JP2001217659A - マイクロ波増幅器 - Google Patents
マイクロ波増幅器Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来の多段構成のマイクロ波増幅器では、高
調波処理回路が最終段のトランジスタの出力側にのみ設
けられているので、マイクロ波増幅器の高出力化、高効
率化、低歪み化を充分に実現することができないという
課題があった。 【解決手段】 マイクロ波増幅回路において、多段構成
の増幅器を実現するためにそれぞれが各段の増幅器の構
成要素となる複数のトランジスタと、最終段のトランジ
スタの出力側に設けられた高調波処理回路と、少なくと
も最終段の前段のトランジスタ４の入力整合回路または
出力整合回路に設けられた高調波処理回路３，５とを備
える。
調波処理回路が最終段のトランジスタの出力側にのみ設
けられているので、マイクロ波増幅器の高出力化、高効
率化、低歪み化を充分に実現することができないという
課題があった。 【解決手段】 マイクロ波増幅回路において、多段構成
の増幅器を実現するためにそれぞれが各段の増幅器の構
成要素となる複数のトランジスタと、最終段のトランジ
スタの出力側に設けられた高調波処理回路と、少なくと
も最終段の前段のトランジスタ４の入力整合回路または
出力整合回路に設けられた高調波処理回路３，５とを備
える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、携帯情報端末等
で使用される高出力の多段構成マイクロ波増幅器に関す
るものである。
で使用される高出力の多段構成マイクロ波増幅器に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】図１１は、例えば“A High Efficiency
GaAs Power Amplifier Module with aSingle Voltage f
or Digital Cellular Phone System”，IEEE 1998 MTT-
S Digest p443-446に示された従来のマイクロ波増幅器
の構成を示す回路図である。図１１において、１０１は
入力端子、１０２はバイパスコンデンサ、１０３は整合
回路を構成する伝送線路、１０４は安定化抵抗、１０５
は第１段のＦＥＴ、１０６はＦＥＴ１０５についてのド
レインバイアス印加用線路、１０７はＦＥＴ１０５につ
いて負帰還回路を構成するバイパスコンデンサ、１０８
は同じく負帰還回路を構成する抵抗、１０９は整合回路
を構成するコンデンサ、１１０は第２段のＦＥＴ、１１
１はＦＥＴ１１０についてのドレインバイアス印加回路
および２倍波処理回路に対する共通な構成要素である線
路、１１２は２倍波処理回路を構成するトラップコンデ
ンサ、１１３は出力端子、Ｖｄｄ１，Ｖｄｄ２は電圧源
である。
GaAs Power Amplifier Module with aSingle Voltage f
or Digital Cellular Phone System”，IEEE 1998 MTT-
S Digest p443-446に示された従来のマイクロ波増幅器
の構成を示す回路図である。図１１において、１０１は
入力端子、１０２はバイパスコンデンサ、１０３は整合
回路を構成する伝送線路、１０４は安定化抵抗、１０５
は第１段のＦＥＴ、１０６はＦＥＴ１０５についてのド
レインバイアス印加用線路、１０７はＦＥＴ１０５につ
いて負帰還回路を構成するバイパスコンデンサ、１０８
は同じく負帰還回路を構成する抵抗、１０９は整合回路
を構成するコンデンサ、１１０は第２段のＦＥＴ、１１
１はＦＥＴ１１０についてのドレインバイアス印加回路
および２倍波処理回路に対する共通な構成要素である線
路、１１２は２倍波処理回路を構成するトラップコンデ
ンサ、１１３は出力端子、Ｖｄｄ１，Ｖｄｄ２は電圧源
である。
【０００３】図１２は図１１に示されたマイクロ波増幅
器内の第２段のＦＥＴ１１０のドレイン側の２倍波処理
回路および基本波整合回路を示す図である。図１２にお
いて、図１１と同一符号は同一または相当部分を示すの
でその説明を省略する。２倍波処理回路は、基本波の約
１／８波長の電気長を有する２つの線路１１１、トラッ
プコンデンサ１１２およびバイパスコンデンサ１０２と
