JP2001068952A - 電力増幅器 - Google Patents
電力増幅器Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＭＭＩＣ化が容易で小型・軽量化を可能とし
た電力増幅器を提供する。 【解決手段】 並列動作可能な出力部増幅素子１，２の
動作数を、当該増幅素子の動作領域に応じて、すなわち
入力信号レベルに応じて切替え制御することにより、広
い入力電力範囲において線形動作を可能とすると共に、
消費電力の増加を最小に抑えることが可能となる。同時
に、切替え制御部を１／４波長伝送線路７〜１２及びト
ランジスタ１３，１４を使用して、平面回路ＭＭＩＣ化
を可能とし小型・軽量化を図るものである。また、電力
出力回路１７には、増幅素子数の切替え時におけるハイ
ブリッド回路の合成損失に起因する利得変動をなくすべ
く、いわゆるウイルキンソンタイプの回路を使用する。
た電力増幅器を提供する。 【解決手段】 並列動作可能な出力部増幅素子１，２の
動作数を、当該増幅素子の動作領域に応じて、すなわち
入力信号レベルに応じて切替え制御することにより、広
い入力電力範囲において線形動作を可能とすると共に、
消費電力の増加を最小に抑えることが可能となる。同時
に、切替え制御部を１／４波長伝送線路７〜１２及びト
ランジスタ１３，１４を使用して、平面回路ＭＭＩＣ化
を可能とし小型・軽量化を図るものである。また、電力
出力回路１７には、増幅素子数の切替え時におけるハイ
ブリッド回路の合成損失に起因する利得変動をなくすべ
く、いわゆるウイルキンソンタイプの回路を使用する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電力増幅器に関し、
特に高周波信号の伝送に使用される高周波電力増幅器に
関するものである。
特に高周波信号の伝送に使用される高周波電力増幅器に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】高周波用の電力増幅器、特に衛星搭載用
の電力増幅器にあっては、搭載スペースと電力供給の制
限及び通信品質の確保という面から、小型・軽量化と共
に高出力及び低消費電力化が求められている。そのため
に、低出力領域から高出力領域まで、同一構成の電力増
幅器で対応すると、低出力領域において出力部の並列接
続素子数に関係なく利得は一定であるにもかかわらず、
消費電力が増大するという問題がある。
の電力増幅器にあっては、搭載スペースと電力供給の制
限及び通信品質の確保という面から、小型・軽量化と共
に高出力及び低消費電力化が求められている。そのため
に、低出力領域から高出力領域まで、同一構成の電力増
幅器で対応すると、低出力領域において出力部の並列接
続素子数に関係なく利得は一定であるにもかかわらず、
消費電力が増大するという問題がある。
【０００３】ここで、電力増幅器は、図２に示す入出力
特性Ｂの様に、入力信号のレベルを大としていくことに
より、線形領域（領域１で示す部分）から非線形領域
（領域２で示す部分）へと動作領域が変化する。線形領
域において、出力信号レベルは入力信号レベルの増減に
比例し、出力スプリアス等も少ない低歪み信号を得るこ
とができるが、電力付加効率は理論上５０％が上限であ
り、低消費電力化が困難である。
特性Ｂの様に、入力信号のレベルを大としていくことに
より、線形領域（領域１で示す部分）から非線形領域
（領域２で示す部分）へと動作領域が変化する。線形領
域において、出力信号レベルは入力信号レベルの増減に
比例し、出力スプリアス等も少ない低歪み信号を得るこ
とができるが、電力付加効率は理論上５０％が上限であ
り、低消費電力化が困難である。
【０００４】そこで、かかる問題点を解決すべく、特開
平６−１３２７４６号公報には、出力レベルが比較的小
なる小電力増幅器を並列に複数個設けておき、これ等小
電力増幅器の動作数を入力信号のレベルに応じて切替
