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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024024958
(43)【公開日】2024-02-26
(54)【発明の名称】高周波モジュールおよび通信装置
(51)【国際特許分類】
H04B 1/04 20060101AFI20240216BHJP
H03G 3/10 20060101ALI20240216BHJP
H03F 3/24 20060101ALI20240216BHJP
H03F 3/68 20060101ALI20240216BHJP
【ＦＩ】
H04B1/04 A
H03G3/10 A
H03F3/24
H03F3/68
【審査請求】未請求
【請求項の数】18
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022127968
(22)【出願日】2022-08-10
(71)【出願人】
【識別番号】000006231
【氏名又は名称】株式会社村田製作所
(74)【代理人】
【識別番号】100189430
【弁理士】
【氏名又は名称】吉川 修一
(74)【代理人】
【識別番号】100190805
【弁理士】
【氏名又は名称】傍島 正朗
(72)【発明者】
【氏名】櫻井 智
(72)【発明者】
【氏名】松井 俊樹
(72)【発明者】
【氏名】吉崎 保展
(72)【発明者】
【氏名】森沢 文雅
【テーマコード（参考）】
5J100
5J500
5K060
【Ｆターム（参考）】
5J100AA02
5J100AA08
5J100AA24
5J100BA01
5J100BB01
5J100BB02
5J100BB15
5J100BC02
5J100CA18
5J100CA28
5J100CA30
5J100DA01
5J100FA01
5J500AA01
5J500AA41
5J500AC21
5J500AC36
5J500AC81
5J500AC92
5J500AF10
5J500AF15
5J500AH06
5J500AH10
5J500AH24
5J500AH38
5J500AK12
5J500AK26
5J500AK29
5J500AK41
5J500AM08
5J500AS14
5J500AT01
5K060CC04
5K060HH06
5K060JJ08
5K060LL11
(57)【要約】
【課題】要求出力電力の変化に対して安定的な出力電力特性を有する高周波モジュールを提供する。
【解決手段】高周波モジュール１は、電力増幅器１１と、電力増幅器１１に接続されたバイアス回路２１と、電力増幅器１１に接続されたバイアス回路２３と、を備え、バイアス回路２１は、電力増幅器１１のパワーモードに対応した第１デジタル制御信号を受けるレジスタ３１と、レジスタ３１の情報に基づいて第１バイアス電流を生成するよう構成された電流生成回路４１と、を有し、バイアス回路２３は、パワーモードに対応した第２デジタル制御信号を受けるレジスタ３３と、レジスタ３３の情報に基づいて第２バイアス電流を生成するよう構成された電流生成回路４３と、を有する。
【選択図】図１
【解決手段】高周波モジュール１は、電力増幅器１１と、電力増幅器１１に接続されたバイアス回路２１と、電力増幅器１１に接続されたバイアス回路２３と、を備え、バイアス回路２１は、電力増幅器１１のパワーモードに対応した第１デジタル制御信号を受けるレジスタ３１と、レジスタ３１の情報に基づいて第１バイアス電流を生成するよう構成された電流生成回路４１と、を有し、バイアス回路２３は、パワーモードに対応した第２デジタル制御信号を受けるレジスタ３３と、レジスタ３３の情報に基づいて第２バイアス電流を生成するよう構成された電流生成回路４３と、を有する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１電力増幅器と、
前記第１電力増幅器に接続された第１バイアス回路と、
前記第１電力増幅器に接続された第２バイアス回路と、を備え、
前記第１バイアス回路は、
前記第１電力増幅器のパワーモードに対応した第１デジタル制御信号を受ける第１レジスタと、
前記第１レジスタの情報に基づいて第１バイアス電流を生成するよう構成された第１電流生成回路と、を有し、
前記第２バイアス回路は、
前記パワーモードに対応した第２デジタル制御信号を受ける第２レジスタと、
前記第２レジスタの情報に基づいて第２バイアス電流を生成するよう構成された第２電流生成回路と、を有する、
高周波モジュール。
前記第１電力増幅器に接続された第１バイアス回路と、
前記第１電力増幅器に接続された第２バイアス回路と、を備え、
前記第１バイアス回路は、
前記第１電力増幅器のパワーモードに対応した第１デジタル制御信号を受ける第１レジスタと、
前記第１レジスタの情報に基づいて第１バイアス電流を生成するよう構成された第１電流生成回路と、を有し、
前記第２バイアス回路は、
前記パワーモードに対応した第２デジタル制御信号を受ける第２レジスタと、
前記第２レジスタの情報に基づいて第２バイアス電流を生成するよう構成された第２電流生成回路と、を有する、
高周波モジュール。
【請求項2】
前記第２バイアス回路は、前記第１電力増幅器と前記第１バイアス回路とを結ぶ経路に接続されている、
請求項１に記載の高周波モジュール。
請求項１に記載の高周波モジュール。
【請求項3】
前記第１電流生成回路は、
前記第１レジスタに接続された第１ＤＡコンバータと、
前記第１ＤＡコンバータに接続された第１電流源回路と、を有し、
前記第２電流生成回路は、
前記第２レジスタに接続された第２ＤＡコンバータと、
前記第２ＤＡコンバータに接続された第２電流源回路と、を有する、
請求項１に記載の高周波モジュール。
前記第１レジスタに接続された第１ＤＡコンバータと、
前記第１ＤＡコンバータに接続された第１電流源回路と、を有し、
前記第２電流生成回路は、
前記第２レジスタに接続された第２ＤＡコンバータと、
前記第２ＤＡコンバータに接続された第２電流源回路と、を有する、
請求項１に記載の高周波モジュール。
【請求項4】
前記第１電流生成回路は、
前記第１レジスタおよび前記第２レジスタに接続された第１ＤＡコンバータと、
前記第１ＤＡコンバータに接続された第１電流源回路と、を有し、
前記第２電流生成回路は、
前記第１ＤＡコンバータに接続された第２電流源回路を有する、
請求項１に記載の高周波モジュール。
前記第１レジスタおよび前記第２レジスタに接続された第１ＤＡコンバータと、
前記第１ＤＡコンバータに接続された第１電流源回路と、を有し、
前記第２電流生成回路は、
前記第１ＤＡコンバータに接続された第２電流源回路を有する、
請求項１に記載の高周波モジュール。
【請求項5】
さらに、
前記第１デジタル制御信号を前記第１レジスタに供給し、かつ、前記第２デジタル制御信号を前記第２レジスタに供給するよう構成された制御回路を備える、
請求項１に記載の高周波モジュール。
前記第１デジタル制御信号を前記第１レジスタに供給し、かつ、前記第２デジタル制御信号を前記第２レジスタに供給するよう構成された制御回路を備える、
請求項１に記載の高周波モジュール。
【請求項6】
前記制御回路は、
前記パワーモードが切り替わる第１タイミングで前記第２デジタル制御信号を前記第２レジスタに出力することで、前記第２バイアス回路から前記第２バイアス電流を出力させ、
前記第１タイミングから所定時間経過後の第２タイミングで前記第１デジタル制御信号を前記第１レジスタに出力することで、前記第１バイアス回路から前記第１バイアス電流を出力させる、
請求項５に記載の高周波モジュール。
前記パワーモードが切り替わる第１タイミングで前記第２デジタル制御信号を前記第２レジスタに出力することで、前記第２バイアス回路から前記第２バイアス電流を出力させ、
前記第１タイミングから所定時間経過後の第２タイミングで前記第１デジタル制御信号を前記第１レジスタに出力することで、前記第１バイアス回路から前記第１バイアス電流を出力させる、
請求項５に記載の高周波モジュール。
【請求項7】
前記第２デジタル制御信号により出力される前記第２バイアス電流は、前記第１デジタル制御信号により出力される前記第１バイアス電流よりも小さい、
請求項６に記載の高周波モジュール。
請求項６に記載の高周波モジュール。
【請求項8】
前記制御回路は、
前記第２タイミングで前記第１デジタル制御信号を前記第１レジスタに出力するとともに、前記第２バイアス電流の供給を停止する第２デジタル制御信号を第２レジスタに出力する、
請求項６に記載の高周波モジュール。
前記第２タイミングで前記第１デジタル制御信号を前記第１レジスタに出力するとともに、前記第２バイアス電流の供給を停止する第２デジタル制御信号を第２レジスタに出力する、
請求項６に記載の高周波モジュール。
【請求項9】
さらに、
前記第１電力増幅器と縦続接続された第２電力増幅器と、
前記第２電力増幅器に接続された第３バイアス回路と、を備え、
前記第３バイアス回路は、
前記第２電力増幅器のパワーモードに対応した第３デジタル制御信号を受ける第３レジスタと、
前記第３レジスタの情報に基づいて第３バイアス電流を生成するよう構成された第３電流生成回路と、を有し、
前記第２バイアス回路は、前記第１電力増幅器および前記第２電力増幅器に接続され、
前記第２レジスタは、前記第１電力増幅器のパワーモードに対応した第２デジタル制御信号および前記第２電力増幅器のパワーモードに対応した第４デジタル制御信号を受ける、
請求項１に記載の高周波モジュール。
前記第１電力増幅器と縦続接続された第２電力増幅器と、
前記第２電力増幅器に接続された第３バイアス回路と、を備え、
前記第３バイアス回路は、
前記第２電力増幅器のパワーモードに対応した第３デジタル制御信号を受ける第３レジスタと、
前記第３レジスタの情報に基づいて第３バイアス電流を生成するよう構成された第３電流生成回路と、を有し、
前記第２バイアス回路は、前記第１電力増幅器および前記第２電力増幅器に接続され、
前記第２レジスタは、前記第１電力増幅器のパワーモードに対応した第２デジタル制御信号および前記第２電力増幅器のパワーモードに対応した第４デジタル制御信号を受ける、
請求項１に記載の高周波モジュール。
【請求項10】
さらに、
前記第１電力増幅器と縦続接続された第２電力増幅器と、
前記第２電力増幅器に接続された第３バイアス回路と、を備え、
前記第２電力増幅器に接続された第４バイアス回路と、を備え、
前記第３バイアス回路は、
前記第２電力増幅器のパワーモードに対応した第３デジタル制御信号を受ける第３レジスタと、
前記第３レジスタの情報に基づいて第３バイアス電流を生成するよう構成された第３電流生成回路と、を有し、
前記第４バイアス回路は、
前記パワーモードに対応した第４デジタル制御信号を受ける第４レジスタと、
前記第４レジスタの情報に基づいて第４バイアス電流を生成するよう構成された第４電流生成回路と、を有する、
請求項１に記載の高周波モジュール。
前記第１電力増幅器と縦続接続された第２電力増幅器と、
前記第２電力増幅器に接続された第３バイアス回路と、を備え、
前記第２電力増幅器に接続された第４バイアス回路と、を備え、
前記第３バイアス回路は、
前記第２電力増幅器のパワーモードに対応した第３デジタル制御信号を受ける第３レジスタと、
前記第３レジスタの情報に基づいて第３バイアス電流を生成するよう構成された第３電流生成回路と、を有し、
前記第４バイアス回路は、
前記パワーモードに対応した第４デジタル制御信号を受ける第４レジスタと、
前記第４レジスタの情報に基づいて第４バイアス電流を生成するよう構成された第４電流生成回路と、を有する、
請求項１に記載の高周波モジュール。
【請求項11】
さらに、
第３電力増幅器と、
前記第１バイアス回路と前記第１電力増幅器および前記第３電力増幅器との間に接続され、前記第１バイアス回路および前記第２バイアス回路と前記第１電力増幅器との接続、ならびに、前記第１バイアス回路および前記第２バイアス回路と前記第３電力増幅器との接続を切り替える第１スイッチと、を備え、
前記第１レジスタは、前記第１電力増幅器のパワーモードに対応した第１デジタル制御信号および前記第３電力増幅器のパワーモードに対応した第５デジタル制御信号を受け、
前記第２レジスタは、前記第１電力増幅器のパワーモードに対応した第２デジタル制御信号および前記第３電力増幅器のパワーモードに対応した第６デジタル制御信号を受ける、
請求項１に記載の高周波モジュール。
第３電力増幅器と、
前記第１バイアス回路と前記第１電力増幅器および前記第３電力増幅器との間に接続され、前記第１バイアス回路および前記第２バイアス回路と前記第１電力増幅器との接続、ならびに、前記第１バイアス回路および前記第２バイアス回路と前記第３電力増幅器との接続を切り替える第１スイッチと、を備え、
前記第１レジスタは、前記第１電力増幅器のパワーモードに対応した第１デジタル制御信号および前記第３電力増幅器のパワーモードに対応した第５デジタル制御信号を受け、
前記第２レジスタは、前記第１電力増幅器のパワーモードに対応した第２デジタル制御信号および前記第３電力増幅器のパワーモードに対応した第６デジタル制御信号を受ける、
請求項１に記載の高周波モジュール。
【請求項12】
さらに、
第３電力増幅器と、
前記第２バイアス回路と、前記第１電力増幅器および前記第３電力増幅器との間に接続され、前記第２バイアス回路と前記第１電力増幅器との接続、および、前記第２バイアス回路と前記第３電力増幅器との接続を切り替える第２スイッチと、を備え、
前記第２レジスタは、前記第１電力増幅器のパワーモードに対応した第２デジタル制御信号および前記第３電力増幅器のパワーモードに対応した第６デジタル制御信号を受ける、
請求項１に記載の高周波モジュール。
第３電力増幅器と、
前記第２バイアス回路と、前記第１電力増幅器および前記第３電力増幅器との間に接続され、前記第２バイアス回路と前記第１電力増幅器との接続、および、前記第２バイアス回路と前記第３電力増幅器との接続を切り替える第２スイッチと、を備え、
前記第２レジスタは、前記第１電力増幅器のパワーモードに対応した第２デジタル制御信号および前記第３電力増幅器のパワーモードに対応した第６デジタル制御信号を受ける、
請求項１に記載の高周波モジュール。
【請求項13】
さらに、
第３電力増幅器と、
前記第１バイアス回路および前記第２バイアス回路と前記第１電力増幅器および前記第３電力増幅器との間に接続され、前記第１バイアス回路および前記第２バイアス回路と前記第１電力増幅器との接続、ならびに、前記第１バイアス回路および前記第２バイアス回路と前記第３電力増幅器との接続を切り替える第３スイッチと、を備え、
前記第１レジスタは、前記第１電力増幅器のパワーモードに対応した第１デジタル制御信号および前記第３電力増幅器のパワーモードに対応した第５デジタル制御信号を受け、
前記第２レジスタは、前記第１電力増幅器のパワーモードに対応した第２デジタル制御信号および前記第３電力増幅器のパワーモードに応じた第６デジタル制御信号を受ける、
請求項１に記載の高周波モジュール。
第３電力増幅器と、
前記第１バイアス回路および前記第２バイアス回路と前記第１電力増幅器および前記第３電力増幅器との間に接続され、前記第１バイアス回路および前記第２バイアス回路と前記第１電力増幅器との接続、ならびに、前記第１バイアス回路および前記第２バイアス回路と前記第３電力増幅器との接続を切り替える第３スイッチと、を備え、
