CN101904104A - 带旁路电路的放大电路和使用它的电子机器 - Google Patents

Abstract

带旁路电路的放大电路，具备：输入来自天线的信号的输入端子；与输入端子连接的放大器；第1电感器，连接在输入端口与接地之间；连接在输入端子与放大器的输出端口之间的旁路电路。该旁路电路具有与输入端子连接的第1端口、与连接的第2端口、串联连接在第1端口与第2端口之间的第1开关、在第1端口与第2端口之间与第1开关串联连接的电容器、在第1端口与第2端口之间与第1开关和电容器串联连接的第2电感器。该带旁路电路的放大电路，与信号通过放大器时相比，通过旁路电路时也不会产生很大的功率衰减，所以通过特性的波形没有变化，能够实现良好的通信品质。

Description

带旁路电路的放大电路和使用它的电子机器

技术领域

本发明涉及接收信号的带旁路电路的放大电路和使用它的电子机器。

背景技术

图12是表示专利文献1所示的现有技术的带旁路电路的放大电路100的电路图。放大电路100具备：与天线101连接的输入端口101A，通过输入端口100A输入来自天线101的信号的带通滤波器102，输入带通滤波器102的输出信号的放大器103，输入放大器103的输出信号的开关104，与带通滤波器102和开关104连接的旁路电路105，根据放大器103的输出信号的功率向开关104发送控制信号的输出切换电路106。放大器103由反相放大器107和负反馈电路108构成。开关104的输出信号被放大电路100的输出端口100B发送。

输入放大器103的信号的功率增大后，放大器103输出的信号就会失真，产生有害噪声，所以导致接收特性劣化。输出切换电路106检知放大器103输出的信号的大小，输出切换电路106根据该检知结果，判断令放大器103输出的信号失真的功率是否输入了放大器103。判断出较大的功率输入放大器103时，输出切换电路106向开关104发送控制信号，切换开关104，以便使输出端口100B和旁路电路105连接。输出切换电路106还可以控制负反馈电路108的反馈率，使放大器103的放大率成为最佳。这样，能够避免放大器103输出的信号失真。

在现有技术的带旁路电路的放大电路100中，采用切换开关104的方式，使信号或者通过放大器103，或者通过旁路电路105。可是，因为放大器103和旁路电路105的阻抗特性大不相同，所以两个线路的通过特性的波形(Profile)大不相同。图13表示现有技术的带旁路电路的放大电路100从天线101到开关104为止的通过特性。图13所示的通过特性，是将发送侧天线与电络分析器(Network analyzer)的第1端口连接、将图12所示的带旁路电路的放大电路100与第2端口连接时的S21特性。在图13中，特性110表示信号经由放大器103时的S21特性，特性111表示信号经由旁路电路105时的S21特性。带旁路电路的放大电路100用于Digital Video Broadcasting for Handheld(DVB-H)，假设在470MHz～750MHz的频带中接收数字信号，并测量特性。如图13所示，470MHz处的特性110、111之差和750MHz处的特性110、111之差大不相同。这样，470MHz～750MHz的频带中的特性110、111的波形大不相同。在该波形的较大的差的作用下，开关104切换前后的输出端口的接收功率的变动幅度就随着频率的不同而大不相同。在图13中，频率750MHz附近处的特性110、111之差为15dB左右。而频率470MHz附近中的特性110、111之差为30dB左右。实际上，DVD-H用的接收机是在随时都会发生接收功率变动很大的频率选择性衰减的环境下使用的。因此，在经由旁路电路105开始接收的瞬间，在频率选择性衰减的作用下，接收功率剧烈下降时，特性110、111之差较大后，放大电路100的输出信号极小，而且放大电路100的频率特性变化。所以，接收机的接收品质降低。

专利文献1：JP特开2004-328400号公报

发明内容

[0005]

带旁路电路的放大电路，具备输入来自天线的信号的输入端子、与输入端子连接的放大器、在放大器的输入端口和接地之间连接的第1电感器、和在输入端子与放大器的输出端口之间连接的旁路电路。旁路电路具有与输入端子连接的第1端口、与放大器的输出端口连接的第2端口、在第1、第2端口之间串联的开关、电容器和第2电感器。

[0006]

在该带旁路电路的放大电路中，因为与信号通过放大器时相比，通过旁路电路时也不会产生很大的功率衰减，所以通过特性的波形没有变化，能够实现良好的通信品质。

附图说明

图1是本发明的第1实施方式中的带旁路电路的放大电路的电路图。

图2是第1实施方式中的带旁路电路的放大电路的等效电路图。

图3表示第1实施方式中的放大电路的通过特性。

图4表示第1实施方式中的放大电路的放大器的输入阻抗。

图5表示第1实施方式中的与放大电路连接的天线的阻抗。

图6表示第1实施方式中的放大电路的输入阻抗。

图7A是本发明的第2实施方式中的带旁路电路的放大电路的电路图。

图7B是本发明的第2实施方式中的其它带旁路电路的放大电路的电路图。

图7C是本发明的第2实施方式中的另一个带旁路电路的放大电路的电路图。

图8是本发明的第3实施方式中的带旁路电路的放大电路的电路图。

图9是本发明的第4实施方式中的带旁路电路的放大电路的电路图。

图10是本发明的第5实施方式中的带旁路电路的放大电路的电路图。

图11A表示用DVB-H方式播放的节目。

图11B是DVB-H方式的信号的示意图。

图12是现有技术的带旁路电路的放大电路的电路图。

图13表示现有技术的带旁路电路的放大电路的通过特性。

符号说明

1带旁路电路的放大电路

1A输入端子

1B输出端子

2天线

2A端

3输入端口

4放大器

4C电源端口

5输出端口

6A端口(第1端口)

