CN101207371A - 匹配电路、双频带功率放大装置 - Google Patents

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Abstract

提供了双频带功率放大装置以及主匹配块和副匹配块被串联地连接的匹配电路，副匹配块包括：其一端主匹配地被串联连接的串联匹配块；以及串联匹配块的其他端上所连接的并联匹配网络，在第1频率f1时，串联匹配块和第1并联匹配块之间的连接点对于无线频率信号为开路状态，第1并联匹配块和第2并联匹配块的连接点对于无线频率信号为短路状态，在第1频率f1时，可由主匹配块和串联匹配块进行阻抗匹配，在第2频率f2时，可由主匹配块和副匹配块进行阻抗匹配。

Description

匹配电路、双频带功率放大装置
技术领域
本发明涉及匹配电路和使用了它的功率放大装置。
背景技术
近年来，随着无线通信所提供的服务的多样化，对无线机要求能够处理多个频带的信息的多频带化。例如，在作为无线LAN[局域网，Local AreaNetwork]标准的IEEE[电气和电子工程师协会，Institute of Electrical andElectronic Engineers]802.11a/b/g的各个标准中，规定了5.2GHz频带和2.4GHz频带的两个频带。
作为无线机中所安装的装置之一，有将无线频带的信号进行放大、并承担将其供给到天线的作用的功率放大装置。功率放大装置是无线电路中消耗功率较大的装置之一，被要求进行高效率动作。一般地，在无线电路的设计中，只对特定的一个频带进行最优化。这里，最优化是指，例如在功率放大器的情况下，包含获得较高的功率输出和获得较高的效率等。因此，难以进行例如对上述那样不同的两个频带双方都最优化的电路的设计。因此，通常，采用通过开关切换对于各个频带被最优地设计的电路的结构。
图1是可放大两个频带的各自信号的功率放大器[双频带功率放大装置]的一般所采用的电路结构例子。例如，在两个频带的中心频率分别为f1＝5.2GHz、f2＝2.4GHz的情况下，如图1所示，双频带功率放大装置900为以下结构：设置对中心频率f1的频带(以下，简称为频率f1的频带、或称为f1的频带，对于f2也是同样)专用设计的放大器921和对f2的频带专用设计的放大器922，通过根据工作频率，即频率f1或f2，切换输入端子931上所连接的单输入双输出[single-pole double-throw；SPDT]开关911和输出端子932上所连接的SPDT开关912，从而选择放大器921、922的任何一个。
作为公开这样的现有技术的文献，例如可列举非专利文献1。
图1所示的各个放大器921、922如图2所示，包括输入侧匹配电路971、放大元件972、输出侧匹配电路973而构成。放大器的性能由放大元件本身的特性和匹配电路的特性所决定，所以关键是将该匹配电路在放大器使用的频带下最优化。在图1所示的双频带功率放大装置900的电路结构中，可以对每个放大器采用对该放大器专用的频带下最优的匹配电路。由于按照工作频带，采用以SPDT开关来切换具有这样最优化过的匹配电路的两个放大器的结构，所以如果SPDT开关的插入损耗很小，则可以实现具有足够大输出、高效率特性的放大器。
[非专利文献1]Koji Chiba，Isao Hirakodama，Toru Takahashi，Naoki Naruseand Hisashi Yoshinaga，“Mobile Terminals”NTT DoCoMo Technical Journal，Vol.14，No.1
发明内容
在这样的双频带功率放大装置中，需要f1用的放大器和f2用的放大器的共计两个系统的电路，存在输入输出匹配电路、放大元件等部件数目较多的问题。部件数目的增加，不仅导致装置的大型化，而且还产生因各个部件的消耗功率而使电路整体的消耗功率增大的问题。
此外，特别是输出电压因输出上使用的SPDT开关的插入损耗而下降，并产生效率下降的问题。
而且，在同时高效率地放大两个频带的混合信号的情况下，需要使用SPDT开关911、912的分配器和合成器，产生电路规模增大的问题(例如，参照特表2003-504929号公报)。
因此，期望实现不设置f1用的放大器和f2用的放大器的两个系统的电路，而在各个频带中可同时放大两个频带的混合信号的双频带功率放大装置。而且，期望实现将与这样的双频带功率放大装置相对应的两个频带的混合信号在各个频带中可同时进行阻抗匹配的匹配电路。再有，只要是这样的匹配电路，则可以广泛地用于需要对于两个频带的信号进行阻抗匹配的设备，所以是不限定于用于双频带功率放大装置。
因此，本发明的目的在于：提供将两个频带的混合信号在各个频带中可同时进行阻抗匹配的匹配电路，以及将两个频带的混合信号在各个频带中可同时放大的双频带功率放大装置。
本发明的匹配电路是对于信号路径串联地连接了进行阻抗匹配的主匹配块和进行阻抗匹配的副匹配块的匹配电路，所述副匹配块包括：所述主匹配块上串联地连接的串联匹配块；以及在与所述串联匹配块的连接所述主匹配块的一侧相反的一侧上连接的、并且对于所述信号路径并联地连接的并联匹配网络，
所述并联匹配网络包括：其一端连接在所述串联匹配块上的第1并联匹配块；其一端连接在所述第1并联匹配块的其他端上的第2并联匹配块；以及其一端连接在所述第1并联匹配块和所述第2并联匹配块的连接点上的第3并联匹配块，
所述第1并联匹配块被设定，以在第1频率中与所述串联匹配块的连接点对于无线频率信号为开路状态，
所述第2并联匹配块被设定，以在所述第1频率中与所述第1并联匹配块的连接点对于无线频率信号为短路状态，
所述主匹配块和所述串联匹配块被设定，以使其串联连接的一端和其他端的阻抗在所述第1频率中进行匹配，并且，所述主匹配块和所述副匹配块被设定，以使其串联连接的一端和其他端的阻抗在所述第1频率以外的第2频率中进行匹配。
该匹配电路在第1频率中，串联匹配块和第1并联匹配块的连接点对于无线频率信号为开路状态，所以对于第1频率的信号，并联匹配网络可以忽略无线频率信号。即，在无线频率为第1频率的情况下，用主匹配块和串联匹配块进行阻抗匹配。另一方面，在为第1频率以外的第2频率的情况下，变为用主匹配块和副匹配块进行阻抗匹配。
在这样的匹配电路中，可以是以下结构。在匹配电路的一端的阻抗为依赖于频率f的阻抗ZI(f)，该匹配电路的其他端的阻抗为不依赖于频率f的阻抗Zo，第1频率和第2频率分别表示为f1和f2时，所述主匹配块和所述串联匹配块在所述第1频率f1时，在阻抗ZI(f1)和阻抗Zo之间进行阻抗匹配。此时，通过所述主匹配块而在所述第2频率f2时，阻抗ZI(f2)被变换为某个阻抗Z(f2)。而且，所述副匹配块被设定，以在所述第1频率中，在所述阻抗ZI(f1)和所述阻抗Zo间保持阻抗匹配，通过所述串联匹配块和所述副匹配块，在所述第2频率f2时，在阻抗Zo和阻抗Z(f2)之间进行阻抗匹配。