を有して構成されている。
器内の第２段のＦＥＴ１１０のドレイン側の２倍波処理
回路および基本波整合回路を示す図である。図１２にお
いて、図１１と同一符号は同一または相当部分を示すの
でその説明を省略する。２倍波処理回路は、基本波の約
１／８波長の電気長を有する２つの線路１１１、トラッ
プコンデンサ１１２およびバイパスコンデンサ１０２と
を有して構成されている。
【０００４】次に動作について説明する。図１２におい
て、ＦＥＴ１１０から２倍波処理回路をみたインピーダ
ンスΓＬに関しては、トラップコンデンサ１１２の容量
がゼロの場合には基本波について１／４波長のショート
スタブがみえるので、基本波に対しては開放状態とな
り、２倍波に対しては先端部が接地されたショートスタ
ブと等価となる。そして、トラップコンデンサ１１２の
容量を変化させることで、接地点からの位相を変化させ
て２倍波に対する適切なインピーダンス設定を実施する
ことが可能となり、マイクロ波増幅器における高出力
化、高効率化、低歪み化の実現が可能となる。
て、ＦＥＴ１１０から２倍波処理回路をみたインピーダ
ンスΓＬに関しては、トラップコンデンサ１１２の容量
がゼロの場合には基本波について１／４波長のショート
スタブがみえるので、基本波に対しては開放状態とな
り、２倍波に対しては先端部が接地されたショートスタ
ブと等価となる。そして、トラップコンデンサ１１２の
容量を変化させることで、接地点からの位相を変化させ
て２倍波に対する適切なインピーダンス設定を実施する
ことが可能となり、マイクロ波増幅器における高出力
化、高効率化、低歪み化の実現が可能となる。
【０００５】図１３は、トラップコンデンサの容量変化
に応じた基本波および２倍波に対するインピーダンス変
化の軌跡を示す図である。図１３に示されるように、基
本波に対するインピーダンスがほとんど変化しないのと
は対照的に、２倍波に対するインピーダンスはトラップ
コンデンサの容量変化に応じてリアクタンスが負の状態
から正の状態に変化する。
に応じた基本波および２倍波に対するインピーダンス変
化の軌跡を示す図である。図１３に示されるように、基
本波に対するインピーダンスがほとんど変化しないのと
は対照的に、２倍波に対するインピーダンスはトラップ
コンデンサの容量変化に応じてリアクタンスが負の状態
から正の状態に変化する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来のマイクロ波増幅
器は以上のように構成されているので、２倍波処理回路
をはじめとする高調波処理回路は最終段のトランジスタ
の出力側にのみに設けられているから、マイクロ波増幅
器の高出力化、高効率化、低歪み化を充分に実現するこ
とができないという課題があった。
器は以上のように構成されているので、２倍波処理回路
をはじめとする高調波処理回路は最終段のトランジスタ
の出力側にのみに設けられているから、マイクロ波増幅
器の高出力化、高効率化、低歪み化を充分に実現するこ
とができないという課題があった。
【０００７】また、高効率化等を実現するためには、最
終段以外の段のトランジスタについても効率の良い非線
形動作状態で動作させることが必要となるが、波形歪み
の劣化の防止が困難であるという課題があった。
終段以外の段のトランジスタについても効率の良い非線
形動作状態で動作させることが必要となるが、波形歪み
の劣化の防止が困難であるという課題があった。
【０００８】また、従来のマイクロ波増幅器は、各段の
増幅器を接続したうえで多段化した後に、最終段に設け
られた高調波処理回路を用いて全体的な回路調整を実施
していたので、回路調整に時間を要するという課題があ
った。
増幅器を接続したうえで多段化した後に、最終段に設け
られた高調波処理回路を用いて全体的な回路調整を実施
していたので、回路調整に時間を要するという課題があ
った。
【０００９】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、高出力化、高効率化および低歪み
化を実現できるマイクロ波増幅器を得ることを目的とす
る。
めになされたもので、高出力化、高効率化および低歪み
化を実現できるマイクロ波増幅器を得ることを目的とす
る。
【００１０】また、多段化したマイクロ波増幅器の回路
調整時間の短縮化を実現することができるマイクロ波増