6B端口(第2端口)

6旁路电路

7电感器(第1电感器)

8电感器(第2电感器)

9电容器

10开关(第1开关)

14信号处理部

21可变电阻元件

23开关(第2开关)

31显示部

54FET(放大元件)

201带旁路电路的放大电路

201B输出端子

206旁路电路

206A端口(第1端口)

206B端口(第2端口)

209可变电容元件

301带旁路电路的放大电路

301B输出端子

401带旁路电路的放大电路

423开关(第2开关)

501带旁路电路的放大电路

501B输出端子

523开关(第2开关)

1001电子机器

1201带旁路电路的放大电路

2201带旁路电路的放大电路

2001电子机器

3001电子机器

4001电子机器

5001电子机器

具体实施方式

(第1实施方式)

图1是本发明的第1实施方式中的具备带旁路电路的放大电路1的天线模块17的电路图。天线模块17具备天线2和与天线2连接的带旁路电路的放大电路1。放大电路1具备输入来自天线2的信号的输入端子1A、具有与输入端子1A连接的输入端口3的放大器4、具有与输入端子1A连接的端口6A和与放大器4的输出端口5连接的端口6B的旁路电路6、在连接点3A和接地之间连接的电感器7、输出端子1B。输出端子1B与放大器4的输出端口5连接后结合。旁路电路6具有在端口6A、6B之间互相串联的电感器8、电容器9和开关10。连接点3A与放大器4的输入端口3直接连接，所以实际上电感器7连接在输入端口3和接地之间。来自天线2的信号输入放大器4的输入端口3和旁路电路6的端口6A。放大器4具备放大输入输入端口3的信号后向输出端口5输出的放大元件——场效应晶体管(FET)54。FET54具有栅极54G、源极54S和漏极54D。放大器4进而具备电源端口4C和在电源端口4C与漏极54D之间串联的电阻及电感器等负荷56。供给FET54后使放大器4动作的电力，被输入电源端口4C。放大电路1具备向电源端口4C供给使放大器4动作的电力的电源端子55。放大器4的输入端口3和输出端口5，分别与栅极54G和漏极54D连接。就是说，负荷56串联连接在电源端口4C和输出端口5之间。在源极54S和接地之间，连接偏置电路11。偏置电路11由在源极54S和接地之间互相并联的电阻11A和电容器11B构成。在输出端口5和输出端子1B之间，连接隔断直流(DC)用的隔直电容器12。输出端子1B与信号处理部14连接。扼流圈与电源端子55串联，除去噪声用的电容器连接在电源端子55和接地之间。采用第1实施方式的电子机器1001，具备天线模块17、与天线模块17(放大电路1)的输出端子1B连接的信号处理部14、与信号处理部14的输出端子连接的显示部31。信号处理部14处理天线模块17的输出端子1B输出的信号，显示部31根据处理后的信号显示图像，输出声音。

开关10断开时，通过电源端子55，向放大器4的电源端口4C供给电力，使放大器4动作。天线2接收的信号经由放大器4，到达输出端口5。

输入放大器4的信号的强度变大、放大器4输出的信号失真时，开关10导通，不向放大器4供给电力。这样，天线2接收的信号就经由旁路电路6，到达输出端口5。因此，即使天线2接收较大的强度的信号时，放大器4的输出端子1B输出的信号也不失真。

图2表示开关10导通而且不向放大器4供给电力时的放大电路1的等效电路。不向放大器4供给电力时，电源端子55开路。在图2中，天线2是具有开路的端子2A(图1)的前端开路型天线。在输入端口3和接地之间，电感器7和电容器13并联。电容器13是没有供给电力时的构成放大器4的FET54的栅极54G的输入电容。在输入端口3和信号处理部14之间，构成旁路电路6的电感器8和电容器9串联。图1所示的隔直电容器12因为在来自天线2的信号的频率中实质上完全导通，所以在图2中没有绘出。电感器7、电容器13、电感器8和电容器9构成带通滤波器，能够按照信号的频率，将从天线2到输出端口5为止的通过特性调整成最佳。

电容器13的电容量虽然主要是FET54的栅极54G的电容量，但是实际上还包含偏置电路11的电容器11B的电容量。在难以用栅极54G的输入电容和电容器11B将旁路电路6的通过特性调整成最佳时，可在输入端子1A和输入端口3之间至少连接电容器和电感器中的一个后，就能够很容易地将旁路电路6的通过特性调整成最佳。

图3表示从带旁路电路的放大电路1的从输入端子1A起到输出端子1B为止的通过特性。特性15是将开关10断开、使放大器4动作时的来自天线2的信号的通过特性。特性16是将开关10接通而且不向放大器4供给电力、不使放大器4动作时即经由旁路电路6时的来自天线2的信号的通过特性。如图3所示，在470MHz～750MHz范围中，特性15、16的特性之差基本一定。这样，与图13所示的现有技术的带旁路电路的放大电路100的特性110与特性111之间的波形相比，采用第1实施方式的放大电路1的特性15与特性16的波形比较近似。所以，从天线2输入输入端子1A的信号通过旁路电路6时，该信号也不会产生很大的衰减，而且频率衰减的量一定，所以能够实现良好的通信品质。