前記第１レジスタは、前記第１電力増幅器のパワーモードに対応した第１デジタル制御信号および前記第３電力増幅器のパワーモードに対応した第５デジタル制御信号を受け、
前記第２レジスタは、前記第１電力増幅器のパワーモードに対応した第２デジタル制御信号および前記第３電力増幅器のパワーモードに応じた第６デジタル制御信号を受ける、
請求項１に記載の高周波モジュール。
【請求項14】
さらに、
前記第１バイアス回路および前記第１電力増幅器を結ぶ経路と第２バイアス回路との間に接続され、前記第１バイアス電流の少なくとも一部を前記経路から引き抜くよう構成された第１引抜き回路を備える、
請求項１に記載の高周波モジュール。
前記第１バイアス回路および前記第１電力増幅器を結ぶ経路と第２バイアス回路との間に接続され、前記第１バイアス電流の少なくとも一部を前記経路から引き抜くよう構成された第１引抜き回路を備える、
請求項１に記載の高周波モジュール。
【請求項15】
前記第１引抜き回路は、
前記第２バイアス回路に接続された第１制御端子、前記経路に接続された第１端子、およびグランドに接続された第２端子を有する第１トランジスタを備える、
請求項１４に記載の高周波モジュール。
前記第２バイアス回路に接続された第１制御端子、前記経路に接続された第１端子、およびグランドに接続された第２端子を有する第１トランジスタを備える、
請求項１４に記載の高周波モジュール。
【請求項16】
さらに、
前記第１引抜き回路および前記第２バイアス回路と前記経路との間に接続され、前記第１引抜き回路と前記経路との接続、および、前記第２バイアス回路と前記経路との接続を切り替える第４スイッチを備える、
請求項１４に記載の高周波モジュール。
前記第１引抜き回路および前記第２バイアス回路と前記経路との間に接続され、前記第１引抜き回路と前記経路との接続、および、前記第２バイアス回路と前記経路との接続を切り替える第４スイッチを備える、
請求項１４に記載の高周波モジュール。
【請求項17】
前記第１電力増幅器、前記第１バイアス回路、前記第２バイアス回路、および前記制御回路は、１つの半導体ＩＣに含まれている、
請求項５に記載の高周波モジュール。
請求項５に記載の高周波モジュール。
【請求項18】
高周波信号を処理する信号処理回路と、
前記信号処理回路とアンテナとの間で前記高周波信号を伝送する、請求項１～１７のいずれか１項に記載の高周波モジュールと、を備える、
通信装置。
前記信号処理回路とアンテナとの間で前記高周波信号を伝送する、請求項１～１７のいずれか１項に記載の高周波モジュールと、を備える、
通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、高周波モジュールおよび通信装置に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、電力増幅回路と、当該電力増幅回路にバイアス電流を供給するバイアス回路と、当該バイアス回路に接続されたプリチャージ回路と、を備えたパワーモジュール（高周波モジュール）が開示されている。プリチャージ回路は、出力電力検出回路の感度不足を補い、かつ、温度依存性を有するような電流を生成してバイアス電流に付加する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２００７－１９５８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記のような高周波モジュールでは、電力増幅回路に対する要求出力電力（パワーモード）に対応させてバイアス電流を変化させる。しかしながら、上記要求出力電力の大きな変化に対応させてバイアス電流を変化させると、定常的にバイアス電流を補うプリチャージ回路が付加されていても、要求出力電力の大きな変化に対応させてバイアス電流を急激かつ高精度に変化させることは困難である。このため、要求出力電力の変化に対して電力増幅回路の出力電力特性が不安定となるといった問題が生じてしまう。
【0005】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、要求出力電力の変化に対して安定的な出力特性を有する高周波モジュールおよび通信装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る高周波モジュールは、第１電力増幅器と、第１電力増幅器に接続された第１バイアス回路と、第１電力増幅器に接続された第２バイアス回路と、を備え、第１バイアス回路は、第１電力増幅器のパワーモードに対応した第１デジタル制御信号を受ける第１レジスタと、第１レジスタの情報に基づいて第１バイアス電流を生成するよう構成された第１電流生成回路と、を有し、第２バイアス回路は、パワーモードに対応した第２デジタル制御信号を受ける第２レジスタと、第２レジスタの情報に基づいて第２バイアス電流を生成するよう構成された第２電流生成回路と、を有する。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、要求出力電力の変化に対して安定的な出力特性を有する高周波モジュールおよび通信装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】実施の形態に係る高周波モジュールおよび通信装置の回路構成図である。
【図2】比較例に係る高周波モジュールの回路構成図である。
【図3】実施の形態に係る高周波モジュールのバイアス電流の供給タイミングの一例を示すグラフである。
【図4A】実施の形態に係る高周波モジュールのパワーモード変化時（パワー増加時）における消費電流の時間応答特性を示すグラフである。
【図4B】比較例に係る高周波モジュールのパワーモード変化時（パワー増加時）における消費電流の時間応答特性を示すグラフである。
【図5】変形例１に係る高周波モジュールの回路構成図である。
【図6】変形例２に係る高周波モジュールの回路構成図である。
【図7】変形例３に係る高周波モジュールの回路構成図である。
【図8】変形例４に係る高周波モジュールの回路構成図である。
【図9】変形例５に係る高周波モジュールおよび通信装置の回路構成図である。
【図10】変形例６に係る高周波モジュールの回路構成図である。
【図11】変形例７に係る高周波モジュールの回路構成図である。
【図12】変形例８に係る高周波モジュールの回路構成図である。
【図13】変形例９に係る高周波モジュールの回路構成図である。
【図14A】変形例８および変形例９に係る高周波モジュールのパワーモード変化時（パワー減少時）における消費電流の時間応答特性を示すグラフである。
【図14B】比較例に係る高周波モジュールのパワーモード変化時（パワー減少時）における消費電流の時間応答特性を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本開示の実施の形態について詳細に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置および接続形態等は、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。以下の実施例および変形例における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。また、図面に示される構成要素の大きさまたは大きさの比は、必ずしも厳密ではない。各図において、実質的に同一の構成については同一の符号を付し、重複する説明は省略または簡略化する場合がある。
【0010】
また、本開示において、平行および垂直等の要素間の関係性を示す用語、および、矩形状等の要素の形状を示す用語、ならびに、数値範囲は、厳格な意味のみを表すのではなく、実質的に同等な範囲、例えば数％程度の差異をも含むことを意味する。
【0011】
また、本開示において、「接続される」とは、接続端子および／または配線導体で直接接続される場合だけでなく、他の回路素子を介して電気的に接続される場合も含むことを意味する。また、「ＡとＢとの間に接続される」、「ＡおよびＢの間に接続される」とは、ＡおよびＢを結ぶ経路上でＡおよびＢと接続されることを意味する。
【0012】
また、本開示において、「経路」とは、高周波信号が伝搬する配線、当該配線に直接接続された電極、および当該配線または当該電極に直接接続された端子等で構成された伝送線路であることを意味する。
【0013】
また、本開示において、「部品Ａが経路Ｂに直列配置される」とは、部品Ａの信号入力端および信号出力端の双方が、経路Ｂを構成する配線、電極、または端子に接続されていることを意味する。
【0014】
（実施の形態）
［１ 高周波モジュールおよび通信装置の回路構成］
本実施の形態に係る高周波モジュール１および通信装置４の回路構成について、図１を参照しながら説明する。図１は、本実施の形態に係る高周波モジュール１および通信装置４の回路構成図である。
［１ 高周波モジュールおよび通信装置の回路構成］
本実施の形態に係る高周波モジュール１および通信装置４の回路構成について、図１を参照しながら説明する。図１は、本実施の形態に係る高周波モジュール１および通信装置４の回路構成図である。
【0015】
［１．１ 通信装置４の回路構成］
通信装置４は、いわゆるユーザ端末（ＵＥ：User Equipment）に相当し、典型的には、携帯電話、スマートフォン、タブレットコンピュータ等である。このような通信装置４は、高周波モジュール１と、アンテナ２と、ＲＦ信号処理回路（ＲＦＩＣ：Radio Frequency Integrated Circuit）３と、を備える。
通信装置４は、いわゆるユーザ端末（ＵＥ：User Equipment）に相当し、典型的には、携帯電話、スマートフォン、タブレットコンピュータ等である。このような通信装置４は、高周波モジュール１と、アンテナ２と、ＲＦ信号処理回路（ＲＦＩＣ：Radio Frequency Integrated Circuit）３と、を備える。
【0016】
高周波モジュール１は、アンテナ２とＲＦＩＣ３との間で高周波信号を伝送する。高周波モジュール１の回路構成については後述する。
【0017】
アンテナ２は高周波モジュール１のアンテナ接続端子１００に接続される。アンテナ２は、高周波モジュール１から高周波信号を受信して外部に出力する。
【0018】
ＲＦＩＣ３は、高周波信号を処理する信号処理回路の一例である。具体的には、ＲＦＩＣ３は、ベースバンド信号処理回路（ＢＢＩＣ：Baseband Integrated Circuit：図示せず）から入力された送信信号をアップコンバート等により信号処理し、当該信号処理して生成された送信信号を、高周波モジュール１の送信経路に出力する。また、ＲＦＩＣ３は、高周波モジュール１の受信経路を介して入力された受信信号を、ダウンコンバート等により信号処理し、当該信号処理して生成された受信信号をＢＢＩＣへ出力する。
【0019】
また、ＲＦＩＣ３は、高周波モジュール１が有するバイアス制御回路２０を制御する。なお、ＲＦＩＣ３の制御機能の一部または全部は、ＲＦＩＣ３の外部に構成されてもよく、例えば、ＢＢＩＣまたは高周波モジュール１に構成されてもよい。
【0020】
なお、本実施の形態に係る通信装置４において、アンテナ２は必須の構成要素ではない。
【0021】
［１．２ 実施の形態に係る高周波モジュール１の回路構成］
次に、高周波モジュール１の回路構成について説明する。図１に示すように、高周波モジュール１は、電力増幅器１１および１２と、バイアス制御回路２０と、バイアス回路２１、２２および２３と、加算器５１および５２と、フィルタ６０と、整合回路７０と、アンテナ接続端子１００と、信号入力端子１１０と、制御信号端子１２０と、を備える。
次に、高周波モジュール１の回路構成について説明する。図１に示すように、高周波モジュール１は、電力増幅器１１および１２と、バイアス制御回路２０と、バイアス回路２１、２２および２３と、加算器５１および５２と、フィルタ６０と、整合回路７０と、アンテナ接続端子１００と、信号入力端子１１０と、制御信号端子１２０と、を備える。
【0022】
電力増幅器１１は、第１電力増幅器の一例であり、信号入力端子１１０とアンテナ接続端子１００との間に接続されており、第１バンドの高周波信号を増幅可能である。
【0023】
電力増幅器１２は、第２電力増幅器の一例であり、信号入力端子１１０とアンテナ接続端子１００との間に接続されており、第１バンドの高周波信号を増幅可能である。電力増幅器１２は、電力増幅器１１と縦続接続されている。
【0024】
電力増幅器１１は高周波モジュール１のドライブアンプ（前段アンプ）に相当し、電力増幅器１２は高周波モジュール１のパワーアンプ（後段アンプ）に相当する。
【0025】
電力増幅器１１および１２のそれぞれは、増幅トランジスタを有する。上記増幅トランジスタは、例えば、ヘテロ接合バイポーラトランジスタ（ＨＢＴ：Heterojunction Bipolar Transistor）等のバイポーラトランジスタ、または、ＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor）等の電界効果トランジスタである。上記増幅トランジスタの材料としては、例えば、Ｓｉ、ＧａＡｓ、ＳｉＧｅおよびＧａＮが挙げられる。
【0026】
なお、高周波モジュール１は、電力増幅器１１、バイアス回路２１および加算器５１を備えなくてもよい。この場合には、電力増幅器１２が第１電力増幅器に相当し、バイアス回路２２が第１バイアス回路に相当する。
【0027】
また、高周波モジュール１は、電力増幅器１２、バイアス回路２２および加算器５２を備えなくてもよい。この場合には、電力増幅器１１が第１電力増幅器に相当し、バイアス回路２１が第１バイアス回路に相当する。
【0028】
バイアス回路２１は、第１バイアス回路の一例であり、電力増幅器１１に接続されている。バイアス回路２１は、レジスタ３１と、電流生成回路４１と、を有している。
【0029】
レジスタ３１は、第１レジスタの一例であり、バイアス制御回路２０から電力増幅器１１のパワーモードに対応した第１デジタル制御信号を受ける。
【0030】
なお、パワーモードとは、通信装置４が出力すべき電力（要求出力電力と記す場合がある）であり、例えば基地局から要求される電力を示す。パワーモードとしては、例えば、２３ｄＢｍ（ハイパワーモード）、１０ｄＢｍ（ローパワーモード）などがある。
【0031】
電流生成回路４１は、第１電流生成回路の一例であり、レジスタ３１の情報に基づいて第１バイアス電流を生成するよう構成されている。具体的には、電流生成回路４１は、第１ＤＡコンバータおよび第１電流源回路を有している。第１ＤＡコンバータは、レジスタ３１に格納された、第１バイアス電流の大きさを示すデジタル情報をアナログ信号に変換し、第１電流源回路は、第１ＤＡコンバータで変換されたアナログ信号に基づいて第１バイアス電流を生成する。電流生成回路４１の構成によれば、レジスタ３１に格納された、バイアス電流の大きさを示すデジタル情報をアナログ信号に変換することが可能となる。
【0032】
バイアス回路２２は、第３バイアス回路の一例であり、電力増幅器１２に接続されている。バイアス回路２２は、レジスタ３２と、電流生成回路４２と、を有している。
【0033】
レジスタ３２は、第３レジスタの一例であり、バイアス制御回路２０から電力増幅器１２のパワーモードに対応した第３デジタル制御信号を受ける。
【0034】
