JP2005039799A - Power amplifier, power distributor, and power synthesizer - Google Patents

Power amplifier, power distributor, and power synthesizer Download PDF

Info

Publication number
JP2005039799A
JP2005039799A JP2004178371A JP2004178371A JP2005039799A JP 2005039799 A JP2005039799 A JP 2005039799A JP 2004178371 A JP2004178371 A JP 2004178371A JP 2004178371 A JP2004178371 A JP 2004178371A JP 2005039799 A JP2005039799 A JP 2005039799A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
distributed constant
line
constant line
wavelength
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2004178371A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2005039799A5 (en
Inventor
Shigeru Morimoto
森本  滋
Hisashi Adachi
寿史 足立
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP2004178371A priority Critical patent/JP2005039799A/en
Publication of JP2005039799A publication Critical patent/JP2005039799A/en
Publication of JP2005039799A5 publication Critical patent/JP2005039799A5/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Microwave Amplifiers (AREA)
  • Amplifiers (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the following problem wherein nonuniformity is generated in characteristics, by enlarging a circuit when a pair of serial resonant circuits are arranged, in order to provide high efficiency in a push-pull power amplifier. <P>SOLUTION: Distribution constant lines 105a, 105b have a line length, wherein the wavelength is one-half that of the fundamental wave, in order to make the phase of the fundamental wave component invert in a first signal which is amplified by a first amplifying element 102a. One end of the serial resonant circuit 106 is connected in parallel with a part between the distribution constant lines 105a, 105b where the phases of second-order harmonic components are inverted. The other end is connected to the output side of the second amplifying element 102b. The serial resonant circuit 106 cancels the second-order harmonic components by resonating with the frequency of the second-order harmonic components. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、高周波電力増幅器に関し、より特定的には、プッシュプル型の高周波電力増幅器およびそれに用いられる電力分配器および電力合成器に関する。   The present invention relates to a high frequency power amplifier, and more particularly to a push-pull type high frequency power amplifier, and a power distributor and power combiner used therefor.

図6は、従来のプッシュプル型の高周波電力増幅器の構成を示す図である。図6において、従来の電力増幅器9は、入力端子900と、バラン/整合回路901と、同一規格の電界効果トランジスタ(以下、FETという)902a,902bと、FET902a,902bのドレインに接続されたインダクタ903a,903bと、出力端子904と、出力端子904とFET902aのドレインとの間に接続された分布定数線路905と、分布定数線路905とFET902aのドレインとの間に並列に接続された直列共振回路906aと、出力端子904とFET902bのドレインとの間に並列に接続された直列共振回路906bとを含む。   FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a conventional push-pull type high frequency power amplifier. In FIG. 6, a conventional power amplifier 9 includes an input terminal 900, a balun / matching circuit 901, field effect transistors (hereinafter referred to as FETs) 902a and 902b of the same standard, and inductors connected to the drains of the FETs 902a and 902b. 903a, 903b, an output terminal 904, a distributed constant line 905 connected between the output terminal 904 and the drain of the FET 902a, and a series resonant circuit connected in parallel between the distributed constant line 905 and the drain of the FET 902a 906a and a series resonant circuit 906b connected in parallel between the output terminal 904 and the drain of the FET 902b.

バラン/整合回路901は、入力端子900に入力される基本波の位相を回転させ、互いに逆相の基本波成分を有する第1および第2の信号を出力する。第1および第2の信号は、それぞれFET902a,902bによって増幅される。ここで、基本波の波長をλとする。分布定数線路905の長さは、基本波の1/2波長(λ/2)の長さとなっている。FET902aから出力された信号は、分布定数線路905によって基本波成分の位相を180度回転させられ、FET902bから出力された信号と合成される。合成された信号は、出力端子904から出力される。   The balun / matching circuit 901 rotates the phase of the fundamental wave input to the input terminal 900, and outputs first and second signals having fundamental wave components of opposite phases. The first and second signals are amplified by FETs 902a and 902b, respectively. Here, the wavelength of the fundamental wave is λ. The length of the distributed constant line 905 is ½ wavelength (λ / 2) of the fundamental wave. The signal output from the FET 902a is rotated by 180 degrees in the phase of the fundamental wave component by the distributed constant line 905, and is synthesized with the signal output from the FET 902b. The synthesized signal is output from the output terminal 904.

基本波の周波数をfo(=1/λ)とした場合、直列共振回路906a,906bは、foの2倍の周波数2foで共振するように設定されている。したがって、増幅素子902a,902bで発生した互いに同相の2次高調波は、直列共振回路906a,906bにおいて短絡する。したがって、図6に示す従来の電力増幅器9は、2次歪みの発生を抑圧することができる。   When the frequency of the fundamental wave is fo (= 1 / λ), the series resonance circuits 906a and 906b are set to resonate at a frequency 2fo that is twice that of fo. Therefore, the second harmonics having the same phase generated in the amplification elements 902a and 902b are short-circuited in the series resonance circuits 906a and 906b. Therefore, the conventional power amplifier 9 shown in FIG. 6 can suppress the occurrence of secondary distortion.

図7は、高調波に対するインピーダンスを考慮した整合回路を設けた従来のプッシュプル型の電力増幅器の構成を示す図である(特許文献1参照)。図7に示す従来の電力増幅器において、入力端子911に入力された基本波は、位相反転回路912によって、互いに逆相の二つの信号として出力され、それぞれ整合回路913,914を介して、FET915,916へ入力される。   FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a conventional push-pull type power amplifier provided with a matching circuit in consideration of impedance with respect to harmonics (see Patent Document 1). In the conventional power amplifier shown in FIG. 7, the fundamental wave input to the input terminal 911 is output as two signals having opposite phases to each other by the phase inversion circuit 912, and the FETs 915, 915 are respectively passed through the matching circuits 913 and 914. It is input to 916.

FET915,916のドレインには、分布定数線路917,918が接続されている。分布定数線路917,918において、基本波の1/4波長の整数倍の長さL1の位置に、偶数次高調波に対して短絡となる基本波の1/4波長の長さL2となる一端を短絡したスタブ919,920が接続されている。   Distributed constant lines 917 and 918 are connected to the drains of the FETs 915 and 916. In the distributed constant lines 917 and 918, one end having a length L2 of a quarter wavelength of the fundamental wave that is short-circuited with respect to the even-order harmonics at a position having a length L1 that is an integral multiple of a quarter wavelength of the fundamental wave. The stubs 919 and 920 that are short-circuited are connected.

また、分布定数線路917,918において、3次高調波に対して開放とするために基本波の1/12波長の長さL3の位置に、分布定数線路917と分布定数線路918とを結ぶコンデンサ921が接続されている。さらに、コンデンサ921の接続位置とスタブ919,920の接続位置との間の分布定数線路917,918において、基本波に対するインピーダンスの整合を取るために、コンデンサ922が接続されている。分布定数線路917,918からの信号は、位相反転器923で互いに同相の信号とされて合成され、出力端子924から出力される。   Further, in the distributed constant lines 917 and 918, a capacitor connecting the distributed constant line 917 and the distributed constant line 918 at the position of the length L3 of 1/12 wavelength of the fundamental wave so as to be open to the third harmonic. 921 is connected. Further, a capacitor 922 is connected in the distributed constant lines 917 and 918 between the connection position of the capacitor 921 and the connection positions of the stubs 919 and 920 in order to achieve impedance matching with respect to the fundamental wave. The signals from the distributed constant lines 917 and 918 are combined in the same phase by the phase inverter 923 and output from the output terminal 924.

図7に示す従来の電力増幅器において、FET915,916のゲート電圧をピッチオフ点に設定し、入力信号を十分振り込んだ場合、FETのドレイン電圧vdおよびドレイン電流idは、図8に示すような形状の波形となる。すなわち、ドレイン電圧vdは基本波と奇数次高調波成分からなる矩形波になり、ドレイン電流idは基本波と偶数次高調波からなる半波整流波形になる。したがって、電圧と電流とが同時に存在することがないため増幅素子内での電力消費がなくなるので、効率が100%になる。
特開平05−029851号公報
In the conventional power amplifier shown in FIG. 7, when the gate voltage of the FETs 915 and 916 is set to the pitch-off point and the input signal is sufficiently transferred, the drain voltage vd and the drain current id of the FET have shapes as shown in FIG. It becomes a waveform. That is, the drain voltage vd is a rectangular wave composed of a fundamental wave and odd-order harmonic components, and the drain current id is a half-wave rectified waveform composed of a fundamental wave and even-order harmonics. Therefore, since voltage and current do not exist at the same time, power consumption in the amplifying element is eliminated, and the efficiency is 100%.
Japanese Patent Laid-Open No. 05-029851

図6に示した従来の電力増幅器では、2次高調波に対してインピーダンスを短絡とするために、直列共振回路906a,906bを一対のFETに対してそれぞれ設ける必要があった。   In the conventional power amplifier shown in FIG. 6, it is necessary to provide series resonant circuits 906a and 906b for each pair of FETs in order to short-circuit the impedance with respect to the second harmonic.

また、図7に示した従来の電力増幅器では、偶数次高調波に対してインピーダンスを短絡とするためのスタブ919,920を、一対のFETに対してそれぞれ設ける必要があった。   Further, in the conventional power amplifier shown in FIG. 7, it is necessary to provide stubs 919 and 920 for short-circuiting the impedance with respect to even-order harmonics for each pair of FETs.

そのため、いずれの従来の電力増幅器においても、回路が大型化してしまうという問題があった。   Therefore, any conventional power amplifier has a problem that the circuit becomes large.

また、これら一対の直列共振回路やスタブは、それぞれが同じ特性である必要がある。しかし、増幅器を集積してモジュール化するような場合には、周辺部品の影響などにより一対の直列共振回路やスタブの高周波特性が微妙に異なることがある。これは、利得特性にばらつきを生じさせる原因となる。   The pair of series resonance circuits and stubs must have the same characteristics. However, when amplifiers are integrated and modularized, the high frequency characteristics of a pair of series resonant circuits and stubs may differ slightly due to the influence of peripheral components. This causes variations in the gain characteristics.

それゆえ、本発明の目的は、小型でかつ特性ばらつきの小さい高効率の電力増幅器を提供することである。さらに、本発明の他の目的は、このような電力増幅器で用いられる電力分配器および電力合成器を提供することである。   Therefore, an object of the present invention is to provide a high-efficiency power amplifier that is small in size and has little variation in characteristics. Furthermore, another object of the present invention is to provide a power distributor and a power combiner used in such a power amplifier.

上記課題を解決するために本発明は以下のような特徴を有する。本発明は、高周波信号を増幅するための電力増幅器であって、第1の信号を増幅するための第1の増幅素子と、第1の増幅素子とプッシュプル型に接続されており、第1の信号と逆相の第2の信号を増幅するための第2の増幅素子と、第1の増幅素子によって増幅された第1の信号における基本波成分の位相を反転させる線路長を有する第1の分布定数線路と、短絡させたい偶数次高調波成分の位相が反転する第1の分布定数線路上の位置と第2の増幅素子の出力側との間に接続され、短絡させたい偶数次高調波成分の周波数で直列共振する第1の共振回路と、第1の分布定数線路からの信号と第2の増幅素子からの信号とを合成して出力する出力端子とを備える。   In order to solve the above problems, the present invention has the following features. The present invention is a power amplifier for amplifying a high-frequency signal, and is connected to a first amplifying element for amplifying a first signal, a first amplifying element and a push-pull type, A first amplifier having a line length for inverting the phase of the fundamental component in the first signal amplified by the first amplifier, and a second amplifier for amplifying the second signal having a phase opposite to the first signal. Are connected between the position on the first distributed constant line where the phase of the even-order harmonic component to be short-circuited is inverted and the output side of the second amplifying element, and the even-order harmonic to be short-circuited. A first resonance circuit that resonates in series at the frequency of the wave component; and an output terminal that synthesizes and outputs the signal from the first distributed constant line and the signal from the second amplifying element.

