CN110771033A - 高频放大器 - Google Patents

高频放大器 Download PDF

Info

Publication number
CN110771033A
CN110771033A CN201780092115.XA CN201780092115A CN110771033A CN 110771033 A CN110771033 A CN 110771033A CN 201780092115 A CN201780092115 A CN 201780092115A CN 110771033 A CN110771033 A CN 110771033A
Authority
CN
China
Prior art keywords
signal
amplifier
frequency
envelope
power
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.)
Pending
Application number
CN201780092115.XA
Other languages
English (en)
Inventor
坂田修一
小松崎优治
新庄真太郎
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.)
Mitsubishi Corp
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Corp
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 Mitsubishi Corp filed Critical Mitsubishi Corp
Publication of CN110771033A publication Critical patent/CN110771033A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/02—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation
    • H03F1/0205—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation in transistor amplifiers
    • H03F1/0288—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation in transistor amplifiers using a main and one or several auxiliary peaking amplifiers whereby the load is connected to the main amplifier using an impedance inverter, e.g. Doherty amplifiers
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/02—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation
    • H03F1/0205—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation in transistor amplifiers
    • H03F1/0211—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation in transistor amplifiers with control of the supply voltage or current
    • H03F1/0216—Continuous control
    • H03F1/0222—Continuous control by using a signal derived from the input signal
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/02—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation
    • H03F1/0205—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation in transistor amplifiers
    • H03F1/0261—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation in transistor amplifiers with control of the polarisation voltage or current, e.g. gliding Class A
    • H03F1/0266—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation in transistor amplifiers with control of the polarisation voltage or current, e.g. gliding Class A by using a signal derived from the input signal
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/189—High-frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/20—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers
    • H03F3/21—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers with semiconductor devices only
    • H03F3/217—Class D power amplifiers; Switching amplifiers
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/20—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers
    • H03F3/24—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers of transmitter output stages
    • H03F3/245—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers of transmitter output stages with semiconductor devices only
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2200/00—Indexing scheme relating to amplifiers
    • H03F2200/102—A non-specified detector of a signal envelope being used in an amplifying circuit
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2200/00—Indexing scheme relating to amplifiers
    • H03F2200/351—Pulse width modulation being used in an amplifying circuit
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2200/00—Indexing scheme relating to amplifiers
    • H03F2200/451—Indexing scheme relating to amplifiers the amplifier being a radio frequency amplifier

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Amplifiers (AREA)

Abstract

本发明构成为设置对放大对象信号的包络线进行检波的包络线检波部(9)，由包络线检波部(9)检波到的包络线越大，则可变电源(10)向载波放大器(5)的输出端子施加越大的电压。由此，无需具备由四分之一波长线路等形成的相位器就能够实现高效的动作。