電流生成回路４２は、第３電流生成回路の一例であり、レジスタ３２の情報に基づいて第３バイアス電流を生成するよう構成されている。具体的には、電流生成回路４２は、第３ＤＡコンバータおよび第３電流源回路を有している。第３ＤＡコンバータは、レジスタ３２に格納された、第３バイアス電流の大きさを示すデジタル信号をアナログ信号に変換し、第３電流源回路は、第３ＤＡコンバータで変換されたアナログ信号に基づいて第３バイアス電流を生成する。
【0035】
バイアス回路２３は、第２バイアス回路の一例であり、電力増幅器１１および１２に接続されている。バイアス回路２３は、レジスタ３３と、電流生成回路４３と、を有している。
【0036】
レジスタ３３は、第２レジスタの一例であり、バイアス制御回路２０から電力増幅器１１のパワーモードに対応した第２デジタル制御信号を受け、また、電力増幅器１２のパワーモードに対応した第４デジタル制御信号を受ける。
【0037】
電流生成回路４３は、第２電流生成回路の一例であり、レジスタ３３の情報に基づいて第２バイアス電流を生成するよう構成されている。具体的には、電流生成回路４３は、第２ＤＡコンバータおよび第２電流源回路を有している。第２ＤＡコンバータは、レジスタ３３に格納された、第２バイアス電流の大きさを示すデジタル信号をアナログ信号に変換し、第２電流源回路は、第２ＤＡコンバータで変換されたアナログ信号に基づいて第２バイアス電流を生成する。電流生成回路４３の構成によれば、レジスタ３３に格納された、バイアス電流の大きさを示すデジタル情報をアナログ信号に変換することが可能となる。
【0038】
加算器５１は、バイアス回路２１から出力された第１バイアス電流と、バイアス回路２３から出力された第２バイアス電流とを合成（加算）する。加算器５２は、バイアス回路２２から出力された第３バイアス電流と、バイアス回路２３から出力された第２バイアス電流とを合成（加算）する。
【0039】
なお、加算器５１および５２は、２つのバイアス電流を合成（加算）する機能を有していればよい。この観点から、バイアス回路２３が電力増幅器１１とバイアス回路２１とを結ぶ経路上の第１ノードに接続されている場合には、第１ノードが加算器５１に相当する。また、バイアス回路２３が電力増幅器１２とバイアス回路２２とを結ぶ経路上の第２ノードに接続されている場合には、第２ノードが加算器５２に相当する。なお、この構成によれば、第１バイアス電流と第２バイアス電流とが、上記経路上のノードにて電流合成されて電力増幅器１１および１２に供給されるので、電力増幅器１１および１２に設けられるバイアス供給端子を、それぞれ１つにできる。
【0040】
バイアス制御回路２０は、制御回路の一例であり、制御信号端子１２０と、バイアス回路２１、２２および２３との間に接続されている。バイアス制御回路２０は、電力増幅器１１および１２が出力すべき要求出力電力に対応した制御信号をＲＦＩＣ３から受け、当該制御信号に基づいて、第１デジタル制御信号をレジスタ３１に供給し、第２デジタル制御信号および第４デジタル制御信号をレジスタ３３に供給し、第３デジタル制御信号をレジスタ３２に供給するよう構成されている。第１デジタル制御信号～第４デジタル制御信号は、例えば、データ信号とクロック信号とを送信するソース同期方式の制御信号を用いることができるが、これに限定されない。例えば、第１デジタル制御信号～第４デジタル制御信号にクロック埋め込み方式が適用されてもよい。
【0041】
これによれば、１つのバイアス制御回路２０が２つのバイアス回路２１および２３の双方を制御し、また、バイアス回路２２および２３の双方を制御することで、２つのバイアス回路の起動タイミングを同調させることができる。つまり、第２バイアス電流の大きさおよび出力タイミングを第１バイアス電流または第３バイアス電流に対応させることができるので、電力増幅器１１および１２からの出力を安定化できる。
【0042】
フィルタ６０は、アンテナ接続端子１００と電力増幅器１２との間に接続され、第１バンドを含む通過帯域を有する。整合回路７０は、信号入力端子１１０と電力増幅器１１との間に接続され、ＲＦＩＣ３と電力増幅器１１とのインピーダンス整合をとる。なお、フィルタ６０および整合回路７０は、高周波モジュール１が備えていなくてもよい。
【0043】
バイアス回路２１、２２および２３、ならびにバイアス制御回路２０は、１つの半導体ＩＣ８０に含まれている。これによれば、高周波モジュール１を小型化できる。
【0044】
なお、半導体ＩＣ８０は、電力増幅器１１および１２を含んでもよい。これによれば、高周波モジュール１を、より小型化できる。
【0045】
［１．３ 比較例に係る高周波モジュール５００の回路構成］
次に、従来の高周波モジュールの一例である、比較例に係る高周波モジュール５００の回路構成について説明する。図２に示すように、比較例に係る高周波モジュール５００は、電力増幅器１１および１２と、バイアス制御回路２０と、バイアス回路２１および２２と、プリチャージ回路５４３と、フィルタ６０と、整合回路７０と、アンテナ接続端子１００と、信号入力端子１１０と、制御信号端子１２０と、を備える。比較例に係る高周波モジュール５００は、実施の形態に係る高周波モジュール１と比較して、バイアス回路２３の代わりにプリチャージ回路５４３が配置されている点が異なる。以下、比較例に係る高周波モジュール５００について、実施の形態に係る高周波モジュール１と同じ点は説明を省略し、異なる点を中心に説明する。
次に、従来の高周波モジュールの一例である、比較例に係る高周波モジュール５００の回路構成について説明する。図２に示すように、比較例に係る高周波モジュール５００は、電力増幅器１１および１２と、バイアス制御回路２０と、バイアス回路２１および２２と、プリチャージ回路５４３と、フィルタ６０と、整合回路７０と、アンテナ接続端子１００と、信号入力端子１１０と、制御信号端子１２０と、を備える。比較例に係る高周波モジュール５００は、実施の形態に係る高周波モジュール１と比較して、バイアス回路２３の代わりにプリチャージ回路５４３が配置されている点が異なる。以下、比較例に係る高周波モジュール５００について、実施の形態に係る高周波モジュール１と同じ点は説明を省略し、異なる点を中心に説明する。
【0046】
プリチャージ回路５４３は、電力増幅器１１および１２に接続されている。プリチャージ回路５４３は、電力増幅器１１および１２の要求出力電力の変化をバイアス制御回路２０から受けることなく電力増幅器１１および１２に定常的に電流を供給する。これにより、電力増幅器１１および１２へ供給されるバイアス電流が増加または減少した場合であっても、プリチャージ回路５４３から定常的に電流が重畳されているので、バイアス電流の急激な変化を抑制できる。
【0047】
［１．４ 実施の形態および比較例に係る高周波モジュールの出力特性の比較］
次に、実施の形態に係る高周波モジュール１および比較例に係る高周波モジュール５００の出力特性を比較する。
次に、実施の形態に係る高周波モジュール１および比較例に係る高周波モジュール５００の出力特性を比較する。
【0048】
比較例に係る高周波モジュール５００では、１つの電力増幅器に対して１つのバイアス回路および１つのプリチャージ回路５４３が接続されている。上述したように、プリチャージ回路５４３は、電力増幅器１１および１２の要求出力電力の変化をバイアス制御回路２０から受けることなく電力増幅器１１および１２に定常的に電流を供給する。
【0049】
これに対して、実施の形態に係る高周波モジュール１では、１つの電力増幅器に対して２つのバイアス回路が接続され、当該２つのバイアス回路は、電力増幅器１１および１２の要求出力電力（パワーモード）の変化に対応したデジタル制御信号をバイアス制御回路２０から受ける。これにより、電力増幅器１１および１２のそれぞれは、要求出力電力（パワーモード）に対応した２種類のバイアス電流を受けることができる。
【0050】
図３は、実施の形態に係る高周波モジュール１のバイアス電流の供給タイミングの一例を示すグラフである。同図には、高周波モジュール１におけるバイアス回路２１および２３のＤＡコンバータの出力値の時間応答特性が示されている。
【0051】
図３に示すように、電力増幅器１１の要求出力電力値が、例えば１０ｄＢｍから２３ｄＢｍへと変化（パワー増加）した場合、バイアス制御回路２０は、要求出力電力（パワーモード）が切り替わる時刻ｔ１（第１タイミング）またはその直前に、第２デジタル制御信号をレジスタ３３に出力する。これにより、バイアス回路２３の第２ＤＡコンバータから第２バイアス電流に相当するアナログ信号が出力される。なお、第２ＤＡコンバータから出力される第２バイアス電流に相当するアナログ信号は、要求出力電力値に応じて最適化されている。つまり、第２デジタル制御信号は、要求出力電力に対応した信号となっている。
【0052】
次に、バイアス制御回路２０は、時刻ｔ１（第１タイミング）から所定時間経過後の時刻ｔ２（第２タイミング）に、第１デジタル制御信号をレジスタ３１に出力する。これにより、バイアス回路２１の第１ＤＡコンバータから第１バイアス電流に相当するアナログ信号が出力される。
【0053】
これによれば、要求出力電力（パワーモード）の切り替え時に、第１バイアス電流を供給する前に、第２バイアス電流がパワーモードに応じて供給されるので、上記切り替え時に発生する出力電力のオーバーシュートやバイアス電流の過剰供給を抑制できる。
【0054】
なお、時刻ｔ２（第２タイミング）で、第１デジタル制御信号をレジスタ３１に出力するとともに、第２バイアス電流の供給を停止するための第２デジタル制御信号をレジスタ３３に出力することが望ましい。
【0055】
これによれば、第１バイアス電流が出力されるときに第２バイアス電流が停止されるので、消費電力を低減できる。
【0056】
また、時刻ｔ１で出力される第２バイアス電流値は、時刻ｔ２で出力される第１バイアス電流値よりも小さいことが望ましい。
【0057】
これによれば、要求出力電力（パワーモード）の切り替え時に、第１バイアス電流を供給する前に第１バイアス電流よりも小さい第２バイアス電流が供給されるので、パワーモードの切り替え時に電力増幅器１１および１２に供給されるバイアス電流を微調整できる。
【0058】
図４Ａは、実施の形態に係る高周波モジュール１のパワーモード変化時（パワー増加時）における消費電流の時間応答特性を示すグラフである。また、図４Ｂは、比較例に係る高周波モジュール５００のパワーモード変化時（パワー増加時）における消費電流の時間応答特性を示すグラフである。
【0059】
比較例に係る高周波モジュール５００では、プリチャージ回路５４３から定常的に電流が供給されているので、図４Ｂに示すように、要求出力電力（パワーモード）の切り替えの遷移期間（図４Ｂの破線丸部）において、電力増幅器１１および１２から不要な消費電流が発生している。また、電力増幅器１１および１２の立ち上がり時の消費電流のオーバーシュート（スパイク）が顕著となる。特に５Ｇシステムなどの高速および大容量通信システムでは、立ち上がり時のオーバーシュート（スパイク）の発生する期間も通信に必要な時間となるため、当該期間に通信不良が発生するという問題が発生する。つまり、比較例に係る高周波モジュール５００では、電力増幅器１１および１２の消費電流特性が要求出力電力値の変化に対して精度よく対応しておらず不安定な出力電力特性となる。
【0060】
これに対して、実施の形態に係る高周波モジュール１では、要求出力電力（パワーモード）の切り替え時（パワー増加時）に、第１バイアス電流を増加させる前に、パワーモード変化に応じた第２バイアス電流を第１バイアス電流の調整用電流として供給する。これにより、図４Ａに示すように、要求出力電力（パワーモード）の切り替えの遷移期間（図４Ａの破線丸部）において、電力増幅器１１および１２から不要な消費電流が発生しない期間があり、その後、消費電流が急激に立ち上がっている。また、電力増幅器１１および１２の立ち上がり時の消費電流のオーバーシュート（スパイク）を抑制できる。つまり、電力増幅器１１および１２の消費電流特性が要求出力電力値の変化に対して高精度に対応でき安定な出力特性となる。言い換えると、パワーモードを変更する際の急激なバイアス電流の変化を抑制することで、電力増幅器から要求出力電力を満たさない不要な応答を抑制し、通信装置４のパワーモード切り替え時の通信不良を低減することが可能となる。
【0061】
また、高周波モジュール１の上記構成によれば、縦続接続された電力増幅器１１および１２がバイアス回路２３を兼用でき、例えば、第２バイアス電流を、第１バイアス電流および第３バイアス電流の調整用電流として用いることができる。よって、電力増幅器１１および１２の出力特性が安定した小型の高周波モジュール１を提供できる。
【0062】
［１．５ 変形例１に係る高周波モジュール１Ａの回路構成］
次に、変形例１に係る高周波モジュール１Ａの回路構成について説明する。
次に、変形例１に係る高周波モジュール１Ａの回路構成について説明する。
【0063】
図５は、変形例１に係る高周波モジュール１Ａの回路構成図である。同図に示すように、変形例１に係る高周波モジュール１Ａは、電力増幅器１１および１２と、バイアス制御回路２０と、バイアス回路２１、２２、２３および２４と、加算器５１および５２と、フィルタ６０と、整合回路７０と、アンテナ接続端子１００と、信号入力端子１１０と、制御信号端子１２０と、を備える。本変形例に係る高周波モジュール１Ａは、実施の形態に係る高周波モジュール１と比較して、バイアス回路２４が付加されている点が異なる。以下、本変形例に係る高周波モジュール１Ａについて、実施の形態に係る高周波モジュール１と同じ構成については説明を省略し、異なる構成を中心に説明する。
【0064】
バイアス回路２１は、第１バイアス回路の一例であり、電力増幅器１１に接続されている。バイアス回路２１は、レジスタ３１と、電流生成回路４１と、を有している。
【0065】
バイアス回路２２は、第３バイアス回路の一例であり、電力増幅器１２に接続されている。バイアス回路２２は、レジスタ３２と、電流生成回路４２と、を有している。
【0066】
バイアス回路２３は、第２バイアス回路の一例であり、電力増幅器１１に接続されている。バイアス回路２３は、レジスタ３３と、電流生成回路４３と、を有している。
【0067】
バイアス回路２４は、第４バイアス回路の一例であり、電力増幅器１２に接続されている。バイアス回路２４は、レジスタ３４と、電流生成回路４４と、を有している。レジスタ３４は、第４レジスタの一例であり、バイアス制御回路２０から電力増幅器１２のパワーモードに対応した第４デジタル制御信号を受ける。電流生成回路４４は、第４電流生成回路の一例であり、レジスタ３４の情報に基づいて第４バイアス電流を生成するよう構成されている。具体的には、電流生成回路４４は、第４ＤＡコンバータおよび第４電流源回路を有している。第４ＤＡコンバータは、レジスタ３４に格納された、第４バイアス電流の大きさを示すデジタル信号をアナログ信号に変換し、第４電流源回路は、第４ＤＡコンバータで変換されたアナログ信号に基づいて第４バイアス電流を生成する。
【0068】
加算器５１は、バイアス回路２１から出力された第１バイアス電流と、バイアス回路２３から出力された第２バイアス電流とを合成（加算）する。加算器５２は、バイアス回路２２から出力された第３バイアス電流と、バイアス回路２４から出力された第４バイアス電流とを合成（加算）する。
【0069】