放大电路1随着开关10的状态和放大器4的动作的不同，而分别以A1～A3的3种状态动作。在A1状态中，开关10断开，从电源端子55向放大器4的电源端口4C供给电力，放大器4动作。在A2状态中，开关10接通，从电源端子55向放大器4的电源端口4C供给电力，放大器4动作。在A3状态中，开关10接通，停止向放大器4的电源端口4C供给电力，放大器4不动作。

在输入放大器4的信号的强度比较小、放大器4输出的信号不失真时，放大电路1动作在A1状态中。在A1状态中，从天线2输入的信号大部分通过放大器4到达输出端口5。

在输入放大器4的信号的强度比较大、放大器4输出的信号失真时，放大电路1动作在A3状态中。在A3状态中，从天线2输入的信号大部分通过旁路电路6到达输出端口5。

在输入放大器4的信号的强度为A1状态和A3状态的强度之间的中等程度时，放大电路1动作在A2状态中。在A2状态中，放大器4在旁路电路6被连接的状态中动作。在A2状态中，旁路电路6作为负反馈电路动作，适当地降低放大器4的增益。这样，因为不需要附加图12所示的现有技术的带旁路电路的放大电路100的负反馈电路108，所以可以实现放大电路1的小型化。另外，在A2状态中，使放大电路1动作后，放大电路1就能够用在图3所示的特性15、16之间的新的特性18动作，能够避免接收功率的极端的下降。

具体地说，放大电路1根据输入放大器4的输入端口3的信号的强度，如下所示地动作在A1状态～A3状态中。信号的强度为第1规定阈值以下时，放大电路1动作在A3状态中。信号的强度大于第1规定阈值而且在大于第1规定阈值的第2规定阈值以下时，放大电路1动作在A2状态中。信号的强度大于第2规定阈值时，放大电路1动作在A1状态中。

采用第1实施方式的放大电路1也可以不动作在A2状态中，只动作在A1状态、A3状态这两个状态中。这样，能够缩短供给放大器4的电力的时间，能够降低放大电路1的消耗功率。具体地说，放大电路1根据输入放大器4的输入端口3的信号的强度，如下所示地动作在A1状态、A3状态中。信号的强度为规定阈值以下时，放大电路1动作在A3状态中。信号的强度大于该规定阈值时，放大电路1动作在A1状态中。

下面，讲述将具备第1实施方式中的带旁路电路的放大电路1的天线模块17作为广带域天线模块进行设计的方法。图4～图6表示具备放大电路1的天线模块17的各部的阻抗的频率特性。例如天线模块17是DigitalVideo Broadcasting for Handheld(DVB-H)用天线模块，接收470MHz～750MHz的频率范围的信号。

图4是表示从输入端口3看的放大器4的输入阻抗19的史密斯圆图。输入阻抗19如用图2所示的电容器13那样，主要利用FET54的栅极54G中的电容，在470MHz～750MHz中是电容性。天线2具有对于放大器4的输入阻抗19而言成为复数共轭的阻抗20时，天线2和放大器4进行阻抗匹配，用天线2发送的信号被高效率地输入放大器4。可是一般地说，由于天线2的阻抗随着从低频变化成高频，而在史密斯圆图中顺时针移动，所以不能够与图4所示的阻抗20一致。图5是表示能够作为天线2使用的前端开路型的曲折天线的阻抗51的史密斯圆图。如图5所示，在470MHz～750MHz中，阻抗51顺时针移动地变大。这样，就很难使天线2的阻抗51与图4所示的阻抗20一致，很难使天线2与放大器4的阻抗匹配。

图6是表示从连接点3A看的放大器4的输入阻抗52的史密斯圆图。为了使天线2与放大器4的阻抗匹配，利用电感器7调整输入阻抗52。图6所示的输入阻抗52，在470MHz～750MHz的频率范围的大致中间频率处，具有与史密斯圆图的横轴相交的波形。这样，在470MHz附近和750MHz附近，对于图5所示的天线2的阻抗51而言，能够使阻抗52成为复数共轭，使天线2与放大电路1的阻抗匹配。因为在470MHz～750MHz之间的中间频率处，天线2共振后接收功率增加，所以即使天线2的阻抗不与放大电路1的阻抗匹配，也能够向放大器4输入强度比较大信号。这样，电感器7就在放大器4动作的A2状态、A3状态中，作为旨在使天线2的阻抗与放大电路1的阻抗匹配的元件发挥作用，而且在放大器4不动作的A1状态中，作为构成带通滤波器的元件发挥作用。这样，因为能够在两个功能中共用电感器7这个元件，所以能够使带旁路电路的放大电路1小型化。图3表示从采用上述方法设计的带旁路电路的放大电路1的天线2到输出端子1B的通过特性。

在天线2中使用超小型的天线时，天线2有时具有与图5所示的阻抗51不同的阻抗。这时，在天线2和输入端子1A之间串联电感器和电容器中的至少一个，就能够使从输入端子1A看天线2时的阻抗与图5所示的阻抗51一致。具体地说，在天线2和输入端子1A之间串联电感器时，在比较高的频率中，阻抗顺时针移动。在天线2和输入端子1A之间串联电容器时，在比较低的频率中，阻抗逆时针移动。适当地调整该电感器及电容器后，能够使使用的频带的上限附近和下限附近的阻抗向所需的位置移动，在该频带的大致中间频率处，具有与史密斯圆图的横轴相交的阻抗。这样，能够在使用的频带的上限附近和下限附近处，使从输入端子1A看天线2时的阻抗与图6所示的阻抗52成为复数共轭。因此，能够在广带域中使天线2与放大电路1的阻抗匹配，能够将天线2接收的信号高效率地输入放大电路1。