在该结构中，对于第1频率f1的情况，主匹配块被设为在阻抗ZI(f1)和阻抗Zo之间进行阻抗匹配。即，对于第1频率f1的情况，实质上由主匹配块进行匹配电路作为匹配对象的阻抗间的匹配。此时，主匹配块对于第1频率以外的第2频率f2的情况具有阻抗变换器的作用。
此外，所述串联匹配块由特性阻抗与所述阻抗Zo相同的传输线路构成，对于所述第2频率f2的情况，所述副匹配块作为在阻抗Zo和阻抗Z(f2)之间进行阻抗匹配的匹配块，可以成为所述串联匹配块的传输线路长度和所述第3并联匹配块的电抗值被设定的匹配块。
在该结构中，通过使串联匹配块为特性阻抗Zo的传输线路，对于频率为第1频率的情况，可以任意地设定其线路长度，同时不破坏第1频率的情况下的匹配条件，对于第1频率以外的第2频率f2的情况，可以设定串联匹配块的传输线路长度和第3并联匹配块的电抗值。
或者，作为第2频率f2，在可以采用N种类的频率[N为2以上的整数]的情况下，所述串联匹配块可设定一种以上的阻抗变换量的任意一个阻抗变换量，所述第3并联匹配块可设定一种以上的电抗值的任意一个电抗值，所述阻抗变换量和所述电抗值的可选择的组合至少有N个组合，对所述N种类的第2频率f2，N个所述组合以一对一方式对应，通过分别对所述串联匹配块和所述第3并联匹配块设定对应于所述第2频率f2的所述组合的阻抗变换量和电抗值，所述副匹配块在阻抗Zo和阻抗Z(f2)之间进行阻抗匹配。
在该结构中，串联匹配块可设定一种以上的阻抗变换量的任意一个阻抗变换量，第3并联匹配块可设定一种以上的电抗值的任意一个电抗值，阻抗变换量和电抗值的可选择的组合至少为N个组合，对第1频率以外的各个第2频率，所述组合以一对一方式对应，所以通过分别对串联匹配块、第3并联匹配块设定与第2频率f2对应的组合的阻抗变换量、电抗值，可以构成对于用主匹配块和串联匹配块进行阻抗匹配的第1频率f1的信号、以及从N种类的第2频率中任意地选择出的一个频率f2的信号，可同时或选择性地进行阻抗匹配的匹配电路。
此外，也可以如下构成在N+1种类[N≥2]的频率中，对于第1频率f1的信号、以及从第1频率以外的频率中任意地选择出的一个第2频率f2的无线频率信号，可同时或选择性地进行阻抗匹配的匹配电路。
即，提供一种匹配电路，其对于信号路径串联地连接了进行阻抗匹配的主匹配块、进行阻抗匹配的N个副匹配块，N为2以上的整数，各个所述副匹配块包括：所述信号路径上串联地连接的串联匹配块；在与所述串联匹配块的所述主匹配块相反侧上连接的开关；以及通过所述开关对于所述信号路径并联地连接的并联匹配网络，各个所述副匹配块中的所述并联匹配网络包括：通过所述开关，连接在所述串联匹配块上的第1并联匹配块；连接在与所述第1并联匹配块的所述开关相反侧上的第2并联匹配块；以及连接在所述第1并联匹配块和所述第2并联匹配块的连接点上的第3并联匹配块，所述第1并联匹配块被设定，以在第1频率中通过所述开关的与所述串联匹配块的连接点对于无线频率信号为开路状态，
所述第2并联匹配块被设定，以在所述第1频率中与所述第1并联匹配块的连接点对于无线频率信号为短路状态，
在所述第1频率中，所述主匹配块和所述N个副匹配块的所述串联匹配块被设定，以使其串联连接的一端和其他端的阻抗在所述第1频率中进行匹配，并且，在所述第1频率以外的第2至第N+1的频率中所选择的第2频率中，对应的开关被导通的一个副匹配块、从该副匹配块至所述主匹配块的信号路径上的副匹配块的串联匹配块、以及与所述主匹配块的串联连接的一端和其他端的阻抗被设定，以在所述第2频率中进行匹配。
在这样的匹配电路中，可以是以下结构。在匹配电路的一端的阻抗为依赖于频率f的阻抗ZI(f)，该匹配电路的其他端的阻抗为不依赖于频率f的阻抗Zo的情况下，可以设为对于所述第1频率f1的情况，所述主匹配块在阻抗ZI(f1)和阻抗Zo之间进行阻抗匹配，所述副匹配块在所述第1频率时在所述阻抗ZI(f1)和所述阻抗Zo间保持阻抗匹配，对于所述第1频率以外的第2频率f2的情况，所述主匹配块将阻抗ZI(f2)阻抗变换为某个阻抗Z(f2)，所述副匹配块在阻抗Zo和阻抗Z(f2)之间进行阻抗匹配。
此外，各个所述副匹配块的串联匹配块是特性阻抗与所述阻抗Zo相同的传输线路，对于所述无线频率为基准频率以外的频率f2的情况，如果使对应于该频率的开关为导通状态，则对应于所述第2频率的所述副匹配块的所述串联匹配块的传输线路长度和所述第3并联匹配块的电抗值被设定，以使所述副匹配块在所述第2频率f2时，在阻抗Zo和阻抗Z(f2)之间进行阻抗匹配。
此外，本发明的双频带功率放大装置被如下那样构成。即，该双频带功率放大装置包括：所述匹配电路，其在多个种类的频率中，对于第1频率f1的信号和从所述第1频率以外的频率中任意地选择出的一个第2频率f2的信号，可同时或选择性地进行阻抗匹配；以及放大元件，其连接到所述匹配电路，该双频带功率放大装置可同时或选择性地放大第1频率f1的无线频率信号和所述第1频率以外的第2频率f2的信号。
附图说明
图1是可放大两个频带的各个信号的功率放大装置[双频带功率放大装置]的一例电路结构。
图2是图1的双频带功率放大装置中包括的放大器的结构例。
图3是包括第1实施例的匹配电路10的双频带功率放大装置100的方框图。
图4是表示放大元件的输入输出阻抗的频率特性的图。
图5是用于说明实现第2频率下的匹配的设定的图。
图6是第2实施例的匹配电路10和双频带功率放大装置100的方框图。
图7是表示第2实施例的串联匹配块的结构例的图。
图8是表示第2实施例的第3并联匹配块的结构例的图。
图9是表示第2实施例的第3并联匹配块的其他结构例的图。
图10是表示第2实施例的第3并联匹配块的又一其他结构例的图。
图11是包括第3实施例的匹配电路10的双频带功率放大装置100的方框图。
图12是表示第4实施例的双频带功率放大装置100的方框图。
图13是表示图12的双频带功率放大装置100中，对于第1频率f1和第2频率f2的S参数的模拟结果的图。
图14是表示将中心频率设为f1、f2的两个频带的概念的图。
图15是表示将中心频率设为f1、...、fN+1的N+1个频带的概念的图。
具体实施方式
下面参照附图说明本发明的实施例。对于各个附图中对应的部分，附加相同的参考标号并省略重复说明。
(第1实施例)
