JP2000077957A - High output amplifier - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、マイクロ波領域
で用いられる増幅器の出力側インピーダンスを所定の値
に設定する技術に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a technique for setting an output impedance of an amplifier used in a microwave region to a predetermined value.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図１０は、電子情報通信学会のマイクロ
波研究会で1983年に発表された、日本電信電話公社によ
る「９００ＭＨｚ帯ＧａＡｓ高効率電力増幅器」の図２
に示された高出力増幅器の出力整合回路の一例である。
ここで述べられている電力増幅器はＦ級動作で動作する
ことを目的としており、そのためＦＥＴの出力回路の高
調波インピーダンスは、偶数次の高調波に対してはショ
ート、奇数次の高調波に対してはオープンと設定するこ
とで、理想的には電圧が方形波、電流は半波整流波とな
り、ドレイン効率は１００％とすることができる。図１
０の出力整合回路は物理長ｌ7 ，ｌ2 ，ｌ3 の伝送線路
２９、３０、３２と３倍波でλ／４（基本波でλ／１
２）となるオープンスタブ３１と２倍波でλ／４（基本
波でλ／８）となるオープンスタブ３３およびそれらの
高調波処理回路に対して基本波で整合をとるための整合
回路７で構成されている。物理長ｌ7 の伝送線路はＦＥ
Ｔの寄生リアクタンス成分を打ち消すために接続され、
また伝送線路の物理長ｌ2 ，ｌ3 を次の式（１）と設定
すると、2. Description of the Related Art FIG. 10 shows a "900 MHz band GaAs high-efficiency power amplifier" by Nippon Telegraph and Telephone Public Corporation, published in 1983 at the Microwave Research Society of the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers.
2 is an example of an output matching circuit of the high-power amplifier shown in FIG.
The power amplifier described here is intended to operate in class F operation, so the harmonic impedance of the FET output circuit is short for even harmonics and short for odd harmonics. By setting to open, the voltage is ideally a square wave, the current is a half-wave rectified wave, and the drain efficiency can be 100%. FIG.
The output matching circuit of 0 is λ / 4 for transmission lines 29, 30, 32 having physical lengths l 7 , l 2 , l 3 and λ / 4 for third harmonic (λ / 1 for fundamental wave).
2), an open stub 33 having a second harmonic of λ / 4 (λ / 8 of a fundamental wave), and a matching circuit 7 for matching these harmonic processing circuits with a fundamental wave. It is configured. Transmission line of physical length l 7 is FE
Connected to cancel the parasitic reactance component of T,
When the physical lengths l 2 and l 3 of the transmission line are set as the following equation (1),
【０００３】[0003]
【数１】 (Equation 1)
【０００４】ＦＥＴから出力整合回路をみたインピーダ
ンスが、２倍波に対してはショート、３倍波に対しては
オープンとみえるように設計できる。上式において、λ
1 ，λ2 ，λ3 は基本波、２倍波、３倍波の波長であ
り、ｎは整数である。The impedance of the output matching circuit from the FET can be designed so as to appear to be short for the second harmonic and open for the third harmonic. In the above equation, λ
1 , λ 2 and λ 3 are the wavelengths of the fundamental wave, the second harmonic wave and the third harmonic wave, and n is an integer.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】従来のマイクロ波用高
出力増幅器は、その出力側負荷インピーダンスが上記の
ように構成され、偶数次高調波に対してはショート、奇
数次高調波に対してはオープンに設定されており、効率
最大の特性に固定して動作する構成となっている。しか
し歪みについては考慮されていないので、歪み等、他の
指標によるインピーダンス設定については検討されてい
ないという課題があった。The conventional high power amplifier for microwaves has an output side load impedance as described above, and is short-circuited for even-order harmonics and short-circuited for odd-order harmonics. It is set to open, and is configured to operate with the characteristic fixed at the maximum efficiency. However, since the distortion is not considered, there is a problem that the setting of the impedance by another index such as the distortion is not considered.
【０００６】第１から３の発明による高出力増幅器で
は、基本波でλ／４となるショートスタブまでの伝送線
路の電気長を２倍波の所望のインピーダンスを実現する
ための値に設定し、３倍波の所望のインピーダンスを実
現するための値を、その後に接続される基本波でλ／１
２となるオープンスタブまでの間の伝送線路の電気長と
合わせて設定したものである。In the high-power amplifier according to the first to third aspects, the electrical length of the transmission line up to the short stub having a fundamental wave of λ / 4 is set to a value for realizing the desired impedance of the second harmonic, The value for realizing the desired impedance of the third harmonic is λ / 1 with the fundamental wave connected thereafter.
This is set in accordance with the electrical length of the transmission line up to the open stub of 2.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】この発明に係る高出力増
幅器は、増幅器出力側と第１の分岐点間には対象の基本
波長の２倍高調波に対して所定の位相角となる第１のイ
ンピーダンスを設け、第１の分岐点と接地間には２倍高
調波に対してショートとなる基本波で１／４波長のショ
ートスタブを設け、第１の分岐点と第２の分岐点間には
基本波長の３倍高調波に対して第１のインピーダンスと
合わせて所定の位相角となる第２のインピーダンスを設
け、第２の分岐点には３倍高調波に対してショートとな
る基本波で１／１２波長のオープンスタブを設け、第２
の分岐点にそのインピーダンスが基本波に対して整合し
た負荷を接続する構成とした。According to the present invention, there is provided a high-power amplifier according to the present invention, wherein a first phase angle between the amplifier output side and a first branch point is a predetermined phase angle with respect to a second harmonic of a target fundamental wavelength. Is provided, and a short stub of 1/4 wavelength is provided between the first branch point and the ground, which is a fundamental wave which is short-circuited to the second harmonic, between the first branch point and the second branch point. Is provided with a second impedance having a predetermined phase angle with the first impedance with respect to the third harmonic of the fundamental wavelength, and the second branch point is short-circuited with respect to the third harmonic. A 1/12 wavelength open stub is provided for the second wave.