以上的天线2是前端开路型的天线，但是在采用第1实施方式的天线模块17中，天线2即使是环形天线及倒F形天线等具备与接地连接的天线元件的天线，也可以获得同样的效果。前端开路型的天线，能够很容易地实现图5所示的阻抗51，由于利用在天线2和输入端子1A之间连接的电感器及电容器调整阻抗的必要性低，所以能够很容易地获得小型而高效率的天线模块17。

在图1中，作为集中常数元件示出电感器8，但是也可以是分布于旁路电路6的传输线路中的分布常数元件。这样，能够减少实际安装的电感器，使放大电路1更加小型化。

在图1中，放大器4具备FET54。但是也可以取代FET54，具备双极型晶体管。双极型晶体管的基极的输入阻抗，与FET54的栅极54G相比，在史密斯圆图上具有更接近50欧姆的倾向，所以能够获得可以在更加广泛的带域接收无线信号的天线模块17及放大电路1。

(第2实施方式)

图7A是本发明的第2实施方式中的带旁路电路的放大电路201的电路图。在图7A中，对于和图1所示的采用第1实施方式的带旁路电路的放大电路1相同的部分，赋予相同的符号，不再赘述。放大电路201，取代图1所示的放大电路1的输出端子1B和旁路电路6，具备输出端子201B和旁路电路206。第2实施方式中的天线模块217，具备放大电路201、与放大电路201的输入端子1A连接的天线2。第2实施方式中的电子机器2001，具备天线模块217、与天线模块217(放大电路201)的输出端子201B连接的信号处理部14、与信号处理部14的输出连接的显示部31。在放大器4的输出端口5和输出端子201B之间，连接隔直电容器12。就是说，输出端子201B通过隔直电容器12与放大器4的输出端口5结合。

在图7A所示的旁路电路206中，取代图1所示的第1实施方式中的旁路电路206中的集中常数元件——电感器8，具备分布于旁路电路206的传输线路中的分布常数元件——电感器8A。在高频带中，传输线路本身具有阻抗，所以将该阻抗作为电感器8A积极地加以使用后，就不需要安装与图1所示的电感器8对应的芯片部件。这样，能够高效率地制造放大电路201，能够使其小型化。

旁路电路206，具备与输入端子1A连接的端口206A、与输出端子201B连接的端口206B。旁路电路206进而具备在端口206A、206B之间串联的可变电阻元件21、开关10、电容器9和电感器8A。

在开关10接通而且放大器4动作的A2状态中，旁路电路206和采用第1实施方式的旁路电路6同样，作为放大器4的负反馈电路发挥作用。使可变电阻元件21变化后，能够按照输入放大器4的信号的强度，调整放大电路201的增益。在第2实施方式的电子机器2001中，信号处理部14检出输入的信号的功率及Carrier/Noise(C/N)特性等的特性，按照检出的特性，使可变电阻元件21变化。这样，能够按照用天线2接收的信号，高精度地调整放大器4的增益。在开关10接通而且放大器4不动作的A3状态中，可变电阻元件21的阻抗为零。这样，能够在A3状态中，降低信号通过旁路电路206之际的通过损失。

在图7A所示的旁路电路206中，开关10直接与端口206A(该端口206A与输入端子1A连接)连接。另外，电感器8A和电容器9在与输出端子201B连接的端口206B和开关10之间连接。这样，开关10断开时，能够使从输入端子1A看的放大电路206的输入阻抗成为断开阻抗。因此，在开关10断开后的A1状态中，能够防止旁路电路206造成的特性劣化。

在图7A中，旁路电路206中的端口206B与输出端子201B连接。但是，也可以和采用第1实施方式的旁路电路6的端口6B同样，与放大器4的输出端口5连接。

图7B是表示第2实施方式中的其他的带旁路电路的放大电路1201的电路图。在图7B中，对于和图7A所示的带旁路电路的放大电路201相同的部分，赋予相同的符号，不再赘述。放大电路1201，取代图7A所示的放大电路201的电容器9，连接可变电容元件209。使可变电容元件209的电容和可变电阻元件21的电阻一起变化，从而在旁路电路6作为负反馈电路发挥作用的A2状态中，能够按照输入放大器4的信号的强度，高精度地调整放大电路1201的增益及相位等的特性。

图7C是表示第2实施方式中的其他的带旁路电路的放大电路2201的电路图。在图7C中，对于和图7B所示的带旁路电路的放大电路1201相同的部分，赋予相同的符号，不再赘述。放大电路2201，不具备图7B所示的放大电路1201的可变电阻元件21，开关10、可变电容元件209和电感器8A，在端口206A、206B之间串联，使可变电容元件209的电容变化后，可以在旁路电路作为负反馈电路发挥作用的A2状态中，按照输入放大器4的信号的强度，高精度地调整放大电路2201的增益及相位等的特性。

(第3实施方式)