Description

高频放大器
技术领域
本发明涉及具备载波放大器和峰值放大器的高频放大器。
背景技术
在以下的专利文献1中，公开有具备载波放大器和峰值放大器的多赫蒂型高频放大器。
该高频放大器将输入的高频信号分配给载波放大器和峰值放大器。
载波放大器对分配的一个高频信号进行放大，如果分配的另一个高频信号的功率为规定的功率以上，则峰值放大器对分配的另一个高频信号进行放大。
该高频放大器对由载波放大器放大后的高频信号和由峰值放大器放大后的高频信号进行合成，输出合成后的高频信号。
该高频放大器在峰值放大器的输入侧具备对分配的另一个高频信号的相位进行调整的相位器，在载波放大器的输出侧具备对放大后的高频信号的相位进行调整的相位器。
峰值放大器的输入侧的相位器是为了即便输入的高频信号的功率发生变化也实现高效动作而设置的。
载波放大器的输出侧的相位器是为了对由载波放大器放大后的高频信号和由峰值放大器放大后的高频信号进行合成而设置的。
另外，载波放大器是源极接地的晶体管，该高频放大器具备对作为载波放大器的输出端子的漏极端子施加电压的电源调制部。
如果根据输入的高频信号的包络线计算出的漏极电压为阈值电压以上，则电源调制部将计算出的漏极电压施加到载波放大器的漏极端子，如果计算出的漏极电压小于阈值电压，则电源调制部将阈值电压施加到载波放大器的漏极端子。
电源调制部是为了改善输入的高频信号的功率低时的效率而设置的。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2010/084544号公报
发明内容
发明要解决的课题
以往的高频放大器具备相位器，相位器由四分之一波长线路等形成。
由于具备由四分之一波长线路等形成的相位器，因此能够实现高效的动作。但是，能够实现高效的动作的高频信号的频率限于四分之一波长线路的中心频率附近，因此，存在如下的课题：能够实现高效的动作的频带是有限的。
本发明正是为了解决如上所述的课题而完成的，其目的在于得到一种高频放大器，无需具备由四分之一波长线路等形成的相位器就能够实现高效的动作。
用于解决课题的手段
本发明的高频放大器具备：信号分配器，其分配放大对象信号；载波放大器，其对由信号分配器分配的一个信号进行放大；峰值放大器，其对由信号分配器分配的另一个信号进行放大；信号合成器，其对由载波放大器放大后的信号和由峰值放大器放大后的信号进行合成；以及包络线检波部，其对放大对象信号的包络线进行检波，由包络线检波部检波到的包络线越大，则可变电源向载波放大器的输出端子施加越大的电压。
发明效果
根据本发明，构成为设置对放大对象信号的包络线进行检波的包络线检波部，由包络线检波部检波到的包络线越大，则可变电源向载波放大器的输出端子施加越大的电压，因此，无需具备由四分之一波长线路等形成的相位器就能够实现高效的动作。
附图说明
图1是示出本发明的实施方式1的高频放大器的结构图。
图2是示出表示以振幅的最大值BMAX归一化的包络线的大小的振幅B与以漏极电压的最大值VMAX归一化的漏极电压V的关系的说明图。
图3是示出对高频放大器的输出功率与效率的关系进行模拟而得到的结果的说明图。
图4是示出对回退为6dB时的效率的频率依赖性进行模拟而得到的结果的说明图。
图5是示出本发明的实施方式2的高频放大器的结构图。
图6是示出表示以振幅的最大值BMAX归一化的包络线的大小的振幅B与以漏极电压的最大值VMAX归一化的漏极电压V的关系的说明图。
图7是示出对高频放大器的输出功率与效率的关系进行模拟而得到的结果的说明图。
图8是示出对回退为12dB时的效率的频率依赖性进行模拟而得到的结果的说明图。
具体实施方式
以下，为了更详细地说明本发明，参照附图说明用于实施本发明的方式。
实施方式1
图1是示出本发明的实施方式1的高频放大器的结构图。
在图1中，输入端子1是作为放大对象信号而输入数字信号的端子。
基带信号生成部2将从输入端子1输入的数字信号变换成模拟信号，将变换后的模拟信号作为基带信号输出到频率变换部3和包络线检波部9。
频率变换部3通过将从基带信号生成部2输出的基带信号的频率变换成载波频率，从而将基带信号变换成高频信号，将高频信号输出到信号分配器4。
