在以往的发送调制装置的设计中，一般在效率与线性(linearity)之间存在 折衷选择关系。但是，最近出现了以下的技术的提案，通过采用极化调制， 在发送调制装置中能够兼顾高效率和线性。
图1是表示适用了极化调制的发送调制装置的结构例的方框图。
极坐标变换单元11将基带调制信号分离成振幅分量(例如√(I2+Q2))、即 基带振幅调制信号S1，以及相位分量(例如调制码元与I轴所形成的角度)、 即基带相位调制信号S2。
电源电压变换单元12将未图示的电源所提供的电源电压S3变换为电源 电压S4，将变换后的电源电压S4输出到稳压器(regulator)14。
功率施加单元13将基带振幅调制信号S1与控制信号S5相乘，从而形 成振幅调制信号S6。
稳压器14用振幅调制信号S6对电源电压S4进行偏压，使其变化。稳 压器14将通过振幅调制信号S6使电源电压S4变化而获得的电源电压S8， 提供给功率放大单元16的电源输入端。
相位调制单元15用基带相位调制信号S2对高频信号进行相位调制，将 其变换为相位调制高频信号S7。
功率放大器16将电源电压S8作为电源，对相位调制高频信号S7的功 率进行放大。功率放大器16将对相位调制高频信号S7进行功率放大而获得 的RF发送信号S9输出到隔离器(isolator)17。
隔离器17在某个方向上使电磁波无衰减地通过，而在其相反的方向上吸 收电磁波的功率。由此，能够防止由天线18接收的信号进入到功率放大器 16中。另外，由于设有隔离器17，即使天线18的负荷变动，其坏影响不会 波及功率放大器16，功率放大器16的动作不会变得不稳定。另外，也能够 防止功率放大器16的输出信号的S/N(信噪比)的恶化。这样，隔离器17防止 由天线18产生的反射信号传播到功率放大器16，同时遮断由天线18的负荷 变动而对功率放大器16造成的影响。
天线18发送RF发送信号S10。
在将如上构成的发送调制装置10用于移动电话等终端时，因为设有隔离 器17，能够使功率放大器16的特性稳定。然而，因为插入了隔离器17，相 应地发生功率损失，电路的占有面积也增大。
如果去掉隔离器17，就能够解决功率损失和占有空间上的问题，但另一 方面导致功率放大器的特性不稳定，从如上构成的发送调制装置10中去掉隔 离器17，则功率放大器的负荷将容易发生变动。
尤其是如移动电话机等移动终端，其使用环境变化多样，随之，功率放 大器的负荷(天线18的负荷)也容易变动。例如，在通话时使机器的机身接近 于人体，或者在金属制的桌子上使用的情况下，在移动电话机的天线与人体 或金属板之间将产生电容耦合，使得发送调制装置的负荷大幅变动。
这样的负荷变动使从电源电压变换单元12流入功率放大器16的电流的 电流值Icc增加，并且使功率放大器16的输出功率降低。其结果出现以下问 题，如式(1)所示，增加功率放大器16的功率损失，功率放大器的功率损失变 成热量，使得功率放大器的温度大幅上升。
功率损失＝供给功率(Vcc×Icc)-输出功率(Pout)    ...式(1)
这样，存在着如果负荷变动，则功率放大器的功率损失增大，使得功率 放大器的发热量增大的问题。因此，装载有这种发送调制装置的移动电话机， 其外壳的温度会上升到高温，导致耐用期限缩短和特性恶化。尤其是接触身 体而利用的移动电话机，如果外壳的表面温度升高，则甚至使用它都困难， 因此功率放大器的发热量的增加是一个问题。
为了解决这样的问题，专利文献1中公开了以下方法：通过检测功率放 大器的电流而估计负荷的变动，并对被连接到功率放大器的输出端的可变负 荷进行控制以使负荷变动变得缓和。图2表示专利文献1所公开的极化调制 发送装置的主要结构。
为了抑制起因于功率放大器的负荷变动的坏影响，如专利文献1所公开， 可以考虑在极化调制发送装置中设置用于估计功率放大器的负荷变动的电 路，以及用于控制负荷的电路。
[专利文献1]日本专利公开第2000-295055号公报

发明需要解决的问题
然而，用于估计负荷变动或用于控制负荷的电路，其电路规模较大，在 用于移动电话机等终端时，存在不能使终端小型化的问题。
本发明的目的是，提供极化调制发送装置，它在极化调制方式中，因不 需要隔离器而能够抑制电路规模，并抑制功率放大器的热损失。
解决问题的方案
本发明的极化调制发送装置采用的结构包括：功率放大器，对规定信号 的相位分量信号的功率进行放大；电源；稳压器，根据所述规定信号的振幅 分量信号，使所述电源的电源电压为可变，并提供给所述功率放大器的电源 输入端；电流检测单元，检测从所述电源流入所述功率放大器的电流值；功 率控制单元，基于由所述电流检测单元检测出的电流值，对用于指定发送功 率的、发送功率控制信号的值进行限制；以及功率施加单元，基于从所述功 率控制单元输出的所述发送功率控制信号，对所述规定信号的振幅分量信号 进行放大。
根据该结构，能够基于从电源流入功率放大器的电流值，对施加到功率 放大器的电源电压进行限制，从而限制功率放大器的最大输出功率，因此能 够抑制功率放大器的热损失。
本发明的有益效果
根据本发明，在极化调制发送机中，不使用隔离器也能够抑制功率放大 器的热损失，还能够抑制电路规模。
附图说明
图1是表示在以往的极化调制方式中所使用的极化调制发送装置的主要 结构的方框图。
