CN1381950A - 高频电功率放大装置 - Google Patents
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Abstract
一种高频电功率放大装置具有:级联的多个放大器;电功率控制部,适应所要求的输出电功率,将所需要的一个开关电路闭合,从而选择性地将所需要的一个放大器的输出提供给电功率放大装置的输出端子,同时使比该放大器后级侧的放大器处于断流状态;输出延迟线,连接在最终级放大器和电功率放大装置的输出端子之间,且具有在最终级放大器处于断流状态时使从输出端子看去为高阻抗的线路长。
Description
技术领域
本发明涉及含有级联的多个放大器的高频电功率放大装置，特别是，涉及适应发送要求的电功率，将从多个放大器中选择的一个放大器的输出以低损耗发送，由此实现高电功率效率的高频电功率放大装置。
背景技术
携带式电话机的发射输出不一定需要维持最大的电平，如果距电话对方基站的距离小，则可减小发射输出。在一般性的环境下，可以以最大电平的1/10的发射输出来十分稳定地使用携带式电话机。如此，通过减小发射输出，可以防止无用的电功率消耗，有效利用作为携带式电话机驱动源的二次电池的容量，可以长时间使用携带式电话机。
为可变地控制具有级联的多个放大器的高频电功率放大装置的输出，如在特开平4-260209号公报中记载的，适应所需要的输出电功率选择多个放大器中的一个，将所选放大器的输出提供给高频电功率放大装置的输出端子。即，送向高频电功率放大装置的高频输入信号通过比所选放大器上流侧(即前级)的一个以上放大器被放大，然后经过所选放大器放大。然后，将所选放大器下流侧(即后级)的一个以上放大器旁路，将该结果所得的放大信号从高频电功率放大装置发送出。并且，在选择第1级放大器的情况下，不存在所选第1级放大器上流侧的放大器，将第2级至最终级的放大器旁路，通过第1级放大器放大的输入信号从电功率放大装置中发送出。而且，在选择最终级放大器的情况下，不存在比所选最终级放大器下流侧的放大器，输入信号通过第1级至最终级放大器放大后，从电功率放大装置发送出。
如图4所示，这种高频电功率放大装置具有级联的第1级放大器1和第2级放大器2，以及通过控制电路5切换控制的开关电路3。开关电路3配置在第1级放大器1的输出端子和第2级放大器2的输入端子及旁路电路之间。在旁路电路中设置半波长延迟线路(λg/2线路)4，旁路电路连接到电功率放大装置的输出端子6b上。参考符号6a表示电功率放大装置的输入端子，7a表示第1级放大器1和开关电路3之间配置的匹配电路，7b表示第2级放大器2和输出端子6b之间配置的匹配电路。
在需要高输出电功率的情况下，开关电路3转换到第2级放大器2侧，第1级放大器1的输出经第2级放大器2的放大，得到高输出。在需要低输出电功率的情况下，使开关电路3转换到旁路电路侧，将第2级放大器2旁路，第1级放大器1的输出作为低输出从放大装置发送出。
根据这种高频电功率放大装置，在开关电路3连接到第2级放大器2上、旁路电路侧接点3a断开时，由于在该接点3a处对于输入信号来说电阻变高，而且由于在旁路电路中插入了1/2波长延迟线4，因而可以毫无问题地从第2级放大器2取出高输出。
然而，在开关电路3连接到旁路电路上得到低输出电功率的情况下，由于第2级放大器2连接在高频电功率放大装置的输出端子6b上，从高频电功率放大装置的输出端子6b侧看去第2级放大器2的输出阻抗与天线等负载(未图示)相比变为不可忽略的值。为此，在开关电路3连接到旁路电路的状态下，第2级放大器2起到作为第1级放大器的负载的作用，使损耗增大。