信号分配器4将从频率变换部3输出的高频信号分配给载波放大器5和峰值放大器6。
载波放大器5对由信号分配器4分配的一个高频信号进行放大，将放大后的高频信号输出到信号合成器7。
作为载波放大器5，例如使用在AB级进行动作的放大元件。
在本实施方式1中，对用于载波放大器5的放大元件为源极接地的晶体管的例子进行说明。在使用源极接地的晶体管的情况下，载波放大器5的输入端子是栅极端子，载波放大器5的输出端子是漏极端子。
不管由信号分配器4分配的一个高频信号的功率是低功率还是高功率，载波放大器5均进行高频信号的放大动作。
峰值放大器6对由信号分配器4分配的另一个高频信号进行放大，将放大后的高频信号输出到信号合成器7。
作为峰值放大器6，例如使用在B级进行动作的放大元件或在C级进行动作的放大元件。
在本实施方式1中，对用于峰值放大器6的放大元件为源极接地的晶体管的例子进行说明。在使用源极接地的晶体管的情况下，峰值放大器6的输入端子是栅极端子，峰值放大器6的输出端子是漏极端子。
调整对峰值放大器6的栅极端子施加的偏压，以使峰值放大器6在由信号分配器4分配的另一个信号的功率为峰值放大器6的动作功率以上时，进行由信号分配器4分配的另一个高频信号的放大动作。
峰值放大器6的动作功率是由信号分配器4分配的一个信号的功率中的、使得载波放大器5的输出信号的功率产生饱和的功率。
信号合成器7对从载波放大器5输出的放大后的高频信号和从峰值放大器6输出的放大后的高频信号进行合成，将合成后的高频信号输出到输出端子8。
输出端子8是将从信号合成器7输出的高频信号输出到外部的端子。
包络线检波部9对从基带信号生成部2输出的基带信号的包络线进行检波，将检波到的包络线输出到可变电源10。
可变电源10具备漏极电压计算部11、延迟调整部12以及电压输出部13，由包络线检波部9检波到的包络线越大，则向作为载波放大器5的输出端子的漏极端子施加越大的电压。
漏极电压计算部11使用表示从包络线检波部9输出的包络线的大小的振幅和事前设定的振幅的最大值，计算向载波放大器5的漏极端子施加的漏极电压，将表示计算出的漏极电压的电压信息输出到延迟调整部12。
延迟调整部12以使针对载波放大器5和峰值放大器6的高频信号的输入定时与针对载波放大器5的漏极端子的漏极电压的施加定时一致的方式，临时保持从漏极电压计算部11输出的电压信息，然后将电压信息输出到电压输出部13。
即，延迟调整部12将从漏极电压计算部11输出的电压信息保持与频率变换部3和信号分配器4中的信号延迟时间相应的时间，然后将电压信息输出到电压输出部13。
电压输出部13将从延迟调整部12输出的电压信息表示的漏极电压施加到载波放大器5的漏极端子。
固定电源14将恒定的漏极电压施加到作为峰值放大器6的输出端子的漏极端子。
接下来，对动作进行说明。
基带信号生成部2将从输入端子1输入的数字信号变换成模拟信号，将变换后的模拟信号作为基带信号输出到频率变换部3和包络线检波部9。
频率变换部3通过将从基带信号生成部2输出的基带信号的频率变换成载波频率，将基带信号变换成高频信号，将高频信号输出到信号分配器4。
信号分配器4将从频率变换部3输出的高频信号分配给载波放大器5和峰值放大器6。
载波放大器5对由信号分配器4分配的一个高频信号进行放大，将放大后的高频信号输出到信号合成器7。
由于由信号分配器4分配的高频信号的功率高，因此，峰值放大器6被设定成当载波放大器5的输出信号的功率处于饱和状态时进行放大动作。
因此，如果载波放大器5的输出信号的功率未饱和，则峰值放大器6不进行放大动作，但是，如果载波放大器5的输出信号的功率处于饱和状态，则峰值放大器6对由信号分配器4分配的另一个高频信号进行放大，将放大后的高频信号输出到信号合成器7。
信号合成器7对从载波放大器5输出的放大后的高频信号和从峰值放大器6输出的放大后的高频信号进行合成，将合成后的高频信号输出到输出端子8。
在本实施方式1中，为了无需具备由四分之一波长线路等形成的相位器就能够实现高效的动作，根据输入到载波放大器5的高频信号的功率，调整对载波放大器5的漏极端子施加的漏极电压。
具体如下所示。