图2是表示以往的不具有隔离器的极化调制发送装置的主要结构的方框 图。
图3是表示功率放大器的功率损失量与功率放大器的电源电流值的关系 的图。
图4是表示本发明实施方式1的极化调制发送装置的主要结构的方框图。
图5是表示本发明实施方式1的功率控制单元的主要结构的方框图。
图6是用于说明电源电压的电流值与功率放大器的热损失的关系的图。
图7是表示本发明实施方式2的功率控制单元的主要结构的方框图。
图8是表示本发明实施方式3的极化调制发送装置的主要结构的方框图。
图9是表示本发明实施方式3的功率控制单元的主要结构的方框图。
图10是表示阈值与控制信号的关系的图。
图11是用于说明电源电压的电流值与功率放大器的热损失的关系的图。
图12是表示本发明实施方式4的极化调制发送装置的主要结构的方框 图。
图13是表示本发明实施方式4的功率控制单元的主要结构的方框图。
图14是表示阈值与控制信号的关系的图。
图15是表示本发明实施方式5的极化调制发送装置的主要结构的方框 图。
图16是表示本发明实施方式5的功率控制单元的主要结构的方框图。

下面，参照附图详细地说明本发明的实施方式。
本发明的发明人发现，在负荷的相位分量的变动所带来的、功率放大器 的功率损失量与功率放大器的电源电流值之间，有很高的相关性。参照图3 说明这一点。
图3是表示在从图1的结构中去掉了隔离器17，负荷的反射系数的大小 不变(VSWR(电压驻波比)固定为4)，仅使相位分量变动时的、负荷的相位和 功率放大器的输出功率值的图。在该图中，横轴表示负荷的相位，纵轴表示 功率放大器的输出功率值。并且，在该图中，表示与功率放大器的功率损失 量，以及与从电源电压变换单元12流入功率放大器16的电源电流值之间的 关系。另外，在该图中以虚线表示在没有负荷的变动的情况下(VSWR＝1)的值， 作为参考。
从图3可知，负荷的相位成分变动，则功率放大器16的功率损失量、功 率放大器16的输出功率值、以及从电源电压变换单元12流入功率放大器16 的电源电流值都变动。
这里，如果着眼于功率放大器的功率损失量和电源电流值的变动方式， 则如图3所示，相对于负荷的相位分量的变动的、功率放大器的功率损失量 与功率放大器的电源电流值之间，有很高的相关性。
本发明的发明人着眼于这一点。也就是说，本发明的发明人认为，利用 功率放大器16的功率损失量与功率放大器16的电源电流值之间的相关性， 根据从电源电压变换单元12流入功率放大器16的电流值，进行功率放大器 16的功率控制，则能够有效地抑制功率放大器16的损失，从此得出了本发 明。
(实施方式1)
图4表示本实施方式的极化调制发送装置的主要结构。极化调制发送装 置100例如被装载于移动终端或其基站装置等无线通信装置。
在图4中，极化调制发送装置100包括：极坐标变换单元110、电源电 压变换单元120、电流检测单元130、功率控制单元140、功率施加单元150、 稳压器160、相位调制单元170、功率放大器(Power Amp)180以及天线190 而构成。
极坐标变换单元110将基带调制信号分离成振幅分量(例如√(I2+Q2))、即 基带振幅调制信号S11，以及相位分量(例如调制码元与I轴所形成的角度)、 即基带相位调制信号S12。
电源电压变换单元120将未图示的电源所供给的电源电压S20变换为电 源电压S21，将变换后的电源电压S21输出到电流检测单元130和稳压器160。
电流检测单元130检测从电源电压变换单元120流入功率放大器180的 电流值Icc，将其输出到功率控制单元140。
功率控制单元140基于所输入的功率控制信号S30和由电流检测单元 130检测出的电流值Icc，将控制信号S31输出到功率施加单元150。这里， 功率控制信号S30是用于控制从天线190发送的RF输出信号S15的发送功 率的信号，例如在与通信对方装置距离较近时，是发送功率的电平较小的信 号，在距离较远时，是发送功率的电平较大的信号。对于功率控制单元140， 将在后面详细地描述。
功率施加单元150将基带振幅调制信号S11与控制信号S31相乘，从而 形成振幅调制信号S13。
电压调整器160用振幅调制信号S13对电源电压S21进行偏压，使其变 化。稳压器160将通过振幅调制信号S13使电源电压S21变化而获得的电源 电压S22，提供给功率放大器180。
相位调制单元170用基带相位调制信号S12对高频信号进行相位调制， 将其变换为相位调制高频信号S14。
功率放大器180将电源电压S22作为电源，对相位调制高频信号S14的 功率进行放大。功率放大器180将通过对相位调制高频信号S14进行功率放 大而获得的RF发送信号S15输出到天线190。
天线190发送RF发送信号S15。
图5是表示功率控制单元140的主要结构的方框图。
在图5中，功率控制单元140包括比较单元141、开关控制单元142、开 关143以及功率控制信号固定限制单元144而构成。
比较单元141对从电流检测单元130输出的电流值Icc与规定的阈值进 行大小比较，将大小比较结果输出到开关控制单元142。
根据比较单元141的比较结果，开关控制单元142将用于切换开关143 的路径的控制信号S40输出到开关143。具体而言，将控制信号S40输出到 开关143，该控制信号S40用于在比较结果为，电流值Icc>阈值的情况下， 切换到路径11，在电流值Icc≤阈值的情况下，切换到路径12。