图8是本发明的第3实施方式中的带旁路电路的放大电路301的电路图。在图8中，对于和图1所示的采用第1实施方式的带旁路电路的放大电路1相同的部分，赋予相同的符号，不再赘述。第3实施方式中的天线模块317，具备放大电路201、与放大电路201的输入端子1A连接的天线2。第3实施方式中的电子机器3001，具备天线模块317、与天线模块317(放大电路201)的输出端子301B连接的信号处理部14、与信号处理部14的输出连接的显示部31。

图8所示的放大电路301，在图1所示的第1实施方式中的旁路电路1的基础上，进而具备开关23、电感器24和电容器25。开关23在放大器4的输出端口5和输出端子1B之间连接。电感器24和电容器25在输入端子1A和连接点3A之间串联。输出端子1B通过开关23作媒介，与放大器4的输出端口5结合。

放大电路301随着开关10、23的状态和放大器4的动作的不同，而分别在B1～B3等3种状态中动作。在B1状态中，开关10断开，开关23接通，从电源端子55向放大器4的电源端口4C供给电力，放大器4动作。在B2状态中，开关10、23都接通，从电源端子55向放大器4的电源端口4C供给电力，放大器4动作。在B3状态中，开关10接通，开关23断开，停止向放大器4的电源端口4C供给电力，放大器4不动作。

输入放大器4的信号的强度比较小、放大器4输出的信号不失真时，放大电路301在B1状态中动作。在B1状态中，从天线2输入的信号大部分通过放大器4作媒介，到达输出端子1B。

输入放大器4的信号的强度比较大、放大器4输出的信号失真时，放大电路1在B3状态中动作。在B3状态中，从天线2输入的信号大部分通过旁路电路6作媒介，到达输出端口5。

输入放大器4的信号的强度为B1状态和B3状态的强度之间的中等程度时，放大电路301在B2状态中动作。在B2状态中，放大器4在旁路电路6被连接的状态中动作。在B2状态中，旁路电路6作为负反馈电路动作，适当地降低放大器4的增益。这样，因为不需要附加图12所示的现有技术的带旁路电路的放大电路100的负反馈电路108，所以可以实现放大电路301的小型化。另外，在B2状态中，使放大电路301动作后，放大电路301就能够用在图3所示的特性15、16之间的新的特性18动作，能够避免接收功率的极端的下降。

具体地说，放大电路301根据输入放大器4的输入端口3的信号的强度，如下所示地在B1状态～B3状态中动作。信号的强度为第1规定阈值以下时，放大电路301在B3状态中动作。信号的强度大于第1规定阈值而且在大于第1规定阈值的第2规定阈值以下时，放大电路301在B2状态中动作。信号的强度大于第2规定阈值时，放大电路301在B1状态中动作。

采用第3实施方式的放大电路301可以在B2状态中不动作，只在B1状态、B3状态这两个状态中动作。这样，能够缩短供给放大器4的电力的时间，能够降低放大电路301的消耗功率。具体地说，放大电路301根据输入放大器4的输入端口3的信号的强度，如下所示地在B1状态、B3状态中动作。信号的强度为规定阈值以下时，放大电路301在B3状态中动作。信号的强度大于该规定阈值时，放大电路301在B1状态中动作。

第3实施方式中的放大电路301在B3状态中动作时，因为开关23断开，所以旁路电路6的端口6B被从放大器4的输出端口5切断，能够消除放大器4的输出端口5的输出阻抗的影响。这样，在B3状态中能够提高从天线2通过旁路电路6作媒介供给输出端子1B的信号的通过特性。

利用在输入端子1A和连接点3A之间串联的电感器24和电容器25，能够使天线2的阻抗尽可能地近似于图5所示的阻抗51，能够在宽广的频带中使用天线2。

图8所示的开关10，与旁路电路6的端口6B直接连接，电感器8和电容器9在开关10和端口6A之间连接。两个开关10、23都是单级单投(SPST)开关。放大电路301只在B1状态和B3状态下动作、在B2状态下不动作时，放大电路301也可以取代两个开关SPST——开关10、23，具备1个单级双投(SPDT)开关。这样，能够使放大电路301更加小型化。

(第4实施方式)

图9是本发明的第4实施方式中的带旁路电路的放大电路401的电路图。在图9中，对于和图7A所示的采用第2实施方式的带旁路电路的放大电路201相同的部分，赋予相同的符号，不再赘述。放大电路401，在图7A所示的放大电路201的基础上，进而具备开关423。隔直电容器12和开关423在输出端子201B和放大器4的输出端口5之间连接。第4实施方式中的天线模块417，具备放大电路401、与放大电路401的输入端子1A连接的天线2。第4实施方式中的电子机器4001，具备天线模块417、与天线模块417(放大电路401)的输出端子201B连接的信号处理部14、与信号处理部14的输出连接的显示部31。开关423直接与输出端子201B连接，隔直电容器12在开关423和输出端口5之间连接。输出端子201B通过开关423和隔直电容器12作媒介，与放大器4的输出端口5结合。

放大电路401随着开关10、423的状态和放大器4的动作的不同，而分别在C1～C3等3种状态中动作。在C1状态中，开关10断开，开关423接通，从电源端子55向放大器4的电源端口4C供给电力，放大器4动作。在C2状态中，开关10、423都接通，从电源端子55向放大器4的电源端口4C供给电力，放大器4动作。在C3状态中，开关10接通，开关423断开，停止向放大器4的电源端口4C供给电力，放大器4不动作。放大电路401在C1状态～C3状态中的动作，和图8所示的放大电路301在B1状态～B3状态中的动作，分别具有同样的效果。