幅器を得ることを目的とする。
調整時間の短縮化を実現することができるマイクロ波増
幅器を得ることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この発明に係るマイクロ
波増幅器は、多段構成の増幅器を実現するためにそれぞ
れが各段の増幅器の構成要素となる複数のトランジスタ
と、最終段のトランジスタの出力側に設けられた高調波
処理回路と、少なくとも最終段の前段のトランジスタの
入力整合回路または出力整合回路に設けられた高調波処
理回路とを備えるようにしたものである。
波増幅器は、多段構成の増幅器を実現するためにそれぞ
れが各段の増幅器の構成要素となる複数のトランジスタ
と、最終段のトランジスタの出力側に設けられた高調波
処理回路と、少なくとも最終段の前段のトランジスタの
入力整合回路または出力整合回路に設けられた高調波処
理回路とを備えるようにしたものである。
【００１２】この発明に係るマイクロ波増幅器は、各段
の増幅器の構成要素となる１または複数のトランジスタ
についてそれぞれ高調波成分を帰還させる帰還回路を設
けるようにしたものである。
の増幅器の構成要素となる１または複数のトランジスタ
についてそれぞれ高調波成分を帰還させる帰還回路を設
けるようにしたものである。
【００１３】この発明に係るマイクロ波増幅器は、多段
化された増幅器内で任意の隣接する２段の増幅器間に、
前段の増幅器の出力側に発生した高調波成分と後段の増
幅器の増幅作用により後段の増幅器の入力側に発生した
高調波成分とを互いに合成して当該高調波成分を打ち消
すための高調波処理回路を備えるようにしたものであ
る。
化された増幅器内で任意の隣接する２段の増幅器間に、
前段の増幅器の出力側に発生した高調波成分と後段の増
幅器の増幅作用により後段の増幅器の入力側に発生した
高調波成分とを互いに合成して当該高調波成分を打ち消
すための高調波処理回路を備えるようにしたものであ
る。
【００１４】この発明に係るマイクロ波増幅器は、任意
の段のトランジスタからの出力信号を基本波成分と高調
波成分とに分波する分波手段と、高調波成分の位相調整
を実施する移相器と、高調波成分の振幅調整を実施する
減衰器と、基本波成分と調整された高調波成分とをミキ
シングするミキシング用トランジスタとを備えるように
したものである。
の段のトランジスタからの出力信号を基本波成分と高調
波成分とに分波する分波手段と、高調波成分の位相調整
を実施する移相器と、高調波成分の振幅調整を実施する
減衰器と、基本波成分と調整された高調波成分とをミキ
シングするミキシング用トランジスタとを備えるように
したものである。
【００１５】この発明に係るマイクロ波増幅器は、入力
信号を基本波成分と高調波成分とに分波する分波手段
と、高調波成分に対する位相調整を実施する移相器と、
高調波成分に対する振幅調整を実施する減衰器と、基本
波成分と調整された高調波成分とをミキシングするミキ
シング用トランジスタとからそれぞれ構成されて互いに
並列に配置される第１の増幅回路および第２の増幅回路
と、任意の段のトランジスタからの出力信号の電力を前
記第１の増幅回路と前記第２の増幅回路とに分配する電
力分配器とを備え、第１の増幅回路内のミキシング用ト
ランジスタの出力線と第２の増幅回路内のミキシング用
トランジスタの出力線とが接続されて電力合成された出
力信号が生成されるようにしたものである。
信号を基本波成分と高調波成分とに分波する分波手段
と、高調波成分に対する位相調整を実施する移相器と、
高調波成分に対する振幅調整を実施する減衰器と、基本
波成分と調整された高調波成分とをミキシングするミキ
シング用トランジスタとからそれぞれ構成されて互いに
並列に配置される第１の増幅回路および第２の増幅回路
と、任意の段のトランジスタからの出力信号の電力を前
記第１の増幅回路と前記第２の増幅回路とに分配する電
力分配器とを備え、第１の増幅回路内のミキシング用ト
ランジスタの出力線と第２の増幅回路内のミキシング用
トランジスタの出力線とが接続されて電力合成された出
力信号が生成されるようにしたものである。
【００１６】この発明に係るマイクロ波増幅器は、ｍｆ
0 −ｎｆ0 ＝ｆ0 の関係を満たすｍ，ｎの高調波につい
て、ｍ倍波処理回路とｎ倍波処理回路とを直列または並