特开2000-165164号公报公开了另一类型的高频电功率放大装置。如图5所示，该电功率放大装置具有输入第1级放大器1及第2级放大器2的输出的方向性结合器8，以及由控制电路5控制的终端开关9，借助终端开关9，方向性结合器8的隔离端子8a以规定的阻抗9a为终端，或使隔离端子8a开路，或短路，从而使方向性结合器8的终端阻抗成为可变的。
根据该电功率放大装置，在为得到高输出而将开关电路3与第2级放大器2连接的情况下，通过使方向性结合器8的隔离端子8a开路或短路，在方向性结合器5处的损耗可减低到某种程度。
然而，按照这样的装置构成，由于含有方向性结合器8，电功率放大装置大型化，而且，由于设置了用于将放大器1、2各自的输出提供给输出端子6b的方向性结合器8，特别是在发送低输出时损耗增大。
发明概述
本发明的目的是提供一种高频电功率放大装置，该装置构成简单，通过将级联的多个放大器中所需的一个放大器的输出低损耗地提供给输出端子，可以以高电功率效率产生可变输出。
有关本发明的高频电功率放大装置具有：多个放大器，按饱和电功率小的顺序级联，并包括至少第1级放大器和最终级放大器；输入端子，与第1级放大器连接；输出端子，与最终级放大器连接；电功率控制部，适应外部所要求的输出电功率，选择性地将多个放大器中所需要的一个放大器的输出提供给输出端子，同时在所需要的放大器不是最终级放大器的情况下使比所需要的一个放大器下流侧的一个以上放大器处于断流状态；输出延迟线，连接在输出端子和最终级放大器之间，且具有在最终级放大器处于断流状态时使从输出端子看去最终级放大器变为高阻抗的线路长。
按照本发明，没有必要在多个放大器和高频电功率放大装置的输出端子之间设置方向性结合器，不会发生由于方向性结合器引起的损耗。因此电功率放大装置的电功率效率提高，而且，可以简易地构成电功率放大装置。而且，当把比最终级放大器上流侧的任意一个放大器的输出选择性地提供给电功率放大装置的输出端子时，高阻抗输出延迟线防止了在比任意放大器下流侧的一个以上放大器成为第1级放大器至所述任意放大器的负载。从而可以无实质性损耗地将比任意放大器下流侧的一个以上放大器旁路，将任意放大器的输出提供给高频电功率放大装置的输出端子，由此高频电功率放大装置可以以高电功率效率发送可变输出。特别是可以提高发送低电功率至中等电功率的输出时的电功率效率。
在本发明中，理想的是，高频电功率放大装置还具有各自介于该装置的输出端子和多个放大器中对应的两个相邻放大器之间的一个以上开关电路，电功率控制部适应所要求的输出电功率将一个以上开关电路中所需要的一个开关电路闭合。
按照这种合适的方式，通过把所需要的一个开关电路闭合，可以向高频电功率放大器的输出端子选择性地提供所需要的一个放大器的输出。
理想的是，高频电功率放大装置还具有各自介于偏置电压源和多个放大器中除第1级放大器以外的放大器之间的一个以上偏置开关，电功率控制部在所需要的一个放大器不是最终级放大器的情况下将比前述所需要的一个放大器下流侧的一个以上放大器所对应的至少一个偏置开关断开。
按照这种合适的方式，通过断开至少一个偏置开关，可以使比所需要的一个放大器下流侧的一个以上放大器处于断流状态。
理想的是，这样设定输出延迟线的线路长，当最终级放大器处于断流状态时，从电功率放大装置的输出端子看去向最终级放大器提供高的纯电阻。
按照这种合适的方式，在向电功率放大装置的输出端子提供任意放大器的输出时，可以确实防止一个以上下流侧放大器变为第1级放大器至任意放大器的负载，使电功率的效率提高。
理想的是，一个以上开关电路各具有：一侧连接在与该开关电路有关的2个放大器之间的第1开闭接点，介于第1开闭接点的另一侧与电功率放大装置的输出端子之间的第2开闭接点，和一侧连接在第1及第2开闭接点之间，同时另一侧接地的第3开闭接点，第3开闭接点在电功率控制部的控制下，一方面在第1及第2开闭接点断开时闭合，另一方面在第1及第2开闭接点闭合时断开。