バイアス制御回路２０は、制御回路の一例であり、制御信号端子１２０と、バイアス回路２１、２２、２３および２４との間に接続されている。バイアス制御回路２０は、電力増幅器１１および１２が出力すべき要求出力電力（パワーモード）に対応した制御信号をＲＦＩＣ３から受け、当該制御信号に基づいて、第１デジタル制御信号をレジスタ３１に供給し、第２デジタル制御信号をレジスタ３３に供給し、第３デジタル制御信号をレジスタ３２に供給し、第４デジタル制御信号をレジスタ３４に供給するよう構成されている。第１デジタル制御信号～第４デジタル制御信号は、例えば、データ信号とクロック信号とを送信するソース同期方式の制御信号を用いることができるが、これに限定されない。例えば、第１デジタル制御信号～第４デジタル制御信号にクロック埋め込み方式が適用されてもよい。
【0070】
高周波モジュール１Ａの上記構成によれば、電力増幅器１１および１２のそれぞれは、パワーモードに対応した２つのバイアス電流を受けることができる。上記２つのバイアス電流は、異なるレジスタの情報に基づいて個別に生成されるので、例えば、第２バイアス電流を第１バイアス電流の調整用電流として用いることで、電力増幅器１１に１種類のバイアス電流が供給される場合に比べて、電力増幅器１１の出力特性を安定化させることが可能となる。また例えば、第４バイアス電流を第３バイアス電流の調整用電流として用いることで、電力増幅器１２に１種類のバイアス電流が供給される場合に比べて、電力増幅器１２の出力特性を安定化させることが可能となる。また、電力増幅器１１および１２に対して個別にバイアス電流の調整用電流を供給できるので、高精度なバイアス電流の制御が可能となる。
【0071】
［１．６ 変形例２に係る高周波モジュール１Ｂの回路構成］
次に、変形例２に係る高周波モジュール１Ｂの回路構成について説明する。
次に、変形例２に係る高周波モジュール１Ｂの回路構成について説明する。
【0072】
図６は、変形例２に係る高周波モジュール１Ｂの回路構成図である。同図に示すように、変形例２に係る高周波モジュール１Ｂは、電力増幅器１１および１２と、バイアス制御回路２０と、バイアス回路２１、２２、２５および２６と、加算器５１および５２と、フィルタ６０と、整合回路７０と、アンテナ接続端子１００と、信号入力端子１１０と、制御信号端子１２０と、を備える。本変形例に係る高周波モジュール１Ｂは、変形例１に係る高周波モジュール１Ａと比較して、バイアス回路２３および２４の代わりにバイアス回路２５および２６が付加されている点が異なる。以下、本変形例に係る高周波モジュール１Ｂについて、変形例１に係る高周波モジュール１Ａと同じ構成については説明を省略し、異なる構成を中心に説明する。
【0073】
バイアス回路２５は、第２バイアス回路の一例であり、電力増幅器１１に接続されている。バイアス回路２５は、レジスタ３５と、電流生成回路４５と、を有している。レジスタ３５は、第２レジスタの一例であり、バイアス制御回路２０から電力増幅器１１のパワーモードに対応した第２デジタル制御信号を受ける。電流生成回路４５は、第２電流生成回路の一例であり、レジスタ３５の情報に基づいて第２バイアス電流を生成するよう構成されている。電流生成回路４５は、第２電流源回路を有している。電流生成回路４５は、第２ＤＡコンバータを有さず、バイアス回路２１の第１ＤＡコンバータが、レジスタ３５に格納された、第２バイアス電流の大きさを示すデジタル信号をアナログ信号に変換する。第２電流源回路は、第１ＤＡコンバータに接続され、第１ＤＡコンバータで変換されたアナログ信号に基づいて第２バイアス電流を生成する。
【0074】
バイアス回路２６は、第４バイアス回路の一例であり、電力増幅器１２に接続されている。バイアス回路２６は、レジスタ３６と、電流生成回路４６と、を有している。レジスタ３６は、第４レジスタの一例であり、バイアス制御回路２０から電力増幅器１２のパワーモードに対応した第４デジタル制御信号を受ける。電流生成回路４６は、第４電流生成回路の一例であり、レジスタ３６の情報に基づいて第４バイアス電流を生成するよう構成されている。電流生成回路４６は、第４電流源回路を有している。電流生成回路４６は、第４ＤＡコンバータを有さず、バイアス回路２２の第３ＤＡコンバータが、レジスタ３６に格納された、第４バイアス電流の大きさを示すデジタル信号をアナログ信号に変換する。第４電流源回路は、第３ＤＡコンバータに接続され、第３ＤＡコンバータで変換されたアナログ信号に基づいて第４バイアス電流を生成する。
【0075】
バイアス制御回路２０は、制御回路の一例であり、制御信号端子１２０と、バイアス回路２１、２２、２５および２６との間に接続されている。バイアス制御回路２０は、電力増幅器１１および１２が出力すべき要求出力電力に対応した制御信号をＲＦＩＣ３から受け、当該制御信号に基づいて、第１デジタル制御信号をレジスタ３１に供給し、第２デジタル制御信号をレジスタ３５に供給し、第３デジタル制御信号をレジスタ３２に供給し、第４デジタル制御信号をレジスタ３６に供給するよう構成されている。第１デジタル制御信号～第４デジタル制御信号は、例えば、データ信号とクロック信号とを送信するソース同期方式の制御信号を用いることができるが、これに限定されない。例えば、第１デジタル制御信号～第４デジタル制御信号にクロック埋め込み方式が適用されてもよい。
【0076】
高周波モジュール１Ｂの上記構成によれば、電力増幅器１１および１２のそれぞれは、パワーモードに対応した２つのバイアス電流を受けることができる。よって、電力増幅器１１および１２の出力特性を安定化させることが可能となる。さらに、第２バイアス電流を生成する場合には、バイアス回路２１の第１ＤＡコンバータを用い、第４バイアス電流を生成する場合には、バイアス回路２２の第３ＤＡコンバータを用いるので、バイアス回路２５および２６がＤＡコンバータを有する必要が無く、バイアス回路２５および２６の回路規模を縮小できる。
【0077】
［１．７ 変形例３に係る高周波モジュール１Ｃの回路構成］
次に、変形例３に係る高周波モジュール１Ｃの回路構成について説明する。
次に、変形例３に係る高周波モジュール１Ｃの回路構成について説明する。
【0078】
図７は、変形例３に係る高周波モジュール１Ｃの回路構成図である。同図に示すように、変形例３に係る高周波モジュール１Ｃは、電力増幅器１１、１２および１３と、バイアス制御回路２０と、バイアス回路２１、２２、２３および２４と、加算器５１および５２と、フィルタ６０と、整合回路７０と、アンテナ接続端子１００と、信号入力端子１１０と、制御信号端子１２０と、を備える。本変形例に係る高周波モジュール１Ｃは、変形例１に係る高周波モジュール１Ａと比較して電力増幅器１３が付加されている点、および、バイアス回路２１～２４の接続構成が異なる。以下、本変形例に係る高周波モジュール１Ｃについて、変形例１に係る高周波モジュール１Ａと同じ構成については説明を省略し、異なる構成を中心に説明する。
【0079】
電力増幅器１１は、第１電力増幅器の一例であり、信号入力端子１１０とアンテナ接続端子１００との間に接続されており、第１バンドの高周波信号を増幅可能である。電力増幅器１２は、第２電力増幅器の一例であり、信号入力端子１１０とアンテナ接続端子１００との間に接続されており、第１バンドの高周波信号を増幅可能である。電力増幅器１３は、信号入力端子１１０とアンテナ接続端子１００との間に接続されており、第１バンドの高周波信号を増幅可能である。電力増幅器１１、１３、１２は、信号入力端子１１０からこの順で、互いに縦続接続されている。
【0080】
電力増幅器１１は高周波モジュール１のドライブアンプ（前段アンプ）に相当し、電力増幅器１２は高周波モジュール１のパワーアンプ（後段アンプ）に相当する。
【0081】
バイアス回路２１は、第１バイアス回路の一例であり、電力増幅器１１および１３に接続されている。バイアス回路２１は、レジスタ３１と、電流生成回路４１と、を有している。
【0082】
バイアス回路２２は、第３バイアス回路の一例であり、電力増幅器１２に接続されている。バイアス回路２２は、レジスタ３２と、電流生成回路４２と、を有している。
【0083】
バイアス回路２３は、第２バイアス回路の一例であり、電力増幅器１１および１３に接続されている。バイアス回路２３は、レジスタ３３と、電流生成回路４３と、を有している。
【0084】
バイアス回路２４は、第４バイアス回路の一例であり、電力増幅器１２に接続されている。バイアス回路２４は、レジスタ３４と、電流生成回路４４と、を有している。
【0085】
バイアス制御回路２０は、制御回路の一例であり、制御信号端子１２０と、バイアス回路２１、２２、２３および２４との間に接続されている。
【0086】
高周波モジュール１Ｃの上記構成によれば、電力増幅器１１および１３は、バイアス回路２１および２３からパワーモードに対応した同じ２つのバイアス電流を受けることができる。また、電力増幅器１２は、バイアス回路２２および２４からパワーモードに対応した２つのバイアス電流を受けることができる。よって、電力増幅器１１、１２および１３の出力特性を安定化させることが可能となる。さらに、電力増幅器１１および１３は同じバイアス回路２１および２３からバイアス電流を受けるので、３つの電力増幅器に対してバイアス回路の回路規模を縮小できる。
【0087】
なお、３つの電力増幅器１１～１３のうち、同じバイアス回路からバイアス電流を受ける組み合わせは、上述した電力増幅器１１および１３でなくてもよく、電力増幅器１１および１２の組み合わせ、または、電力増幅器１２および１３の組み合わせであってもよい。
【0088】
［１．８ 変形例４に係る高周波モジュール１Ｄの回路構成］
次に、変形例４に係る高周波モジュール１Ｄの回路構成について説明する。
次に、変形例４に係る高周波モジュール１Ｄの回路構成について説明する。
【0089】
図８は、変形例４に係る高周波モジュール１Ｄの回路構成図である。同図に示すように、変形例４に係る高周波モジュール１Ｄは、電力増幅器１１、１２および１３と、バイアス制御回路２０と、バイアス回路２１、２２、２３、２４および２７と、加算器５１および５２と、フィルタ６０と、整合回路７０と、アンテナ接続端子１００と、信号入力端子１１０と、制御信号端子１２０と、を備える。本変形例に係る高周波モジュール１Ｄは、変形例３に係る高周波モジュール１Ｃと比較して、バイアス回路２７が付加されている点、および、バイアス回路２１～２４の接続構成が異なる。以下、本変形例に係る高周波モジュール１Ｄについて、変形例３に係る高周波モジュール１Ｃと同じ構成については説明を省略し、異なる構成を中心に説明する。
【0090】
バイアス回路２１は、第１バイアス回路の一例であり、電力増幅器１１に接続されている。バイアス回路２１は、レジスタ３１と、電流生成回路４１と、を有している。
【0091】
バイアス回路２２は、第３バイアス回路の一例であり、電力増幅器１３に接続されている。バイアス回路２２は、レジスタ３２と、電流生成回路４２と、を有している。
【0092】
バイアス回路２３は、第２バイアス回路の一例であり、電力増幅器１１に接続されている。バイアス回路２３は、レジスタ３３と、電流生成回路４３と、を有している。
【0093】
バイアス回路２４は、第４バイアス回路の一例であり、電力増幅器１３に接続されている。バイアス回路２４は、レジスタ３４と、電流生成回路４４と、を有している。
【0094】
バイアス回路２７は、電力増幅器１２に接続されている。バイアス回路２７は、レジスタ３７と、電流生成回路４７と、を有している。
【0095】
バイアス制御回路２０は、制御回路の一例であり、制御信号端子１２０と、バイアス回路２１、２２、２３、２４および２７との間に接続されている。
【0096】
高周波モジュール１Ｄの上記構成によれば、電力増幅器１１は、バイアス回路２１および２３からパワーモードに対応した２つのバイアス電流を受けることができる。また、電力増幅器１３は、バイアス回路２２および２４からパワーモードに対応した２つのバイアス電流を受けることができる。一方、電力増幅器１２は、バイアス回路２７からパワーモードに対応した１つのバイアス電流を受けることができる。よって、電力増幅器１１および１３の出力特性を安定化させることが可能となる。なお、３つの電力増幅器１１～１３のうち、１つのバイアス回路から１つのバイアス電流を受ける電力増幅器は、上述した電力増幅器１２でなくてもよく、電力増幅器１１または１３であってもよい。
【0097】
［１．９ 変形例５に係る高周波モジュール１Ｅの回路構成］
次に、変形例５に係る高周波モジュール１Ｅおよび通信装置４Ｅの回路構成について説明する。
次に、変形例５に係る高周波モジュール１Ｅおよび通信装置４Ｅの回路構成について説明する。
【0098】
図９は、変形例５に係る高周波モジュール１Ｅおよび通信装置４Ｅの回路構成図である。同図に示すように、本変形例に係る通信装置４Ｅは、高周波モジュール１Ｅと、アンテナ２と、ＲＦＩＣ３と、を備える。本変形例に係る通信装置４Ｅは、実施の形態に係る通信装置４と比較して、高周波モジュール１Ｅの構成のみが異なる。よって以下では、本変形例に係る高周波モジュール１Ｅの構成について説明する。
【0099】
図９に示すように、変形例５に係る高周波モジュール１Ｅは、電力増幅器１１、１２、１４および１５と、バイアス制御回路２０と、バイアス回路２１、２２、２３および２４と、レジスタ３８と、加算器５１および５２と、フィルタ６０および６１と、整合回路７０および７１と、スイッチ９１および９２と、アンテナ接続端子１００と、信号入力端子１１０および１１１と、制御信号端子１２０と、を備える。本変形例に係る高周波モジュール１Ｅは、変形例１に係る高周波モジュール１Ａと比較して、電力増幅器１４および１５、レジスタ３８、スイッチ９１および９２、フィルタ６１、ならびに整合回路７１が付加されている点が異なる。以下、本変形例に係る高周波モジュール１Ｅについて、変形例１に係る高周波モジュール１Ａと同じ構成については説明を省略し、異なる構成を中心に説明する。
【0100】
電力増幅器１１は、第１電力増幅器の一例であり、信号入力端子１１０とアンテナ接続端子１００との間に接続されており、第１バンドの高周波信号を増幅可能である。電力増幅器１２は、第２電力増幅器の一例であり、信号入力端子１１０とアンテナ接続端子１００との間に接続されており、第１バンドの高周波信号を増幅可能である。電力増幅器１２は、電力増幅器１１と縦続接続されている。
【0101】
電力増幅器１４は、第３電力増幅器の一例であり、信号入力端子１１１とアンテナ接続端子１００との間に接続されており、第２バンドの高周波信号を増幅可能である。電力増幅器１５は、信号入力端子１１１とアンテナ接続端子１００との間に接続されており、第２バンドの高周波信号を増幅可能である。電力増幅器１５は、電力増幅器１４と縦続接続されている。
【0102】
バイアス回路２１は、第１バイアス回路の一例であり、スイッチ９１を介して電力増幅器１１または１４に接続される。バイアス回路２１は、レジスタ３１と、電流生成回路４１と、を有している。レジスタ３１は、第１レジスタの一例であり、バイアス制御回路２０から電力増幅器１１のパワーモードに対応した第１デジタル制御信号、および、電力増幅器１４のパワーモードに対応した第５デジタル制御信号を受ける。電流生成回路４１は、第１電流生成回路の一例であり、レジスタ３１の情報に基づいて第１バイアス電流を生成するよう構成されている。具体的には、電流生成回路４１は、第１ＤＡコンバータおよび第１電流源回路を有している。第１ＤＡコンバータは、レジスタ３１に格納された、第１バイアス電流の大きさを示すデジタル情報をアナログ信号に変換し、第１電流源回路は、第１ＤＡコンバータで変換されたアナログ信号に基づいて第１バイアス電流を生成する。
