzen und zwei verschieden Ausgangsleistungen mittels Breitband-Leistungsverstärkern als einen Treiberleistungsverstärker (oder Treiberverstärker) eines Leistungsverstärkers an der Endstufe, einen Treiberleistungsvorverstärker (Treibervorverstärker) und einen Trieberleistungsvorverstärker an einer Anfangsstufe und durch zeitliche Synchronisierung des Schattens der jeweiligen Schalter. Der mit Bezug auf 19 und 20 definierte Leistungsverstärker im dritten Beispiel wird als Breitband-Leistungsverstärker (einschließlich des oben beschriebenen Leistungsverstärkers zum Mehrfrequenzabgleich) verwendet. Durch die Verwendung eines solchen Breitband-Leistungsverstärkers können die Schaltungen zum Eingangsabgleich und überzähligen Schalter, die in den ersten und zweiten Beispielen erforderlich sind, entfernt werden, wodurch ein verkleinerter, schaltbarer Leistungsverstärker mit höherem Leistungsverhalten erreicht wird.
  • Im sechsten Beispiel werden die HF Signale mit den folgenden Frequenzen f und den. folgenden Ausgangsleistungen Paus, wie in der folgenden Tabelle dargestellt, übertragen.
  • Figure 00880001
  • 31 ist eine schematische Darstellung einer Konfiguration des sechsten Beispiels des schaltbaren Leistungsverstärkers entsprechend der vorliegenden Erfindung. Ein erster einpolig-zweistufiger Schalter SW 1, eine erste passive Schaltung PC 1 für Modus 1 und eine zweite passive Schaltung PC 2 für Modus 2 sind mit der Ausgangsseite eines ersten Leistungsverstärkers PA 1 verbunden. Der erste Leistungsverstärker PA 1 enthält: einen ersten GaAs MESFET PA 101, eine erste Schaltung zum Zwischenstufenabgleich PA 104; einen zweiten GaAs MESFET PA 102; eine zweite Schaltung zum Zwischenstufenabgleich PA 105 und einen dritten GaAs MESFET PA 103. Die erste passive Schaltung PC 1 enthält eine erste Schaltung zum Ausgangsabgleich PC 101 und einen ersten Filter PC 102. Die zweite passive Schaltung enthält eine zweite Schaltung zum Ausgangsabgleich PC 201 und einen zweiten Filter PC 202.
  • Die ersten, zweiten und dritten GaAs MESFETs PA 101, PA 102 und PA 103 als die Komponenten des ersten Leistungsverstärkers PA 1 sind Verarmungstypen und weisen Gatebreiten (Wg) von 1 mm, 6 mm bzw. 30 mm auf.
  • Der erste GaAs MESFET PA 101 und die erste Schaltung zum Zwischenstufenabgleich PA 104 unter den Komponenten des ersten Leistungsverstärkers PA 1 und der erste einpolig-zweistufige Schalter SW 1 sind auf einem GaAs Substrat zusammengefasst (wobei sie einen ersten Leistungsverstärker mit eingebautem Schalter SWPA 1 bilden) und werden dann in einem harzgeformten Gehäuse abgedichtet. Der zweite GaAs MESFET PA 102 mit einer Wg von 6 mm wird in einem harzgeformten Gehäuse montiert, wobei der dritte GaAs MESFET PA 103 mit einer Wg von 30 mm in einem Keramikgehäuse montiert wird (auf einem Keramikträger montiert und dann mit einem Harz abgedichtet).
  • Eine integrierte Schaltung einschließlich eines GaAs MESFET wird als der erste einpolig-zweistufige Schalter SW 1 verwendet (was eine beispielhafte Schaltungskonfiguration betrifft, siehe 15 im zweiten Beispiel).
  • Die Betriebsversorgungsspannungen der ersten, zweiten und dritten GaAs MESFETs PA 101, PA 102 und PA 103 sind wie folgt. Speziell die Drainspannungen davon betragen etwa 3,5 V, wobei die Gatespannungen davon negative Spannungen in einem Bereich von –2,0 V bis –3,0 V sind. Der erste GaAs MESFET PA 101 wird unter besonderer Berücksichtigung von deren Verstärkung betrieben, wobei die zweiten und die dritten GaAs MESFETs PA 102 und PA 103 als AB-Verstärker (mit einem Ruhestrom, der etwa 10% von IdSS entspricht) unter besonderer Berücksichtigung der Linearität der Eingangs-/Ausgangskennlinien und der digitalen Verzerrungskennlinien davon betrieben werden. Die GaAs MESFETs PA 101, PA 102 und PA 103 weisen Idss von etwa 250 mA, etwa 1,3 A bzw etwa 7,0 A auf.
  • Andererseits wird der erste einpolig-zweistufige Schalter SW 1 betrieben, während Steuerspannungen von 0 V und –4,7 V daran angelegt werden. Im schaltbaren Leistungsverstärker dieses Beispiels können bei Verwendung eines Breitband-Leistungsverstärkers als den ersten Leistungsverstärker PA 1, eine Schaltung zum Eingangsabgleich und ein Schalter zum Schalten der Schaltung zum Eingangsabgleich, die im ersten und zweiten Beispiel erforderlich sind, entfernt werden.
  • Im Allgemeinen werden die vier in 22(a) bis 22(d) im dritten Beispiel gezeigten Verfahrenformen für die Realisierung einer Breitbandoperation eines solchen Leistungsverstärkers verwendet. In diesem Beispiel wird das in 22(a) gezeigte Verfahren, in dem eine negative Rückkopplungsschaltung als eine Reihenschaltung ein schließlich eines Widerstands und eines Kondensators zwischen dem Eingang und dem Ausgang des GaAs MESFET eingefügt wird, verwendet.
  • Der Widerstand und der Kondensator der negativen Rückkopplungsschaltung von dem ersten GaAs MESFET PA 101 sind mit dem ersten Leistungsverstärker mit eingebautem Schalter SWPA 1 zusammengefasst und dann in einem harzgeformten Gehäuse abgedichtet. Andererseits werden der Widerstand und der Kondensator der negativen Rückkopplungsschaltung 101 des zweiten GaAs MESFET PA 102 als externe Schaltungen mittels Chipkomponenten ausgeführt. Was den dritten GaAs MESFET PA 103 betrifft, ist eine zweite negative Rückkopplungsschaltung damit zusammengefasst oder als eine externe Schaltung ausgeführt oder wird als Impedanzwandler, der ein Breitbandabgleich ermöglicht (d. h., Abgleich der Ausgangsimpedanzen des zweiten GaAs MESFET PA 102 mit den Eingangsimpedanzen des dritten GaAs MESFET PA 103 bei den Frequenzen f1 und f2 oder in einem Frequenzband einschließlich f1 und f2), dafür verwendet.
  • Im Bestimmen der Parameter der Anpassungsschaltungen werden jene der dritten Schaltung zum Zwischenstufenabgleich PA 202 so bestimmt, dass die Ausgangsimpedanz des dritten GaAs MESFET PA 103 der Eingangsimpedanz des vierten GaAs MESFET PA 201 bei einer Frequenz f2 angepasst wird.