在图9所示的旁路电路206中，开关10与端口206A(该端口206A与输入端子1A连接)直接连接。另外，电感器8和电容器9在与输出端子201B连接的端口206B和开关10之间连接。这样，能够在开关10断开时，使从输入端口1A看的旁路电路206的阻抗成为断开的阻抗。因此，能够在开关10断开后的C1状态中，防止旁路电路206造成的特性劣化。

第4实施方式中的放大电路401在C3状态中动作时，因为开关423断开，所以旁路电路206的端口206B被从放大器4的输出端口5切断，能够消除放大器4的输出端口5的输出阻抗的影响。这样，在C3状态中能够提高从天线2通过旁路电路206作媒介供给输出端子201B的信号的通过特性。

在放大电路401从C1状态或C2状态下的动作切换成为C3状态下的动作之际，可以在开关423断开后，停止向放大器4供给电力。停止向放大器4供给电力之际，有时产生放大器4造成的噪声。使开关23断开后，能够遮断该噪声，获得具有优异的噪声指数(NF)特性的带旁路电路的放大电路401。

(第5实施方式)

图10是本发明的第5实施方式中的带旁路电路的放大电路501的电路图。在图10中，对于和图7A所示的采用第2实施方式的带旁路电路的放大电路201相同的部分，赋予相同的符号，不再赘述。放大电路501，取代图7A所示的放大电路201的放大器4，具备放大器504，放大器504进而具备开关523。第5实施方式中的天线模块517，具备放大电路501、与放大电路501的输入端子1A连接的天线2。第5实施方式中的电子机器5001，具备天线模块517、与天线模块517(放大电路501)的输出端子501B连接的信号处理部14、与信号处理部14的输出连接的显示部31。

旁路电路206的端口206B，与放大器4的输出端口5连接。在输出端口5和输出端子501B之间，串联隔直电容器12。开关523在放大器4的输出端口5和放大元件——FET54的漏极54D之间串联，在输出端口5和FET54之间进行连接或切断。开关523与放大器4的输出端口5连接，能够接通而且能够断开。电源端口4C向FET54供给使FET54动作的电力。开关523在FET54的漏极54D和输出端口5之间串联，而且在FET54的漏极54D和电源端口4C之间串联。输出端子501B与放大器4的输出端口5连接后结合。

放大电路501随着开关10、523的状态的不同，而分别在D1～D3等3种状态中动作。在D1状态中，开关10断开，开关523接通。在D2状态中，开关10、423都接通。在D3状态中，开关10接通，开关423断开。

输入放大器4的信号的强度比较小、放大器4输出的信号不失真时，放大电路501在D1状态中动作。在D1状态中，通过电源端子55、负荷56和电源端口4C作媒介，向放大元件——FET54供给电力后放大器4动作。这样，从天线2输入的信号大部分通过放大器4作媒介，到达输出端口5。

输入放大器4的信号的强度比较大、放大器4输出的信号失真时，放大电路501在D3状态中动作。在D3状态中，不从电源端子55向放大元件——FET54供给电力，放大器4不动作。这样，从天线2输入的信号大部分通过旁路电路206作媒介，到达输出端口5。

输入放大器4的信号的强度为D1状态和D3状态的强度之间的中等程度时，放大电路501在D2状态中动作。在D2状态中，通过电源端子55、负荷56和电源端口4C作媒介，向放大元件——FET54供给电力后放大器4动作。这样，放大器4在旁路电路206被连接的状态下动作。在D2状态中，旁路电路206作为负反馈电路动作，适当地降低放大器4的增益。这样，因为不需要附加图12所示的现有技术的带旁路电路的放大电路100的负反馈电路108，所以可以实现放大电路501的小型化。另外，在D2状态中，使放大电路501动作后，放大电路501就能够用在图3所示的特性15、16之间的新的特性18动作，能够避免接收功率的极端的下降。

具体地说，放大电路501根据输入放大器4的输入端口3的信号的强度，如下所示地在D1状态～D3状态中动作。信号的强度为第1规定阈值以下时，放大电路1在D3状态中动作。信号的强度为大于第1规定阈值而且在大于第1规定阈值的第2规定阈值以下时，放大电路1在D2状态中动作。信号的强度为大于第2规定阈值时，放大电路501在D1状态中动作。

采用第5实施方式的放大电路501可以在D2状态中不动作，只在D1状态、D3状态这两个状态中动作。这样，能够缩短供给放大器4的电力的时间，能够降低放大电路501的消耗功率。具体地说，放大电路501根据输入放大器4的输入端口3的信号的强度，如下所示地在D1状态、D3状态中动作。信号的强度为规定阈值以下时，放大电路501在D3状态中动作。信号的强度大于该规定阈值时，放大电路501在D1状态中动作。

在放大电路501中，放大器4动作时，开关523接通，放大器4不动作时，开关523断开。如上所述，通过切换开关523，能够向放大器4的放大元件——FET54供给电力，或者停止供给电力。产生向放大器4供给的电力的调整电路，与电源端子55连接。在第1～第4实施方式的放大电路1、201、301、401中，该调整电路本身需要切换向放大器4供给电力和停止供给电力。进而，信号的强度高速变化时，调整电路需要相应地高速切换供给电力和停止供给电力。在采用第5实施方式的带旁路电路的放大电路501中，调整电路能够一直向电源端子55供给电力，在用开关523切换信号通过的线路的同时，高速切换向放大元件——FET54供给电力和停止供给电力。放大电路501在D3状态下的消耗功率，与第1～第4实施方式的放大电路1、201、301、401在A3～C3状态下的消耗功率相同，都比较小。