开关143输入功率控制信号S30，并根据从开关控制单元142输出的控 制信号S40，将功率控制信号S30的路径切换到路径11或路径12。
经由开关143输入功率控制信号S30后，功率控制信号固定限制单元144 对功率控制信号S30与功率控制信号固定限制单元144所存储的固定功率控 制信号S32进行比较，将具有较小的值的信号输出到功率施加单元150作为 控制信号S31。
这样，功率控制单元140在比较单元141中的比较结果为电流值Icc≤阈 值时，将功率控制信号S30输出到功率施加单元150作为控制信号S31，另 一方面，在电流值Icc>阈值时，将功率控制信号S30和固定功率控制信号S32 中具有较小的值的信号，输出到功率施加单元150作为控制信号S31。
下面，主要以功率控制单元140的动作为中心，说明如上构成的极化调 制发送装置100的动作。
首先，由功率控制单元140的比较单元141，对从电流检测单元130输 出的电流值Icc与规定的阈值进行大小比较，比较结果被输出到开关控制单 元142。在比较结果表示电流值Icc≤阈值的情况下，从开关控制单元142输 出控制信号S40到开关143，该控制信号S40用于将功率控制信号S30的路 径切换到路径12。另一方面，在比较结果表示电流值Icc>阈值的情况下，用 于将功率控制信号S30的路径切换到路径11的控制信号S40被输出到开关 143。
这样，在比较结果为电流值Icc>阈值的情况下，功率控制信号S30被输 出到功率控制信号固定限制单元144，在电流值Icc≤阈值的情况下，功率控 制信号S30直接被输出到功率施加单元150。
在功率控制信号固定限制单元144中，输入功率控制信号S30后，将功 率控制信号S30和固定功率控制信号S32中具有较小的值的信号，输出到功 率施加单元150作为控制信号S31。
因为在固定功率控制信号S32小于原来的功率控制信号S30的值的情况 下，从功率控制信号固定限制单元144输出固定功率控制信号S32，所以固 定功率控制信号S32作为控制信号S31而被输出到功率施加单元150时，在 功率施加单元150中形成的振幅调制信号S13的电平受到限制。在稳压器160 中，因为用振幅调制信号S13使电源电压S21变化，所以由于振幅调制信号 S13变小，提供给功率放大器180的电源电压S22变小。由于提供给功率放 大器180的功率变小，功率放大器180的功率损失也降低。结果，能够抑制 功率损失所引起的功率放大器180的温度上升。
图6是用于说明功率控制单元140的动作的图。在图6中，横轴表示电 流值Icc，纵轴表示功率放大器180的热损失Ploss。另外，在该图中，从左 向右上升的直线L11表示：在功率控制信号S30的设定值相当于输出功率 Pout＝26dBm的情况下，负荷变动时的电流值Icc的变化与此时的热损失Ploss 之间的关系，直线L12表示：在功率控制信号S30的设定值相当于输出功率 Pout＝23dBm的情况下，负荷变动时的电流值Icc的变化与此时的热损失Ploss 之间的关系。另外，在该图中，I11表示：在功率控制信号S30的设定值相当 于输出功率Pout＝26dBm的情况下，使热损失Ploss为预定值P1以下的电流 值Icc的最大值，I12表示：在功率控制信号S30的设定值相当于输出功率 Pout＝23dBm的情况下，使热损失Ploss为预定值P1以下的电流值Icc的最大 值。从图6可知，对功率控制信号S30设定的输出功率Pout越大，使热损失 Ploss为预定值P1以下的电流值Icc的最大值越小(I12>I11)。
例如，在功率控制信号S30的设定值为输出功率Pout＝26dBm的情况下， 电流值Icc由于负荷变动而超过I11时，从功率控制单元140，将具有比功率 控制信号S30的值更小的值的固定功率控制信号S32(例如，相当于输出功率 Pout＝23dBm的设定值)输出到功率施加单元150作为控制信号S31。通过由 功率施加单元150将基带振幅调制信号S11与控制信号S31相乘，形成振幅 调制信号S13。
在稳压器160中，通过振幅调制信号S13使电源电压S21变化，将通过 振幅调制信号S13使电源电压S21变化而获得的电源电压S22提供给功率放 大器180。
这样，与从功率控制单元140，将功率控制信号S30输出到功率(译注： 原文的“固定”是笔误)施加单元150作为控制信号S31，并获得振幅调制信号 S13的情况相比，在从功率控制单元140将固定功率控制信号S32输出到功 率施加单元150作为控制信号S31，并获得振幅调制信号S13的情况下，从 基带振幅调制信号S11到振幅调制信号S13的放大率更小。由此，功率放大 器180的输出功率Pout例如从26dBm降低到23dBm(参照图6的箭头a)，其 结果，降低了热损失，能够抑制功率放大器180的温度上升。