包络线检波部9对从基带信号生成部2输出的基带信号的包络线进行检波，将检波到的包络线输出到可变电源10。
可变电源10的漏极电压计算部11使用表示从包络线检波部9输出的包络线的大小的振幅B和事前设定的振幅的最大值BMAX，计算向作为载波放大器5的输出端子的漏极端子施加的漏极电压V。
例如，如以下的式(1)所示，漏极电压计算部11通过将表示从包络线检波部9输出的包络线的大小的振幅B除以相当于振幅的归一化电压的振幅的最大值BMAX，计算向载波放大器5的漏极端子施加的漏极电压V。漏极电压V是以最大值VMAX归一化的电压。
Figure BDA0002319208800000061
Figure BDA0002319208800000062
在式(1)中，VMAX是事前设定的漏极电压V的最大值，相当于漏极电压的归一化电压。
漏极电压计算部11将表示漏极电压V的电压信息输出到延迟调整部12。
延迟调整部12以使针对载波放大器5和峰值放大器6的高频信号的输入定时与针对载波放大器5的漏极端子的漏极电压的施加定时一致的方式，临时保持从漏极电压计算部11输出的电压信息，然后将电压信息输出到电压输出部13。
即，延迟调整部12将从漏极电压计算部11输出的电压信息保持与频率变换部3和信号分配器4中的信号延迟时间相应的时间，然后将电压信息输出到电压输出部13。
电压输出部13将从延迟调整部12输出的电压信息表示的漏极电压V施加到作为载波放大器5的输出端子的漏极端子。
作为电压输出部13施加漏极电压V的施加方式，例如可使用PWM(Pulse WidthModulation：脉宽调制)方式。
PWM方式是通过切换脉冲串的接通时间和断开时间来调整向载波放大器5的漏极端子施加的漏极电压V的方式。
在电压输出部13使用PWM方式的情况下，例如如以下的式(2)所示，将脉冲串中的各个脉冲的接通时间TON与脉冲周期TON+OFF之比设定成V与VMAX即可。
TON：TON+OFF＝V：VMAX (2)
在此，图2是示出表示以振幅的最大值BMAX归一化的包络线的大小的振幅B和以漏极电压的最大值VMAX归一化的漏极电压V的关系的说明图。
从图2可知，与由包络线检波部9检波到的包络线成比例的漏极电压被施加到载波放大器5的漏极端子。
图3是示出对高频放大器的输出功率与效率的关系进行模拟而得到的结果的说明图。
在图3中，横轴表示高频放大器的输出功率Pout，纵轴表示效率(漏极效率)。
实线是本实施方式1中的图1的高频放大器的模拟结果，虚线是一般的多赫蒂型放大器的模拟结果，单点划线是被偏置成Class-B的单一放大元件的模拟结果。
在此，关于一般的多赫蒂型放大器，可假设如下的放大器：取代图1的可变电源10而使用固定电源，在峰值放大器6的输入侧设置有四分之一波长线路，在载波放大器5的输出侧设置有四分之一波长线路。
从图3可知，本实施方式1中的图1的高频放大器与一般的多赫蒂型放大器和被偏置成Class-B的单一放大元件相比，效率与输出功率Pout的高低无关地得到提高。
特别是在输出功率Pout为20[dBm]以下时，可知图1的高频放大器与一般的多赫蒂型放大器和被偏置成Class-B的单一放大元件相比，效率得到提高。
图4是示出对回退为6dB时的效率的频率依赖性进行模拟而得到的结果的说明图。
横轴表示归一化的频率，纵轴表示回退为6dB时的效率。
实线是本实施方式1中的图1的高频放大器的模拟结果，虚线是一般的多赫蒂型放大器的模拟结果。
在一般的多赫蒂型放大器中，归一化的频率为1.0时效率最高，归一化的频率比1.0越低，则效率越低，并且，归一化的频率比1.0越高，则效率越低。
在本实施方式1中的图1的高频放大器中，即便归一化的频率变化，也恒定在约73(H)左右的较高效率。由此可知，图1的高频放大器不存在频率依赖性。
由上可知，根据本实施方式1，构成为设置对放大对象信号的包络线进行检波的包络线检波部9，由包络线检波部9检波到的包络线越大，则可变电源10向载波放大器5的输出端子施加越大的电压，因此，起到如下的效果：无需具备由四分之一波长线路等形成的相位器就能够实现高效的动作。
实施方式2