图3是表示第1实施例的匹配电路10的图。此外，图3还表示将图14所示的两个频带的信号可选择性或同时放大的双频带功率放大装置100的输入侧电路结构。第1实施例是将匹配电路10使用在放大元件180的输入端子侧的例子。这里，‘可选择性放大’是指，即使是两个频带的信号中被输入任何一个频带的信号的情况，都可以放大该信号，‘可同时放大’是指，可以将同时输入的两个频带的信号、即两个频带的混合信号在各自的频带中同时放大[以下相同]。
一般地，匹配电路是确立不同的阻抗间的匹配的电路，例如，是取得将信号实际地放大的FET[场效应晶体管，Field Effect Transistor]等的放大元件180和其周边电路之间的阻抗匹配的电路。再有，一般使周边电路的输入输出的阻抗与某个一定的值Zo(例如，50Ω、75Ω等)一致，以下，将周边电路的输入输出的阻抗称为‘系统的阻抗’。如果是图3所示的电路结构，则系统的阻抗相当于无线频率信号源50侧的阻抗Zo，匹配电路10是确立无线频率信号源50侧的输出阻抗Z0和放大元件180的输入阻抗之间的匹配的电路。
再有，作为放大元件180，可以例示晶体管(Transistor)、FET、MOSFET(金属氧化物半导体FET，Metal Oxide Semiconductor FET)、TFT(薄膜晶体管，Thin Film Transistor)等。在以下说明的各个附图中，作为放大元件而图示了n沟道结型FET，但并没有限于n沟道结型FET的含义，只不过是放大元件的例示。
图4表示测量频率的上限为fmax、下限为fmin时的放大器中所使用的放大元件的输入输出的散射参数(S参数)的例子。在该例子中，S11是输出负载为50Ω时的放大元件输入反射系数，S22是输入负载为50Ω时的放大元件输出反射系数。通过使用这些反射系数和史密斯圆图，可以求放大元件的输入输出阻抗。从图4可知，放大元件的输入输出阻抗具有频率特性，其值可从S参数和系统的阻抗Z0而求。因此，例如将放大元件180的输入阻抗作为依赖于频率f的输入阻抗而用函数ZI(f)表现。即，从端子(P2)观察放大元件180侧的阻抗为ZI(f)。同样地，可以将放大元件180的输出阻抗作为依赖于频率f的输出阻抗而用函数Z0(f)表现。以下，说明ZI(f)。
在设计可选择性或同时地放大两个频带的信号的双频带功率放大装置100的情况下，两个频率f＝f1、f2时的放大元件180的输入阻抗ZI(f)和系统的阻抗Zo之间的阻抗匹配是必要的。因而匹配电路10必须可选择性或同时地进行放大元件180的输入阻抗ZI(f1)和系统的阻抗Zo之间的阻抗匹配，以及放大元件180的输入阻抗ZI(f2)和系统的阻抗Zo之间的阻抗匹配。
第1实施例的匹配电路10包括主匹配块101和副匹配块102而构成，主匹配块101和副匹配块102对于从无线频率信号源50向放大元件180供给信号的信号路径SP被串联地连接。副匹配块102包括串联匹配块110和并联匹配网络170而构成，并联匹配网络170包括第1并联匹配块111、第2并联匹配块112以及第3并联匹配块113而构成。并联匹配网络170对于上述信号路径SP被并联地连接。
这里，无论串联、并联等，匹配块都是匹配电路的结构元件，是由分布常数线路、集中常数元件、或它们的组合、或多个分布常数线路、多个集中常数元件、或它们的组合构成的电路。这里，集中常数元件较宽地包括电阻、电容器、线圈那样的线性元件、二极管等的非线性两端子元件等，没有特殊的限定。
第1实施例的匹配电路10的关键点在下述方面。
首先，对于第1频率f1，在没有并联匹配网络170的影响的状态(对于无线频率信号的隔离状态)下通过主匹配块101和串联匹配块110进行放大元件180的阻抗ZI(f1)和系统的阻抗Zo之间的匹配，使从主匹配块101和副匹配块102的连接点观察主匹配块101侧时的阻抗Z(f1)和串联匹配块110的合成阻抗为Zo。此时，例如，可通过主匹配块101使Z(f1)为Zo，副匹配块102也可以作为用从主匹配块101和副匹配块102的连接点观察主匹配块101侧时的阻抗Z(f1)＝Zo和系统的阻抗Zo保持匹配的电路。即，从端子P1观察副匹配块102侧的阻抗Zout(f1)为Zo。
其次，对于第2频率f2，主匹配块101具有对于放大元件180的阻抗ZI(f2)作为阻抗变换器的功能，并且从主匹配块101和副匹配块102的连接点观察主匹配块101侧时的阻抗为Z(f2)。这里，一般地，断定为Z(f2)≠Zo。此时，副匹配块102成为通过串联匹配块110和并联匹配网络170，用从主匹配块101和副匹配块102的连接点观察主匹配块101侧时的阻抗Z(f2)和系统的阻抗Zo实质性地进行匹配的电路。即，利用副匹配块102的阻抗匹配，使从端子P1观察副匹配块102侧的阻抗Zout(f2)为Zo。
为了具有上述功能而构成主匹配块101和副匹配块102即可，在第1实施例的匹配电路10中，成为在副匹配块102中实质上实现上述功能的匹配电路。因此，以下，以副匹配块102的电路结构为中心进行说明。
对于放大对象的无线频率信号，即对于上述信号路径SP，主匹配块101和串联匹配块110与放大元件180被串联地连接。根据第1实施例的上述关键点，主匹配块101被配置在比串联匹配块110更靠近放大元件180一侧。
第1并联匹配块111被连接到与串联匹配块110的连接了主匹配块101的一侧相反的一侧，对于放大对象的无线频率信号，即对于上述信号路径SP，其与放大元件180被并联地连接。第2并联匹配块112被连接到与第1并联匹配块111的连接了串联匹配块110的一侧相反的一侧。而且，第3并联匹配块113被连接到第1并联匹配块111和第2并联匹配块112的连接点160。
匹配电路10对于第2频率f2，用主匹配块101和构成副匹配块102的串联匹配块110、第1并联匹配块111、第2并联匹配块112、第3并联匹配块113组成的电路整体，进行放大元件180的输入阻抗ZI(f2)和系统阻抗Zo之间的阻抗匹配。
另一方面，匹配电路10对于第1频率f1，构成为在并联匹配网络170对于无线频率信号从信号路径SP隔离的状态下通过主匹配块101和串联匹配块110，进行放大元件180的输入阻抗ZI(f1)和系统阻抗Zo之间的阻抗匹配。
为此，设计第2并联匹配块112，以使第1并联匹配块111和第2并联匹配块112的连接点160对于第1频率f1的无线频率信号为短路，并设计第1并联匹配块111，以使第1并联匹配块111的连接对于连接点150在第1频率f1的无线频率信号时为开路。再有，第3并联匹配块113连接到对于第1频率f1的无线频率信号为短路的连接点160。由于被这样设计，所以在第1频率f1中，可以将从连接点150观察的第1并联匹配块111一侧看作为对于无线频率信号隔离的一侧。