列に接続するようにしたものである。
0 −ｎｆ0 ＝ｆ0 の関係を満たすｍ，ｎの高調波につい
て、ｍ倍波処理回路とｎ倍波処理回路とを直列または並
列に接続するようにしたものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。 実施の形態１．図１は、この発明の実施の形態１による
マイクロ波増幅器の構成を示す図である。図において、
１は入力端子、２は入力側の基本波整合回路、３は入力
側の高調波処理回路、４は第１段のＦＥＴ（トランジス
タ）、５は出力側の高調波処理回路、６は出力側の基本
波整合回路、７は基本波整合回路２、高調波処理回路
３、ＦＥＴ４、高調波処理回路５および基本波整合回路
６から構成される第１段の増幅器、８は第１段の増幅器
７と同一の構成を有する第２段の増幅器、９は出力端子
である。なお、基本波整合回路２と高調波処理回路３と
から入力整合回路が構成され、基本波整合回路６と高調
波処理回路５とから出力整合回路が構成される。
説明する。 実施の形態１．図１は、この発明の実施の形態１による
マイクロ波増幅器の構成を示す図である。図において、
１は入力端子、２は入力側の基本波整合回路、３は入力
側の高調波処理回路、４は第１段のＦＥＴ（トランジス
タ）、５は出力側の高調波処理回路、６は出力側の基本
波整合回路、７は基本波整合回路２、高調波処理回路
３、ＦＥＴ４、高調波処理回路５および基本波整合回路
６から構成される第１段の増幅器、８は第１段の増幅器
７と同一の構成を有する第２段の増幅器、９は出力端子
である。なお、基本波整合回路２と高調波処理回路３と
から入力整合回路が構成され、基本波整合回路６と高調
波処理回路５とから出力整合回路が構成される。
【００１８】次に、高調波処理回路３，５について、２
倍波および３倍波を対象とした高調波処理回路の具体的
構成について説明する。図２は、入力側すなわちゲート
側の２倍波処理回路の構成の例を示す図である。１１は
基本波整合回路２に接続する接続端子、１２はＦＥＴ４
のゲート端子に接続する接続端子、１３は２倍波に対す
る接地を実現するためのショートスタブ、１４はバイパ
スコンデンサ、１５はショートスタブ１３により実現さ
れる２倍波に対する接地点から位相を変化させるための
伝送線路である。
倍波および３倍波を対象とした高調波処理回路の具体的
構成について説明する。図２は、入力側すなわちゲート
側の２倍波処理回路の構成の例を示す図である。１１は
基本波整合回路２に接続する接続端子、１２はＦＥＴ４
のゲート端子に接続する接続端子、１３は２倍波に対す
る接地を実現するためのショートスタブ、１４はバイパ
スコンデンサ、１５はショートスタブ１３により実現さ
れる２倍波に対する接地点から位相を変化させるための
伝送線路である。
【００１９】図３は、出力側すなわちドレイン側の２倍
波処理回路の構成の例を示す図である。図３において、
図２と同一符号は同一または相当部分を示すのでその説
明を省略する。１６はＦＥＴ４のドレイン端子に接続す
る接続端子、１７は基本波整合回路６に接続する接続端
子である。
波処理回路の構成の例を示す図である。図３において、
図２と同一符号は同一または相当部分を示すのでその説
明を省略する。１６はＦＥＴ４のドレイン端子に接続す
る接続端子、１７は基本波整合回路６に接続する接続端
子である。
【００２０】また、図４は入力側すなわちゲート側の３
倍波処理回路の構成の例を示す図である。２０は基本波
整合回路２に接続する接続端子、２１はＦＥＴ４のゲー
ト端子に接続する接続端子、２２は３倍波に対する接地
点を実現するためのオープンスタブ、２３はオープンス
タブ２２で実現した３倍波に対する接地点から位相を変
化させるための伝送線路である。
倍波処理回路の構成の例を示す図である。２０は基本波
整合回路２に接続する接続端子、２１はＦＥＴ４のゲー
ト端子に接続する接続端子、２２は３倍波に対する接地
点を実現するためのオープンスタブ、２３はオープンス
タブ２２で実現した３倍波に対する接地点から位相を変
化させるための伝送線路である。
【００２１】図５は、出力側すなわちドレイン側の３倍
波処理回路の構成の例を示す図である。図５において、
図４と同一符号は同一または相当部分を示すのでその説
明を省略する。２４はＦＥＴ４のドレイン端子に接続す