如上所述，根据本实施方式，功率控制单元140基于电源电压变换单元 120的电流值Icc，对输出到功率施加单元150的控制信号S31值进行控制， 因此能够限制功率放大器180的最大输出功率，抑制功率放大器180的热损 失。也就是说，在电流值Icc较大时，用比功率控制信号S30的值更小的值 的固定功率控制信号S32代替功率控制信号S30作为控制信号S31而输出到 功率施加单元150，从而能够减小功率施加单元150中的放大率。由此，所 生成的振幅调制信号S12的振幅电平变小，由此，通过稳压器160提供给功 率放大器180的电源电压S22变小，所以能够抑制在连接到功率放大器180 的电源供给线路上的功率损失，抑制热损失。
另外，在上述说明中，功率控制单元140不限于由比较单元141、开关 控制单元142、开关143、功率控制信号固定限制单元144构成的结构，也可 以采用以下结构：包括比较单元和存储器，在电流值Icc超过规定的阈值时， 将预先在存储器中所存储的固定功率控制信号S32作为控制信号S31而输出。
(实施方式2)
本发明实施方式2的极化调制发送装置的硬件结构图与图4相同，因此 省略说明。
图7是表示本发明实施方式2的功率控制单元140的主要结构的方框图。 在本实施方式的说明中，对与图5相同的结构部分附加相同的标号，并省略 说明。与实施方式1的不同点在于，本实施方式的功率控制单元140具备用 于切换比较单元141的阈值的第二开关145。
开关145根据控制信号S40，切换比较单元141的阈值。控制信号S40 是，从开关控制单元142输出的、用于切换开关143的路径的信号。具体而 言，在从开关控制单元142输出用于切换到路径11的控制信号S40后，开关 145将比较单元141的阈值从阈值1切换为阈值2(阈值1>阈值2)。另一方面， 开关145在从开关控制单元142输出用于切换到路径12的控制信号S40后， 将比较单元141的阈值从阈值2切换为阈值1。
下面，主要以功率控制单元140的动作为中心，说明如上构成的极化调 制发送装置100的动作。
首先，由功率控制单元140的比较单元141，对从电流检测单元130输 出的电流值Icc与规定的阈值进行大小比较，比较结果被输出到开关控制单 元142。在比较结果表示电流值Icc≤阈值的情况下，从开关控制单元142输 出控制信号S40到开关143和开关145，该控制信号S40用于将功率控制信 号S30的路径切换到路径12。另一方面，在比较结果表示电流值Icc>阈值的 情况下，用于将功率控制信号S30的路径切换到路径11的控制信号S40被输 出到开关143和开关145。
在电流值Icc超过了阈值1，功率放大器180的输出功率Pout的限制开 始后，在开关145，将比较单元141的阈值从阈值1切换到阈值2(阈值1>阈 值2)。由此，在电流值Icc低于阈值2时，将功率控制信号S30的路径从路 径11切换到路径12，解除功率放大器180的输出功率Pout的限制。解除功 率放大器180的输出功率Pout的限制后，在开关145，将比较单元141的阈 值再次从阈值2切换到阈值1。
这样，通过选择用于解除功率放大器180的输出功率Pout的限制的阈值， 使其小于开始限制的阈值，从而使得限制的开始与限制的解除对于电流值Icc 形成滞后(hysteresis)。在使功率放大器180的输出功率Pout的开始限制和解 除限制的电流值Icc的阈值为相同时，对于电流值Icc不形成滞后，因此每次 电流值Icc的值在阈值的上下细微变动时，功率控制信号S30的路径被切换， 功率放大器180的最大输出功率也变动，相对于此，通过选择用于解除功率 放大器180的输出功率Pout的限制的阈值，使其小于开始限制的阈值，而形 成对于电流值Icc的滞后，从而使得功率控制信号S30的路径不会仅因电流 值Icc细微变动而被切换，能够获得均一的发送功率。
功率控制信号S30根据来自开关控制单元142的控制信号S40，被输出 到功率控制信号固定限制单元144或功率施加单元150。
在功率控制信号固定限制单元144中，在输入功率控制信号S30后，将 功率控制信号S30和固定功率控制信号S32中具有较小的值的信号，输出到 功率施加单元150作为控制信号S31。
因为在固定功率控制信号S32小于原来的功率控制信号S30的值的情况 下，从功率控制信号固定限制单元144输出固定功率控制信号S32，所以固 定功率控制信号S32作为控制信号S31而被输出到功率施加单元150时，在 功率施加单元150中形成的振幅调制信号S13的电平受到限制。在稳压器160 中，因为通过振幅调制信号S13使电源电压S21变化，所以由于振幅调制信 号S13变小，提供给功率放大单元180的电源电压S22变小。由于被提供给 功率放大器180的功率变小，功率放大器180的功率损失也降低。结果，能 够抑制功率损失所引起的功率放大器180的温度上升。
如上所述，根据本实施方式，将小于开始功率放大器180的最大输出功 率的限制时的阈值1的阈值2，用作解除功率放大器180的最大输出功率的 限制时的阈值，因此功率放大器180的最大输出功率的限制的开始与限制的 解除，对于电流值Icc形成滞后。在将开始限制和解除限制的电流值Icc的阈 值设定为相同，对于电流值Icc不形成滞后时，每次当电流值Icc的值在阈值 的上下细微变动时，功率放大器180的最大输出功率也变动。相对于此，通 过选择小于开始限制的阈值的、用于解除功率放大器180的输出功率Pout的 限制的阈值，而形成对于电流值Icc的滞后，从而在电流值Icc细微变动时也 能够获得均一的发送功率。