本発明によれば、プッシュプル型の電力増幅器において、所望の偶数次高調波成分の周波数で直列共振し、かつ当該偶数次高調波の位相が反転する位置に接続されている一つの共振回路が、第1および第2の増幅素子で発生する偶数次高調波を相殺する。このように、1つの共振回路によって偶数次高調波歪みの発生を抑えることができるので、回路が小型化される電力増幅器を提供することができる。また、プッシュプル型の電力増幅器で用いられる二つの増幅素子毎に偶数次高調波歪みの発生を抑圧するための共振回路をそれぞれ設ける場合に比べ、特性ばらつきを低減することができる。   According to the present invention, in the push-pull type power amplifier, one resonant circuit that is connected in series at a frequency at which the frequency of the desired even-order harmonic component is inverted and the phase of the even-order harmonic is inverted is provided. The even-order harmonics generated in the first and second amplifying elements are canceled out. As described above, since the occurrence of even-order harmonic distortion can be suppressed by one resonance circuit, a power amplifier in which the circuit is miniaturized can be provided. In addition, characteristic variation can be reduced as compared with a case where a resonance circuit for suppressing generation of even harmonic distortion is provided for each of two amplification elements used in a push-pull type power amplifier.

好ましくは、第1の分布定数線路の線路長は、基本波の1/2波長であり、第1の共振回路を接続するための第1の分布定数線路上の位置は、第1の分布定数線路の端から基本波の1/4波長のところであり、第1の共振回路は、2次高調波の周波数で直列共振することを特徴とする。   Preferably, the line length of the first distributed constant line is ½ wavelength of the fundamental wave, and the position on the first distributed constant line for connecting the first resonant circuit is the first distributed constant. The first resonant circuit is in series resonance at the frequency of the second harmonic, being at a quarter wavelength of the fundamental wave from the end of the line.

これにより、第1の分布定数線路の線路長が基本波の1/2波長となるので、第1の信号における基本波の位相が180度回転する。また、第1の共振回路は、第1の分布定数線路の端から基本波の1/4波長のところ、すなわち2次高調波の1/2波長のところに接続されているので、第1の共振回路の両端において、2次高調波の位相は互いに反転している。さらに、第1の共振回路は、2次高調波の周波数で直列共振するので、2次高調波に対して短絡回路として働く。したがって、第1および第2の増幅素子の出力端において、2次高調波は相殺されることとなる。このように、各増幅素子の出力端に、個別に共振回路を設けなくとも、1つの共振回路によって構成される小型の電力増幅器が提供されることとなる。   Thereby, since the line length of the first distributed constant line is ½ wavelength of the fundamental wave, the phase of the fundamental wave in the first signal is rotated by 180 degrees. Further, since the first resonance circuit is connected from the end of the first distributed constant line to the quarter wavelength of the fundamental wave, that is, the half wavelength of the second harmonic, the first resonance circuit At both ends of the resonance circuit, the phases of the second harmonics are inverted from each other. Furthermore, the first resonant circuit resonates in series at the frequency of the second harmonic, and thus acts as a short circuit for the second harmonic. Therefore, the second harmonic is canceled at the output ends of the first and second amplifying elements. In this way, a small power amplifier constituted by one resonance circuit is provided without providing a resonance circuit individually at the output end of each amplification element.

好ましくは、第1の共振回路は、インダクタおよびコンデンサが対称に配置された直列共振回路であるとよい。これにより、第1の共振回路の両端から見たときのインピーダンスのずれを防止することができる。   Preferably, the first resonance circuit is a series resonance circuit in which inductors and capacitors are arranged symmetrically. Thereby, it is possible to prevent a shift in impedance when viewed from both ends of the first resonance circuit.

好ましくは、第1の共振回路は、短絡させたい偶数次高調波成分の波長の1/2の電気長を有する分布定数線路であるとよい。これにより、第1の共振回路の両端から見たときのインピーダンスのずれ防止できると共に、素子点数を低減することができる。   Preferably, the first resonance circuit is a distributed constant line having an electrical length that is ½ of the wavelength of the even-order harmonic component to be short-circuited. As a result, it is possible to prevent a shift in impedance when viewed from both ends of the first resonance circuit and to reduce the number of elements.

好ましくは、第1および第2の信号をそれぞれ第1および第2の増幅素子に入力するための電力分配器をさらに備え、電力分配器は、入力される信号を二分配し、一方を第1の信号として第1の増幅素子に入力する分配手段と、分配手段からの他方の信号における基本波成分の位相を反転させる線路長を有し、当該位相を反転させた信号を第2の信号として第2の増幅素子に入力する第2の分布定数線路と、短絡させたい偶数次高調波成分の位相が反転する第2の分布定数線路上の位置と第2の増幅素子の入力側との間に接続され、短絡させたい偶数次高調波成分の周波数で直列共振する第2の共振回路とを含む。   Preferably, the power distributor further includes a power distributor for inputting the first and second signals to the first and second amplifying elements, respectively, and the power distributor divides the input signal into two, and one of the first and second signals is the first. Having a line length that inverts the phase of the fundamental wave component in the other signal from the distributing means, and the inverted signal as the second signal. Between the second distributed constant line input to the second amplifying element, the position on the second distributed constant line where the phase of the even-order harmonic component to be short-circuited is inverted, and the input side of the second amplifying element And a second resonance circuit that resonates in series at the frequency of the even-order harmonic component to be short-circuited.

これにより、偶数次高調波が短絡されている第1および第2の信号が入力されることとなる。第1および第2の信号を入力するための電力分配器では、所望の偶数次高調波成分の周波数で直列共振し、かつ当該偶数次高調波の位相が反転する位置に接続されている一つの共振回路が、第1および第2の増幅素子で発生する偶数次高調波を相殺する。このように、1つの共振回路によって偶数次高調波歪みの発生が抑えられている信号を入力することができるので、電力分配器が内蔵されている小型の電力増幅器を提供することができる。1つの共振回路を用いるので、特性ばらつきを低減することができる。   As a result, the first and second signals in which the even-order harmonics are short-circuited are input. In the power divider for inputting the first and second signals, one of the power dividers connected in series at the frequency of the desired even-order harmonic component and the phase of the even-order harmonic is inverted. The resonance circuit cancels even-order harmonics generated in the first and second amplifying elements. As described above, since a signal in which the generation of even-order harmonic distortion is suppressed by one resonance circuit can be input, a small power amplifier with a built-in power distributor can be provided. Since one resonance circuit is used, characteristic variation can be reduced.

好ましくは、第2の分布定数線路の線路長は、基本波の1/2波長であり、第2の共振回路を接続するための第2の分布定数線路上の位置は、第2の分布定数線路の端から基本波の1/4波長のところであり、第2の共振回路は、2次高調波の周波数で直列共振することを特徴とする。   Preferably, the line length of the second distributed constant line is ½ wavelength of the fundamental wave, and the position on the second distributed constant line for connecting the second resonant circuit is the second distributed constant line. The second resonant circuit is in series resonance at the frequency of the second harmonic, being at a quarter wavelength of the fundamental wave from the end of the line.

これにより、第2の分布定数線路の線路長が基本波の1/2波長となるので、入力信号における基本波の位相が180度回転する。また、第2の共振回路は、第2の分布定数線路の端から基本波の1/4波長のところ、すなわち2次高調波の1/2波長のところに接続されているので、第2の共振回路の両端において、2次高調波の位相は互いに反転している。さらに、第2の共振回路は、2次高調波の周波数で直列共振するので、2次高調波に対して短絡回路として働く。したがって、第1および第2の増幅素子の入力端において、2次高調波は相殺されることとなり、2次高調波歪みの発生を抑圧する小型の電力増幅器が提供されることとなる。   As a result, the line length of the second distributed constant line becomes ½ wavelength of the fundamental wave, so that the phase of the fundamental wave in the input signal rotates 180 degrees. Further, since the second resonance circuit is connected from the end of the second distributed constant line to a quarter wavelength of the fundamental wave, that is, a half wavelength of the second harmonic, the second resonance circuit At both ends of the resonance circuit, the phases of the second harmonics are inverted from each other. Furthermore, since the second resonant circuit resonates in series at the frequency of the second harmonic, it acts as a short circuit for the second harmonic. Therefore, the second harmonics are canceled out at the input ends of the first and second amplifying elements, and a small power amplifier that suppresses the generation of the second harmonic distortion is provided.

好ましくは、第2の共振回路は、インダクタおよびコンデンサが対称に配置された直列共振回路であるとよい。これにより、第2の共振回路の両端から見たときのインピーダンスのずれを防止することができる。   Preferably, the second resonance circuit is a series resonance circuit in which inductors and capacitors are arranged symmetrically. As a result, it is possible to prevent a deviation in impedance when viewed from both ends of the second resonance circuit.

好ましくは、第2の共振回路は、短絡させたい偶数次高調波成分の波長の1/2の電気長を有する分布定数線路であるとよい。これにより、第2の共振回路の両端から見たときのインピーダンスのずれ防止できると共に、素子点数を低減することができる。   Preferably, the second resonance circuit is a distributed constant line having an electrical length that is ½ of the wavelength of the even-order harmonic component to be short-circuited. As a result, it is possible to prevent a shift in impedance when viewed from both ends of the second resonance circuit and to reduce the number of elements.

また、本発明は、高周波信号を増幅するための電力増幅器であって、第1の信号、および第1の信号と逆相の第2の信号を出力する電力分配器と、第1の信号を増幅するための第1の増幅素子と、第1の増幅素子とプッシュプル型に接続されており、第2の信号を増幅するための第2の増幅素子と、第1の増幅素子によって増幅された第1の信号における基本波成分の位相を反転させて、当該位相を反転させた第1の信号と第2の増幅素子によって増幅された第2の信号と合成して出力する電力合成器とを備え、電力分配器は、入力される信号を二分配し、一方を第1の信号として第1の増幅素子に入力する分配手段と、分配手段からの他方の信号における基本波成分の位相を反転させる線路長を有し、当該位相を反転させた信号を第2の信号として第2の増幅素子に入力する分布定数線路と、短絡させたい偶数次高調波成分の位相が反転する分布定数線路上の位置と第2の増幅素子の入力側との間に接続され、短絡させたい偶数次高調波成分の周波数で直列共振する共振回路とを含む。   The present invention also provides a power amplifier for amplifying a high-frequency signal, a power distributor that outputs a first signal and a second signal having a phase opposite to the first signal, and a first signal A first amplifying element for amplifying, a first amplifying element connected to the first amplifying element in a push-pull manner, a second amplifying element for amplifying the second signal, and amplified by the first amplifying element A power combiner that inverts the phase of the fundamental component in the first signal, combines the first signal with the inverted phase and the second signal amplified by the second amplifying element, and outputs the resultant signal; The power distributor divides the input signal into two, and distributes one of the signals as a first signal to the first amplifying element, and the phase of the fundamental component in the other signal from the distributing means A signal having a line length to be inverted and having the phase inverted is a second signal. Are connected between the distributed constant line input to the second amplifying element and the position on the distributed constant line where the phase of the even-order harmonic component to be short-circuited is inverted and the input side of the second amplifying element. And a resonance circuit that resonates in series at the frequency of the even-order harmonic component to be generated.