る接続端子、２５は基本波整合回路６に接続する接続端
子である。
波処理回路の構成の例を示す図である。図５において、
図４と同一符号は同一または相当部分を示すのでその説
明を省略する。２４はＦＥＴ４のドレイン端子に接続す
る接続端子、２５は基本波整合回路６に接続する接続端
子である。
【００２２】次に動作について説明する。図１に示され
る２段増幅器において、各段毎に入力側の高調波処理回
路３および出力側の高調波処理回路５を構成する伝送線
路１５，２３の電気長を高出力化等を実現するために各
々適宜設定する。特に、ＦＥＴ４についての出力整合回
路における２倍波等の偶数倍の高調波に対するインピー
ダンスを変化させると、当該インピーダンスの変化に応
じてゲインおよび効率が変化する。なお、低周波に関し
ては、ＦＥＴ４の出力整合回路において偶数倍の高調波
に対してインピーダンスを接地させれば、高効率化を図
れることが原理的に解明されている。しかし、マイクロ
波等の高調波に関しては、ＦＥＴ４の出力整合回路にお
いて偶数倍の高調波に対してインピーダンスを接地させ
るためには、ＦＥＴ４内部のリアクタンス成分を打ち消
すためのリアクタンス成分が必要となり、伝送線路１５
等の電気長を変化させることで上記打ち消すためのリア
クタンス成分を得て高効率化を実現する。そして、伝送
線路１５等の電気長の設定が終了した後に、第１段の増
幅器７と第２段の増幅器８とを接続してマイクロ増幅器
を多段化する。
る２段増幅器において、各段毎に入力側の高調波処理回
路３および出力側の高調波処理回路５を構成する伝送線
路１５，２３の電気長を高出力化等を実現するために各
々適宜設定する。特に、ＦＥＴ４についての出力整合回
路における２倍波等の偶数倍の高調波に対するインピー
ダンスを変化させると、当該インピーダンスの変化に応
じてゲインおよび効率が変化する。なお、低周波に関し
ては、ＦＥＴ４の出力整合回路において偶数倍の高調波
に対してインピーダンスを接地させれば、高効率化を図
れることが原理的に解明されている。しかし、マイクロ
波等の高調波に関しては、ＦＥＴ４の出力整合回路にお
いて偶数倍の高調波に対してインピーダンスを接地させ
るためには、ＦＥＴ４内部のリアクタンス成分を打ち消
すためのリアクタンス成分が必要となり、伝送線路１５
等の電気長を変化させることで上記打ち消すためのリア
クタンス成分を得て高効率化を実現する。そして、伝送
線路１５等の電気長の設定が終了した後に、第１段の増
幅器７と第２段の増幅器８とを接続してマイクロ増幅器
を多段化する。
【００２３】以上のように、この実施の形態１によれ
ば、第１段のＦＥＴの入力側および出力側並びに第２段
のＦＥＴの入力側および出力側に高調波処理回路を設け
るとともに、高調波処理回路を構成する伝送線路の電気
長を適宜設定できるように構成したので、各段毎のマイ
クロ波増幅器の回路調整を個別に実施することができる
から、全体的なマイクロ波増幅器の高出力化、高効率化
および低歪み化を実現できるという効果を奏する。
ば、第１段のＦＥＴの入力側および出力側並びに第２段
のＦＥＴの入力側および出力側に高調波処理回路を設け
るとともに、高調波処理回路を構成する伝送線路の電気
長を適宜設定できるように構成したので、各段毎のマイ
クロ波増幅器の回路調整を個別に実施することができる
から、全体的なマイクロ波増幅器の高出力化、高効率化
および低歪み化を実現できるという効果を奏する。
【００２４】また、各段の高調波処理回路３，５に対す
る回路調整を実施した後に、各段の増幅器を接続して多
段化し、多段化された増幅器に対して最終的な微調整を
実施することで多段化増幅器の回路調整を実施すること
ができるから、多段化増幅器の回路調整時間の短縮化お
よび多段化増幅器の高性能化を実現できるという効果を
奏する。
る回路調整を実施した後に、各段の増幅器を接続して多
段化し、多段化された増幅器に対して最終的な微調整を
実施することで多段化増幅器の回路調整を実施すること
ができるから、多段化増幅器の回路調整時間の短縮化お
よび多段化増幅器の高性能化を実現できるという効果を
奏する。
【００２５】なお、上記の実施の形態では、２段増幅器
を例に説明したが、３段以上の多段化された増幅器にお
いても、各段のＦＥＴの入力側または出力側に高調波処
理回路を設けることで同様の効果を得ることができる。