(实施方式3)
图8是表示本发明实施方式3的极化调制发送装置的主要结构的方框图。 在本实施方式的说明中，对与图4相同的结构部分附加相同的标号，并省略 说明。与实施方式1的不同点在于，本实施方式的极化调制发送装置200具 备功率控制单元210来代替功率控制单元140。
图9是表示功率控制单元210的主要结构的方框图。
在图9中，功率控制单元210包括比较单元211和功率控制信号可变限 制单元212而构成。
比较单元211对从电流检测单元130输出的电流值Icc与多个阈值(阈值 1～阈值N)进行大小比较，将大小比较结果输出到功率控制信号可变限制单元 212。
功率控制信号可变限制单元212基于比较结果，对输出到功率施加单元 150的控制信号S31的值进行变更，并输出到功率施加单元150。
下面，主要以功率控制单元210的动作为中心，说明如上构成的极化调 制发送装置200的动作。
首先，由功率控制单元210的比较单元211，对从电流检测单元130输 出的电流值Icc与多个阈值1～阈值N进行大小比较，比较结果被输出到功率 控制信号可变限制单元212。
在功率控制信号可变限制单元212中，根据电流值Icc处于多个阈值即 阈值1～阈值N中的哪个阈值之间，对输出到功率施加单元150的控制信号 S31的值进行变更。
图10是表示在比较单元211具有三个阈值即阈值1～阈值3时，阈值与 控制信号S31的值的关系的图。在图10中，阈值1～阈值3分别设定为750mA、 700mA和650mA，并且在该图中，输出限制值表示与各个输出值对应的功率 放大器180的输出功率Pout。
在图10所示的例子中，在电流值Icc为Icc>阈值1时，控制信号S31的 值设定为2.9，在阈值1≥Icc>阈值2时，控制信号S31的值设定为3.2，在阈 值2≥Icc>阈值3时，控制信号S31的值设定为3.5，在阈值3≥Icc时，控制信 号S31设定为3.8。
通过由功率施加单元150将基带振幅调制信号S11与控制信号S31相乘， 形成振幅调制信号S13。
在稳压器160中，通过振幅调制信号S13使电源电压S21变化，并将通 过振幅调制信号S13使电源电压S21变化而获得的电源电压S22提供给功率 放大器180。
例如，电流值Icc大于阈值1(750mA)，控制信号S31的值设定为2.9时， 功率放大器180的输出功率Pout为23dBm。电流值Icc为阈值1(750mA)以下 且大于阈值2(700mA)，控制信号S31的值设定为3.2时，功率放大器180的 输出功率Pout为24dBm。电流值Icc为阈值2(700mA)以下且大于阈值 3(650mA)，控制信号S31的值设定为3.5时，功率放大器180的输出功率为 25dBm。电流值Icc为阈值3(650mA)以下，控制信号S31的值设定为3.8时， 功率放大器180的输出功率为26dBm。
此时，与功率放大器180的输出功率Pout同样地，从稳压器160提供给 功率放大器180的电源电压S22的值也根据控制信号S31的大小相应地减小， 因此，式(1)的右边第1项的提供给功率放大器180的供给功率(Vcc×Icc)与右 边第2项的功率放大器180的输出电压Pout之间的功率差减小，能够抑制功 率放大器180的功率损失Ploss。
图11是用于说明功率控制单元210的动作的图。在图11中，横轴表示 电流值Icc，纵轴表示功率放大器180的热损失Ploss。另外，在该图中，从 左向右上升的直线L21～L24分别表示：在功率控制信号S30的设定值相当于 26dBm、25dBm、24dBm和23dBm的情况下，负荷变动时的电流值Icc的变 化与此时的热损失Ploss之间的关系。另外，在该图中，I21～I23表示：在功 率控制信号S30的设定值相当于26dBm、25dBm和24dBm的情况下，使热 损失Ploss为预定值P1以下的电流值Icc的最大值。在图10所示的例子中， I21＝650mA、I22＝700mA、I23＝750mA。
此时，在功率控制信号S30的设定值相当于26dBm，且电流值Icc由于 负荷变动而超过I21的情况下，控制信号S31的值从3.8变更为3.5。其结果， 功率放大器180的输出功率Pout被限制为25dBm，热损失也处于容许值之内 (参照图11的箭头a)。电流值Icc超过I22，则控制信号S31的值从3.5变更 为3.2，功率放大器180的输出功率Pout的最大输出功率变为24dBm，热损 失也处于容许值之内(参照图11的箭头b)。电流值Icc超过I23，则控制信号 S31的值从3.2变更为2.9，功率放大器180的输出功率Pout的最大输出功率 变为23dBm，热损失也处于容许值之内(参照图11的箭头c)。
这样，通过设置多个阈值，并根据电流值Icc的大小，对输出到功率施 加单元150的控制信号S31的值进行阶段性的控制，来对提供给功率放大器 180的电源电压S22进行阶段性的限制。由此，能够阶段性地控制功率放大 器180的最大输出功率的限制量，与单一地固定阈值的情况相比，能够避免 过分地降低输出功率Pout，而维持适当的输出功率Pout，同时降低功率放大 器180的功率损失。