按照这种合适的方式，当第1及第2开闭接点断开时两接点间的隔离十分高，通过两接点防止各放大器和电功率放大装置的输出端子之间的高频信号泄漏，由此可降低损耗，而且可使开关电路小型。
理想的是，电功率放大装置还具有连接在多个放大器的输出侧，分别提高多个放大器的输出阻抗的多个输出匹配电路。更理想的是，各输出匹配电路将与其对应的一个放大器的输出阻抗提高到200Ω的程度。
按照这种合适的方式，可以通过导通电阻来降低损耗，该导通电阻是为了向电功率放大装置的输出端子提供多个放大器中所需要的一个输出而将对应所需要的一个放大器的开关电路闭合时的导通电阻。
理想的是，电功率放大装置还具有连接在一个以上开关电路、输出延迟线和电功率放大装置的输出端子之间的阻抗变换电路，该阻抗变换电路形成为使所述多个放大器各自的输出与电功率放大装置的输出端子的阻抗匹配。例如，电功率放大装置的输出端子的阻抗设定在50Ω的程度。
按照这种合适的方式，电功率放大装置对于天线等负载来说可以以低损耗高电功率效率提供输出电功率。
理想的是，电功率放大装置还具有一个以上的第1旁路延迟线，各第1旁路延迟线具有1/4波长的线路长，并介于多个放大器中对应的一个和与之对应的开关电路之间。
按照这种合适的方式，形成旁路电路，该旁路电路使得可以向电功率放大装置的输出端子提供除最终级放大器以外一个以上放大器的输出。当向输出端子提供任意一个放大器的输出时，与余下的一个以上放大器对应的至少一个旁路电路的开关电路断开，从而将至少一个旁路电路从放大器断开。在各旁路电路中，由于设置了第1旁路延迟线，使被从放大器断开的旁路电路的阻抗高，可以降低有关旁路电路的损耗。而且，各开关电路闭合时，该开关电路的导通电阻对向电功率放大装置的输出端子提供的放大器输出的影响降低，因而可降低有关各开关电路的损耗。
更理想的是，一个以上的开关电路各具有：介于与之对应的放大器和电功率放大装置的输出端子之间的第1开闭接点，和介于该放大器和地之间的第2开闭接点，第2开闭接点形成为在电功率控制部的控制下，当第1开闭接点断开时闭合，同时当第1开闭接点闭合时断开。
按照这种合适的方式，在第1开闭接点断开时放大器和电功率放大装置的输出端子之间的隔离高，因而可降低由于两者之间高频信号的泄漏造成的损耗。
关于具有各自有1/4波长线路长的一个以上第1旁路延迟线的合适方式的电功率放大装置，理想的是，该装置还具有连接在电功率放大装置的输出端子和一个以上开关电路之间且具有1/4波长线路长的第2旁路延迟线。
在这种合适的方式中，可向电功率放大装置的输出端子提供放大器输出的旁路电路各包含第1和第2旁路延迟线。按照这种方式，当各旁路电路从与其对应的放大器断路时，从放大器看去旁路电路的阻抗以及从电功率放大装置的输出端子看去旁路电路的阻抗每个都可以十分高。结果，抑制了旁路电路对于从各旁路电路相邻的上流侧放大器向该旁路电路相邻的下流侧放大器进行的高频信号传送以及来自最终级放大器的信号输出的影响。即，可以通过第1级放大器至最终级放大器以低损耗放大高频信号，并从最终级放大器取出高频信号。而且，在通过旁路电路将所需要的一个放大器的输出提供给电功率放大装置的输出端子的情况下，由于旁路电路的第1及第2旁路延迟线作为一个整体构成具有1/2波长线路长的延迟线，可以以低损耗将放大器的输出提供给电功率放大装置的输出端子。
理想的是，各开关电路具有介于第1旁路延迟线和第2旁路延迟线之间的第1开闭接点，介于第1旁路延迟线和第1开闭接点的连接点与地之间的第2开闭接点，和介于第1开闭接点和第2旁路延迟线的连接点与地之间的第3开闭接点，第2及第3开闭接点形成为在电功率控制部的控制下在第1开闭接点断开时闭合，同时在第1开闭接点闭合时断开。
按照这种合适的方式，在各开关电路的第1开闭接点断开时，从该开关电路对应的放大器看去第1旁路延迟线的阻抗以及从电功率放大装置的输出端子看去的第2旁路延迟线的阻抗每个都可以十分高。即由于从放大器断路的旁路电路的阻抗高，可以降低因旁路电路引起的损耗。
