DE10102891A1 - Hochleistungsverstärker mit Verstärkerelement, dazugehörige Funkübertragungseinrichtung und Meßeinrichtung dafür - Google Patents
Hochleistungsverstärker mit Verstärkerelement, dazugehörige Funkübertragungseinrichtung und Meßeinrichtung dafürInfo
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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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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,
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).
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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).
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.
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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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R002 | Refusal decision in examination/registration proceedings | ||
R120 | Application withdrawn or ip right abandoned |
Effective date: 20120521 |