A load whose impedance is matched to the fundamental wave is connected to the branch point.
【０００８】また更に、第２の分岐点には、基本波で１
／１２波長のオープンスタブに換えて、基本波で１／６
波長のショートスタブを設けた。Further, at the second branch point, one fundamental wave
Instead of an open stub of / 12 wavelength, 1/6 of the fundamental wave
A short stub of wavelength was provided.
【０００９】また更に、負荷と第２の分岐点間に基本波
で１／１２波長相当の伝送線路を挿入した。Further, a transmission line equivalent to 1/12 wavelength of the fundamental wave is inserted between the load and the second branch point.
【００１０】また更に、増幅器出力と第１の分岐点間の
第１のインピーダンスは、２倍高調波に換えて、３倍高
調波に対して所定の位相角となるようにし、第１の分岐
点と接地間の２倍高調波に対してショートとなるスタブ
に換えて、３倍高調波に対してショートとなる基本波で
１／６波長のショートスタブとし、第２の分岐点には３
倍高調波に対してショートとなるスタブに換えて、２倍
高調波に対してショートとなる基本波で１／４波長のシ
ョートスタブとし、第１の分岐点と第２の分岐点間の第
２のインピーダンスは、基本波長の２倍高調波に対して
他のインピーダンスと合わせて所定の位相角となるよう
設定するようにした。Still further, the first impedance between the amplifier output and the first branch point is set to have a predetermined phase angle with respect to the third harmonic, instead of the second harmonic. Instead of a stub that is short-circuited with respect to the second harmonic between the point and the ground, a short stub of 1/6 wavelength is used as the fundamental wave that is short-circuited with respect to the third harmonic.
In place of the stub that is short-circuited for the second harmonic, a short stub of 1/4 wavelength is used for the fundamental wave that is short-circuited for the second harmonic, and the stub is short-circuited between the first branch point and the second branch point. The impedance of No. 2 is set so as to have a predetermined phase angle in combination with other impedances with respect to the second harmonic of the fundamental wavelength.
【００１１】また更に、負荷と第２の分岐点間に２倍高
調波に対して１／４波長相当の伝送線路を挿入した。Further, a transmission line corresponding to a quarter wavelength for the second harmonic is inserted between the load and the second branch point.
【００１２】また更に、負荷と第２の分岐点間に挿入す
る挿入伝送線路に換えて、相当集中常数回路を用いた。Still further, instead of an insertion transmission line inserted between the load and the second branch point, an equivalent lumped constant circuit is used.
【００１３】また更に、第１の分岐点と接地間のショー
トスタブに換えて所定の長さの伝送線路と集中常数回路
との直列インピーダンスを接続した。Further, instead of a short stub between the first branch point and the ground, a series impedance of a transmission line of a predetermined length and a lumped constant circuit is connected.
【００１４】[0014]
【発明の実施の形態】実施の形態１．本発明の実施の形
態１における構成を図１に示す。図１（ａ）は、所定位
相角で適合動作する高出力増幅器の構成図であり、ＦＥ
Ｔとその出力整合回路の回路接続図である。図１（ｂ）
は、図１（ａ）の回路に対し、ＦＥＴから２倍波に対す
るインピーダンスをみた場合の等価回路図である。図１
（ｃ）、はＦＥＴから３倍波に対するインピーダンスを
みた場合の等価回路図である。図１（ａ）において、Ｆ
ＥＴ１の出力点２と、第１の分岐点３ａとの間に基本波
で電気長がθ1 となる伝送線路３と、第１の分岐点３ａ
に対して基本波でλ／４となり、２倍波でショートとな
るショートスタブ４を設ける。また整合回路７とは並列
に、３倍波でショートとなる１／３波長の整数倍長さを
加えたオープンスタブ６を設け、この分岐点８と先の分
岐点３ａ間に伝送線路５を設ける。また出力整合回路７
は、そのインピーダンスを基本波に関して整合する。イ
ンピーダンス設定は、高出力増幅器の歪みが最小となる
ように伝送線路３を２倍波に対して指定された位相角の
電気長θ1 に対して２×θ1 とする。次いでＦＥＴの３
倍波に対するインピーダンスを指定された位相角θ1 ＋
θ2 に基づいて伝送線路５の電気長θ2 に設定する（つ
まり合わせて指定長θ1 ＋θ2 とする）。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiment 1 FIG. 1 shows a configuration according to the first embodiment of the present invention. FIG. 1A is a configuration diagram of a high-power amplifier that operates adaptively at a predetermined phase angle.
FIG. 3 is a circuit connection diagram of T and its output matching circuit. FIG. 1 (b)
FIG. 2 is an equivalent circuit diagram when the impedance of the circuit shown in FIG. FIG.
(C) is an equivalent circuit diagram when the impedance with respect to the third harmonic is viewed from the FET. In FIG. 1A, F
An output point 2 of ET1, and the transmission line 3 which electrical length is theta 1 at the fundamental between the first branch point 3a, a first branching point 3a
Is provided with a short stub 4 which becomes λ / 4 by the fundamental wave and becomes short by the second harmonic. An open stub 6 is added in parallel with the matching circuit 7 to which an integral multiple of 1/3 wavelength that is short-circuited by the third harmonic is added. The transmission line 5 is connected between the branch point 8 and the previous branch point 3a. Provide. The output matching circuit 7
Matches its impedance with respect to the fundamental. The impedance is set to 2 × θ 1 with respect to the electrical length θ 1 of the phase angle specified for the second harmonic so that the distortion of the high power amplifier is minimized. Next, FET 3
Phase angle θ 1 + specified impedance for harmonics
The electrical length θ 2 of the transmission line 5 is set based on θ 2 (that is, the specified length θ 1 + θ 2 ).
【００１５】この構成によれば、伝送線路３は基本波で
λ／４となるショートスタブ４と接続されているので、
伝送線路３と基本波でλ／４となるショートスタブ４と
の分岐点３ａは基本波ではオープン、２倍波ではショー
トとなる。この分岐点３ａで２倍波は接地されるので、
分岐点３と出力端子９間の回路の影響は受けてない。従
って、伝送線路３としてＦＥＴの２倍波に対するインピ
ーダンスをショートからオープンまでの間にある任意の
指定された仕様の、２×θ1 の位相に設定することがで
きる。一方、３倍波に対しては第１の分岐点３では、基
本波でλ／４となるショートスタブは、３倍波ではオー
プンとなり、第２の分岐点８では、３倍波ではショート
となるので、図１（ｃ）の等価回路となる。従って、伝
送線路５の電気長を先の伝送線路３のθ1 と合わせて任
意にＦＥＴの３倍波に対するインピーダンスとしてショ
ートから３×θ1 ＋３×θ2 の位相に設定することがで
きる。According to this configuration, since the transmission line 3 is connected to the short stub 4 having a fundamental wave of λ / 4,
A branch point 3a between the transmission line 3 and the short stub 4 having λ / 4 in the fundamental wave is open in the fundamental wave and short in the second harmonic. Since the second harmonic is grounded at the branch point 3a,
The circuit between the branch point 3 and the output terminal 9 is not affected. Therefore, the impedance of the transmission line 3 with respect to the second harmonic of the FET can be set to a phase of 2 × θ 1 of any specified specification between short and open. On the other hand, for the third harmonic, at the first branch point 3, the short stub having λ / 4 in the fundamental wave is open at the third harmonic, and at the second branch point 8, it is short at the third harmonic. Therefore, the equivalent circuit of FIG. 1C is obtained. Accordingly, the electrical length of the transmission line 5 can be arbitrarily set to the phase of 3 × θ 1 + 3 × θ 2 from the short circuit as the impedance for the third harmonic of the FET, together with θ 1 of the transmission line 3.
【００１６】本実施の形態における他の接続構成を図２
を用いて説明する。図中の１〜９は図１（ａ）と同様で
あるので説明を省略する。本構成は、図１（ａ）におけ
る基本波でλ／１２相当となるオープンスタブ６を、図
２においては基本波でλ／６となるショートスタブ１１
に置き換えたものである。FIG. 2 shows another connection configuration according to the present embodiment.
This will be described with reference to FIG. 1 to 9 in the figure are the same as those in FIG. In this configuration, the open stub 6 corresponding to λ / 12 with the fundamental wave in FIG. 1A and the short stub 11 corresponding to λ / 6 with the fundamental wave in FIG.
Is replaced by
【００１７】この構成によれば、ショートスタブ４によ
り２倍波に対しては分岐点３ａで接地されるので、ＦＥ
Ｔ出力と、分岐点３ａ間にある伝送線路３によりＦＥＴ
の２倍波に対するインピーダンスをショートからオープ
ンまでの間にある任意の指定された位相の２×θ1 の位
相に設定することができるとともに、基本波でλ／６と
なるショートスタブ１１により３倍波に対してショート
となり、整合回路７の影響はなくなるので、同様に伝送
線路５のインピーダンスを独立してＦＥＴの３倍波に対
しショートからオープンまで先のθ1 と合わせて、３×
θ1 ＋３×θ2の指定された任意の位相に設定すること
ができる。According to this configuration, the second harmonic is grounded at the branch point 3a by the short stub 4, so that the FE
FET by the T output and the transmission line 3 between the branch points 3a
Can be set to 2 × θ 1 of an arbitrary designated phase between the short circuit and the open circuit, and tripled by the short stub 11 which becomes λ / 6 with the fundamental wave. becomes short with respect to the wave, so it will not affect the matching circuit 7, in conjunction with the previous theta 1 from the short to the third harmonic of the FET independently impedance of the transmission line 5 similarly to the open, 3 ×
It can be set to any specified phase of θ 1 + 3 × θ 2 .
【００１８】実施の形態２．本発明の実施の形態におけ
る構成を図３（ａ）に示す。図３（ａ）は、所定位相で
適合動作する高出力増幅器の構成図であり、ＦＥＴとそ
の出力整合回路の回路接続図である。図３（ｂ）は、図
３（ａ）の回路に対し、ＦＥＴから３倍波に対するイン
ピーダンスをみた場合の等価回路図である。図中の１〜
９は図１（ａ）と同様であるので説明を省略する。また
ＦＥＴから２倍波に対するインピーダンスをみた場合の
等価回路図は図１（ｂ）と同じなので省略する。本構成
は、実施の形態１の図１（ａ）で示した高出力増幅器を
構成する図において、分岐点８と出力整合回路７との間
に、３倍波でλ／４の電気長（基本波ではλ／１２）を
もつ伝送線路１０を付加した構成である。Embodiment 2 FIG. FIG. 3A shows a configuration according to the embodiment of the present invention. FIG. 3A is a configuration diagram of a high-output amplifier that operates adaptively at a predetermined phase, and is a circuit connection diagram of an FET and its output matching circuit. FIG. 3B is an equivalent circuit diagram when the impedance of the circuit shown in FIG. 1 in the figure
9 is the same as that in FIG. The equivalent circuit diagram when the impedance with respect to the second harmonic from the FET is viewed is the same as that in FIG. In the configuration of the high-power amplifier shown in FIG. 1A of the first embodiment, the present configuration has an electric length (λ / 4) of a third harmonic between the branch point 8 and the output matching circuit 7. In the case of a fundamental wave, a transmission line 10 having λ / 12) is added.
【００１９】この構成によれば、２倍波に対するインピ
ーダンスは、実施の形態１と同様に、指定された位相角
でショートからオープンまでの間の任意の位相の２×θ
1 に設定することができる。更に、第２の分岐点８にお
いては、基本波でλ／１２となるスタブ１０により３倍
波ではオープンとなり、ＦＥＴの３倍波に対するインピ
ーダンスをオープンからショートまで指定された任意値
である３×θ1 ＋３×θ2 の位相に設定することができ
る。この構成は、２倍波は、３倍波に対しては実施の形
態１の構成と同じになるが、基本波に対してはスタブ１
０によるインピーダンスが加わり、整合回路７にとって
実施の形態１，２のいずれを選ぶか選択の範囲が広がる
ことになる。According to this configuration, the impedance with respect to the second harmonic is 2 × θ of an arbitrary phase between a short circuit and an open circuit at a designated phase angle, as in the first embodiment.
Can be set to 1 . Further, at the second branch point 8, the stub 10 having the fundamental wave of λ / 12 opens the third harmonic, and the impedance of the FET for the third harmonic is 3 × which is an arbitrary value designated from open to short. The phase can be set to θ 1 + 3 × θ 2 . In this configuration, the second harmonic is the same as that of the first embodiment for the third harmonic, but the stub 1 for the fundamental wave.
Since the impedance of 0 is added, the range of selection for the matching circuit 7 to select one of the first and second embodiments is expanded.
【００２０】実施の形態３．本発明の実施の形態３にお
ける構成を図４に示す。図中の１〜９は図１（ａ）と同
様である。本構成は、実施の形態１の図１（ａ）で示し
た高出力増幅器を構成する図において、基本波でλ／１
２となるオープンスタブ６をインダクタ１３とキャパシ
タ１２で構成される３倍波でオープンとなる共振回路に
置き換えた構成としている。Embodiment 3 FIG. 4 shows a configuration according to the third embodiment of the present invention. 1 to 9 in the figure are the same as those in FIG. This configuration is different from the configuration of the high-power amplifier shown in FIG.
2, the open stub 6 is replaced with a resonance circuit that is open at the third harmonic composed of the inductor 13 and the capacitor 12.
【００２１】この構成によれば、図１（ａ）の構成と同
様、伝送線路３の電気長により、２倍波に対して指定の
２×θ1 の位相に設定でき、３倍波に対しては、そのあ
とに接続される３倍波でオープンとなる分岐点８相当ま
での間の伝送線路５の電気長を指定のθ2 として、θ1
と合わせて３倍波に対するインピーダンスをオープンか
らショートまでの任意の３×θ1 ＋３×θ2 の位相に設
定できる。According to this configuration, similarly to the configuration of FIG. 1A, the phase of the designated 2 × θ 1 can be set for the second harmonic by the electrical length of the transmission line 3 and the third harmonic can be set for the second harmonic. Then, the electrical length of the transmission line 5 up to the branch point 8 which is opened by the third harmonic connected thereafter is designated as θ 2 , and θ 1
In addition, the impedance for the third harmonic can be set to an arbitrary phase of 3 × θ 1 + 3 × θ 2 from open to short.
【００２２】実施の形態４．先の各実施の形態において
は、第１の分岐点３ａでは２倍波に対してショートとみ
なされる構成であった。以降の図７の構成までは、これ
を３倍波に対してショートとみなせる構成とする。本発
明の実施の形態４における構成を図５（ａ）に示す。図
５（ａ）は所定位相で適合動作する高出力増幅器の構成
図であり、ＦＥＴとその出力整合回路の回路接続であ
る。図５（ｂ）は、ＦＥＴから３倍波に対するインピー
ダンスをみた場合の等価回路図である。図５（ｃ）は、
ＦＥＴから２倍波に対するインピーダンスをみた場合の
等価回路図である。図中の１〜９は図１と同様である。Embodiment 4 In each of the above embodiments, the first branch point 3a is configured to be regarded as a short circuit for the second harmonic. Until the configuration shown in FIG. 7 hereinafter, this configuration can be regarded as a short circuit for the third harmonic. FIG. 5A shows a configuration according to the fourth embodiment of the present invention. FIG. 5A is a configuration diagram of a high-output amplifier that operates adaptively at a predetermined phase, and shows a circuit connection between an FET and its output matching circuit. FIG. 5B is an equivalent circuit diagram when the impedance with respect to the third harmonic from the FET is viewed. FIG. 5 (c)
FIG. 4 is an equivalent circuit diagram when the impedance with respect to the second harmonic is viewed from the FET. 1 to 9 in the figure are the same as those in FIG.
【００２３】基本波でλ／６となるショートスタブ１４
を設けて３倍波に対しては第１の分岐点３ｂで接地し、
ＦＥＴ１の出力に基本波で電気長が指定のθ2 となる伝
送線路３を設定する。即ち、３倍波に対して３×θ2 の
値とする。また、第２の分岐点８には基本波でλ／４と
なるショートスタブ１５を設けて２倍波に対してはショ
ートとして整合回路７の影響をなくし、両分岐点３ｂと
８間に伝送線路５を設ける。例えば、高出力増幅器の歪
みが最小となるように３倍波に対するインピーダンスを
伝送線路３の電気長θ2 により設定し、２倍波に対する
インピーダンスを伝送線路５の電気長により設定した構
成である。ＦＥＴの２倍波に対するインピーダンスを伝
送線路３と、基本波でλ／６となるショートスタブ１４
および伝送線路５で構成される図５（ｃ）の回路の位相
を合成して２×θ1 の所定の値に設定することができ
る。A short stub 14 having a fundamental wave of λ / 6
Is provided, and the third harmonic is grounded at the first branch point 3b.
A transmission line 3 having a fundamental wave and an electrical length of a designated θ 2 is set at the output of the FET 1. That is, a value of 3 × θ 2 is set for the third harmonic. Further, a short stub 15 having a fundamental wave of λ / 4 is provided at the second branch point 8 so that the second harmonic is short-circuited to eliminate the influence of the matching circuit 7 and transmitted between the two branch points 3 b and 8. A line 5 is provided. For example, the configuration is such that the impedance for the third harmonic is set by the electrical length θ 2 of the transmission line 3 and the impedance for the second harmonic is set by the electrical length of the transmission line 5 so that the distortion of the high-power amplifier is minimized. The impedance of the FET with respect to the second harmonic is represented by the transmission line 3 and the short stub 14 having the fundamental wave of λ / 6.
5C composed of the transmission line 5 and the phase of the circuit shown in FIG. 5C can be set to a predetermined value of 2 × θ 1 .
【００２４】まず、ＦＥＴを接続する端子２と、基本波
でλ／６となるショートスタブ１４の間にある伝送線路
３の基本波での電気長をθ2 とする。伝送線路３は、基
本波でλ／６となるショートスタブ１４と接続されてい
るので、その接続点３ｂは、３倍波ではショートとな
り、３倍波に対して接地される。従って、ＦＥＴの３倍
波に対するインピーダンスを伝送線路３に対してショー
トから３×θ2 の所定の位相に設定することができる。First, the electrical length of the transmission line 3 between the terminal 2 for connecting the FET and the short stub 14 whose fundamental wave is λ / 6 is θ 2 . Since the transmission line 3 is connected to the short stub 14 having a fundamental wave of λ / 6, the connection point 3b is short-circuited at the third harmonic and is grounded to the third harmonic. Therefore, the impedance of the FET with respect to the third harmonic can be set to a predetermined phase of 3 × θ 2 from the short circuit with respect to the transmission line 3.
【００２５】本実施の形態における他の構成を図６
（ａ）を用いて説明する。図６（ａ）は所定位相で適合
動作する高出力増幅器の構成図であり、ＦＥＴとその出
力整合回路の回路接続図である。図６（ｂ）はＦＥＴか
ら３倍波に対するインピーダンスをみた場合の等価回路
図である。図６（ｃ）はＦＥＴから２倍波に対するイン
ピーダンスをみた場合の等価回路図である。本構成は図
５（ａ）における第２の分岐点８において、負荷側に２
倍波でλ／４の電気長をもつ伝送線路１６を付加した構
成である。即ち、基本波でλ／８の伝送線路１６により
分岐点８はオープンにみえる。この構成における特性
は、２倍波と３倍波を入れ換えた実施の形態２における
図３と同様になるので、記述を省略する。FIG. 6 shows another configuration of this embodiment.
This will be described with reference to FIG. FIG. 6A is a configuration diagram of a high-output amplifier that operates adaptively at a predetermined phase, and is a circuit connection diagram of an FET and its output matching circuit. FIG. 6B is an equivalent circuit diagram when the impedance with respect to the third harmonic from the FET is viewed. FIG. 6C is an equivalent circuit diagram when the impedance with respect to the second harmonic from the FET is viewed. In this configuration, at the second branch point 8 in FIG.
This is a configuration in which a transmission line 16 having an electric length of λ / 4 by harmonics is added. That is, the branch point 8 looks open due to the transmission line 16 of λ / 8 with the fundamental wave. Since the characteristics in this configuration are the same as in FIG. 3 in the second embodiment in which the second harmonic and the third harmonic are exchanged, the description is omitted.
【００２６】実施の形態５．２倍波、３倍波に対してオ
ープンを実現する回路を集中定数のキャパシタとインダ
クタで構成する並列共振回路で置き換えた場合を、図７
を用いて説明する。即ち、本構成は先の実施の形態にお
ける図６において、２倍波でλ／４となるスタブ１６
を、本構成ではインダクタ１８とキャパシタ１７で構成
される２倍波でオープンとなる共振回路に置き換えた構
成である。Embodiment 5. FIG. 7 shows a case where a circuit for realizing an open circuit with respect to a second harmonic and a third harmonic is replaced with a parallel resonance circuit comprising a lumped constant capacitor and an inductor.
This will be described with reference to FIG. That is, this configuration is different from the stub 16 having λ / 4 in the second harmonic in FIG.
Is replaced by a resonance circuit that is opened by the second harmonic composed of the inductor 18 and the capacitor 17 in the present configuration.
【００２７】本実施の形態における他の構成を図８を用
いて説明する。本構成においては、基本波でλ／８とな
る伝送線路１９と、２倍波でオープンとなるインダクタ
１８とキャパシタ１７による並列共振回路と、終端が接
地されている伝送線路２０とを直列接続した直列回路４
１との接続点２ｂとの間において、まず、伝送線路３の
電気長を２倍波の所望の位相を実現するための値に設定
する。その後、２倍波でオープンとなる共振回路と接地
間を接続する伝送線路２０の電気長を３倍波の所望の位
相を実現するための値に設定する。更に、伝送線路３と
伝送線路１９の接続点２ｂに３倍波でλ／４の電気長を
もつ伝送線路２１を接続し、その後に３倍波でλ／２の
電気長をもつショートスタブ２２を接続した回路に対し
て、基本波に対する整合回路７を接続した構成である。
即ち、第１の分岐点２ｂにおいては２倍波に対してショ
ート、つまり、図８（ｂ）の等価回路とする。こうし
て、伝送線路３で２倍波に対して指定された位相角θ1
を設定できる。また、３倍波に対しては、３倍波でλ／
４のショートスタブ２２と３倍波でλ／４の伝送線路２
１のために第１の分岐点２ｂではオープンとなるので、
図８（ｃ）の等価回路となる。従って、図８（ｃ）の等
価回路で３倍波に対して指定された位相角θ2 を設定す
ればよい。Another configuration in the present embodiment will be described with reference to FIG. In this configuration, a transmission line 19 having a fundamental wave of λ / 8, a parallel resonance circuit including an inductor 18 and a capacitor 17 which are open at a second harmonic, and a transmission line 20 having a grounded end are connected in series. Series circuit 4
First, the electrical length of the transmission line 3 is set to a value for realizing a desired phase of the second harmonic between the connection point 2b and the transmission line 3. After that, the electrical length of the transmission line 20 connecting the resonance circuit, which is opened by the second harmonic, and the ground, is set to a value for realizing a desired phase of the third harmonic. Further, a transmission line 21 having a third harmonic and an electrical length of λ / 4 is connected to a connection point 2b between the transmission line 3 and the transmission line 19, and a short stub 22 having a third harmonic and an electrical length of λ / 2 is thereafter provided. Is connected to the matching circuit 7 for the fundamental wave.
That is, at the first branch point 2b, the second harmonic is short-circuited, that is, the equivalent circuit shown in FIG. Thus, the phase angle θ 1 specified for the second harmonic in the transmission line 3
Can be set. For the third harmonic, the third harmonic is λ /
4 short stub 22 and third harmonic λ / 4 transmission line 2
Since the first branch point 2b is open due to 1,
The equivalent circuit shown in FIG. Therefore, the phase angle θ 2 specified for the third harmonic may be set in the equivalent circuit of FIG.
【００２８】本実施の形態における更に他の構成を図９
を用いて説明する。本構成においては、基本波でλ／１
２となる伝送線路２４と、３倍波でオープンとなるイン
ダクタ１３とキャパシタ１２による並列共振回路と、終
端が接地されている伝送線路２５を直列接続した直列回
路４２との接続点２ｂとの間において、まず、伝送線路
３の電気長を３倍波の所望の位相を実現するための値に
設定する。その後、３倍波でオープンとなる共振回路と
接地間を接続する伝送線路２５の電気長を２倍波の所望
の位相を実現するための値に設定する。更に、伝送線路
３と伝送線路２４の接続点２ｂに２倍波でλ／４の電気
長をもつ伝送線路２７を接続し、その後に２倍波でλ／
２の電気長をもつショートスタブ２８を接続した回路に
対して、基本波に対する整合回路７を接続した構成であ
る。即ち、最初の伝送線路３の位相設定を３倍波に対し
て行う場合の集中定数化である。従って、設定方法、動
作の詳述は省略する。FIG. 9 shows still another configuration of this embodiment.
This will be described with reference to FIG. In this configuration, the fundamental wave is λ / 1
2, a connection point 2b between a parallel resonance circuit composed of the inductor 13 and the capacitor 12 opened by the third harmonic and a series circuit 42 in which the transmission line 25 whose terminal is grounded is connected in series. First, the electrical length of the transmission line 3 is set to a value for realizing a desired phase of the third harmonic. Thereafter, the electrical length of the transmission line 25 connecting the resonance circuit that is opened by the third harmonic and the ground is set to a value for realizing a desired phase of the second harmonic. Further, a transmission line 27 having an electrical length of 2/4 and λ / 4 is connected to a connection point 2b between the transmission line 3 and the transmission line 24, and thereafter, a λ /
In this configuration, a matching circuit 7 for a fundamental wave is connected to a circuit to which a short stub 28 having an electrical length of 2 is connected. That is, the lumped constant is used when the phase of the first transmission line 3 is set for the third harmonic. Therefore, a detailed description of the setting method and operation is omitted.
【００２９】[0029]
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、出力と
分岐点間の２倍波、３倍波に対するインピーダンスを指
定されたショートからオープンまでの位相として各々に
独立できるので、効率、歪み特性、利得などを最適にす
る２，３倍波に対するインピーダンスの位相指定値を独
立に容易に設定できる。As described above, according to the present invention, the impedance for the second harmonic and the third harmonic between the output and the branch point can be independently set as the phase from the specified short circuit to the open circuit. It is possible to easily and independently set the phase designation value of the impedance with respect to the second and third harmonics for optimizing the characteristics and the gain.
【図１】 本発明の実施の形態１における所定位相負荷
高出力増幅器の構成と等価回路を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration and an equivalent circuit of a predetermined-phase-load high-output amplifier according to a first embodiment of the present invention.
【図２】 実施の形態１における他の構成を示す図であ
る。FIG. 2 is a diagram showing another configuration according to the first embodiment.
【図３】 本発明の実施の形態２における所定位相負荷
高出力増幅器の構成と等価回路を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration and an equivalent circuit of a predetermined-phase-load high-output amplifier according to a second embodiment of the present invention.
【図４】 本発明の実施の形態３における所定位相負荷
高出力増幅器の構成と等価回路を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a configuration and an equivalent circuit of a predetermined-phase-load high-output amplifier according to a third embodiment of the present invention.
【図５】 本発明の実施の形態４における所定位相負荷
高出力増幅器の等価回路を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an equivalent circuit of a predetermined-phase-load high-output amplifier according to a fourth embodiment of the present invention.
【図６】 実施の形態４における他の構成を示す図であ
る。FIG. 6 is a diagram showing another configuration according to the fourth embodiment.
【図７】 本発明の実施の形態５における所定位相負荷
高出力増幅器の構成と等価回路を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a configuration and an equivalent circuit of a predetermined-phase-load high-output amplifier according to a fifth embodiment of the present invention.
【図８】 実施の形態５における他の構成を示す図であ
る。FIG. 8 is a diagram showing another configuration according to the fifth embodiment.
【図９】 実施の形態５における他の構成を示す図であ
る。FIG. 9 is a diagram showing another configuration according to the fifth embodiment.
【図１０】 従来の高出力増幅器出力側の等価回路を示
す図である。FIG. 10 is a diagram showing an equivalent circuit on the output side of a conventional high-power amplifier.
１ ＦＥＴ、２ ＦＥＴ１の出力端子、３ 伝送線路、
４ 基本波λ／４となるショートスタブ、５ 伝送線
路、６ 基本波でλ／１２となるオープンスタブ、７
基本波に対する整合回路、８ ２倍波または３倍波イン
ピーダンス設定回路の出力端子、９ 出力整合回路の出
力端子、１０ ３倍波でλ／４となる伝送線路、１１
基本波でλ／６となるショートスタブ、１２ キャパシ
タ、１３インダクタ、１４ 基本波でλ／６となるショ
ートスタブ、１５ 基本波でλ／４となるショートスタ
ブ、１６ ２倍波でλ／４となる伝送線路、１７ キャ
パシタ、１８ インダクタ、１９ 基本波でλ／８とな
る伝送線路、２０ ３倍波でλ／４となる伝送線路、２
２ ３倍波でλ／４となるショートスタブ、２３並列回
路の接続点、２４ ３倍波でλ／４となる伝送線路、２
５ 伝送線路、２６ 並列回路の接続点、２７ ２倍波
でλ／４となる伝送線路、２８ ２倍波でλ／２となる
伝送線路、２９ 伝送線路、３０ 伝送線路、３１ ３
倍波でλ／４となるオープンスタブ、３２ 伝送線路、
３３ ２倍波でλ／４となるオープンスタブ、４１，４
２ 直列回路。1 FET, 2 FET 1 output terminal, 3 transmission line,
4 Short stub with λ / 4 fundamental wave, 5 transmission line, 6 Open stub with λ / 12 fundamental wave, 7
Matching circuit for fundamental wave, 8 Output terminal of 2nd or 3rd harmonic impedance setting circuit, 9 Output terminal of output matching circuit, 10 Transmission line having λ / 4 at 3rd harmonic, 11
Short stub of λ / 6 with fundamental wave, 12 capacitor, 13 inductor, 14 Short stub of λ / 6 with fundamental wave, 15 Short stub with λ / 4 of fundamental wave, 16 λ / 4 of 2nd harmonic Transmission line, 17 capacitors, 18 inductors, 19 transmission line with λ / 8 for fundamental wave, transmission line with λ / 4 for 203 harmonics, 2
2 Short stub with λ / 4 at 3rd harmonic, connection point of 23 parallel circuits, 24 transmission line with λ / 4 at 3rd harmonic, 2
5 transmission line, 26 connection point of parallel circuit, 27 transmission line with λ / 4 at 2nd harmonic, 28 transmission line with λ / 2 at 2nd harmonic, 29 transmission line, 30 transmission line, 31 3
Open stub that becomes λ / 4 by harmonic, 32 transmission lines,
33 Open stub with λ / 4 at 2nd harmonic, 41,4
2 Series circuit.
Claims (7)
の基本波長の２倍高調波に対して所定の位相角となる第
１のインピーダンスを設け、 上記第１の分岐点と接地間には上記２倍高調波に対して
ショートとなる基本波で１／４波長のショートスタブを
設け、 上記第１の分岐点と第２の分岐点間には上記基本波長の
３倍高調波に対して上記第１のインピーダンスと合わせ
て所定の位相角となる第２のインピーダンスを設け、 上記第２の分岐点には上記３倍高調波に対してショート
となる基本波で１／１２波長のオープンスタブを設け、 上記第２の分岐点にそのインピーダンスが基本波に対し
て整合した負荷を接続する構成とした高出力増幅器。1. A first impedance having a predetermined phase angle with respect to a second harmonic of a target fundamental wavelength is provided between an amplifier output side and a first branch point, and said first branch point and ground are provided. A 1/4 wavelength short stub is provided between the first branch point and the second branch point between the first branch point and the second branch point. And a second impedance having a predetermined phase angle in combination with the first impedance is provided. The second branch point is a 1/12 wavelength of a fundamental wave short-circuited to the third harmonic. A high-power amplifier comprising: an open stub; and a load whose impedance is matched to a fundamental wave is connected to the second branch point.
長のオープンスタブに換えて、基本波で１／６波長のシ
ョートスタブを設けたことを特徴とする請求項１記載の
高出力増幅器。2. The second branching point according to claim 1, wherein a short stub of 1/6 wavelength of the fundamental wave is provided in place of the open stub of 1/12 wavelength of the fundamental wave. High power amplifier.
２波長相当の伝送線路を挿入したことを特徴とする請求
項１記載の高出力増幅器。3. The fundamental wave between the load and the second branch point is 1/1.
2. The high power amplifier according to claim 1, wherein a transmission line corresponding to two wavelengths is inserted.
ンピーダンスは、２倍高調波に換えて、３倍高調波に対
して所定の位相角となるようにし、 第１の分岐点と接地間の２倍高調波に対してショートと
なるスタブに換えて、３倍高調波に対してショートとな
る基本波で１／６波長のショートスタブとし、 第２の分岐点には３倍高調波に対してショートとなるス
タブに換えて、２倍高調波に対してショートとなる基本
波で１／４波長のショートスタブとし、 第１の分岐点と第２の分岐点間の第２のインピーダンス
は、基本波長の２倍高調波に対して他のインピーダンス
と合わせて所定の位相角となるよう設定することを特徴
とする請求項１記載の高出力増幅器。4. The first impedance between the amplifier output and the first branch point is set to have a predetermined phase angle with respect to the third harmonic instead of the second harmonic. In place of the stub that is shorted to the second harmonic between the ground and the ground, a short stub of 1/6 wavelength is used for the fundamental wave that is shorted to the third harmonic. In place of the stub that is short-circuited to the harmonic, a short stub of 1/4 wavelength is used as the fundamental wave that is short-circuited to the second harmonic, and the second stub between the first branch point and the second branch point 2. The high-power amplifier according to claim 1, wherein the impedance of the high-output amplifier is set to a predetermined phase angle in combination with another impedance with respect to the second harmonic of the fundamental wavelength.
して１／４波長相当の伝送線路を挿入したことを特徴と
する請求項４記載の高出力増幅器。5. The high-power amplifier according to claim 4, wherein a transmission line corresponding to a quarter wavelength with respect to the second harmonic is inserted between the load and the second branch point.
を用いたことを特徴とする請求項３または請求項５記載
の高出力増幅器。6. The high power amplifier according to claim 3, wherein an equivalent lumped constant circuit is used in place of the insertion transmission line.
に換えて所定の長さの伝送線路と集中常数回路との直列
インピーダンスを接続したことを特徴とする請求項１記
載の高出力増幅器。7. The high power amplifier according to claim 1, wherein a series impedance of a transmission line of a predetermined length and a lumped constant circuit is connected instead of the short stub between the first branch point and the ground. .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24669298A JP2000077957A (en) | 1998-09-01 | 1998-09-01 | High output amplifier |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24669298A JP2000077957A (en) | 1998-09-01 | 1998-09-01 | High output amplifier |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000077957A true JP2000077957A (en) | 2000-03-14 |
Family
ID=17152216
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24669298A Abandoned JP2000077957A (en) | 1998-09-01 | 1998-09-01 | High output amplifier |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000077957A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100998603B1 (en) | 2009-06-17 | 2010-12-07 | 연세대학교 산학협력단 | Dual-band filter and method for designing the same |
| US7928815B2 (en) | 2007-03-20 | 2011-04-19 | Fujitsu Limited | Amplifier |
| JP2013009031A (en) * | 2011-06-22 | 2013-01-10 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Power amplification circuit |
| JP5543024B2 (en) * | 2011-05-25 | 2014-07-09 | 三菱電機株式会社 | High efficiency active circuit |
-
1998
- 1998-09-01 JP JP24669298A patent/JP2000077957A/en not_active Abandoned
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7928815B2 (en) | 2007-03-20 | 2011-04-19 | Fujitsu Limited | Amplifier |
| KR100998603B1 (en) | 2009-06-17 | 2010-12-07 | 연세대학교 산학협력단 | Dual-band filter and method for designing the same |
| JP5543024B2 (en) * | 2011-05-25 | 2014-07-09 | 三菱電機株式会社 | High efficiency active circuit |
| JP2013009031A (en) * | 2011-06-22 | 2013-01-10 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Power amplification circuit |
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