【0103】
バイアス回路２２は、第３バイアス回路の一例であり、スイッチ９１を介して電力増幅器１２または１５に接続される。バイアス回路２２は、レジスタ３２と、電流生成回路４２と、を有している。レジスタ３２は、第３レジスタの一例であり、バイアス制御回路２０から電力増幅器１２のパワーモードに対応した第３デジタル制御信号、および、電力増幅器１５のパワーモードに対応した第７デジタル制御信号を受ける。電流生成回路４２は、第３電流生成回路の一例であり、レジスタ３２の情報に基づいて第３バイアス電流を生成するよう構成されている。具体的には、電流生成回路４２は、第３ＤＡコンバータおよび第３電流源回路を有している。第３ＤＡコンバータは、レジスタ３２に格納された、第３バイアス電流の大きさを示すデジタル信号をアナログ信号に変換し、第３電流源回路は、第３ＤＡコンバータで変換されたアナログ信号に基づいて第３バイアス電流を生成する。
【0104】
バイアス回路２３は、第２バイアス回路の一例であり、スイッチ９１を介して電力増幅器１１または１４に接続される。バイアス回路２３は、レジスタ３３と、電流生成回路４３と、を有している。レジスタ３３は、第２レジスタの一例であり、バイアス制御回路２０から電力増幅器１１のパワーモードに対応した第２デジタル制御信号、および、電力増幅器１４のパワーモードに対応した第６デジタル制御信号を受ける。電流生成回路４３は、第２電流生成回路の一例であり、レジスタ３３の情報に基づいて第２バイアス電流を生成するよう構成されている。具体的には、電流生成回路４３は、第２ＤＡコンバータおよび第２電流源回路を有している。第２ＤＡコンバータは、レジスタ３３に格納された、第２バイアス電流の大きさを示すデジタル信号をアナログ信号に変換し、第２電流源回路は、第２ＤＡコンバータで変換されたアナログ信号に基づいて第２バイアス電流を生成する。
【0105】
バイアス回路２４は、第４バイアス回路の一例であり、スイッチ９１を介して電力増幅器１２または１５に接続される。バイアス回路２４は、レジスタ３４と、電流生成回路４４と、を有している。レジスタ３４は、第４レジスタの一例であり、バイアス制御回路２０から電力増幅器１２のパワーモードに対応した第４デジタル制御信号、および、電力増幅器１５のパワーモードに対応した第８デジタル制御信号を受ける。電流生成回路４４は、第４電流生成回路の一例であり、レジスタ３４の情報に基づいて第４バイアス電流を生成するよう構成されている。具体的には、電流生成回路４４は、第４ＤＡコンバータおよび第４電流源回路を有している。第４ＤＡコンバータは、レジスタ３４に格納された、第４バイアス電流の大きさを示すデジタル信号をアナログ信号に変換し、第４電流源回路は、第４ＤＡコンバータで変換されたアナログ信号に基づいて第４バイアス電流を生成する。
【0106】
レジスタ３８は、バイアス制御回路２０とスイッチ９１との間に接続され、バイアス制御回路２０から第１バンドおよび第２バンドのうちの伝送すべきバンドの信号に対応した第９デジタル制御信号を受ける。
【0107】
加算器５１は、バイアス回路２１および２３とスイッチ９１との間に接続され、バイアス回路２１から出力された第１バイアス電流と、バイアス回路２３から出力された第２バイアス電流とを合成（加算）する。加算器５２は、バイアス回路２２および２４とスイッチ９１との間に接続され、バイアス回路２２から出力された第３バイアス電流と、バイアス回路２４から出力された第４バイアス電流とを合成（加算）する。
【0108】
バイアス制御回路２０は、制御回路の一例であり、制御信号端子１２０と、バイアス回路２１～２４およびレジスタ３８との間に接続されている。バイアス制御回路２０は、電力増幅器１１、１２、１４および１５が出力すべき要求出力電力に対応した制御信号をＲＦＩＣ３から受け、当該制御信号に基づいて、第１デジタル制御信号および第５デジタル制御信号をレジスタ３１に供給し、第２デジタル制御信号および第６デジタル制御信号をレジスタ３３に供給し、第３デジタル制御信号および第７デジタル制御信号をレジスタ３２に供給し、第４デジタル制御信号および第８デジタル制御信号をレジスタ３４に供給するよう構成されている。また、バイアス制御回路２０は、第１バンドおよび第２バンドのうち高周波モジュール１Ｅが伝送すべきバンドの信号に対応した制御信号をＲＦＩＣ３から受け、当該制御信号に基づいて、第９デジタル制御信号をレジスタ３８に供給する。
【0109】
スイッチ９１は、第１スイッチの一例であり、バイアス回路２１～２４と電力増幅器１１、１２、１４および１５との間に接続され、レジスタ３８から供給された第９デジタル制御信号により、バイアス回路２１および２３と電力増幅器１１との接続、ならびに、バイアス回路２１および２３と電力増幅器１４との接続を切り替える。また、スイッチ９１は、第９デジタル制御信号により、バイアス回路２２および２４と電力増幅器１２との接続、ならびに、バイアス回路２２および２４と電力増幅器１５との接続を切り替える。
【0110】
フィルタ６１は、アンテナ接続端子１００と電力増幅器１５との間に接続され、第２バンドを含む通過帯域を有する。整合回路７１は、信号入力端子１１１と電力増幅器１４との間に接続され、ＲＦＩＣ３と電力増幅器１４とのインピーダンス整合をとる。
【0111】
スイッチ９２は、アンテナ接続端子１００と電力増幅器１１および１２との接続、ならびに、アンテナ接続端子１００と電力増幅器１４および１５との接続を切り替える。
【0112】
高周波モジュール１Ｅの上記構成によれば、スイッチ９１により選択された電力増幅器１１または１４は、バイアス回路２１および２３からパワーモードに対応した２つのバイアス電流を受けることができる。また、スイッチ９１により選択された電力増幅器１２または１５は、バイアス回路２２および２４からパワーモードに対応した２つのバイアス電流を受けることができる。つまり、第１バイアス電流および第２バイアス電流を、電力増幅器１１および１４のいずれかに選択的に供給でき、第３バイアス電流および第４バイアス電流を、電力増幅器１２および１５のいずれかに選択的に供給できる。よって、電力増幅器１１、１２、１４および１５の出力特性を安定化させることが可能となる。
【0113】
また、バイアス回路２１～２４、レジスタ３８、スイッチ９１およびバイアス制御回路２０は、１つの半導体ＩＣ８１に含まれている。これによれば、高周波モジュール１Ｅを小型化できる。
【0114】
なお、半導体ＩＣ８１は、電力増幅器１１、１２、１４および１５を含んでもよい。これによれば、高周波モジュール１Ｅを、より小型化できる。
【0115】
［１．１０ 変形例６に係る高周波モジュール１Ｆの回路構成］
次に、変形例６に係る高周波モジュール１Ｆの回路構成について説明する。
次に、変形例６に係る高周波モジュール１Ｆの回路構成について説明する。
【0116】
図１０は、変形例６に係る高周波モジュール１Ｆの回路構成図である。同図に示すように、高周波モジュール１Ｆは、電力増幅器１１、１２、１４および１５と、バイアス制御回路２０と、バイアス回路２１、２２、２３および２４と、レジスタ３８および３９と、フィルタ６０および６１と、整合回路７０および７１と、スイッチ９２、９３および９４と、アンテナ接続端子１００と、信号入力端子１１０および１１１と、制御信号端子１２０と、を備える。本変形例に係る高周波モジュール１Ｆは、変形例５に係る高周波モジュール１Ｅと比較して、スイッチ９１の代わりに、スイッチ９３および９４が付加されている点が異なる。以下、本変形例に係る高周波モジュール１Ｆについて、変形例５に係る高周波モジュール１Ｅと同じ構成については説明を省略し、異なる構成を中心に説明する。
【0117】
バイアス回路２１は、第１バイアス回路の一例であり、スイッチ９３および９４を介して電力増幅器１１または１４に接続される。バイアス回路２１は、レジスタ３１と、電流生成回路４１と、を有している。
【0118】
バイアス回路２２は、第３バイアス回路の一例であり、スイッチ９３および９４を介して電力増幅器１２または１５に接続される。バイアス回路２２は、レジスタ３２と、電流生成回路４２と、を有している。
【0119】
バイアス回路２３は、第２バイアス回路の一例であり、スイッチ９４を介して電力増幅器１１または１４に接続される。バイアス回路２３は、レジスタ３３と、電流生成回路４３と、を有している。
【0120】
バイアス回路２４は、第４バイアス回路の一例であり、スイッチ９４を介して電力増幅器１２または１５に接続される。バイアス回路２４は、レジスタ３４と、電流生成回路４４と、を有している。
【0121】
レジスタ３８は、バイアス制御回路２０とスイッチ９３との間に接続され、バイアス制御回路２０から第１バンドおよび第２バンドのうちの伝送すべきバンドの信号に対応した第９デジタル制御信号を受ける。
【0122】
レジスタ３９は、バイアス制御回路２０とスイッチ９４との間に接続され、バイアス制御回路２０から第１バンドおよび第２バンドのうちの伝送すべきバンドの信号に対応した第１０デジタル制御信号を受ける。
【0123】
バイアス制御回路２０は、制御回路の一例であり、制御信号端子１２０と、バイアス回路２１～２４、レジスタ３８および３９との間に接続されている。バイアス制御回路２０は、電力増幅器１１、１２、１４および１５が出力すべき要求出力電力に対応した制御信号をＲＦＩＣ３から受け、当該制御信号に基づいて、第１デジタル制御信号および第５デジタル制御信号をレジスタ３１に供給し、第２デジタル制御信号および第６デジタル制御信号をレジスタ３３に供給し、第３デジタル制御信号および第７デジタル制御信号をレジスタ３２に供給し、第４デジタル制御信号および第８デジタル制御信号をレジスタ３４に供給するよう構成されている。また、バイアス制御回路２０は、第１バンドおよび第２バンドのうち高周波モジュール１Ｆが伝送すべきバンドの信号に対応した制御信号をＲＦＩＣ３から受け、当該制御信号に基づいて、第９デジタル制御信号をレジスタ３８に供給し、第１０デジタル制御信号をレジスタ３９に供給する。
【0124】
スイッチ９３は、第１スイッチの一例であり、バイアス回路２１および２２と電力増幅器１１、１２、１４および１５との間に接続され、レジスタ３８から供給された第９デジタル制御信号により、バイアス回路２１と電力増幅器１１との接続、および、バイアス回路２１と電力増幅器１４との接続を切り替える。また、スイッチ９３は、第９デジタル制御信号により、バイアス回路２２と電力増幅器１２との接続、および、バイアス回路２２と電力増幅器１５との接続を切り替える。
【0125】
スイッチ９４は、第２スイッチの一例であり、バイアス回路２３および２４と電力増幅器１１、１２、１４および１５との間に接続され、レジスタ３９から供給された第１０デジタル制御信号により、バイアス回路２３と電力増幅器１１との接続、および、バイアス回路２３と電力増幅器１４との接続を切り替える。また、スイッチ９４は、第１０デジタル制御信号により、バイアス回路２４と電力増幅器１２との接続、および、バイアス回路２４と電力増幅器１５との接続を切り替える。
【0126】
高周波モジュール１Ｆの上記構成によれば、スイッチ９４により選択された電力増幅器１１または１４は、バイアス回路２３からパワーモードに対応したバイアス電流を受けることができる。また、スイッチ９４により選択された電力増幅器１２または１５は、バイアス回路２４からパワーモードに対応したバイアス電流を受けることができる。つまり、第２バイアス電流を、電力増幅器１１および１４のいずれかに選択的に供給でき、第４バイアス電流を、電力増幅器１２および１５のいずれかに選択的に供給できる。よって、電力増幅器１１、１２、１４および１５の出力特性を安定化させることが可能となる。
【0127】
［１．１１ 変形例７に係る高周波モジュール１Ｇの回路構成］
次に、変形例７に係る高周波モジュール１Ｇの回路構成について説明する。
次に、変形例７に係る高周波モジュール１Ｇの回路構成について説明する。
【0128】
図１１は、変形例７に係る高周波モジュール１Ｇの回路構成図である。同図に示すように、高周波モジュール１Ｇは、電力増幅器１１、１２、１４および１５と、バイアス制御回路２０と、バイアス回路２１、２２、１２１および１２２と、フィルタ６０および６１と、整合回路７０および７１と、スイッチ９２および９５と、アンテナ接続端子１００と、信号入力端子１１０および１１１と、制御信号端子１２０と、を備える。本変形例に係る高周波モジュール１Ｇは、変形例５に係る高周波モジュール１Ｅと比較して、スイッチ９１の代わりに、スイッチ９５が付加されている点が異なる。以下、本変形例に係る高周波モジュール１Ｇについて、変形例５に係る高周波モジュール１Ｅと同じ構成については説明を省略し、異なる構成を中心に説明する。
【0129】
バイアス回路２１は、第１バイアス回路の一例であり、スイッチ９５を介して電力増幅器１１または１４に接続される。バイアス回路２１は、レジスタ３１と、電流生成回路４１と、を有している。
【0130】
バイアス回路２２は、第３バイアス回路の一例であり、スイッチ９５を介して電力増幅器１２または１５に接続される。バイアス回路２２は、レジスタ３２と、電流生成回路４２と、を有している。
【0131】
バイアス回路１２１は、第２バイアス回路の一例であり、スイッチ９５を介して電力増幅器１１または１４に接続される。バイアス回路１２１は、レジスタ１３１と、電流生成回路１４１と、を有している。レジスタ１３１は、第２レジスタの一例であり、バイアス制御回路２０から電力増幅器１１のパワーモードに対応した第２デジタル制御信号、および、電力増幅器１４のパワーモードに対応した第６デジタル制御信号を受ける。電流生成回路１４１は、第２電流生成回路の一例であり、レジスタ１３１の情報に基づいて第２バイアス電流を生成するよう構成されている。具体的には、電流生成回路１４１は、第２ＤＡコンバータおよび第２電流源回路を有している。第２ＤＡコンバータは、レジスタ１３１に格納された、第２バイアス電流の大きさを示すデジタル信号をアナログ信号に変換し、第２電流源回路は、第２ＤＡコンバータで変換されたアナログ信号に基づいて第２バイアス電流を生成する。
【0132】
バイアス回路１２２は、第４バイアス回路の一例であり、スイッチ９５を介して電力増幅器１２または１５に接続される。バイアス回路１２２は、レジスタ１３２と、電流生成回路１４２と、を有している。レジスタ１３２は、第４レジスタの一例であり、バイアス制御回路２０から電力増幅器１２のパワーモードに対応した第４デジタル制御信号、および、電力増幅器１５のパワーモードに対応した第８デジタル制御信号を受ける。電流生成回路１４２は、第４電流生成回路の一例であり、レジスタ１３２の情報に基づいて第４バイアス電流を生成するよう構成されている。具体的には、電流生成回路１４２は、第４ＤＡコンバータおよび第４電流源回路を有している。第４ＤＡコンバータは、レジスタ１３２に格納された、第４バイアス電流の大きさを示すデジタル信号をアナログ信号に変換し、第４電流源回路は、第４ＤＡコンバータで変換されたアナログ信号に基づいて第４バイアス電流を生成する。
【0133】
バイアス制御回路２０は、制御回路の一例であり、制御信号端子１２０と、バイアス回路２１、２２、１２１および１２２との間に接続されている。バイアス制御回路２０は、電力増幅器１１、１２、１４および１５が出力すべき要求出力電力に対応した制御信号をＲＦＩＣ３から受け、当該制御信号に基づいて、第１デジタル制御信号および第５デジタル制御信号をレジスタ３１に供給し、第３デジタル制御信号および第７デジタル制御信号をレジスタ３２に供給し、第２デジタル制御信号および第６デジタル制御信号をレジスタ１３１に供給し、第４デジタル制御信号および第８デジタル制御信号をレジスタ１３２に供給するよう構成されている。