在本实施方式2中，对峰值放大器21的动作功率是由信号分配器4分配的一个高频信号的功率中的、比使得载波放大器5的输出信号的功率产生饱和的功率低的功率的例子进行说明。
图5是示出本发明的实施方式2的高频放大器的结构图。在图5中，与图1相同的符号表示相同或相应的部分，因此省略说明。
峰值放大器21对由信号分配器4分配的另一个高频信号进行放大，将放大后的高频信号输出到信号合成器7。
作为峰值放大器21，例如使用在B级进行动作的放大器或在C级进行动作的放大器。
在本实施方式2中，对用于峰值放大器21的放大元件为源极接地的晶体管的例子进行说明。在使用源极接地的晶体管的情况下，峰值放大器21的输入端子是栅极端子，峰值放大器21的输出端子是漏极端子。
调整向峰值放大器21的输入端子施加的偏压，以使峰值放大器21在由信号分配器4分配的另一个信号的功率为峰值放大器21的动作功率以上时，进行由信号分配器4分配的另一个高频信号的放大动作。
峰值放大器21的动作功率是由信号分配器4分配的一个信号的功率中的、比使得载波放大器5的输出信号的功率产生饱和的功率低的功率。
可变电源22具备漏极电压计算部23、延迟调整部12以及电压输出部13，由包络线检波部9检波到的包络线越大，则向载波放大器5的漏极端子施加越大的漏极电压。
漏极电压计算部23使用表示从包络线检波部9输出的包络线的大小的振幅和预先设定的振幅的最大值，计算向载波放大器5的漏极端子施加的漏极电压，将表示计算出的漏极电压的电压信息输出到延迟调整部12。
即，漏极电压计算部23对表示由包络线检波部9检波到的包络线的大小的振幅和阈值进行比较，如果振幅小于阈值，则计算与振幅的比率为第1比率的漏极电压。
如果振幅为阈值以上，则漏极电压计算部23计算与振幅的比率为比第1比率大的第2比率的漏极电压。
接下来，对动作进行说明。
与上述实施方式1同样地，基带信号生成部2将从输入端子1输入的数字信号变换成模拟信号，将变换后的模拟信号作为基带信号输出到频率变换部3和包络线检波部9。
与上述实施方式1同样地，频率变换部3通过将从基带信号生成部2输出的基带信号的频率变换成载波频率，从而将基带信号变换成高频信号，将高频信号输出到信号分配器4。
与上述实施方式1同样地，信号分配器4将从频率变换部3输出的高频信号分配给载波放大器5和峰值放大器21。
与上述实施方式1同样地，载波放大器5对由信号分配器4分配的一个高频信号进行放大，将放大后的高频信号输出到信号合成器7。
峰值放大器21对由信号分配器4分配的一个高频信号进行放大，将放大后的高频信号输出到信号合成器7。
将峰值放大器21的动作功率设定成由信号分配器4分配的一个信号的功率中的、比载波放大器5进行放大动作的最低的功率高且比使得载波放大器5的输出信号的功率产生饱和的功率低的功率。
因此，峰值放大器21中的进行放大动作的最低功率高于载波放大器5中的进行放大动作的最低功率。
信号合成器7对从载波放大器5输出的放大后的高频信号和从峰值放大器21输出的放大后的高频信号进行合成，将合成后的高频信号输出到输出端子8。
在本实施方式2中，为了无需具备由四分之一波长线路等形成的相位器就能够实现高效的动作，根据输入到载波放大器5的高频信号的功率，调整对载波放大器5的漏极端子施加的漏极电压。
具体如下所示。
与上述实施方式1同样地，包络线检波部9对从基带信号生成部2输出的基带信号的包络线进行检波，将检波到的包络线输出到可变电源22。
可变电源22的漏极电压计算部23将表示从包络线检波部9输出的包络线的大小的振幅B除以相当于振幅的归一化电压的振幅的最大值BMAX，将其除法运算结果B/BMAX与事前设定的阈值Th进行比较。例如，将阈值Th设定成事前设定的振幅的最大值BMAX的二分之一。
如果除法运算结果B/BMAX小于阈值Th，则如以下的式(3)所示，漏极电压计算部23计算与以最大值BMAX归一化的振幅B的比率为第1比率R1的、以最大值VMAX归一化的漏极电压V。
如果除法运算结果B/BMAX为阈值Th以上，则如以下的式(4)所示，漏极电压计算部23计算与以最大值BMAX归一化的振幅B的比率为比第1比率R1大的第2比率R2的、以最大值VMAX归一化的漏极电压V。
例如，可以是R1＝0.5，R2＝1.5等。