さらに、上記の実施の形態では、２倍波および３倍波の
除去を例に説明したが、４倍波以上の高調波についても
対応する高調波処理回路を用いて除去することが可能で
ある。
を例に説明したが、３段以上の多段化された増幅器にお
いても、各段のＦＥＴの入力側または出力側に高調波処
理回路を設けることで同様の効果を得ることができる。
さらに、上記の実施の形態では、２倍波および３倍波の
除去を例に説明したが、４倍波以上の高調波についても
対応する高調波処理回路を用いて除去することが可能で
ある。
【００２６】さらに、ｍｆ0 −ｎｆ0 ＝ｆ0 の関係を満
たすｍ，ｎの高調波成分に対して、当該高調波成分に係
る高調波処理回路を併用することが考えられるが、例え
ばｍ＝３，ｎ＝２とした場合には図２に示された２倍波
処理回路と図４に示された３倍波処理回路とを直列に接
続するとともに、図３に示された２倍波処理回路と図５
に示された３倍波処理回路とを直列に接続することで、
より効率的な高調波処理を実現することが可能となる。
たすｍ，ｎの高調波成分に対して、当該高調波成分に係
る高調波処理回路を併用することが考えられるが、例え
ばｍ＝３，ｎ＝２とした場合には図２に示された２倍波
処理回路と図４に示された３倍波処理回路とを直列に接
続するとともに、図３に示された２倍波処理回路と図５
に示された３倍波処理回路とを直列に接続することで、
より効率的な高調波処理を実現することが可能となる。
【００２７】実施の形態２．図６は、この発明の実施の
形態２によるマイクロ波増幅器の構成を示す図である。
図６において、図１と同一符号は同一または相当部分を
示すのでその説明を省略する。２７はＦＥＴ４について
の並列帰還回路（帰還回路）、２８はＦＥＴ４について
の直列帰還回路（帰還回路）である。
形態２によるマイクロ波増幅器の構成を示す図である。
図６において、図１と同一符号は同一または相当部分を
示すのでその説明を省略する。２７はＦＥＴ４について
の並列帰還回路（帰還回路）、２８はＦＥＴ４について
の直列帰還回路（帰還回路）である。
【００２８】次に動作について説明する。マイクロ波増
幅器の非線形動作時において、ＦＥＴ４のドレイン・ゲ
ート間の寄生容量、あるいは並列帰還回路２７または直
列帰還回路２８によりＦＥＴ４についての帰還回路を構
成して、ＦＥＴ４の出力側に発生した２倍波を入力側に
帰還させて増幅器に入力される信号波とミキシングす
る。この際、入力側整合回路および出力側整合回路に含
まれる２倍波処理回路を適切に構成することで、ＦＥＴ
４の入力側に発生する基本波成分および増幅動作により
増幅された基本波の合成電力が最大となる。
幅器の非線形動作時において、ＦＥＴ４のドレイン・ゲ
ート間の寄生容量、あるいは並列帰還回路２７または直
列帰還回路２８によりＦＥＴ４についての帰還回路を構
成して、ＦＥＴ４の出力側に発生した２倍波を入力側に
帰還させて増幅器に入力される信号波とミキシングす
る。この際、入力側整合回路および出力側整合回路に含
まれる２倍波処理回路を適切に構成することで、ＦＥＴ
４の入力側に発生する基本波成分および増幅動作により
増幅された基本波の合成電力が最大となる。
【００２９】以上のように、この実施の形態２によれ
ば、２倍波成分を帰還させる帰還回路を設けるように構
成したので、ＦＥＴの入力側に発生する基本波成分およ
び増幅動作により増幅された基本波の合成電力を最大に
することができるから、マイクロ波増幅器の高出力化を
実現することができるという効果を奏する。なお、この
実施の形態２によるマイクロ波増幅器における処理対象
は２倍波成分に限定されるものではなく、他の高調波成
分への適用も可能である。
ば、２倍波成分を帰還させる帰還回路を設けるように構
成したので、ＦＥＴの入力側に発生する基本波成分およ
び増幅動作により増幅された基本波の合成電力を最大に
することができるから、マイクロ波増幅器の高出力化を
実現することができるという効果を奏する。なお、この
実施の形態２によるマイクロ波増幅器における処理対象
は２倍波成分に限定されるものではなく、他の高調波成
分への適用も可能である。
【００３０】実施の形態３．図７は、この発明の実施の
形態３によるマイクロ波増幅器の構成を示す図である。
図７において、図１と同一符号は同一または相当部分を
示すのでその説明を省略する。３１は、増幅器の非線形