  • Die erste Schaltung zum Zwischenstufenabgleich PA 104 wird durch Kopplungskondensatoren ausgeführt, um eine HF Kopplung an den jeweiligen Stufen durchzuführen (oder die Gleichstromkomponenten zu sperren). Die ersten und die zweiten Schaltungen zum Zwischenstufenabgleich PA 104 und PA 105 können auch passive Schaltungen einschließlich konzentrierter, konstanter Elemente sein.
  • In Übereinstimmung mit den Ausführungen der im ersten Beispiel beschriebenen Anpassungsschaltungen werden die Parameter der ersten und zweiten Schaltungen zum Ausgangsabgleich PC 101 und PC 201 bestimmt. Infolgedessen werden die für die π/ 4 shift DQPSK Modulationsform und die Ausbreitungsspektrum (SS) QPSK Modulationsform erforderlichen Verzerrungskennlinien in diesem Beispiel erfüllt.
  • In jeder der Anpassungsschaltungen werden deren äquivalenten Schaltungen durch eine Kombination von konzentrierten, konstanten Elementkomponenten dargestellt. Wenn die ersten und die zweiten Schaltungen zum Zwischenstufenabgleich PA 104 und PA 105 und die zweiten Schaltungen zum Ausgangabgleich PC 101 und PC 201 auf einem GaAs Substrat oder dergleichen zusammengefasst werden, wird jede der Anpassungsschaltungen durch eine Kombination eines Mikrostreifenleiters, einer spiralförmigen Induktionsspule, eines MIM (Metall – Isolierung – Metall) Kondensators, eines Kammkondensators, eines Dünnschichtwiderstands (wie NiCr) und dergleichen auf einem GaAs Substrat gebildet.
  • Die ersten und zweiten Schaltungen zum Ausgangsabgleich PC 101 und PC 201 und die zweite Schaltung zum Zwischenstufenabgleich PA 105 werden mittels verschiedener Chipkomponenten wie einer Chipinduktionsspule, einem Chipkondensator und einem Chipwiderstand ausgeführt.
  • Jeder der ersten und zweiten Filter PC 102 und PC 202 wird als ein Bandpassfilter mit einer vorbestimmten Durchlassbandbreite hinsichtlich der Frequenzen f1 und f2 oder als eine Kombination eines solchen Bandpassfilters mit einem Tiefpassfilter oder einem Hochpassfilter einschließlich f1 und f2 in deren Durchlassbereich ausgeführt. Im Allgemeinen wird ein dielektrischer Filter als eine Chipkomponente, ein Oberflächenwellenfilter (SAW Filter) oder dergleichen als ein Filter verwendet.
  • 32 ist eine schematische Darstellung einer Konfiguration eines schaltbaren Leistungsverstärkers im sechsten Beispiel. Die jeweiligen Komponenten des oben beschriebenen schaltbaren Leistungsverstärkers 103 dieses Beispiels, der Zuführungsabschnitt für Drainspannung/Gatespannung 104 für den ersten GaAs MESFET PA 101, der Zuführungsabschnitt für Drainspannung/Gatespannung 105 für die zweiten und die dritten GaAs MESFETs PA 102 und PA 103 und der Zuführungsabschnitt für die Steuerspannung 106 für den ersten einpolig-zweistufigen Schalter SW 1 werden auf eine gedruckte Leiterplatte 107 montiert. Vdd1/Vgg1 bezeichnet die Drainspannung/Gatespannung, die dem ersten GaAs MESFET PA 101 zugeführt werden soll. Vdd2/Vgg2 bezeichnet die Drainspannung/ Gatespannung, die den zweiten und den dritten GaAs MESFETs PA 102 und PA 103 zugeführt werden soll. VC1 bezeichnet die Steuerspannung, die dem ersten einpoligzweistufigen Schalter SW 1 zugeführt werden soll.
  • Die Stromversorgungssteuerungen der Zuführungsabschnitte für Drainspannung/ Gatespannung (oder Stromversorgungssteuergeräte) 104 und 105 werden in Verbindung mit der des Zuführungsabschnitts für Steuerspannung (oder Versorgungsleitung) 106 für den ersten einpolig-zweistufigen Schalter SW 1 durchgeführt. Wenn zum Beispiel Paus1 als der Ausgang ausgewählt wird, wird die Zuführungsleitung so gesteuert, dass SW 1 Paus1 auswählt.
  • Der Zuführungsabschnitt für Drainspannung/Gatespannung wird durch eine Chipinduktionsspule als eine Drossel und einen Überbrückungskondensator oder durch einen Mikrostreifenieiter zum Montieren eines schaltbaren Leistungsverstärkers auf eine gedruckte Leiterplatte und einen Überbrückungskondensator ausgeführt.
  • Durch den Einbau des HF Abschnitts 120, des ZF Signalverarbeitungsabschnitts 121 und des Basisbandabschnitts 122, die im Blockschaltbild einer Informationskommunikationseinheit in 7 im ersten Beispiel gezeigt werden, auf mindestens eine gedruckte Leiterplatte (z. B., ein dielektrisches Substrat oder dergleichen), so dass der schaltbare Leistungsverstärker 103 dieses Beispiels einbezogen wird und sie gemeinsam in das Gehäuse einer Informationskommunikationseinheit montiert werden, kann die Einheit bei geringeren Kosten im Vergleich mit einem herkömmlichen Beispiel verkleinert werden. Infolgedessen kann eine stark aufgewertete Informationskommunikationsanschlusseinheit, die üblicherweise auf Systeme mit verschiedenen Frequenzbändern, Übertragungsausgangsleistungen und Modulationsformen anwendbar ist, erreicht werden.
  • Als spezielle beispielhafte Ausführungen der Informationskommunikationseinheit sind die in 8 bis 10 im ersten Beispiel gezeigten Ausführungen (d. h., eine Ausführung, in der Schalter zum Schalten von Übertragung/Empfang für die Modi 1 und 2 mit dem schaltbaren Leistungsverstärker verbunden werden und eine Ausführung, in der Schalter zum Durchführen von Mehrfachübertragung/-empfang damit verbunden werden) anwendbar. Bei Nutzung dieser Ausführungen kann die Übertragung und der Empfang hinsichtlich der Modi 1 und 2 durchgeführt werden.
  • Wahlweise können, wie in 11 des ersten Beispiels gezeigt wird, durch das übliche Verwenden eines einzelnen Antennenabschnitts in den Modi 1 und 2 und dem Verbinden des Schalters zum Schalten der Ausgangsleistungen des schaltbaren Leistungsverstärkers für die Modi 1 und 2 mit dem Schalter zum Schalten von Übertragung und Empfang, auch Übertragung und Empfang mit Bezug auf die Modi 1 und 2 durchgeführt werden..
  • Es wird angemerkt, dass der schaltbare Leistungsverstärker dieses Beispiels auch unter folgenden Konfigurationen ausgeführt werden kann. (1) und (2) sind hinsichtlich der Kosten, des Produktionsertrags und dergleichen geeignet. Was (3), (4) und (5) betrifft, wird der dritte GaAs MESFET PA 103 mit einer Wg von 30 mm angesichts der thermischen Umgebung während seiner eigentlichen Operation vorzugsweise in einem keramischen Gehäuse montiert und ist damit nicht geeignet, mit anderen Chips zusammengefasst zu werden. Nichtsdestoweniger wird auch ein solcher Fall als eine beispielhafte Ausführung dargestellt. Darüber hinaus können auch die beispielhaften Konfigurationen und Montageverfahren von integrierten Hybridschaltungen, wie im ersten Beispiel beschrieben, verwendet werden. 33 ist eine schematische Darstellung, die einen Abschnitt zeigt, der als MMIC im sechsten Beispiel. und entsprechend der Beschreibung (2) ausgeführt werden soll. In 33 zeigen die unterbrochenen Linien einen als MMIC auszuführenden Abschnitt an.
    • (1): Ausführen von GaAs MESFETs, einem Schalter, Anpassungsschaltungen und anderen peripheren Schaltungen als integrierte Hybridschaltungen. Die GaAs MESFETs mit einer Wg von 1 mm und 6 mm sind in harzgeformten Gehäusen abgedichtet, während der GaAs MESFET mit einer Wg von 30 mm in einem keramischen Gehäuse montiert ist (d. h., auf einem keramischen Träger montiert und dann mit einem Harz abgedichtet). Verschiedene Chipkomponenten, wie eine Chipinduktionsspule, ein Chipkondensator und ein Chipwiderstand werden als die Anpassungsschaltungen und als die negative Rückkopplungsschaltung verwendet. Ein dielektrischer Filter als eine Chipkomponente, ein Oberflächenwellenfilter (SAW Filter) oder dergleichen wird als ein Filter verwendet.
    • (2): Einbau der ersten Schaltung zum Ausgangsabgleich PC 101 oder der zweiten Schaltung zum Ausgangsabgleich PC 201 in den ersten Leistungsverstärker mit eingebautem Schalter SWPA 1 und deren Formen mit einem Harz.
    • (3): Einbau des dritten GaAs MESFET PA 103 und des ersten einpolig-zweistufigen Schalters SW 1 auf einem GaAs Substrat (wodurch ein zweiter Leistungsverstärker mit eingebautem Schalter SWPA 1 gebildet wird), Einbau der ersten Schaltung zum Ausgangsabgleich PC 101 oder der zweiten Schaltung zum Ausgangsabgleich PC 201 darin und dann deren Formen mit einem Harz.
    • (4): Einbau der Komponenten des ersten Leistungsverstärkers PA 1 mit mindestens einer von der ersten Schaltung zum Ausgangsabgleich PC 101 und der zweiten Schaltung zum Ausgangsabgleich PC 201 auf einem GaAs Substrat und dann deren Formen mit einem Harz.
    • (5): Bilden von Mehrfachchips einschließlich eines Chips, der durch Einbau des dritten GaAs MESFET PA 103 und dem ersten einpolig-zweistufigen Schalter SW 1 auf einem GaAs Substrat (der zweite Leistungsverstärker mit eingebautem Schalter SWPA 2) und einem Chip, der durch Einbau der ersten und zweiten GaAs MESFETs PA 101 und PA 102 mit den ersten und zweiten Schaltungen zum Zwischenstufenabgleich PA 104 und 105 auf einem GaAs Substrat (der erste integrierte Leistungsverstärker MMPA 1) gebildet wurde. Das Montieren wird durch das Einführen der Mehrfachchips in ein Gehäuse oder dem Verbinden der Mehrfachchips auf einer gedruckten Leiterplatte in der Art eines freiliegenden Chips durchgeführt.
  • In diesen Beschreibungen (2) bis (5) wurde ein als MMIC ausgeführter Chip in einem harzgeformten Gehäuse abgedichtet oder in der Art eines freiliegenden Chips montiert, wobei jede in einem MMIC enthaltene Anpassungsschaltung eine Kombination von einem Mikrostreifenleiter, einer spiralförmigen Induktionsspule, einem MIM (Metall – Isolation – Metall) Kondensator, einem Kammkondensator, einem Dünnschichtwiderstand (wie NiCr) und dergleichen auf einem GaAs Substrat einschließt. Andererseits werden die Komponenten, die nicht im MMIC ausgeführt sind, einzeln auf eine gedruckte Leiterplatte montiert.
  • Es wird angemerkt, dass eine MMIC Ausführung das Ausführen des ersten Leistungsverstärkers PA 1 als ein MMIC und wahlweise das Ausführen der Komponenten eines Leistungsverstärkers (aktive Elemente, passive Schaltungen und dergleichen) als ein MMIC (z. B., Ausführen all der Komponenten des ersten Leistungsverstärkers PA 1 anders als die Schaltungen zum Ausgangsabgleich davon als MMIC) enthält.
  • Es wird außerdem angemerkt, dass nicht nur die GaAs MESFETs, die als aktive Elemente für den oben beschriebenen Leistungsverstärker verwendet werden, sondern auch andere aktive Elemente wie verstärkte GaAs MESFETs und Transistoren (z. B., MOSFETs, HBTs, HEMTs, usw.), die auf einem anderen Halbleitersubstrat ausgebildet sind, verwendet werden können.
  • Darüber hinaus soll gegenwärtig ein tragbares Gerät diese Funktionsanforderungen an eine Betriebsspannung von 3,0 V bis 3,4 V entsprechend denen der drei NiCd-Zellen oder einer einzelnen Li- lonenzelle erfüllen. Obwohl die Betriebsversorgungsspannung des GaAs MESFET dieses Beispiels 3,5 V beträgt, kann die Betriebsspannung jedes anderen logischen IC verwendet werden. Wahlweise kann, abhängig von der Art der besagten Informationskommunikationseinheit die Versorgungsspannung auf andere Werte eingestellt werden. Wenn optimale aktive Elemente, die in dem definierten Spannungsbereich arbeiten, verwendet werden, kann das vorliegende Beispiel bei einer Spannung anders als 3,5 V ausgeführt werden.
  • Weiterhin wird in diesem Beispiel eine negative Spannung, die durch den Gleichstromwandler erzeugt wird, als die Gatespannung des GaAs MESFET verwendet. Das vorliegende Beispiel kann außerdem durch das Auswählen aktiver Elemente ausgeführt werden, die durch eine einzelne positive Stromversorgung arbeiten, um eine negative Stromversorgung zu entfernen.
  • In diesem Beispiel wurden Anpassungsschaltungen, die als passive Schaltungskomponenten eines Leistungsverstärkers verwendet wurden, besonders beschrieben. Anwendbare Anpassungsschaltungen sind nicht auf passive Komponenten mit einer Anpassungsfunktion beschränkt, enthalten aber verschiede Arten von passiven Schaltungen wie eine Drosselspule an einer Stromversorgungsleitung, einen Über brückungskondensator, geteilte Widerstände zum Anlegen einer Vorspannung, einen Filter, einen Oberschwingungssperrkreis und ein Dämpfungsglied. Zum Beispiel können eine Drosselspule an einer Stromversorgungsleitung, ein Überbrückungskondensator und geteilte Widerstände zum Anlegen einer Vorspannung in einem Leistungsverstärker enthalten sein, der als ein MMIC ausgeführt ist. Was einen Filter betrifft, kann, wenn sich die Übertragungsfrequenz und die Empfangsfrequenz eines HF Signals voneinander unterscheiden, ein Bandpassfilter mit einer vorbestimmten Durchlassbreite im Anschluss an eine Schaltung zum Ausgangsabgleich eingefügt werden oder es kann ein Oberschwingungssperrkreis in die Schaltung zum Ausgangsabgleich eingefügt werden.
  • In diesem Beispiel werden HF Signale entsprechend zwei Formen mittels eines einpolig-zweistufigen Schalters übertragen. Ein gewünschter Leistungsverstärker und eine gewünschte Informationskommunikationseinheit jedoch können selbst unter Verwendung eines einpolig-mehrstufigen Schalters mit mehr- (drei oder mehr) stufigen Anschlüssen, eines mehrpolig-zweistufigen Schalters mit mehr- (zwei oder mehr) poligen Anschlüssen oder eines mehrpolig-mehrstufigen Schalters gemeinsam als der Auswahlschalter gebildet werden.
  • Der Leistungsverstärker dieses Beispiels kann nicht nur unter den oben geschilderten Beschreibungen, sondern auch unter den folgenden Beschreibungen ausgeführt werden.
  • Figure 00960001
  • In der analogen FM Modulationsform in Modus 1 kann auch ein Leistungsverstärker mit nichtlinearer Sättigung als ein Leistungsverstärker verwendet werden, wobei der Abgleich mit Bezug auf die erste Schaltung zum Ausgangsabgleich PC 101 durchgeführt wird, so dass ein hoher leistungserhöhter Wirkungsgrad und ein hohes Oberschwingungsunterdrückungsverhältnis bei einer definierten Ausgangsleistung von 31 dBm erreicht wird. Andererseits wird ein Abgleich mit Bezug auf die zweite Schaltung zum Ausgangsabgleich PC 201 durchgeführt, so dass eine Verlustleistung angrenzender Kanäle auf minimale Pegel unterdrückt wird und ein hoher leistungserhöhter Wirkungsgrad bei einer definierten Ausgangsleistung von 22 dBm erreicht wird.
  • Obwohl dieses Beispiel die Beschreibungen verwendet, in denen die Ausgangsleistungen gleich sind, ist das vorliegende Beispiel auch auf einen Fall anwendbar, in dem die definierten Ausgangsleistungen in den Modi 1 und 2 unterschiedlich sind, wie in der folgenden Tabelle durch die Bereitstellung einer Verstärkungsregelungsfunktion, wie jene, die in 5 und 6 im ersten Beispiel dargestellt wurden, gezeigt wird.
  • Figure 00970001
  • 34 ist eine schematische Darstellung einer Konfiguration, in der ein zweiter einpolig-zweistufiger Schalter SW 2 mit den jeweiligen Ausganganschlüssen der ersten passiven Schaltung PC 1 verbunden wird, wobei die zweite passive Schaltung PC 2 mit den zweistufigen Anschlüssen des ersten einpolig-zweistufigen Schalters SW 1 im in 31 gezeigten Leistungsverstärker verbunden wird. Durch das Schalten des zweiten einpolig-zweistufigen Schalters SW 2 in Synchronisation mit dem ersten einpolig-zweistufigen Schalter SW 1 können zwei Formen von HF Signalen übertragen werden. Das heißt, die Verbindung zu einer Antenne wird entweder unter der in 21 gezeigten Konfiguration realisiert, in der die Ausgänge der ersten passiven Schaltung PC 1 und der zweiten passiven Schaltung PC 2, die mit den zweistufigen Anschlüssen des ersten einpolig-zweistufigen Schalters SW 1 verbunden sind, die jeweiligen Antennen über eine Antennenweiche oder einen Schalter erreichen oder unter der in 34 gezeigten Konfiguration, in der die Ausgänge eine einzelne Antenne über eine Antennenweiche, einen Schalter oder dergleichen erreichen. In diesem Beispiel können andere Komponenten, wie ein Filter, in den Pfad, der sich zur Antenne erstreckt, zwischengeschaltet werden.
  • Es wird angemerkt, dass die in 34 gezeigte Konfiguration ähnlich auch auf die ersten bis fünften Beispiele anwendbar ist.
  • Darüber hinaus können einige der Konfigurationen, die in den ersten bis sechsten Beispielen beschrieben wurden, kombiniert werden. 39 ist ein Blockschaltbild eines Leistungsverstärkers und einer Kommunikationseinheit entsprechend der vorliegenden Erfindung. Ein durch einen Eingangsanschluss In eingegebenes HF Signal wird selektiv in eine der Schaltungen zum Eingangsabgleich PC 1 und PC 2 über einen Schalter SW 1 eingegeben. Durch einen Schalter SW 2 wird entweder der Ausgang von PC 1 oder der Ausgang von PC 2 ausgewählt und in einen Verstärker PA 1 eingegeben. Der Ausgang von PA 1 wird selektiv in eine der Schaltungen zum Ausgangsabgleich PC 3 und PC 4 über einen Schalter SW 3 eingegeben. Durch einen Schalter SW 4 wird entweder der Ausgang von PC 3 oder der Ausgang von PC 4 ausgewählt und dann an den Anschluss TX eines Schalters SW 5 angeschlossen. Während der Übertragungszeit verbindet der Schalter SW 5 den Anschluss TX mit der Antenne ANT. Andererseits verbindet der Schalter SW 5 während der Empfangszeit den Anschluss RX mit den Antenne ANT, wobei ein durch die Antenne ANT empfangenes Eingangssignal der Eingangsschaltung FE über den Schalter SW 5 zugeführt wird.
  • Zum Beispiel kann ein Leistungsverstärker auch ausgeführt werden, wenn der Schalter SW 5, die Antenne ANT und die Eingangsschaltung FE von der in 39 gezeigten Kommunikationseinheit ausgelassen werden.
  • Industrielle Anwendbarkeit
  • Wie aus der vorangegangenen Beschreibung entsprechend der vorliegenden Erfindung deutlich wurde, werden zwei Verstärker zum Verstärken von Signalen mit verschiedenen Frequenzbändern durch einen einpolig-zweistufigen Schalter geschaltet. Infolgedessen können ein Leistungsverstärker und eine Kommunikationseinheit, die HF Signale mit verschiedenen Frequenzbändern verstärken können, bereitgestellt werden.
  • Zusätzlich werden entsprechend der vorliegenden Erfindung zwei Verstärker zum Verstärken von Signalen mit verschiedenen Ausgangsleistungen durch einen einpolig-zweistufigen Schalter geschaltet. Infolgedessen können ein Leistungsverstärker und eine Kommunikationseinheit, die HF Signale mit verschiedenen Ausgangsleistungen verstärken können, bereitgestellt werden.
  • Außerdem können entsprechend der vorliegenden Erfindung durch das Schalten einer passiven Schaltung und eines Verstärkers an Stelle von zwei Verstärkern oder durch Verbinden einiger der oben beschriebenen Konfigurationen ein Leistungsverstärker und eine Kommunikationseinheit bereitgestellt werden, die HF Signale mit verschiedenen Frequenzen und/oder verschiedenen Ausgangsleistungen verstärken können.
  • Darüber hinaus kann entsprechend der vorliegenden Erfindung durch Bereitstellen eines Schalters zum Schalten von Übertragung und Empfang für den Ausgangsanschluss eines Leistungsverstärkers eine Kommunikationseinheit bereitgestellt werden, die HF Signale mit Frequenzen empfangen kann.

Claims (24)

  1. Leistungsverstärker mit: einem ersten Verstärker (PA1); einem ersten Schalter (SW2) mit einem einpoligen Anschluss und zwei oder mehr mehrstufigen Anschlüssen, wobei der einpolige Anschluss mit einer Ausgangsseite des ersten Verstärkers (PA1) verbunden ist, der erste Schalter (SW2) empfängt eine Übertragung einer ersten oder einer zweiten Frequenz; einer ersten Komponente (PA2; PA201–203), welche mit mindestens einem der mehrstufigen Anschlüsse des ersten Schalters (SW2) verbunden ist und in einem ersten Modus bei der ersten Übertragungsfrequenz betrieben werden kann; und einer zweiten Komponente (PA3; PA301–303), welche mit mindestens einem anderen mehrstufigen Anschluss des ersten Schalters (SW2) verbunden ist und in einem zweiten Modus bei der zweiten Übertragungsfrequenz betrieben werden kann, wobei die erste Übertragungsfrequenz von der zweiten Übertragungsfrequenz verschieden ist und der erste Schalter (SW2) wird zwischen der ersten Komponente (PA2; PA201–203) und der zweiten Komponente (PA3; PA301–303) geschaltet, basierend auf der empfangenen Übertragungsfrequenz.
  2. Leistungsverstärker nach Anspruch 1, weiter aufweisend einen zweiten Schalter (SW3) mit einem einpoligen Anschluss und zwei oder mehr mehrstufigen Anschlüssen, wobei eine Ausgangsseite der erste Komponente (PA2; PA201–203) mit einem der mehrstufigen Anschlüsse des zweiten Schalters (SW3) verbunden ist und eine Ausgangsseite der zweiten Komponente (PA3; PA301–303) ist mit einem anderen mehrstufigen Anschluss des zweiten Schalters (SW3) verbunden.
  3. Leistungsverstärker nach Anspruch 1 oder 2, wobei mindestens der erste Verstärker diskrete Komponenten beinhaltet.
  4. Lestungsverstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei eine 3 dB Bandbreite des ersten Verstärkers einen Bereich von ungefähr 800 MHz bis ungefähr 2,5 GHz umfasst.
  5. Leistungsverstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Verstärkungskennlinien des ersten Verstärkers mindestens zwei Spitzenwerte umfassen.
  6. Leistungsverstärker nach Anspruch 5, wobei ein erstes Band, welches ein Frequenzbereich ist entsprechend einem Bereich von einer ersten Verstärkung bei einem ersten Spitzenwert der Verstärkungskennlinien des ersten Verstärkers bis zu -3 dB der ersten Verstärkung, 1,5 GHz umfasst und ein zweites Band, welches ein Frequenzbereich ist entsprechend einem Bereich von einer zweiten Verstärkung bei einem zweiten Spitzenwert der Verstärkungskennlinien des ersten Verstärkers bis zu -3 dB der zweiten Verstärkung, 1,9 GHz umfasst.
  7. Leistungsverstärker nach Anspruch 5, wobei ein erstes Band, welches ein Frequenzbereich ist entsprechend einem Bereich von einer ersten Verstärkung bei einem ersten Spitzenwert der Verstärkungskennlinien des ersten Verstärkers bis zu -3 dB der ersten Verstärkung, 900 MHz umfasst und ein zweites Band, welches ein Frequenzbereich ist entsprechend einem Bereich von einer zweiten Verstärkung bei einem zweiten Spitzenwert der Verstärkungskennlinien des ersten Verstärkers bis zu -3 dB der zweiten Verstärkung, i ,9 GHz umfasst.
  8. Leistungsverstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei mindestens zwei von: dem ersten Schalter, dem zweiten Schalter, dem ersten Verstärker, der ersten Komponente und der zweiten Komponente auf ein und demselben Halbleitersubstrat ausgebildet sind.
  9. Leistungsverstärker nach Anspruch 8, wobei mindestens die erste Komponente oder die zweite Komponente auf dem Halbleitersubstrat ausgebildet ist.
  10. Leistungsverstärker nach Anspruch 2, weiter aufweisend eine Leistungszuführsteuerung zum Steuern einer Leistung, welche mindestens der ersten Komponente zugeführt werden soll, in Reaktion auf das Schalten des ersten Schalters.
  11. Leistungsverstärker nach Anspruch 2, wobei die erste Komponente ein analoges Signal empfängt, verstärkt und dann ausgibt und die zweite Komponente ein digitales Signal empfängt und ausgibt.
  12. Leistungsverstärker nach Anspruch 2, wobei die erste Komponente ein erstes digitales Signal empfängt und ausgibt und die zweite Komponente ein zweites digitales Signal empfängt und ausgibt.
  13. Leistungsverstärker nach Anspruch 2, wobei die erste Übertragungsfrequenz höher ist als die zweite Übertragungsfrequenz.
  14. Leistungsverstärker nach Anspruch 2, wobei die erste Komponente ein Signal ausgibt mit einer ersten Ausgangsleistung, die zweite Komponente gibt ein Signal aus mit einer zweiten Ausgangsleistung und ein Verhältnis der ersten Ausgangsleistung zu der zweiten Ausgangsleistung ist gleich zu oder größer als 5.
  15. Leistungsverstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei die erste Komponente ein zweiter Verstärker ist und die zweite Komponente ist eine Schaltung zum Ausgangsabgleich.
  16. Leistungsverstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei die erste Komponente ein zweiter Verstärker ist und die zweite Komponente ist ein dritter Verstärker.
  17. Leistungsverstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei die erste Komponente eine erste Schaltung zum Ausgangsabgleich ist und die zweite Komponente ist eine zweite Schaltung zum Ausgangsabgleich.
  18. Leistungsverstärker nach Anspruch 1, wobei die erste Komponente eine erste Schaltung zum Ausgangsabgleich ist und die zweite Komponente ist eine zweite Schaltung zum Ausgangsabgleich, der Leistungsverstärker weist weiter auf: eine dritte Schaltung zum Ausgangsabgleich. mit einem Eingangsanschluss und einem Ausgangsanschluss; eine vierte Schaltung zum Ausgangsabgleich mit einem Eingangsanschluss und einem Ausgangsanschluss; einen zweiten Schalter mit einem einpoligen Anschluss und zwei oder mehr mehrstufigen Anschlüssen; einen dritten Schalter mit einem einpoligen Anschluss und zwei oder mehr mehrstufigen Anschlüssen; wobei mindestens einer der mehrstufigen Anschlüsse des zweiten Schalters mit dem Eingangsanschluss der dritten Schaltung zum Ausgangsabgleich verbunden ist und mindestens ein anderer mehrstufiger Anschluss des zweiten Schalters ist mit dem Eingangsanschluss der vierten Schaltung zum Ausgangsabgleich verbunden, und wobei mindestens einer der mehrstufigen Anschlüsse des dritten Schalters verbunden ist mit dem Ausgangsanschluss der dritten Schaltung zum Ausgangsabgleich und mindestens ein anderer mehrstufiger Anschluss des dritten Schalters ist verbunden mit dem Ausgangsanschluss der vierten Schaltung zum Ausgangsabgleich.
  19. Leistungsverstärker nach Anspruch 18, weiter aufweisend einen vierten Schalter mit einem einpoligen Anschluss und zwei oder mehr mehrstufigen Anschlüssen, wobei mindestens einer der mehrstufigen Anschlüsse des vierten Schalters verbunden ist mit dem Ausgangsanschluss der ersten Schaltung zum Ausgangsabgleich und mindestens ein anderer mehrstufiger Anschluss des vierten Schalters ist verbunden mit dem Ausgangsanschluss der zweiten Schaltung zum Ausgangsabgleich.
  20. Leistungsverstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 19, wobei die erste Ausgangsleistung die gleiche ist wie die zweite Ausgangsleistung.
  21. Leistungsverstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 19, wobei die erste Ausgangsleistung von der zweiten Ausgangsleistung verschieden ist.
  22. Kommunikationseinheit mit: einem Leistungsverstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 17 und 19 bis 22; und einer Antenne, wobei der einpolige Anschluss des zweiten Schalters mit der Antenne verbunden ist.
  23. Kommunikationseinheit mit: einem Leistungsverstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 18, 20 oder 21; einer ersten Antenne; und einer zweiten Antenne, wobei der Ausgangsanschluss der ersten Komponente mit der ersten Antenne verbunden ist und der Ausgangsanschluss der zweiten Komponente ist mit der zweiten Antenne verbunden.
  24. Leistungsverstärker nach Anspruch 1, wobei die Arbeitsweise in Synchronisation mit dem ersten Schalter in entweder dem ersten Modus oder dem zweiten Modus zur Verfügung gestellt wird.
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WO (1) WO1997013320A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014026663A1 (de) 2012-08-16 2014-02-20 Eads Deutschland Gmbh Sende-/empfangselement für ein aktives, elektronisch gesteuertes antennensystem

Families Citing this family (92)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1081850C (zh) * 1995-09-29 2002-03-27 松下电器产业株式会社 功率放大器和通信单元
US5774017A (en) * 1996-06-03 1998-06-30 Anadigics, Inc. Multiple-band amplifier
US6181208B1 (en) * 1998-03-26 2001-01-30 Maxim Intergrated Products, Inc. Switchable path power amplifier with schotky diode combining network
JP3874145B2 (ja) * 1998-06-10 2007-01-31 ソニー株式会社 変調回路、送信装置及び送信回路
US7515896B1 (en) 1998-10-21 2009-04-07 Parkervision, Inc. Method and system for down-converting an electromagnetic signal, and transforms for same, and aperture relationships
US6061551A (en) 1998-10-21 2000-05-09 Parkervision, Inc. Method and system for down-converting electromagnetic signals
US6188277B1 (en) * 1998-08-19 2001-02-13 Harris Corporation Power amplifier having monitoring and circuit protection
US7039372B1 (en) 1998-10-21 2006-05-02 Parkervision, Inc. Method and system for frequency up-conversion with modulation embodiments
US6370371B1 (en) 1998-10-21 2002-04-09 Parkervision, Inc. Applications of universal frequency translation
US7236754B2 (en) 1999-08-23 2007-06-26 Parkervision, Inc. Method and system for frequency up-conversion
US6879817B1 (en) 1999-04-16 2005-04-12 Parkervision, Inc. DC offset, re-radiation, and I/Q solutions using universal frequency translation technology
US6853690B1 (en) 1999-04-16 2005-02-08 Parkervision, Inc. Method, system and apparatus for balanced frequency up-conversion of a baseband signal and 4-phase receiver and transceiver embodiments
US6724829B1 (en) * 1999-03-18 2004-04-20 Conexant Systems, Inc. Automatic power control in a data transmission system
US7693230B2 (en) 1999-04-16 2010-04-06 Parkervision, Inc. Apparatus and method of differential IQ frequency up-conversion
US7065162B1 (en) 1999-04-16 2006-06-20 Parkervision, Inc. Method and system for down-converting an electromagnetic signal, and transforms for same
US7110444B1 (en) 1999-08-04 2006-09-19 Parkervision, Inc. Wireless local area network (WLAN) using universal frequency translation technology including multi-phase embodiments and circuit implementations
US6556814B1 (en) * 1999-07-22 2003-04-29 Motorola, Inc. Memory-based amplifier load adjust system
US7265618B1 (en) 2000-05-04 2007-09-04 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. RF power amplifier having high power-added efficiency
US8295406B1 (en) 1999-08-04 2012-10-23 Parkervision, Inc. Universal platform module for a plurality of communication protocols
US7010286B2 (en) * 2000-04-14 2006-03-07 Parkervision, Inc. Apparatus, system, and method for down-converting and up-converting electromagnetic signals
US6816016B2 (en) * 2000-08-10 2004-11-09 Tropian, Inc. High-efficiency modulating RF amplifier
JP2002111415A (ja) * 2000-09-29 2002-04-12 Hitachi Ltd 高周波電力増幅装置及び無線通信機
US6489862B1 (en) * 2000-10-03 2002-12-03 Agilent Technologies, Inc. Method for reducing noise generated in a power amplifier
US7454453B2 (en) 2000-11-14 2008-11-18 Parkervision, Inc. Methods, systems, and computer program products for parallel correlation and applications thereof
DE60116676T2 (de) * 2001-02-27 2006-10-19 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Mehrband-Transformationsstufe für eine Mehrband-HF-Umschaltvorrichtung
GB0110854D0 (en) 2001-05-03 2002-03-27 Bae Sys Defence Sys Ltd Amplifier
SE519391C2 (sv) * 2001-06-08 2003-02-25 Allgon Mobile Comm Ab Bärbar radiokommunikationsapparat och anordning för en sådan apparat
US6680652B2 (en) 2001-08-06 2004-01-20 Rf Micro Devices, Inc. Load switching for transmissions with different peak-to-average power ratios
US7072427B2 (en) 2001-11-09 2006-07-04 Parkervision, Inc. Method and apparatus for reducing DC offsets in a communication system
JP2003347870A (ja) * 2002-05-22 2003-12-05 Mitsubishi Electric Corp 電力増幅器
US7379883B2 (en) 2002-07-18 2008-05-27 Parkervision, Inc. Networking methods and systems
US7460584B2 (en) 2002-07-18 2008-12-02 Parkervision, Inc. Networking methods and systems
US20040232982A1 (en) * 2002-07-19 2004-11-25 Ikuroh Ichitsubo RF front-end module for wireless communication devices
JP2004296719A (ja) * 2003-03-26 2004-10-21 Renesas Technology Corp 半導体装置
US6998932B2 (en) * 2003-03-28 2006-02-14 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. High-frequency switch
JP2004319550A (ja) * 2003-04-11 2004-11-11 Hitachi Ltd 半導体装置
US6961553B2 (en) * 2003-04-11 2005-11-01 Motorola, Inc. Bidirectional distributed amplifier
US7184799B1 (en) 2003-05-14 2007-02-27 Marvell International Ltd. Method and apparatus for reducing wake up time of a powered down device
US7149483B1 (en) 2003-10-28 2006-12-12 Magnolia Broadband Inc. Amplifying diversity signals using power amplifiers
US7102444B2 (en) * 2004-01-20 2006-09-05 Anadigics, Inc. Method and apparatus for compensating and improving efficiency in a variable power amplifier
JP4137815B2 (ja) * 2004-02-19 2008-08-20 ソニー・エリクソン・モバイルコミュニケーションズ株式会社 電力増幅装置及び携帯通信端末装置
US8000737B2 (en) * 2004-10-15 2011-08-16 Sky Cross, Inc. Methods and apparatuses for adaptively controlling antenna parameters to enhance efficiency and maintain antenna size compactness
US7444119B2 (en) * 2004-11-30 2008-10-28 Symbol Technologies, Inc. Method for sharing antennas of a wireless device
US7508261B2 (en) * 2005-01-19 2009-03-24 Micro-Mobio, Inc. Systems of miniaturized compatible radio frequency wireless devices
KR100735316B1 (ko) * 2005-06-29 2007-07-04 삼성전자주식회사 통신 시스템에서 신호 송신 시스템 및 방법
KR101002893B1 (ko) * 2005-08-06 2010-12-21 삼성전자주식회사 전치 왜곡기를 이용하는 다중 모드 전력 증폭 방법 및 장치
US7729672B2 (en) * 2006-03-22 2010-06-01 Qualcomm, Incorporated Dynamic bias control in power amplifier
US20070270110A1 (en) * 2006-05-18 2007-11-22 Infinet Wireless Limited Analog front end for a wireless device
TWI320638B (en) * 2006-08-11 2010-02-11 Benq Corp Transceiver of radio frequency signal capable of enhancing performance of transmission and reception of a mobile communication device
US20080106332A1 (en) * 2006-11-03 2008-05-08 Wolf Randy L Switching Low Noise Amplifier
US7889751B2 (en) * 2007-03-06 2011-02-15 Sudhir Aggarwal Low power wireless communication system
WO2009025665A1 (en) * 2007-08-20 2009-02-26 Semiconductor Components Industries, L.L.C. Amplifier circuit and method therefor
US8718582B2 (en) * 2008-02-08 2014-05-06 Qualcomm Incorporated Multi-mode power amplifiers
ATE479234T1 (de) * 2008-02-29 2010-09-15 Research In Motion Ltd Mobile drahtlose kommunikationsvorrichtung mit selektiver lastschaltung für antennen und entsprechende verfahren
US8160275B2 (en) * 2008-04-28 2012-04-17 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method for an integrated, multi-mode, multi-band, and multi-stage power amplifier
US7934190B1 (en) 2008-09-25 2011-04-26 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Multiple amplifier matching over lumped networks of arbitrary topology
JP2010081383A (ja) * 2008-09-26 2010-04-08 Panasonic Corp 高周波回路、高周波電力増幅装置、及び半導体装置
US8688058B2 (en) * 2008-11-24 2014-04-01 Chiewcharn Narathong Techniques for improving transmitter performance
US9236644B2 (en) * 2009-02-20 2016-01-12 Space Micro Inc. Programmable microwave integrated circuit
CN102612126B (zh) * 2009-02-26 2016-03-30 华为技术有限公司 一种基站载频功放的控制方法、装置及系统
JP4744615B2 (ja) * 2009-02-26 2011-08-10 株式会社日立製作所 マイクロ波、ミリ波帯増幅回路及びそれを用いたミリ波無線機
US9231680B2 (en) * 2009-03-03 2016-01-05 Rfaxis, Inc. Multi-channel radio frequency front end circuit
US20100244981A1 (en) * 2009-03-30 2010-09-30 Oleksandr Gorbachov Radio frequency power divider and combiner circuit
US7982543B1 (en) 2009-03-30 2011-07-19 Triquint Semiconductor, Inc. Switchable power amplifier
US8467738B2 (en) * 2009-05-04 2013-06-18 Rfaxis, Inc. Multi-mode radio frequency front end module
US8374557B2 (en) * 2009-07-06 2013-02-12 Rfaxis, Inc. Radio frequency front end circuit with antenna diversity for multipath mitigation
US8207798B1 (en) 2009-09-09 2012-06-26 Triquint Semiconductor, Inc. Matching network with switchable capacitor bank
US20110250861A1 (en) * 2010-04-08 2011-10-13 Viasat, Inc. Highly integrated, high frequency, high power operation mmic
US8299857B2 (en) * 2011-01-27 2012-10-30 Integra Technologies, Inc. RF power amplifier including broadband input matching network
JP2012160494A (ja) * 2011-01-31 2012-08-23 Japan Radio Co Ltd 集積回路および中継基板
JP2013106128A (ja) * 2011-11-11 2013-05-30 Taiyo Yuden Co Ltd フロントエンドモジュール
JP5967905B2 (ja) 2011-11-21 2016-08-10 サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド． 増幅回路及び無線通信装置
US8729962B2 (en) 2011-12-15 2014-05-20 Qualcomm Incorporated Millimeter wave power amplifier
JP6040442B2 (ja) * 2012-03-16 2016-12-07 住友電工デバイス・イノベーション株式会社 増幅器
US9160377B2 (en) * 2012-12-19 2015-10-13 Qualcomm Incorporated Multi-mode multi-band power amplifiers
US8897730B2 (en) * 2012-12-31 2014-11-25 Triquint Semiconductor, Inc. Radio frequency switch circuit
CN104753476B (zh) * 2013-12-30 2018-05-18 国民技术股份有限公司 多模多频功率放大器
JP2015171107A (ja) 2014-03-10 2015-09-28 富士通株式会社 分布型増幅器
CN106134075B (zh) * 2014-04-08 2019-04-23 株式会社村田制作所 高频模块
US9595921B2 (en) * 2014-06-30 2017-03-14 Skyworks Solutions, Inc. Power amplifier having a common input and a plurality of outputs
RU2599531C2 (ru) * 2014-12-29 2016-10-10 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации Способ генерации и частотной модуляции высокочастотных сигналов и устройство его реализации
KR102123600B1 (ko) 2015-05-29 2020-06-15 삼성전기주식회사 프론트 엔드 회로
CN105277805B (zh) * 2015-09-14 2018-10-19 上海新爱季信息技术有限公司 噪声系数辅助测量装置
US9837972B2 (en) * 2015-12-30 2017-12-05 Skyworks Solutions, Inc. Multi-mode power amplifier module
US10374555B2 (en) * 2016-09-14 2019-08-06 Skyworks Solutions, Inc. Radio-frequency amplifier having active gain bypass circuit
JP2018050159A (ja) * 2016-09-21 2018-03-29 株式会社村田製作所 送受信モジュール
US10637405B2 (en) * 2018-08-14 2020-04-28 Nxp Usa, Inc. Wideband biasing of high power amplifiers
KR20200031980A (ko) * 2019-02-26 2020-03-25 주식회사 다이얼로그 세미컨덕터 코리아 Fdd 무선 통신 방식에서의 송수신 주파수 변환 방법 및 장치
KR20210095365A (ko) * 2020-01-23 2021-08-02 삼성전자주식회사 무선 신호를 처리하기 위한 전자 장치 및 그의 동작 방법
CN111342779A (zh) * 2020-04-14 2020-06-26 湖北楚航电子科技有限公司 一种多通道射频功放组件
CN113141743B (zh) * 2021-04-19 2022-07-29 中国科学院合肥物质科学研究院 一种固态微波功率合成驱动模块
CN117200727B (zh) * 2023-11-06 2024-01-23 中国电子科技集团公司第二十九研究所 一种同轴增益均衡装置

Family Cites Families (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2160857A (en) * 1935-03-28 1939-06-06 Telefunken Gmbh High frequency system
BE422353A (de) * 1936-06-30 1900-01-01
US3304507A (en) * 1964-02-07 1967-02-14 Beckman Instruments Inc Sample and hold system having an overall potentiometric configuration
JPS5413615A (en) * 1977-07-01 1979-02-01 Nat Jutaku Kenzai Device for laying main cable in building
JPS54136157A (en) 1978-04-13 1979-10-23 Nippon Hoso Kyokai <Nhk> Amplifier circuit
JPS5546630A (en) * 1978-09-28 1980-04-01 Tech Res & Dev Inst Of Japan Def Agency Antenna change-over circuit
JPS55138904A (en) * 1979-04-18 1980-10-30 Toshiba Corp Antenna unit
JPS5627504A (en) * 1979-08-14 1981-03-17 Pioneer Electronic Corp Active antenna system
US4494077A (en) * 1981-12-02 1985-01-15 Nippon Electric Co., Ltd. Amplifier system switchable between two amplifying operations
US4598252A (en) * 1984-07-06 1986-07-01 Itt Corporation Variable gain power amplifier
IN165870B (de) * 1985-06-25 1990-02-03 Siemens Ag
JPS62220008A (ja) * 1986-03-20 1987-09-28 Nec Corp 増幅器切換式広帯域増幅装置
US4794347A (en) * 1986-05-21 1988-12-27 Canon Kabushiki Kaisha Amplifier circuit having crossover switching features
JPS63253730A (ja) * 1987-04-09 1988-10-20 Nec Corp 電力増幅器
JPH0624322B2 (ja) * 1988-10-14 1994-03-30 日本電気株式会社 無線機
US5021801A (en) * 1989-09-05 1991-06-04 Motorola, Inc. Antenna switching system
JPH03104408A (ja) * 1989-09-19 1991-05-01 Fujitsu Ltd 電力増幅器
US5276914A (en) * 1990-10-18 1994-01-04 Sony Corporation Dual-mode transceiver that switches out a large insertion loss filter during transmission
JP2703667B2 (ja) * 1991-01-10 1998-01-26 三菱電機株式会社 電力増幅装置
JPH0685580A (ja) * 1991-04-11 1994-03-25 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 電力制御装置
JPH0514068A (ja) * 1991-07-03 1993-01-22 Shimada Phys & Chem Ind Co Ltd 並列増幅部切換型高周波低雑音増幅装置
JPH0537255A (ja) * 1991-07-29 1993-02-12 Mitsubishi Electric Corp 広帯域増幅器
FR2680291B1 (fr) * 1991-08-08 1998-06-19 Europ Agence Spatiale Amplificateur de puissance a transistors mesfet et son bloc d'alimentation, notamment pour l'amplification de signaux hyperfrequences a bord d'un stallite.
JPH0548493A (ja) * 1991-08-13 1993-02-26 Sony Corp ブースタ装置
US5276917A (en) * 1991-10-22 1994-01-04 Nokia Mobile Phones Ltd. Transmitter switch-on in a dual-mode mobile phone
DE4240136C1 (de) 1992-01-10 1993-06-17 Rasmussen Gmbh, 6457 Maintal, De
RU2144260C1 (ru) * 1992-03-13 2000-01-10 Моторола, Инк. Сеть, объединяющая усилители мощности сигналов высокой частоты и двухрежимное устройство связи
JPH0653753A (ja) * 1992-07-29 1994-02-25 Nec Corp 電力増幅装置
JP3382989B2 (ja) * 1993-02-03 2003-03-04 ソニー株式会社 セルラ端末装置
CA2120679C (en) 1993-05-10 1998-09-22 Christopher O. Colvis Dual mode amplifier network for radiotelephone
JPH07115331A (ja) * 1993-10-19 1995-05-02 Mitsubishi Electric Corp 増幅装置
JPH07115381A (ja) * 1993-10-19 1995-05-02 Fujitsu Ltd 携帯電話端末の送信電力制御回路
JPH07162252A (ja) * 1993-12-09 1995-06-23 Mitsubishi Electric Corp 振幅制限回路
JP2807169B2 (ja) * 1994-04-12 1998-10-08 第一電波工業株式会社 同軸ケーブルの結合装置及びアンテナ装置
US5592122A (en) * 1994-05-19 1997-01-07 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Radio-frequency power amplifier with input impedance matching circuit based on harmonic wave
JPH0888524A (ja) * 1994-09-19 1996-04-02 Mitsubishi Electric Corp 高周波集積回路
CN1081850C (zh) * 1995-09-29 2002-03-27 松下电器产业株式会社 功率放大器和通信单元
US5945876A (en) 1997-09-26 1999-08-31 Ericsson Inc. Soft switching for Cartesian feedback loop control with a transmission system

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014026663A1 (de) 2012-08-16 2014-02-20 Eads Deutschland Gmbh Sende-/empfangselement für ein aktives, elektronisch gesteuertes antennensystem
DE102012016450A1 (de) * 2012-08-16 2014-05-15 Eads Deutschland Gmbh Sende-/Empfangselement für ein aktives, elektronisch gesteuertes Antennensystem
DE102012016450B4 (de) * 2012-08-16 2015-10-15 Airbus Defence and Space GmbH Sende-/Empfangselement für ein aktives, elektronisch gesteuertes Antennensystem
US9602155B2 (en) 2012-08-16 2017-03-21 Airbus Defence and Space GmbH Transceiver element for an active, electronically controlled antenna system

Also Published As

Publication number Publication date
EP0795956A4 (de) 1998-12-09
EP0795956A1 (de) 1997-09-17
EP0795956B1 (de) 2003-10-29
US6489843B1 (en) 2002-12-03
US6313699B1 (en) 2001-11-06
US6111459A (en) 2000-08-29
US6313700B1 (en) 2001-11-06
WO1997013320A1 (fr) 1997-04-10
CN1166246A (zh) 1997-11-26
JP2008295088A (ja) 2008-12-04
JP2011142692A (ja) 2011-07-21
DE69630512D1 (de) 2003-12-04
CN1081850C (zh) 2002-03-27

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