理想的是，电功率放大装置还具有与多个放大器的输入侧连接的多个输入匹配电路，各输入匹配电路使得从电功率放大装置的输入端子或从该输入匹配电路相邻的上流侧的放大器提供的高频信号变得与该输入匹配电路相邻的下流侧放大器阻抗匹配。
按照这种合适的方式，在相邻两放大器间高频信号可以以低损耗进行传送。
更理想的是，电功率放大装置还具有多个输入延迟线，各输入延迟线介于与其对应的输入匹配电路和该输入匹配电路相邻的上流侧放大器之间。而且，各输入延迟线形成为在一侧连接于上流侧放大器和下流侧放大器之间的开关电路断开时，使从上流侧放大器看去下流侧放大器的阻抗提高。在此，上流侧放大器配置在输入延迟线相邻的上流侧，而且，下流侧放大器配置在该上流侧放大器相邻的下流侧。
按照这种合适的方式，在某一开关电路断开，同时该开关电路的下流侧放大器处于断流状态时，可以有效地防止该开关电路上流侧放大器和下流侧放大器之间的干扰。
具有由第1级放大器和最终级放大器构成的多个放大器的电功率放大装置，可以具有介于该装置的输出端子和输出延迟线之间的循环器。循环器具有通过开关电路输入第1级放大器的输出的第1端子，通过输出延迟线输入最终级放大器的输出的第2端子，和与电功率放大装置的输出端子连接的第3端子，形成为把在第1端子收到的信号传送到第2端子，然后再传送到第3端子，同时把在第2端子收到的信号传送到第3端子，从而将第1级放大器或最终级放大器的输出提供给电功率放大装置的输出端子。
按照这种合适的方式，可以不引起最终级放大器的输出向第1级放大器泄漏，通过循环器的第2及第3端子以低损耗向电功率放大装置的输出端子提供最终级放大器的输出。而且，由于输出延迟线介于循环器和最终级放大器之间，从电功率放大装置的输出端子看去最终级放大器的阻抗十分高，因而可以以低损耗向电功率放大装置的输出端子提供第1级放大器的输出。
图面的简要说明
图1是示出本发明第1实施例的高频电功率放大装置的概略方框图，
图2是示出本发明第2实施例的高频电功率放大装置的概略方框图，
图3是示出本发明第3实施例的高频电功率放大装置的概略方框图，
图4是示出以前的高频电功率放大装置的概略方框图，以及
图5是示出具有方向性结合器的以前的高频电功率放大装置的概略方框图。
详细说明
以下说明关于本发明第1实施例的高频电功率放大装置。
有关本实施例的高频电功率放大装置例如装载在携带式电话机的发射部，适应基站所需要的输出电功率，发出可变输出，提供给作为负载的天线。
这种高频电功率放大装置具有按饱和电功率小的顺序级联的多个例如n个放大器构成的多级放大器。第1级放大器至第n级放大器各自通过例如在GaAs化合物半导体上形成的异质结双极晶体管(HBT)等的高频电功率放大用晶体管构成。图1中，作为第1级放大器、第2级放大器以及最终级放大器的第n级放大器用记号Q1、Q2及Qn表示，省略了第3级至第n-1级放大器的图示。放大器Q1--Qn的发射极接地，集电极通过扼流圈RFC1--RFCn与驱动电源Vcc连接，在基极通过偏置元件rfc1--frcn分别施加来自偏置电压源E1-En的偏置电压Vb1--Vbn。
在放大器Q1--Qn的输入侧，设置输入匹配电路IM1--IMn，用于使从电功率放大装置的输入端子10或从相邻的上流侧的放大器向各放大器提供的高频信号与各放大器阻抗匹配。而且，在放大器Q1--Qn的输出侧，设置输出匹配电路OM1--OMn，使各放大器的输出阻抗例如增高至200欧姆的程度。各放大器形成为以规定的增益放大通过输入匹配电路提供的信号，放大了的信号通过输出匹配电路输出。