【0134】
スイッチ９５は、第３スイッチの一例であり、バイアス回路２１、２２、１２１および１２２と電力増幅器１１、１２、１４および１５との間に接続され、バイアス回路２１と電力増幅器１１との接続、および、バイアス回路２１と電力増幅器１４との接続を切り替える。また、スイッチ９５は、バイアス回路２２と電力増幅器１２との接続、および、バイアス回路２２と電力増幅器１５との接続を切り替える。また、スイッチ９５は、バイアス回路１２１と電力増幅器１１との接続、および、バイアス回路１２１と電力増幅器１４との接続を切り替える。また、スイッチ９５は、バイアス回路１２２と電力増幅器１２との接続、および、バイアス回路１２２と電力増幅器１５との接続を切り替える。
【0135】
上記構成によれば、高周波モジュール１Ｇが第１バンドの信号を伝送する場合、スイッチ９５により、バイアス回路２１および１２１と電力増幅器１１とが接続され、バイアス回路２２および１２２と電力増幅器１２とが接続される。これにより、電力増幅器１１において、第２バイアス電流を、第１バイアス電流の調整用電流として用いることができ、また、電力増幅器１２において、第４バイアス電流を、第３バイアス電流の調整用電流として用いることができる。一方、高周波モジュール１Ｇが第２バンドの信号を伝送する場合、スイッチ９５により、バイアス回路２１および１２１と電力増幅器１４とが接続され、バイアス回路２２および１２２と電力増幅器１５とが接続される。これにより、電力増幅器１４において、第２バイアス電流を、第１バイアス電流の調整用電流として用いることができ、また、電力増幅器１５において、第４バイアス電流を、第３バイアス電流の調整用電流として用いることができる。よって、電力増幅器１１、１２、１４および１５の出力特性を安定化させることが可能となる。
【0136】
［１．１２ 変形例８に係る高周波モジュール１Ｈの回路構成］
次に、変形例８に係る高周波モジュール１Ｈの回路構成について説明する。
次に、変形例８に係る高周波モジュール１Ｈの回路構成について説明する。
【0137】
図１２は、変形例８に係る高周波モジュール１Ｈの回路構成図である。同図に示すように、高周波モジュール１Ｈは、電力増幅器１１および１２と、バイアス制御回路２０と、バイアス回路２１、２２、１２３および１２４と、加算器５１および５２と、減算器５３および５４と、ＦＥＴ７５および７６と、フィルタ６０と、整合回路７０と、アンテナ接続端子１００と、信号入力端子１１０と、制御信号端子１２０と、を備える。本変形例に係る高周波モジュール１Ｈは、変形例１に係る高周波モジュール１Ａと比較して、ＦＥＴ７５および７６、ならびに減算器５３および５４で構成された引抜き回路が付加されている点が異なる。以下、本変形例に係る高周波モジュール１Ｈについて、変形例１に係る高周波モジュール１Ａと同じ構成については説明を省略し、異なる構成を中心に説明する。
【0138】
バイアス回路２１は、第１バイアス回路の一例であり、電力増幅器１１に接続されている。バイアス回路２１は、レジスタ３１と、電流生成回路４１と、を有している。
【0139】
バイアス回路２２は、第３バイアス回路の一例であり、電力増幅器１２に接続されている。バイアス回路２２は、レジスタ３２と、電流生成回路４２と、を有している。
【0140】
バイアス回路１２３は、第２バイアス回路の一例であり、電力増幅器１１に接続されている。バイアス回路１２３は、レジスタ１３３と、電流生成回路１４３と、を有している。レジスタ１３３は、第２レジスタの一例であり、バイアス制御回路２０から電力増幅器１１のパワーモードに対応した第２デジタル制御信号を受ける。電流生成回路１４３は、第２電流生成回路の一例であり、レジスタ１３３の情報に基づいて第２バイアス電流を生成するよう構成されている。具体的には、電流生成回路１４３は、第２ＤＡコンバータおよび第２電流源回路を有している。第２ＤＡコンバータは、レジスタ１３３に格納された、第２バイアス電流の大きさを示すデジタル信号をアナログ信号に変換し、第２電流源回路は、第２ＤＡコンバータで変換されたアナログ信号に基づいて第２バイアス電流を生成する。
【0141】
バイアス回路１２４は、第４バイアス回路の一例であり、電力増幅器１２に接続されている。バイアス回路１２４は、レジスタ１３４と、電流生成回路１４４と、を有している。レジスタ１３４は、第４レジスタの一例であり、バイアス制御回路２０から電力増幅器１２のパワーモードに対応した第４デジタル制御信号を受ける。電流生成回路１４４は、第４電流生成回路の一例であり、レジスタ１３４の情報に基づいて第４バイアス電流を生成するよう構成されている。具体的には、電流生成回路１４４は、第４ＤＡコンバータおよび第４電流源回路を有している。第４ＤＡコンバータは、レジスタ１３４に格納された、第４バイアス電流の大きさを示すデジタル信号をアナログ信号に変換し、第４電流源回路は、第４ＤＡコンバータで変換されたアナログ信号に基づいて第４バイアス電流を生成する。
【0142】
減算器５３は、バイアス回路２１から出力された第１バイアス電流の一部を、バイアス回路２１および電力増幅器１１を結ぶ経路から引き抜くよう構成されている。減算器５４は、バイアス回路２２から出力された第３バイアス電流の一部を、バイアス回路２２および電力増幅器１２を結ぶ経路から引き抜くよう構成されている。
【0143】
ＦＥＴ（Field Effect Transistor）７５は、第１トランジスタの一例であり、ゲート端子（第１制御端子）がバイアス回路１２３に接続され、ドレイン端子（第１端子）が減算器５３に接続され、ソース端子（第２端子）がグランドに接続されている。
【0144】
ＦＥＴ７６は、ゲート端子がバイアス回路１２４に接続され、ドレイン端子が減算器５４に接続され、ソース端子がグランドに接続されている。
【0145】
ＦＥＴ７５と減算器５３とは、第１引抜き回路を構成し、バイアス回路２１から出力された第１バイアス電流の一部を、バイアス回路２１および電力増幅器１１を結ぶ経路から引き抜くよう構成されている。
【0146】
バイアス制御回路２０は、制御回路の一例であり、制御信号端子１２０と、バイアス回路２１、２２、１２３および１２４との間に接続されている。バイアス制御回路２０は、電力増幅器１１および１２が出力すべき要求出力電力に対応した制御信号をＲＦＩＣ３から受け、当該制御信号に基づいて、第１デジタル制御信号をレジスタ３１に供給し、第２デジタル制御信号をレジスタ１３３に供給し、第３デジタル制御信号をレジスタ３２に供給し、第４デジタル制御信号をレジスタ１３４に供給するよう構成されている。第１デジタル制御信号～第４デジタル制御信号は、例えば、データ信号とクロック信号とを送信するソース同期方式の制御信号を用いることができるが、これに限定されない。例えば、第１デジタル制御信号～第４デジタル制御信号にクロック埋め込み方式が適用されてもよい。
【0147】
高周波モジュール１Ｈの上記構成によれば、電力増幅器１１のパワーモードがハイパワー（例えば２３ｄＢｍ）からローパワー（例えば１０ｄＢｍ）への切り替え時に、第２デジタル制御信号に基づいて、バイアス回路１２３からＦＥＴ７５のゲート端子に、ＦＥＴ７５が導通するようなゲート電圧が印加される。これにより、バイアス回路２１から供給される第１バイアス電流の一部を予め引き抜くことが可能となる。言い換えると、第２デジタル制御信号に基づいて、負の第２バイアス電流を、第１バイアス電流の調整用電流として用いることができる。同様に、電力増幅器１２のパワーモードがハイパワー（例えば２３ｄＢｍ）からローパワー（例えば１０ｄＢｍ）への切り替え時に、第４デジタル制御信号に基づいて、バイアス回路１２４からＦＥＴ７６のゲート端子に、ＦＥＴ７６が導通するようなゲート電圧が印加される。これにより、バイアス回路２２から供給される第３バイアス電流の一部を予め引き抜くことが可能となる。言い換えると、第４デジタル制御信号に基づいて、負の第４バイアス電流を、第３バイアス電流の調整用電流として用いることができる。
【0148】
よって、例えばハイパワーモードからローパワーモードへと変化する瞬間に、予め第１バイアス電流を小さくすることができるので、電力増幅器１１および１２の出力の立下り時間を短縮することが可能となる。
【0149】
また、第１引抜き回路がＦＥＴ７５を有することにより、バイアス回路１２３からＦＥＴ７５に印加されるゲート電圧（制御信号）により、上記経路からの第１バイアス電流の引き抜き量を調整できる。
【0150】
なお、減算器５３および５４は、バイアス電流の一部を引き抜く（減算する）機能を有していればよい。この観点から、バイアス回路１２３が電力増幅器１１とバイアス回路２１とを結ぶ経路上の第３ノードに接続されている場合には、第３ノードが減算器５３に相当する。また、バイアス回路１２４が電力増幅器１２とバイアス回路２２とを結ぶ経路上の第４ノードに接続されている場合には、第４ノードが減算器５４に相当する。
【0151】
［１．１３ 変形例９に係る高周波モジュール１Ｊの回路構成］
次に、変形例９に係る高周波モジュール１Ｊの回路構成について説明する。
次に、変形例９に係る高周波モジュール１Ｊの回路構成について説明する。
【0152】
図１３は、変形例９に係る高周波モジュール１Ｊの回路構成図である。同図に示すように、高周波モジュール１Ｊは、電力増幅器１１および１２と、バイアス制御回路２０と、バイアス回路２１、２２、１２３および１２４と、ＦＥＴ７５および７６と、スイッチ９６および９７と、フィルタ６０と、整合回路７０と、アンテナ接続端子１００と、信号入力端子１１０と、制御信号端子１２０と、を備える。本変形例に係る高周波モジュール１Ｊは、変形例８に係る高周波モジュール１Ｈと比較して、スイッチ９６および９７が付加されている点が異なる。以下、本変形例に係る高周波モジュール１Ｊについて、変形例８に係る高周波モジュール１Ｈと同じ構成については説明を省略し、異なる構成を中心に説明する。
【0153】
スイッチ９６は、第４スイッチの一例であり、ＦＥＴ７５およびバイアス回路１２３と、バイアス回路２１および電力増幅器１１を結ぶ経路との間に接続され、ＦＥＴ７５と上記経路との接続、および、バイアス回路１２３と上記経路との接続を切り替える。具体的には、スイッチ９６の共通端子は上記経路上のノード５５に接続され、スイッチ９６の第１選択端子はバイアス回路１２３に接続され、スイッチ９６の第２選択端子はＦＥＴ７５に接続されている。
【0154】
スイッチ９７は、ＦＥＴ７６およびバイアス回路１２４と、バイアス回路２２および電力増幅器１２を結ぶ経路との間に接続され、ＦＥＴ７６と上記経路との接続、および、バイアス回路１２４と上記経路との接続を切り替える。具体的には、スイッチ９７の共通端子は上記経路上のノード５６に接続され、スイッチ９７の第１選択端子はバイアス回路１２４に接続され、スイッチ９７の第２選択端子はＦＥＴ７６に接続されている。
【0155】
上記構成によれば、バイアス回路１２３からの指示に従いスイッチ９６を切り替えることで、例えばローパワーモードからハイパワーモードへと変化する瞬間には、バイアス回路１２３から第２バイアス電流を調整電流として出力し、ハイパワーモードからローパワーモードへと変化する瞬間には、上記経路から第１バイアス電流の一部を引き抜くことが可能となる。また、バイアス回路１２４からの指示に従いスイッチ９７を切り替えることで、例えばローパワーモードからハイパワーモードへと変化する瞬間には、バイアス回路１２４から第４バイアス電流を調整電流として出力し、ハイパワーモードからローパワーモードへと変化する瞬間には、上記経路から第３バイアス電流の一部を引き抜くことが可能となる。
【0156】
図１４Ａは、変形例８に係る高周波モジュール１Ｈ（および変形例９に係る高周波モジュール１Ｊ）のパワーモード変化時（パワー減少時）における消費電流の時間応答特性を示すグラフである。また、図１４Ｂは、比較例に係る高周波モジュール５００のパワーモード変化時（パワー減少時）における消費電流の時間応答特性を示すグラフである。
【0157】
比較例に係る高周波モジュール５００では、プリチャージ回路５４３から定常的に電流が供給されているので、図１４Ｂに示すように、要求出力電力（パワーモード）の切り替えの遷移期間（図１４Ｂの破線丸部）において、電力増幅器１１および１２から不要な消費電流が発生している。また、電力増幅器１１および１２の立ち下がり時の消費電流のスパイク波形が顕著となる。
【0158】
これに対して、変形例８に係る高周波モジュール１Ｈ（および変形例９に係る高周波モジュール１Ｊ）では、要求出力電力（パワーモード）の切り替え時（パワー減少時）に、第１バイアス電流を減少させる前に、パワーモード変化に応じて第１バイアス電流の調整用電流として、第１バイアス電流の一部を引き抜く。これにより、図１４Ａに示すように、要求出力電力（パワーモード）の切り替えの遷移期間（図１４Ａの破線丸部）において、電力増幅器１１および１２から不要な消費電流が発生しない期間があり、その後、消費電流の立ち下がり時のスパイク波形も抑制されている。言い換えると、パワーモードを変更する際の急激なバイアス電流の変化を抑制することで、電力増幅器から要求出力電力を満たさない不要な応答を抑制し、パワーモード切り替え時の通信不良を低減することが可能となる。
【0159】
［２ 効果など］
以上のように、本実施の形態に係る高周波モジュール１は、電力増幅器１１と、電力増幅器１１に接続されたバイアス回路２１と、電力増幅器１１に接続されたバイアス回路２３と、を備え、バイアス回路２１は、電力増幅器１１のパワーモードに対応した第１デジタル制御信号を受けるレジスタ３１と、レジスタ３１の情報に基づいて第１バイアス電流を生成するよう構成された電流生成回路４１と、を有し、バイアス回路２３は、パワーモードに対応した第２デジタル制御信号を受けるレジスタ３３と、レジスタ３３の情報に基づいて第２バイアス電流を生成するよう構成された電流生成回路４３と、を有する。
以上のように、本実施の形態に係る高周波モジュール１は、電力増幅器１１と、電力増幅器１１に接続されたバイアス回路２１と、電力増幅器１１に接続されたバイアス回路２３と、を備え、バイアス回路２１は、電力増幅器１１のパワーモードに対応した第１デジタル制御信号を受けるレジスタ３１と、レジスタ３１の情報に基づいて第１バイアス電流を生成するよう構成された電流生成回路４１と、を有し、バイアス回路２３は、パワーモードに対応した第２デジタル制御信号を受けるレジスタ３３と、レジスタ３３の情報に基づいて第２バイアス電流を生成するよう構成された電流生成回路４３と、を有する。
【0160】
これによれば、電力増幅器１１は、パワーモードに対応した２つのバイアス電流（第１バイアス電流および第２バイアス電流）を受けることができる。上記２つのバイアス電流は、異なるレジスタの情報に基づいて個別に生成されるので、例えば、第２バイアス電流を、第１バイアス電流の調整用電流として用いることで、電力増幅器１１に１種類のバイアス電流が供給される場合に比べて、要求出力電力の変化に対して電力増幅器１１の出力電力特性を安定化させることが可能となる。
【0161】
また例えば、高周波モジュール１において、バイアス回路２３は、電力増幅器１１とバイアス回路２１とを結ぶ経路に接続されていてもよい。
【0162】