(1)B/BMAX<Th的情况下，
Figure BDA0002319208800000101
Figure BDA0002319208800000102
(2)B/BMAX≥Th的情况下，
Figure BDA0002319208800000103
Figure BDA0002319208800000104
在式(3)和式(4)中，VMAX是事前设定的漏极电压V的最大值，相当于漏极电压V的归一化电压。
漏极电压计算部23将表示漏极电压V的电压信息输出到延迟调整部12。
在此，由于漏极电压计算部23已对振幅和漏极电压分别进行了归一化，因此，示出了对除法运算结果B/BMAX与阈值Th进行比较的例子，但并不限于对振幅和漏极电压分别进行归一化的例子。
在没有对振幅和漏极电压分别进行归一化的情况下，漏极电压计算部23对表示包络线的大小的振幅B与事前设定的阈值进行比较。在该情况下，由漏极电压计算部23计算出的漏极电压V成为未以最大值VMAX归一化的漏极电压。
延迟调整部12以使针对载波放大器5和峰值放大器6的高频信号的输入定时与针对载波放大器5的输出端子的漏极电压的施加定时一致的方式，临时保持从漏极电压计算部23输出的电压信息，然后将电压信息输出到电压输出部13。
即，延迟调整部12将从漏极电压计算部23输出的电压信息保持与频率变换部3和信号分配器4中的信号延迟时间相应的时间，然后将电压信息输出到电压输出部13。
与上述实施方式1同样地，电压输出部13将从延迟调整部12输出的电压信息表示的漏极电压V施加到作为载波放大器5的输出端子的漏极端子。
在电压输出部13使用PWM方式的情况下，例如如以下的式(5)所示，将脉冲串中的各个脉冲的接通时间TON与脉冲周期TON+OFF之比设定成V与VMAX即可。
TON：TON+OFF＝V：VMAX (5)
在此，图6是示出表示以振幅的最大值BMAX归一化的包络线的大小的振幅B与以漏极电压的最大值VMAX归一化的漏极电压V的关系的说明图。
从图6可知，将与由包络线检波部9检波到的包络线成比例的漏极电压施加到载波放大器5的漏极端子。
图7是示出对高频放大器的输出功率与效率的关系进行模拟而得到的结果的说明图。
在图7中，横轴表示高频放大器的输出功率Pout，纵轴表示效率(漏极效率)。
实线是本实施方式2中的图5的高频放大器的模拟结果，虚线是一般的多赫蒂型放大器的模拟结果，单点划线是被偏置成Class-B的单一放大元件的模拟结果。
从图7可知，本实施方式2中的图5的高频放大器在输出功率Pout为约17[dBm]以下时，与一般的多赫蒂型放大器和被偏置成Class-B的单一放大元件相比，效率变高。
图8是示出对回退为12dB时的效率的频率依赖性进行模拟而得到的结果的说明图。
横轴表示归一化的频率，纵轴表示回退为12dB时的效率。
实线是本实施方式2中的图5的高频放大器的模拟结果，虚线是一般的多赫蒂型放大器的模拟结果。
在一般的多赫蒂型放大器中，归一化的频率为1.0时效率最高，归一化的频率比1.0越低，则效率越低，并且，归一化的频率比1.0越高，则效率越低。
在本实施方式2中的图5的高频放大器中，即便归一化的频率变化，也能够恒定在约65(H)左右的较高的效率。由此可知，图5的高频放大器不存在频率依赖性。
由上可知，根据本实施方式2，构成为设置对放大对象信号的包络线进行检波的包络线检波部9，由包络线检波部9检波到的包络线越大，则可变电源22向载波放大器5的输出端子施加越大的电压，因此，起到如下的效果：无需具备由四分之一波长线路等形成的相位器就能够实现高效的动作。
此外，本申请能够在其发明的范围内进行各实施方式的自由组合或各实施方式的任意结构要件的变形，或者在各实施方式中省略任意结构要件。
产业上的可利用性
本发明适用于具备载波放大器和峰值放大器的高频放大器。
符号说明
1：输入端子；2：基带信号生成部；3：频率变换部；4：信号分配器；5：载波放大器；6：峰值放大器；7：信号合成器；8：输出端子；9：包络线检波部；10：可变电源；11：漏极电压计算部；12：延迟调整部；13：电压输出部；14：固定电源；21：峰值放大器；22：可变电源；23：漏极电压计算部。