これにより、偶数次高調波歪みの発生を抑圧する電力分配器が内蔵された電力増幅器が提供されることとなる。   As a result, a power amplifier incorporating a power distributor that suppresses the occurrence of even-order harmonic distortion is provided.

好ましくは、分布定数線路の線路長は、基本波の1/2波長であり、共振回路を接続するための分布定数線路上の位置は、分布定数線路の端から基本波の1/4波長のところであり、共振回路は、2次高調波の周波数で直列共振するとよい。これにより、2次高調波歪みの発生を抑圧する電力分配器が提供されることとなる。   Preferably, the line length of the distributed constant line is ½ wavelength of the fundamental wave, and the position on the distributed constant line for connecting the resonant circuit is ¼ wavelength of the fundamental wave from the end of the distributed constant line. By the way, the resonance circuit may be in series resonance at the frequency of the second harmonic. This provides a power distributor that suppresses the occurrence of second-order harmonic distortion.

好ましくは、共振回路は、インダクタおよびコンデンサが対称に配置された直列共振回路であるとよい。これにより、共振回路の両端から見たときのインピーダンスのずれを防止することができる。   Preferably, the resonance circuit is a series resonance circuit in which inductors and capacitors are arranged symmetrically. As a result, it is possible to prevent a deviation in impedance when viewed from both ends of the resonance circuit.

好ましくは、共振回路は、短絡させたい偶数次高調波成分の波長の1/2の電気長を有する分布定数線路であるとよい。これにより、共振回路の両端から見たときのインピーダンスのずれ防止できると共に、素子点数を低減することができる。   Preferably, the resonant circuit is a distributed constant line having an electrical length that is ½ of the wavelength of the even-order harmonic component to be short-circuited. As a result, it is possible to prevent a shift in impedance when viewed from both ends of the resonance circuit and to reduce the number of elements.

また、本発明は、入力信号を二分配するための電力分配器であって、入力信号の電力を二分配する分配手段と、分配手段によって二分配された一方の信号を、第1の信号として出力するための第1の出力端子と、分配手段によって二分配された他方の信号における基本波成分の位相を反転させる線路長を有し、当該位相を反転させた信号を第2の信号とするための分布定数線路と、分布定数線路からの第2の信号を出力するための第2の出力端子と、短絡させたい偶数次高調波成分の位相が反転する分布定数線路上の位置と第1の出力端子との間に接続され、短絡させたい偶数次高調波成分の周波数で直列共振する共振回路とを備える。   The present invention is also a power distributor for distributing an input signal into two, a distribution means for distributing the power of the input signal into two, and one of the signals distributed by the distribution means as a first signal. A first output terminal for output and a line length that inverts the phase of the fundamental wave component in the other signal that has been bi-distributed by the distributing means, and the signal with the phase inverted is defined as the second signal. A distributed constant line for output, a second output terminal for outputting a second signal from the distributed constant line, a position on the distributed constant line where the phase of the even harmonic component to be short-circuited is inverted, and the first And a resonance circuit that is in series resonance at a frequency of an even-order harmonic component that is desired to be short-circuited.

これにより、偶数次高調波歪みの発生を抑圧する電力分配器が提供されることとなる。   This provides a power distributor that suppresses the occurrence of even-order harmonic distortion.

好ましくは、分布定数線路の線路長は、基本波の1/2波長であり、共振回路を接続するための分布定数線路上の位置は、分布定数線路の端から基本波の1/4波長のところであり、共振回路は、2次高調波の周波数で直列共振することを特徴とする。   Preferably, the line length of the distributed constant line is ½ wavelength of the fundamental wave, and the position on the distributed constant line for connecting the resonant circuit is ¼ wavelength of the fundamental wave from the end of the distributed constant line. By the way, the resonance circuit is characterized in that it resonates in series at the frequency of the second harmonic.

これにより、2次高調波歪みの発生を抑圧する電力分配器が提供されることとなる。   This provides a power distributor that suppresses the occurrence of second-order harmonic distortion.

好ましくは、共振回路は、インダクタおよびコンデンサが対称に配置された直列共振回路であることとよい。これにより、共振回路の両端から見たときのインピーダンスのずれを防止することができる。   Preferably, the resonance circuit is a series resonance circuit in which inductors and capacitors are arranged symmetrically. As a result, it is possible to prevent a deviation in impedance when viewed from both ends of the resonance circuit.

好ましくは、共振回路は、前記短絡させたい偶数次高調波成分の波長の1/2の電気長を有する分布定数線路であるとよい。これにより、第1の共振回路の両端から見たときのインピーダンスのずれ防止できると共に、素子点数を低減することができる。   Preferably, the resonant circuit is a distributed constant line having an electrical length that is ½ of the wavelength of the even-order harmonic component to be short-circuited. As a result, it is possible to prevent a shift in impedance when viewed from both ends of the first resonance circuit and to reduce the number of elements.

また、本発明は、入力される第1の信号と第2の信号とを合成するための電力合成器であって、第1の信号を入力するための第1の入力端子と、第2の信号を入力するための第2の入力端子と、第2の入力端子からの第2の信号における基本波成分の位相を反転させる線路長を有する分布定数線路と、短絡させたい偶数次高調波成分の位相が反転する分布定数線路上の位置と第1の入力端子との間に接続され、短絡させたい偶数次高調波成分の周波数で直列共振する共振回路と、第1の入力端子からの第1の信号と、分布定数線路からの信号とを合成する合成手段とを備える。   The present invention is also a power combiner for combining the input first signal and the second signal, the first input terminal for inputting the first signal, and the second A second input terminal for inputting a signal, a distributed constant line having a line length for inverting the phase of the fundamental wave component in the second signal from the second input terminal, and an even-order harmonic component to be short-circuited A resonance circuit connected in series between the position on the distributed constant line where the phase of the first phase is inverted and the first input terminal and resonating in series at the frequency of the even-order harmonic component to be short-circuited, and from the first input terminal 1 is combined with the signal from the distributed constant line.

これにより、偶数次高調波歪みの発生を抑圧する電力合成器が提供されることとなる。   This provides a power combiner that suppresses the occurrence of even-order harmonic distortion.

好ましくは、分布定数線路の線路長は、基本波の1/2波長であり、共振回路を接続するための分布定数線路上の位置は、分布定数線路の端から基本波の1/4波長のところであり、共振回路は、2次高調波の周波数で直列共振することを特徴とする。   Preferably, the line length of the distributed constant line is ½ wavelength of the fundamental wave, and the position on the distributed constant line for connecting the resonant circuit is ¼ wavelength of the fundamental wave from the end of the distributed constant line. By the way, the resonance circuit is characterized in that it resonates in series at the frequency of the second harmonic.

これにより、2次高調波歪みの発生を抑圧する電力合成器が提供されることとなる。   This provides a power combiner that suppresses the occurrence of second-order harmonic distortion.

好ましくは、共振回路は、インダクタおよびコンデンサが対称に配置された直列共振回路であるとよい。これにより、第1の共振回路の両端から見たときのインピーダンスのずれを防止することができる。   Preferably, the resonance circuit is a series resonance circuit in which inductors and capacitors are arranged symmetrically. Thereby, it is possible to prevent a shift in impedance when viewed from both ends of the first resonance circuit.

好ましくは、共振回路は、前記短絡させたい偶数次高調波成分の波長の1/2の電気長を有する分布定数線路であるとよい。これにより、第1の共振回路の両端から見たときのインピーダンスのずれ防止できると共に、素子点数を低減することができる。   Preferably, the resonant circuit is a distributed constant line having an electrical length that is ½ of the wavelength of the even-order harmonic component to be short-circuited. As a result, it is possible to prevent a shift in impedance when viewed from both ends of the first resonance circuit and to reduce the number of elements.

本発明によれば、所望の偶数次高調波成分の周波数で直列共振し、かつ当該偶数次高調波の位相が反転する位置に接続されている一つの共振回路が、第1および第2の増幅素子で発生する偶数次高調波を相殺する。プッシュプル型の電力増幅器で用いられる二つの増幅素子毎に偶数次高調波歪みの発生を抑圧するための共振回路をそれぞれ設ける場合に比べ、一つの共振回路によって偶数次高調波歪みの発生を抑えることができるので、回路が小型化される電力増幅器、電力分配器および電力合成器を提供することができ、特性ばらつきを低減することができる。   According to the present invention, a single resonant circuit that is connected in series to the position where the phase of the even-order harmonic is inverted and that is in series resonance at the frequency of the desired even-order harmonic component is the first and second amplifications. The even harmonics generated in the element are canceled out. Suppresses the generation of even-order harmonic distortion with a single resonance circuit, compared to the case where a resonance circuit for suppressing the generation of even-order harmonic distortion is provided for each of the two amplifying elements used in a push-pull type power amplifier. Therefore, it is possible to provide a power amplifier, a power divider, and a power combiner in which a circuit is miniaturized, and characteristic variations can be reduced.

以下、本発明の実施形態について説明する。
(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態に係る電力増幅器1の構成を示す図である。図1において、電力増幅器1は、入力端子100と、バラン/整合回路101と、第1の増幅素子102aと、第2の増幅素子102bと、第1の増幅素子102aのドレインに接続されたインダクタ103aと、第2の増幅素子102bのドレインに接続されたインダクタ103bと、出力端子104と、出力端子104と第1の増幅素子102aのドレインとの間に接続された分布定数線路105a,105bと、直列共振回路106とを含む。第1の増幅素子102aと第2の増幅素子102bとは、同一規格である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a power amplifier 1 according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 1, a power amplifier 1 includes an input terminal 100, a balun / matching circuit 101, a first amplifying element 102a, a second amplifying element 102b, and an inductor connected to the drain of the first amplifying element 102a. 103a, an inductor 103b connected to the drain of the second amplifying element 102b, an output terminal 104, and distributed constant lines 105a and 105b connected between the output terminal 104 and the drain of the first amplifying element 102a, And a series resonance circuit 106. The first amplifying element 102a and the second amplifying element 102b have the same standard.

直列共振回路106の一端は、分布定数線路105aと分布定数線路105bとの間に並列に接続されている。他端は、第2の増幅素子102bのドレインと出力端子104との間に並列に接続されている。直列共振回路106は、基本波の2次高調波の周波数で共振するように設定されている。   One end of the series resonant circuit 106 is connected in parallel between the distributed constant line 105a and the distributed constant line 105b. The other end is connected in parallel between the drain of the second amplifying element 102 b and the output terminal 104. The series resonance circuit 106 is set to resonate at the frequency of the second harmonic of the fundamental wave.

入力端子100に入力される信号における基本波成分の波長をλとする。分布定数線路105a,105bの長さは、基本波の1/4波長の長さ、すなわち、λ/4である。なお、図1では、説明を分かりやすくするために、分布定数線路105aと分布定数線路105bとの間が離れているように記載したが、実際は、二つの分布定数線路は、つながっており、基本波の1/2波長の長さの分布定数線路を構成している。直列共振回路106は、当該分布定数線路における第1の増幅素子102aのドレイン側から基本波の1/4波長の位置に、接続されている。   Let λ be the wavelength of the fundamental wave component in the signal input to the input terminal 100. The lengths of the distributed constant lines 105a and 105b are 1/4 wavelength of the fundamental wave, that is, λ / 4. In FIG. 1, for ease of explanation, the distributed constant line 105a and the distributed constant line 105b are described as being separated from each other. However, actually, the two distributed constant lines are connected to each other, and A distributed constant line having a length of ½ wavelength of the wave is formed. The series resonant circuit 106 is connected to a position of a quarter wavelength of the fundamental wave from the drain side of the first amplifying element 102a in the distributed constant line.