これによれば、第１バイアス電流と第２バイアス電流とが、上記経路上のノードにて電流合成されて電力増幅器１１に供給されるので、電力増幅器１１のバイアス供給端子を１つにできる。
【0163】
また例えば、高周波モジュール１において、電流生成回路４１は、レジスタ３１に接続された第１ＤＡコンバータと、第１ＤＡコンバータに接続された第１電流源回路と、を有し、電流生成回路４３は、レジスタ３３に接続された第２ＤＡコンバータと、第２ＤＡコンバータに接続された第２電流源回路と、を有してもよい。
【0164】
これによれば、バイアス回路２１および２３にて、レジスタに格納された、バイアス電流の大きさを示すデジタル情報をアナログ電流値に変換することが可能となる。
【0165】
また例えば、変形例２に係る高周波モジュール１Ｂにおいて、電流生成回路４１は、レジスタ３１およびレジスタ３５に接続された第１ＤＡコンバータと、第１ＤＡコンバータに接続された第１電流源回路と、を有し、電流生成回路４５は、第１ＤＡコンバータに接続された第２電流源回路を有してもよい。
【0166】
これによれば、バイアス回路２５にて第２バイアス電流を生成する場合には、バイアス回路２１の第１ＤＡコンバータを用いるので、バイアス回路２５がＤＡコンバータを有する必要が無く、バイアス回路２５の回路規模を縮小できる。
【0167】
また例えば、高周波モジュール１は、さらに、第１デジタル制御信号をレジスタ３１に供給し、かつ、第２デジタル制御信号をレジスタ３３に供給するよう構成されたバイアス制御回路２０を備えてもよい。
【0168】
これによれば、１つのバイアス制御回路２０がバイアス回路２１および２３の双方を制御することで、両バイアス回路の起動タイミングを同調させることができる。つまり、第２バイアス電流の大きさおよび出力タイミングを第１バイアス電流に対応させることができるので、電力増幅器１１からの出力電力を安定化できる。
【0169】
また例えば、高周波モジュール１において、バイアス制御回路２０は、パワーモードが切り替わる時刻ｔ１で第２デジタル制御信号をレジスタ３３に出力することで、バイアス回路２３から第２バイアス電流を出力させ、時刻ｔ１から所定時間経過後の時刻ｔ２で第１デジタル制御信号をレジスタ３１に出力することで、バイアス回路２１から第１バイアス電流を出力させてもよい。
【0170】
これによれば、パワーモードの切り替え時に、第１バイアス電流を供給する前に第２バイアス電流がパワーモードに応じて供給されるので、上記切り替え時に発生する出力電力のオーバーシュート（スパイク波形）やバイアス電流の過剰供給を抑制できる。
【0171】
また例えば、高周波モジュール１において、第２デジタル制御信号により出力される第２バイアス電流は、第１デジタル制御信号により出力される第１バイアス電流よりも小さくてもよい。
【0172】
これによれば、パワーモードの切り替え時に、第１バイアス電流を供給する前に第１バイアス電流よりも小さい第２バイアス電流が供給されるので、パワーモードの切り替え時に電力増幅器１１に供給されるバイアス電流を微調整できる。
【0173】
また例えば、高周波モジュール１において、バイアス制御回路２０は、時刻ｔ２で第１デジタル制御信号をレジスタ３１に出力するとともに、第２バイアス電流の供給を停止する第２デジタル制御信号をレジスタ３３に出力してもよい。
【0174】
これによれば、第１バイアス電流が出力されるときに第２バイアス電流が停止されるので、消費電力を低減できる。
【0175】
また例えば、高周波モジュール１は、さらに、電力増幅器１１と縦続接続された電力増幅器１２と、電力増幅器１２に接続されたバイアス回路２２と、を備え、バイアス回路２２は、電力増幅器１２のパワーモードに対応した第３デジタル制御信号を受けるレジスタ３２と、レジスタ３２の情報に基づいて第３バイアス電流を生成するよう構成された電流生成回路４２と、を有し、バイアス回路２３は、電力増幅器１１および１２に接続され、レジスタ３３は、電力増幅器１１のパワーモードに対応した第２デジタル制御信号および電力増幅器１２のパワーモードに対応した第４デジタル制御信号を受けてもよい。
【0176】
これによれば、縦続接続された電力増幅器１１および１２がバイアス回路２３を兼用でき、例えば、第２バイアス電流を、第１バイアス電流および第３バイアス電流の調整用電流として用いることができる。よって、電力増幅器１１および１２の出力電力特性が安定した小型の高周波モジュール１を提供できる。
【0177】
また例えば、変形例１に係る高周波モジュール１Ａは、縦続接続された電力増幅器１１および１２と、電力増幅器１１に接続されたバイアス回路２１および２３と、電力増幅器１２に接続されたバイアス回路２２および２４と、を備え、バイアス回路２２は、電力増幅器１２のパワーモードに対応した第３デジタル制御信号を受けるレジスタ３２と、レジスタ３２の情報に基づいて第３バイアス電流を生成するよう構成された電流生成回路４２と、を有し、バイアス回路２４は、パワーモードに対応した第４デジタル制御信号を受けるレジスタ３４と、レジスタ３４の情報に基づいて第４バイアス電流を生成するよう構成された電流生成回路４４と、を有してもよい。
【0178】
これによれば、電力増幅器１１および１２のそれぞれは、パワーモードに対応した２つのバイアス電流を受けることができる。上記２つのバイアス電流は、異なるレジスタの情報に基づいて個別に生成されるので、例えば、第２バイアス電流を、第１バイアス電流の調整用電流として用いることで、電力増幅器１１に１種類のバイアス電流が供給される場合に比べて、電力増幅器１１の出力電力特性を安定化させることが可能となる。また例えば、第４バイアス電流を、第３バイアス電流の調整用電流として用いることで、電力増幅器１２に１種類のバイアス電流が供給される場合に比べて、電力増幅器１２の出力電力特性を安定化させることが可能となる。また、電力増幅器ごとに個別にバイアス電流の調整用電流を供給できるので、高精度なバイアス電流の制御が可能となる。
【0179】
また例えば、変形例５に係る高周波モジュール１Ｅは、電力増幅器１１および１４と、バイアス回路２１と電力増幅器１１および１４との間に接続され、バイアス回路２１および２３と電力増幅器１１との接続、ならびに、バイアス回路２１および２３と電力増幅器１４との接続を切り替えるスイッチ９１と、を備え、レジスタ３１は、電力増幅器１１のパワーモードに対応した第１デジタル制御信号および電力増幅器１４のパワーモードに対応した第５デジタル制御信号を受け、レジスタ３３は、電力増幅器１１のパワーモードに対応した第２デジタル制御信号および電力増幅器１４のパワーモードに対応した第６デジタル制御信号を受けてもよい。
【0180】
これによれば、第１バイアス電流および第２バイアス電流を、電力増幅器１１および１４のいずれかに選択的に供給できる。
【0181】
また例えば、変形例６に係る高周波モジュール１Ｆは、電力増幅器１１および１４と、電力増幅器１１および１４に接続可能なバイアス回路２１と、電力増幅器１１および１４に接続可能なバイアス回路２３と、バイアス回路２３と電力増幅器１１および１４との間に接続され、バイアス回路２３と電力増幅器１１との接続、および、バイアス回路２３と電力増幅器１４との接続を切り替えるスイッチ９４と、を備え、レジスタ３３は、電力増幅器１１のパワーモードに対応した第２デジタル制御信号および電力増幅器１４のパワーモードに対応した第６デジタル制御信号を受けてもよい。
【0182】
これによれば、第２バイアス電流を、第１電力増幅器および第３電力増幅器のいずれかに選択的に供給できる。
【0183】
これによれば、スイッチ９４により選択された電力増幅器１１または１４は、バイアス回路２３からパワーモードに対応したバイアス電流を受けることができる。つまり、第２バイアス電流を、電力増幅器１１および１４のいずれかに選択的に供給できる。よって、電力増幅器１１および１４の出力電力特性を安定化させることが可能となる。
【0184】
また例えば、変形例７に係る高周波モジュール１Ｇは、電力増幅器１１および１４と、バイアス回路２１および１２１と、バイアス回路２１および１２１と電力増幅器１１および１４との間に接続され、バイアス回路２１および１２１と電力増幅器１１との接続、ならびに、バイアス回路２１および１２１と電力増幅器１４との接続を切り替えるスイッチ９５と、を備え、レジスタ３１は、電力増幅器１１のパワーモードに対応した第１デジタル制御信号および電力増幅器１４のパワーモードに対応した第５デジタル制御信号を受け、レジスタ１３１は、電力増幅器１１のパワーモードに対応した第２デジタル制御信号および電力増幅器１４のパワーモードに応じた第６デジタル制御信号を受けてもよい。
【0185】
これによれば、高周波モジュール１Ｇが第１バンドの信号を伝送する場合、スイッチ９５により、バイアス回路２１および１２１と電力増幅器１１とが接続される。これにより、電力増幅器１１において、第２バイアス電流を、第１バイアス電流の調整用電流として用いることができる。一方、高周波モジュール１Ｇが第２バンドの信号を伝送する場合、スイッチ９５により、バイアス回路２１および１２１と電力増幅器１４とが接続される。これにより、電力増幅器１４において、第２バイアス電流を、第１バイアス電流の調整用電流として用いることができる。よって、電力増幅器１１および１４の出力電力特性を安定化させることが可能となる。
【0186】
また例えば、変形例８に係る高周波モジュール１Ｈは、さらに、バイアス回路２１および電力増幅器１１を結ぶ経路とバイアス回路１２３との間に接続され、第１バイアス電流の少なくとも一部を上記経路から引き抜くよう構成された第１引抜き回路を備えてもよい。
【0187】
これによれば、電力増幅器１１のパワーモードがハイパワーからローパワーへの切り替え時に、第２デジタル制御信号に基づいて、バイアス回路２１から供給される第１バイアス電流の一部を予め引き抜くことが可能となる。言い換えると、第２デジタル制御信号に基づいて、負の第２バイアス電流を、第１バイアス電流の調整用電流として用いることができる。よって、予め第１バイアス電流を小さくすることができるので、電力増幅器１１の出力電力の立下り時間を短縮することが可能となる。
【0188】
また例えば、変形例８に係る高周波モジュール１Ｈにおいて、第１引抜き回路は、バイアス回路１２３に接続されたゲート端子、上記経路に接続されたドレイン端子、およびグランドに接続されたソース端子を有するＦＥＴ７５を備えてもよい。
【0189】
これによれば、バイアス回路１２３からの制御信号により上記経路からの第１バイアス電流の引き抜き量を調整できる。
【0190】
また例えば、変形例９に係る高周波モジュール１Ｊは、さらに、第１引抜き回路およびバイアス回路１２３と上記経路との間に接続され、第１引抜き回路と上記経路との接続、および、バイアス回路１２３と上記経路との接続を切り替えるスイッチ９６を備えてもよい。
【0191】
これによれば、バイアス回路１２３からの指示に従いスイッチ９６を切り替えることで、例えばローパワーモードからハイパワーモードへと変化する瞬間には、バイアス回路１２３から第２バイアス電流を調整電流として出力し、ハイパワーモードからローパワーモードへと変化する瞬間には、上記経路から第１バイアス電流の一部を引き抜くことが可能となる。
【0192】
また例えば、高周波モジュール１において、電力増幅器１１、バイアス回路２１および２３、ならびにバイアス制御回路２０は、１つの半導体ＩＣ８０に含まれていてもよい。
【0193】
これによれば、高周波モジュール１を小型化できる。
【0194】
また、本実施の形態に係る通信装置４は、高周波信号を処理するＲＦＩＣ３と、ＲＦＩＣ３とアンテナ２との間で高周波信号を伝送する高周波モジュール１と、を備える。
【0195】
これによれば、高周波モジュール１の効果を通信装置４で実現することができる。
【0196】
（その他の実施の形態）
以上、実施の形態に係る高周波モジュールおよび通信装置について、実施の形態および変形例を挙げて説明したが、本発明に係る高周波モジュールおよび通信装置は、上記実施の形態および変形例に限定されるものではない。上記実施の形態および変形例における任意の構成要素を組み合わせて実現される別の実施の形態や、上記実施の形態および変形例に対して本発明の主旨を逸脱しない範囲で当業者が思いつく各種変形を施して得られる変形例や、上記高周波モジュールおよび通信装置を内蔵した各種機器も本発明に含まれる。
以上、実施の形態に係る高周波モジュールおよび通信装置について、実施の形態および変形例を挙げて説明したが、本発明に係る高周波モジュールおよび通信装置は、上記実施の形態および変形例に限定されるものではない。上記実施の形態および変形例における任意の構成要素を組み合わせて実現される別の実施の形態や、上記実施の形態および変形例に対して本発明の主旨を逸脱しない範囲で当業者が思いつく各種変形を施して得られる変形例や、上記高周波モジュールおよび通信装置を内蔵した各種機器も本発明に含まれる。
【0197】
例えば、上記実施の形態および変形例に係る高周波モジュールおよび通信装置において、図面に開示された各回路素子および信号経路を接続する経路の間に、別の回路素子および配線などが挿入されていてもよい。
【0198】
また、上記実施の形態では、電力増幅器のパワーモードに対応した構成を記載したが、電力増幅器に限らず、受信回路に配置される低雑音増幅器に本構成を適用しても構わない。なお、低雑音増幅器の場合は、ゲインモードに対応した動作となる。
【0199】
以下に、上記実施の形態および変形例に基づいて説明した高周波モジュールおよび通信装置の特徴を示す。
【0200】
＜１＞
第１電力増幅器と、
前記第１電力増幅器に接続された第１バイアス回路と、
前記第１電力増幅器に接続された第２バイアス回路と、を備え、
前記第１バイアス回路は、
前記第１電力増幅器のパワーモードに対応した第１デジタル制御信号を受ける第１レジスタと、
前記第１レジスタの情報に基づいて第１バイアス電流を生成するよう構成された第１電流生成回路と、を有し、
前記第２バイアス回路は、
前記パワーモードに対応した第２デジタル制御信号を受ける第２レジスタと、
前記第２レジスタの情報に基づいて第２バイアス電流を生成するよう構成された第２電流生成回路と、を有する、高周波モジュール。
第１電力増幅器と、
前記第１電力増幅器に接続された第１バイアス回路と、
前記第１電力増幅器に接続された第２バイアス回路と、を備え、
前記第１バイアス回路は、
前記第１電力増幅器のパワーモードに対応した第１デジタル制御信号を受ける第１レジスタと、
前記第１レジスタの情報に基づいて第１バイアス電流を生成するよう構成された第１電流生成回路と、を有し、
前記第２バイアス回路は、
前記パワーモードに対応した第２デジタル制御信号を受ける第２レジスタと、
前記第２レジスタの情報に基づいて第２バイアス電流を生成するよう構成された第２電流生成回路と、を有する、高周波モジュール。
【0201】
＜２＞
前記第２バイアス回路は、前記第１電力増幅器と前記第１バイアス回路とを結ぶ経路に接続されている、＜１＞に記載の高周波モジュール。
前記第２バイアス回路は、前記第１電力増幅器と前記第１バイアス回路とを結ぶ経路に接続されている、＜１＞に記載の高周波モジュール。
【0202】
＜３＞
前記第１電流生成回路は、
前記第１レジスタに接続された第１ＤＡコンバータと、
前記第１ＤＡコンバータに接続された第１電流源回路と、を有し、
前記第２電流生成回路は、
前記第２レジスタに接続された第２ＤＡコンバータと、