即，若上述那样设计匹配电路10，则第1并联匹配块111、第2并联匹配块112和第3并联匹配块113对第1频率f1的信号传输没有影响，仅用主匹配块101和串联匹配块110就可以进行阻抗匹配，另一方面，对于第2频率f2的信号传输，第1并联匹配块111、第2并联匹配块112和第3并联匹配块113对于无线频率信号不为隔离的块，用匹配电路10整体进行阻抗匹配，所以对于两个频带的混合信号，可同时地进行阻抗匹配。当然，匹配电路10是对于单独的频带的信号也可以进行阻抗匹配的电路。因此，包括了匹配电路10的双频带功率放大装置100具有作为能够选择性或同时地放大两个频带的信号的双频带功率放大装置的功能。
再有，串联匹配块110在第1频率f1和第2频率f2的各自的情况下提供匹配电路10的设计参数。换句话说，一般地，串联匹配块110被要求根据第1频率f1和第2频率f2的各自的情况进行期望的动作而设计。因此，串联匹配块110的设计被认为是困难的，进而匹配电路10的设计也被认为是困难的，但并不是如此。
例如，若主匹配块101可将阻抗ZI(f1)变换为阻抗Zo，并且将串联匹配块110形成为特性阻抗为Zo的传输线路，则对于第1频率f1时的阻抗匹配，可以将作为传输线路的串联匹配块110的电长度设为任意电长度，所以不破坏第1频率f1时的匹配条件，对于第2频率f2的情况，可以设计作为传输线路的串联匹配块110的电长度和第3并联匹配块113的电抗值，可容易地构成第2频率f2时的匹配电路10。
例如，在图5所示的史密斯圆图中，与第2频率f2时的放大元件180的输入阻抗ZI(f2)对应的电导设在A点。此时，通过已经对于第1频率f1设定完成的主匹配块101进行任意量的阻抗变换，所以从串联匹配块110和主匹配块101的连接点观察主匹配块101的阻抗Z(f2)所对应的阻抗设为移动到任意的B点。因此，通过调整作为特性阻抗Zo的传输线路的串联匹配块110的电长度(与其对应的线路长度)，可以使阻抗沿着以Y＝(1，0)(D点)为中心并以恒定的VSWR为半径的圆，移动到与穿过Y＝(1，0)的恒定电导圆交叉的C点为止。
接着，通过设定并联匹配网络170的电抗，可以使电抗从C点在恒定电导圆上移动到Y＝(1，0)的D点(特性阻抗的位置)。即，在频率f2时也可以通过匹配电路10取得与放大元件180的匹配。利用该并联匹配网络170的向D点的电抗变换，在第1频率f1时对于第1并联匹配块111及第2并联匹配块112已经进行了设定，所以通过调整第3并联匹配块113的电抗就可以实现。即，表示能够不破坏第1频率f1时的匹配状态而设计并联匹配网络170，以在第2频率f2时也实现匹配。
作为第3并联匹配块113的结构，根据使用频带等的匹配电路10的设计要求，可以任意地选择前端开路线路、前端短路线路、或一端被接地的集中常数电路、或它们的组合等。串联匹配块110不仅可以选择传输线路，而且也可以选择其与集中常数元件的组合的结构，或只有集中常数元件的结构。
由于与第1并联匹配块111的连接点160对于第1频率f1的无线频率信号为短路即可，所以第2并联匹配块112例如可作为电长度为90度(物理长度下例如为λ1/4的线路长度)的一端开路的传输线路而构成。再有，λ1表示第1频率f1的波长。此外，由于对于连接点150的第1并联匹配块111的连接相对于第1频率f1的无线频率信号为开路即可，所以第1并联匹配块111例如可作为电长度为90度(物理长度下例如为λ1/4的线路长度)的传输线路而构成。这里，如果满足上述条件，则主匹配块101可以采用任意的结构。此外，第1并联匹配块111和第2并联匹配块112除了传输线路以外，也可以选择其与集中常数元件的组合、或只有集中常数元件的结构。
以上，已将匹配电路10连接到放大元件180的输入端子侧的情况进行了说明，但也可以是将匹配电路10连接到放大元件180的输出端子侧，也可以为连接到输入端子侧和输出端子侧的双方的结构。再有，在输出端子侧连接匹配电路的情况下的匹配电路的结构，对于放大元件，一般是与连接到输入端子侧的情况下的匹配电路的结构对称的结构。
第1实施例表示了能够选择性或同时地放大图14所示的两个频带的信号的双频带功率放大装置100，以及同样地对于两个频带的信号进行阻抗匹配的匹配电路10。这里，在将图14所示的中心频率设为第1频率f1、第2频率f2的两个频带SB1、SB2中，设为f1＞f2，但第1实施例并没有限定为将较高一方的频率作为第1频率f1进行设计。即，将较高一方的频率作为第2频率f2，将较低一方的频率作为第1频率f1，可以进行与上述同样的设计。
但是，例如在将第1并联匹配块111和第2并联匹配块112分别由传输线路构成的情况下，由于可以将第1并联匹配块111和第2并联匹配块112分别设为线路长度为λ1/4的传输线路，以使对于连接点150的第1并联匹配块111的连接相对于无线频率信号为开路状态，连接点160对于无线频率信号为短路状态，所以优选将较高的频率作为第1频率f1进行设计，能够缩短第1并联匹配块111和第2并联匹配块112的线路长度。
(第2实施例)
在第1实施例中，表示了能够选择性或同时地放大两个频带的信号的双频带功率放大装置100，以及同样地对于两个频带的信号选择性或同时地进行阻抗匹配的匹配电路10。在第2实施例中，作为第1实施例的扩展方式，在图6中表示对于在图15所示的N+1个(N为2以上的整数)的频带SB1～SBN+1的信号中的两个信号，可以选择性或同时地进行放大的双频带功率放大装置100，以及同样地进行阻抗匹配的匹配电路10。
上述第1实施例是，不破坏第1频率f1时的匹配条件，对于第2频率f2的情况，设计作为传输线路的串联匹配块110的电长度和第3并联匹配块113的电抗值。第2实施例是基于如下想法：若将第1频率f1固定，并可改变第2频率f2，则能够构成在N+1个频带的信号中，对第1频率f1的信号和从第2频率f2～第N+1频率fN+1中任意地选择出的一个频率的信号选择性或同时地进行阻抗匹配的匹配电路10。
如图6所示，第2实施例的匹配电路10，将第1实施例的串联匹配块110置换为串联匹配块110’，将第1实施例的第3并联匹配块113置换为第3并联匹配块113’而构成。在第2实施例中，不破坏第1频率f1时的匹配条件，而对于将q作为2以上、N+1以下的整数，各个第q频率fq的情况，设计串联匹配块110’的阻抗变换量和第3并联匹配块113’的电抗值。第2实施例的双频带功率放大装置100使用这样的匹配电路10构成。