为了例如适应基站所要求的输出电功率而使输出可变，高频电功率放大装置具有各自介于对应的两个相邻放大器Q1、Q2--Qn-1、Qn和输出端子20之间的第1至第n-1开关电路(只图示了第1及第2开关电路SW1、SW2)，以及适应所要求的输出电功率，将n-1个开关电路全部断开，或选择性地将所要的一个开关电路闭合的电功率控制部17。
详细地说，第1开关电路SW1具有第1至第3开闭接点SWa-SWc。第1接点SWa一侧连接在与第1开关电路SW1相邻的上流侧的输出匹配电路OM1和相邻的下流侧的输入匹配电路IM2之间，而且，第1接点SWa的另一侧与第2接点SWb的一侧连接。第2接点SWb的另一侧通过阻抗变换电路21与电功率放大装置的输出端子20连接。第3接点SWc的一侧连接在第1、第2接点SWa、SWb之间，第3接点SWc的另一侧接地。在电功率控制部17的控制下，第3接点SWc在第1接点SWa、第2接点SWb断开时闭合，在该两接点闭合时断开。同样，第2-第n-1开关电路各自由第1-第3开闭接点SWa-SWc构成。
按照如此构成的开关电路，由于在第1开闭接点SWa及第2开闭接点SWb断开时该两接点通过第3开闭接点SWc而接地，两接点间的隔离程度变得非常高，防止了在两者间的信号泄漏，从而可降低损耗。而且，开关电路可以小型化。
而且，在全部开关电路断开时，最终级放大器Qn的输出通过输出匹配电路OMn、输出延迟线16及阻抗变换电路21提供给输出端子20。另一方面，在将开关选择输出SS1从控制部17提供给某个开关电路时，该开关电路的第1开闭接点SWa和第2开闭接点SWb闭合，与此同时第3开闭接点SWc断开，该开关电路相邻的上流侧放大器的输出通过阻抗变换电路21提供给输出端子20，而将比该上流侧放大器的下流侧的一个以上的放大器旁路。
阻抗变换电路21通过使具有高输出阻抗的各放大器的输出与电功率放大装置的输出端子阻抗匹配，由此可以低损耗将放大器输出提供给输出端子20。例如，将输出端子阻抗设定成与天线的阻抗等电功率放大装置的负载阻抗对应的50Ω的程度。
关于第2级放大器至第n级放大器Qn，电功率放大装置被形成为具有各自介于偏置元件rfc2-rfcn和地之间的偏置开关BSW2-BSWn，偏置开关通过控制部17受到开闭控制。
如已述的那样，为可改变电功率放大装置的输出，控制部17将全部开关电路断开，或者选择性地将所需要的一个开关电路闭合。此时，控制部17将偏置开关选择输出SS2施加给与一个以上放大器对应的一个以上偏置开关，所述一个以上放大器配置在与被选择性闭合的开关电路相关的相邻两个放大器中下流侧放大器的下流侧。其结果是，一个以上的偏置开关断开，使对应的一个以上的放大器的基极接地，因而该放大器成为断流状态，抑制了无用的电功率消耗。
如已述那样，在最终级放大器Qn和阻抗变换电路20之间设置输出延迟线16。该输出延迟线16由分布常数型或集中常数型延迟线构成，而且，这样设定其线路长，使得当偏置开关BSWn断开，阻止了向最终级放大器Qn施加的偏置电压Vbn，使最终级放大器Qn成为断流状态时，从输出端子20一侧看去输出延迟线16变为高阻抗的纯电阻值。由于通过这样的输出延迟线16将最终级放大器Qn的输出匹配电路OMn与输出端子20连接，处于断流状态的最终级放大器13作为位于其前级侧的放大器的负载的作用消失，从而大幅度降低了损耗。
按照如上所述那样构成的高频电功率放大装置，级联的放大器Q1-Qn具有输出匹配电路OM1-OMn，因而有高的输出阻抗。从而，在必须发生低输出电功率、把任意一个开关电路闭合，取出与该开关电路相关的放大器的输出的情况下，该开关电路的导通电阻不会使实质性的损耗产生。而且，虽然各放大器为高阻抗，但由于放大器的输出经由阻抗变换电路21进行阻抗变换后被提供给输出端子20，因而可以对天线等负载提供无损耗、电功率效率好的放大器输出。
而且，在最终级放大器Qn处于通电状态的情况下，由于输出延迟线16作为与输出匹配电路OMn匹配的延迟线的作用，最终级放大器Qn的输出被无损耗地取出到输出端子20。另一方面，在最终级放大器Qn处于断流状态的情况下，由于输出延迟线16作为对于最终级放大器前级侧的放大器来说高阻抗的纯电阻的作用，最终级放大器Qn对于前级侧放大器来说没有成为额外的负载。从而，可以将前级侧放大器的所需的一个输出以低损耗选择性取出。
以下参照图2，对根据本发明第2实施例的高频电功率放大装置进行说明。
本实施例的高频电功率放大装置具有与第1实施例同样的基本构成。即，该电功率放大装置具有相互级联的第1级放大器Q1及第2级放大器(最终级放大器)Q2。构成两放大器的晶体管形成为发射极接地，集电极通过扼流圈RFC1、RFC2与驱动电源Vcc连接，在基极通过偏置元件rfc1、rfc2施加偏置电压Vb1、Vb2。偏置开关BSW2介于偏置元件rfc2和地之间，而且，在放大器Q1、Q2的输入侧设置输入匹配电路IM1、IM2，在输出侧设置输出匹配电路OM1、OM2。输出延迟线16介于输出匹配电路OM2和输出端子20之间。因此，电功率放大装置形成为适应需要的输出电功率，通过电功率控制部17使开关电路SW1开闭，从而选择性地将放大器Q1或Q2的输出提供给输出端子20。
这样，本实施例的电功率放大装置基本构成及作用与第1实施例相同，与第1实施例的主要不同在于旁路电路的构成。而且，在省略如图1所示的阻抗变换电路21这一点和设置偏置电流可变电路24及延迟线25这一点上与第1实施例不同，而且，开关电路SW1的构成也不同。
以下主要对有关上述不同点进行说明。
在旁路电路中，除开关电路SW1以外，还设置一端连接第1级放大器Q1的输出端，并且线路长为1/4波长(λg/4)的第1旁路延迟线22，和一端连接输出端子20并且线路长为1/4波长(λg/4)的第2旁路延迟线23。
开关电路SW1具有介于旁路延迟线22、23之间的第1开闭接点SWd，介于该接点SWd的一侧与第1旁路延迟线22的连接点和接地线之间的第2开闭接点Swe，介于第1开闭接点SWd的另一侧和第2旁路延迟线23的连接点与接地线之间的第3开闭接点SWf。在电功率控制部17的控制下，当第1开闭接点SWd断开，同时第2开闭接点SWe及第3开闭接点SWf闭合时，旁路延迟线22、23与接地线短路，由此，从第1级放大器Q1的输出端看去的第1旁路延迟线22的阻抗以及从输出端子20看去的第2旁路延迟线23的阻抗可以各自做得十分高。
从而，在从第2级放大器Q2获得高电功率输出的情况下，从第1级放大器Q1看旁路电路所得的阻抗以及从输出端子20侧看旁路电路所得的阻抗可以各自做得非常高。结果是，可以从第1级放大器Q1到第2级放大器Q2无损耗地传送高频信号。而且，由于旁路电路作为具有高阻抗的电路对第2级放大器Q2起作用，对第2级放大器Q2的负载没有影响，因而可无损耗地从第2级放大器Q2取出信号输出。
在从第1级放大器Q1获得低电功率输出的情况下，第1旁路延迟线22与第2旁路延迟线23一起构成具有1/2波长(λg/2)长度的延迟线，可以不造成信号传送损耗地向输出端子20传送高频信号。结果，与插在第2级放大器Q2的输出端和输出端子20之间的输出延迟线16的作用相结合，无损耗的电功率输出变得可能。
为使构成简化，也可以省略第2旁路延迟线23。但在这种情况下，开关电路SW1由第1开闭接点和第2开闭接点构成，该第1开闭接点介于第1旁路延迟线22和输出端子20之间，该第2开闭接点在电功率控制部17控制下，当第1开闭接点断开时闭合而将第1旁路延迟线22与接地线短路，输出端子20需不与接地线短路。
偏置电流可变电路24有这样的功能：对于第1级放大器Q1，通过可改变偏置电压Vb1来可变地设定第1级放大器Q1的电功率效率和增益。按照这种构成，通过将第1级放大器Q1或第2级放大器Q2的输出选择性地施加给输出端子20，电功率放大装置的输出电功率不限于两个等级的切换，而是可以更细地可变设定电功率放大装置的输出电功率和电功率效率。
而且，设置在第2级放大器Q2输入侧的延迟线路25有使从第1级放大器Q1侧看去的第2级放大器Q2的输入阻抗变得十分高的功能，通过使第2级放大器Q2处于断流状态而不影响第1级放大器Q1，可以简易而有效地预防放大器Q1、Q2之间的干扰。
以下参照图3说明根据本发明的第3实施例的高频电功率放大装置。
本实施例的电功率放大装置一方面与图2所示的第2实施例具有同样的基本构成，另一方面在替换图2所示的第1旁路延迟线22及第2旁路延迟线23而设置3端子循环器30这一点上与第2实施例不同。
循环器30介于输出延迟线16和电功率放大装置的输出端子20之间，保护高频电功率放大装置不受由于作为电功率放大装置负载的天线(未图示)的破坏而反射的电功率影响，而且，谋求高频电功率放大装置的工作稳定化。在循环器30中第1、第2及第3端子依据循环器的信号循环方向，以此顺序设置。第1端子通过开关电路SW1与输出匹配电路OM1的输出侧连接，第2端子与输出延迟线16的输出侧连接，第3端子与输出端子20连接。循环器30通过开关电路SW1使第1级放大器Q1的输出输入到第1端子，第2放大器Q2的输出输入到第2端子。
按照如此的构成，由于第2级放大器Q2的输出不会转入旁路电路，可以通过循环器30从输出端子20准确取出第2级放大器Q2的输出电功率。而且，在开关电路SW1闭合，同时第2级放大器Q2处于断流状态的情况下，由于输出延迟线16介于循环器30的第2端子和第2级放大器Q2之间，使从输出端子20看去第2级放大器Q2的阻抗十分高，可以通过开关电路SW1及循环器30无损耗地从输出端子20取出第1级放大器Q1的输出。即，由于在第2级放大器Q2处于断流状态时，从循环器30看去第2级放大器Q2处于开路的状态，因而来自第1级放大器Q1的高频信号通过循环器30的第2端子被完全反射，原封不动地传送到输出端子20。从而，可以将第2级放大器Q2旁路，无损耗地得到第1级放大器Q1的输出。
再者，本发明不限于上述的各实施例。例如，在构成高频电功率放大装置时，不用说也可以将图1至3各自所示的构成适当组合。而且，放大器的数目、构成等也可以视高频电功率放大装置的式样而定。重要的是，可以不脱离本发明的要旨通过各种变形来实施本发明。
Claims (14)
1.具有以下部分的高频电功率放大装置：
多个放大器，按饱和电功率小的顺序级联，并包括至少第1级放大器和最终级放大器；
输入端子，与所述第1级放大器连接；
输出端子，与所述最终级放大器连接；
电功率控制部，适应外部所要求的输出电功率，选择性地将所述多个放大器中所需要的一个放大器的输出提供给所述输出端子，同时在所需要的放大器不是所述最终级放大器的情况下，使所述需要的一个放大器的下流侧的一个以上放大器处于断流状态；以及
输出延迟线，连接在所述输出端子和所述最终级放大器之间，且具有在所述最终级放大器处于断流状态时从所述输出端子看去变为高阻抗的线路长。
2.如权利要求1的高频电功率放大装置，其特征在于，还具有各自介于所述输出端子和所述多个放大器中对应的两个相邻放大器之间的一个以上开关电路，
所述电功率控制部适应所述要求的输出电功率将所述一个以上开关电路中所需要的一个开关电路闭合。
3.如权利要求1的高频电功率放大装置，其特征在于，还具有各自介于偏置电压源和所述多个放大器中除所述第1级放大器以外的放大器之间的一个以上偏置开关，
所述电功率控制部在所述需要的一个放大器不是最终级放大器的情况下，将所述需要的一个放大器的下流侧的一个以上放大器所对应的至少一个偏置开关断开。