動作時に、第１段の増幅器７の出力側に発生した２倍波
２ｆ0 １と第２段の増幅器８の増幅作用により増幅器８
の入力側に発生した２倍波２ｆ0 ２とを互いに合成して
２倍波成分を打ち消すための２倍波処理回路（高調波処
理回路）である。
形態３によるマイクロ波増幅器の構成を示す図である。
図７において、図１と同一符号は同一または相当部分を
示すのでその説明を省略する。３１は、増幅器の非線形
動作時に、第１段の増幅器７の出力側に発生した２倍波
２ｆ0 １と第２段の増幅器８の増幅作用により増幅器８
の入力側に発生した２倍波２ｆ0 ２とを互いに合成して
２倍波成分を打ち消すための２倍波処理回路（高調波処
理回路）である。
【００３１】図８は、この実施の形態３による２倍波処
理回路の例を示す回路図である。図８において、３２は
第１段の増幅器７に接続する接続端子、３３は振幅調整
回路（減衰器）を構成する抵抗、３４，３５はコンデン
サ、３６はインダクタ、３７はコンデンサ３４，３５お
よびインダクタ３６から構成される位相調整回路、３８
は第２段の増幅器８に接続する接続端子であり、Ａは抵
抗３３からなる振幅調整回路と位相調整回路３７とを区
画する配線上の部位を示すものである。
理回路の例を示す回路図である。図８において、３２は
第１段の増幅器７に接続する接続端子、３３は振幅調整
回路（減衰器）を構成する抵抗、３４，３５はコンデン
サ、３６はインダクタ、３７はコンデンサ３４，３５お
よびインダクタ３６から構成される位相調整回路、３８
は第２段の増幅器８に接続する接続端子であり、Ａは抵
抗３３からなる振幅調整回路と位相調整回路３７とを区
画する配線上の部位を示すものである。
【００３２】次に動作について説明する。図７および図
８に示されるように、第１段の増幅器７と第２段の増幅
器８との間に振幅調整回路３３と位相調整回路３７とが
設けられているので、第１段の増幅器７の出力側に発生
した２倍波２ｆ0 １は、振幅調整回路３３により第２段
の増幅器８の入力側に発生した２倍波２ｆ0 ２と同じ振
幅を有するように減衰させられる。そして、２倍波２ｆ
0 １と２倍波２ｆ0 ２との位相差が１８０度の奇数倍に
なるように位相調整回路３７においてキャパシタンス、
インダクタンスの調整を適宜実施すれば、２倍波２ｆ0
１と２倍波２ｆ0 ２とは打ち消し合うので、第１段の増
幅器７と第２段の増幅器８との間の２倍波成分を除去す
ることができる。
８に示されるように、第１段の増幅器７と第２段の増幅
器８との間に振幅調整回路３３と位相調整回路３７とが
設けられているので、第１段の増幅器７の出力側に発生
した２倍波２ｆ0 １は、振幅調整回路３３により第２段
の増幅器８の入力側に発生した２倍波２ｆ0 ２と同じ振
幅を有するように減衰させられる。そして、２倍波２ｆ
0 １と２倍波２ｆ0 ２との位相差が１８０度の奇数倍に
なるように位相調整回路３７においてキャパシタンス、
インダクタンスの調整を適宜実施すれば、２倍波２ｆ0
１と２倍波２ｆ0 ２とは打ち消し合うので、第１段の増
幅器７と第２段の増幅器８との間の２倍波成分を除去す
ることができる。
【００３３】以上のように、この実施の形態３によれ
ば、第１段の増幅器７と第２段の増幅器８との間に、第
１段の増幅器７の出力側に発生した２倍波２ｆ0 １と第
２段の増幅器８の増幅作用により増幅器８の入力側に発
生した２倍波２ｆ0 ２とを互いに合成して２倍波成分を
打ち消すための２倍波処理回路を設けるように構成した
ので、第１段の増幅器７と第２段の増幅器８との間の２
倍波成分を除去することができるという効果を奏する。
ば、第１段の増幅器７と第２段の増幅器８との間に、第
１段の増幅器７の出力側に発生した２倍波２ｆ0 １と第
２段の増幅器８の増幅作用により増幅器８の入力側に発
生した２倍波２ｆ0 ２とを互いに合成して２倍波成分を
打ち消すための２倍波処理回路を設けるように構成した
ので、第１段の増幅器７と第２段の増幅器８との間の２
倍波成分を除去することができるという効果を奏する。
【００３４】なお、この実施の形態３によるマイクロ波
増幅器における処理対象は２倍波成分に限定されるもの
ではなく、他の高調波成分への適用も可能である。ま
た、ｍｆ0 −ｎｆ0 ＝ｆ0 の関係を満たすｍ，ｎの高調
波成分に対して、当該高調波成分に係る高調波処理回路