如上所述，根据本实施方式，比较单元211具有多个阈值，功率控制单 元210按每个阈值对功率放大器180的输出功率Pout进行控制。也就是说， 能够按每个阈值，对输出到功率施加单元150的控制信号S31的值进行控制， 因此能够对功率放大器180的最大输出功率的限制量进行阶段性的控制，由 此能够避免过分地降低施加到功率放大器180的电源电压S22的值，而维持 适当的输出功率Pout，同时抑制功率放大器180的功率损失。
(实施方式4)
图12是表示本发明实施方式4的极化调制发送装置的主要结构的方框 图。在本实施方式的说明中，对与图4相同的结构部分附加相同的标号，并 省略说明。与实施方式1的不同点在于，本实施方式的极化调制发送装置300 具备功率控制单元310来代替功率控制单元140。
图13是表示功率控制单元310的主要结构的方框图。
在图13中，功率控制单元310包括供给功率估计单元311、比较单元312、 开关控制单元313、开关314以及功率控制信号固定限制单元315而构成。
供给功率估计单元311基于由电流检测单元130检测出的、电源电压变 换单元120的电源电压S21的电流值Icc，以及功率控制信号S30，使用式(2) 来估计提供给功率放大器180的供给功率P0。
供给功率P0＝电流值Icc×功率控制信号×α    ...式(2)
在式(2)中，假设Vcc为在不进行功率控制的情况下提供给功率放大器 180的平均电压时，α是可满足式(3)的系数。
      ...式(3)
比较单元312对估计出的供给功率P0和规定的阈值进行大小关系的比 较，将比较结果输出到开关控制单元313。
根据比较结果，开关控制单元313将控制信号S50输出到开关314，该 控制信号S50用于将功率控制信号S30的路径切换到路径11或路径12的其 中一方。具体而言，将在供给功率P0>阈值时，使功率控制信号S30经由路 径11，而在供给功率P0≤阈值时，使功率控制信号S30经由路径12的控制信 号S50，输出到开关314。
开关314根据控制信号S50，切换功率控制信号S30的路径。也就是说， 在供给功率P0>阈值时，将功率控制信号S30的路径切换到路径11，在供给 功率P0≤阈值时，切换到路径12。
经由开关314输入功率控制信号S30后，功率控制信号固定限制单元315 对功率控制信号S30与功率控制信号固定限制单元144所存储的固定功率控 制信号S32进行比较，将具有较小的值的信号输出到功率施加单元150作为 控制信号S31。
这样，功率控制单元310在比较单元312中的比较结果为供给功率P0≤ 阈值时，将功率控制信号S30输出到功率施加单元150作为控制信号S31， 另一方面，在供给功率P0>阈值时，将功率控制信号S30和固定功率控制信 号S32中具有较小的值的信号，输出到功率施加单元150作为控制信号S31。
下面，主要以功率控制单元310的动作为中心，说明如上构成的极化调 制发送装置300的动作。
首先，由功率控制单元310的供给功率估计单元311，从电流检测单元 130输出的电流值Icc和功率控制信号S30，使用式(2)估计供给功率P0。比 较单元312对供给功率P0和规定的阈值进行大小比较，将比较结果输出到开 关控制单元313。在比较结果表示供给功率P0≤阈值时，从开关控制单元313 输出控制信号S50到开关314，该控制信号S50用于将功率控制信号S30的 路径切换到路径12。另一方面，在比较结果表示供给功率P0>阈值时，用于 将功率控制信号S30的路径切换到路径12的控制信号S50被输出到开关314。
这样，在比较结果为供给功率P0>阈值时，功率控制信号S30被输出到 功率控制信号固定限制单元315，而在供给功率P0≤阈值时，被输出到功率施 加单元150。
在功率控制信号固定限制单元315中，在输入功率控制信号S30后，将 功率控制信号S30和固定功率控制信号S32中具有较小的值的信号，输出到 功率施加单元150作为控制信号S31。
因为在固定功率控制信号S32小于原来的功率控制信号S30的值的情况 下，从功率控制信号固定限制单元315输出固定功率控制信号S32，所以固 定功率控制信号S32作为控制信号S31而被输出到功率外加单元150时，在 功率外加单元150中形成的振幅调制信号S13的电平受到限制。在稳压器160 中，因为用振幅调制信号S13使电源电压S21变化，所以由于振幅调制信号 S13变小，提供给功率放大单元180的电源电压S22变小。由于提供给功率 放大器180的功率变小，功率放大器180的损失也降低。结果，能够抑制损 失所引起的功率放大器180的温度上升。
图14是表示功率控制信号固定限制单元315中的输入值与输出值的关系 的例子的图。图14是比较单元312的阈值为1000mW的情况的例子，它表 示：在由供给功率估计单元311估计出的供给功率P0大于1000mW时，设 定2.9作为控制信号S31，在供给功率P0为1000mW以下时，设定3.8作为 控制信号S31。