图7表示串联匹配块110’的具体结构例。如图7所示，可以使用作为切换开关的单输入N输出的开关41和开关42，以及最大为N个的传输线路81～8N而构成串联匹配块110’。各个传输线路81～8N都设为特性阻抗为Zo的传输线路，以便不破坏第1频率f1时的匹配条件。此外，各个传输线路81～8N的电长度被分别设为不同的电长度。在该具体例中，N个传输线路81～8N被并列地配置，开关41的一端连接到连接点150，开关42的一端连接到主匹配块101。而且，通过开关41的其他端和开关42的其他端的切换而选择相同的传输线路8n(n为1以上、N以下的整数)。这种选择的具体的说明和使传输线路的个数最大为N个的理由，在第3并联匹配块113’的说明之后论述。
在图8、图9、图10三个图中表示第3并联匹配块113’的具体结构例。如图8所示，可以使用作为切换开关的单输入N输出的开关71，以及最大为N个的电抗元件91～9N而构成第3并联匹配块113’。在该具体例中，电抗值分别不同的N个电抗元件91～9N被并列配置，开关71的一端连接到连接点160。而且，通过开关71的其他端的切换而选择一个电抗元件。再有，作为电抗元件的具体例，可以例示传输线路、线圈或电容器等。
此外，如图9所示，作为第3并联匹配块113’的其他具体的结构，也可以使用多个由开关和电抗元件组成的组合而构成。在这种结构中，电抗值不同的最大为N个的电抗元件91～9N和最大为N-1个的开关72～7N交替地串列地连接。即，串列地连接的电抗元件中位于一个端部的电抗元件91的一端连接到连接点160，电抗元件91的另一端(与连接了连接点160的一侧相反侧的端部)连接到开关72的一端。此外，串列地连接的电抗元件中位于端部的电抗元件9N的一端连接到开关7N。各个电抗元件9x的一端连接到开关7x，电抗元件9x的另一端连接到开关7x+1。其中，x＝2、3、...、N-1。在这样的结构中可以进行设计，以对于第y+1频率fy+1，使开关72～7y为导通状态，使开关7y+1为截止状态。再有，y＝1的情况下，使开关72为截止状态。由此，通过切换开关72～7N的状态而获得最大为N个的电抗值。
或者，如图10所示，作为第3并联匹配块113’的其他的具体结构，可以使用能够变更电抗值的可变电抗部件。这里，作为可变电抗部件，例如采用能够变更静电容量的可变电容器6等就可以。在图10的结构中，可变电容器6的一端连接到连接点160，其另一端接地。例如，通过将可变电容器6能够变更为预先设定的N种电抗值而获得最大为N种的电抗值。
在第2实施例中，如上述那样，对于各个第q频率fq(2≤q≤N+1)，设计串联匹配块110’的阻抗变换量和第3并联匹配块113’的电抗值。换句话说，对于各个第q频率fq，串联匹配块110’的阻抗变换量和第3并联匹配块113’的电抗值的组合一一对应。因此，例如在使串联匹配块110’为图7所示的结构，使第3并联匹配块113’为图8～图10所示的任何一个结构的情况下，如果串联匹配块110’中所包含的传输线路的电长度的种类和第3并联匹配块113’的电抗值的种类的组合有N个就足够了。因此，可以使串联匹配块110’中所包含的传输线路的条数为N以下，使第3并联匹配块113’的电抗值的种类为N以下。作为具体例子，在N＝4，例如，使串联匹配块110’中所包含的传输线路的条数为2，各自电长度为a、b(a≠b)，第3并联匹配块113’的电抗值的种类为2，并且为c、d(c≠d)时，有获得(a，c)、(b，c)、(a，d)、(b，d)的四个组合，能够进行使各个组合与各个第q频率fq(2≤q≤5)对应的设计的情况。
在进行了以上那样设计时，在将第1频率f1的信号和第q频率fq的信号选择性或同时地进行阻抗匹配时，换句话说，在将第1频率f1的信号和第q频率fq的信号选择性或同时地进行放大时，对于第q频率fq，如果传输线路的电长度A和第3并联匹配块113’的电抗值B的组合相对应，则在串联匹配块110’中，切换开关41和开关42而选择电长度A的传输线路。此外，在第3并联匹配块113’中，如果是图8的结构，则选择电抗值B的电抗元件，如果是图9的结构，则使开关为导通状态，以成为电抗值B，如果是图10的结构，则设定可变电抗部件的值，以成为电抗值B。再有，在只对于第1频率f1的信号进行阻抗匹配/放大时，在第3并联匹配块113’中可以设定/选择任意的电抗值，在形成了图7所示结构的串联匹配块110’中可以选择任意的传输线路。再有，不限定于图7～图10所示的结构，例如，在串联匹配块110’中，也可以构成为除了传输线路81～8N以外，设有用于第1频率f1的信号的电路或电路元件，在只对第1频率f1的信号进行阻抗匹配/放大时，才选择该电路或电路元件。
第2实施例所示的双频带功率放大装置100是可以在三以上的频带的信号中对于两个信号选择性或同时地进行放大的双频带功率放大装置，而需要注意的是，通过串联匹配块110’的阻抗变换量和第3并联匹配块113’的电抗值的组合的切换，实质上组成与三频带以上的频带对应的功率放大装置，其本质为多频带功率放大装置。因此，双频带功率放大装置100中包含的匹配电路10也是可以在三以上频带的信号中对于两个信号选择性或同时地进行阻抗匹配的匹配电路，而需要注意的是，通过串联匹配块110’的阻抗变换量和第3并联匹配块113’的电抗值的组合的切换，实质上组成与三频带以上的频带对应的匹配电路，其本质为与多频带匹配电路相对应的匹配电路。
(第3实施例)
在第3实施例中，与第2实施例不同，作为第1实施例的扩展方式，表示可以在三以上频带的信号中对于两个频带的信号选择性或同时地进行放大的双频带功率放大装置，以及同样地对于两个频带的信号选择性或同时地进行阻抗匹配的匹配电路。
图11是表示第3实施例的匹配电路10的图。此外，图11还表示在图15所示的N+1个(N为2以上的整数)的频带中，可以选择性或同时地放大第1频率f1的信号和任意的其他频率的信号的双频带功率放大装置100的电路结构。第3实施例是将匹配电路10使用在放大元件180的输入端子侧的例子。
第3实施例的匹配电路10的概要是将第1实施例的副匹配块102置换为下述的副匹配块102’的结构。副匹配块102’是分别将与第1实施例的副匹配块102类似的第1～第N副匹配块102-1～102-N对于上述信号路径串联地连接的副匹配块。这里，各个副匹配块102-n(n＝1、2、...、N)除了形成将与第1实施例中的串联匹配块110对应的串联匹配块110-n和与第1实施例中的第1并联匹配块111对应的第1并联匹配块111-n通过开关120-n连接的结构以外，与第1实施例的副匹配块102相同，第1实施例的串联匹配块110、第1并联匹配块111、第2并联匹配块112、第3并联匹配块113与第3实施例中的串联匹配块110-n、第1并联匹配块111-n、第2并联匹配块112-n、第3并联匹配块113-n分别对应。