4.如权利要求1的高频电功率放大装置，其特征在于，这样设定所述输出延迟线的线路长，当所述最终级放大器处于断流状态时，从所述电功率放大装置的所述输出端子看去向所述最终级放大器提供高的纯电阻。
5.如权利要求2的高频电功率放大装置，其特征在于，所述一个以上开关电路各具有：一侧连接在与该开关电路有关的2个放大器之间的第1开闭接点，介于所述第1开闭接点的另一侧与所述电功率放大装置的所述输出端子之间的第2开闭接点，和一侧连接在所述第1及第2开闭接点之间，同时另一侧接地的第3开闭接点，所述第3开闭接点在所述电功率控制部的控制下，一方面在所述第1及第2开闭接点断开时闭合，另一方面在所述第1及第2开闭接点闭合时断开。
6.如权利要求2的高频电功率放大装置，其特征在于，还具有连接在所述多个放大器的输出侧，分别提高所述多个放大器的输出阻抗的多个输出匹配电路。
7.如权利要求1的高频电功率放大装置，其特征在于，还具有连接在所述一个以上开关电路、所述输出延迟线和所述电功率放大装置的所述输出端子之间的阻抗变换电路，
该阻抗变换电路形成为使所述多个放大器各自的输出与所述电功率放大装置的输出端子的阻抗匹配。
8.如权利要求2的高频电功率放大装置，其特征在于，还具有各具有1/4波长线路长的一个以上第1旁路延迟线，各所述第1旁路延迟线介于所述多个放大器中对应的一个和与之对应的开关电路之间。
9.如权利要求8的高频电功率放大装置，其特征在于，所述一个以上开关电路各具有：介于与之对应的放大器和所述电功率放大装置的所述输出端子之间的第1开闭接点，和介于该放大器和地之间的第2开闭接点，所述第2开闭接点形成为在所述电功率控制部的控制下，当所述第1开闭接点断开时闭合，同时当所述第1开闭接点闭合时断开。
10如权利要求8的高频电功率放大装置，其特征在于，还具有连接在所述电功率放大装置的所述输出端子和所述一个以上开关电路之间且具有1/4波长线路长的第2旁路延迟线。
11.如权利要求10的高频电功率放大装置，其特征在于，各所述开关电路具有介于所述第1旁路延迟线和所述第2旁路延迟线之间的第1开闭接点，介于所述第1旁路延迟线和所述第1开闭接点的连接点与地之间的第2开闭接点，和介于所述第1开闭接点和所述第2旁路延迟线的连接点与地之间的第3开闭接点，第2及第3开闭接点形成为在所述电功率控制部的控制下在所述第1开闭接点断开时闭合，同时在所述第1开闭接点闭合时断开。
12.如权利要求1的高频电功率放大装置，其特征在于，还具有与所述多个放大器的输入侧连接的多个输入匹配电路，
各所述输入匹配电路使得从所述电功率放大装置的所述输入端子或从该输入匹配电路相邻的上流侧的放大器提供的高频信号变得与该输入匹配电路相邻的下流侧放大器阻抗匹配。
13.如权利要求12的高频电功率放大装置，其特征在于，还具有多个输入延迟线，各输入延迟线介于与其对应的输入匹配电路和该输入匹配电路相邻的上流侧放大器之间，而且，各输入延迟线形成为在一侧连接于上流侧放大器和下流侧放大器之间的开关电路断开时，使从上流侧放大器看去下流侧放大器的阻抗提高，上流侧放大器配置在输入延迟线相邻的上流侧，而且，下流侧放大器配置在该上流侧放大器相邻的下流侧。
14.如权利要求1的高频电功率放大装置，其特征在于，还具有介于电功率放大装置的输出端子和输出延迟线之间的循环器，
所述多个放大器由所述第1级放大器和所述最终级放大器构成，循环器具有通过开关电路输入第1级放大器的输出的第1端子，通过输出延迟线输入最终级放大器的输出的第2端子，和与电功率放大装置的输出端子连接的第3端子，形成为把在第1端子收到的信号传送到第2端子，然后再传送到第3端子，同时把在第2端子收到的信号传送到第3端子，从而将第1级放大器或最终级放大器的输出提供给电功率放大装置的输出端子。
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