バラン/整合回路101は、入力端子100に入力された基本波の位相を反転させて、互いに逆相の基本波成分を有する第1および第2の信号を出力する。第1および第2の増幅素子102a,102bは、バラン/整合回路101から出力される互いに逆相の二つの信号を増幅する。分布定数線路105aおよび分布定数線路105bによって、第1の増幅素子102aから出力された信号は、位相が180度回転させられ、第2の増幅素子102bから出力された信号と合波されて、出力端子104から出力される。   The balun / matching circuit 101 inverts the phase of the fundamental wave input to the input terminal 100 and outputs first and second signals having fundamental wave components that are out of phase with each other. The first and second amplifying elements 102 a and 102 b amplify two signals having opposite phases output from the balun / matching circuit 101. The signal output from the first amplifying element 102a by the distributed constant line 105a and the distributed constant line 105b is rotated in phase by 180 degrees, combined with the signal output from the second amplifying element 102b, and output. Output from terminal 104.

第1および第2の増幅素子102a,102bで発生する2次高調波は互いに同相である。基本波の周波数をfoとした場合、2次高調波の波長λ2は、1/(2fo)となる。したがって、分布定数線路105aの線路長は、2次高調波に対して、1/2波長となる。よって、分布定数線路105aによって、2次高調波の位相は180度回転する。直列共振回路106は2次高調波の周波数で共振すると想定したので、分布定数線路105aによって180度位相が回転した2次高調波と第2の増幅素子102bから出力される2次高調波とは、互いに打ち消し合うこととなる。結果、電力増幅器1は、2次歪みを抑圧することができる。   Second harmonics generated in the first and second amplifying elements 102a and 102b are in phase with each other. When the frequency of the fundamental wave is fo, the wavelength λ2 of the second harmonic is 1 / (2fo). Therefore, the line length of the distributed constant line 105a is ½ wavelength with respect to the second harmonic. Therefore, the phase of the second harmonic is rotated by 180 degrees by the distributed constant line 105a. Since the series resonant circuit 106 is assumed to resonate at the frequency of the second harmonic, the second harmonic whose phase is rotated by 180 degrees by the distributed constant line 105a and the second harmonic output from the second amplifying element 102b are as follows. , They will cancel each other out. As a result, the power amplifier 1 can suppress secondary distortion.

(第2の実施形態)
図2は、本発明の第2の実施形態に係る電力増幅器2の構成を示す図である。図2において、電力増幅器2は、入力端子100と、バラン/整合回路101と、第1の増幅素子102aと、第2の増幅素子102bと、第1の増幅素子102aのドレインに接続されたインダクタ103aと、第2の増幅素子102bのドレインに接続されたインダクタ103bと、出力端子104と、出力端子104と第1の増幅素子102aのドレインとの間に接続された分布定数線路205a,205b,205cと、直列共振回路206a,206bとを含む。なお、図2において、電力増幅器1と同一の部分については、図1に示したのと同一の参照符号を付し、説明を省略する。
(Second Embodiment)
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of the power amplifier 2 according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 2, a power amplifier 2 includes an input terminal 100, a balun / matching circuit 101, a first amplifying element 102a, a second amplifying element 102b, and an inductor connected to the drain of the first amplifying element 102a. 103a, the inductor 103b connected to the drain of the second amplifying element 102b, the output terminal 104, and the distributed constant lines 205a, 205b connected between the output terminal 104 and the drain of the first amplifying element 102a, 205c and series resonance circuits 206a and 206b. In FIG. 2, the same parts as those of the power amplifier 1 are denoted by the same reference numerals as those shown in FIG.

直列共振回路206aの一端は、分布定数線路205aと分布定数線路205bとの間に並列に接続されている。その他端は、第2の増幅素子102bのドレインと出力端子104との間に並列に接続されている。直列共振回路206aは、基本波の4次高調波の周波数で共振するように設定されている。   One end of the series resonant circuit 206a is connected in parallel between the distributed constant line 205a and the distributed constant line 205b. The other end is connected in parallel between the drain of the second amplifying element 102 b and the output terminal 104. The series resonance circuit 206a is set to resonate at the frequency of the fourth harmonic of the fundamental wave.

直列共振回路206bの一端は、分布定数線路205bと分布定数線路205cとの間に並列に接続されている。その他端は、第2の増幅素子102bのドレインと出力端子104との間に並列に接続されている。直列共振回路206bは、基本波の2次高調波の周波数で共振するように設定されている。   One end of the series resonant circuit 206b is connected in parallel between the distributed constant line 205b and the distributed constant line 205c. The other end is connected in parallel between the drain of the second amplifying element 102 b and the output terminal 104. The series resonance circuit 206b is set to resonate at the frequency of the second harmonic of the fundamental wave.

分布定数線路205a,205bの長さは、基本波の1/8波長の長さである。分布定数線路205cの長さは、基本波の1/4波長の長さである。なお、図2では、説明を分かりやすくするために、分布定数線路205a,205b,205cがそれぞれ離れているように記載したが、実際は、三つの分布定数線路は、つながっており、基本波の1/2波長の長さの分布定数線路を構成している。直列共振回路206aは、当該分布定数線路における第1の増幅素子102aのドレイン側から基本波の1/8波長の位置に、接続されている。また、直列共振回路206bは、当該分布定数線路における第1の増幅素子102aのドレイン側から基本波の1/4波長の位置に、接続されている。   The length of the distributed constant lines 205a and 205b is 1/8 wavelength of the fundamental wave. The length of the distributed constant line 205c is ¼ wavelength of the fundamental wave. In FIG. 2, for the sake of easy understanding, the distributed constant lines 205a, 205b, and 205c are described as being separated from each other. However, in reality, the three distributed constant lines are connected, and the fundamental wave 1 A distributed constant line having a length of / 2 wavelength is configured. The series resonant circuit 206a is connected to the position of 1/8 wavelength of the fundamental wave from the drain side of the first amplifying element 102a in the distributed constant line. Further, the series resonance circuit 206b is connected to a position of a quarter wavelength of the fundamental wave from the drain side of the first amplifying element 102a in the distributed constant line.

分布定数線路205a,205b,205cで構成される分布定数線路によって、第1の増幅素子102aから出力された基本波は、位相が180度回転させられ、第2の増幅素子102bから出力された基本波と合波されて、出力端子104から出力される。   The fundamental wave output from the first amplifying element 102a by the distributed constant line composed of the distributed constant lines 205a, 205b, and 205c is rotated by 180 degrees in phase, and the fundamental wave output from the second amplifying element 102b. The wave is combined and output from the output terminal 104.

また、分布定数線路205a,205bで構成される分布定数線路によって、2次高調波の位相は180度回転させられる。直列共振回路206bは2次高調波の周波数で共振するので、180度位相が回転した2次高調波と第2の増幅素子102bから出力される2次高調波とは、互いに打ち消し合うこととなる。結果、電力増幅器2は、2次高調波を打ち消すことができる。   Further, the phase of the second harmonic is rotated by 180 degrees by the distributed constant line composed of the distributed constant lines 205a and 205b. Since the series resonance circuit 206b resonates at the second harmonic frequency, the second harmonic whose phase is rotated by 180 degrees and the second harmonic output from the second amplifying element 102b cancel each other. . As a result, the power amplifier 2 can cancel the second harmonic.

さらに、分布定数線路205aによって、4次高調波の位相は180度回転させられる。直列共振回路206aは4次高調波の周波数で共振するので、180度位相が回転した4次高調波と第2の増幅素子102bから出力される4次高調波とは、互いに打ち消し合うこととなる。結果、電力増幅器2は、4次高調波を打ち消すことができる。   Further, the phase of the fourth harmonic is rotated 180 degrees by the distributed constant line 205a. Since the series resonance circuit 206a resonates at the frequency of the fourth harmonic, the fourth harmonic whose phase is rotated by 180 degrees and the fourth harmonic output from the second amplifying element 102b cancel each other. . As a result, the power amplifier 2 can cancel the fourth harmonic.

図1および図2に示すように、本発明の実施形態に係る電力増幅器では、打ち消したい偶数次高調波を短絡させるための回路として、当該偶数次高調波の周波数で共振する直列共振回路が、分布定数線路の所定の位置に、一方の増幅素子の出力と他方の増幅素子の出力とをバイパスするように接続されている。これにより、偶数次高調波が直列共振回路で相殺されてしまうこととなるので、偶数次高調波歪みの発生を抑圧することができる。   As shown in FIGS. 1 and 2, in the power amplifier according to the embodiment of the present invention, as a circuit for short-circuiting even-order harmonics to be canceled, a series resonant circuit that resonates at the frequency of the even-order harmonics is Connected to a predetermined position of the distributed constant line so as to bypass the output of one amplifying element and the output of the other amplifying element. As a result, even-order harmonics are canceled out by the series resonance circuit, so that occurrence of even-order harmonic distortion can be suppressed.

なお、図1および図2に示すような直列共振回路を有する電力合成側の構成をバラン/整合回路内に設け、互いに逆相の基本波成分を有する第1および第2の信号を出力するようにしてもよい。   It is to be noted that a power combining side configuration having a series resonance circuit as shown in FIGS. 1 and 2 is provided in the balun / matching circuit so as to output first and second signals having fundamental wave components of opposite phases. It may be.

なお、図1および/または図2では、2次高調波および/または4次高調波を抑圧するための構成を示したが、その他の偶数次高調波を抑圧する場合にも同様の構成を取ることができる。具体的には、2n(nは自然数)次高調波を抑圧したい場合、分布定数線路における増幅端子の出力側から基本波の1/(4n)波長の位置に、相殺したい偶数次高調波の周波数で共振する直列共振回路を接続すればよい。   1 and / or 2 show the configuration for suppressing the second-order harmonic and / or the fourth-order harmonic, but the same configuration is adopted when other even-order harmonics are suppressed. be able to. Specifically, when it is desired to suppress the 2n (n is a natural number) order harmonic, the frequency of the even order harmonic to be canceled at the 1 / (4n) wavelength position of the fundamental wave from the output side of the amplification terminal in the distributed constant line. What is necessary is just to connect the series resonance circuit which resonates by.

なお、直列共振回路を接続する位置は、分布定数線路における増幅端子の出力側から基本波の1/(4n)波長の位置の他、分布定数線路における出力端子側から基本波の1/(4n)波長の位置であってもよい。   In addition to the position of the 1 / (4n) wavelength of the fundamental wave from the output side of the amplification terminal in the distributed constant line, the position where the series resonant circuit is connected is 1 / (4n of the fundamental wave from the output terminal side of the distributed constant line. ) It may be the position of the wavelength.

また、接続される直列共振回路は、少なくとも1つあれば所望の効果を得ることができる。   If at least one series resonant circuit is connected, a desired effect can be obtained.