え、広い範囲で変化する入力信号レベルを、高い総合効
率で歪みなく増幅する方式の回路が提案されている。
平６−１３２７４６号公報には、出力レベルが比較的小
なる小電力増幅器を並列に複数個設けておき、これ等小
電力増幅器の動作数を入力信号のレベルに応じて切替
え、広い範囲で変化する入力信号レベルを、高い総合効
率で歪みなく増幅する方式の回路が提案されている。
【０００５】図５は上記公開公報の回路例を示してお
り、Ａ１〜Ａ３が小電力増幅器であって、並列に動作可
能に接続されている。Ｄ１は入力信号を各小電力増幅器
Ａ１〜Ａ３へ分配するための電力分配器であり、Ｃ１は
各小電力増幅器Ａ１〜Ａ３の出力信号を合成する電力合
成器である。ＳＷ１〜ＳＷ９はこれ等小電力増幅器Ａ１
〜Ａ３を並列に動作制御するための切替えスイッチであ
り、Ｒ１〜Ｒ６は終端抵抗を示している。
り、Ａ１〜Ａ３が小電力増幅器であって、並列に動作可
能に接続されている。Ｄ１は入力信号を各小電力増幅器
Ａ１〜Ａ３へ分配するための電力分配器であり、Ｃ１は
各小電力増幅器Ａ１〜Ａ３の出力信号を合成する電力合
成器である。ＳＷ１〜ＳＷ９はこれ等小電力増幅器Ａ１
〜Ａ３を並列に動作制御するための切替えスイッチであ
り、Ｒ１〜Ｒ６は終端抵抗を示している。
【０００６】入力信号レベルに応じて並列動作する電力
増幅器の数を、スイッチＳＷ１〜ＳＷ８を夫々制御する
ことによって切替える様になっている。これにより、低
出力レベルのときでも、比較的高効率が得られる様にな
り、結果的に総合効率を良好とするというものである。
増幅器の数を、スイッチＳＷ１〜ＳＷ８を夫々制御する
ことによって切替える様になっている。これにより、低
出力レベルのときでも、比較的高効率が得られる様にな
り、結果的に総合効率を良好とするというものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】かかる図５に示した回
路においては、小電力増幅器Ａ１〜Ａ３の動作数を切替
えるめたのスイッチＳＷ１〜ＳＷ８として、立体回路を
使用しており、よってＭＭＩＣ（Microwave Monolithic
Integrated Circuit ）化することが不可能であり、よ
って小型・軽量化ができないという問題がある。
路においては、小電力増幅器Ａ１〜Ａ３の動作数を切替
えるめたのスイッチＳＷ１〜ＳＷ８として、立体回路を
使用しており、よってＭＭＩＣ（Microwave Monolithic
Integrated Circuit ）化することが不可能であり、よ
って小型・軽量化ができないという問題がある。
【０００８】また、小電力増幅器Ａ１〜Ａ３の出力を合
成するための回路Ｃ１として、ハイブリッド回路を使用
しているために、動作していない小電力増幅器の出力が
接続されているハイブリッド回路の入力端子には、入力
が供給されないので、回路のバランスが崩れ、合成損失
が発生する。そのために、小電力増幅器の切替え毎に増
幅器としての利得が変化することになり、結果的に、利
得を一定に制御するための制御回路が必要になるという
問題もある。
成するための回路Ｃ１として、ハイブリッド回路を使用
しているために、動作していない小電力増幅器の出力が
接続されているハイブリッド回路の入力端子には、入力
が供給されないので、回路のバランスが崩れ、合成損失
が発生する。そのために、小電力増幅器の切替え毎に増
幅器としての利得が変化することになり、結果的に、利
得を一定に制御するための制御回路が必要になるという
問題もある。
【０００９】本発明の目的は、ＭＭＩＣ化が容易で小型
・軽量化を可能とした電力増幅器を提供することであ
る。
・軽量化を可能とした電力増幅器を提供することであ
る。
【００１０】また、本発明の他の目的は、増幅素子の数
が変化しても利得の変化を生じないようにした電力増幅
器を提供することである。
が変化しても利得の変化を生じないようにした電力増幅
器を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、並列動
作可能な複数の出力部増幅素子を有する高周波電力増幅
器であって、前記出力部増幅素子の動作領域に応じて当
該出力部増幅素子の動作数を可変制御するための素子切
替え制御手段を含み、この切替え制御手段は、前記出力
部増幅素子の入出力のオンオフをなすための切替えスイ
ッチとして伝送線路からなる平面回路を用いたことを特
徴とする電力増幅器が得られる。
作可能な複数の出力部増幅素子を有する高周波電力増幅
器であって、前記出力部増幅素子の動作領域に応じて当
該出力部増幅素子の動作数を可変制御するための素子切
替え制御手段を含み、この切替え制御手段は、前記出力
部増幅素子の入出力のオンオフをなすための切替えスイ
ッチとして伝送線路からなる平面回路を用いたことを特
徴とする電力増幅器が得られる。
【００１２】そして、前記切替え制御手段は、前記出力
部増幅素子への入力信号のレベルに応じて前記動作数を
可変制御するようにしたことを特徴とし、また前記出力
部増幅素子からの合成出力信号のレベルに応じて前記動
作数を可変制御するようにしたことを特徴とする。前記
切替えスイッチは、隣接出力部増幅素子同士の入力ライ
ン間及び出力ライン間に夫々挿入された１／４波長の長
さの伝送線路と、これ等伝送線路の一端を接地若しくは
オープンとするトランジスタスイッチ素子とを有するこ
とを特徴とする。また、前記切替え制御手段は、前記入
力信号のレベルまたは前記出力信号のレベルと所定値と
を比較してこの比較結果に従って前記トランジスタスイ
ッチ素子をオンオフ制御するレベル比較器を有し、更に
前記出力部増幅素子の動作時以外はそのバイアスを切断
制御する手段を有することを特徴とする。
部増幅素子への入力信号のレベルに応じて前記動作数を
可変制御するようにしたことを特徴とし、また前記出力
部増幅素子からの合成出力信号のレベルに応じて前記動
作数を可変制御するようにしたことを特徴とする。前記
切替えスイッチは、隣接出力部増幅素子同士の入力ライ
ン間及び出力ライン間に夫々挿入された１／４波長の長
さの伝送線路と、これ等伝送線路の一端を接地若しくは
オープンとするトランジスタスイッチ素子とを有するこ
とを特徴とする。また、前記切替え制御手段は、前記入
力信号のレベルまたは前記出力信号のレベルと所定値と
を比較してこの比較結果に従って前記トランジスタスイ
ッチ素子をオンオフ制御するレベル比較器を有し、更に
前記出力部増幅素子の動作時以外はそのバイアスを切断
制御する手段を有することを特徴とする。
【００１３】更に、前記出力部増幅素子の出力部に接続
される電力出力回路を有し、この電力出力回路は前記出
力部増幅素子の出力ライン間に設けられた抵抗と、この
抵抗の両端を短絡して出力として導出する短絡線と、前
記抵抗と前記短絡線との接続点と前記伝送線路の端部と
の信号ラインの長さが１／４波長に等しく設定されてい
ることを特徴とする。また、前記切替え制御手段は、前
記出力部増幅素子の動作領域に応じて当該出力部増幅素
子の動作数を可変制御する代わりに、外部コマンドに応
じて可変制御するようにしたことを特徴とする。
される電力出力回路を有し、この電力出力回路は前記出
力部増幅素子の出力ライン間に設けられた抵抗と、この
抵抗の両端を短絡して出力として導出する短絡線と、前
記抵抗と前記短絡線との接続点と前記伝送線路の端部と
の信号ラインの長さが１／４波長に等しく設定されてい
ることを特徴とする。また、前記切替え制御手段は、前
記出力部増幅素子の動作領域に応じて当該出力部増幅素
子の動作数を可変制御する代わりに、外部コマンドに応
じて可変制御するようにしたことを特徴とする。
【００１４】本発明の作用を述べる。並列動作可能な出
力部増幅素子の動作数を、当該増幅素子の動作領域に応
じて、すなわち入力信号レベルに応じて切替え制御する
ことにより、広い入力電力範囲において線形動作を可能
とすると共に、消費電力の増加を最小に抑えることが可
能となる。同時に、切替え制御部を１／４波長伝送線路
及びスイッチングトランジスタ素子を使用して、平面回
路（ＭＭＩＣ）化を可能とし小型・軽量化を図るもので
ある。また、電力出力回路には、増幅素子数の切替え時
におけるハイブリッド回路の合成損失に起因する利得変
動をなくすべく、いわゆるウイルキンソンタイプの回路
を使用するものである。
力部増幅素子の動作数を、当該増幅素子の動作領域に応
じて、すなわち入力信号レベルに応じて切替え制御する
ことにより、広い入力電力範囲において線形動作を可能
とすると共に、消費電力の増加を最小に抑えることが可
能となる。同時に、切替え制御部を１／４波長伝送線路
及びスイッチングトランジスタ素子を使用して、平面回
路（ＭＭＩＣ）化を可能とし小型・軽量化を図るもので
ある。また、電力出力回路には、増幅素子数の切替え時
におけるハイブリッド回路の合成損失に起因する利得変
動をなくすべく、いわゆるウイルキンソンタイプの回路
を使用するものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下に図面を参照しつつ本発明の
実施例を説明する。図１は本発明の一実施例を示す回路
図である。図１を参照すると、入力信号ＩＮは増幅素子
３、検波回路４、増幅素子５を夫々介して、回路節点で
あるＡ点へ供給される。このＡ点と第一の出力部増幅素
子１の入力との間には伝送線路７が、またＡ点と第二の
出力部増幅素子２の入力との間には伝送線路９，１０の
直列回路が夫々接続されている。
実施例を説明する。図１は本発明の一実施例を示す回路
図である。図１を参照すると、入力信号ＩＮは増幅素子
３、検波回路４、増幅素子５を夫々介して、回路節点で
あるＡ点へ供給される。このＡ点と第一の出力部増幅素
子１の入力との間には伝送線路７が、またＡ点と第二の
出力部増幅素子２の入力との間には伝送線路９，１０の
直列回路が夫々接続されている。
【００１６】また、第一の出力部増幅素子１の出力と回
路節点であるＢ点との間には伝送線路８が、また第二の
出力部増幅素子２の出力とＢ点との間には、伝送線路１
１，１２の直列回路が接続されている。Ｂ点とＣ点（伝
送線路１１，１２の直列接続点）との間には、電力出力
回路１７が接続されており、第一及び第二の出力部増幅
素子１，２の各出力を電力増幅器の出力端に伝送するも
のである。
路節点であるＢ点との間には伝送線路８が、また第二の
出力部増幅素子２の出力とＢ点との間には、伝送線路１
１，１２の直列回路が接続されている。Ｂ点とＣ点（伝
送線路１１，１２の直列接続点）との間には、電力出力
回路１７が接続されており、第一及び第二の出力部増幅
素子１，２の各出力を電力増幅器の出力端に伝送するも
のである。
【００１７】伝送線路９，１０の直列接続点と基準電位
点（接地電位）との間には、終端抵抗１６とスイッチ素
子であるトランジスタ１３との並列回路が設けられてお
り、またＣ点と基準電位点（接地電位）との間には、ス
イッチ素子であるトランジスタ１４が設けられている。
更に、第二の出力部増幅素子２の直流バイアスをオンオ
フ制御するためのバイアス制御回路１５が設けられてお
り、このバイアス制御回路１５やトランジスタ１３，１
４のオンオフ制御はオペアンプ６の出力信号によりなさ
れる様になっている。
点（接地電位）との間には、終端抵抗１６とスイッチ素
子であるトランジスタ１３との並列回路が設けられてお
り、またＣ点と基準電位点（接地電位）との間には、ス
イッチ素子であるトランジスタ１４が設けられている。
更に、第二の出力部増幅素子２の直流バイアスをオンオ
フ制御するためのバイアス制御回路１５が設けられてお
り、このバイアス制御回路１５やトランジスタ１３，１
４のオンオフ制御はオペアンプ６の出力信号によりなさ
れる様になっている。
【００１８】このオペアンプ６は入力信号のレベルと制
御電圧入力端子に供給される制御電圧との比較してその
比較結果を増幅して出力するものである。そのために、
検波回路４が設けられており、増幅素子４と５との間の
信号ラインの信号レベルを検波して検出し、オペアンプ
６の一入力としている。
御電圧入力端子に供給される制御電圧との比較してその
比較結果を増幅して出力するものである。そのために、
検波回路４が設けられており、増幅素子４と５との間の
信号ラインの信号レベルを検波して検出し、オペアンプ
６の一入力としている。
【００１９】図２に示した増幅素子の入出力特性図を参
照しつつ図１の実施例の動作について説明する。出力部
増幅素子１のみの動作で十分低歪みの信号増幅特性（図
２の特性Ｂ）が得られる動作領域１では、トランジスタ
１３，１４がオン状態、出力部増幅素子２のバイアスを
オフ状態になるように、また、該領域１よりも高い動作
領域２になると、トランジスタ１３，１４をオフ状態、
出力部増幅素子２のバイアスをオン状態になるように、
オペアンプ６の入力である外部からの制御電圧を設定す
る。
照しつつ図１の実施例の動作について説明する。出力部
増幅素子１のみの動作で十分低歪みの信号増幅特性（図
２の特性Ｂ）が得られる動作領域１では、トランジスタ
１３，１４がオン状態、出力部増幅素子２のバイアスを
オフ状態になるように、また、該領域１よりも高い動作
領域２になると、トランジスタ１３，１４をオフ状態、
出力部増幅素子２のバイアスをオン状態になるように、
オペアンプ６の入力である外部からの制御電圧を設定す
る。
【００２０】トランジスタ１３がオン状態のとき、伝送
線路９と１０との接続点がショートになるため、伝送線
路９を１／４波長の長さとすると、１／４波長離れたＡ
点から見ると、当該接続点はオープンとなり、伝送線路
９は接続されていないのと等価となる。同様に、トラン
ジスタ１４がオン状態のとき、伝送線路１１と１２との
接続点であるＣ点もショートになるため、Ｂ点から見る
とこのＣ点はオープンとなり、伝送線路１２は接続され
ていないのと等価である。従って、信号は出力部増幅素
子１のみを通りＢ点から電力出力回路１７を経て出力さ
れる。
線路９と１０との接続点がショートになるため、伝送線
路９を１／４波長の長さとすると、１／４波長離れたＡ
点から見ると、当該接続点はオープンとなり、伝送線路
９は接続されていないのと等価となる。同様に、トラン
ジスタ１４がオン状態のとき、伝送線路１１と１２との
接続点であるＣ点もショートになるため、Ｂ点から見る
とこのＣ点はオープンとなり、伝送線路１２は接続され
ていないのと等価である。従って、信号は出力部増幅素
子１のみを通りＢ点から電力出力回路１７を経て出力さ
れる。
【００２１】一方、トランジスタ１３，１４がオフ状態
のとき、Ａ点に入力された信号は伝送線路７と９に分配
され、出力部増幅素子１，２で増幅される。出力部増幅
素子１，２から出力された信号はＣ点にて合成され電力
出力回路を経て出力される。この時電力増幅器の最大出
力電力は、出力部増幅素子が１つの時と比べて、図２の
特性Ａにの様になって約２倍となる。
のとき、Ａ点に入力された信号は伝送線路７と９に分配
され、出力部増幅素子１，２で増幅される。出力部増幅
素子１，２から出力された信号はＣ点にて合成され電力
出力回路を経て出力される。この時電力増幅器の最大出
力電力は、出力部増幅素子が１つの時と比べて、図２の
特性Ａにの様になって約２倍となる。
【００２２】温度環境によって電力増幅器内の素子特性
が変化するため、図２に示す動作領域１と２とは温度に
より変化するが、外部からオペアンプ６へ印加する制御
電圧を温度補償することにより、温度環境の変化にも追
従し動作を補償することが可能となる。
が変化するため、図２に示す動作領域１と２とは温度に
より変化するが、外部からオペアンプ６へ印加する制御
電圧を温度補償することにより、温度環境の変化にも追
従し動作を補償することが可能となる。
【００２３】尚、電力出力回路１７としては、Ｂ点から
のみ入力したときでも、Ｃ点からのみ入力したときで
も、通過損失が同じになるようにウイルキンソンタイプ
の回路を使用するものであり、図１にその等価回路を示
している様に、Ｂ点とＣ点との間に設けられた抵抗素子
とこの抵抗素子を短絡する短絡線とからなり、この短絡
線から増幅器出力を取り出す構成である。このとき、Ｃ
点とＤ点（電力出力回路１７の抵抗素子と短絡線との、
Ｃ点に近い方の接続点）との間の信号ラインの長さを１
／４波長に等しく設定する。すると、トランジスタ１４
がオン状態となってＣ点が物理的に接地状態になって
も、Ｄ点から見るとＣ点はオープンとなる。
のみ入力したときでも、Ｃ点からのみ入力したときで
も、通過損失が同じになるようにウイルキンソンタイプ
の回路を使用するものであり、図１にその等価回路を示
している様に、Ｂ点とＣ点との間に設けられた抵抗素子
とこの抵抗素子を短絡する短絡線とからなり、この短絡
線から増幅器出力を取り出す構成である。このとき、Ｃ
点とＤ点（電力出力回路１７の抵抗素子と短絡線との、
Ｃ点に近い方の接続点）との間の信号ラインの長さを１
／４波長に等しく設定する。すると、トランジスタ１４
がオン状態となってＣ点が物理的に接地状態になって
も、Ｄ点から見るとＣ点はオープンとなる。
【００２４】図３は本発明の他の実施例の回路図であ
り、図１と同等部分は同一符号にて示している。先の図
１の例では、信号レベルを出力部増幅素子１，２の入力
段で検知するフィードフォワード用の検波回路４を使用
していたが、本例では、信号レベルを出力部で検知する
フィードバック用検波回路４を使用しており、図１の実
施例と同様の効果が得られる。尚、この検波回路４から
得られるフィードバック用電圧を、出力電力テレメトリ
信号として使用することも可能であることは勿論であ
る。
り、図１と同等部分は同一符号にて示している。先の図
１の例では、信号レベルを出力部増幅素子１，２の入力
段で検知するフィードフォワード用の検波回路４を使用
していたが、本例では、信号レベルを出力部で検知する
フィードバック用検波回路４を使用しており、図１の実
施例と同様の効果が得られる。尚、この検波回路４から
得られるフィードバック用電圧を、出力電力テレメトリ
信号として使用することも可能であることは勿論であ
る。
【００２５】図４は本発明の更に他の実施例の回路図で
あり、図１と同等部分は同一符号にて示している。本例
では、オペアンプ６の制御電圧の入力部分に、トランジ
スタ１３，１４、バイアス制御回路１５を、外部からの
制御コマンド信号により強制的にオン制御するための制
御電圧切替え器１８を設けたものである。すなわち、入
力信号レベルに関係なく、出力部増幅素子の動作数を制
御可能としたものであり、例えば、出力部増幅素子１が
壊れたときにも、出力部増幅素子２を強制的に動作させ
て、この出力増幅素子２を使用することで、装置の信頼
度を高めることができる。
あり、図１と同等部分は同一符号にて示している。本例
では、オペアンプ６の制御電圧の入力部分に、トランジ
スタ１３，１４、バイアス制御回路１５を、外部からの
制御コマンド信号により強制的にオン制御するための制
御電圧切替え器１８を設けたものである。すなわち、入
力信号レベルに関係なく、出力部増幅素子の動作数を制
御可能としたものであり、例えば、出力部増幅素子１が
壊れたときにも、出力部増幅素子２を強制的に動作させ
て、この出力増幅素子２を使用することで、装置の信頼
度を高めることができる。
【００２６】この制御電圧切替え器１８としては、制御
コマンド信号が外部より供給された時に、制御電圧に代
えて接地電位（入力信号レベルが最小を示す信号と等
価）とする様なスイッチ回路を使用することができる。
コマンド信号が外部より供給された時に、制御電圧に代
えて接地電位（入力信号レベルが最小を示す信号と等
価）とする様なスイッチ回路を使用することができる。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
電力増幅器への入力信号レベルに応じて出力部増幅素子
の動作数を切り替え、更に使用していない増幅素子のバ
イアスを切断することにより、低入力電力域での消費電
力を低減することができ、広い入力信号レンジにおいて
歪みが少ない通信信号品質を保つことが可能となるとい
う効果がある。
電力増幅器への入力信号レベルに応じて出力部増幅素子
の動作数を切り替え、更に使用していない増幅素子のバ
イアスを切断することにより、低入力電力域での消費電
力を低減することができ、広い入力信号レンジにおいて
歪みが少ない通信信号品質を保つことが可能となるとい
う効果がある。
【００２８】また、全て平面回路で形成できるため、Ｍ
ＭＩＣの様な１チップ化が可能であり、小型軽量化を図
ることができる。尚、実施例の動作説明のところに述べ
た様に、出力部増幅素子の動作素子数を変えることで最
大出力電力を約２倍にすることができるので、通信信号
レートに応じた飽和出力レベルの選択が可能となり、消
費電力の最適化を図れるという効果もある。
ＭＩＣの様な１チップ化が可能であり、小型軽量化を図
ることができる。尚、実施例の動作説明のところに述べ
た様に、出力部増幅素子の動作素子数を変えることで最
大出力電力を約２倍にすることができるので、通信信号
レートに応じた飽和出力レベルの選択が可能となり、消
費電力の最適化を図れるという効果もある。
【００２９】更に、電力出力回路として、ハイブリッド
回路ではなく、ウイルキンソンタイプの回路を使用する
ことにより、動作素子数を変えても、利得変動はないと
いう効果もある。
回路ではなく、ウイルキンソンタイプの回路を使用する
ことにより、動作素子数を変えても、利得変動はないと
いう効果もある。
【図１】本発明の一実施例を示す回路図である。
【図２】本発明の効果を説明するための増幅素子の入出
力特性図である。
力特性図である。
【図３】本発明の他の実施例を示す回路図である。
【図４】本発明の更に他の実施例を示す回路図である。
【図５】従来例を示す回路図である。
４ 検波回路 ６ オペアンプ ７〜１２ 伝送線路 １３，１４ トランジスタ １５ バイアス制御回路 １７ 電力出力回路
フロントページの続き Ｆターム(参考） 5J067 AA01 AA41 CA21 CA36 CA91 CA92 FA10 FA18 HA09 HA19 HA25 HA38 HA39 KA01 KA12 KA17 KA55 KA68 KS03 LS01 MA11 MA14 QS04 TA01 TA02 5J069 AA01 AA41 CA21 CA36 CA91 CA92 FA10 FA18 HA09 HA19 HA25 HA38 HA39 KA01 KA12 KA17 KA55 KA68 MA11 MA14 TA01 TA02 5J091 AA01 AA41 CA21 CA36 CA91 CA92 FA10 FA18 HA09 HA19 HA25 HA38 HA39 KA01 KA12 KA17 KA55 KA68 MA11 MA14 TA01 TA02 5J092 AA01 AA41 CA21 CA36 CA91 CA92 FA10 FA18 GR09 HA09 HA19 HA25 HA38 HA39 KA01 KA12 KA17 KA55 KA68 MA11 MA14 TA01 TA02
Claims (8)
- 【請求項１】 並列動作可能な複数の出力部増幅素子を
有する高周波電力増幅器であって、前記出力部増幅素子
の動作領域に応じて当該出力部増幅素子の動作数を可変
制御するための素子切替え制御手段を含み、この切替え
制御手段は、前記出力部増幅素子の入出力のオンオフを
なすための切替えスイッチとして伝送線路からなる平面
回路を用いたことを特徴とする電力増幅器。 - 【請求項２】 前記切替え制御手段は、前記出力部増幅
素子への入力信号のレベルに応じて前記動作数を可変制
御するようにしたとを特徴とする請求項１記載の電力増
幅器。 - 【請求項３】 前記切替え制御手段は、前記出力部増幅
素子からの合成出力信号のレベルに応じて前記動作数を
可変制御するようにしたとを特徴とする請求項１記載の
電力増幅器。 - 【請求項４】 前記切替えスイッチは、隣接出力部増幅
素子同士の入力ライン間及び出力ライン間に夫々挿入さ
れた１／４波長の長さの伝送線路と、これ等伝送線路の
一端を接地若しくはオープンとするトランジスタスイッ
チ素子とを有することを特徴とする請求項１〜３いずれ
か記載の電力増幅器。 - 【請求項５】 前記切替え制御手段は、前記入力信号の
レベルまたは前記出力信号のレベルと所定値とを比較し
てこの比較結果に従って前記トランジスタスイッチ素子
をオンオフ制御するレベル比較器を有することを特徴と
する請求項４記載の電力増幅器。 - 【請求項６】 前記切替え制御手段は、前記出力部増幅
素子の動作時以外はそのバイアスを切断制御する手段を
有することを特徴とする請求項１〜５いずれか記載の電
力増幅器。 - 【請求項７】 前記出力部増幅素子の出力部に接続され
る電力出力回路を有し、この電力出力回路は前記出力部
増幅素子の出力ライン間に設けられた抵抗と、この抵抗
の両端を短絡して出力として導出する短絡線と、前記抵
抗と前記短絡線との接続点と前記伝送線路の端部との信
号ラインの長さが１／４波長に等しく設定されているこ
とを特徴とする請求項４または５記載の電力増幅器。 - 【請求項８】 前記切替え制御手段は、前記出力部増幅
素子の動作領域に応じて当該出力部増幅素子の動作数を
可変制御する代わりに、外部コマンドに応じて可変制御
するようにしたことを特徴とする請求項１〜７いずれか
記載の電力増幅器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23769199A JP2001068952A (ja) | 1999-08-25 | 1999-08-25 | 電力増幅器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23769199A JP2001068952A (ja) | 1999-08-25 | 1999-08-25 | 電力増幅器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001068952A true JP2001068952A (ja) | 2001-03-16 |
Family
ID=17019093
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23769199A Pending JP2001068952A (ja) | 1999-08-25 | 1999-08-25 | 電力増幅器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001068952A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7554394B2 (en) | 2007-03-23 | 2009-06-30 | Mitsubishi Electric Corporation | Power amplifier circuit |
-
1999
- 1999-08-25 JP JP23769199A patent/JP2001068952A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7554394B2 (en) | 2007-03-23 | 2009-06-30 | Mitsubishi Electric Corporation | Power amplifier circuit |
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