Claims (5)

1.一种高频放大器，该高频放大器具备：
信号分配器，其分配放大对象信号；
载波放大器，其对由所述信号分配器分配的一个信号进行放大；
峰值放大器，其对由所述信号分配器分配的另一个信号进行放大；
信号合成器，其对由所述载波放大器放大后的信号和由所述峰值放大器放大后的信号进行合成；
包络线检波部，其对所述放大对象信号的包络线进行检波；以及
可变电源，由所述包络线检波部检波到的包络线越大，则该可变电源向所述载波放大器的输出端子施加越大的电压。
2.根据权利要求1所述的高频放大器，其特征在于，
调整对所述峰值放大器的输入端子施加的偏压，以使所述峰值放大器在由所述信号分配器分配的另一个信号的功率为所述峰值放大器的动作功率以上时，进行由所述信号分配器分配的另一个信号的放大动作，
所述峰值放大器的动作功率是由所述信号分配器分配的一个信号的功率中的、使得所述载波放大器的输出信号的功率产生饱和的功率。
3.根据权利要求1所述的高频放大器，其特征在于，
所述可变电源向所述载波放大器的输出端子施加与由所述包络线检波部检波到的包络线成比例的电压。
4.根据权利要求1所述的高频放大器，其特征在于，
调整对所述峰值放大器的输入端子施加的偏压，以使所述峰值放大器在由所述信号分配器分配的另一个信号的功率为所述峰值放大器的动作功率以上时，进行由所述信号分配器分配的另一个信号的放大动作，
所述峰值放大器的动作功率是由所述信号分配器分配的一个信号的功率中的、比使得所述载波放大器的输出信号的功率产生饱和的功率低的功率。
5.根据权利要求1所述的高频放大器，其特征在于，
如果由所述包络线检波部检波到的包络线小于阈值，则所述可变电源向所述载波放大器的输出端子施加与所述包络线的比率为第1比率的电压，如果所述包络线为所述阈值以上，则所述可变电源向所述载波放大器的输出端子施加与所述包络线的比率为第2比率的电压，其中，第2比率大于第1比率。
CN201780092115.XA 2017-06-23 2017-06-23 高频放大器 Pending CN110771033A (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2017/023200 WO2018235261A1 (ja) 2017-06-23 2017-06-23 高周波増幅器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110771033A true CN110771033A (zh) 2020-02-07