なお、2次高調波の位相が反転するλ/4の位置では、2次高調波以外の偶数次高調波の位相も反転している。したがって、図1に示す電力増幅器1において、直列共振回路106が、2次高調波以外の偶数次高調波の波長でも直列共振するように、スタブを設けておけば、2次高調波以外の偶数次高調波も打ち消されることとなる。図2に示す場合も同様に、直列共振回路206aまたは206bが、2次高調波以外の偶数次高調波の波長でも直列共振するように、スタブを設けておけば、2次高調波以外の偶数次高調波も打ち消されることとなる。これにより所望の効果を得ることが期待できる。   In addition, at the position of λ / 4 where the phase of the second harmonic is inverted, the phase of the even harmonics other than the second harmonic is also inverted. Therefore, in the power amplifier 1 shown in FIG. 1, if a stub is provided so that the series resonance circuit 106 performs series resonance even at a wavelength of an even-order harmonic other than the second-order harmonic, an even-number other than the second-order harmonic is provided. The second harmonic will also be canceled out. In the case shown in FIG. 2 as well, if a stub is provided so that the series resonance circuit 206a or 206b resonates in series even with a wavelength of an even harmonic other than the second harmonic, an even number other than the second harmonic is provided. The second harmonic will also be canceled out. Thereby, it can be expected to obtain a desired effect.

(実施例)
以下、本発明の実施例について説明する。
図3は、本発明の電力増幅器の実施例を示す回路図である。図3において、電力増幅器3は、入力端子301と、ゲートバイアス端子302と、ドレインバイアス端子303と、出力端子304と、入力結合コンデンサ311と、ゲートバイアスインダクタ312と、ドレインバイアスインダクタ313と、出力結合コンデンサ314と、第1のFET341と、第2のFET342と、合成端子351と、第1の分布定数線路352と、インダクタ361aと、コンデンサ362と、インダクタ361bと、分配端子321と、第2の分布定数線路322と、インダクタ331aと、コンデンサ332と、インダクタ331bとを含む。
(Example)
Examples of the present invention will be described below.
FIG. 3 is a circuit diagram showing an embodiment of the power amplifier of the present invention. 3, the power amplifier 3 includes an input terminal 301, a gate bias terminal 302, a drain bias terminal 303, an output terminal 304, an input coupling capacitor 311, a gate bias inductor 312, a drain bias inductor 313, and an output. The coupling capacitor 314, the first FET 341, the second FET 342, the composite terminal 351, the first distributed constant line 352, the inductor 361a, the capacitor 362, the inductor 361b, the distribution terminal 321, the second The distributed constant line 322, the inductor 331a, the capacitor 332, and the inductor 331b.

第1のFET341のソースと第2のFET342のソースとは、それぞれ接地されている。第1および第2のFET341,342は、第1の実施形態における第1および第2の増幅素子102a,102bに相当する(図1参照)。   The source of the first FET 341 and the source of the second FET 342 are each grounded. The first and second FETs 341 and 342 correspond to the first and second amplifying elements 102a and 102b in the first embodiment (see FIG. 1).

第2のFET342のドレインと合成端子351とは接続されている。第1のFET341のドレインと合成端子351との間には、第1の分布定数線路352が接続されている。第1の分布定数線路352は、基本波の1/2波長の長さの線路である。第1の分布定数線路352において第1のFET341のゲート側から基本波の1/4波長の長さの位置に、直列に接続されたインダクタ361b、コンデンサ362、およびインダクタ361aが、並列に接続される。インダクタ361aの一端は、合成端子351と第2のFET342のドレインとの間に並列に接続される。   The drain of the second FET 342 and the synthesis terminal 351 are connected. A first distributed constant line 352 is connected between the drain of the first FET 341 and the composite terminal 351. The first distributed constant line 352 is a line having a length of ½ wavelength of the fundamental wave. In the first distributed constant line 352, an inductor 361b, a capacitor 362, and an inductor 361a connected in series are connected in parallel at a position of a quarter wavelength of the fundamental wave from the gate side of the first FET 341. The One end of the inductor 361 a is connected in parallel between the composite terminal 351 and the drain of the second FET 342.

インダクタ361a、コンデンサ362、およびインダクタ361bによって、第1の直列共振回路360が構成される。第1の直列共振回路360では、基本波の2倍の周波数で直列共振するように、インダクタ361a、コンデンサ362、およびインダクタ361bの値が設定されている。第1の直列共振回路360は、第1の実施形態における直列共振回路106に相当する(図1参照)。第1の直列共振回路360、第1の分布定数線路352、および合成端子351によって、電力合成器350が構成される。第1の直列共振回路360では、インダクタとコンデンサとが、LCLの関係になるように対称に接続されているので、第1の直列共振回路360の両端から見たときのインピーダンスが等しくなり、インピーダンスがずれることによるばらつきを防止することができる。なお、CLCの直列共振回路となるように、第1の直列共振回路360を構成してもよい。   The inductor 361a, the capacitor 362, and the inductor 361b constitute a first series resonance circuit 360. In the first series resonance circuit 360, the values of the inductor 361a, the capacitor 362, and the inductor 361b are set so that series resonance occurs at a frequency twice that of the fundamental wave. The first series resonance circuit 360 corresponds to the series resonance circuit 106 in the first embodiment (see FIG. 1). The first series resonance circuit 360, the first distributed constant line 352, and the combination terminal 351 constitute a power combiner 350. In the first series resonance circuit 360, the inductor and the capacitor are symmetrically connected so as to have an LCL relationship, so that the impedance when viewed from both ends of the first series resonance circuit 360 is equal, and the impedance Variation due to deviation can be prevented. The first series resonance circuit 360 may be configured to be a CLC series resonance circuit.

合成端子351とドレインバイアス端子303との間には、ドレインバイアスインダクタ313が接続される。合成端子351と出力端子304との間には、出力結合コンデンサ314が接続される。   A drain bias inductor 313 is connected between the composite terminal 351 and the drain bias terminal 303. An output coupling capacitor 314 is connected between the combining terminal 351 and the output terminal 304.

入力端子301と分配端子321との間には、入力結合コンデンサ311が接続されている。ゲートバイアス端子302と分配端子321との間には、ゲートバイアスインダクタ312が接続されている。   An input coupling capacitor 311 is connected between the input terminal 301 and the distribution terminal 321. A gate bias inductor 312 is connected between the gate bias terminal 302 and the distribution terminal 321.

分配端子321と第2のFET342のゲートとの間には、第2の分布定数線路322が接続されている。分配端子321と第1のFET341のゲートとは接続されている。第2の分布定数線路322は、基本波の1/2波長の長さの線路である。第2の分布定数線路322において第2のFET342のゲート側から基本波の1/4波長の長さの位置に、直列に接続されたインダクタ331a、コンデンサ332、およびインダクタ331bが、並列に接続される。インダクタ331bの一端は、分配端子321と第1のFET341のゲートとの間に並列に接続される。   A second distributed constant line 322 is connected between the distribution terminal 321 and the gate of the second FET 342. The distribution terminal 321 and the gate of the first FET 341 are connected. The second distributed constant line 322 is a line having a length of ½ wavelength of the fundamental wave. In the second distributed constant line 322, an inductor 331a, a capacitor 332, and an inductor 331b connected in series are connected in parallel at a position of a quarter wavelength of the fundamental wave from the gate side of the second FET 342. The One end of the inductor 331b is connected in parallel between the distribution terminal 321 and the gate of the first FET 341.

インダクタ331a、コンデンサ332、およびインダクタ331bによって、第2の直列共振回路330が構成される。第2の直列共振回路330において、基本波の2倍の周波数で直列共振するように、インダクタ331a、コンデンサ332、およびインダクタ331bの値が設定されている。第2の直列共振回路330、第2の分布定数線路322、および分配端子321によって、電力分配器320が構成される。電力分配器320は、第1の実施形態におけるバラン/整合回路101に相当する(図1参照)。第2の直列共振回路330では、インダクタとコンデンサとが、LCLの関係になるように対称に接続されているので、第2の直列共振回路330の両端から見たときのインピーダンスが等しくなり、インピーダンスがずれることによるばらつきを防止することができる。なお、CLCの直列共振回路となるように、第2の直列共振回路330を構成してもよい。   The inductor 331a, the capacitor 332, and the inductor 331b constitute a second series resonance circuit 330. In the second series resonance circuit 330, the values of the inductor 331a, the capacitor 332, and the inductor 331b are set so that series resonance occurs at a frequency twice that of the fundamental wave. The second series resonant circuit 330, the second distributed constant line 322, and the distribution terminal 321 constitute a power distributor 320. The power distributor 320 corresponds to the balun / matching circuit 101 in the first embodiment (see FIG. 1). In the second series resonance circuit 330, the inductor and the capacitor are symmetrically connected so as to have an LCL relationship, so that the impedance when viewed from both ends of the second series resonance circuit 330 becomes equal, and the impedance Variation due to deviation can be prevented. Note that the second series resonance circuit 330 may be configured to be a CLC series resonance circuit.

以下、図3に示す電力増幅器3の動作について説明する。
入力端子301に入力された基本波は、入力結合コンデンサ311を介して、電力分配器320の分配端子321に入力され、第1および第2の信号として分配される。分配端子321からの第2の入力信号は、基本波の1/2波長の長さを有する第2の分布定数線路322を介して、第2のFET342のゲートに入力される。分配端子321からの第1の信号は、第1のFET341のゲートに直接入力される。
Hereinafter, the operation of the power amplifier 3 shown in FIG. 3 will be described.
The fundamental wave input to the input terminal 301 is input to the distribution terminal 321 of the power distributor 320 via the input coupling capacitor 311 and is distributed as the first and second signals. The second input signal from the distribution terminal 321 is input to the gate of the second FET 342 via the second distributed constant line 322 having a length of ½ wavelength of the fundamental wave. The first signal from the distribution terminal 321 is directly input to the gate of the first FET 341.

第2の分布定数線路322によって、第2の信号における基本波成分および奇数次高調波成分の位相が180度回転する。したがって、第2のFET342のゲートに入力される信号と第1のFET341のゲートに入力される信号とは、基本波成分および奇数次高調波成分において逆位相となり、偶数次高調波成分において同相となる。なお、ゲ−トバイアスはゲートバイアス端子302からゲートバイアスインダクタ312を介して印加される。   By the second distributed constant line 322, the phases of the fundamental wave component and the odd harmonic component in the second signal are rotated by 180 degrees. Therefore, the signal input to the gate of the second FET 342 and the signal input to the gate of the first FET 341 are in opposite phases in the fundamental wave component and the odd harmonic component, and in phase in the even harmonic component. Become. The gate bias is applied from the gate bias terminal 302 via the gate bias inductor 312.

第2の直列共振回路330は、第2の分布定数線路322において第2のFET342のゲート側から基本波の1/4波長の長さの所、すなわち、2次高調波に対して1/2波長の長さの所に接続されている。したがって、第2の直列共振回路330と第2の分布定数線路322との接続点では、2次高調波の位相は180度回転していることとなるので、第2の直列共振回路330の両端における2次高調波は互いに逆相となる。第2の直列共振回路330は、2次高調波の周波数で直列共振し、短絡回路として働くので、2次高調波は相殺される。よって、第1のFET341および第2のFET342のゲート端では、2次高調波が存在しないこととなる。   The second series resonant circuit 330 has a length of ¼ wavelength of the fundamental wave from the gate side of the second FET 342 in the second distributed constant line 322, that is, ½ of the second harmonic. It is connected at the wavelength length. Accordingly, since the phase of the second harmonic is rotated by 180 degrees at the connection point between the second series resonant circuit 330 and the second distributed constant line 322, both ends of the second series resonant circuit 330 are rotated. The second harmonics at are in opposite phases. The second series resonance circuit 330 is in series resonance at the frequency of the second harmonic and acts as a short circuit, so that the second harmonic is canceled out. Therefore, the second harmonic does not exist at the gate ends of the first FET 341 and the second FET 342.