再有，本说明书中所谓的开关，不限于接点型的开关，例如也可以是使用了二极管、晶体管、MOS元件等的在线路网上没有设置接点并且具有线路的通断功能的开关元件(switching element)。作为具体例，可列举MEMS(微机电系统，Micro-Electro Mechanical Systems)开关、开关二极管等。
主匹配块101、第1～第N串联匹配块110-1～110-N对于放大元件180被串联地连接，即对于上述信号路径SP被串联地插入连接。主匹配块101被配置比第1～第N串联匹配块110-1～110-N更靠近放大元件180的一侧。
在第3实施例中，从放大元件180侧起，以主匹配块101、第1～第N串联匹配块110-1～110-N的顺序串联连接。再有，将第1并联匹配块111-n、第2并联匹配块112-n、第3并联匹配块113-n的组称为第n并联匹配网络170-n(n＝1、2、...、N)。
图11所示的双频带功率放大装置100中，在N+1个频带中，选择性或同时地放大第1频率f1的信号和第m频率fm的信号的情况下，换句话说，在选择性或同时地进行第1频率f1的信号和第m频率fm的信号的阻抗匹配的情况下，在匹配电路10中，N个开关120-1～120-N中第(m-1)开关120-(m-1)为导通(ON)状态，其他开关为截止(OFF)状态。其中，m为2以上、N+1以下的整数。再有，在进行只对于第1频率f1的信号的阻抗匹配/放大时，可以使全部的开关为截止状态。当然，也可以是任何一个开关为导通状态。
实际的开关在导通时产生插入损耗，但即使增加了频带N+1，也是一个被导通的开关，所以可以将开关的插入损耗造成的匹配电路10的特性的劣化抑制到最小限度。再有，各个开关最好是使用隔离特性良好的开关。
具体地说，在N+1个频带中，选择性或同时地放大第1频率f1的信号和第2频率f2的信号时，第1开关120-1为导通状态，其他的开关为截止状态。因此，在从无线频率信号源50至放大元件180的上述信号路径SP中，成为只有第1并联匹配网络170-1被并联地连接。
这种情况下，主匹配块101、第1串联匹配块110-1和第1并联匹配网络170-1的设计基本上与第1实施例的情况相同。即，设计第2并联匹配块112-1，以使第1并联匹配块111-1和第2并联匹配块112-1的连接点160-1对于第1频率f1的无线频率信号为短路，并设计第1并联匹配块111-1，以使对于与第1串联匹配块110-1的连接点150-1的连接对于第1频率f1的无线频率信号为开路。再有，第3并联匹配块113-1连接到对于第1频率f1的无线频率信号为短路的连接点160-1。
对于第2频率f2，例如在将第1串联匹配块110-1作为传输线路的情况下，如图5说明的那样适当地设计其电长度和第3并联匹配块113-1的电抗值就可以。此时，第1并联匹配块111-1、第2并联匹配块112-1和第3并联匹配块113-1不影响第1频率f1的信号传输，成为用主匹配块101和第1串联匹配块110-1进行阻抗匹配，从正对连接点150-1的无线频率信号源50观察连接点150-1的阻抗Z1(f1)为Zo。此外，在第2频率f2的信号传输中，第1并联匹配块111-1、第2并联匹配块112-1和第3并联匹配块113-1对于无线频率信号不隔离，用主匹配块101、第1串联匹配块110-1、第1并联匹配块111-1、第2并联匹配块112-1和第3并联匹配块113-1进行阻抗匹配，从正对连接点150-1的无线频率信号源50侧观察连接点150-1的阻抗Z1(f2)为Zo。
此时，第2～第N串联匹配块110-2～110-N成为在从正对连接点150-1的无线频率信号源50观察连接点150-1的阻抗Z1(f1)＝Zo和系统的阻抗Zo之间保持匹配的电路。具体地说，例如，可以将第2～第N串联匹配块110-2～110-N的各个串联匹配块作为特性阻抗为Zo的传输线路。这种情况下，各个传输线路的电长度，无论是第1频率f1和第2频率f2的哪一种情况，都是任意的。但是，如后述那样，由对于第3频率f3、第4频率f4、...、第(N+1)频率fN+1的设计而具体地决定。
其次，在N+1个频带中，选择性或同时地放大第1频率f1和第3频率f3的信号时，第2开关120-2为导通状态，其他开关为截止状态。因此，在从无线频率信号源50至放大元件180的上述信号路径SP中，只有第2并联匹配网络170-2被并联地连接。
这种情况下，进行与上述第2频率f2的情况同样地设计就可以。即，对于第3频率f3，用主匹配块101、第1串联匹配块110-1、第2串联匹配块110-2、第1并联匹配块111-2、第2并联匹配块112-2、第3并联匹配块113-2组成的电路，进行放大元件180的输入阻抗ZI(f3)和系统的阻抗Zo的阻抗匹配。
另一方面，对于第1频率f1，用主匹配块101、第1串联匹配块110-1、第2串联匹配块110-2，进行放大元件180的输入阻抗ZI(f1)和系统的阻抗Zo的阻抗匹配。因此，设计第2并联匹配块112-2，以使第1并联匹配块111-2和第2并联匹配块112-2的连接点160-2对于第1频率f1的无线频率信号为短路，并设计第1并联匹配块111-2，以使对于与第2串联匹配块110-2的连接点150-2的连接对于第1频率f1的无线频率信号为开路。再有，第3并联匹配块113-2连接到对于第1频率f1的无线频率信号为短路的连接点160-2。
由于这样进行设计，所以在第1频率f1中，可以将从连接点150-2观察第1并联匹配块111-2侧看作为对于无线频率信号隔离的一侧。而且，对于第3频率f3，例如在将第2串联匹配块110-2作为传输线路的情况下，适当地设计其电长度和第3并联匹配块113-2的电抗值就可以。此时，不破坏第1频率f1时的匹配条件，而可以将第2串联匹配块110-2作为传输线路时的电长度决定为特定的值。再有，这种情况下，需要注意的是，对于第2频率f2，已设计将第1串联匹配块110-1作为传输线路时的电长度。
此时，第2并联匹配网络170-2的第1、第2及第3并联匹配块111-2、112-2和113-2不影响第1频率f1的信号传输，成为用主匹配块101、第1串联匹配块110-1和第2串联匹配块110-2进行阻抗匹配，从正对连接点150-2的无线频率信号源50观察连接点150-2的阻抗Z2(f1)为Zo。此外，在第3频率f3的信号传输中，第1、第2及第3并联匹配块111-2、112-2和113-2对于无线频率信号不隔离，用主匹配块101、第1并联匹配块110-1、第2串联匹配块110-2、第1、第2及第3并联匹配块111-2、112-2和113-2进行阻抗匹配，从正对连接点150-2的无线频率信号源50侧观察连接点150-2的阻抗Z2(f3)为Zo。