在第1～第5实施方式的电子机器1001～5001中，按照输入放大器4的信号的强度，切换放大电路1、201、301、401、501、1201、2201的动作的状态。放大电路1、201、301、401、501、1201、2201的动作的状态，也可以按照接收的信号的种类进行切换。就是说，可以在信号处理部14判定用天线2接收的信号是规定的信号时，向放大器4供给电力；判定用天线2接收的信号不是规定的信号时，停止向放大器4供给电力。这样，能够降低放大电路1、201、301、401、501、1201、2201的消耗功率。

下面，讲述第1～第5实施方式的电子机器1001～5001是接收电视广播的标准——Digital Video Broadcasting for Handheld(DVB-H)方式(该方式是面向手机等携带式电子机器而采用的)的电视广播的电子机器时的动作。图11表示用DVB-H方式播放的节目P1～P5和用旨在进行地面波电视广播的Digital Video Broadcasting for Terrestrial(DVB-T)方式播放的节目P6。如图11A所示，节目P1～P6同时进行，被信息组化后发送。图11B是DVB-H方式的时间分割的示意图，表示分别与被信息组化后发送的节目P1～P6对应的信号S1～S6。在一个频带FB1中，用DVB-H方式时间性地一个一个地依次发送与节目P1～P6对应的信号S1～S5。表示这时的电子机器1001～5001的动作T1。例如，在动作T1中，电子机器1001～5001接收节目P1。这时，对天线模块17、217、317、517进行调谐，使其与频带FB1一致，信号处理部14处理图11B所示的信号S1～S5中与节目P1对应的信号S1，根据信号S1向显示部31输出节目P1的图像和声音。因为不需要与节目P2～S5对应的信号S2～S5，所以信号处理部14在接收信号S1时，向放大器4供给电力，使放大器4接通后动作；在接收信号P2～S5时，停止向放大器4供给电力，使放大器4断开后不动作。这样，能够降低带旁路电路的放大电路1、201、301、401、501、1201、2201即电子机器1001～5001的消耗功率。在电子机器1001～5001中，信号处理部14可以在接收用天线2接收的信号中的规定的信号时，使放大器4动作；接收接收的信号中的规定的信号以外的信号即没有接收规定的信号时，使放大器4不动作。在这种情况下，也可以在没有接收规定的信号时停止向放大器4供给电力、将开关10接通的A3状态～D3状态下，使放大电路1、201、301、401、501动作。在这种情况下，即使接收了规定的信号以外的信号时，信号处理部14也通过旁路电路6作媒介，监视该接收的信号的强度。这样，没有接收规定的信号时，信号处理部14也能够选择A1状态～A3状态、B1状态～B3状态、C1状态～C3状态、D1状态～D3状态中的最佳状态，在该选择的状态下，使放大电路1、201、301、401、501、1201、2201动作。因此，电子机器1001～5001能够以低耗电量而且不使放大器4产生失真地接收信号S1，显示部31能够用良好的品质输出节目P1的图像和声音。

接着，讲述第1～第5实施方式的电子机器1001～5001是接收DVB-T方式的电视广播的电子机器时的动作。如图11B所示，用和DVB-H方式的节目P1～P5的信号S1～S5的带域FB1不同的带域FB2，连续发送与DVB-T方式的节目P6对应的信号S6。表示这时的电子机器1001～5001的动作T2。在动作T2中，电子机器1001～5001接收节目P6。这时，对天线模块17、217、317、517进行调谐，使其与频带FB2一致，信号处理部14向放大器4供给电力，连续处理图11B所示的信号S6，根据信号S6向显示部31输出节目P6的图像和声音。在接收信号S6的期间，信号处理部14能够按照信号S6的强度，选择A1状态～A3状态、B1状态～B3状态、C1状态～C3状态、D1状态～D3状态中的最佳状态，在该选择的状态下，使放大电路1、201、301、401、501、1201、2201动作，接收信号S6。因此，电子机器1001～5001能够以低耗电量而且不使放大器4产生失真地接收信号S6，显示部31能够用良好的品质输出节目P6的图像和声音。

带旁路电路的放大电路1、201、301、401、501、1201、2201可以和信号处理部14一起，在同一个半导体芯片上形成，这样能够使电子机器1001～5001小型化，能够降低消耗功率。

采用本发明的带旁路电路的放大电路，因为能够不产生较大的功率衰减，从而不使通过特性的波形变化，能够实现良好的通信品质，因此在接收特性优异的电子机器中大有用处。

Claims (18)

1.一种带旁路电路的放大电路，具备：

输入端子，该输入端子输入来自天线的信号；

放大器，该放大器具有与所述输入端子连接的输入端口和输出端口；

第1电感器，该第1电感器连接在所述输入端口与接地之间；

旁路电路，该旁路电路具有：与所述输入端子连接的第1端口、与所述放大器的所述输出端口连接的第2端口、串联连接在所述第1端口与所述第2端口之间且能够接通而且能够断开的第1开关、在所述第1端口与所述第2端口之间与所述第1开关串联连接的电容器、在所述第1端口与所述第2端口之间与所述第1开关和所述电容器串联连接的第2电感器；和