第2のFET342で増幅された第2の信号は、合成端子351に入力される。一方、第1のFET341で増幅された第1の信号は、基本波の1/2波長の長さを有する第1の分布定数線路352を介して、合成端子351に入力される。第1の分布定数線路352によって、第1の入力信号における基本波成分および奇数次高調波成分の位相が180度回転する。したがって、合成端子351において、第2のFET342から出力される第2の信号と第1のFET341から出力される第1の信号とは、基本波成分および奇数次高調波成分において同相となる。なお、ドレインバイアスはドレインバイアス端子303からドレインバイアスインダクタ313を介して印加される。   The second signal amplified by the second FET 342 is input to the synthesis terminal 351. On the other hand, the first signal amplified by the first FET 341 is input to the synthesis terminal 351 via the first distributed constant line 352 having a length of ½ wavelength of the fundamental wave. The first distributed constant line 352 rotates the phase of the fundamental wave component and the odd harmonic component in the first input signal by 180 degrees. Therefore, at the synthesis terminal 351, the second signal output from the second FET 342 and the first signal output from the first FET 341 are in phase in the fundamental wave component and the odd-order harmonic component. The drain bias is applied from the drain bias terminal 303 via the drain bias inductor 313.

第1の直列共振回路360は、第1の分布定数線路352において第1のFET341のドレイン側から基本波の1/4波長の長さの所、すなわち、2次高調波に対して1/2波長の長さの所に接続されている。したがって、第1の直列共振回路360と第1の分布定数線路352との接続点では、2次高調波の位相は180度回転している。第1の増幅素子341から出力される信号および第2の増幅素子342から出力される信号において、2次高調波は互いに同相であるので、第1の直列共振回路360の両端における2次高調波は互いに逆相となる。第1の直列共振回路360は、2次高調波の周波数で直列共振し、短絡回路として働くので、2次高調波は相殺される。よって、第1のFET341および第2のFET342のドレイン端では、2次高調波が存在しないこととなる。   The first series resonance circuit 360 has a length of ¼ wavelength of the fundamental wave from the drain side of the first FET 341 in the first distributed constant line 352, that is, ½ of the second harmonic. It is connected at the wavelength length. Therefore, the phase of the second harmonic is rotated by 180 degrees at the connection point between the first series resonant circuit 360 and the first distributed constant line 352. In the signal output from the first amplifying element 341 and the signal output from the second amplifying element 342, the second harmonics are in phase with each other, and therefore the second harmonics at both ends of the first series resonant circuit 360. Are opposite to each other. The first series resonance circuit 360 is in series resonance at the frequency of the second harmonic and acts as a short circuit, so that the second harmonic is canceled out. Therefore, the second harmonic does not exist at the drain ends of the first FET 341 and the second FET 342.

このように、図3に示す回路構成を有する電力増幅器では、二つのFETの入出力端で2次高調波が存在しないこととなるので、歪みが抑圧され、高い効率が得られることとなる。また、2次高調波を打ち消すための構成として、電力分配器側に一つの直列共振回路を設け、電力合成器側に一つの直列共振回路を設けるだけでよいので、小型化された電力増幅器が提供されることとなる。さらに、2次高調波を打ち消すための短絡回路として、電力分配器または電力合成器において、それぞれ一つの直列共振回路が用いられることとなるので、短絡回路のばらつきをなくすことができる。結果、パワー特性のばらつきが低減される電力増幅器が提供されることとなる。   In this way, in the power amplifier having the circuit configuration shown in FIG. 3, since the second harmonic does not exist at the input / output terminals of the two FETs, distortion is suppressed and high efficiency is obtained. In addition, as a configuration for canceling the second harmonic, it is only necessary to provide one series resonant circuit on the power distributor side and one series resonant circuit on the power combiner side. Will be provided. Further, since one series resonant circuit is used in each of the power distributor and the power combiner as a short circuit for canceling the second harmonic, variation in the short circuit can be eliminated. As a result, a power amplifier in which variations in power characteristics are reduced is provided.

なお、第1の直列共振回路360および/または第2の直列共振回路330は、分布定数回路であってもよい。図4は、第1の直列共振回路360および/または第2の直列共振回路330を分布定数線路400としたときの図を示す。図4において、第1の直列共振回路360および/または第2の直列共振回路330は、基本波の波長の1/4の電気長(2次高調波の波長の1/2の電気長)を有する分布定数線路400からなる。分布定数線路400の両端において、2次高調波は互いに逆相となるので、分布定数線路400の両端では、2次高調波は相殺される。   The first series resonant circuit 360 and / or the second series resonant circuit 330 may be a distributed constant circuit. FIG. 4 shows a diagram in which the first series resonant circuit 360 and / or the second series resonant circuit 330 is the distributed constant line 400. In FIG. 4, the first series resonance circuit 360 and / or the second series resonance circuit 330 has an electrical length that is 1/4 of the wavelength of the fundamental wave (an electrical length that is 1/2 of the wavelength of the second harmonic). The distributed constant line 400 is provided. Since the second harmonics have opposite phases at both ends of the distributed constant line 400, the second harmonics are canceled at both ends of the distributed constant line 400.

インダクタおよびコンデンサなどの受動素子から構成される直列共振回路が、高い周波数において、直列共振回路の両端で高調波のインピーダンスを完全に制御することは、困難である。しかし、分布定数線路からなる直列共振回路を用いることにより、高い周波数においても、分布定数線路その両端で高調波のインピーダンスを高い精度で容易に制御することができる。したがって、直列共振回路に分布定数線路を用いることによって、高い周波数においても、高調波成分を相殺することが可能となる。   It is difficult for a series resonant circuit composed of passive elements such as an inductor and a capacitor to completely control the harmonic impedance at both ends of the series resonant circuit at a high frequency. However, by using a series resonant circuit composed of distributed constant lines, it is possible to easily control the impedance of the harmonics at both ends of the distributed constant line with high accuracy even at high frequencies. Therefore, by using a distributed constant line in the series resonance circuit, it is possible to cancel harmonic components even at a high frequency.

また、図3に示すように、直列共振回路において、受動素子を対称に接続するのが好ましいが、対称な接続とすることによって、受動素子の素子点数が増加することとなる。しかし、分布定数線路を用いれば、両端から見たときのインピーダンスを等しくすることができるので、インピーダンスがずれることによるばらつきを防止することができ、かつ素子点数を低減することができる。   In addition, as shown in FIG. 3, in the series resonance circuit, it is preferable to connect the passive elements symmetrically. However, the symmetrical connection increases the number of elements of the passive elements. However, if the distributed constant line is used, the impedance when viewed from both ends can be made equal, so that variations due to the deviation of the impedance can be prevented and the number of elements can be reduced.

なお、図3に示す実施例では、電力分配器および電力合成器に2次高調波の短絡回路として直列共振回路を設けることとしたが、いずれか一方にのみ直列共振回路を設けることとしてもよい。   In the embodiment shown in FIG. 3, a series resonance circuit is provided as a second harmonic short circuit in the power distributor and the power combiner. However, a series resonance circuit may be provided only in one of them. .

なお、図3に示す電力分配器または電力合波回路は、それぞれ単独の部品として実施することができる。これらの部品は、プッシュプル型の電力増幅器に用いるものに限られない。   Note that the power distributor or the power combining circuit shown in FIG. 3 can be implemented as a single component. These components are not limited to those used in push-pull type power amplifiers.

なお、第1および第2の直列共振回路360,330は、2次高調波だけでなく、短絡させたい他の偶数次高調波に対しても同時に直列共振するように構成されていてもよい。これにより、2次高調波以外の偶数次高調波の発生を抑圧することができ、高効率化が図れる。   Note that the first and second series resonance circuits 360 and 330 may be configured to simultaneously resonate not only with the second harmonic, but also with other even harmonics to be short-circuited. As a result, the generation of even harmonics other than the second harmonic can be suppressed, and high efficiency can be achieved.

また、第1および第2の直列共振回路360,330の接続位置は、第1および第2の分布定数線路352,322のいずれかの端辺から偶数次高調波の1/2波長の長さの位置に接続されていてもよい。これにより、短絡させたい偶数次高調波の発生を抑圧することができる。   The connection position of the first and second series resonance circuits 360 and 330 is a length of ½ wavelength of even-order harmonics from either side of the first and second distributed constant lines 352 and 322. It may be connected to the position. As a result, it is possible to suppress the generation of even harmonics to be short-circuited.

たとえば、2次高調波および4次高調波の発生を抑圧したい場合、各直列共振回路を分布定数線路とする構成を考える。図5は、2次高調波および4次高調波の発生を抑圧したい場合、各直列共振回路を分布定数線路とする構成を示す図である。基本波の波長の1/8の電気長(4次高調波の波長の1/2の電気長)を有する分布定数線路401は、図2に示す直列共振回路206aの役割を果たす。また、基本波の波長の1/4の電気長(2次高調波の波長の1/2の電気長)を有する分布定数線路402は、図2に示す直列共振回路206bの役割を果たす。このように、短絡させたい偶数次高調波に対して共振するような分布定数線路を図2に示すような受動素子を用いた直列共振回路の代わりに接続することで、偶数次高調波の発生を抑圧することができ、高効率化が図れる。ここで、短絡させたい偶数次高調波に対して共振するような分布定数線路の電気長は、短絡させたい偶数次高調波の波長の1/2の電気長となる。なお、図5に示すように、長い方の分布定数線路402は、折り曲げるなどして、短い方の分布定数線路401と端が一直線上に並ぶようにすればよい。また、分布定数線路同士を立体交差させるなどして、端が一直線上に並ぶようにしてもよい。同様のことが、その他の偶数次高調波についても言える。   For example, when it is desired to suppress the generation of the second harmonic and the fourth harmonic, consider a configuration in which each series resonance circuit is a distributed constant line. FIG. 5 is a diagram showing a configuration in which each series resonance circuit is used as a distributed constant line when generation of second harmonics and fourth harmonics is to be suppressed. A distributed constant line 401 having an electrical length of 1/8 of the wavelength of the fundamental wave (an electrical length of 1/2 of the wavelength of the fourth harmonic) plays a role of the series resonance circuit 206a shown in FIG. A distributed constant line 402 having an electrical length that is ¼ of the wavelength of the fundamental wave (an electrical length that is ½ of the wavelength of the second harmonic) plays a role of the series resonant circuit 206b shown in FIG. In this way, even-numbered harmonics are generated by connecting a distributed constant line that resonates with even-order harmonics to be short-circuited instead of a series resonant circuit using passive elements as shown in FIG. Can be suppressed, and high efficiency can be achieved. Here, the electrical length of the distributed constant line that resonates with the even-order harmonics to be short-circuited is half the wavelength of the even-order harmonics to be short-circuited. As shown in FIG. 5, the longer distributed constant line 402 may be bent so that the end of the shorter distributed constant line 401 and the end are aligned on a straight line. Also, the ends may be aligned on a straight line, for example, by crossing distributed constant lines. The same is true for the other even harmonics.

さらに、以上の構成に奇数次高調波を制御する回路を組み合わせれば、さらに高い効率が期待できる。   Furthermore, if a circuit that controls odd harmonics is combined with the above configuration, higher efficiency can be expected.

本発明にかかる電力増幅器、電力分配器および電力合成器は、小型でかつ特性ばらつきが小さく高効率であるので、通信機器等の分野において有用である。   The power amplifier, power divider, and power combiner according to the present invention are useful in the field of communication equipment and the like because they are small in size, have small variations in characteristics, and are highly efficient.

本発明の第1の実施形態に係る電力増幅器1の構成を示す図The figure which shows the structure of the power amplifier 1 which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態に係る電力増幅器2の構成を示す図The figure which shows the structure of the power amplifier 2 which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の電力増幅器の実施例を示す回路図The circuit diagram which shows the Example of the power amplifier of this invention 第1の直列共振回路360および/または第2の直列共振回路330を分布定数線路400としたときの図A diagram when the first series resonant circuit 360 and / or the second series resonant circuit 330 is the distributed constant line 400. 2次高調波および4次高調波の発生を抑圧したい場合、各直列共振回路を分布定数線路とする構成を示す図A diagram showing a configuration in which each series resonant circuit is a distributed constant line when generation of second and fourth harmonics is to be suppressed. 従来のプッシュプル型の高周波電力増幅器の構成を示す図The figure which shows the structure of the conventional push pull type high frequency power amplifier 高調波に対するインピーダンスを考慮した整合回路を設けた従来のプッシュプル型の電力増幅器の構成を示す図The figure which shows the constitution of the conventional push pull type power amplifier which provides the matching circuit which considers the impedance to the harmonic 図7に示す電力増幅器におけるFETのドレイン電圧vdおよびドレイン電流idの波形を示す図The figure which shows the waveform of drain voltage vd of FET and drain current id in the power amplifier shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1,2,3, 電力増幅器
100,301 入力端子
101 バラン/整合回路
102a 第1の増幅素子
102b 第2の増幅素子
103a,103b インダクタ
104,304 出力端子
105a,105b,205a,205b,205c 分布定数線路
106,206a,206b 直列共振回路
321 分配端子
351 合成端子
341 第1のFET
342 第2のFET
352 第1の分布定数線路
322 第2の分布定数線路
360 第1の直列共振回路
330 第2の直列共振回路
320 電力分配器
350 電力合成器
302 ゲートバイアス端子
303 ドレインバイアス端子
311 入力結合コンデンサ
312 ゲートバイアスインダクタ
313 ドレインバイアスインダクタ
314 出力結合コンデンサ
331a,331b,361a,361b インダクタ
332,362 コンデンサ
400,401,402 分布定数線路

1, 2, 3, Power amplifier 100, 301 Input terminal 101 Balun / matching circuit 102a First amplifying element 102b Second amplifying element 103a, 103b Inductor 104, 304 Output terminal 105a, 105b, 205a, 205b, 205c Distributed constant Lines 106, 206a, 206b Series resonant circuit 321 Distribution terminal 351 Synthesis terminal 341 First FET
342 second FET
352 First distributed constant line 322 Second distributed constant line 360 First series resonant circuit 330 Second series resonant circuit 320 Power distributor 350 Power combiner 302 Gate bias terminal 303 Drain bias terminal 311 Input coupling capacitor 312 Gate Bias inductor 313 Drain bias inductor 314 Output coupling capacitors 331a, 331b, 361a, 361b Inductors 332, 362 Capacitors 400, 401, 402 Distributed constant lines

Claims (20)

高周波信号を増幅するための電力増幅器であって、
第1の信号を増幅するための第1の増幅素子と、
前記第1の増幅素子とプッシュプル型に接続されており、前記第1の信号と逆相の第2の信号を増幅するための第2の増幅素子と、
前記第1の増幅素子によって増幅された前記第1の信号における基本波成分の位相を反転させる線路長を有する第1の分布定数線路と、
短絡させたい偶数次高調波成分の位相が反転する前記第1の分布定数線路上の位置と前記第2の増幅素子の出力側との間に接続され、前記短絡させたい偶数次高調波成分の周波数で直列共振する第1の共振回路と、
前記第1の分布定数線路からの信号と前記第2の増幅素子からの信号とを合成して出力する出力端子とを備える、電力増幅器。
A power amplifier for amplifying a high-frequency signal,
A first amplifying element for amplifying the first signal;
A second amplifying element connected to the first amplifying element in a push-pull manner for amplifying a second signal having a phase opposite to that of the first signal;
A first distributed constant line having a line length that inverts the phase of the fundamental component in the first signal amplified by the first amplification element;
Connected between the position on the first distributed constant line where the phase of the even-order harmonic component to be short-circuited is inverted and the output side of the second amplifying element, and the even-order harmonic component to be short-circuited A first resonant circuit in series resonance at a frequency;
A power amplifier comprising: an output terminal that combines and outputs a signal from the first distributed constant line and a signal from the second amplifying element.
前記第1の分布定数線路の線路長は、基本波の1/2波長であり、前記第1の共振回路を接続するための前記第1の分布定数線路上の位置は、前記第1の分布定数線路の端から基本波の1/4波長のところであり、前記第1の共振回路は、2次高調波の周波数で直列共振することを特徴とする、請求項1に記載の電力増幅器。   The line length of the first distributed constant line is ½ wavelength of the fundamental wave, and the position on the first distributed constant line for connecting the first resonant circuit is the first distribution. 2. The power amplifier according to claim 1, wherein the first resonant circuit is in series resonance at a frequency of a second-order harmonic at a quarter wavelength of the fundamental wave from an end of the constant line. 前記第1の共振回路は、インダクタおよびコンデンサが対称に配置された直列共振回路であることを特徴とする、請求項2に記載の電力増幅器。   The power amplifier according to claim 2, wherein the first resonance circuit is a series resonance circuit in which an inductor and a capacitor are arranged symmetrically. 前記第1の共振回路は、前記短絡させたい偶数次高調波成分の波長の1/2の電気長を有する分布定数線路であることを特徴とする、請求項1に記載の電力増幅器。   2. The power amplifier according to claim 1, wherein the first resonance circuit is a distributed constant line having an electrical length of ½ of the wavelength of the even-order harmonic component to be short-circuited. 前記第1および第2の信号をそれぞれ前記第1および第2の増幅素子に入力するための電力分配器をさらに備え、
前記電力分配器は、
入力される信号を二分配し、一方を前記第1の信号として前記第1の増幅素子に入力する分配手段と、
前記分配手段からの他方の信号における基本波成分の位相を反転させる線路長を有し、当該位相を反転させた信号を第2の信号として前記第2の増幅素子に入力する第2の分布定数線路と、
短絡させたい偶数次高調波成分の位相が反転する前記第2の分布定数線路上の位置と前記第2の増幅素子の入力側との間に接続され、前記短絡させたい偶数次高調波成分の周波数で直列共振する第2の共振回路とを含む、請求項1に記載の電力増幅器。
A power divider for inputting the first and second signals to the first and second amplifying elements, respectively;
The power distributor is
Distribution means for dividing an input signal into two and inputting one of the signals as the first signal to the first amplifying element;
A second distributed constant having a line length for inverting the phase of the fundamental component in the other signal from the distributing means and inputting the inverted signal to the second amplifying element as a second signal; Tracks,
Connected between the position on the second distributed constant line where the phase of the even-order harmonic component to be short-circuited is inverted and the input side of the second amplifying element, and the even-order harmonic component to be short-circuited The power amplifier according to claim 1, further comprising a second resonant circuit that resonates in series at a frequency.
前記第2の分布定数線路の線路長は、基本波の1/2波長であり、前記第2の共振回路を接続するための前記第2の分布定数線路上の位置は、前記第2の分布定数線路の端から基本波の1/4波長のところであり、前記第2の共振回路は、2次高調波の周波数で直列共振することを特徴とする、請求項5に記載の電力増幅器。   The line length of the second distributed constant line is ½ wavelength of the fundamental wave, and the position on the second distributed constant line for connecting the second resonant circuit is the second distribution. 6. The power amplifier according to claim 5, wherein the second resonant circuit is in series resonance at a frequency of a second-order harmonic at a quarter wavelength of the fundamental wave from the end of the constant line. 前記第2の共振回路は、インダクタおよびコンデンサが対称に配置された直列共振回路であることを特徴とする、請求項6に記載の電力増幅器。   The power amplifier according to claim 6, wherein the second resonance circuit is a series resonance circuit in which an inductor and a capacitor are arranged symmetrically. 前記第2の共振回路は、前記短絡させたい偶数次高調波成分の波長の1/2の電気長を有する分布定数線路であることを特徴とする、請求項5に記載の電力増幅器。   6. The power amplifier according to claim 5, wherein the second resonance circuit is a distributed constant line having an electrical length that is ½ of the wavelength of the even-order harmonic component to be short-circuited. 高周波信号を増幅するための電力増幅器であって、
第1の信号、および前記第1の信号と逆相の第2の信号を出力する電力分配器と、
前記第1の信号を増幅するための第1の増幅素子と、
前記第1の増幅素子とプッシュプル型に接続されており、前記第2の信号を増幅するための第2の増幅素子と、
前記第1の増幅素子によって増幅された前記第1の信号における基本波成分の位相を反転させて、当該位相を反転させた前記第1の信号と前記第2の増幅素子によって増幅された前記第2の信号と合成して出力する電力合成器とを備え、
前記電力分配器は、
入力される信号を二分配し、一方を前記第1の信号として前記第1の増幅素子に入力する分配手段と、
前記分配手段からの他方の信号における基本波成分の位相を反転させる線路長を有し、当該位相を反転させた信号を第2の信号として前記第2の増幅素子に入力する分布定数線路と、
短絡させたい偶数次高調波成分の位相が反転する前記分布定数線路上の位置と前記第2の増幅素子の入力側との間に接続され、前記短絡させたい偶数次高調波成分の周波数で直列共振する共振回路とを含む、電力増幅器。
A power amplifier for amplifying a high-frequency signal,
A power distributor that outputs a first signal and a second signal having a phase opposite to that of the first signal;
A first amplifying element for amplifying the first signal;
A second amplifying element connected to the first amplifying element in a push-pull manner for amplifying the second signal;
The phase of the fundamental component in the first signal amplified by the first amplifying element is inverted, and the first signal having the inverted phase and the second signal amplified by the second amplifying element are used. A power combiner that combines and outputs the two signals,
The power distributor is
Distribution means for dividing an input signal into two and inputting one of the signals as the first signal to the first amplifying element;
A distributed constant line that has a line length that inverts the phase of the fundamental wave component in the other signal from the distribution means, and that inputs the inverted signal to the second amplifying element as a second signal;
Connected between the position on the distributed constant line where the phase of the even-order harmonic component to be short-circuited is inverted and the input side of the second amplifying element, and in series at the frequency of the even-order harmonic component to be short-circuited A power amplifier including a resonant circuit that resonates.
前記分布定数線路の線路長は、基本波の1/2波長であり、前記共振回路を接続するための前記分布定数線路上の位置は、前記分布定数線路の端から基本波の1/4波長のところであり、前記共振回路は、2次高調波の周波数で直列共振することを特徴とする、請求項9に記載の電力増幅器。   The line length of the distributed parameter line is ½ wavelength of the fundamental wave, and the position on the distributed parameter line for connecting the resonant circuit is ¼ wavelength of the fundamental wave from the end of the distributed parameter line. The power amplifier according to claim 9, wherein the resonance circuit resonates in series at a frequency of a second harmonic. 前記共振回路は、インダクタおよびコンデンサが対称に配置された直列共振回路であることを特徴とする、請求項10に記載の電力増幅器。   The power amplifier according to claim 10, wherein the resonant circuit is a series resonant circuit in which an inductor and a capacitor are arranged symmetrically. 前記共振回路は、前記短絡させたい偶数次高調波成分の波長の1/2の電気長を有する分布定数線路であることを特徴とする、請求項9に記載の電力増幅器。   10. The power amplifier according to claim 9, wherein the resonance circuit is a distributed constant line having an electrical length of ½ of the wavelength of the even-order harmonic component to be short-circuited. 入力信号を二分配するための電力分配器であって、
前記入力信号の電力を二分配する分配手段と、
前記分配手段によって二分配された一方の信号を、第1の信号として出力するための第1の出力端子と、
前記分配手段によって二分配された他方の信号における基本波成分の位相を反転させる線路長を有し、当該位相を反転させた信号を第2の信号とするための分布定数線路と、
前記分布定数線路からの前記第2の信号を出力するための第2の出力端子と、
短絡させたい偶数次高調波成分の位相が反転する前記分布定数線路上の位置と前記第1の出力端子との間に接続され、前記短絡させたい偶数次高調波成分の周波数で直列共振する共振回路とを備える、電力分配器。
A power distributor for dividing an input signal into two parts,
A distribution means for distributing the power of the input signal into two;
A first output terminal for outputting one of the two signals distributed by the distributing means as a first signal;
A distributed constant line having a line length that inverts the phase of the fundamental component in the other signal that has been bipartively distributed by the distributing means, and the signal having the inverted phase as a second signal;
A second output terminal for outputting the second signal from the distributed constant line;
Resonance connected in series between the position on the distributed constant line where the phase of the even-order harmonic component to be short-circuited is inverted and the first output terminal, and in series resonance at the frequency of the even-order harmonic component to be short-circuited And a power distributor.
前記分布定数線路の線路長は、基本波の1/2波長であり、前記共振回路を接続するための前記分布定数線路上の位置は、前記分布定数線路の端から基本波の1/4波長のところであり、前記共振回路は、2次高調波の周波数で直列共振することを特徴とする、請求項13に記載の電力分配器。   The line length of the distributed parameter line is ½ wavelength of the fundamental wave, and the position on the distributed parameter line for connecting the resonant circuit is ¼ wavelength of the fundamental wave from the end of the distributed parameter line. The power divider according to claim 13, wherein the resonant circuit resonates in series at a second harmonic frequency. 前記共振回路は、インダクタおよびコンデンサが対称に配置された直列共振回路であることを特徴とする、請求項14に記載の電力分配器。   The power divider according to claim 14, wherein the resonant circuit is a series resonant circuit in which inductors and capacitors are arranged symmetrically. 前記共振回路は、前記短絡させたい偶数次高調波成分の波長の1/2の電気長を有する分布定数線路であることを特徴とする、請求項13に記載の電力分配器。   The power divider according to claim 13, wherein the resonant circuit is a distributed constant line having an electrical length that is ½ of the wavelength of the even-order harmonic component to be short-circuited. 入力される第1の信号と第2の信号とを合成するための電力合成器であって、
前記第1の信号を入力するための第1の入力端子と、
前記第2の信号を入力するための第2の入力端子と、
前記第2の入力端子からの前記第2の信号における基本波成分の位相を反転させる線路長を有する分布定数線路と、
短絡させたい偶数次高調波成分の位相が反転する前記分布定数線路上の位置と前記第1の入力端子との間に接続され、前記短絡させたい偶数次高調波成分の周波数で直列共振する共振回路と、
前記第1の入力端子からの前記第1の信号と、前記分布定数線路からの信号とを合成する合成手段とを備える、電力合成器。
A power combiner for combining an input first signal and a second signal,
A first input terminal for inputting the first signal;
A second input terminal for inputting the second signal;
A distributed constant line having a line length for inverting the phase of the fundamental component in the second signal from the second input terminal;
Resonance that is connected between the position on the distributed constant line where the phase of the even-order harmonic component to be short-circuited is inverted and the first input terminal, and series-resonates at the frequency of the even-order harmonic component to be short-circuited Circuit,
A power combiner comprising: a combining unit that combines the first signal from the first input terminal and the signal from the distributed constant line.
前記分布定数線路の線路長は、基本波の1/2波長であり、前記共振回路を接続するための前記分布定数線路上の位置は、前記分布定数線路の端から基本波の1/4波長のところであり、前記共振回路は、2次高調波の周波数で直列共振することを特徴とする、請求項17に記載の電力合成器。   The line length of the distributed parameter line is ½ wavelength of the fundamental wave, and the position on the distributed parameter line for connecting the resonant circuit is ¼ wavelength of the fundamental wave from the end of the distributed parameter line. The power combiner according to claim 17, wherein the resonant circuit resonates in series at a second harmonic frequency. 前記共振回路は、インダクタおよびコンデンサが対称に配置された直列共振回路であることを特徴とする、請求項18に記載の電力合成器。   The power combiner according to claim 18, wherein the resonant circuit is a series resonant circuit in which inductors and capacitors are arranged symmetrically. 前記共振回路は、前記短絡させたい偶数次高調波成分の波長の1/2の電気長を有する分布定数線路であることを特徴とする、請求項17に記載の電力合成器。

18. The power combiner according to claim 17, wherein the resonance circuit is a distributed constant line having an electrical length that is ½ of the wavelength of the even-order harmonic component to be short-circuited.

JP2004178371A 2003-06-26 2004-06-16 Power amplifier, power distributor, and power synthesizer Withdrawn JP2005039799A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004178371A JP2005039799A (en) 2003-06-26 2004-06-16 Power amplifier, power distributor, and power synthesizer

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003183231 2003-06-26
JP2004178371A JP2005039799A (en) 2003-06-26 2004-06-16 Power amplifier, power distributor, and power synthesizer

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005039799A true JP2005039799A (en) 2005-02-10
JP2005039799A5 JP2005039799A5 (en) 2007-07-26

Family

ID=34220319

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004178371A Withdrawn JP2005039799A (en) 2003-06-26 2004-06-16 Power amplifier, power distributor, and power synthesizer

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2005039799A (en)

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006287450A (en) * 2005-03-31 2006-10-19 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Harmonic suppression circuit and signal amplifier circuit
JP2009246871A (en) * 2008-03-31 2009-10-22 Mitsubishi Electric Corp Second harmonic suppression circuit
JP2010011186A (en) * 2008-06-27 2010-01-14 Mitsubishi Electric Corp Doherty amplifier
JP2011109525A (en) * 2009-11-19 2011-06-02 Fujitsu Semiconductor Ltd Semiconductor device and radio communication apparatus
KR101060937B1 (en) 2009-07-30 2011-08-30 삼성전기주식회사 Push-Pull Broadband Power Amplifiers
US8476980B2 (en) 2009-02-04 2013-07-02 Nec Corporation High frequency power amplifier
JP2013141291A (en) * 2007-06-22 2013-07-18 Cree Inc Rf power transistor package accompanying harmonic frequency reduction inside and formation method of the same
JP2013187578A (en) * 2012-03-06 2013-09-19 Nec Corp High frequency power amplification circuit
JP2013542700A (en) * 2010-09-02 2013-11-21 サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド RESONANT POWER TRANSMITTING SYSTEM POWER CONVERTER AND RESONANT POWER TRANSMITTING DEVICE
JP2013243748A (en) * 2013-07-19 2013-12-05 Spansion Llc Semiconductor device and radio communication instrument
US9209760B2 (en) 2013-03-14 2015-12-08 Kabushiki Kaisha Toshiba High-frequency, broadband amplifier circuit
JP2018519758A (en) * 2015-06-30 2018-07-19 トゥルンプフ ヒュッティンガー ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフトTRUMPF Huettinger GmbH + Co. KG High frequency amplifier device
CN108599734A (en) * 2018-05-10 2018-09-28 南京信息工程大学 Broadband active power splitter and broadband active power combiner

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006287450A (en) * 2005-03-31 2006-10-19 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Harmonic suppression circuit and signal amplifier circuit
JP4611081B2 (en) * 2005-03-31 2011-01-12 三菱重工業株式会社 Harmonic suppression circuit and signal amplification circuit
JP2013141291A (en) * 2007-06-22 2013-07-18 Cree Inc Rf power transistor package accompanying harmonic frequency reduction inside and formation method of the same
JP2009246871A (en) * 2008-03-31 2009-10-22 Mitsubishi Electric Corp Second harmonic suppression circuit
JP2010011186A (en) * 2008-06-27 2010-01-14 Mitsubishi Electric Corp Doherty amplifier
US8476980B2 (en) 2009-02-04 2013-07-02 Nec Corporation High frequency power amplifier
KR101060937B1 (en) 2009-07-30 2011-08-30 삼성전기주식회사 Push-Pull Broadband Power Amplifiers
JP2011109525A (en) * 2009-11-19 2011-06-02 Fujitsu Semiconductor Ltd Semiconductor device and radio communication apparatus
JP2013542700A (en) * 2010-09-02 2013-11-21 サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド RESONANT POWER TRANSMITTING SYSTEM POWER CONVERTER AND RESONANT POWER TRANSMITTING DEVICE
US9553456B2 (en) 2010-09-02 2017-01-24 Samsung Electronics Co., Ltd. Power converter in resonance power transmission system, and resonance power transmission apparatus
JP2013187578A (en) * 2012-03-06 2013-09-19 Nec Corp High frequency power amplification circuit
US9209760B2 (en) 2013-03-14 2015-12-08 Kabushiki Kaisha Toshiba High-frequency, broadband amplifier circuit
JP2013243748A (en) * 2013-07-19 2013-12-05 Spansion Llc Semiconductor device and radio communication instrument
JP2018519758A (en) * 2015-06-30 2018-07-19 トゥルンプフ ヒュッティンガー ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフトTRUMPF Huettinger GmbH + Co. KG High frequency amplifier device
CN108599734A (en) * 2018-05-10 2018-09-28 南京信息工程大学 Broadband active power splitter and broadband active power combiner

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6026062B1 (en) Load modulation amplifier
US20070205828A1 (en) Switched mode power amplifier using lumped element impedance inverter for parallel combining
WO2012160755A1 (en) High-frequency amplifier circuit
JPH11251849A (en) High frequency power amplifier
JP2005039799A (en) Power amplifier, power distributor, and power synthesizer
US8026775B2 (en) Decade bandwidth planar MMIC four port transformer
JP6729986B2 (en) Doherty amplifier and Doherty amplifier circuit
US6980057B2 (en) Power amplifier, power distributor, and power combiner
JP5646302B2 (en) Frequency multiplier
CN113824412A (en) Differential amplifier circuit
JP6482685B2 (en) High frequency amplifier and amplifier module
JP5516425B2 (en) High frequency power amplifier
JP2515963B2 (en) High efficiency power amplifier
JP2011176394A (en) Power amplifier
JP2005341447A (en) High-frequency power amplifier
JP2005260703A (en) Power composite type amplifier
KR20010091896A (en) Power amplifier
JP4293943B2 (en) High frequency power amplifier
JP2010268248A (en) Ac power amplifier
JP2007158648A (en) Microwave amplifier
JP2016076752A (en) Push-pull power amplifier
JPH0738350A (en) Power amplifier
JP5773364B2 (en) EM class amplifier
JPH02260905A (en) High frequency power amplifier circuit
US8854157B2 (en) Balun comprising two conversion circuits each constituted by first to third FBARs

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Effective date: 20070612

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070612

A761 Written withdrawal of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761

Effective date: 20080730