以下，对于第m副匹配块102-m(m＝3、4、...、N)，对于第1频率f1和第m频率fm都可以同样地进行设计。
第3实施例所示的双频带功率放大装置100是可以在三以上的频带的信号中对于两个信号选择性或同时地进行放大的双频带功率放大装置，而需要注意的是，通过开关的切换而实质上成为与三频带以上的频带对应的功率放大器，其本质是多频带功率放大装置。因此，双频带功率放大装置100中包括的匹配电路10也可以在三以上的频带的信号中对于两个信号选择性或同时地进行阻抗匹配，但需要注意的是，通过开关的切换而实质上成为与三频带以上的频带对应的匹配电路，其本质是相当于多频带匹配电路。
(第2实施例和第3实施例的变形例)
在第2实施例和第3实施例中，表示了可以在图15所示的N+1个频带的信号中选择性或同时地放大两个信号的双频带功率放大装置，以及同样地进行双频带的阻抗匹配的匹配电路。这里，在将图15所示的中心频率设为第1～第N+1频率f1、...、fN+1的N+1个频带中，假设f1＞f2＞…＞fN+1，但第2实施例和第3实施例不限定于将最高频率的第1频率f1作为基准频率(从三以上的频带中选择出的两个频带的一方中必须包含的频带的中心频率)来设计。
在第2实施例中，作为f1＞f2＞…＞fN+1可以将任意的频率fq(q＝1、2、...、N+1)作为基准频率。即，对于该基准频率，也可以设计第1并联匹配块111和第2并联匹配块112，以使对于第1并联匹配块111的连接点150的连接对于无线频率信号为开路状态，使连接点160对于无线频率信号为短路状态。
在第3实施例中，同样地也可以将任意的频率fq作为基准频率，设计各个并联匹配网络170-1～170-N的第1并联匹配块111-n和第2并联匹配块112-n，以使对于第1并联匹配块111-n的连接点150-n的连接对于无线频率信号为开路状态，连接点160-n对于无线频率信号为短路状态。
但是，例如将第2实施例中的第1并联匹配块111和第2并联匹配块112分别作为传输线路的情况下，或者将第3实施例中的各个副匹配块102-n内的第1并联匹配块111-n和第2并联匹配块112-n分别作为传输线路的情况下，优选是将最高频率作为基准频率(波长λ)而设计。第2实施例中的副匹配块102的第1并联匹配块111和第2并联匹配块112，对于基准频率进行设计，以使对于第1并联匹配块111的连接点150的连接对于无线频率信号为开路状态，使连接点160对于无线频率信号为短路状态，所以在将第1并联匹配块111和第2并联匹配块112分别作为线路长度为λ/4的传输线路时，将最高的频率作为基准频率进行设计，能够缩短第1并联匹配块111和第2并联匹配块112的各自线路长度。
同样地，第3实施例中的各个副匹配块102-n的第1并联匹配块111-n和第2并联匹配块112-n，对于基准频率进行设计，以使对于第1并联匹配块111-n的连接点150-n的连接对于无线频率信号为开路状态，使连接点160-n对于无线频率信号为短路状态，所以将第1并联匹配块111-n和第2并联匹配块112-n分别作为线路长度为λ/4的传输线路时，将最高的频率作为基准频率进行设计，能够缩短第1并联匹配块111-n和第2并联匹配块112-n的各自线路长度。
(多频带化)
在第2实施例、第3实施例及它们的各个变形例中，对于基准频率进行设计，以使特定的连接点对于无线频率信号为开路状态/短路状态。因此，从三以上的频带中选择出的两个频带的一个频带，是将基准频率作为中心频率的频带。换句话说，从N+1个频带中可选择的两个频带的组合为N个。
因此，在第2实施例或其变形例中，将第1并联匹配块111和第2并联匹配块112分别作为可变更电路常数的可变电路。例如，通过将第1并联匹配块111和第2并联匹配块112分别用可变电容器等的可变元件构成，从而可变更各个匹配块的电路常数。而且，通过变更第1并联匹配块111和第2并联匹配块112的电路常数，对于f1、f2、...、fN+1的各个频率，可以使对于第1并联匹配块111的连接点150的连接对于无线频率信号为开路状态，连接点160对于无线频率信号为短路状态。此外，在第3实施例或其变形例中，同样地将各个副匹配块102-n的第1并联匹配块111-n和第2并联匹配块112-n分别作为可变更电路常数的可变电路。而且，通过变更第1并联匹配块111-n和第2并联匹配块112-n的电路常数，对于f1、f2、...、fN+1的各个频率，可以使对于第1并联匹配块111-1～111-N的连接点150-1～150-N的连接对于无线频率信号为开路状态，连接点160-1～160-N对于无线频率信号为短路状态。这时，从N+1个频带中可选择两个频带的组合为N+1C2＝(N+1)×N/2个。
(第4实施例)
图12表示与1.0GHz和4.9GHz对应的双频带功率放大装置100的具体的设计例子。这里所示的例子是，将第1实施例的匹配电路10在放大元件180的输入端子侧作为输入侧匹配电路10A使用，在放大元件180的输出端子侧作为输出侧匹配电路10B使用的情况下的例子，相当于第1实施例。这里，可以认为第1频率f1＝4.9GHz、第2频率f2＝1.0GHz。
在该设计例子中，在输入侧匹配电路10A和输出侧匹配电路10B中，将串联匹配块110A、第1并联匹配块111A、第2并联匹配块112A、第3并联匹配块113A、串联匹配块110B、第1并联匹配块111B、第2并联匹配块112B、第3并联匹配块113B都作为特性阻抗为Zo(＝50Ω)的传输线路而构成。此外，主匹配块101A和主匹配块101B都为用于4.9GHz的匹配电路。
而且，第1并联匹配块111A、第2并联匹配块112A、第1并联匹配块111B、第2并联匹配块112B的各个传输线路的电长度在频率4.9GHz时为90度(即λ/4＝11.05mm)。因此，在输入侧匹配电路10A中，串联匹配块110A和第1并联匹配块111A的连接点在第1频率f1＝4.9GHz时对于无线频率信号为开路，第3并联匹配块113A所连接的第1并联匹配块111A和第2并联匹配块112A的连接点在第1频率f1时对于无线频率信号为短路。输出侧匹配电路10B也是同样的。
串联匹配块110A、第3并联匹配块113A、串联匹配块110B、第3并联匹配块113B的各个传输线路长度(物理长度)，对于第2频率f2＝1.0GHz，可以适当地进行设计，以分别用输入侧匹配电路10A、输出侧匹配电路10B进行阻抗匹配。在本例子中，输入侧匹配电路10A中的串联匹配块110A的传输线路长度为9mm，第3并联匹配块113A的传输线路长度为21.3mm。此外，输出侧匹配电路10B中的串联匹配块110B的传输线路长度为20mm，第3并联匹配块113B的传输线路长度为5.8mm。