Family

ID=64735982

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780092115.XA Pending CN110771033A (zh) 2017-06-23 2017-06-23 高频放大器

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20210083627A1 (zh)
EP (1) EP3624335A4 (zh)
JP (1) JP6749492B2 (zh)
CN (1) CN110771033A (zh)
WO (1) WO2018235261A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11165393B2 (en) 2019-03-25 2021-11-02 Skyworks Solutions, Inc. Envelope tracking for Doherty power amplifiers

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6097252A (en) * 1997-06-02 2000-08-01 Motorola, Inc. Method and apparatus for high efficiency power amplification
US20090179703A1 (en) * 2008-01-15 2009-07-16 Nec Electronics Corporation High efficiency power amplifier
JP2009194448A (ja) * 2008-02-12 2009-08-27 Sumitomo Electric Ind Ltd ドハティ増幅装置
JP2015104062A (ja) * 2013-11-27 2015-06-04 三菱電機株式会社 高効率増幅器

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008075561A1 (ja) * 2006-12-19 2008-06-26 Mitsubishi Electric Corporation 電力増幅装置
JP5217182B2 (ja) * 2007-02-22 2013-06-19 富士通株式会社 高周波増幅回路
KR101310993B1 (ko) * 2009-01-26 2013-09-24 닛본 덴끼 가부시끼가이샤 고주파 증폭기, 무선 장치 및 제어 방법
US9419561B2 (en) * 2014-04-09 2016-08-16 Qualcomm, Incorporated Circuits and methods for biasing a power amplifier
JP2015220680A (ja) * 2014-05-20 2015-12-07 三菱電機株式会社 高効率増幅器

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6097252A (en) * 1997-06-02 2000-08-01 Motorola, Inc. Method and apparatus for high efficiency power amplification
US20090179703A1 (en) * 2008-01-15 2009-07-16 Nec Electronics Corporation High efficiency power amplifier
JP2009194448A (ja) * 2008-02-12 2009-08-27 Sumitomo Electric Ind Ltd ドハティ増幅装置
JP2015104062A (ja) * 2013-11-27 2015-06-04 三菱電機株式会社 高効率増幅器

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JINSUNG CHOI: "Optimized Envelope Tracking Operation of Doherty Power Amplifier for High Efficiency Over an Extended Dynamic Range" *
JUNGHWAN MOON: "Doherty Amplifier with Envelope Tracking for High Efficiency" *

Also Published As

Publication number Publication date
WO2018235261A1 (ja) 2018-12-27
JPWO2018235261A1 (ja) 2019-11-07
EP3624335A4 (en) 2020-05-27
EP3624335A1 (en) 2020-03-18
JP6749492B2 (ja) 2020-09-02
US20210083627A1 (en) 2021-03-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7742541B2 (en) Transmission circuit, and communication apparatus using the same
JP4646987B2 (ja) 送信回路、及びそれを用いた通信機器
US20060264186A1 (en) Transmitter
US9065393B2 (en) Power amplifier, radio-frequency power amplification device, and amplification control method
US8400216B2 (en) 3-way Doherty power amplifier using driving amplifier
JP2007053540A (ja) ドハティ型増幅器
JP2009260658A (ja) 電力増幅器
US8395443B2 (en) Doherty amplifier
US9190967B2 (en) Apparatus and method for asymmetrically driven partial outphasing power amplifier
US20200136564A1 (en) Doherty amplifier and amplification circuit
US8145148B2 (en) Transmitter and communication apparatus
KR101128485B1 (ko) 스위트 스팟 추적을 이용한 포락선 추적 전력 증폭 장치
JP5522843B2 (ja) 電力増幅器
JP2008227598A (ja) 増幅装置
JP7281933B2 (ja) 増幅装置
JP2017527191A (ja) 増幅器回路および前記増幅器回路を使用して信号を増幅するための方法
CN110771033A (zh) 高频放大器
WO2015029462A1 (ja) 電力増幅装置、及び電力増幅装置の制御方法
JP5795218B2 (ja) Ｅｔ電力増幅装置
JP2012075081A (ja) 電力増幅装置
JP5965618B2 (ja) 電力増幅装置
JPWO2021005633A1 (ja) アウトフェージング増幅器及び通信装置
JP2001339253A (ja) 増幅装置
JP2014175824A (ja) ドハティ増幅器
JP7281932B2 (ja) 増幅装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination