DE10102891A1 - Hochleistungsverstärker mit Verstärkerelement, dazugehörige Funkübertragungseinrichtung und Meßeinrichtung dafür - Google Patents

Hochleistungsverstärker mit Verstärkerelement, dazugehörige Funkübertragungseinrichtung und Meßeinrichtung dafür

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DE10102891A1
DE10102891A1 DE10102891A DE10102891A DE10102891A1 DE 10102891 A1 DE10102891 A1 DE 10102891A1 DE 10102891 A DE10102891 A DE 10102891A DE 10102891 A DE10102891 A DE 10102891A DE 10102891 A1 DE10102891 A1 DE 10102891A1
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Akira Ohta
Akira Inoue
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    • H03F1/02Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation
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    • H03H7/00Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
    • H03H7/38Impedance-matching networks

Abstract

Ein niederohmiger Hochleistungsverstärker (1A) ist mit einem niederohmigen Isolator (3A) verbunden. Der niederohmige Hochleistungsverstärker (1A) weist eine Vielzahl von Verstärkern (105, 107) und eine Ausgangsanpassungsschaltung (4A) auf, in der eine Oberwellenverarbeitungsschaltung (5) zwischen einer Grundwellenregulierschaltung/einem Endstufenverstärker (107) und dem niederohmigen Isolator (3A) angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft Hochleistungsverstärker, Funkübertra­ gungseinrichtungen und Meßeinrichtungen für Hochleistungsver­ stärker und speziell solche, die insbesondere in Mobilfunk­ vorrichtungen, Richtfunk-Übertragungsvorrichtungen oder der­ gleichen verwendet werden, die aus Halbleiterverstärkern für die Verstärkung in Bauelementen wie Feldeffekttransistoren bzw. FET, Transistoren oder dergleichen bestehen, sowie Funk­ übertragungseinrichtungen mit derartigen Hochleistungsver­ stärkern und Meßeinrichtungen für die Hochleistungsverstär­ ker.
Unter Bezugnahme auf Fig. 35 wird eine herkömmliche Funküber­ tragungseinheit (erstes Beispiel des Standes der Technik) be­ schrieben, die in tragbaren entfernten Endgeräten verwendet wird. In Fig. 35 umfaßt eine Funkübertragungseinheit 9100 einen Hochleistungsverstärker 101, ein nichtreziprokes Schal­ tungselement 103 und eine Übertragungsleitung 102, die den Hochleistungsverstärker 101 und das nichtreziproke Schal­ tungselement 103 miteinander verbindet.
Der Hochleistungsverstärker 101 umfaßt eine Eingangsanpas­ sungsschaltung 104, einen Erststufenverstärker 105, eine Zwischenstufenanpassungsschaltung 106, einen Zweitstufenverstär­ ker 107 und eine Ausgangsanpassungsschaltung 108.
Zwischen einem Eingang und einem Ausgang des Hochleistungs­ verstärkers 101 sind die Eingangsanpassungsschaltung 104, der Erststufenverstärker 105, die Zwischenstufenanpassungsschal­ tung 106, der Zweitstufenverstärker 107 und die Ausgangsan­ passungsschaltung 108 in dieser Reihenfolge miteinander ver­ bunden.
Die Ausgangsanpassungsschaltung 108 umfaßt eine Oberwellen­ verarbeitungsschaltung 111 und eine Grundwellenanpassungs­ schaltung 112. Die Oberwellenverarbeitungsschaltung 111 ist eine Schaltung zum Verarbeiten einer Oberwelle und führt eine Operation, wie etwa eine Impedanzanpassung einer Oberwelle aus. Die Grundwellenanpassungsschaltung 112 führt die Impe­ danzanpassung einer Grundwelle aus.
In Mobilfunkvorrichtungen oder dergleichen wird ein nichtre­ ziprokes Schaltungselement in einem Isolator oder dergleichen verwendet, um einen hochwirksamen Betrieb eines Verstärkers ungeachtet des Zustands einer Antenne zu erzielen. Nachste­ hend wird als ein Beispiel des nichtreziproken Schaltungs­ elements ein Isolator beschrieben.
Ein Isolator 103 weist eine mit einer Übertragungsleitung 102 verbundene Eingangsanpassungsschaltung 109 und einen Isola­ torkörper 110 auf, der zwischen die Eingangsanpassungsschal­ tung 109 und einen Ausgang geschaltet ist.
Die Ausgangsimpedanz des Hochleistungsverstärkers 101 und die Eingangs/Ausgangsimpedanz des Isolators 103 ist jeweils 50 Ohm, weil eine HF-Meßeinrichtung, die herkömmlich für die Bewertung von HF-Vorrichtungen verwendet wird, so ausgebildet ist, daß sie einen 50-Ohm-Anschluß hat.
Andererseits hat die Ausgangsimpedanz des Zweitstufenverstär­ kers einen Wert von 107 1 bis 10 Ohm. Daher ist eine Grund­ wellenanpassungsschaltung 112 als eine Wandlerschaltung aus­ gebildet, die die Ausgangsimpedanz des Zweitstufenverstärkers 107 (1 bis 10 Ohm) auf 50 Ohm konvertiert.
Ein am Eingang eingegebenes Signal wird von dem Hochlei­ stungsverstärker 101 verstärkt. Das verstärkte Signal wird über die Übertragungsleitung 102 und den Isolator 103 abge­ geben. Spiegelwellen, die erzeugt werden, nachdem das Signal den Isolator 103 passiert hat, werden von dem Isolator 103 blockiert. Daher gelangen die Spiegelwellen nicht zu dem Hochleistungsverstärker 101 zurück, und es wird ein hochwirk­ samer Betrieb des Hochleistungsverstärkers 101 ermöglicht.
Seit einigen Jahren werden tragbare abgesetzte Endgeräte im­ mer kleiner und leichter, und die Verringerung von Größe und Gewicht sind nunmehr Schlüsselfaktoren bei der Entwicklung. Was dazu am meisten beiträgt, ist die Größenverringerung der Batterie.
Um eine noch kleinere Batterie zu realisieren und gleichzei­ tig eine bestimmte Gesprächsdauer zu ermöglichen, ist die Implementierung eines Hochleistungsverstärkers wichtig, weil der Verstärker einen großen Teil der in der Vorrichtung ver­ brauchten Energie beansprucht.
Bei der Konstruktion der Funkübertragungseinheit 9100, wie sie oben beschrieben wird, sind jedoch Verluste in der Grund­ wellenanpassungsschaltung 112 hoch, und es ist schwierig, einen hocheffizienten Verstärker zu realisieren.
Eine Möglichkeit, den Wirkungsgrad zu verbessern, besteht in der Realisierung der Beziehung 2 Ohm < Z < 12,5 Ohm zwischen der Ausgangsimpedanz des Hochleistungsverstärkers, der Ein­ gangsimpedanz des nichtreziproken Schaltungselements (des Isolators) und der Impedanz Z der Leitung, die den Hochlei­ stungsverstärker und das nichtreziproke Schaltungselement verbindet, wie es in "Non-reciprocal Circuit Element and Composite Electronic Component" (JP-OS 10-327003) beschrieben ist.
Ein Beispiel der Funkübertragungseinheit (zweites Beispiel des Standes der Technik), die einen Isolator mit niedriger Impedanz verwendet, wie es in dem vorstehend angegebenen Dokument beschrieben ist, wird nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 36 erläutert.
Eine Funkübertragungseinheit 9200, die in Fig. 36 zu sehen ist, besteht aus einem niederohmigen Hochleistungsverstärker 113, einer niederohmigen Übertragungsleitung 114 und einem niederohmigen Isolator 115. Die Ausgangsimpedanz des nieder­ ohmigen Hochleistungsverstärkers 113 ist niedriger als 50 Ohm, die Eingangsimpedanz des niederohmigen Isolators 115 ist niedriger als 50 Ohm, und die Ausgangsimpedanz des niederohmigen Isolators 115 ist niedriger als 50 Ohm.
Der Hochleistungsverstärker 113 besteht aus einer Eingangs­ anpassungsschaltung 104, einem Erststufenverstärker 105, einer Zwischenstufenanpassungsschaltung 106 und einem Zweitstufenverstärker 107.
Der Isolator 115 umfaßt einen Isolatorkörper 110 und eine niederohmige Eingangsanpassungsschaltung 116, die eine Impe­ danzanpassung zwischen dem Isolatorkörper 110 und der Über­ tragungsleitung 114 bewirkt.
Bei dem zweiten Beispiel nach dem Stand der Technik hat die Ausgangsimpedanz des Hochleistungsverstärkers 113 einen Wert von 1 Ohm bis 20 Ohm (die Ausgangsimpedanz des Zweitstufen­ verstärkers 107). Die Eingangsanpassungsschaltung 116 im Isolator 115 stellt die Eingangsimpedanz des niederohmigen Isolators so ein, daß sie an die Ausgangsimpedanz des Hochleistungsverstärkers 113 angepaßt ist.
Gegenüber dem ersten Beispiel nach dem Stand der Technik weist das zweite Beispiel die Ausgangsanpassungsschaltung in dem Hochleistungsverstärker nicht auf. Somit werden die in der Ausgangsanpassungsschaltung 108 erzeugten Verluste elimi­ niert, und der Stromverbrauch in der Gesamtkonstruktion ein­ schließlich des Hochleistungsverstärkers und des Isolators wird herabgesetzt. Das zweite Beispiel nach dem Stand der Technik weist jedoch die folgenden Probleme auf.
Erstens besteht die Grundwellenanpassungsschaltung 112 bei dem ersten Beispiel aus einer Kombination aus einer Reihen­ induktivität, einem Parallelkondensator usw. und dient als Sperrfilter für eine Oberwelle, wie etwa eine zweite und eine dritte Oberwelle. Andererseits nimmt bei dem zweiten Beispiel die mit Oberwellen einhergehende Verlustleistung zu, weil das zweite Beispiel keine Grundwellenanpassungsschaltung 112 hat.
Zur Lösung dieses Problems ist die Einfügung einer Sperrfil­ terschaltung für hohe Oberwellen wirksam. Die Filterschaltung kann in eine niederohmige Leitung oder eine hochohmige Lei­ tung eingefügt werden. Die Auswirkung der Sperrung von Ober­ wellen ist bedeutsamer, wenn die Filterschaltung in die hochohmige Schaltung eingefügt ist, wobei die Impedanz von Oberwellen der Filterschaltung relativ niedrig zu sein scheint.
Daher kann bei dem zweiten Beispiel nach dem Stand der Tech­ nik eine Filterschaltung 117 an der Ausgangsseite (wo die Impedanz mit der 50 Ohm-Übertragungsleitung verbunden ist) des Isolators 115 vorgesehen werden, wie Fig. 36 zeigt.
Wenn jedoch die mit den Oberwellen einhergehende Verlustlei­ stung durch das Einfügen der Filterschaltung unterdrückt wird, steigt der Stromverbrauch des Hochleistungsverstärkers wegen der in der Filterschaltung erzeugten Verluste.
Da ferner eine herkömmliche Meßvorrichtung zum Bewerten die­ ser Schaltungen auf der Basis des Standardwerts von 50 Ohm ausgebildet ist, ist die Messung der Schaltung mit einer davon verschiedenen Impedanz schwierig.
Die vorliegende Erfindung dient der Lösung der oben angege­ benen Probleme. Aufgabe der Erfindung ist die Angabe von Hochleistungsverstärkern mit geringem Stromverbrauch und hohem Wirkungsgrad sowie von Funkübertragungseinrichtungen und von Meßeinrichtungen zum Bewerten der Hochleistungsver­ stärker.
Nach einem Aspekt der Erfindung ist ein Hochleistungsverstär­ ker mit einem nichtreziproken Schaltungselement verbunden, das eine Eingangsimpedanz hat, die niedriger als eine Stan­ dardimpedanz ist, und eine Ausgangsimpedanz hat, die im wesentlichen gleich der Standardimpedanz ist; dabei weist der Hochleistungsverstärker folgendes auf:
einen Eingang zum Empfang eines Eingangssignals;
einen Ausgang, der mit dem nichtreziproken Schaltungselement verbunden ist;
ein Verstärkerelement zum Verstärken des Eingangssignals; und
eine oder eine Vielzahl von Oberwellenverarbeitungsschaltun­ gen, die zwischen dem Verstärkerelement und dem Ausgang an­ geordnet sind, um eine Oberwelle in einem Ausgangssignal des Verstärkerelements zu verarbeiten.
Bevorzugt ist die Standardimpedanz 50 Ohm, und eine Ausgangs­ impedanz am Ausgang liegt im wesentlichen in dem Bereich von 3 bis 30 Ohm.
Stärker bevorzugt besteht mindestens eine von der einen oder der Vielzahl von Oberwellenverarbeitungsschaltungen aus einer Schaltung zur Anpassung der Impedanz der Oberwellen, einer Schaltung zum Unterdrücken von Oberwellen-bezogenen Lei­ stungsverlusten, die durch die Oberwelle verursacht sind, einer Schaltung, die als Leerlauflast für die Oberwelle dient, oder dergleichen.
Bevorzugt sind die Resonanzfrequenzen der Vielzahl von Ober­ wellenverarbeitungsschaltungen voneinander verschieden.
Bevorzugt weist der Hochleistungsverstärker außerdem eine Grundwellenregulierschaltung zwischen dem Verstärkerelement und dem Ausgang auf, um eine Feinverstellung einer Impedanz einer Grundwelle in einem Ausgangssignal des Verstärkerele­ ments durchzuführen.
Insbesondere besteht die Oberwellenverarbeitungsschaltung aus einem Kapazitätselement und einem Parasitärinduktor, der mit dem Kapazitätselement gekoppelt ist. Das Kapazitätselement ist ein Chipkondensator. Der Parasitärinduktor ist ein Mikro­ streifenleiter.
Bevorzugt weist der Hochleistungsverstärker außerdem eine zwischen dem Verstärkerelement und dem Ausgang angeordnete Koppelschaltung auf, und die Koppelschaltung umfaßt einen er­ sten Ausgang zur Abgabe von Leistung, deren Höhe einer Ein­ gangsleistung entspricht, an die Ausgangsseite, und einen zweiten Ausgang zur Abgabe von Leistung, deren Höhe einem vorbestimmten Verhältnis der an dem ersten Ausgang abgege­ benen Leistung entspricht.
Bevorzugt weist der Hochleistungsverstärker außerdem eine Ausgangsanpassungsschaltung auf, die eine oder die Vielzahl von Oberwellenverarbeitungsschaltungen aufweist, um eine Impedanz eines Ausgangssignals des Verstärkerelements anzu­ passen. Die Ausgangsanpassungsschaltung besteht nur aus einer Signalleitung zum Übertragen eines Signals, einer Vorspan­ nungsschaltung zur Abgabe einer Vorspannung an das Verstär­ kerelement und einem oder einer Vielzahl von Elementen, die zu der Signalleitung parallelgeschaltet sind und eine oder die Vielzahl von Oberwellenverarbeitungsschaltungen haben.
Alternativ besteht die Ausgangsanpassungsschaltung nur aus einer Signalleitung zum Übertragen eines Signals, einer Vor­ spannungsschaltung zur Abgabe einer Vorspannung an das Ver­ stärkerelement, einem oder einer Vielzahl von ersten Elemen­ ten, die zu der Signalleitung parallelgeschaltet sind und eine oder die Vielzahl von Oberwellenverarbeitungsschaltungen aufweisen, und einem oder einer Vielzahl von zweiten Elemen­ ten, die von einer Kapazität verschieden sind, wobei die zweiten Elemente in Reihe mit der Signalleitung geschaltet sind.
Somit kann bei dem oben beschriebenen Hochleistungsverstär­ ker, bei dem die Oberwellenverarbeitungsschaltung zwischen dem Verstärkerelement und dem Ausgang eingefügt ist, die Ver­ ringerung der auf die Oberwellen zurückgehenden Verlustlei­ stung und die Verbesserung des Wirkungsgrads realisiert wer­ den. Da ferner das niederohmige nichtreziproke Schaltungsele­ ment angeschlossen ist, ist die Grundwellenanpassungsschal­ tung nicht erforderlich, und der Stromverbrauch kann verrin­ gert werden.
Speziell dann, wenn eine Vielzahl von Oberwellenverarbei­ tungsschaltungen vorgesehen ist, kann die Unterdrückungs­ wirkung der Oberwellen-bezogenen Verlustleistung verbessert werden. Insbesondere kann die Auswirkung der Unterdrückung der Oberwellen-bezogenen Verlustleistung dadurch weiter ver­ bessert werden, daß die Vielzahl von Oberwellenverarbeitungs­ schaltungen angeordnet wird, so daß die Resonanzfrequenz von Schaltung zu Schaltung verschieden ist.
Außerdem kann die Feinverstellung der Impedanz mit niedrigem Stromverbrauch erzielt werden, weil die Grundwellenregulier­ schaltung vorgesehen ist.
Ferner kann die Oberwellenverarbeitungsschaltung aus einem Kapazitätselement und einem Parasitärinduktor, der mit dem Kapazitätselement gekoppelt ist, bestehen.
Ferner ist die Koppelschaltung zwischen dem Verstärkerelement und dem Ausgang angeordnet. Somit kann der Betrieb in dem niederohmigen Hochleistungsverstärker gemessen werden.
Bei einem anderen Aspekt der Erfindung weist ein Hochlei­ stungsverstärker folgendes auf:
einen Eingang zum Empfang eines Eingangssignals;
einen Ausgang zur Abgabe eines Signals;
ein Verstärkerelement zum Verstärken des Eingangssignals; und
eine Ausgangsanpassungsschaltung, um eine Impedanz eines Aus­ gangssignals des Verstärkerelements anzupassen, und die Aus­ gangsanpassungsschaltung besteht nur aus einer Signalleitung zum Übertragen eines Signals, einer Vorspannungsschaltung zur Abgabe einer Vorspannung an das Verstärkerelement und einem oder einer Vielzahl von Elementen, die mit der Signalleitung parallelgeschaltet sind.
Bevorzugt ist eines oder die Vielzahl von Elementen zwischen dem Verstärkerelement und dem Ausgang angeordnet und weist eine Oberwellenverarbeitungsschaltung auf, um eine Oberwelle in einem Ausgangssignal des Verstärkerelements zu verarbei­ ten.
Bei einem anderen Aspekt der Erfindung weist ein Hochlei­ stungsverstärker folgendes auf:
einen Eingang zum Empfang eines Eingangssignals;
einen Ausgang zur Abgabe eines Signals;
ein Verstärkerelement zum Verstärken des Eingangssignals; und
eine Ausgangsanpassungsschaltung zur Anpassung einer Impedanz eines Ausgangssignals des Verstärkerelements, und die Aus­ gangsanpassungsschaltung besteht nur aus einer Signalleitung zum Übertragen eines Signals, einer Vorspannungsschaltung zum Bereitstellen einer Vorspannung an das Verstärkerelement, einem oder einer Vielzahl von ersten Elementen, die mit der Signalleitung parallelgeschaltet sind, und einem oder einer Vielzahl von einer Kapazität verschiedenen zweiten Ele­ menten, wobei die zweiten Elemente mit der Signalleitung in Reihe geschaltet sind.
Bevorzugt ist eines oder die Vielzahl von ersten Elementen zwischen dem verstärkerelement und dem Ausgang angeordnet und umfaßt eine Oberwellenverarbeitungsschaltung, um eine Ober­ welle in einem Ausgangssignal des Verstärkerelements zu ver­ arbeiten.
Somit sind in dem oben beschriebenen Hochleistungsverstärker die Kapazitätselemente in der Ausgangsanpassungsschaltung so angeordnet, daß die Kapazitätselemente nicht in Reihe ge­ schaltet sind. Damit können die durch den Reihenwiderstand des Reihenkondensators in der Ausgangsanpassungsschaltung verursachten Verluste verringert werden.
Bei noch einem anderen Aspekt der Erfindung weist der Hoch­ leistungsverstärker folgendes auf:
einen Eingang zum Empfang eines Eingangssignals;
einen Ausgang zur Abgabe eines Signals;
ein Verstärkerelement zum Verstärken des Eingangssignals; und
eine Ausgangsanpassungsschaltung zur Anpassung einer Impedanz eines Ausgangssignals von dem Verstärkerelement;
die Ausgangsanpassungsschaltung umfaßt eine Vielzahl von Ka­ pazitätselementen, um eine Gleichstrom-Vorspannungskomponente im Eingangssignal zu verringern, und die Vielzahl von Kapazi­ tätselementen ist parallel zwischen dem Eingang und dem Aus­ gang angeordnet. Jedes von der Vielzahl von Kapazitätselemen­ ten ist ein Chipkondensator.
Bei dem Hochleistungsverstärker gemäß der Erfindung ist die Vielzahl von Kapazitätselementen parallel angeordnet, um die Gleichstrom-Vorspannungskomponente in der Ausgangsanpassungs­ schaltung zu verringern. Somit können die durch den Reihen­ widerstand des Reihenkondensators verursachten Verluste ver­ ringert werden.
Gemäß noch einem Aspekt der Erfindung ist ein Hochleistungs­ verstärker zwischen einer ersten Übertragungsleitung mit einer Standardimpedanz und einer zweiten Übertragungsleitung mit einer Impedanz, die niedriger als die Standardimpedanz ist, angeordnet, und der Hochleistungsverstärker weist fol­ gendes auf:
einen Eingang zum Empfang eines Eingangssignals von der ersten Übertragungsleitung;
einen mit der zweiten Übertragungsleitung verbundenen Aus­ gang;
ein Verstärkerelement zum Verstärken des Eingangssignals; und
einen niederohmigen Leitungsabschnitt, der in einem Signalweg zwischen dem Eingang und dem Ausgang gebildet ist und eine einstellbare Impedanz hat.
Bevorzugt umfaßt der Hochleistungsverstärker ferner eine Oberwellenverarbeitungsschaltung, die zwischen dem Verstär­ kerelement und dem Ausgang angeordnet ist, um eine Oberwelle in einem Ausgangssignal des Verstärkerelements zu verarbei­ ten, wobei die Standardimpedanz 50 Ohm ist und eine Ausgangs­ impedanz im Ausgang im wesentlichen in dem Bereich von 3 Ohm bis 30 Ohm liegt.
Insbesondere weist der niederohmige Leitungsabschnitt eine niederohmige Übertragungsleitung zur Übertragung eines Sig­ nals auf, die so ausgebildet ist, daß sie einen von dem Sig­ nalweg abtrennbaren Bereich hat. Alternativ weist der nieder­ ohmige Leitungsbereich eine niederohmige Übertragungsleitung zum Übertragen eines Signals sowie ein Anpaßglied auf, das mit der niederohmigen Übertragungsleitung verbindbar und in einem vorbestimmten Abstand von der niederohmigen Übertra­ gungsleitung angeordnet ist.
Bei dem oben beschriebenen Hochleistungsverstärker umfaßt also der niederohmige Hochleistungsverstärker den niederohmi­ gen Leitungsabschnitt, dessen Impedanz verstellbar ist. Somit kann ohne die Grundwellenanpassungsschaltung die Impedanz für die Grundwellen ohne weiteres angepaßt werden.
Gemäß noch einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Hochleistungsverstärker zwischen eine erste Übertragungslei­ tung mit einer Standardimpedanz und eine zweite Übertragungs­ leitung mit einer Impedanz, die niedriger als die Standard­ impedanz ist, geschaltet, und der Hochleistungsverstärker weist folgendes auf:
ein Substrat;
einen Eingang zum Empfang eines Eingangssignals von der er­ sten Übertragungsleitung;
einen Ausgang, der mit der zweiten Übertragungsleitung ver­ bunden ist;
ein auf dem Substrat ausgebildetes Verstärkerelement zum Ver­ stärken des Eingangssignals und einen niederohmigen Leitungs­ abschnitt, der auf dem Substrat und in einem Signalweg zwi­ schen dem Eingang und dem Ausgang ausgebildet ist, und der niederohmige Leitungsabschnitt ist aus einer niederohmigen Übertragungsleitung zum Übertragen eines Signals und einem Substrat mit einer hohen Dielektrizitätskonstanten mit einer von dem genannten Substrat verschiedenen Dielektrizitätskon­ stanten gebildet.
Bevorzugt weist der Hochleistungsverstärker außerdem eine Oberwellenverarbeitungsschaltung auf, die zwischen dem Ver­ stärkerelement und dem Ausgang angeordnet ist, um eine Ober­ welle in einem Ausgangssignal des Verstärkerelements zu ver­ arbeiten, wobei die Standardimpedanz 50 Ohm ist und eine Aus­ gangsimpedanz am Ausgang im wesentlichen im Bereich von 3 Ohm bis 30 Ohm liegt. Insbesondere ist das Substrat mit der hohen Dielektrizitätskonstanten auf oder in dem genannten Substrat ausgebildet.
Bei dem oben beschriebenen Hochleistungsverstärker ist also das von dem genannten Substrat verschiedene Substrat mit einer hohen Dielektrizitätskonstanten in dem Signalweg in dem niederohmigen Hochleistungsverstärker angeordnet. Daher kann die Leitungsbreite der niederohmigen Übertragungsleitung ver­ ringert werden. Somit kann der Hochleistungsverstärker klei­ ner gebaut werden.
Gemäß noch einem anderen Aspekt der Erfindung ist ein Hoch­ leistungsverstärker zwischen eine erste Übertragungsleitung mit einer ersten Impedanz und eine zweite Übertragungsleitung mit einer von der ersten Impedanz verschiedenen zweiten Impe­ danz geschaltet, wobei der Hochleistungsverstärker folgendes aufweist:
einen Eingang zum Empfang eines Eingangssignals von der er­ sten Übertragungsleitung;
einen Ausgang, der mit der zweiten Übertragungsleitung ver­ bunden ist;
ein zwischen dem Eingang und dem Ausgang angeordnetes Ver­ stärkerelement zum Verstärken des Eingangssignals; und
eine niederohmige Übertragungsleitung, die zwischen dem Eingang und dem Ausgang angeordnet ist, um ein Signal zu übertragen;
die niederohmige Übertragungsleitung ist in einer Entfernung von Erdpotential ausgebildet, und die Entfernung zwischen der niederohmigen Übertragungsleitung und dem Erdpotential ist von einer Entfernung zwischen der ersten Übertragungsleitung und Erdpotential verschieden.
Bevorzugt ist die zweite Impedanz niedriger als die erste Impedanz, und die Entfernung zwischen der niederohmigen Über­ tragungsleitung und Erdpotential ist kürzer als die Entfer­ nung zwischen der ersten Übertragungsleitung und Erdpoten­ tial.
Bei dem Hochleistungsverstärker gemäß der Erfindung ist der Abstand zwischen der niederohmigen Übertragungsleitung und der Erd- bzw. GND-Leitung schmaler als der Abstand zwischen der Leitung von 50 Ohm, wobei es sich um die Standardimpedanz handelt, und der GND-Leitung. Somit kann die Leitungsbreite der niederohmigen Übertragungsleitung kleiner gemacht werden, und daher kann der Hochleistungsverstärker kleiner gebaut werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Hochlei­ stungsverstärker zwischen eine erste Übertragungsleitung mit einer ersten Impedanz und eine zweite Übertragung mit einer von der ersten Impedanz verschiedenen zweiten Impedanz ge­ schaltet, wobei der Hochleistungsverstärker folgendes auf­ weist:
einen Eingang zum Empfang eines Eingangssignals von der er­ sten Übertragungsleitung;
einen mit der zweiten Übertragungsleitung verbundenen Aus­ gang; und
ein Verstärkerelement, das zwischen dem Eingang und dem Aus­ gang angeordnet ist, um das Eingangssignal zu verstärken;
der Eingang und der Ausgang haben dabei unterschiedliche Größe entsprechend der Impedanz einer angeschlossenen Übertragungsleitung.
Bevorzugt ist die zweite Impedanz niedriger als die erste Im­ pedanz, und die Größe des Ausgangs ist größer als die Größe des Eingangs.
Bei dem oben beschriebenen Hochleistungsverstärker sind also der Eingang und der Ausgang mit voneinander verschiedener Größe ausgebildet. Somit können der Eingang und der Ausgang ohne weiteres mit den Übertragungsleitungen von jeweils un­ terschiedlicher Impedanz gekoppelt werden.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung weist eine Funküber­ tragungseinrichtung folgendes auf:
einen Hochleistungsverstärker, der eine Ausgangsimpedanz hat, die niedriger als eine Standardimpedanz ist;
ein nichtreziprokes Schaltungselement, dessen Eingangsimpe­ danz niedriger als die Standardimpedanz ist und dessen Aus­ gangsimpedanz im wesentlichen gleich wie die Standardimpedanz ist, und eine Übertragungsleitung zum Verbinden des Hochlei­ stungsverstärkers und des nichtreziproken Schaltungselements;
wobei der Hochleistungsverstärker folgendes aufweist:
einen Eingang zum Empfang eines Eingangssignals, einen Aus­ gang, der mit dem nichtreziproken Schaltungselement durch die Übertragungsleitung verbunden ist, ein Verstärkerelement zum Verstärken des Eingangssignals sowie eine oder eine Vielzahl von Oberwellenverarbeitungsschaltungen, die zwischen dem Ver­ stärkerelement und dem Ausgang angeordnet sind, um eine Ober­ welle in einem Ausgangssignal des Verstärkerelements zu ver­ arbeiten.
Bevorzugt ist die Standardimpedanz 50 Ohm, und eine Ausgangs­ impedanz im Hochleistungsverstärker ist im wesentlichen in dem Bereich von 3 Ohm bis 30 Ohm.
Stärker bevorzugt ist mindestens eine von einer oder der Vielzahl von Oberwellenverarbeitungsschaltungen in der Funk­ übertragungseinrichtung eine Schaltung zur Anpassung der Im­ pedanz der Oberwelle, eine Schaltung zur Unterdrückung von Oberwellen-bezogenen Leistungsverlusten, die durch die Ober­ welle verursacht sind, eine Schaltung, die als Leerlauflast für die Oberwelle dient, eine Schaltung, die als Kurzschluß­ last für die Oberwelle dient, oder dergleichen.
Insbesondere ist die Resonanzfrequenz der Vielzahl von Ober­ wellenverarbeitungsschaltungen in der Funkübertragungsein­ richtung jeweils voneinander verschieden.
Bevorzugt weist der Hochleistungsverstärker in der Funküber­ tragungseinrichtung außerdem eine Grundwellenregulierschal­ tung zwischen dem Verstärkerelement und dem Ausgang auf, um eine Feinjustierung einer Impedanz einer Grundwelle in einem Ausgangssignal des Verstärkerelements vorzunehmen.
Bevorzugt ist die Oberwellenverarbeitungsschaltung in der Funkübertragungseinrichtung aus einem Kapazitätselement und einem Parasitärinduktor, der mit dem Kapazitätselement gekop­ pelt ist, gebildet. Ferner ist das Kapazitätselement ein Chipkondensator. Der Parasitärinduktor ist eine Mikrostrei­ fenleitung.
Bevorzugt weist der Hochleistungsverstärker außerdem eine Koppelschaltung auf, die zwischen dem Verstärkerelement und dem Ausgang angeordnet ist und folgendes aufweist: einen er­ sten Ausgang zur Abgabe von Leistung mit einem Pegel entspre­ chend einer Eingangsleistung an die Ausgangsseite und einen zweiten Ausgang zur Abgabe von Leistung mit einem Pegel ent­ sprechend einem vorbestimmten Verhältnis von Leistung, die an dem ersten Ausgang abgegeben wird.
Die oben beschriebene Funkübertragungseinrichtung weist den niederohmigen Hochleistungsverstärker und das niederohmige nichtreziproke Schaltungselement auf, und die Oberwellenver­ arbeitungsschaltung ist zwischen dem Hochleistungsverstärker und dem niederohmigen nichtreziproken Schaltungselement ange­ ordnet.
Daher kann die Verringerung der Oberwellen-bezogenen Lei­ stungsverluste und die Verbesserung des Wirkungsgrads reali­ siert werden. Außerdem ist, da das niederohmige nichtrezipro­ ke Schaltungselement angeschlossen ist, die Anordnung der Grundwellenanpassungsschaltung in dem niederohmigen Hochlei­ stungsverstärker nicht erforderlich, und die Verringerung des Stromverbrauchs ist möglich.
Wegen der Anordnung der Vielzahl von Oberwellenverarbeitungs­ schaltungen kann insbesondere die Wirkung der Unterdrückung von Oberwellen-bezogenen Leistungsverlusten verbessert wer­ den. Speziell kann die Wirkung der Unterdrückung von Oberwel­ len-bezogenen Leistungsverlusten weiter verbessert werden, wenn die Vielzahl von Oberwellenverarbeitungsschaltungen so angeordnet ist, daß die Resonanzfrequenz von Schaltung zu Schaltung verschieden wird.
Durch Vorsehen der Grundwellenregulierschaltung auf der Seite des niederohmigen Hochleistungsverstärkers kann außerdem eine Feineinstellung der Impedanz mit geringem Stromverbrauch durchgeführt werden.
Weiterhin kann die Oberwellenverarbeitungsschaltung aus dem Kapazitätselement und dem Parasitärinduktor, der mit dem Kapazitätselement gekoppelt ist, bestehen.
Die Koppelschaltung ist ferner zwischen dem Verstärkerelement und dem Ausgang des niederohmigen Hochleistungsverstärkers angeordnet. Somit kann eine Messung des Betriebs des nieder­ ohmigen Hochleistungsverstärkers durchgeführt werden.
Gemäß noch einem weiteren Aspekt der Erfindung weist eine Funkübertragungseinrichtung folgendes auf:
einen Hochleistungsverstärker;
ein nichtreziprokes Schaltungselement; und
eine Übertragungsleitung zum Verbinden des Hochleistungsver­ stärkers mit dem nichtreziproken Schaltungselement.
Dabei weist der Hochleistungsverstärker folgendes auf:
einen Eingang zum Empfang eines Eingangssignals, einen Aus­ gang, der über die Übertragungsleitung mit dem nichtrezipro­ ken Schaltungselement verbunden ist, ein Verstärkerelement zum Verstärken des Eingangssignals und eine Ausgangsanpas­ sungsschaltung, die mit dem Ausgang verbunden ist, um eine Impedanz eines Ausgangssignals des Verstärkerelements anzu­ passen.
Die Ausgangsanpassungsschaltung besteht nur aus einer Signal­ leitung zum Übertragen eines Signals, einer Vorspannungs­ schaltung zur Abgabe einer Vorspannung an das Verstärkerele­ ment und einem oder einer Vielzahl von Elementen, die mit der Signalleitung parallelgeschaltet sind, und das nichtreziproke Schaltungselement weist eine Eingangsanpassungsschaltung zur Anpassung einer Impedanz eines Eingangssignals auf, und ein Kapazitätselement zur Begrenzung einer Gleichstrom-Vorspan­ nungskomponente im Eingangssignal ist nur in der Eingangsan­ passungsschaltung vorgesehen.
Bevorzugt liegt eine Ausgangsimpedanz in dem Hochleistungs­ verstärker in der Funkübertragungseinrichtung im wesentlichen in dem Bereich von 3 Ohm bis 30 Ohm.
Bevorzugt ist eines oder die Vielzahl von Elementen zwischen dem Verstärkerelement und dem Ausgang angeordnet und umfaßt eine Oberwellenverarbeitungsschaltung zum Verarbeiten einer Oberwelle in einem Ausgangssignal des Verstärkerelements, und die Oberwellenverarbeitungsschaltung weist ein Kapazitätsele­ ment und einen Induktor auf, die in Reihe zwischen der Sig­ nalleitung und einem Erdpotential angeordnet sind.
Gemäß noch einem weiteren Aspekt der Erfindung weist eine Funkübertragungseinrichtung folgendes auf: einen Hochlei­ stungsverstärker; ein nichtreziprokes Schaltungselement; und eine Übertragungsleitung, um den Hochleistungsverstärker und das nichtreziproke Schaltungselement miteinander zu verbin­ den.
Dabei weist der Hochleistungsverstärker folgendes auf:
einen Eingang zum Empfang eines Eingangssignals, einen mit dem nichtreziproken Schaltungselement durch die Übertra­ gungsleitung verbundenen Ausgang, ein Verstärkerelement zum Verstärken des Eingangssignals und eine Ausgangsanpassungs­ schaltung, die mit dem Ausgang verbunden ist, um eine Impe­ danz eines Ausgangssignals des Verstärkerelements anzupassen.
Die Ausgangsanpassungsschaltung besteht nur aus einer Signal­ leitung zum übertragen eines Signals, einer Vorspannungs­ schaltung zur Abgabe einer Vorspannung an das Verstärkerele­ ment, einem oder einer Vielzahl von ersten Elementen, die mit der Signalleitung parallelgeschaltet sind, und einem oder einer Vielzahl von einer Kapazität verschiedenen zweiten Elementen, die mit der Signalleitung in Reihe geschaltet sind.
Das nichtreziproke Schaltungselement weist eine Eingangsan­ passungsschaltung zur Anpassung einer Impedanz eines Ein­ gangssignals auf, und ein Kapazitätselement zur Begrenzung einer Gleichstrom-Vorspannungskomponente in dem Eingangssig­ nal ist nur in der Eingangsanpassungsschaltung vorgesehen.
Bevorzugt ist eine Ausgangsimpedanz in dem Hochleistungsver­ stärker in der Funkübertragungseinrichtung im wesentlichen in dem Bereich von 3 Ohm bis 30 Ohm.
Bevorzugt ist eines oder die Vielzahl von ersten Elementen zwischen dem Verstärkerelement und dem Ausgang angeordnet und umfaßt eine Oberwellenverarbeitungsschaltung, um eine Ober­ welle in einem Ausgangssignal des Verstärkerelements zu ver­ arbeiten, und die Oberwellenverarbeitungsschaltung besteht aus einem Kapazitätselement und einem Induktor, die in Reihe zwischen der Signalleitung und einem Erdpotential angeordnet sind.
Bei der oben beschriebenen Funkübertragungseinrichtung sind also die Kapazitätselemente in der Ausgangsanpassungsschal­ tung, die in dem Hochleistungsverstärker vorgesehen ist, so angeordnet, daß sie nicht in Reihe geschaltet sind. Somit können die durch den Reihenwiderstand des Reihenkondensators verursachten Verluste verringert werden.
Andererseits ist das Kapazitätselement vorgesehen, um die Gleichstrom-Vorspannungskomponente in der Eingangsanpassungs­ schaltung in dem nichtreziproken Schaltungselement zu begren­ zen. Somit kann die Gleichstrom-Vorspannungskomponente be­ grenzt werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist eine Funk­ übertragungseinrichtung folgendes auf: einen Hochleistungs­ verstärker; ein nichtreziprokes Schaltungselement; und eine Übertragungsleitung, um den Hochleistungsverstärker und das nichtreziproke Schaltungselement miteinander zu verbinden.
Dabei weist der Hochleistungsverstärker folgendes auf: einen Eingang zum Empfang eines Eingangssignals, einen Ausgang, der mit dem nichtreziproken Schaltungselement durch die Übertra­ gungsleitung verbunden ist, ein Verstärkerelement zum Ver­ stärken des Eingangssignals und eine Ausgangsanpassungsschal­ tung, die mit dem Ausgang verbunden ist, um eine Impedanz eines vom Verstärkerelement abgegebenen Signals anzupassen.
Die Ausgangsanpassungsschaltung weist eine Vielzahl von Kapa­ zitätselementen auf, die zwischen dem Eingang und dem Ausgang parallel angeordnet sind, um eine Gleichstrom-Vorspannungs­ komponente im Eingangssignal zu begrenzen.
Bevorzugt ist eine Ausgangsimpedanz in dem Hochleistungsver­ stärker in der Funkübertragungseinrichtung im wesentlichen im Bereich von 3 Ohm bis 30 Ohm. Speziell ist jedes von der Vielzahl von Kapazitätselementen ein Chipkondensator.
Bei der oben beschriebenen Funkübertragungseinrichtung ist also die Vielzahl von Kapazitätselementen parallel angeord­ net, um die Gleichstrom-Vorspannungskomponente in der Aus­ gangsanpassungsschaltung in dem Hochleistungsverstärker zu begrenzen. Dadurch können die durch den Reihenwiderstand des Reihenkondensators verursachten Verluste vermindert werden.
Gemäß noch einem weiteren Aspekt der Erfindung weist eine Funkübertragungseinrichtung folgendes auf: einen Hochlei­ stungsverstärker mit einer Ausgangsimpedanz, die niedriger als eine Standardimpedanz ist; ein nichtreziprokes Schal­ tungselement, dessen Eingangsimpedanz niedriger als die Stan­ dardimpedanz ist und dessen Ausgangsimpedanz im wesentlichen gleich der Standardimpedanz ist; und eine Übertragungslei­ tung, um den Hochleistungsverstärker und das nichtreziproke Schaltungselement miteinander zu verbinden.
Dabei weist der Hochleistungsverstärker folgendes auf:
einen mit dem nichtreziproken Schaltungselement durch die Übertragungsleitung verbundenen Ausgang, ein Verstärkerele­ ment zum Verstärken des Eingangssignals und einen niederohmi­ gen Leitungsabschnitt, der in einem Signalweg zwischen dem Eingang und dem Ausgang gebildet ist und eine verstellbare Impedanz hat.
Bevorzugt weist der Hochleistungsverstärker außerdem eine Oberwellenverarbeitungsschaltung auf, die zwischen dem Ver­ stärkerelement und dem Ausgang angeordnet ist, um eine Ober­ welle in einem Ausgangssignal des Verstärkerelements zu ver­ arbeiten; dabei ist die Standardimpedanz 50 Ohm, und eine Ausgangsimpedanz in dem Hochleistungsverstärker ist im we­ sentlichen in dem Bereich von 3 Ohm bis 30 Ohm.
Stärker bevorzugt weist der niederohmige Leitungsabschnitt eine niederohmige Übertragungsleitung zum übertragen eines Signals auf, die so ausgebildet ist, daß sie einen von dem Signalweg abtrennbaren Bereich hat. Alternativ weist der nie­ derohmige Leitungsabschnitt eine niederohmige Übertragungs­ leitung zum Übertragen eines Signals sowie ein Anpaßglied auf, das in einer vorbestimmten Entfernung von der nieder­ ohmigen Übertragungsleitung angeordnet und mit der nieder­ ohmigen Übertragungsleitung verbindbar ist.
Die oben beschriebene Funkübertragungseinrichtung weist also den niederohmigen Hochleistungsverstärker, das niederohmige nichtreziproke Schaltungselement und den niederohmigen Lei­ tungsabschnitt auf, dessen Impedanz verstellbar ist. Somit kann ohne die Grundwellenanpassungsschaltung in dem nieder­ ohmigen Hochleistungsverstärker die Impedanz für die Grund­ welle leicht angepaßt werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist eine Funk­ übertragungseinrichtung folgendes auf: ein Substrat; einen Hochleistungsverstärker, der eine Ausgangsimpedanz hat, die niedriger als eine Standardimpedanz ist; ein nichtreziprokes Schaltungselement, dessen Eingangsimpedanz niedriger als die Standardimpedanz und dessen Ausgangsimpedanz im wesentlichen gleich der Standardimpedanz ist; und einen niederohmigen Lei­ tungsabschnitt, der in einem Signalweg zwischen dem Hochlei­ stungsverstärker und dem auf dem Substrat gebildeten nichtre­ ziproken Schaltungselement gebildet ist.
Dabei ist der niederohmige Leitungsabschnitt aus einer nie­ derohmigen Übertragungsleitung zum Übertragen eines Signals und einem Substrat mit einer hohen Dielektrizitätskonstanten gebildet, wobei die Dielektrizitätskonstante von derjenigen des genannten Substrats verschieden ist.
Bevorzugt weist der Hochleistungsverstärker folgendes auf:
einen Eingang zum Empfang eines Eingangssignals, ein Verstär­ kerelement zum Verstärken des Eingangssignals und einen Aus­ gang sowie eine Oberwellenverarbeitungsschaltung, die zwi­ schen dem Verstärkerelement und dem Ausgang angeordnet ist, um eine Oberwelle in einem Ausgangssignal des Verstärkerele­ ments zu verarbeiten, wobei die Standardimpedanz 50 Ohm ist und eine Ausgangsimpedanz in dem Hochleistungsverstärker im wesentlichen in dem Bereich von 3 Ohm bis 30 Ohm liegt. Ins­ besondere ist das Substrat mit der hohen Dielektrizitätskon­ stanten auf oder in dem Substrat ausgebildet.
Somit weist die oben beschriebene Funkübertragungseinrichtung den niederohmigen Hochleistungsverstärker und das niederohmi­ ge nichtreziproke Schaltungselement auf, und das Substrat mit der hohen Dielektrizitätskonstanten ist in der niederohmigen Übertragungsleitung neben dem Substrat der Funkübertragungs­ einheit vorgesehen.
Daher kann die Leitungsbreite der niederohmigen Übertragungs­ leitung verringert werden. Infolgedessen kann die Funküber­ tragungseinrichtung kleiner gebaut werden.
Gemäß noch einem weiteren Aspekt der Erfindung weist eine Funkübertragungseinrichtung folgendes auf:
ein Substrat;
einen Hochleistungsverstärker, der eine Ausgangsimpedanz hat, die niedriger als die Standardimpedanz ist;
ein nichtreziprokes Schaltungselement, das eine Eingangsimpe­ danz hat, die niedriger als die Standardimpedanz ist, und eine Ausgangsimpedanz hat, die im wesentlichen gleich wie die Standardimpedanz ist; und
eine auf dem Substrat ausgebildete niederohmige Übertragungs­ leitung, um den Hochleistungsverstärker mit dem nichtrezipro­ ken Schaltungselement zu verbinden, wobei die niederohmige Übertragungsleitung in einer Entfernung von einem Erdpoten­ tial gebildet ist und die Entfernung von einer Entfernung zwischen einer Übertragungsleitung mit der Standardimpedanz und dem Erdpotential verschieden ist.
Bevorzugt ist die Entfernung zwischen der niederohmigen Über­ tragungsleitung und dem Erdpotential kleiner als die Entfer­ nung zwischen der Übertragungsleitung mit der Standardimpe­ danz und dem Erdpotential.
Die oben beschriebene Funkübertragungseinrichtung weist also den niederohmigen Hochleistungsverstärker und das niederohmi­ ge nichtreziproke Schaltungselement auf, und die Entfernung zwischen der niederohmigen Übertragungsleitung und der Er­ dungsleitung ist geringer als die Entfernung zwischen der Leitung von 50 Ohm, welche die Standardimpedanz ist, und der Erdungsleitung gemacht.
Somit kann die Leitungsbreite der niederohmigen Übertragungs­ leitung verringert werden. Infolgedessen kann die Funküber­ tragungseinrichtung kleiner gebaut werden.
Gemäß noch einem weiteren Aspekt der Erfindung weist eine Funkübertragungseinrichtung folgendes auf:
eine erste Übertragungsleitung mit einer ersten Impedanz;
eine zweite Übertragungsleitung mit einer von der Impedanz der ersten Übertragungsleitung verschiedenen zweiten Impe­ danz;
einen Hochleistungsverstärker, der zwischen die erste Über­ tragungsleitung und die zweite Übertragungsleitung geschaltet ist; und ein mit der zweiten Übertragungsleitung verbundenes nichtre­ ziprokes Schaltungselement;
wobei der Hochleistungsverstärker folgendes aufweist:
einen Eingang zum Empfang eines Eingangssignals von der er­ sten Übertragungsleitung, einen mit der zweiten Übertragungs­ leitung verbundenen Ausgang, und ein zwischen dem Eingang und dem Ausgang angeordnetes verstärkerelement zum Verstärken des Eingangssignals, wobei der Eingang und der Ausgang unter­ schiedliche Größe entsprechend einer Impedanz einer ange­ schlossenen Übertragungsleitung haben.
Bevorzugt ist die zweite Impedanz niedriger als die erste Im­ pedanz, und der Ausgang ist größer als der Eingang gemacht.
Die oben beschriebene Funkübertragungseinrichtung weist somit den niederohmigen Hochleistungsverstärker und das nieder­ ohmige nichtreziproke Schaltungselement auf, und der Eingang und der Ausgang in dem niederohmigen Hochleistungsverstärker haben unterschiedliche Größe. Somit können der Eingang und der Ausgang jeweils mit Übertragungsleitungen unterschied­ licher Impedanz gekoppelt werden.
Gemäß noch einem weiteren Aspekt der Erfindung weist eine Meßeinrichtung folgendes auf:
einen Montagebereich zum Anbringen eines Hochleistungsver­ stärkers, der eine Ausgangsimpedanz hat, die niedriger als eine Standardimpedanz ist;
ein nichtreziprokes Schaltungselement, das eine Eingangsimpe­ danz hat, die niedriger als die Standardimpedanz ist, und eine Ausgangsimpedanz hat, die im wesentlichen gleich der Standardimpedanz ist;
eine Übertragungsleitung zum elektrischen Verbinden des auf dem Montagebereich angebrachten Hochleistungsverstärkers mit dem nichtreziproken Schaltungselement; und
eine Schaltung zum Messen eines Ausgangssignals von dem nichtreziproken Schaltungselement. Der Betrieb des Hochlei­ stungsverstärkers, der an dem Montagebereich angebracht ist, wird auf der Basis eines Ausgangssignals von dem nichtrezi­ proken Schaltungselement gemessen.
Insbesondere weist der Hochleistungsverstärker folgendes auf:
einen Eingang zum Empfang eines Eingangssignals, einen Aus­ gang, der mit dem nichtreziproken Schaltungselement über die Übertragungsleitung verbunden ist, ein Verstärkerelement zum Verstärken des Eingangssignals und eine Oberwellenverarbei­ tungsschaltung, die zwischen dem Verstärkerelement und dem Ausgang angeordnet ist, um eine Oberwelle in einem Ausgangs­ signal des Verstärkerelements zu verarbeiten.
In der Meßeinrichtung gemäß der Erfindung ist das niederohmi­ ge nichtreziproke Schaltungselement mit dem niederohmigen Hochleistungsverstärker verbunden. Somit kann der niederohmi­ ge Hochleistungsverstärker mit der Meßeinrichtung, die für die Standardimpedanz wirksam ist, bewertet werden.
Die Erfindung wird nachstehend, auch hinsichtlich weiterer Merkmale und Vorteile, anhand der Beschreibung von Ausfüh­ rungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeich­ nungen näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen in:
Fig. 1 ein Blockbild, das einen Hauptbereich einer Funk­ übertragungseinheit 1100 gemäß der ersten Ausfüh­ rungsform zeigt;
Fig. 2 ein Schaltbild, das ein Beispiel einer Struktur einer Grundwellenregulierschaltung 6A zeigt;
Fig. 3 ein Beispiel einer Struktur eines niederohmigen Isolators 3;
Fig. 4 ein Diagramm, das ein Beispiel einer Struktur einer herkömmlichen Ausgangsanpassungsschaltung 108 und die Impedanz in der Schaltung zeigt;
Fig. 5 ein Diagramm zur Beschreibung der Impedanz zwischen einem Hochleistungsverstärker 1A und einem Isola­ tor 3;
Fig. 6 ein Diagramm eines Beispiels einer Struktur einer herkömmlichen Ausgangsanpassungsschaltung 108 und der Impedanz in der Schaltung;
Fig. 7 ein Diagramm zur Erläuterung der Impedanz zwischen dem Hochleistungsverstärker 1A und einem Isola­ tor 3;
Fig. 8 ein Diagramm zur Erläuterung der Impedanz zwischen dem Hochleistungsverstärker 1A und einem Isola­ tor 3;
Fig. 9 ein Blockbild, das eine Struktur einer Ausgangsan­ passungsschaltung 230 mit einer Oberwellenverarbei­ tungsschaltung zeigt;
Fig. 10 ein Blockbild, das einen Hauptbereich einer Funk­ übertragungseinheit 1200 gemäß der zweiten Ausfüh­ rungsform zeigt;
Fig. 11 ein Schaltbild eines Beispiels einer Struktur einer Oberwellenverarbeitungsschaltung;
Fig. 12 ein Diagramm zur Erläuterung einer Resonanzfrequenz in einer Oberwellenverarbeitungsschaltung;
Fig. 13 ein Diagramm zur Erläuterung der Beziehung von Resonanzfrequenzen in Oberwellenverarbeitungsschal­ tungen 5 und 10 gemäß der zweiten Ausführungsform;
Fig. 14 ein Schaltbild einer Struktur eines Hauptbereichs einer herkömmlichen Ausgangsanpassungsschaltung 108;
Fig. 15 ein Blockbild, das einen Hauptbereich einer Funk­ übertragungseinheit 1300 gemäß der dritten Ausfüh­ rungsform zeigt;
Fig. 16 ein Schaltbild einer Struktur eines Hauptbereichs einer Ausgangsanpassungsschaltung 4C gemäß der dritten Ausführungsform;
Fig. 17 ein Schaltbild zur Erläuterung der Struktur eines niederohmigen Isolators gemäß der dritten Ausfüh­ rungsform;
Fig. 18 die Struktur eines Hauptbereichs einer Ausgangs­ anpassungsschaltung 4D gemäß der vierten Ausfüh­ rungsform;
Fig. 19 ein Schaltbild zur Erläuterung eines Hauptbereichs einer Funkübertragungseinheit 1500 gemäß der fünf­ ten Ausführungsform;
Fig. 20A und 20B Schaltbilder zur Erläuterung einer ersten Möglichkeit der Breiteneinstellung einer Übertra­ gungsleitung gemäß der fünften Ausführungsform;
Fig. 21A und 21B Diagramme zur Erläuterung einer zweiten Möglichkeit der Breiteneinstellung einer Übertra­ gungsleitung gemäß der fünften Ausführungsform;
Fig. 22 eine Draufsicht von oben zur Erläuterung des Kon­ zepts einer Struktur einer niederohmigen Übertra­ gungsleitung gemäß der sechsten Ausführungsform;
Fig. 23 ein Diagramm zur Erläuterung des Konzepts eines Beispiels für eine Struktur in einem Querschnitt einer niederohmigen Übertragungsleitung gemäß der sechsten Ausführungsform;
Fig. 24 ein Diagramm zur Erläuterung des Konzepts einer Struktur in einem Querschnitt einer niederohmigen Übertragungsleitung gemäß der siebten Ausführungs­ form;
Fig. 25 ein Draufsicht von oben zur Erläuterung des Kon­ zepts einer Struktur einer niederohmigen Übertra­ gungsleitung gemäß der achten Ausführungsform;
Fig. 26 ein Diagramm zur Erläuterung des Konzepts eines Beispiels für eine Struktur in einem Querschnitt einer niederohmigen Übertragungsleitung gemäß der achten Ausführungsform;
Fig. 27 ein Diagramm zur Erläuterung einer Struktur einer niederohmigen Übertragungsleitung in einem Substrat einer Funkübertragungseinheit gemäß der neunten Ausführungsform;
Fig. 28 ein Diagramm zur Erläuterung der Struktur eines Eingabe-/Ausgabe-Anschlußteils gemäß der zehnten Ausführungsform;
Fig. 29 ein Diagramm zur Erläuterung der Struktur eines Eingangs-/Ausgangs-Anschlußteils in einem herkömm­ lichen Hochleistungsverstärker;
Fig. 30 ein Diagramm zur Erläuterung eines Hauptbereichs einer Funkübertragungseinheit 2100 gemäß der elften Ausführungsform;
Fig. 31 ein Diagramm zur Erläuterung einer Möglichkeit zum Bewerten eines niederohmigen Hochleistungsverstär­ kers gemäß der zwölften Ausführungsform;
Fig. 32 ein Schaltbild, das die Struktur einer Ausgangsan­ passungsschaltung 230 zeigt;
Fig. 33 ein Diagramm zur Erläuterung eines weiteren Bei­ spiels im Querschnitt einer niederohmigen Übertra­ gungsleitung gemäß der sechsten Ausführungsform;
Fig. 34 ein Diagramm zur Erläuterung eines anderen Bei­ spiels einer Struktur im Querschnitt einer nieder­ ohmigen Übertragungsleitung gemäß der achten Aus­ führungsform;
Fig. 35 ein Schaltbild zur Erläuterung einer Struktur eines Hauptbereichs einer herkömmlichen Funkübertragungs­ einheit 9100; und
Fig. 36 ein Schaltbild zur Erläuterung einer Struktur eines Hauptbereichs einer herkömmlichen Funkübertragungs­ einheit 9200.
Nachstehend werden die bevorzugten Ausführungsformen der Er­ findung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen sind gleiche oder entsprechende Bereiche oder Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen, und ihre Beschrei­ bung wird nicht wiederholt.
Erste Ausführungsform
Unter Bezugnahme auf Fig. 1 wird eine Struktur gemäß der er­ sten Ausführungsform beschrieben. Eine in Fig. 1 gezeigte Funkübertragungseinheit 1100 umfaßt einen niederohmigen Hochleistungsverstärker 1A, ein niederohmiges nichtreziprokes Schaltungselement 3A und eine niederohmige Übertragungslei­ tung 2, die den niederohmigen Hochleistungsverstärker 1A mit dem niederohmigen nichtreziproken Schaltungselement 3A ver­ bindet.
Ein Ausgang des niederohmigen nichtreziproken Schaltungsele­ ments 3A ist mit einer nicht gezeigten Antenne verbunden, und ein Signal, das einem Eingang Z0 des niederohmigen Hochlei­ stungsverstärkers 1A zugeführt wird, wird von der Antenne über die Funkübertragungseinheit 1100 gesendet. Nachstehend wird ein Isolator als Beispiel des niederohmigen nichtrezi­ proken Schaltungselements beschrieben.
Der niederohmige Hochleistungsverstärker 1A hat eine Ein­ gangsimpedanz, die dem Standardwert von 50 Ohm genügt, und eine Ausgangsimpedanz, die niedriger als der Standardwert von 50 Ohm ist. Der niederohmige Isolator 3A hat eine Eingangs­ impedanz, die niedriger als der Standardwert von 50 Ohm ist, und eine Ausgangsimpedanz, die dem Standardwert von 50 Ohm genügt.
Der niederohmige Hochleistungsverstärker 1A weist folgendes auf: eine Eingangsanpassungsschaltung 104, einen Eingangsstu­ fenverstärker 105, eine Zwischenstufenanpassungsschaltung 106, einen Ausgangsstufenverstärker 107 und eine Ausgangsan­ passungsschaltung 4A.
Zwischen den Eingang Z0 und einen Ausgang Z1 des niederohmi­ gen Hochleistungsverstärkers sind in der angegebenen Reihen­ folge die Eingangsanpassungsschaltung 104, der Eingangsstu­ fenverstärker 105, die Zwischenstufenanpassungsschaltung 106, der Ausgangsstufenverstärker 107 und die Ausgangsanpassungs­ schaltung 4A geschaltet. Dabei kann die Anzahl der Stufen der Verstärker entsprechend einem erforderlichen Verstärkungsfak­ tor geändert werden.
Die Ausgangsanpassungsschaltung 4A besteht aus einer Oberwel­ lenverarbeitungsschaltung 5 und einer Grundwellenregulier­ schaltung 6. Die Oberwellenverarbeitungsschaltung 5 ist eine Schaltung zum Verarbeiten einer Harmonischen bzw. Oberwelle und hat einen Schaltungsaufbau im Hinblick auf die Anpassung der Impedanz der Oberwelle, die Unterdrückung der Oberwellen­ bezogenen Verlustleistung usw.
Zur Impedanzanpassung von Oberwellen wird in einigen Fällen eine Struktur als Kurzschlußbelastung mit ausreichend niedri­ ger Impedanz für eine Oberwelle höherer Ordnung (eine gerad­ zahlige oder ungeradzahlige Oberwelle) ausgebildet, und in manchen Fällen wird eine Struktur als Leerlauflast mit aus­ reichend hoher Impedanz für eine Oberwelle höherer Ordnung ausgebildet. Als spezielles Beispiel ist die Oberwellenverar­ beitungsschaltung 5 als Resonanzschaltung ausgebildet, die später noch beschrieben wird.
Als nächstes wird beschrieben, warum die Oberwellenverarbei­ tungsschaltung 5 zwischen dem Ausgangsstufenverstärker 107 und dem niederohmigen Isolator 3A angeordnet ist. Der Ver­ gleich erfolgt zwischen dem Fall, in dem die Oberwellenverar­ beitungsschaltung dem Isolator nachgeschaltet ist, und dem Fall, in dem die Oberwellenverarbeitungsschaltung dem Isola­ tor vorgeschaltet ist (erste Ausführungsform).
Wenn die Oberwellenverarbeitungsschaltung dem Isolator nach­ geschaltet ist, wird die auf die Oberwelle bezogene Verlust­ leistung niedriger gegenüber der ersten Ausführungsform, d. h., wenn der Wellenwiderstand niedrig ist, weil der Wel­ lenwiderstand an dem angeschlossenen Bereich 50 Ohm ist.
Wenn jedoch die Oberwellenverarbeitungsschaltung dem Isolator nachgeschaltet ist, ist der Reflexionsgrad der Oberwellen, vom Endstufenverstärker 107 aus gesehen, klein, und der Wir­ kungsgrad kann durch die Oberwellenverarbeitung durch den Endstufenverstärker 107 nicht verbessert werden.
Wenn die Oberwellenverarbeitungsschaltung 5 wie bei der er­ sten Ausführungsform zwischen den Endstufenverstärker 107 und den niederohmigen Isolator 3A geschaltet ist, kann gleichzei­ tig die Verbesserung des Wirkungsgrads mittels der Oberwel­ lenverarbeitung durch den Endstufenverstärker 107 und die Verringerung der Oberwellen-bezogenen Verlustleistung reali­ siert werden.
Als nächstes wird die Grundwellenregulierschaltung 6 be­ schrieben. Bei einem herkömmlichen Hochleistungsverstärker (der eine Ausgangsimpedanz mit dem Standardwert 50 Ohm hat), wird eine Grundwellenanpassungsschaltung verwendet, um die Ausgangsimpedanz von 1∼10 Ohm des Endstufenverstärkers 107 auf 50 Ohm umzuwandeln.
Andererseits ist der niederohmige Hochleistungsverstärker 1A über die niederohmige Übertragungsleitung 2 mit dem nieder­ ohmigen Isolator 3A verbunden. Somit ist zur Umwandlung der Impedanz der Grundwelle auf 50 Ohm die Grundwellenanpassungs­ schaltung nicht erforderlich.
In manchen Fällen kann jedoch aufgrund der Änderung des Wel­ lenwiderstands oder dergleichen der Übertragungsleitung, die den niederohmigen Hochleistungsverstärker und den niederohmi­ gen Isolator miteinander verbindet, oder aufgrund der Ein­ gangsimpedanz des niederohmigen Isolators eine Fehlanpassung verursacht werden.
Somit ist bei der ersten Ausführungsform anstelle der Grund­ wellenanpassungsschaltung, die die Ausgangsimpedanz von 1~10 Ohm des Endstufenverstärkers 107 in 50 Ohm umwandelt, die Grundwellenregulierschaltung 6 zur Durchführung einer Feineinstellung der Impedanz für die Grundwelle vorgesehen.
Ein Beispiel der Grundwellenregulierschaltung 6 wird nachste­ hend unter Bezugnahme auf Fig. 2 beschrieben. Die in Fig. 2 gezeigte Grundwellenregulierschaltung besteht aus einer In­ duktionsspule L10, die zwischen den Eingang und den Ausgang geschaltet ist, und einem Kondensator C10, der zwischen den Ausgang und einen Erdungspunkt GND, der das Erdpotential emp­ fängt, geschaltet ist. Die Induktionsspule L10 und der Kon­ densator C10 bilden ein Tiefpaßfilter.
Der Betrag der Impedanzumwandlung der Grundwellenregulier­ schaltung 6 ist ungefähr einige Ohm und geringer als der Be­ trag der Impedanzumwandlung in der Grundwellenanpassungs­ schaltung. Daher sind die Leistungsverluste in der Grundwel­ lenregulierschaltung 6 geringer als in der Grundwellenanpas­ sungsschaltung gemäß dem ersten Beispiel des Standes der Technik.
Wenn hierbei die Feinregelung nicht erforderlich ist, kann die Grundwellenregulierschaltung 6 entfallen.
Als nächstes wird der niederohmige Isolator 3A beschrieben. Der niederohmige Isolator 3A besteht aus einer Eingangsanpas­ sungsschaltung 7A und einem Isolatorkörper 8, wie in Fig. 1 gezeigt ist. Unter Bezugnahme auf Fig. 3 wird ein Beispiel des niederohmigen Isolators 3A beschrieben.
In dem in Fig. 3 gezeigten niederohmigen Isolator 3A sind drei Mittelelektroden V1, V2, V3 unter Bildung eines bestimm­ ten Winkels zwischen sich in einem elektrisch isolierten Zustand angeordnet, und ein Ferritkörper F ist in einer Posi­ tion angeordnet, in der die Verlängerungen dieser drei Mit­ telelektroden einander schneiden. An den Ferritkörper F wird ein Gleichstrom-Magnetfeld angelegt.
Zwischen den Mittelelektroden V1, V2, V3 und Anschlüssen P1, P2, P3 sind jeweils Anpassungskondensatoren C1, C2, C3 paral­ lelgeschaltet. Ein am Anschluß P1 empfangenes Übertragungs­ signal wird zum Anschluß P2 übertragen. Eine von dem Anschluß P2 eintretende reflektierte Welle wird an einem Abschlußele­ ment (nicht gezeigt) absorbiert, das mit dem Anschluß P3 ver­ bunden ist.
An dem Anschluß P1 ist eine Eingangsanpassungsschaltung 7A angeordnet, die aus einem mit dem Anschluß P1 reihengeschal­ teten Kondensator C4, einem Induktor L4, der zwischen den einen Anschluß des Kondensators C4 und einen Erdungspunkt GND geschaltet ist, und einem Induktor L5, der zwischen einen an­ deren Anschluß des Kondensators C4 und den Erdungspunkt GND geschaltet ist, besteht.
Die Impedanz der Anschlüsse P2 und P3 ist 50 Ohm, und die Im­ pedanz des Anschlusses P1 ist niedriger als 50 Ohm.
Als nächstes wird die Impedanz zwischen dem niederohmigen Hochleistungsverstärker 1A und dem niederohmigen Isolator 3A beschrieben. Zum Vergleich sind Beispiele von Strukturen der Ausgangsanpassungsschaltung in dem herkömmlichen Hochlei­ stungsverstärker in den Fig. 4 und 6 gezeigt.
Fig. 4 ist ein Blockbild, das eine Ausgangsanpassungsschal­ tung 108 in einer Zweistufenstruktur zeigt, und Fig. 6 ist ein Blockbild, das eine Ausgangsanpassungsschaltung 108 in einer Dreistufenstruktur zeigt.
In der in Fig. 4 gezeigten Ausgangsanpassungsschaltung 108 dient eine Erststufen-Anpassungsschaltung 17 als Oberwellen­ verarbeitungsschaltung, und eine Zweitstufen-Anpassungsschal­ tung 18 dient als Grundwellenanpassungsschaltung.
Es soll angenommen werden, daß das Verhältnis der Impedanz­ umwandlung sowohl in der Erststufen- als auch der Zweitstu­ fen-Anpassungsschaltung gleich ist. Die Ausgangsimpedanz des Zweitstufenverstärkers 107 ist 1~10 Ohm.
In diesem Fall hat die Eingangsimpedanz der Ausgangsanpas­ sungsschaltung 108 einen Wert von 1~10 Ohm, die Impedanz zwi­ schen der Erststufenanpassungsschaltung 17 und der Zweitstu­ fenanpassungsschaltung 18 ist 7,1~20 Ohm, und die Ausgangs­ impedanz der Ausgangsanpassungsschaltung 108 ist 50 Ohm.
Dagegen weist die Ausgangsanpassungsschaltung 4A gemäß der ersten Ausführungsform keine Grundwellenanpassungsschaltung auf. Somit ist das Ausgangssignal der Erststufenanpassungs­ schaltung (der Oberwellenverarbeitungsschaltung) 17 das Aus­ gangssignal des niederohmigen Hochleistungsverstärkers 1A, wi 48702 00070 552 001000280000000200012000285914859100040 0002010102891 00004 48583e in Fig. 5 gezeigt ist.
Daher hat die Ausgangsimpedanz des niederohmigen Hochlei­ stungsverstärkers 1A einen Wert von 7,1~20 Ohm. Die Erststu­ fenanpassungsschaltung 17 in Fig. 5 entspricht der in Fig. 1 gezeigten Oberwellenverarbeitungsschaltung.
In der in Fig. 6 gezeigten Ausgangsanpassungsschaltung 108 entspricht eine Erststufenanpassungsschaltung 17 einer Ober­ wellenverarbeitungsschaltung, und eine Zweit- und Drittstu­ fenanpassungsschaltung 18 und 19 entsprechen beispielsweise einer Grundwellenanpassungsschaltung. Dabei wird von der Erststufen-, der Zweitstufen- und der Drittstufenanpassungs­ schaltung 17, 18 und 19 jeweils angenommen, daß sie das glei­ che Impedanzumwandlungsverhältnis haben.
In diesem Fall hat die Eingangsimpedanz der Ausgangsanpas­ sungsschaltung 108 einen Wert von 1~10 Ohm, die Impedanz zwi­ schen der Erststufenanpassungsschaltung 17 und der Zweitstu­ fenanpassungsschaltung 18 ist 3,7~17 Ohm, die Impedanz zwi­ schen der Zweitstufenanpassungsschaltung 18 und der Drittstu­ fenanpassungsschaltung 19 ist 14~29 Ohm, und die Ausgangs­ impedanz der Ausgangsanpassungsschaltung 108 ist 50 Ohm.
Andererseits weist die Ausgangsanpassungsschaltung 4A der er­ sten Ausführungsform keine Grundwellenanpassungsschaltung auf. Somit ist das Ausgangssignal der ersten Anpassungsschal­ tung (der Oberwellenverarbeitungsschaltung) 17 das Ausgangs­ signal des niederohmigen Hochleistungsverstärkers 1A, wie Fig. 7 zeigt.
Die Ausgangsimpedanz des niederohmigen Hochleistungsverstär­ kers 1A ist 3,7~17 Ohm. Die in Fig. 7 gezeigte Erststufenan­ passungsschaltung 17 entspricht der in Fig. 1 gezeigten Ober­ wellenverarbeitungsschaltung 5.
Bei einem anderen Beispiel der Ausgangsanpassungsschaltung 108 können die Erst- und die Zweitstufenanpassungsschaltungen 17 und 18, die in Fig. 6 gezeigt sind, als Oberwellenverar­ beitungsschaltung dienen, und die Drittstufenanpassungsschal­ tung 19 kann als Grundwellenanpassungsschaltung dienen.
Andererseits weist die Ausgangsanpassungsschaltung 4A gemäß der ersten Ausführungsform keine Grundwellenanpassungsschal­ tung auf. Somit ist der Ausgangswert der Zweitstufenanpas­ sungsschaltung (der Oberwellenverarbeitungsschaltung) 18 der Ausgangswert des niederohmigen Hochleistungsverstärkers 1A, wie in Fig. 8 gezeigt ist. Daher hat die Ausgangsimpedanz des niederohmigen Hochleistungsverstärkers 1A einen Wert von 14~29 Ohm. Die Erststufenanpassungsschaltung 17 und die Zweitstufenanpassungsschaltung 18 von Fig. 8 entsprechen der in Fig. 1 gezeigten Oberwellenverarbeitungsschaltung 5.
Nach diesen Beispielen ist die Ausgangsimpedanz des nieder­ ohmigen Hochleistungsverstärkers 1A im wesentlichen in dem Bereich von 3 Ohm~30 Ohm.
Im Vergleich mit der Struktur nach dem zweiten Beispiel des Standes der Technik erlaubt die erste Ausführungsform die Verbesserung des Wirkungsgrads des Zweitstufenverstärkers und die Verringerung der Oberwellen-bezogenen Verlustleistung, weil die erste Ausführungsform eine Oberwellenverarbeitungs­ schaltung zwischen dem Zweitstufenverstärker und dem Isolator aufweist.
Die Verbesserung des Wirkungsgrads kann erreicht werden, in­ dem beispielsweise eine Ausgangsanpassungsschaltung, die nachstehend beschrieben wird, in dem herkömmlichen Hochlei­ stungsverstärker für 50 Ohm verwendet wird.
Eine in Fig. 9 gezeigte Ausgangsanpassungsschaltung 230 be­ steht aus einer Anpassungsschaltung 219 für dritte Oberwel­ len, einer Anpassungsschaltung 220 für zweite Oberwellen und einer Grundwellenanpassungsschaltung 221, die sequentiell zwischen einen Zweitstufenverstärker 218 (entsprechend dem Verstärker 107) und einen Ausgang Z10 des Hochleistungsver­ stärkers geschaltet sind.
Beispielsweise hat die Anpassungsschaltung 220 für zweite Oberwellen eine Struktur zur Bildung einer Leerlauflast mit einer ausreichend hohen Impedanz für geradzahlige Oberwellen, und die Anpassungsschaltung 219 für dritte Oberwellen hat eine Struktur zur Bildung einer Kurzschlußlast mit einer aus­ reichend niedrigen Impedanz für ungeradzahlige Oberwellen. Mit einer solchen Struktur wird der Wirkungsgrad des Zweitstufenverstärkers verbessert, und der Stromverbrauch kann herabgesetzt werden.
Eine speziellere Struktur ist in Fig. 32 zu sehen. Gemäß Fig. 32 weist eine Anpassungsschaltung 219 für dritte Ober­ wellen eine Drainvorspannungsleitung 311, eine Signalleitung 312 und einen Kondensator 313 auf, und die Anpassungsschal­ tung 220 für zweite Oberwellen umfaßt Signalleitungen 314 und 315 und einen Kondensator 316.
Eine Grundwellenanpassungsschaltung 221 weist Signalleitungen 317 und 318 und Kondensatoren 319 und 320 auf. Ein FET (Fel­ deffekttransistor) 302, der in dem Zweitstufenverstärker 218 vorgesehen hat, hat einen Drain, der mit der Signalleitung 312 verbunden ist, und eine Source, die mit Erde verbunden ist.
Die Signalleitung 312 ist mit dem Drainvorspannungsanschluß 325 verbunden, um eine Vorspannung auf der Drainvorspannungs­ leitung 311 zu liefern. Der Kondensator 313 ist zwischen den Drainvorspannungsanschluß 325 und Erdpotential geschaltet. Die Signalleitung 315 und der Kondensator 316 sind zwischen die Signalleitung 314, die die Signalleitungen 312 und 317 verbindet, und Erdpotential geschaltet.
Der Kondensator 319 ist zwischen die Signalleitung 317 und einen Ausgang Z9 geschaltet, und die Signalleitung 318 und der Kondensator 320 sind zwischen den Ausgang Z9 und Erdpo­ tential geschaltet.
Gegenüber dem zweiten Beispiel des Standes der Technik ist der Wirkungsgrad des Zweitstufenverstärkers verbessert, weil die Oberwellenanpassungsschaltung (die Anpassungsschaltung 219 für dritte Oberwellen und die Anpassungsschaltung 220 für zweite Oberwellen) vorgesehen ist.
Bei einer solchen Struktur sind jedoch die Verluste in der Ausgangsanpassungsschaltung 230 hoch, weil die Grundwellenan­ passungsschaltung 221 vorgesehen ist. Umgekehrt weist der niederohmige Hochleistungsverstärker 1A keine Grundwellenan­ passungsschaltung auf.
Somit kann im Vergleich mit der Oberwellenverarbeitungsschal­ tung, die die Ausgangsanpassungsschaltung 230 aufweist, die die Oberwellenverarbeitung allein durchführt, der Stromver­ brauch in dem niederohmigen Hochleistungsverstärker 1A um den Betrag der Verluste verringert werden, die in der Grundwel­ lenanpassungsschaltung erzeugt werden.
In der vorstehenden Beschreibung wird die Frequenz, die der Oberwellenverarbeitung unterzogen werden soll, als nur eine Frequenz angenommen. Dies ist jedoch kein einschränkendes Beispiel, und die Oberwellenverarbeitung kann an einer Viel­ zahl von Frequenzen vorgenommen werden.
Zweite Ausführungsform
Unter Bezugnahme auf Fig. 10 wird eine Struktur einer Funk­ übertragungseinheit 1200 gemäß der zweiten Ausführungsform beschrieben. Die in Fig. 10 gezeigte Funkübertragungseinheit 1200 weist einen niederohmigen Hochleistungsverstärker 1B, eine niederohmige Übertragungsleitung 2 und einen niederohmi­ gen Isolator 3B auf.
Ähnlich dem niederohmigen Hochleistungsverstärker 1A hat der niederohmige Hochleistungsverstärker iß eine Eingangsimpe­ danz, die dem Standardwert von 50 Ohm genügt, und eine Aus­ gangsimpedanz, die niedriger als der Standardwert von 50 Ohm ist.
Der niederohmige Isolator 3B hat eine Eingangsimpedanz, die niedriger als der Standardwert von 50 Ohm ist, und eine Aus­ gangsimpedanz, die dem Standardwert von 50 Ohm genügt.
Der niederohmige Isolator 3B weist eine Eingangsanpassungs­ schaltung 7B und einen Isolatorkörper 8 auf. Die Eingangsan­ passungsschaltung 7B hat die gleiche Struktur wie die Ein­ gangsanpassungsschaltung 7A.
Der niederohmige Hochleistungsverstärker 1B weist anstelle der Ausgangsanpassungsschaltung 4A der ersten Ausführungsform eine Ausgangsanpassungsschaltung 4B auf. Zwischen den Eingang Z0 und den Ausgang Z1 des niederohmigen Hochleistungsverstär­ kers 1B sind eine Eingangsanpassungsschaltung 104, ein Erst­ stufenverstärker 105, eine Zwischenstufenanpassungsschaltung 106, ein Zweitstufenverstärker 107 und eine Ausgangsanpas­ sungsschaltung 4B in der angegebenen Reihenfolge geschaltet.
Die Ausgangsanpassungsschaltung 4B weist zusätzlich zu der Oberwellenverarbeitungsschaltung 5 und der Grundwellenregu­ lierschaltung 6 eine Oberwellenverarbeitungsschaltung 10 auf. Ein Beispiel von Strukturen der Oberwellenverarbeitungsschal­ tungen 5 und 10 ist in Fig. 11 gezeigt.
Eine in Fig. 11 gezeigte Oberwellenverarbeitungsschaltung ist als Resonanzkreis ausgebildet, der einen Induktor L11 und einen Kondensator C11 aufweist, die in Reihe zwischen eine Signalleitung, die einen Eingang und einen Ausgang miteinan­ der verbindet, und einen Erdungspunkt GND geschaltet sind.
Wenn die Oberwellenverarbeitungsschaltung als Resonanzkreis mit dem Induktor L11 und dem Kondensator C11 ausgebildet ist, können die Oberwellen-bezogenen Leistungsverluste dadurch verringert werden, daß die Resonanzfrequenz an eine Mitte (f0) eines Frequenzbands W von Oberwellen höherer Ordnung an­ gepaßt wird, wie Fig. 12 zeigt.
Wenn der Bandbereich der Funkübertragungseinrichtung jedoch groß ist, kann am Rand des Frequenzbands W der Oberwellen höherer Ordnung kein ausreichendes Reflexionsvermögen erzielt werden, selbst wenn die Resonanzfrequenz an die Mitte f0 an­ gepaßt ist, und die Verringerung der Oberwellen-bezogenen Leistungsverluste kann möglicherweise unzureichend sein.
Um diesen Aspekt zu verbessern, sind bei der zweiten Ausfüh­ rungsform zwei Oberwellenverarbeitungsschaltungen zwischen den Zweitstufenverstärker 107 und den niederohmigen Isolator 3B geschaltet. Dadurch kann die Wirkung der Oberwellenunter­ drückung verstärkt werden.
Dadurch, daß die Resonanzfrequenz von zwei Oberwellenverar­ beitungsschaltungen 5 und 10 gemäß der zweiten Ausführungs­ form geringfügig voneinander verschieden gemacht wird (f1, f2), kann außerdem, wie Fig. 13 zeigt, die Wirkung der Unter­ drückung der Oberwellen-bezogenen Leistungsverluste am Rand des Frequenzbands W von Oberwellen höherer Ordnung verbessert werden.
In der vorstehenden Beschreibung wird zwar der aus dem Induk­ tor L11 und dem Kondensator C11 bestehende Resonanzkreis als Beispiel für die Struktur der Oberwellenverarbeitungsschal­ tung beschrieben, die Struktur der Oberwellenverarbeitungs­ schaltung ist aber nicht darauf beschränkt.
Die Oberwellenverarbeitungsschaltung kann aus einem kapaziti­ ven Element und einem Parasitärinduktor wie bei einem Chip­ kondensator und einer Mikrostreifen-Übertragungsleitung oder einem Chipkondensator und einem auf einem Substrat vorgesehe­ nen Zwischengitterloch bestehen.
Bei der zweiten Ausführungsform wird zwar das Frequenzband-Sperrfilter verwendet, es kann aber auch ein Tiefpaßfilter verwendet werden.
Außerdem sind zwar bei der zweiten Ausführungsform zwei Ober­ wellenverarbeitungsschaltungen vorgesehen, es können aber auch mehr als zwei Oberwellenverarbeitungsschaltungen ange­ ordnet werden.
Ferner bezieht sich die Beschreibung zwar auf die Oberwellen­ verarbeitung einer Frequenz, aber die Oberwellenverarbeitung kann bei einer Vielzahl von Frequenzen vorgenommen werden.
Dritte Ausführungsform
Die dritte Ausführungsform betrifft die Verringerung von Ver­ lusten an der Ausgangsanpassungsschaltung des niederohmigen Hochleistungsverstärkers. Zuerst wird zum Vergleich eine Struktur einer herkömmlichen Ausgangsanpassungsschaltung 108 unter Bezugnahme auf Fig. 14 beschrieben. In Fig. 14 bezeich­ net 122 einen Chipkondensator, 125 ist ein Drainvorspannungs­ anschluß, und R bezeichnet ein Widerstandselement, das zwi­ schen einen Ausgang und einen Erdungspunkt geschaltet ist.
Ferner bezeichnet 123 eine Kapazität des Chipkondensators 122, und 124 bezeichnet einen parasitären Widerstand des Chipkondensators 122. Die Ausgangsanpassungsschaltung 108 weist einen Drainvorspannungsanschluß 125 auf, der eine Vor­ spannung empfängt, die einem Drain eines FET zuzuführen ist, der einen Endstufenverstärker bildet.
Bei dem Hochleistungsverstärker ist also ein Chipkondensator 122 im allgemeinen in Reihe in der Ausgangsanpassungsschal­ tung angeordnet, so daß eine Gleichstrom-Vorspannung nicht an den Ausgang angelegt wird.
Wenn dabei der Reihenwiderstand des Chipkondensators 122 ca. 1 Ohm beträgt, werden die Verluste durch den Chipkondensator 122 erzeugt. Bei der Kombination aus dem Hochleistungsver­ stärker, der für 50 Ohm wirksam ist, und dem Isolator betra­ gen die Verluste, die für die Ausgangsimpedanz (50 Ohm) des Hochleistungsverstärkers zu erzeugen sind, ca. 1 Ohm.
Wenn jedoch die niederohmigen Hochleistungsverstärker 1A und 1B mit den niederohmigen Isolatoren 3A und 3B kombiniert wer­ den, werden Verluste von bis zu ca. 1 Ohm für die Ausgangs­ impedanz (3 Ohm~29 Ohm) des niederohmigen Hochleistungsver­ stärkers erzeugt. Daher steigen die Verluste im Vergleich mit dem herkömmlichen Fall an.
Bei der dritten Ausführungsform ist daher eine Funkübertra­ gungseinheit 1300 so ausgebildet, wie es in Fig. 15 gezeigt ist. Ein niederohmiger Hochleistungsverstärker 1C, der in Fig. 15 zu sehen ist, umfaßt Verstärker 105, 107, eine Ein­ gangsanpassungsschaltung 104, eine Zwischenstufenanpassungs­ schaltung 106 und eine Ausgangsanpassungsschaltung 4C.
Die Ausgangsanpassungsschaltung 4C ist so angeordnet, daß kein Kondensator in Reihe mit einer zwischen dem Eingang und dem Ausgang gebildeten Übertragungsleitung angeordnet ist. Ein niederohmiger Isolator 3C, der mit dem niederohmigen Hochleistungsverstärker 1C durch die niederohmige Übertra­ gungsleitung 2 verbunden ist, weist eine Eingangsanpassungs­ schaltung 7C und einen Isolatorkörper 8 auf.
Der niederohmige Hochleistungsverstärker 1C hat eine Ein­ gangsimpedanz, die dem Standardwert von 50 Ohm genügt, und eine Ausgangsimpedanz, die niedriger als der Standardwert von 50 Ohm ist. Der niederohmige Isolator 3C hat eine Eingangs­ impedanz, die niedriger als der Standardwert von 50 Ohm ist, und eine Ausgangsimpedanz mit dem Standardwert von 50 Ohm.
Ein Beispiel der Ausgangsanpassungsschaltung 4C gemäß der dritten Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf Fig. 16 be­ schrieben. Die in Fig. 16 gezeigte Ausgangsanpassungsschal­ tung 4C hat eine Drainvorspannungszuführschaltung 31, die zwischen einen Drainvorspannungsanschluß 125 und die Übertra­ gungsleitung geschaltet ist, eine Oberwellenverarbeitungs­ schaltung 5C, bestehend aus einem Induktor L15 und einem Kon­ densator C15, und eine Grundwellenregulierschaltung 6C, be­ stehend aus einem Induktor L12 und einem Kondensator C12.
Der Induktor L15 und der Kondensator C15 sind in Reihe zwi­ schen die Übertragungsleitung, die den Eingang mit dem Aus­ gang verbindet, und den Erdungspunkt GND geschaltet. Der In­ duktor L12 ist zwischen die Übertragungsleitung und den Aus­ gang geschaltet, und der Kondensator C12 ist zwischen die Übertragungsleitung und den Erdungspunkt GND geschaltet.
Weiterhin ist der niederohmige Isolator 3C entsprechend Fig. 17 aufgebaut. In Fig. 17 ist eine Struktur zwischen einem Anschluß P1 und einer Mittelelektrode V1 gezeigt. Der übrige Bereich entspricht dem in Fig. 3 gezeigten. Anstelle der aus dem Kondensator C4 und den Induktoren L4 und L5 be­ stehenden Eingangsanpassungsschaltung 7A ist eine Eingangsan­ passungsschaltung 7C vorgesehen.
Die Eingangsanpassungsschaltung 7C besteht aus einem Konden­ sator C20, der in Reihe mit dem Anschluß P1 geschaltet ist, und einem Induktor L20, der zwischen einen Anschluß des Kon­ densators C20 und den Erdungspunkt GND geschaltet ist.
Mit dieser Struktur kann die Verringerung der Verluste, die durch den Reihenwiderstand des Reihenkondensators in der Aus­ gangsanpassungsschaltung bewirkt werden, erreicht werden. Weiterhin wird die Verminderung des Stromverbrauchs in dem niederohmigen Hochleistungsverstärker ermöglicht.
Außerdem kann die Gleichstrom-Vorspannungskomponente durch den Kondensator C20, der in Reihe geschaltet und an der Seite des niederohmigen Isolators angeordnet ist, unterdrückt wer­ den.
Vierte Ausführungsform
Ähnlich wie die dritte Ausführungsform soll die vierte Aus­ führungsform die Verluste an der Ausgangsanpassungsschaltung in dem niederohmigen Hochleistungsverstärker verringern. Wie Fig. 18 zeigt, weist eine Ausgangsanpassungsschaltung 4D ge­ mäß der vierten Ausführungsform Chipkondensatoren auf, die parallel zwischen dem Eingang und dem Ausgang angeordnet sind.
In der Fig. 18 sind die parallel angeordneten Chipkondensato­ ren 122A und 122B als repräsentative Beispiele gezeigt. Dabei bezeichnet 123 die Kapazität des Chipkondensators, und 124 bezeichnet den parasitären Widerstand.
Eine Grundstruktur der Ausgangsanpassungsschaltung 4D ist die gleiche wie die der Ausgangsanpassungsschaltungen 4A, 4B, . . . und weist parallel angeordnete Chipkondensatoren 122A und 122B auf. Die Chipkondensatoren 122A und 122B sind beispiels­ weise in der Grundwellenregulierschaltung 6 angeordnet.
Mit dieser Struktur kann der Reihenwiderstand des Reihenkon­ densators in der Ausgangsanpassungsschaltung verringert wer­ den, und die Verluste können vermindert werden. Infolgedessen kann der Stromverbrauch in dem niederohmigen Hochleistungs­ verstärker verringert werden.
Fünfte Ausführungsform
Die fünfte Ausführungsform betrifft die Struktur zum Einstel­ len der Impedanz der Grundwelle des niederohmigen Hochlei­ stungsverstärkers. Wie oben beschrieben, wird bei dem her­ kömmlichen Hochleistungsverstärker die Impedanz der Grundwel­ len, vom Zweitstufenverstärker aus gesehen, durch die Grund­ wellenanpassungsschaltung eingestellt, die aus einer Indukti­ vität und einer Kapazität, die in Reihe geschaltet sind, einem Parallelkondensator oder dergleichen besteht.
Bei dem niederohmigen Hochleistungsverstärker kann jedoch die Charakteristik in dem Hochleistungsverstärker nicht einge­ stellt werden, weil die Grundwellenanpassungsschaltung nicht angeschlossen ist.
Daher ist bei der fünften Ausführungsform eine Struktur zum Einstellen der Leitungsbreite der Übertragungsleitung zum Übertragen eines Signals in der Grundwellenregulierschaltung vorgesehen. Wie Fig. 19 zeigt, weist eine Funkübertragungs­ einheit 1500 gemäß der fünften Ausführungsform einen niederohmigen Hochleistungsverstärker 1E, eine niederohmige Übertragungsleitung 2 und einen niederohmigen Isolator 3E auf.
Die Eingangsimpedanz des niederohmigen Hochleistungsverstär­ kers 1E genügt dem Standardwert von 50 Ohm, und die Ausgangs­ impedanz ist niedriger als der Standardwert von 50 Ohm. Die Eingangsimpedanz des niederohmigen Isolators 3E ist niedriger als der Standardwert von 50 Ohm, und seine Ausgangsimpedanz genügt dem Standardwert von 50 Ohm.
Der niederohmige Isolator 3E weist eine Eingangsanpassungs­ schaltung 7E und einen Isolatorkörper 8 auf. Die Struktur der Eingangsanpassungsschaltung 7E gleicht derjenigen der Ein­ gangsanpassungsschaltungen 7A, 7B, . . ..
Der niederohmige Hochleistungsverstärker 1E weist eine Ein­ gangsanpassungsschaltung 104, einen Erststufenverstärker 105, eine Zwischenstufenanpassungsschaltung 106, einen Zweitstu­ fenverstärker 107 und eine Ausgangsanpassungsschaltung 4E auf.
Die Ausgangsanpassungsschaltung 4E weist eine Oberwellenver­ arbeitungsschaltung 5 und eine Grundwellenregulierschaltung 6E auf. Die Grundwellenregulierschaltung 6E ist gleich wie die Grundwellenregulierschaltung 6 aufgebaut und ermöglicht die Änderung der Leitungsbreite einer niederohmigen Übertra­ gungsleitung 50, die ein Signal überträgt.
Ein Beispiel für die Einstellung der Leitungsbreite wird un­ ter Bezugnahme auf die Draufsichten in den Fig. 20A, 20B und 21A und 21B beschrieben. Als erstes Beispiel der Leitungs­ breiteneinstellung ist in der Übertragungsleitung 50 ein Ab­ trennbereich 51 vorgesehen, der von einem Laser abgetrennt werden kann. Der Abtrennbereich 51 unterteilt die Übertra­ gungsleitung 50 in eine Zone AR1 und eine Zone AR2.
Wenn eine Impedanzanpassung durchzuführen ist, wird der Ab­ trennbereich 51 von einem Laser abgetrennt, wie Fig. 20B zeigt. Dann ist die Zone AR1 von der Übertragungsleitung 50 abgetrennt. Infolgedessen wird ein Signal übertragen, ohne durch die Zone AR1 zu gehen. Dadurch wird die Leitungsbreite der Übertragungsleitung geändert.
Als zweites Beispiel der Leitungsbreiteneinstellung sind in der Nachbarschaft einer Übertragungsleitung 52 Anpaßglieder 53 angeordnet, wie Fig. 21A zeigt. Wenn eine Impedanzanpas­ sung durchzuführen ist, werden ein Anpaßglied 53 und die Übertragungsleitung 52 mit einer Signalleitung 54, wie etwa einem Goldband verbunden, wie Fig. 21B zeigt. Die Anzahl von zu verbindenden Anpaßgliedern wird entsprechend dem Betrag der Impedanzumwandlung geändert. Somit wird die Breite der Übertragungsleitung geändert.
Mit dieser Einstellung kann die Impedanzanpassung der Grund­ wellen durchgeführt werden, ohne die Grundwellenanpassungs­ schaltung zu verwenden.
Sechste Ausführungsform
Die sechste Ausführungsform betrifft eine Struktur der nie­ derohmigen Übertragungsleitung. Die Struktur der niederohmi­ gen Übertragungsleitung wird unter Bezugnahme auf die Fig. 22 und 23 beschrieben. Fig. 22 ist eine Draufsicht von oben, die das Konzept der Struktur der niederohmigen Übertragungslei­ tung erläutert.
In Fig. 22 bezeichnet 22 ein Substrat, auf dem der Hochlei­ stungsverstärker ausgebildet ist, 20 bezeichnet ein auf dem Substrat 22 gebildetes Substrat mit einer hohen Dielektrizi­ tätskonstanten, und 21 bezeichnet eine niederohmige Übertra­ gungsleitung, die auf dem Substrat 20 mit der hohen Dielek­ trizitätskonstanten gebildet ist.
In der Zeichnung stellt 21 nur einen Abschnitt der nieder­ ohmigen Übertragungsleitung dar, und die niederohmige Über­ tragungsleitung ist in einer Richtung 91-91 des Substrats 22 angeordnet.
Fig. 23 zeigt im Querschnitt eine Struktur der niederohmigen Übertragungsleitung, die entlang der Linie 90-90 von Fig. 22 aufgeschnitten ist. In Fig. 23 bezeichnen die Bezugszeichen 21A und 21B die niederohmige Übertragungsleitung, 55 bezeich­ net eine Oberfläche eines Erdpotentials (GND-Oberfläche), und 57 bezeichnet ein Kontaktloch.
Auf dem Substrat 22 ist die GND-Oberfläche 55 ausgebildet. Die niederohmigen Übertragungsleitungen 21A und 21B sind auf dem Substrat 22 in einem bestimmten Abstand ausgebildet, so daß die niederohmigen Übertragungsleitungen die GND-Oberfläche 55 sandwichartig einschließen.
Auf die GND-Oberfläche 55 und die niederohmigen Übertragungs­ leitungen 21A und 21B ist ein Substrat 20 mit einer hohen Dielektrizitätskonstanten aufgebracht, so daß das Substrat 20 mit der hohen Dielektrizitätskonstanten die GND-Oberfläche 55 und Endbereiche der niederohmigen Übertragungsleitungen 21A und 21B umgibt.
Auf dem Substrat 20 mit der hohen Dielektrizitätskonstanten ist die niederohmige Übertragungsleitung 21 ausgebildet. Die niederohmige Übertragungsleitung 21 und die niederohmigen Übertragungsleitungen 21A und 21B sind über das Kontaktloch 57 miteinander elektrisch verbunden.
Ein Signal wird von der niederohmigen Übertragungsleitung 21A zu den niederohmigen Übertragungsleitungen 21 und 21B (oder von der niederohmigen Übertragungsleitung 21B zu den nieder­ ohmigen Übertragungsleitungen 21 und 21A) übertragen.
Das Substrat 20 mit der hohen Dielektrizitätskonstanten ist mit einem Material gebildet, das eine höhere Dielektrizitäts­ konstante als das Substrat 22 hat.
Da die Ausgangsimpedanz des herkömmlichen Hochleistungsver­ stärkers 50 Ohm ist, ist die Übertragungsleitung zum Übertra­ gen eines Signals in dem Hochleistungsverstärker auf der Basis von 50 Ohm ausgelegt. In dem oben beschriebenen nieder­ ohmigen Hochleistungsverstärker 1 (1A, 1B, . . .) ist jedoch die Ausgangsimpedanz 3~30 Ohm.
Wenn daher das Hochleistungsverstärker-Substrat mit der glei­ chen Dicke und der gleichen Dielektrizitätskonstanten wie bei dem herkömmlichen Hochleistungsverstärker verwendet wird, wird die Breite der Übertragungsleitung größer, und der nie­ derohmige Hochleistungsverstärker wird größer.
Bei der sechsten Ausführungsform ist daher das Substrat 20 mit der hohen Dielektrizätskonstanten auf die niederohmige Übertragungsleitung, deren Impedanz niedriger als 50 Ohm ist, aufgebracht, um die Übertragungsleitungsbreite zu verringern. Dadurch kann die Größe des niederohmigen Hochleistungsver­ stärkers 1 verringert werden.
Die oben beschriebene Struktur, bei der das Substrat 20 mit der hohen Dielektrizitätskonstanten über dem Hochleistungs­ verstärker-Substrat 22 angeordnet ist, ist kein einschränken­ des Beispiel, und es kann auch eine Struktur verwendet wer­ den, bei der das Substrat 20 mit der hohen Dielektrizitäts­ konstanten in dem Hochleistungsverstärker-Substrat 22 (Mate­ rial mit einer niedrigen Dielektrizitätskonstanten) vergraben ist, wie in Fig. 33 gezeigt ist.
In diesem Fall ist an einer unteren Oberfläche des vergrabe­ nen Materials 20 mit der hohen Dielektrizitätskonstanten die GND-Oberfläche 55 ausgebildet, und an einer oberen Oberfläche des Substrats 20 mit der hohen Dielektrizitätskonstanten ist die niederohmige Übertragungsleitung 21 ausgebildet.
Siebte Ausführungsform
Ähnlich wie die sechste Ausführungsform soll die siebte Aus­ führungsform die Leitungsbreite der niederohmigen Übertra­ gungsleitung verringern. Eine Struktur gemäß der siebten Aus­ führungsform wird unter Bezugnahme auf Fig. 24 beschrieben.
Fig. 24 ist ein Querschnitt zur Erläuterung einer Struktur der niederohmigen Übertragungsleitung in dem Hochleistungs­ verstärker-Substrat.
In Fig. 24 bezeichnet 22 ein Substrat aus Keramik, Harz oder dergleichen zum Ausbilden des Hochleistungsverstärkers und ist aus drei Isolationsschichten 22A, 22B und 22C gebildet, 25A und 25B bezeichnen GND-Leitungen zum Übertragen von Erd­ potential, 23 bezeichnet eine Übertragungsleitung (50-Ohm-Leitung) zum Übertragen eines Signals von 50 Ohm, und 24 be­ zeichnet die niederohmige Übertragungsleitung, deren Impedanz niedriger als 50 Ohm ist.
Die GND-Leitung 25B ist auf der Isolationsschicht 22A gebil­ det, und darauf ist die Isolationsschicht 22B gebildet. Die GND-Leitung 25A ist auf der Isolationsschicht 22B gebildet, und darauf ist die Isolationsschicht 22C gebildet. Bei Be­ trachtung von oben überlappt die GND-Leitung 25A die GND-Leitung 25B nicht.
Die niederohmige Übertragungsleitung ist auf der Isolations­ schicht 22C und über der GND-Leitung 25A gebildet. Weiterhin ist die 50-Ohm-Leitung auf der Isolationsschicht 22C und über der GND-Leitung 25B gebildet.
Die Dicke des Substrats zwischen der niederohmigen Übertra­ gungsleitung 24 und der GND-Leitung (die Dicke der Isola­ tionsschicht 22C) ist dünner als die Dicke eines Substrats zwischen der 50-Ohm-Leitung 23 und der GND-Leitung (die Dicke der Isolationsschicht 22B und der Isolationsschicht 22C).
Somit kann die Leitungsbreite der niederohmigen Übertragungs­ leitung schmaler als in einem Fall gemacht werden, in dem die Dicke des Substrats (22B + 22C) ist. Infolgedessen kann die Größe des niederohmigen Hochleistungsverstärkers reduziert werden.
Achte Ausführungsform
Die achte Ausführungsform soll die Leitungsbreite der nie­ derohmigen Übertragungsleitung in der Funkübertragungseinheit verringern. Eine Struktur gemäß der achten Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf die Fig. 25 und 26 beschrieben. Fig. 25 ist eine Draufsicht von oben zur Erläuterung des Kon­ zepts der Struktur der niederohmigen Übertragungsleitung in dem Substrat der Funkübertragungseinheit.
In Fig. 25 bezeichnet 26 ein Substrat, auf dem die Funküber­ tragungseinheit (1100, 1200, . . .) gebildet ist, 20 bezeichnet ein Substrat mit einer hohen Dielektrizitätskonstanten, das auf dem Substrat 26 zu bilden ist, 2 bezeichnet die nieder­ ohmige Übertragungsleitung zum Verbinden des niederohmigen Hochleistungsverstärkers 1 (1A, 1B, . . .) mit dem niederohmigen Isolator 3 (3A, 3B, . . .), der auf dem Substrat 20 mit der ho­ hen Dielektrizitätskonstanten gebildet ist.
In der Zeichnung bezeichnet das Bezugszeichen 2 einen Ab­ schnitt der niederohmigen Übertragungsleitung, und die nie­ derohmige Übertragungsleitung ist in einer Richtung 92-92 des Substrats 26 angeordnet.
Fig. 26 erläutert eine Struktur der niederohmigen Übertra­ gungsleitung in einem Schnitt entlang der Richtung 92-92 in Fig. 25. In Fig. 26 bezeichnen 2A und 2B die niederohmige Übertragungsleitung, 60 bezeichnet eine Oberfläche des Erdpo­ tentials (GND-Oberfläche), und 61 bezeichnet ein Kontaktloch. Die Schaltungen 1 und 3 sind in dem Schnitt nicht gezeigt.
Dabei ist die GND-Oberfläche 60 auf dem Substrat 26 gebildet. Die niederohmigen Übertragungsleitungen 2A und 2B sind auf dem Substrat 26 in einem bestimmten Abstand gebildet, so daß sie die GND-Oberfläche 60 sandwichartig einschließen.
Das Substrat 20 mit der hohen Dielektrizitätskonstanten ist über der GND-Oberfläche 60 und den niederohmigen Übertra­ gungsleitungen 2A und 2B so aufgebracht, so daß es die GND- Oberfläche 60 und Endbereiche der niederohmigen Übertragungs­ leitungen 2A und 2B bedeckt. Die niederohmige Übertragungs­ leitung 2 ist auf dem Substrat 20 mit der hohen Dielektrizi­ tätskonstanten gebildet.
Die niederohmige Übertragungsleitung 2 und die niederohmigen Übertragungsleitungen 2A und 2B sind über das Kontaktloch 61 elektrisch miteinander verbunden. Ein Signal geht durch den niederohmigen Hochleistungsverstärker 1 zu den niederohmigen Übertragungsleitungen 2A, 2 und 2B und erreicht den nieder­ ohmigen Isolator 3.
Das Substrat 20 mit der hohen Dielektrizitätskonstanten be­ steht aus einem Material, dessen Dielektrizitätskonstante höher als die des Substrats 26 ist.
Wenn der niederohmige Hochleistungsverstärker und der nieder­ ohmige Isolator gemäß der ersten Ausführungsform auf einer Platine für Einrichtungen, wie etwa ein entferntes Endgerät anzubringen sind, werden Übertragungsleitungen, die nicht die Übertragungsleitung zwischen dem niederohmigen Hochleistungs­ verstärker und dem niederohmigen Isolator sind, mit einer 50-Ohm-Leitung (Standardwert-Leitung) gebildet.
Wenn daher die 50-Ohm-Leitung und die niederohmige Übertra­ gungsleitung auf demselben Substrat gebildet sind, wird die Leitungsbreite der niederohmigen Übertragungsleitung im Ver­ gleich mit derjenigen der 50-Ohm-Leitung größer.
Wenn die Leitungsbreite relativ zu der Leitungslänge der nie­ derohmigen Übertragungsleitung zu groß wird, wird die Abwei­ chung von einem Simulationswert zum Zeitpunkt des Designs groß und erschwert die Auslegung. Wenn die niederohmige Über­ tragungsleitung auf der Basis der 50-Ohm-Leitung gebildet wird, nimmt auch die Größe der Funkübertragungseinheit zu.
Bei der achten Ausführungsform ist daher das Substrat 20 mit der hohen Dielektrizitätskonstanten zwischen dem niederohmi­ gen Hochleistungsverstärker und dem niederohmigen Isolator angeordnet, wie unter Bezugnahme auf die Fig. 25 und 26 be­ schrieben wird. Somit kann die niederohmige Übertragungslei­ tung mit einer solchen Leitungsbreite vorgesehen werden, daß ihre Auslegung auf dem Substrat 20 mit der hohen Dielektrizi­ tätskonstanten vereinfacht wird.
Es wurde zwar als Beispiel eine Struktur beschrieben, bei der das Substrat 20 mit der hohen Dielektrizitätskonstanten auf dem Substrat 26 gebildet ist, aber dies bedeutet keine Ein­ schränkung. Wie Fig. 34 zeigt, kann eine Struktur adaptiert werden, bei der das Substrat 20 mit der hohen Dielektrizi­ tätskonstanten in dem Substrat 26 (Material mit einer niedri­ gen Dielektrizitätskonstanten) vergraben ist.
In diesem Fall ist die GND-Oberfläche 60 an einer unteren Oberfläche des vergrabenen Materials 20 mit der hohen Dielek­ trizitätskonstanten gebildet, und die niederohmige Übertra­ gungsleitung 2 ist auf einer oberen Oberfläche des Substrats 20 mit der hohen Dielektrizitätskonstanten gebildet.
Neunte Ausführungsform
Die neunte Ausführungsform soll wie die achte Ausführungsform die Leitungsbreite der niederohmigen Übertragungsleitung ver­ ringern. Eine Struktur gemäß der neunten Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf Fig. 27 beschrieben. Fig. 27 beschreibt eine Struktur der niederohmigen Übertragungsleitung anhand eines Schnitts in dem Substrat der Funkübertragungseinheit.
Dabei bezeichnet 26 ein Substrat, auf dem die Funkübertra­ gungseinheit (1100, 1200, . . .) gebildet ist, die aus drei Isolationsschichten 26A, 26B und 26C besteht, 25A und 25B sind GND-Leitungen, die das Erdpotential übertragen, 23 be­ zeichnet eine Übertragungsleitung von 50 Ohm (50-Ohm-Leitung), und 24 bezeichnet die niederohmige Übertragungslei­ tung, deren Impedanz niedriger als 50 Ohm ist.
Die GND-Leitung 25B ist auf der Isolationsschicht 26A gebil­ det, und darauf ist dann die Isolationsschicht 26B gebildet. Weiterhin ist die GND-Leitung 25A auf der Isolationsschicht 26B gebildet, und darauf ist die Isolationsschicht 26C gebil­ det. Von oben gesehen überlappen die GND-Leitung 25A und die GND-Leitung 25B einander nicht.
Die niederohmige Übertragungsleitung 24 ist auf der Isolati­ onsschicht 26C und über der GND-Leitung 25A gebildet. Weiter­ hin ist die 50-Ohm-Leitung 23 auf der Isolationsschicht 26C und über der GND-Leitung 25B gebildet.
Die Dicke eines Substrats zwischen der niederohmigen Übertra­ gungsleitung 24 und der GND-Leitung (eine Dicke der Isola­ tionsschicht 26C) ist geringer als die Dicke eines Substrats zwischen der 50-Ohm-Leitung 23 und der GND-Leitung gemacht (eine Dicke der Isolationsschicht 26B und der Isolations­ schicht 26C).
Dann kann die Leitungsbreite der niederohmigen Übertragungs­ leitung geringer als in dem Fall gemacht sein, in dem die Dicke des Substrats zu (26B + 26C) gemacht ist. Infolgedessen kann die Größe der Funkübertragungseinheit verringert werden.
Zehnte Ausführungsform
Die zehnte Ausführungsform betrifft eine Struktur der Ein-/Ausgänge des niederohmigen Hochleistungsverstärkers und des niederohmigen Isolators, die oben beschrieben wurden. Eine Struktur der Ein-/Ausgänge des niederohmigen Hochleistungs­ verstärkers gemäß der zehnten Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf Fig. 28 beschrieben.
In Fig. 28 bezeichnet 126 einen Eingang zum Empfang eines zu verstärkenden Signals, 127 bezeichnet einen Energieversor­ gungsanschluß, 128 bezeichnet einen Erd- bzw. GND-Anschluß, der eine Erdspannung empfängt, und 129 bezeichnet einen Aus­ gang zur Abgabe eines verstärkten Signals. Die Anschlüsse 126, 127 und 128 sind hinsichtlich ihrer Größe (Breite) im wesentlichen gleich.
Die Breite des Ausgangs 129 ist größer als die der anderen Anschlüsse gemacht. Hinsichtlich des Einbaus des niederohmi­ gen Isolators 3 wird die Breite der Ein-/Ausgänge auf der Basis der Ein-/Ausgangsimpedanz eingestellt.
Zum Vergleich wird eine Struktur von Ein-/Ausgängen eines herkömmlichen Hochleistungsverstärkers 101 unter Bezugnahme auf Fig. 29 beschrieben. In Fig. 29 bezeichnet 226 einen Ein­ gang zum Empfang eines zu verstärkenden Signals, 227 bezeich­ net einen Energieversorgungsanschluß, 228 bezeichnet einen Erd- bzw. GND-Anschluß zum Empfang einer Erdspannung, und 229 bezeichnet einen Ausgang zur Abgabe eines verstärkten Sig­ nals.
Die Anschlüsse 226, 227, 228 und 229 haben im wesentlichen gleiche Größe (Breite). Das ist so, weil sowohl die Eingangs- als auch die Ausgangsimpedanz auf 50 Ohm standardisiert sind. Das gleiche gilt für den herkömmlichen Isolator.
Andererseits ist die Ausgangsimpedanz des niederohmigen Hochleistungsverstärkers 1 und die Eingangsimpedanz des nie­ derohmigen Isolators 3, die in Verbindung mit der ersten Aus­ führungsform usw. beschrieben wurden, 330 Ohm. Außerdem hat die Eingangsimpedanz des niederohmigen Hochleistungsverstär­ kers 1 und die Ausgangsimpedanz des niederohmigen Isolators 3 einen Wert von 50 Ohm.
Wenn daher die Dicke des Substrats, auf dem die Funkübertra­ gungseinheit gebildet ist, und die Dielektrizitätskonstante festgelegt sind, wird die Leitungsbreite entsprechend der Än­ derung des Wellenwiderstands von 50 Ohm zu 10 Ohm geändert.
Daher muß die Breite der Übertragungsleitung nach Maßgabe der Impedanz geändert werden. Wenn beispielsweise der nieder­ ohmige Hochleistungsverstärker verwendet werden soll, wird der Ausgang breiter als der Eingang gemacht. Dann wird der Anschluß an eine breitere Übertragungsleitung vereinfacht.
Elfte Ausführungsform
Unter Bezugnahme auf Fig. 30 wird die elfte Ausführungsform beschrieben. Wie Fig. 30 zeigt, weist eine Funkübertragungs­ einheit 2100 gemäß der elften Ausführungsform einen nieder­ ohmigen Hochleistungsverstärker 1K, eine niederohmige Über­ tragungsleitung 2 und einen niederohmigen Isolator 3K auf.
Der niederohmige Hochleistungsverstärker 1K hat eine Ein­ gangsimpedanz, die dem Standardwert von 50 Ohm genügt, und eine Ausgangsimpedanz, die niedriger als der Standardwert von 50 Ohm ist. Der niederohmige Isolator 3K hat eine Eingangs­ impedanz, die niedriger als der Standardwert von 50 Ohm ist, und eine Ausgangsimpedanz, die dem Standardwert von 50 Ohm genügt.
Der niederohmige Isolator 3K weist eine Eingangsanpassungs­ schaltung 7K und einen Isolatorkörper 8 auf. Die Eingangsan­ passungsschaltung 7K hat die gleiche Struktur wie die Ein­ gangsanpassungsschaltungen 7A, 7B, . . ..
Der niederohmige Hochleistungsverstärker 1K weist eine Ein­ gangsanpassungsschaltung 104, einen Erststufenverstärker 105, eine Zwischenstufenanpassungsschaltung 106, einen Zweitstu­ fenverstärker 107 und eine Ausgangsanpassungsschaltung 4K auf.
Die Ausgangsanpassungsschaltung 4K weist eine Oberwellenver­ arbeitungsschaltung 5, eine Koppelschaltung 27 und eine Grundwellenregulierschaltung 6 auf.
Die Koppelschaltung 27 hat einen Eingang zum Empfang von Energie, einen ersten Ausgang OUT1 zur Abgabe von Energie mit ungefähr dem gleichen Wert wie die dem Eingang zugeführte Energie, und einen zweiten Ausgang OUT2 zur Abgabe eines Signals, das einen von dem Signalpegel am ersten Ausgang OUT1 verschiedenen Signalpegel hat. Die Energie wird am zweiten Ausgang OUT2 mit einem Wert abgegeben, der ein vorbestimmtes Verhältnis (ein kleiner Wert) der Abgabe am ersten Ausgang OUT1 ist.
Die elfte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß die Koppelschaltung zwischen der Oberwellenverarbeitungsschaltung und dem Ausgang in dem niederohmigen Hochleistungsverstärker vorgesehen ist. Die Oberwellenverarbeitungsschaltung ist mit dem Eingang der Koppelschaltung verbunden, und der Eingang der Grundwellenregulierschaltung ist mit dem ersten Ausgang OUT1 der Koppelschaltung verbunden.
Somit wird Energie (mit dem Wert, der kleiner als der Wert am ersten Ausgang OUT1 ist) entsprechend der Ausgangsenergie des Hochleistungsverstärkers dem zweiten Ausgang OUT2 der Koppel­ schaltung 27 zugeführt.
Durch Anschließen einer Einrichtung zum Messen des Werts einer Leistung am zweiten Ausgang OUT2 kann der Ausgangswert des niederohmigen Hochleistungsverstärkers überwacht und berechnet werden.
Bei dem oben beschriebenen Beispiel ist die Koppelschaltung 27 zwischen die Oberwellenverarbeitungsschaltung 5 und die Grundwellenregulierschaltung 6 in der Ausgangsanpassungs­ schaltung 4K geschaltet. Der Anschlußpunkt der Koppelschal­ tung 27 ist nicht auf denjenigen bei diesem Beispiel be­ schränkt, und die Koppelschaltung 27 kann an jedem Punkt angeschlossen werden, solange dieser zwischen dem Ausgang des Zweitstufenverstärkers des niederohmigen Hochleistungsver­ stärkers und dem Isolatorkörper des niederohmigen Isolators 3K liegt.
Zwölfte Ausführungsform
Unter Bezugnahme auf Fig. 31 wird die zwölfte Ausführungsform beschrieben. In Fig. 31 bezeichnet 29 eine Platine, 28 be­ zeichnet eine Buchse zum Messen des Hochleistungsverstärkers, und 30 bezeichnet eine HF-Meßeinrichtung. Niederohmige Hoch­ leistungsverstärker 1A, 1B, . . ., wie sie oben beschrieben sind, sind an der Buchse zur Messung des Hochleistungsver­ stärkers angebracht.
Im Fall des herkömmlichen Hochleistungsverstärkers kann der Betriebszustand mit einer üblichen HF-Meßeinrichtung gemessen werden, weil sowohl die Eingangsimpedanz als auch die Aus­ gangsimpedanz 50 Ohm betragen.
Andererseits ist für die Bewertung des niederohmigen Hochlei­ stungsverstärkers 1 (1A, 1B, . . .), der oben beschrieben ist, eine Meßeinrichtung für eine niedrige Eingangsimpedanz (3 Ohm~30 Ohm) erforderlich.
Wenn die herkömmliche HF-Meßeinrichtung für die Bewertung des niederohmigen Hochleistungsverstärkers 1 verwendet wird, ist eine Impedanzwandlerschaltung zur Umwandlung der Impedanz von 3 Ohm~30 Ohm auf 50 Ohm erforderlich, weil die Eingangsim­ pedanz der herkömmlichen HF-Meßeinrichtung mit 50 Ohm vorge­ geben ist.
Da jedoch das Betriebsverhalten des Hochleistungsverstärkers abhängig von der Belastungsimpedanz stark veränderlich ist, kann der Meßwert entsprechend einer kleinen Änderung der Impedanzwandlerschaltung veränderlich sein. Außerdem ist es aufgrund von technischen und kostenbezogenen Beschränkungen schwierig, eine Impedanzwandlerschaltung mit Präzisionsfunk­ tion herzustellen.
Bei der zwölften Ausführungsform wird somit der niederohmige Isolator 3 als Impedanzwandlerschaltung verwendet und ist zwischen die HF-Meßeinrichtung 30 für eine 50-Ohm-Einrichtung und den niederohmigen Hochleistungsverstärker zu schalten.
Ein Signal wird dem an einer Buchse 28 zur Messung des Hochleistungsverstärkers angebrachten niederohmigen Hochlei­ stungsverstärker zugeführt, und der Ausgangswert des nieder­ ohmigen Isolators 3 wird von der HF-Meßeinrichtung 30 gemes­ sen.
In diesem Fall ist die Eingangsimpedanz der HF-Meßeinrichtung 30, von dem Hochleistungsverstärker aus betrachtet, sehr nahe dem Zustand, in dem der Hochleistungsverstärker tatsächlich an einer Platine eines zu verwendenden tragbaren Endgeräts angebracht ist.
Somit wird die Differenz zwischen dem Meßwert und dem beim tatsächlichen Gebrauch erhaltenen Wert verringert. Daher kann der niederohmige Hochleistungsverstärker in einem Zustand, der weitgehend an den Montagezustand angenähert ist, bewertet werden.

Claims (67)

1. Hochleistungsverstärker, der mit einem nichtreziproken Schaltungselement verbunden ist, eine Eingangsimpedanz hat, die niedriger als eine Standardimpedanz ist, und eine Ausgangsimpedanz hat, die im wesentlichen gleich der Standardimpedanz ist, gekennzeichnet durch
einen Eingang (Z0) zum Empfang eines Eingangs­ signals;
einen Ausgang (Z1), der mit dem nichtreziproken Schaltungselement verbunden ist;
ein Verstärkerelement (107) zum Verstärken des Ein­ gangssignals; und
eine oder eine Vielzahl von Oberwellenverarbei­ tungsschaltungen (5, 5C, 10) zwischen dem Verstär­ kerelement (107) und dem Ausgang (Z1), um eine Oberwelle in einem Ausgangssignal des Verstär­ kerelements (107) zu verarbeiten.
2. Verstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Standardimpedanz 50 Ohm ist und eine Ausgangs­ impedanz an dem Ausgang im wesentlichen in dem Bereich von 3 Ohm bis 30 Ohm liegt.
3. Verstärker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine von der einen oder der Vielzahl von Oberwellenverarbeitungsschaltungen (5, 5C, 10) die Impe­ danz der Oberwelle anpaßt.
4. Verstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine von der Vielzahl von Oberwellenver­ arbeitungsschaltungen (5, 5C, 10) durch die Oberwelle verursachte Oberwellen-bezogene Leistungsverluste unter­ drückt.
5. Verstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine von der Vielzahl von Oberwellenver­ arbeitungsschaltungen (5, 5C, 10) als Leerlauflast für die Oberwelle dient.
6. Verstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine von der Vielzahl von Oberwellenver­ arbeitungsschaltungen (5, 5C, 10) als Kurzschlußlast für die Oberwelle dient.
7. Verstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Resonanzfrequenz der Vielzahl von Oberwellenver­ arbeitungsschaltungen (5, 5C, 10) jeweils voneinander verschieden ist.
8. Verstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch eine Grundwellenregulierschaltung (6) zwischen dem Ver­ stärkerelement (107) und dem Ausgang (Z1) zur Durchfüh­ rung einer Feineinstellung einer Impedanz einer Grund­ welle in einem Ausgangssignal des Verstärkerelements (107).
9. Verstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberwellenverarbeitungsschaltung (5, 5C, 10) aus einem Kapazitätselement und einem mit dem Kapazitätsele­ ment gekoppelten Parasitärinduktor besteht.
10. Verstärker nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Kapazitätselement ein Chipkondensator ist.
11. Verstärker nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Parasitärinduktor ein Mikrostreifenleiter ist.
12. Verstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch
eine Koppelschaltung (27), die zwischen dem Verstär­ kerelement (107) und dem Ausgang (Z1) angeordnet ist, wobei die Koppelschaltung (27) aufweist:
einen ersten Ausgang (OUT1) zur Abgabe von Leistung mit einem Pegel, der einer Eingangsleistung ent­ spricht, zu der Seite des Ausgangs (Z1), und
einen zweiten Ausgang (OUT2) zur Abgabe von Lei­ stung mit einem Pegel, der einem vorbestimmten Ver­ hältnis der von dem ersten Ausgang (OUT1) abgegebe­ nen Leistung entspricht.
13. Verstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch
eine Ausgangsanpassungsschaltung (4C), die die eine oder die Vielzahl von Oberwellenverarbeitungsschaltungen auf­ weist, um eine Impedanz eines Ausgangssignals des Ver­ stärkerelements (5C) anzupassen,
wobei die Ausgangsanpassungsschaltung (4C) nur aus fol­ gendem besteht:
einer Signalleitung zum Übertragen eines Signals, einer Vorspannungsschaltung (31) zum Zuführen einer Vorspan­ nung zu dem Verstärkerelement, und einem oder einer Vielzahl von Elementen, die mit der Signalleitung paral­ lelgeschaltet sind und die eine oder die Vielzahl von Oberwellenverarbeitungsschaltungen (5C) haben.
14. Verstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch
eine Ausgangsanpassungsschaltung (4C), die die eine oder die Vielzahl von Oberwellenverarbeitungsschaltungen (5, 10) aufweist, um eine Impedanz eines Ausgangssignals des Verstärkerelements (107) anzupassen,
wobei die Ausgangsanpassungsschaltung (4C) nur aus fol­ gendem besteht:
einer Signalleitung zum Übertragen eines Signals, einer Vorspannungsschaltung (31) zum Zuführen einer Vorspan­ nung an das Verstärkerelement, einem oder einer Vielzahl von ersten Elementen, die mit der Signalleitung paral­ lelgeschaltet sind und die eine oder die Vielzahl von Oberwellenverarbeitungsschaltungen (5C) aufweisen, und einem oder einer Vielzahl von einer Kapazität ver­ schiedenen zweiten Elementen, wobei die zweiten Elemente mit der Signalleitung in Reihe geschaltet sind.
15. Hochleistungsverstärker, gekennzeichnet durch
einen Eingang (Z0) zum Empfang eines Eingangs­ signals;
einen Ausgang (Z1) zur Abgabe eines Signals;
ein Verstärkerelement (107) zum Verstärken des Ein­ gangssignals; und
eine Ausgangsanpassungsschaltung (4C) zur Anpassung einer Impedanz eines Ausgangssignals des Verstär­ kerelements (107),
wobei die Ausgangsanpassungsschaltung (4C) nur aus fol­ gendem besteht:
einer Signalleitung zum Übertragen eines Signals, einer Vorspannungsschaltung (31) zum Zuführen einer Vorspannung zu dem Verstärkerelement (107) sowie einem oder einer Vielzahl von Elementen, die mit der Signalleitung parallelgeschaltet sind.
16. Verstärker nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das eine oder die Vielzahl von Elementen zwischen dem Verstärkerelement (107) und dem Ausgang (Z1) ange­ ordnet ist und eine Oberwellenverarbeitungsschaltung (5C) aufweist, um eine Oberwelle in einem Ausgangssignal des Verstärkerelements (107) zu verarbeiten.
17. Hochleistungsverstärker, gekennzeichnet durch
einen Eingang (Z0) zum Empfang eines Eingangs­ signals;
einen Ausgang (Z1) zur Abgabe eines Signals;
ein Verstärkerelement (107) zum Verstärken des Ein­ gangssignals; und
eine Ausgangsanpassungsschaltung (4C) zum Anpassen einer Impedanz eines Ausgangssignals des Verstär­ kerelements;
wobei die Ausgangsanpassungsschaltung (4C) nur aus fol­ gendem besteht:
einer Signalleitung zum Übertragen eines Signals, einer Vorspannungsschaltung (31) zum Zuführen einer Vorspannung zu dem Verstärkerelement (107), einem oder einer Vielzahl von ersten Elementen, die mit der Signalleitung parallelgeschaltet sind, und einem oder einer Vielzahl von einer Kapazität verschiedenen zweiten Elementen, wobei die zweiten Elemente mit der Signalleitung in Reihe geschaltet sind.
18. Verstärker nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das eine oder die Vielzahl von ersten Elementen zwi­ schen dem Verstärkerelement (107) und dem Ausgang (Z1) angeordnet ist und eine Oberwellenverarbeitungsschaltung (5C) aufweist, um eine Oberwelle in einem Ausgangssignal des Verstärkerelements (107) zu verarbeiten.
19. Hochleistungsverstärker, gekennzeichnet durch
einen Eingang (Z0) zum Empfang eines Eingangs­ signals;
einen Ausgang (Z1) zur Abgabe eines Signals;
ein Verstärkerelement (107) zum Verstärken des Ein­ gangssignals; und
eine Ausgangsanpassungsschaltung (4D) zum Anpassen einer Impedanz eines Ausgangssignals des Verstär­ kerelements (107);
wobei die Ausgangsanpassungsschaltung (4D) eine Vielzahl von Kapazitätselementen (123) aufweist, um eine Gleichstrom-Vorspannungskomponente in dem Ein­ gangssignal zu unterdrücken, und
die Vielzahl von Kapazitätselementen (123) zwischen dem Eingang (Z0) und dem Ausgang (Z1) parallel an­ geordnet ist.
20. Verstärker nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß jedes von der Vielzahl von Kapazitätselementen (123) ein Chipkondensator (122A, 122B) ist.
21. Hochleistungsverstärker, der zwischen einer ersten Über­ tragungsleitung mit einer Standardimpedanz und einer zweiten Übertragungsleitung, deren Impedanz niedriger als die Standardimpedanz ist, angeordnet ist, gekennzeichnet durch
einen Eingang (Z0) zum Empfang eines Eingangs­ signals von der ersten Übertragungsleitung;
einen mit der zweiten Übertragungsleitung verbun­ denen Ausgang (Z1);
ein Verstärkerelement (107) zum Verstärken des Ein­ gangssignals; und
einen niederohmigen Leitungsabschnitt (50), der in einem Signalweg zwischen dem Eingang (Z0) und dem Ausgang (Z1) gebildet ist und eine einstellbare Impedanz hat.
22. Verstärker nach Anspruch 21, gekennzeichnet durch
eine Oberwellenverarbeitungsschaltung (5, 5C, 10), die zwischen dem Verstärkerelement (107) und dem Ausgang (Z1) angeordnet ist, um eine Oberwelle in einem Aus­ gangssignal des Verstärkerelements (107) zu verarbeiten, wobei
die Standardimpedanz 50 Ohm ist und
eine Ausgangsimpedanz in dem Ausgang im wesent­ lichen in dem Bereich von 3 Ohm bis 30 Ohm liegt.
23. Verstärker nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß der niederohmige Leitungsabschnitt (50) eine nieder­ ohmige Übertragungsleitung zum Übertragen eines Signals aufweist, die so ausgebildet ist, daß sie einen von dem Signalweg abtrennbaren Bereich (AR1) hat.
24. Verstärker nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß der niederohmige Leitungsabschnitt (50) folgendes aufweist: eine niederohmige Übertragungsleitung (52) zum Übertragen eines Signals und ein Anpaßglied (53), das mit der niederohmigen Übertragungsleitung (52) verbind­ bar und in einem vorbestimmten Abstand von der nieder­ ohmigen Übertragungsleitung (52) angeordnet ist.
25. Hochleistungsverstärker, der zwischen einer ersten Über­ tragungsleitung mit einer Standardimpedanz und einer zweiten Übertragungsleitung, deren Impedanz niedriger als die Standardimpedanz ist, angeordnet ist, gekennzeichnet durch
ein Substrat (22);
einen Eingang (Z0) zum Empfang eines Eingangs­ signals von der ersten Übertragungsleitung;
einen Ausgang (Z1), der mit der zweiten Übertra­ gungsleitung verbunden ist;
ein Verstärkerelement (107), das auf dem Substrat (22) gebildet ist, um das Eingangssignal zu ver­ stärken, und
einen niederohmigen Leitungsabschnitt (21, 21A, 21B, 57, 20), der auf dem Substrat (22) und in einem Signalweg zwischen dem Eingang (Z0) und dem Ausgang (Z1) gebildet ist,
wobei der niederohmige Leitungsabschnitt gebildet ist aus einer niederohmigen Übertragungsleitung (21, 21A, 21B, 57) zum Übertragen eines Signals und einem zweiten Substrat (20) mit einer hohen Dielek­ trizitätskonstanten, die von derjenigen des ersten Substrats (22) verschieden ist.
26. Verstärker nach Anspruch 25, gekennzeichnet durch
eine Oberwellenverarbeitungsschaltung (5, 5C, 10), die zwischen dem Verstärkerelement (107) und dem Ausgang (Z1) angeordnet ist, um eine Oberwelle in einem Ausgangssignal des Verstärkerelements (107) zu verarbeiten,
wobei die Standardimpedanz 50 Ohm ist und
eine Ausgangsimpedanz an dem genannten Ausgang im wesentlichen in dem Bereich von 3 Ohm bis 30 Ohm liegt.
27. Verstärker nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Substrat (20) mit der hohen Dielektrizi­ tätskonstanten auf dem ersten Substrat (22) gebildet ist.
28. Verstärker nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Substrat (20) mit der hohen Dielektrizi­ tätskonstanten in dem ersten Substrat (22) gebildet ist.
29. Hochleistungsverstärker, der zwischen eine erste Über­ tragungsleitung einer ersten Impedanz und eine zweite Übertragungsleitung einer zweiten Impedanz, die von der ersten Impedanz verschieden ist, geschaltet ist, gekennzeichnet durch
einen Eingang (Z0) zum Empfang eines Eingangs­ signals von der ersten Übertragungsleitung;
einen Ausgang (Z1), der mit der zweiten Übertra­ gungsleitung verbunden ist;
ein Verstärkerelement (107), das zwischen dem Ein­ gang (Z0) und dem Ausgang (Z1) angeordnet ist, um das Eingangssignal zu verstärken; und
eine niederohmige Übertragungsleitung, die zwischen dem Eingang (Z0) und dem Ausgang (Z1) angeordnet ist, um ein Signal zu übertragen,
wobei die niederohmige Übertragungsleitung (24) in einer Entfernung von einem Erdpotential gebildet ist, wobei die Entfernung zwischen der niederohmi­ gen Übertragungsleitung und dem Erdpotential von einer Entfernung zwischen der ersten Übertragungs­ leitung (23) und dem Erdpotential verschieden ist.
30. Verstärker nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Impedanz niedriger als die erste Impedanz ist und daß die Entfernung zwischen der niederohmigen Übertragungsleitung (24) und dem Erdpotential kürzer als die Entfernung zwischen der ersten Übertragungsleitung (23) und dem Erdpotential ist.
31. Hochleistungsverstärker, der zwischen eine erste Über­ tragungsleitung mit einer ersten Impedanz und eine zweite Übertragungsleitung mit einer von der ersten Impedanz verschiedenen zweiten Impedanz geschaltet ist, gekennzeichnet durch
einen Eingang (126) zum Empfang eines Eingangs­ signals von der ersten Übertragungsleitung;
einen Ausgang (129), der mit der zweiten Übertra­ gungsleitung verbunden ist; und
ein Verstärkerelement (107), das zwischen dem Ein­ gang (126) und dem Ausgang (129) angeordnet ist, um das Eingangssignal zu verstärken,
wobei der Eingang (126) und der Ausgang (129) un­ terschiedliche Größe entsprechend der Impedanz einer angeschlossenen Übertragungsleitung haben.
32. Verstärker nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Impedanz niedriger als die erste Impedanz ist und der Ausgang (129) größer als der Eingang (126) ist.
33. Funkübertragungseinrichtung, gekennzeichnet durch
einen Hochleistungsverstärker (1, 1A~1C, 1E, 1K), der eine Ausgangsimpedanz hat, die niedriger als eine Standardimpedanz ist;
ein nichtreziprokes Schaltungselement (3, 3A~3C, 3E, 3K), das eine Eingangsimpedanz hat, die niedriger als die Standardimpedanz ist, und eine Ausgangsimpedanz hat, die im wesentlichen gleich der Standardimpedanz ist; und
eine Übertragungsleitung (2), die den Hochlei­ stungsverstärker (1, 1A~1C, 1E, 1K) und das nichtreziproke Schaltungselement (3, 3A~3C, 3E, 3K) mit­ einander verbindet;
wobei der Hochleistungsverstärker (1, 1A~1C, 1E, 1K) folgendes aufweist:
einen Eingang (Z0) zum Empfang eines Eingangs­ signals,
einen Ausgang (Z1), der über die Übertragungslei­ tung (2) mit dem nichtreziproken Schaltungselement (3, 3A~3C, 3E, 3K) verbunden ist,
ein Verstärkerelement (107) zum Verstärken des Ein­ gangssignals, und eine oder eine Vielzahl von Oberwellenverarbei­ tungsschaltungen (5, 5C, 10), die zwischen dem Ver­ stärkerelement (107) und dem Eingang (Z1) angeord­ net sind, um eine Oberwelle in einem Ausgangssignal des Verstärkerelements (107) zu verarbeiten,
34. Einrichtung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß die Standardimpedanz 50 Ohm ist und eine Ausgangs­ impedanz in dem Hochleistungsverstärker (1, 1A~1C, 1E, 1K) im wesentlichen in dem Bereich von 3 Ohm bis 30 Ohm liegt.
35. Einrichtung nach Anspruch 33 oder 34, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine von der Vielzahl von Oberwellenver­ arbeitungsschaltungen (5, 5C, 10) die Impedanz der Ober­ welle anpaßt.
36. Einrichtung nach einem der Ansprüche 33 bis 35, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine von der Vielzahl von Oberwellenver­ arbeitungsschaltungen (5, 5C, 10) Oberwellen-bezogene Leistungsverluste, die durch die Oberwelle verursacht sind, unterdrückt.
37. Einrichtung nach einem der Ansprüche 33 bis 36, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine von der Vielzahl von Oberwellenver­ arbeitungsschaltungen (5, 5C, 10) als Leerlauflast für die Oberwelle dient.
38. Einrichtung nach einem der Ansprüche 33 bis 37, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine von der Vielzahl von Oberwellenver­ arbeitungsschaltungen (5, 5C, 10) als Kurzschlußlast für die Oberwelle dient.
39. Einrichtung nach einem der Ansprüche 33 bis 38, dadurch gekennzeichnet, daß die Resonanzfrequenz der Vielzahl von Oberwellenver­ arbeitungsschaltungen (5, 5C, 10) jeweils voneinander verschieden ist.
40. Einrichtung nach einem der Ansprüche 33 bis 39, dadurch gekennzeichnet,
daß der Hochleistungsverstärker (1, 1A~1C, 1E, 1K) wei­ terhin folgendes aufweist:
eine Grundwellenregulierschaltung (6) zwischen dem Ver­ stärkerelement (107) und dem Ausgang (Z1) zur Durchfüh­ rung einer Feineinstellung einer Impedanz einer Grund­ welle in einem Ausgangssignal des Verstärkerelements (107).
41. Einrichtung nach einem der Ansprüche 33 bis 40, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberwellenverarbeitungsschaltung (5, 5C, 10) aus einem Kapazitätselement und einem mit dem Kapazitätsele­ ment gekoppelten Parasitärinduktor besteht.
42. Einrichtung nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, daß das Kapazitätselement ein Chipkondensator ist.
43. Einrichtung nach Anspruch 41 oder 42, dadurch gekennzeichnet, daß der Parasitärinduktor ein Mikrostreifenleiter ist.
44. Einrichtung nach einem der Ansprüche 33 bis 43, dadurch gekennzeichnet, daß der Hochleistungsverstärker (1, 1A~1C, 1E, 1K) fer­ ner folgendes aufweist:
eine Koppelschaltung (27), die zwischen dem Verstärker­ element (107) und dem Ausgang (Z1) angeordnet ist und folgendes aufweist: einen ersten Ausgang (OUT1) zur Abgabe von Leistung mit einem Pegel der einer Eingangs­ leistung an der Seite des Ausgangs (Z1) entspricht, und einen zweiten Ausgang (OUT2) zur Abgabe von Leistung mit einem Pegel der einem vorbestimmten Verhältnis von an dem ersten Ausgang (OUT1) abgegebener Leistung ent­ spricht.
45. Funkübertragungseinrichtung, gekennzeichnet durch
einen Hochleistungsverstärker (1C);
ein nichtreziprokes Schaltungselement (3C); und
eine Übertragungsleitung (2), um den Hochleistungs­ verstärker (1C) mit dem nichtreziproken Schaltungs­ element (3C) zu verbinden;
wobei der Hochleistungsverstärker (1C) folgendes aufweist:
einen Eingang (Z0) zum Empfang eines Eingangs­ signals,
einen Ausgang (Z1), der durch die Übertragungslei­ tung (2) mit dem nichtreziproken Schaltungselement (3C) verbunden ist,
ein Verstärkerelement (107) zum Verstärken des Ein­ gangssignals und
eine Ausgangsanpassungsschaltung (4C), die mit dem Ausgang (Z1) verbunden ist, um eine Impedanz eines Ausgangssignals des Verstärkerelements (107) anzu­ passen,
wobei die Ausgangsanpassungsschaltung (4C) nur aus fol­ gendem besteht:
einer Signalleitung zum Übertragen eines Signals, einer Vorspannungsschaltung (31) zum Zuführen einer Vorspannung zu dem Verstärkerelement sowie einem oder einer Vielzahl von Elementen, die mit der Signalleitung parallelgeschaltet sind,
wobei das nichtreziproke Schaltungselement (3C) folgen­ des aufweist:
eine Eingangsanpassungsschaltung (7C) zum Anpassen einer Impedanz eines Eingangssignals, und
ein Kapazitätselement, um eine Gleichstrom-Vorspan­ nungskomponente in dem Eingangssignal zu unterdrücken, wobei das Kapazitätselement nur in der Ein­ gangsanpassungsschaltung (7C) vorgesehen ist.
46. Einrichtung nach Anspruch 45, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ausgangsimpedanz in dem Hochleistungsverstärker (1C) im wesentlichen in dem Bereich von 3 Ohm bis 30 Ohm liegt.
47. Einrichtung nach Anspruch 45 oder 46, dadurch gekennzeichnet, daß das eine oder die Vielzahl von Elementen zwischen dem Verstärkerelement (107) und dem Ausgang (Z1) ange­ ordnet ist und eine Oberwellenverarbeitungsschaltung (5C) aufweist, um eine Oberwelle in einem Ausgangssignal des Verstärkerelements (107) zu verarbeiten, wobei die Oberwellenverarbeitungsschaltung (5C) ein Kapazitätselement und einen Induktor aufweist, die in Reihe zwischen der Signalleitung und einem Erdpotential angeordnet sind.
48. Funkübertragungseinrichtung, gekennzeichnet durch
einen Hochleistungsverstärker (1C);
ein nichtreziprokes Schaltungselement (3C); und
eine Übertragungsleitung (2), um den Hochleistungs­ verstärker (1C) mit dem nichtreziproken Schaltungs­ element (3C) zu verbinden;
wobei der Hochleistungsverstärker (1C) aufweist:
einen Eingang (Z0) zum Empfang eines Eingangs­ signals,
einen Ausgang (Z1), der durch die Übertragungslei­ tung (2) mit dem nichtreziproken Schaltungselement (3C) verbunden ist,
ein Verstärkerelement (107) zum Verstärken des Ein­ gangssignals, und
eine Ausgangsanpassungsschaltung (4C), die mit dem Ausgang (Z1) verbunden ist, um eine Impedanz eines Ausgangssignals des Verstärkerelements (107) anzu­ passen,
wobei die Ausgangsanpassungsschaltung (4C) nur aus fol­ gendem besteht:
einer Signalleitung zum Übertragen eines Signals, einer Vorspannungsschaltung (31) zum Zuführen einer Vorspannung zu dem Verstärkerelement (107), einem oder einer Vielzahl von ersten Elementen, die mit der Signalleitung parallelgeschaltet sind, und einem oder einer Vielzahl von einer Kapazität verschiedenen zweiten Elementen, die mit der Sig­ nalleitung in Reihe geschaltet sind,
wobei das nichtreziproke Schaltungselement (3C) folgen­ des aufweist:
eine Eingangsanpassungsschaltung (7c) zur Anpassung einer Impedanz eines Eingangssignals, und
ein Kapazitätselement, um eine Gleichstrom-Vorspan­ nungskomponente in dem Eingangssignal zu unterdrücken, wobei das Kapazitätselement nur in der Ein­ gangsanpassungsschaltung (7C) vorgesehen ist.
49. Einrichtung nach Anspruch 48, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ausgangsimpedanz in dem Hochleistungsverstärker (3C) im wesentlichen in dem Bereich von 3 Ohm bis 30 Ohm ist.
50. Einrichtung nach Anspruch 48 oder 49, dadurch gekennzeichnet,
daß das eine oder die Vielzahl von ersten Elementen zwi­ schen dem verstärkerelement (107) und dem Ausgang (Z1) angeordnet ist und eine Oberwellenverarbeitungsschaltung (5C) aufweist, um eine Oberwelle in einem Ausgangssignal des Verstärkerelements (107) zu verarbeiten;
wobei die Oberwellenverarbeitungsschaltung (5C) ein Kapazitätselement und einen Induktor aufweist, die in Reihe zwischen der Signalleitung und einem Erdpotential angeordnet sind.
51. Funkübertragungseinrichtung, gekennzeichnet durch
einen Hochleistungsverstärker (1, 1A~1C, 1E, 1K);
ein nichtreziprokes Schaltungselement (3, 3A~3C, 3E, 3K); und
eine Übertragungsleitung (2), um den Hochleistungs­ verstärker (1, 1A~1C, 1E, 1K) und das nichtrezipro­ ke Schaltungselement (3, 3A~3C, 3E, 3K) miteinander zu verbinden;
wobei der Hochleistungsverstärker (1, 1A~1C, 1E, 1K) aufweist:
einen Eingang (Z0) zum Empfang eines Eingangs­ signals,
einen Ausgang (Z1), der durch die Übertragungslei­ tung (2) mit dem nichtreziproken Schaltungselement (3, 3A~3C, 3E, 3K) verbunden ist,
ein Verstärkerelement (107) zum Verstärken des Ein­ gangssignals, und
eine Ausgangsanpassungsschaltung (4D), die mit dem Ausgang (Z1) verbunden ist, um eine Impedanz eines von dem Verstärkerelement (107) abgegebenen Signals anzupassen,
wobei die Ausgangsanpassungsschaltung (4D) aufweist:
eine Vielzahl von Kapazitätselementen (123) die zwischen dem Eingang (Z1) und dem Ausgang (Z0) parallel angeordnet sind, um eine Gleichstrom-Vor­ spannungskomponente in dem Eingangssignal zu unter­ drücken.
52. Einrichtung nach Anspruch 51, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ausgangsimpedanz in dem Hochleistungsverstärker (1, 1A~1C, 1E, 1K) im wesentlichen in dem Bereich von 3 Ohm bis 30 Ohm ist.
53. Einrichtung nach Anspruch 51 oder 52, dadurch gekennzeichnet, daß jedes von der Vielzahl von Kapazitätselementen (123) ein Chipkondensator (122A, 122B) ist.
54. Funkübertragungseinrichtung, gekennzeichnet durch
einen Hochleistungsverstärker (1E), der eine Aus­ gangsimpedanz hat, die niedriger als eine Standard­ impedanz ist;
ein nichtreziprokes Schaltungselement (3E), das eine Eingangsimpedanz hat, die niedriger als die Standardimpedanz ist, und eine Ausgangsimpedanz hat, die im wesentlichen gleich wie die Standard­ impedanz ist; und
eine Übertragungsleitung (2), um den Hochleistungs­ verstärker (1E) mit dem nichtreziproken Schaltungs­ element (3E) zu verbinden;
wobei der Hochleistungsverstärker (1E) folgendes auf­ weist:
einen Eingang (Z1) zum Empfang eines Eingangs­ signals,
einen Ausgang (Z1), der durch die Übertragungs­ leitung (2) mit dem nichtreziproken Schaltungsele­ ment (3E) verbunden ist;
ein Verstärkerelement (107) zum Verstärken des Ein­ gangssignals, und
einen niederohmigen Leitungsabschnitt (50), der in einem Signalweg zwischen dem Eingang (Z0) und dem Ausgang (Z1) gebildet ist und eine verstellbare Impedanz hat.
55. Einrichtung nach Anspruch 54, dadurch gekennzeichnet,
daß der Hochleistungsverstärker (3E) ferner folgendes aufweist:
eine Oberwellenverarbeitungsschaltung (5), die zwi­ schen dem Verstärkerelement (107) und dem Ausgang (Z1) angeordnet ist, um eine Oberwelle in einem Ausgangssignal des Verstärkerelements (107) zu ver­ arbeiten, und
wobei die Standardimpedanz 50 Ohm ist und
eine Ausgangsimpedanz in dem Hochleistungsverstär­ ker (1E) im wesentlichen in dem Bereich von 3 Ohm bis 30 Ohm liegt.
56. Einrichtung nach Anspruch 54 oder 55, dadurch gekennzeichnet, daß der niederohmige Leitungsabschnitt (50) eine nieder­ ohmige Übertragungsleitung zum Übertragen eines Signals aufweist und so ausgebildet ist, daß er einen von dem Signalweg abtrennbaren Bereich (AR1) hat.
57. Einrichtung nach einem der Ansprüche 54 bis 56, dadurch gekennzeichnet,
daß der niederohmige Leitungsabschnitt (50) folgendes aufweist:
eine niederohmige Übertragungsleitung (52) zum Übertra­ gen eines Signals und ein Anpaßglied (53), das in einer vorbestimmten Entfernung von der niederohmigen Übertra­ gungsleitung (52) angeordnet und mit der niederohmigen Übertragungsleitung (52) verbindbar ist.
58. Funkübertragungseinrichtung, gekennzeichnet durch
ein erstes Substrat (26);
einen Hochleistungsverstärker (1, 1A~1C, 1E, 1K), der eine Ausgangsimpedanz hat, die niedriger als eine Standardimpedanz ist;
ein nichtreziprokes Schaltungselement (3, 3A~3C, 3E, 3K), das eine Eingangsimpedanz hat, die niedri­ ger als die Standardimpedanz ist, und eine Aus­ gangsimpedanz hat, die im wesentlichen gleich der Standardimpedanz ist; und
einen niederohmigen Leitungsabschnitt (2, 2A, 2B, 61, 20), der in einem Signalweg zwischen dem Hochleistungsverstärker (1, 1A~1C, 1E, 1K) und dem nichtreziproken Schaltungselement gebildet und auf dem ersten Substrat (26) ausgebildet ist;
wobei der niederohmige Leitungsabschnitt gebildet ist aus einer niederohmigen Übertragungsleitung (2, 2A, 2B, 61) zum Übertragen eines Signals und einem zweiten Sub­ strat (20) mit einer hohen Dielektrizitätskonstanten, die von derjenigen des ersten Substrats (26) verschieden ist.
59. Einrichtung nach Anspruch 58, dadurch gekennzeichnet, daß der Hochleistungsverstärker (1, 1A~1C, 1E, 1K) fol­ gendes aufweist:
einen Eingang (Z0) zum Empfang eines Eingangs­ signals,
ein Verstärkerelement (107) zum Verstärken des Ein­ gangssignals,
einen Ausgang (Z1), und
eine Oberwellenverarbeitungsschaltung (5, 5C, 10), die zwischen dem Verstärkerelement (107) und dem Ausgang (Z1) angeordnet ist, um eine Oberwelle in einem Ausgangssignal des Verstärkerelements zu ver­ arbeiten,
wobei die Standardimpedanz 50 Ohm ist und
eine Ausgangsimpedanz in dem Hochleistungsverstär­ ker im wesentlichen in dem Bereich von 3 Ohm bis 30 Ohm ist.
60. Einrichtung nach Anspruch 58 oder 59, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Substrat (20) mit der hohen Dielektrizi­ tätskonstanten auf dem ersten Substrat (26) gebildet ist.
61. Einrichtung nach Anspruch 58 oder 59, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Substrat (20) mit der hohen Dielektrizi­ tätskonstanten in dem ersten Substrat (26) gebildet ist.
62. Funkübertragungseinrichtung, gekennzeichnet durch
ein Substrat (26);
einen Hochleistungsverstärker (1, 1A~1C, 1E, 1K), der eine Ausgangsimpedanz hat, die niedriger als die Standardimpedanz ist;
ein nichtreziprokes Schaltungselement (3, 3A~3C, 3E, 3K), das eine Eingangsimpedanz hat, die niedri­ ger als die Standardimpedanz ist, und eine Aus­ gangsimpedanz hat, die im wesentlichen gleich der Standardimpedanz ist; und
eine niederohmige Übertragungsleitung (24), die auf dem Substrat (26) gebildet ist, um den Hochlei­ stungsverstärker (1, 1A~1C, 1E, 1K) und das nichtreziproke Schaltungselement (3, 3A~3C, 3E, 3K) miteinander zu verbinden,
wobei die niederohmige Übertragungsleitung (24) in einer Entfernung von einem Erdpotential gebildet ist und die Entfernung von einer Entfernung zwi­ schen einer Übertragungsleitung (23) mit der Stan­ dardimpedanz und dem Erdpotential verschieden ist.
63. Einrichtung nach Anspruch 62, dadurch gekennzeichnet, daß die Entfernung zwischen der niederohmigen Übertra­ gungsleitung (24) und dem Erdpotential kürzer als die Entfernung zwischen der Übertragungsleitung (23) mit der Standardimpedanz und dem Erdpotential ist.
64. Funkübertragungseinrichtung, gekennzeichnet durch
eine erste Übertragungsleitung mit einer ersten Impedanz;
eine zweite Übertragungsleitung mit einer zweiten Impedanz, die von der Impedanz der ersten Übertra­ gungsleitung verschieden ist;
einen Hochleistungsverstärker (1, 1A~1C, 1E, 1K), der zwischen die erste und die zweite Übertragungs­ leitung geschaltet ist; und
ein nichtreziprokes Schaltungselement (3, 3A~3C, 3E, 3K), das mit der zweiten Übertragungsleitung verbunden ist;
wobei der Hochleistungsverstärker (1, 1A~1C, 1E, 1K) folgendes aufweist:
einen Eingang (126) zum Empfang eines Eingangs­ signals von der ersten Übertragungsleitung,
einen mit der zweiten Übertragungsleitung verbunde­ nen Ausgang (129), und
ein Verstärkerelement (107), das zwischen der er­ sten und der zweiten Übertragungsleitung angeordnet ist, um das Eingangssignal zu verstärken,
wobei der Eingang (126) und der Ausgang (129) ent­ sprechend einer Impedanz einer damit verbundenen Übertragungsleitung unterschiedliche Größe haben.
65. Einrichtung nach Anspruch 64, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Impedanz niedriger als die erste Impedanz und der Ausgang (129) größer als der Eingang (126) ist.
66. Meßeinrichtung, gekennzeichnet durch
einen Montagebereich (29) zum Anbringen eines Hochleistungsverstärkers, der eine Ausgangsimpedanz hat, die niedriger als eine Standardimpedanz ist;
ein nichtreziprokes Schaltungselement (3, 3A~3C, 3E, 3K), das eine Eingangsimpedanz hat, die niedri­ ger als die Standardimpedanz ist, und eine Aus­ gangsimpedanz hat, die im wesentlichen gleich der Standardimpedanz ist;
eine Übertragungsleitung (2), um den an dem Monta­ gebereich (29) angebrachten Hochleistungsverstärker (1, 1A~1C, 1E, 1K) mit dem nichtreziproken Schal­ tungselement (3, 3A~3C, 3E, 3K) elektrisch zu ver­ binden; und
eine Schaltung (30) zum Messen eines Ausgangswerts des nichtreziproken Schaltungselements (3, 3A~3C, 3E, 3K).
67. Meßeinrichtung nach Anspruch 66, dadurch gekennzeichnet,
daß der Betrieb des Hochleistungsverstärkers (1, 1A~1C, 1E, 1K), der an dem Montagebereich (29) angebracht ist,
auf der Basis eines Ausgangswerts des nichtreziproken Schaltungselements (3, 3A~3C, 3E, 3K) gemessen wird, und daß der Hochleistungsverstärker (1, 1A~1C, 1E, 1K) folgendes aufweist:
einen Eingang (Z0) zum Empfang eines Eingangs­ signals,
einen Ausgang (Z0), der durch die Übertragungslei­ tung (2) mit dem nichtreziproken Schaltungselement (3, 3A~3C, 3E, 3K) verbunden ist,
ein Verstärkerelement (107) zum Verstärken des Ein­ gangssignals und
eine Oberwellenverarbeitungsschaltung (5, 5C, 10), die zwischen dem Verstärkerelement (107) und dem Ausgang (Z1) angeordnet ist, um eine Oberwelle in einem Ausgangssignal des Verstärkerelements (107) zu verarbeiten.
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