功率放大模块制造技术

在具有多个动作方式的功率放大模块中，适当地控制偏置。功率放大模块包括：放大晶体管，该放大晶体管被提供第1动作方式的第1电源电压或第2动作方式的第2电源电压，向该放大晶体管输入第1信号，并输出放大第1信号后得到的第2信号；以及偏置电路，该偏置电路向放大晶体管提供偏置电流，偏置电路包含：第1电阻；第1晶体管，该第1晶体管与第1电阻串联连接并根据在第1动作方式时提供的第1偏置控制电压变为导通；第2电阻；第2晶体管，该第2晶体管与第2电阻串联连接，并根据在第2动作方式时提供的第2偏置控制电压变为导通。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及功率放大模块。
技术介绍
在移动电话等的移动通信设备上，为了放大向基站发送的信号的功率，需使用功率放大模块。近年来，移动电话采用高速数据通信的标准即HSUPA(High Speed Uplink Packet Access)或LTE(Long Term Evolution)、LTE-Advanced等的调制方式。对于上述的通信标准，为了提高通信速度，减小相位或振幅的偏移变得很重要。即，对功率放大模块要求高线形性。此外，在上述通信标准下，为提高通信速度，大多数情况下信号的振幅变化范围(动态范围)变大。而且，动态范围大的情况下，为了提高线形性，需要较高的电源电压，功率放大模块的耗电量有变大的趋势。另一方面，为了延长移动电话的通话或通信的可能时间，要求降低耗电量。例如，在专利文献1中公开了一种采用包络跟踪方式的功率放大模块，通过根据输入的调制信号的振幅等级来控制电源电压，从而提高功效。现有技术文献专利文献专利文献1日本专利特表2005－513943号公报
技术实现思路
解决技术问题的技术方案包络跟踪方式对提高高功率动作时的功率附加效率特别有效。另一方面，在低功率动作时，为了提高增益的线形性，例如会采用平均功率跟踪方式等的其他方式。功率放大模块一般具备用于向功率放大用的晶体管提供偏置的偏置电路。该偏置电路具备例如向基极提供偏置控制电压的晶体管和与该晶体管的发射极连接的镇流电阻。偏置控制电压及镇流电阻的电阻值的理想值随着功率放大模块的动作方式或输出电平的不同而不同。因此，难以提供每次都与使用模式匹配的最合适的电路。本专利技术鉴于上述情况而完成，其目的在于能够在具有多个动作方式的功率放大模块中恰当地控制偏置。专利技术所要解决的技术问题本专利技术的一方面所涉及的功率放大模块包括：放大晶体管，该放大晶体管被提供第1动作方式的第1电源电压或第2动作方式的第2电源电压，向该放大晶体管输入第1信号，输出放大第1信号后得到的第2信号；以及偏置电路，该偏置电路向放大晶体管提供偏置电流，偏置电路包含：第1电阻；第1晶体管，该第1晶体管与第1电阻串联连接并根据在第1动作方式时所提供的第1偏置控制电压变为导通；第2电阻；以及第2晶体管，该第2晶体管与第2电阻串联连接，并根据在第2动作方式时所提供的第2偏置控制电压变为导通。技术效果采用本专利技术，在具有多个动作方式的功率放大模块中，能恰当地控制偏置。附图说明图1是表示包含本专利技术的一个实施方式所涉及的功率放大模块的发送单元的结构例的图。图2是表示功率放大模块113的结构例的图。图3是表示偏置电路210A、210B的结构例的图。图4A是表示在以ET方式动作时的输出电平(dBm)和功率附加效率(％)的关系的一个示例的图，表示其随偏置控制电压VC及电阻值RB(镇流电阻)的变化。图4B是表示在以APT方式动作时的输出电平(dBm)和增益(dB)的关系的一个示例的图，表示其随偏置控制电压VC及电阻值RB(镇流电阻)的变化。图5是表示在放大用的晶体管200A是多指结构的情况下的偏置电路210A的结构例的图。图6是表示在放大用的晶体管200A是多指结构的情况下的偏置电路210A的结构例的图。图7是表示偏置电路210A的结构例的图。图8是表示偏置电路210A的结构例的图。图9是表示在放大用的晶体管200A是多指结构的情况下的偏置电路210A的结构例的图。图10是表示在放大用的晶体管200A是多指结构的情况下的偏置电路210A的结构例的图。图11是表示偏置电路210A的结构例的图。图12是表示偏置电路210A的结构例的图。图13是表示在放大用的晶体管200A是多指结构的情况下的偏置电路210A的结构例的图。图14是表示偏置电路210A的结构例的图。图15是表示偏置电路210A的结构例的图。具体实施方式以下，参照附图对于本专利技术的一个实施方式进行说明。图1是表示包含本专利技术的一个实施方式所涉及的功率放大模块的发送单元的结构例的图。发送单元100用于在例如移动电话等的移动通信设备上，向基站发送语音或数据等各种信号。本实施方式的发送单元100对应于无线电频率(RF:Radio Frequency)的多个频带(多频带)。此外，移动通信设备还具备用于从基站接收信号的接收单元，但是此处省略说明。