输出端子，该输出端子与所述放大器的所述输出端口耦合。

2.如权利要求1所述的放大电路，其特征在于：所述旁路电路进而具备可变电阻元件，该可变电阻元件在所述第1端口与所述第2端口之间，与所述第1开关、所述电容器和所述第2电感器串联连接。

3.如权利要求1所述的放大电路，其特征在于：所述电容器，是可变电容元件。

4.如权利要求3所述的放大电路，其特征在于：所述旁路电路进而具备可变电阻元件，该可变电阻元件在所述第1端口与所述第2端口之间，与所述第1开关、所述电容器和所述第2电感器串联连接。

5.如权利要求1所述的带旁路电路的放大电路，其特征在于：所述放大器，进而具有供给旨在使所述放大器动作的电力的电源端口；

在输入所述放大器的所述输入端口的信号的强度为第1规定阈值以下时，向所述电源端口供给所述电力，而且使所述第1开关断开；

在输入所述输入端口的所述信号的所述强度大于所述第1规定阈值而且在大于所述第1规定阈值的第2规定阈值以下时，向所述电源端口供给所述电力，而且使所述第1开关接通；

在输入所述输入端口的所述信号的所述强度大于所述第2规定阈值时，不向所述电源端口供给所述电力，而且使所述第1开关接通。

6.如权利要求1所述的带旁路电路的放大电路，其特征在于：所述放大器，进而具有供给旨在使所述放大器动作的电力的电源端口；

在输入所述放大器的所述输入端口的信号的强度为规定阈值以下时，向所述电源端口供给所述电力，而且使所述第1开关断开；

在输入所述输入端口的所述信号的所述强度大于所述第1规定阈值时，不向所述电源端口供给所述电力，而且使所述第1开关接通。

7.如权利要求1所述的带旁路电路的放大电路，其特征在于：进而具备串联连接在所述放大器的所述输出端口与所述旁路电路的所述第2端口之间且能够接通而且能够断开的第2开关。

8.如权利要求7所述的带旁路电路的放大电路，其特征在于：所述放大器，进而具有供给旨在使所述放大器动作的电力的电源端口；

在输入所述放大器的所述输入端口的信号的强度为第1规定阈值以下时，向所述电源端口供给所述电力，而且使所述第1开关断开，并使所述第2开关接通；

在输入所述输入端口的所述信号的所述强度大于所述第1规定阈值而且在大于所述第1规定阈值的第2规定阈值以下时，向所述电源端口供给所述电力，而且使所述第1开关接通，并使所述第2开关接通；

在输入所述输入端口的所述信号的所述强度大于所述第2规定阈值时，不向所述电源端口供给所述电力，而且使所述第1开关接通，并使所述第2开关断开。

9.如权利要求8所述的带旁路电路的放大电路，其特征在于：所述第2开关断开后，停止向所述放大器供给所述电力。

10.如权利要求8所述的带旁路电路的放大电路，其特征在于：所述放大器，进而具有供给旨在使所述放大器动作的电力的电源端口；

在输入所述放大器的所述输入端口的信号的强度为规定阈值以下时，向所述电源端口供给所述电力，而且使所述第1开关断开，所述第2开关接通；

在输入所述输入端口的所述信号的所述强度大于所述规定阈值时，不向所述电源端口供给所述电力，而且使所述第1开关接通，所述第2开关断开。

11.如权利要求10所述的带旁路电路的放大电路，其特征在于：所述第2开关断开后，停止向所述放大器供给所述电力。

12.如权利要求1所述的带旁路电路的放大电路，其特征在于：进而具备与所述放大器的所述输出端口连接的、能够导通而且能够断开的第2开关；

所述放大器，进而具有：

将输入所述输入端口的信号放大后向所述输出端口输出的放大元件，和

向所述放大元件供给使所述放大元件动作的电力的电源端口；

所述第2开关，串联连接在所述放大元件与所述输出端口之间，而且串联连接在所述放大元件与所述电源端口之间。

13.如权利要求1所述的带旁路电路的放大电路，其特征在于：所述第1开关，与所述旁路电路的所述第1端口直接连接；

所述第2电感器和所述电容器，连接在所述第1开关和所述旁路电路的所述第2端口之间。

14.一种电子机器，具备：

天线；

放大器，该放大器具有与所述天线连接的输入端口和输出端口；

第1电感器，该第1电感器连接在所述输入端口和接地之间；

旁路电路，该旁路电路具有与所述天线连接的第1端口、与所述放大器的所述输出端口连接的第2端口、串联连接在所述第1端口和所述第2端口之间的能够接通而且能够断开的第1开关、在所述第1端口和所述第2端口之间与所述第1开关串联连接的电容器、和在所述第1端口和所述第2端口之间与所述第1开关和所述电容器串联连接的第2电感器；

输出端子，该输出端子与所述放大器的所述输出端口耦合。

15.如权利要求14所述的电子机器，其特征在于：所述天线，具有开路端。

16.如权利要求14所述的电子机器，其特征在于：进而具备与所述输出端子连接的信号处理部；

所述放大器，进而具有供给旨在使所述放大器动作的电力的电源端口；

所述信号处理部判定所述天线没有接收规定的信号时，所述信号处理部停止向所述放大器供给所述电力。

17.如权利要求16所述的电子机器，其特征在于：在停止向所述放大器供给所述电力的期间，所述信号处理部使所述第1开关接通，检测经过所述旁路电路从所述天线输入的信号的强度。

18.如权利要求14所述的电子机器，其特征在于：进而具备与所述信号处理部连接的显示部。

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