前記第２ＤＡコンバータに接続された第２電流源回路と、を有する、＜１＞または＜２＞に記載の高周波モジュール。
前記第１電流生成回路は、
前記第１レジスタに接続された第１ＤＡコンバータと、
前記第１ＤＡコンバータに接続された第１電流源回路と、を有し、
前記第２電流生成回路は、
前記第２レジスタに接続された第２ＤＡコンバータと、
前記第２ＤＡコンバータに接続された第２電流源回路と、を有する、＜１＞または＜２＞に記載の高周波モジュール。
【0203】
＜４＞
前記第１電流生成回路は、
前記第１レジスタおよび前記第２レジスタに接続された第１ＤＡコンバータと、
前記第１ＤＡコンバータに接続された第１電流源回路と、を有し、
前記第２電流生成回路は、
前記第１ＤＡコンバータに接続された第２電流源回路を有する、＜１＞または＜２＞に記載の高周波モジュール。
前記第１電流生成回路は、
前記第１レジスタおよび前記第２レジスタに接続された第１ＤＡコンバータと、
前記第１ＤＡコンバータに接続された第１電流源回路と、を有し、
前記第２電流生成回路は、
前記第１ＤＡコンバータに接続された第２電流源回路を有する、＜１＞または＜２＞に記載の高周波モジュール。
【0204】
＜５＞
さらに、
前記第１デジタル制御信号を前記第１レジスタに供給し、かつ、前記第２デジタル制御信号を前記第２レジスタに供給するよう構成された制御回路を備える、＜１＞～＜４＞のいずれかに記載の高周波モジュール。
さらに、
前記第１デジタル制御信号を前記第１レジスタに供給し、かつ、前記第２デジタル制御信号を前記第２レジスタに供給するよう構成された制御回路を備える、＜１＞～＜４＞のいずれかに記載の高周波モジュール。
【0205】
＜６＞
前記制御回路は、
前記パワーモードが切り替わる第１タイミングで前記第２デジタル制御信号を前記第２レジスタに出力することで、前記第２バイアス回路から前記第２バイアス電流を出力させ、
前記第１タイミングから所定時間経過後の第２タイミングで前記第１デジタル制御信号を前記第１レジスタに出力することで、前記第１バイアス回路から前記第１バイアス電流を出力させる、＜５＞に記載の高周波モジュール。
前記制御回路は、
前記パワーモードが切り替わる第１タイミングで前記第２デジタル制御信号を前記第２レジスタに出力することで、前記第２バイアス回路から前記第２バイアス電流を出力させ、
前記第１タイミングから所定時間経過後の第２タイミングで前記第１デジタル制御信号を前記第１レジスタに出力することで、前記第１バイアス回路から前記第１バイアス電流を出力させる、＜５＞に記載の高周波モジュール。
【0206】
＜７＞
前記第２デジタル制御信号により出力される前記第２バイアス電流は、前記第１デジタル制御信号により出力される前記第１バイアス電流よりも小さい、＜６＞に記載の高周波モジュール。
前記第２デジタル制御信号により出力される前記第２バイアス電流は、前記第１デジタル制御信号により出力される前記第１バイアス電流よりも小さい、＜６＞に記載の高周波モジュール。
【0207】
＜８＞
前記制御回路は、
前記第２タイミングで前記第１デジタル制御信号を前記第１レジスタに出力するとともに、前記第２バイアス電流の供給を停止する第２デジタル制御信号を第２レジスタに出力する、＜６＞または＜７＞に記載の高周波モジュール。
前記制御回路は、
前記第２タイミングで前記第１デジタル制御信号を前記第１レジスタに出力するとともに、前記第２バイアス電流の供給を停止する第２デジタル制御信号を第２レジスタに出力する、＜６＞または＜７＞に記載の高周波モジュール。
【0208】
＜９＞
さらに、
前記第１電力増幅器と縦続接続された第２電力増幅器と、
前記第２電力増幅器に接続された第３バイアス回路と、を備え、
前記第３バイアス回路は、
前記第２電力増幅器のパワーモードに対応した第３デジタル制御信号を受ける第３レジスタと、
前記第３レジスタの情報に基づいて第３バイアス電流を生成するよう構成された第３電流生成回路と、を有し、
前記第２バイアス回路は、前記第１電力増幅器および前記第２電力増幅器に接続され、
前記第２レジスタは、前記第１電力増幅器のパワーモードに対応した第２デジタル制御信号および前記第２電力増幅器のパワーモードに対応した第４デジタル制御信号を受ける、＜１＞に記載の高周波モジュール。
さらに、
前記第１電力増幅器と縦続接続された第２電力増幅器と、
前記第２電力増幅器に接続された第３バイアス回路と、を備え、
前記第３バイアス回路は、
前記第２電力増幅器のパワーモードに対応した第３デジタル制御信号を受ける第３レジスタと、
前記第３レジスタの情報に基づいて第３バイアス電流を生成するよう構成された第３電流生成回路と、を有し、
前記第２バイアス回路は、前記第１電力増幅器および前記第２電力増幅器に接続され、
前記第２レジスタは、前記第１電力増幅器のパワーモードに対応した第２デジタル制御信号および前記第２電力増幅器のパワーモードに対応した第４デジタル制御信号を受ける、＜１＞に記載の高周波モジュール。
【0209】
＜１０＞
さらに、
前記第１電力増幅器と縦続接続された第２電力増幅器と、
前記第２電力増幅器に接続された第３バイアス回路と、を備え、
前記第２電力増幅器に接続された第４バイアス回路と、を備え、
前記第３バイアス回路は、
前記第２電力増幅器のパワーモードに対応した第３デジタル制御信号を受ける第３レジスタと、
前記第３レジスタの情報に基づいて第３バイアス電流を生成するよう構成された第３電流生成回路と、を有し、
前記第４バイアス回路は、
前記パワーモードに対応した第４デジタル制御信号を受ける第４レジスタと、
前記第４レジスタの情報に基づいて第４バイアス電流を生成するよう構成された第４電流生成回路と、を有する、＜１＞に記載の高周波モジュール。
さらに、
前記第１電力増幅器と縦続接続された第２電力増幅器と、
前記第２電力増幅器に接続された第３バイアス回路と、を備え、
前記第２電力増幅器に接続された第４バイアス回路と、を備え、
前記第３バイアス回路は、
前記第２電力増幅器のパワーモードに対応した第３デジタル制御信号を受ける第３レジスタと、
前記第３レジスタの情報に基づいて第３バイアス電流を生成するよう構成された第３電流生成回路と、を有し、
前記第４バイアス回路は、
前記パワーモードに対応した第４デジタル制御信号を受ける第４レジスタと、
前記第４レジスタの情報に基づいて第４バイアス電流を生成するよう構成された第４電流生成回路と、を有する、＜１＞に記載の高周波モジュール。
【0210】
＜１１＞
さらに、
第３電力増幅器と、
前記第１バイアス回路と前記第１電力増幅器および前記第３電力増幅器との間に接続され、前記第１バイアス回路および前記第２バイアス回路と前記第１電力増幅器との接続、ならびに、前記第１バイアス回路および前記第２バイアス回路と前記第３電力増幅器との接続を切り替える第１スイッチと、を備え、
前記第１レジスタは、前記第１電力増幅器のパワーモードに対応した第１デジタル制御信号および前記第３電力増幅器のパワーモードに対応した第５デジタル制御信号を受け、
前記第２レジスタは、前記第１電力増幅器のパワーモードに対応した第２デジタル制御信号および前記第３電力増幅器のパワーモードに対応した第６デジタル制御信号を受ける、＜１＞に記載の高周波モジュール。
さらに、
第３電力増幅器と、
前記第１バイアス回路と前記第１電力増幅器および前記第３電力増幅器との間に接続され、前記第１バイアス回路および前記第２バイアス回路と前記第１電力増幅器との接続、ならびに、前記第１バイアス回路および前記第２バイアス回路と前記第３電力増幅器との接続を切り替える第１スイッチと、を備え、
前記第１レジスタは、前記第１電力増幅器のパワーモードに対応した第１デジタル制御信号および前記第３電力増幅器のパワーモードに対応した第５デジタル制御信号を受け、
前記第２レジスタは、前記第１電力増幅器のパワーモードに対応した第２デジタル制御信号および前記第３電力増幅器のパワーモードに対応した第６デジタル制御信号を受ける、＜１＞に記載の高周波モジュール。
【0211】
＜１２＞
さらに、
第３電力増幅器と、
前記第２バイアス回路と、前記第１電力増幅器および前記第３電力増幅器との間に接続され、前記第２バイアス回路と前記第１電力増幅器との接続、および、前記第２バイアス回路と前記第３電力増幅器との接続を切り替える第２スイッチと、を備え、
前記第２レジスタは、前記第１電力増幅器のパワーモードに対応した第２デジタル制御信号および前記第３電力増幅器のパワーモードに対応した第６デジタル制御信号を受ける、＜１＞に記載の高周波モジュール。
さらに、
第３電力増幅器と、
前記第２バイアス回路と、前記第１電力増幅器および前記第３電力増幅器との間に接続され、前記第２バイアス回路と前記第１電力増幅器との接続、および、前記第２バイアス回路と前記第３電力増幅器との接続を切り替える第２スイッチと、を備え、
前記第２レジスタは、前記第１電力増幅器のパワーモードに対応した第２デジタル制御信号および前記第３電力増幅器のパワーモードに対応した第６デジタル制御信号を受ける、＜１＞に記載の高周波モジュール。
【0212】
＜１３＞
さらに、
第３電力増幅器と、
前記第１バイアス回路および前記第２バイアス回路と前記第１電力増幅器および前記第３電力増幅器との間に接続され、前記第１バイアス回路および前記第２バイアス回路と前記第１電力増幅器との接続、ならびに、前記第１バイアス回路および前記第２バイアス回路と前記第３電力増幅器との接続を切り替える第３スイッチと、を備え、
前記第１レジスタは、前記第１電力増幅器のパワーモードに対応した第１デジタル制御信号および前記第３電力増幅器のパワーモードに対応した第５デジタル制御信号を受け、
前記第２レジスタは、前記第１電力増幅器のパワーモードに対応した第２デジタル制御信号および前記第３電力増幅器のパワーモードに応じた第６デジタル制御信号を受ける、＜１＞に記載の高周波モジュール。
さらに、
第３電力増幅器と、
前記第１バイアス回路および前記第２バイアス回路と前記第１電力増幅器および前記第３電力増幅器との間に接続され、前記第１バイアス回路および前記第２バイアス回路と前記第１電力増幅器との接続、ならびに、前記第１バイアス回路および前記第２バイアス回路と前記第３電力増幅器との接続を切り替える第３スイッチと、を備え、
前記第１レジスタは、前記第１電力増幅器のパワーモードに対応した第１デジタル制御信号および前記第３電力増幅器のパワーモードに対応した第５デジタル制御信号を受け、
前記第２レジスタは、前記第１電力増幅器のパワーモードに対応した第２デジタル制御信号および前記第３電力増幅器のパワーモードに応じた第６デジタル制御信号を受ける、＜１＞に記載の高周波モジュール。
【0213】
＜１４＞
さらに、
前記第１バイアス回路および前記第１電力増幅器を結ぶ経路と第２バイアス回路との間に接続され、前記第１バイアス電流の少なくとも一部を前記経路から引き抜くよう構成された第１引抜き回路を備える、＜１＞に記載の高周波モジュール。
さらに、
前記第１バイアス回路および前記第１電力増幅器を結ぶ経路と第２バイアス回路との間に接続され、前記第１バイアス電流の少なくとも一部を前記経路から引き抜くよう構成された第１引抜き回路を備える、＜１＞に記載の高周波モジュール。
【0214】
＜１５＞
前記第１引抜き回路は、
前記第２バイアス回路に接続された第１制御端子、前記経路に接続された第１端子、およびグランドに接続された第２端子を有する第１トランジスタを備える、＜１４＞に記載の高周波モジュール。
前記第１引抜き回路は、
前記第２バイアス回路に接続された第１制御端子、前記経路に接続された第１端子、およびグランドに接続された第２端子を有する第１トランジスタを備える、＜１４＞に記載の高周波モジュール。
【0215】
＜１６＞
さらに、
前記第１引抜き回路および前記第２バイアス回路と前記経路との間に接続され、前記第１引抜き回路と前記経路との接続、および、前記第２バイアス回路と前記経路との接続を切り替える第４スイッチを備える、＜１４＞または＜１５＞に記載の高周波モジュール。
さらに、
前記第１引抜き回路および前記第２バイアス回路と前記経路との間に接続され、前記第１引抜き回路と前記経路との接続、および、前記第２バイアス回路と前記経路との接続を切り替える第４スイッチを備える、＜１４＞または＜１５＞に記載の高周波モジュール。
【0216】
＜１７＞
前記第１電力増幅器、前記第１バイアス回路、前記第２バイアス回路、および前記制御回路は、１つの半導体ＩＣに含まれている、＜５＞に記載の高周波モジュール。
前記第１電力増幅器、前記第１バイアス回路、前記第２バイアス回路、および前記制御回路は、１つの半導体ＩＣに含まれている、＜５＞に記載の高周波モジュール。
【0217】
＜１８＞
高周波信号を処理する信号処理回路と、
前記信号処理回路とアンテナとの間で前記高周波信号を伝送する、＜１＞～＜１７＞のいずれかに記載の高周波モジュールと、を備える、通信装置。
高周波信号を処理する信号処理回路と、
前記信号処理回路とアンテナとの間で前記高周波信号を伝送する、＜１＞～＜１７＞のいずれかに記載の高周波モジュールと、を備える、通信装置。
【産業上の利用可能性】
【0218】
本発明は、マルチバンド対応のフロントエンド部に配置される電力増幅回路または通信装置として、携帯電話などの通信機器に広く利用できる。
【符号の説明】
【0219】
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ、１Ｆ、１Ｇ、１Ｈ、１Ｊ、５００ 高周波モジュール
２ アンテナ
３ ＲＦＩＣ
４、４Ｅ 通信装置
１１、１２、１３、１４、１５ 電力増幅器
２０ バイアス制御回路
２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、１２１、１２２、１２３、１２４ バイアス回路
３１、３２、３３、３４、３５、３６、３７、３８、３９、１３１、１３２、１３３、１３４ レジスタ
４１、４２、４３、４４、４５、４６、４７、１４１、１４２、１４３、１４４ 電流生成回路
５１、５２ 加算器
５３、５４ 減算器
５５、５６ ノード
６０、６１ フィルタ
７０、７１ 整合回路
７５、７６ ＦＥＴ
８０、８１ 半導体ＩＣ
９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７ スイッチ
１００ アンテナ接続端子
１１０、１１１ 信号入力端子
１２０ 制御信号端子
５４３ プリチャージ回路
２ アンテナ
３ ＲＦＩＣ
４、４Ｅ 通信装置
１１、１２、１３、１４、１５ 電力増幅器
２０ バイアス制御回路
２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、１２１、１２２、１２３、１２４ バイアス回路
３１、３２、３３、３４、３５、３６、３７、３８、３９、１３１、１３２、１３３、１３４ レジスタ
４１、４２、４３、４４、４５、４６、４７、１４１、１４２、１４３、１４４ 電流生成回路
５１、５２ 加算器
５３、５４ 減算器
５５、５６ ノード
６０、６１ フィルタ
７０、７１ 整合回路
７５、７６ ＦＥＴ
８０、８１ 半導体ＩＣ
９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７ スイッチ
１００ アンテナ接続端子
１１０、１１１ 信号入力端子
１２０ 制御信号端子
５４３ プリチャージ回路
【図1】
【図2】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14A】
【図14B】