如图1所示，发送单元100包括基带部110、RF部111、电源电路112、功率放大模块113、前端部114、以及天线115。基带部110基于HSUPA或LTE等的调制方式，调制语音或数据等输入信号，输出调制信号。在本实施方式中，从基带部110输出的调制信号作为振幅及相位在IQ平面上表示的IQ信号(I信号及Q信号)输出。IQ信号的频率例如是数MHz～数10MHz左右。此外，基带部110输出用于指示功率放大模块113的动作方式的模式信号MODE。在本实施方式中，功率放大模块113能利用包络跟踪(ET:Envelope Tracking)方式及平均功率跟踪(APT:Average Power Tracking)方式进行动作。基带部110例如能在功率放大模块113的输出为规定电平以上的情况下输出指示ET方式的模式信号MODE，能在功率放大模块113的输出小于规定电平的情况下输出指示APT方式的模式信号MODE。此外，基带部110根据功率放大模块的动作方式输出用于控制电源电压的控制信号。具体地说，例如，在ET方式的情况下，基带部110基于IQ信号检测调制信号的振幅等级，向电源电路112输出电源控制信号CTRLET，使得提供给功率放大模块113的电源电压VREG成为与RF信号的振幅等级对应的电平。此外，例如，在APT方式的情况下，基带部110向电源电路112输出电源
控制信号CTRLAPT，使得提供给功率放大模块113的电源电压VREG成为与功率放大模块113的平均功率对应的电平。RF部111根据从基带部110输出的IQ信号，生成用于进行无线发送的RF信号(RFIN)。RF信号例如是数百MHz～数GHz左右。此外，在RF部111中，可以不进行从IQ信号向RF信号的直接转换，而是将IQ信号转换成中间频率(IF:Intermediate Frequency)信号，再基于IF信号生成RF信号。电源电路112基于模式信号MODE及电源控制信号CTRLET或CTRLAPT，生成电平与动作方式对应的电源电压VREG，并向功率放大模块113提供。具体地说，电源电路112在ET方式的情况下，生成对应于电源控制信号CTRLET的电源电压VREG(第1电源电压)。此外，电源电路112在APT方式的情况下，生成对应于电源控制信号CTRLAPT的电源电压VREG(第2电源电压)。电源电路112例如可以包含基于输入电压(例如电池电压VBAT等)生成所期望电平的电源电压VREG的DC-DC整流器。功率放大模块113基于从电源电路112提供的电源电压VREG，将从RF部111输出的RF信号(RFIN)的功率放大到为了向基站发送所必须的等级，并输出放大信号(RFOUT)。前端部114对放大信号(RFOUT)进行滤波，或对从基站接收到的接收信号进行开关等。从前端部114输出的放大信号经由天线115向基站发送。图2是表示功率放大模块113的结构例的图。如图2所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种功率放大模块，其特征在于，包括：放大晶体管，该放大晶体管被提供第1动作方式的第1电源电压或第2动作方式的第2电源电压，所述放大晶体管接受第1信号的输入，并输出放大所述第1信号后得到的第2信号；以及偏置电路，该偏置电路向所述放大晶体管提供偏置电流，所述偏置电路包含：第1电阻；第1晶体管，该第1晶体管与所述第1电阻串联连接，并利用在所述第1动作方式时所提供的第1偏置控制电压变为导通；第2电阻；以及第2晶体管，该第2晶体管与所述第2电阻串联连接，并利用在所述第2动作方式时所提供的第2偏置控制电压变为导通。

【技术特征摘要】
2015.03.30 JP 2015-0700891.一种功率放大模块，其特征在于，包括：放大晶体管，该放大晶体管被提供第1动作方式的第1电源电压或第2动作方式的第2电源电压，所述放大晶体管接受第1信号的输入，并输出放大所述第1信号后得到的第2信号；以及偏置电路，该偏置电路向所述放大晶体管提供偏置电流，所述偏置电路包含：第1电阻；第1晶体管，该第1晶体管与所述第1电阻串联连接，并利用在所述第1动作方式时所提供的第1偏置控制电压变为导通；第2电阻；以及第2晶体管，该第2晶体管与所述第2电阻串联连接，并利用在所述第2动作方式时所提供的第2偏置控制电压变为导通。2.如权利要求1所述的功率放大模块，其特征在于，所述功率放大模块还包括偏置控制电路，该偏置控制电路输出所述第1偏置控制电压和所述第2偏置控制电压。3.如权利要求1所述的功率放大模块，其特征在于，所述偏置电路还包括第3晶体管，该第3晶体管与所述第1晶体管及所述第2晶体管串联连接，并利用在所述第1动作方式及所述第2动作方式时所提供的第3偏置控制电压变为导通。4.如权利要求3所述的功率放大模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：近藤将夫，松本秀俊，
申请(专利权)人：株式会社村田制作所，
类型：发明
国别省市：日本;JP