图13中表示对于图12所示的电路进行了电路模拟的频率特性的结果。虚线表示散射参数S11(输入侧的反射系数)的频率特性，实线表示散射参数S21(从输入侧向输出侧的透过系数)的频率特性，点划线表示散射参数S22(输出侧的反射系数)的频率特性。在作为设计频率的1GHz和4.9GHz中，输入侧、输出侧都是取得了阻抗匹配的结构，可知在各自的频带中可获得充分的增益。
根据本发明的匹配电路，在无线频率为基准频率的情况下，用主匹配块和作为副匹配块的一部分的串联匹配块或第1至第N串联匹配块进行阻抗匹配，在无线频率为基准频率以外的频率的情况下，用主匹配块和副匹配块进行阻抗匹配，所以实现将两个频带的混合信号在各自频带同时地进行阻抗匹配。
就设计将两个频带的混合信号在各自频带可同时放大的双频带功率放大装置而言，需要进行两个频带中的放大元件的输入输出阻抗和周边电路的输入输出阻抗的阻抗匹配，而通过将本发明的匹配电路用于功率放大器，从而实现将两个频带的混合信号在各自频带可同时放大的双频带功率放大装置。
本发明的匹配电路或双频带功率放大装置可以用于无线频率电路，对作为对象的无线频率没有特殊的限定，例如在用于准微波波段～微波波段，即在100MHz以上、30GHz以下的高频中进行动作的无线频率电路的情况下是有用的。

Claims (8)

1.一种匹配电路，其对于无线频率信号的信号路径串联地连接了进行阻抗匹配的主匹配块和进行阻抗匹配的副匹配块，
所述副匹配块包括：所述主匹配块上串联地连接的串联匹配块；以及在与所述串联匹配块的连接所述主匹配块的一侧相反的一侧上连接的、并且对于所述信号路径并联地连接的并联匹配网络，
所述并联匹配网络包括：其一端连接在所述串联匹配块上的第1并联匹配块；其一端连接在所述第1并联匹配块的其他端上的第2并联匹配块；以及其一端连接在所述第1并联匹配块和所述第2并联匹配块的连接点上的第3并联匹配块，所述第1并联匹配块被设定，以在第1频率中与所述串联匹配块的连接点对于无线频率信号为开路状态，
所述第2并联匹配块被设定，以在所述第1频率中与所述第1并联匹配块的连接点对于无线频率信号为短路状态，
所述主匹配块和所述串联匹配块被设定，以使其串联连接的一端和其他端的阻抗在所述第1频率中进行匹配，并且，所述主匹配块和所述副匹配块被设定，以使其串联连接的一端和其他端的阻抗在所述第1频率以外的第2频率中进行匹配。
2.如权利要求1所述的匹配电路，其中，
在该匹配电路的一端的阻抗为依赖于频率f的阻抗ZI(f)，该匹配电路的其他端的阻抗为不依赖于频率f的阻抗Zo，所述第1频率和第2频率分别表示为f1和f2时，所述主匹配块被设定，以在所述第1频率f1时，在阻抗ZI(f1)和阻抗Zo之间进行阻抗匹配，在所述第2频率f2时，将阻抗ZI(f2)阻抗变换为某个阻抗Z(f2)，
所述副匹配块被设定，以在所述第1频率中，在所述阻抗ZI(f1)和所述阻抗Zo间保持阻抗匹配，在所述第2频率f2时，在阻抗Zo和阻抗Z(f2)之间进行阻抗匹配。
3.如权利要求2所述的匹配电路，其中，
所述串联匹配块是特性阻抗与所述阻抗Zo相同的传输线路，所述串联匹配块的传输线路长度和所述第3并联匹配块的电抗值被设定，以使所述副匹配块在所述第2频率f2时，在阻抗Zo和阻抗Z(f2)之间进行阻抗匹配。
4.如权利要求2所述的匹配电路，其中，
所述第2频率f2可以采用N种类的频率，N为2以上的整数，
所述串联匹配块可选择设定一种以上的阻抗变换量的任意一个阻抗变换量，
所述第3并联匹配块可选择设定一种以上的电抗值的任意一个电抗值，
所述阻抗变换量和所述电抗值的可选择的组合至少有N个组合，
N个所述组合对所述N种类的第2频率f2以一对一方式对应，
通过分别对所述串联匹配块和所述第3并联匹配块设定为对应于所述第2频率f2的所述组合的阻抗变换量和电抗值，所述副匹配块在阻抗Zo和阻抗Z(f2)之间进行阻抗匹配。
5.一种匹配电路，其对于信号路径串联地连接了进行阻抗匹配的主匹配块、进行阻抗匹配的N个副匹配块，N为2以上的整数，
各个所述副匹配块包括：所述信号路径上串联地连接的串联匹配块；在与所述串联匹配块的所述主匹配块相反侧上连接的开关；以及通过所述开关对于所述信号路径并联地连接的并联匹配网络，各个所述副匹配块中的所述并联匹配网络包括：通过所述开关，连接在所述串联匹配块上的第1并联匹配块；连接在与所述第1并联匹配块的所述开关相反侧上的第2并联匹配块；以及连接在所述第1并联匹配块和所述第2并联匹配块的连接点上的第3并联匹配块，所述第1并联匹配块被设定，以在第1频率中通过所述开关的与所述串联匹配块的连接点对于无线频率信号为开路状态，
所述第2并联匹配块被设定，以在所述第1频率中与所述第1并联匹配块的连接点对于无线频率信号为短路状态，
在所述第1频率中，所述主匹配块和所述N个副匹配块的所述串联匹配块被设定，以使其串联连接的一端和其他端的阻抗在所述第1频率中进行匹配，并且，在所述第1频率以外的N个第2频率之中所选择出的一个第2频率中，对应的开关被导通的一个副匹配块、从该副匹配块至所述主匹配块的信号路径上的副匹配块的串联匹配块、以及与所述主匹配块的串联连接的一端和其他端的阻抗被设定，以在所述第2频率中进行匹配。
6.如权利要求5所述的匹配电路，其中，
在该匹配电路的一端的阻抗为依赖于频率f的阻抗ZI(f)，该匹配电路的其他端的阻抗为不依赖于频率f的阻抗Zo，所述第1频率和所述一个第2频率分别表示为f1和f2时，所述主匹配块被设定，以在所述第1频率f1时，在阻抗ZI(f1)和阻抗Zo之间进行阻抗匹配，在所述一个第2频率f2时，将阻抗ZI(f2)阻抗变换为某个阻抗Z(f2)，
与被导通的所述开关对应的所述副匹配块被设定，以在所述第1频率中，在所述阻抗ZI(f1)和所述阻抗Zo间保持阻抗匹配，在所述一个第2频率f2时，在阻抗Zo和阻抗Z(f2)之间进行阻抗匹配。
7.如权利要求6所述的匹配电路，其中，
各个所述副匹配块的所述串联匹配块是特性阻抗与所述阻抗Zo相同的传输线路，
对于所述选择出的一个第2频率f2，如果使对应的一个副匹配块的所述开关为导通状态，
则对应于所述第2频率的所述副匹配块的所述串联匹配块的传输线路长度和所述第3并联匹配块的电抗值被设定，以使所述一个副匹配块在所述一个第2频率f2时，在阻抗Zo和阻抗Z(f2)之间进行阻抗匹配。
8.一种双频带功率放大装置，包括：权利要求1至7的任何一项所述的匹配电路；以及所述匹配电路上所连接的放大元件，
所述双频带功率放大装置可同时或选择性地放大第1频率f1的信号和所述第1频率以外的第2频率f2的无线频率信号。
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