这样，从式(2)估计出供给功率，并基于估计出的供给功率P0，对输出到 功率施加单元150的控制信号S31的电平进行控制。如上述的实施方式1～3 那样，在基于电流值Icc对控制信号S31的电平进行控制时，只要电流值Icc 相同，即使在供给功率P0不同的情况下，提供给功率放大器180的电源电压 S22也受到控制，而在本实施方式中，即使电流值Icc相同，只要供给功率 P0不同，则提供给功率放大器180的电源电压S22不一定受到控制。如式(1) 所示，功率放大器180的功率损失基于从电流值Icc计算出的供给功率而变 动，因此使用电流值Icc对功率施加单元150中的放大率进行控制，相对于 此，在估计供给功率，并使用供给功率本身对功率施加单元150中的放大率 进行控制时，能够进一步减少过分地降低功率放大器180的输出功率Pout的 情况，精确地控制功率放大器180的输出功率Pout。
如上所述，根据本实施方式，设置供给功率估计单元311，用于从电流 值Icc和功率控制信号S30，估计出提供给功率放大器180的功率，并基于估 计出的供给功率P0，对输出到功率施加单元150的控制信号S31的值进行控 制，因此能够适当地控制功率放大器180的最大输出功率，可靠地抑制功率 放大器180的热损失。也就是说，在估计出的供给功率P0较大时，通过用比 功率控制信号S30的值更小的值的功率控制信号S32代替功率控制信号S30， 将其输出到功率施加单元150作为控制信号S31，能够减小功率施加单元150 中的放大率，由此，所生成的振幅调制信号S12的振幅电平变小，使得通过 稳压器160提供给功率放大器180的电源电压S22变小，从而能够抑制放大 器180的功率损失，并抑制热损失。
(实施方式5)
图15是表示本发明实施方式5的极化调制发送装置的主要结构的方框 图。在本实施方式的说明中，对与图4相同的结构部分附加相同的标号，并 省略说明。与实施方式1的不同点在于，本实施方式的极化调制发送装置400 具备功率控制单元430来代替功率控制单元140，另外还具备耦合器 (coupler)410和功率检测单元420。
耦合器410将从功率放大器180输出的RF发送信号S15分别输出到天 线190和功率检测单元420。
功率检测单元420检测功率放大器180的输出功率，也就是RF发送信 号S15的发送功率PRF，将其输出到功率控制单元430。
图16是表示功率控制单元430的主要结构的方框图。
在图16中，功率控制单元430包括热损失量估计单元431、比较单元432、 开关控制单元433、开关434以及功率控制信号固定限制单元435而构成。
热损失量估计单元431基于电源电压变换单元120的电源电压S21的电 流值Icc、由功率检测单元420检测出的RF发送信号S15的发送功率PRF以 及功率控制信号S30，使用式(1)来估计在功率放大器180中损失的热量Ploss。
比较单元432对估计出的热量Ploss和规定的阈值进行大小关系的比较， 将比较结果输出到开关控制单元433。
根据比较结果，开关控制单元433将控制信号S60输出到开关434，该 控制信号S60用于将功率控制信号S30的路径切换到路径11或路径12的其 中一方。具体而言，将热量Ploss>阈值时，使功率控制信号S30经由路径11， 而热量Ploss≤阈值时，使功率控制信号S30经由路径12的控制信号S60，输 出到开关434。
开关434根据控制信号S60，切换功率控制信号S30的路径。也就是说， 在热量Ploss>阈值时，将功率控制信号S30的路径切换到路径11，在热量 Ploss≤阈值时，将功率控制信号S30的路径切换到路径12。
经由开关434输入功率控制信号S30后，功率控制信号固定限制单元435 将比功率控制信号S30的值更小的值的固定功率控制信号S32，输出到功率 施加单元150作为控制信号S31。
这样，功率控制单元430在比较单元432中的比较结果为热量Ploss≤阈 值时，将功率控制信号S30输出到功率施加单元150作为控制信号S31，另 一方面，在热量Ploss>阈值时，将比功率控制信号S30的值更小的值的固定 功率控制信号S32输出到功率施加单元150作为控制信号S31。
下面，主要以功率控制单元430的动作为中心，说明如上构成的极化调 制发送装置400的动作。
首先，由功率控制单元430的热损失量估计单元431，基于电源电压变 换单元120的电源电压S21的电流值Icc、由功率检测单元420检测出的RF 发送信号S15的发送功率PRF以及功率控制信号S30，使用式(2)来估计在功 率放大器180中损失的热量Ploss。在比较单元432中，对从热损失量估计单 元431输出的热量Ploss与规定的阈值进行大小比较，比较结果被输出到开关 控制单元433。在比较结果表示热量Ploss≤阈值时，从开关控制单元433将控 制信号S60输出到开关434，该控制信号S60用于将功率控制信号S30的路 径切换到路径12。另一方面，在比较结果表示热量Ploss>阈值时，用于将功 率控制信号S30的路径切换到路径11的控制信号S60被输出到开关434。
这样，在比较结果为热量Ploss>阈值时，功率控制信号S30被输出到功 率控制信号固定限制单元435，而在热量Ploss≤阈值时，被输出到功率施加单 元150。
在功率控制信号固定限制单元435中，在输入功率控制信号S30后，将 对功率控制信号S30的值进行限制而获得的固定功率控制信号S32输出到功 率施加单元150作为控制信号S31。
因为在固定功率控制信号S32的值小于功率控制信号S30的值时，固定 功率控制信号S32被输出到功率施加单元150作为控制信号S31，所以在功 率施加单元150形成的振幅调制信号S13的电平受到限制。在稳压器160中， 因为用振幅调制信号S13使电源电压S21变化，所以由于振幅调制信号S13 变小，提供给功率放大单元180的电源电压S22变小。由于提供给功率放大 器180的功率变小，功率放大器180的损失也降低。结果，能够抑制损失所 引起的功率放大器180的温度上升。
如上所述，根据本实施方式，设置热损失量估计单元431，用于从电流 值Icc、功率控制信号S30以及RF发送信号S15的发送功率PRF，估计在功 率放大器180中的热损失本身，并基于估计出的热量Ploss，对输出到功率施 加单元150的控制信号S31的值进行控制，因此能够适当地控制功率放大器 180的最大输出功率，可靠地抑制功率放大器180的热损失。
本发明的极化调制发送装置的一个形态采用以下结构，包括：功率放大 器，对规定信号的相位分量信号的功率进行放大；电源；稳压器，根据所述 规定信号的振幅分量信号，使所述电源的电源电压为可变，并提供给所述功 率放大器的电源输入端；电流检测单元，检测从所述电源流入所述功率放大 器的电流值；功率控制单元，基于由所述电流检测单元检测出的电流值，对 用于指定发送功率的发送功率控制信号的值进行限制；以及功率施加单元， 基于从所述功率控制单元输出的所述发送功率控制信号，对所述规定信号的 振幅分量信号进行放大。
根据该结构，能够基于从电源流入功率放大器的电流值，限制被施加到 功率放大器的电源电压，从而限制功率放大器的最大输出功率，因此能够抑 制功率放大器的热损失。
本发明的极化调制发送装置的一个形态采用以下结构，所述功率控制单 元还包括比较单元，对由所述电流检测单元检测出的电流值与规定的阈值进 行大小比较，在得到所述电流值大于所述规定的阈值的、所述比较单元的比 较结果时，对所述发送功率控制信号的值进行限制。
根据该结构，只在得到从电源流入功率放大器的电流值大于规定的阈值 的比较结果的情况下，才通过对发送功率控制信号的值进行限制的简单的控 制，限制功率放大器的最大输出功率，能够可靠地抑制功率放大器的热损失。
本发明的极化调制发送装置的一个形态采用以下结构，与由所述电流检 测单元检测出的电流进行比较的所述规定的阈值，在开始对提供给所述功率 放大器的电源输入端的所述电源电压的限制时，为第一阈值，在解除对提供 给所述功率放大器的电源输入端的所述电源电压的限制时，为与所述第一阈 值不同的第二阈值。
根据该结构，将与在开始功率放大器的最大输出功率的限制时的阈值相 比，更小的值的阈值用作在解除功率放大器的最大输出功率的限制时的阈值， 所以功率放大器的最大输出功率的限制的开始与限制的解除，对于从电源流 入功率放大器的电流值形成滞后(hysteresis)，因此即使在电流值细微变动时， 也能够获得均一的发送功率。
本发明的极化调制发送装置的一个形态采用以下结构，有多个所述规定 的阈值存在时，所述功率控制单元根据由所述比较单元进行的、由所述电流 检测单元检测出的电流值与所述多个阈值的大小比较结果，对所述发送功率 控制信号的值进行限制。
根据该结构，能够根据电流值对提供给功率放大器的电源电压进行阶段 性的控制，由此与单一地固定阈值的情况相比，能够避免过分地降低功率放 大器的输出功率而维持适当的输出功率。
本发明的极化调制发送装置的一个形态采用以下结构，所述功率控制单 元还包括：供给功率估计单元，基于由所述电流检测单元检测出的电流值和 所述发送功率控制信号，对提供给所述功率放大器的供给功率进行估计；以 及比较单元，对所述供给功率与规定的阈值进行大小比较，在得到所述供给 功率大于所述规定的阈值的、所述比较单元的比较结果时，对所述发送功率 控制信号的值进行限制。
根据该结构，估计供给功率，并使用供给功率本身，对施加到功率放大 器的电源电压进行限制，从而限制功率放大器的最大输出功率，因此能够避 免过分地降低功率放大器的输出功率，精确地控制功率放大器的输出功率。
本发明的极化调制发送装置的一个形态采用以下结构，还包括：输出功 率检测单元，检测所述功率放大器的输出功率，所述功率控制单元还包括： 热损失量估计单元，基于所述输出功率、由所述电流检测单元检测出的电流 值以及所述发送功率控制信号，估计所述功率放大器的热损失量；以及比较 单元，对所述热损失量与规定的阈值进行大小比较，在得到所述热损失量大 于所述规定的阈值的、所述比较单元的比较结果时，对所述发送功率控制信 号的值进行限制。
根据该结构，估计功率放大器的热损失本身，并基于估计出的热损失， 对施加到功率放大器的电源电压进行限制，从而限制功率放大器的最大输出 功率，因此能够避免过分地降低功率放大器的输出功率，可靠地抑制功率放 大器的热损失。
2006年12月27日申请的日本专利申请第2006-351716号所包含的说明 书、附图以及说明书摘要的公开内容，全部被引用于本申请。
工业实用性
本发明的极化调制发送装置不使用隔离器，也能够抑制功率放大器的热 损失，还能够抑制电路规模。因此，作为适用了极化调制方式的发送装置极 为有用。