を併用することが考えられるが、例えばｍ＝３，ｎ＝２
とした場合には図７に示された２倍波処理回路３１と、
同様の機能を有する３倍波処理回路とを直列に接続する
ことで、より効率的な高調波処理を実現することが可能
となる。
増幅器における処理対象は２倍波成分に限定されるもの
ではなく、他の高調波成分への適用も可能である。ま
た、ｍｆ0 −ｎｆ0 ＝ｆ0 の関係を満たすｍ，ｎの高調
波成分に対して、当該高調波成分に係る高調波処理回路
を併用することが考えられるが、例えばｍ＝３，ｎ＝２
とした場合には図７に示された２倍波処理回路３１と、
同様の機能を有する３倍波処理回路とを直列に接続する
ことで、より効率的な高調波処理を実現することが可能
となる。
【００３５】実施の形態４．図９は、この発明の実施の
形態４によるマイクロ波増幅器の構成を示す図である。
図９において、図１と同一符号は同一または相当部分を
示すのでその説明を省略する。４１は２個のゲート端子
を備えたデュアルゲートＦＥＴ（ミキシング用トランジ
スタ）、４２はＦＥＴ４のドレイン端子に接続されて出
力信号を基本波成分と２倍波成分とに分波するダイプレ
クサ（分波手段）、４３は２倍波成分に対する移相器、
４４は２倍波成分に対する減衰器である。なお、この実
施の形態においては、移相器４３と減衰器４４とから２
倍波処理回路（高調波処理回路）４５が構成される。
形態４によるマイクロ波増幅器の構成を示す図である。
図９において、図１と同一符号は同一または相当部分を
示すのでその説明を省略する。４１は２個のゲート端子
を備えたデュアルゲートＦＥＴ（ミキシング用トランジ
スタ）、４２はＦＥＴ４のドレイン端子に接続されて出
力信号を基本波成分と２倍波成分とに分波するダイプレ
クサ（分波手段）、４３は２倍波成分に対する移相器、
４４は２倍波成分に対する減衰器である。なお、この実
施の形態においては、移相器４３と減衰器４４とから２
倍波処理回路（高調波処理回路）４５が構成される。
【００３６】次に動作について説明する。トランジスタ
４の出力信号は、ダイプレクサ４２により基本波成分と
２倍波成分とに分波される。基本波成分はデュアルゲー
トＦＥＴ４１の一方のゲート端子に入力され、２倍波成
分は移相器４３および減衰器４４により位相および振幅
が調整されてデュアルゲートＦＥＴ４１の他方のゲート
端子に入力される。デュアルゲートＦＥＴ４１は、一方
のゲート端子に入力された基本波成分と他方のゲート端
子に入力された２倍波成分とをミキシングして、増幅器
の非線形動作時にミキシング動作により基本波成分を調
整する。さらに、高調波処理回路５は出力側において２
倍波に対する処理を実施する。
４の出力信号は、ダイプレクサ４２により基本波成分と
２倍波成分とに分波される。基本波成分はデュアルゲー
トＦＥＴ４１の一方のゲート端子に入力され、２倍波成
分は移相器４３および減衰器４４により位相および振幅
が調整されてデュアルゲートＦＥＴ４１の他方のゲート
端子に入力される。デュアルゲートＦＥＴ４１は、一方
のゲート端子に入力された基本波成分と他方のゲート端
子に入力された２倍波成分とをミキシングして、増幅器
の非線形動作時にミキシング動作により基本波成分を調
整する。さらに、高調波処理回路５は出力側において２
倍波に対する処理を実施する。
【００３７】以上のように、この実施の形態４によれ
ば、第１段のＦＥＴ４からの出力信号を基本波成分と２
倍波成分とに分波するダイプレクサ４２と、２倍波成分
に対する位相・振幅調整を行う移相器４３および減衰器
４４と、基本波成分と調整された２倍波成分とをミキシ
ングするデュアルゲートＦＥＴ４１とを備えるように構
成したので、基本波成分に対して位相・振幅を適切に調
整した２倍波成分をミキシングすることで、増幅器の非
線形動作時において出力される基本波成分の高出力化お
よび低歪み化を実現することができる。
ば、第１段のＦＥＴ４からの出力信号を基本波成分と２
倍波成分とに分波するダイプレクサ４２と、２倍波成分
に対する位相・振幅調整を行う移相器４３および減衰器
４４と、基本波成分と調整された２倍波成分とをミキシ
ングするデュアルゲートＦＥＴ４１とを備えるように構
成したので、基本波成分に対して位相・振幅を適切に調
整した２倍波成分をミキシングすることで、増幅器の非
線形動作時において出力される基本波成分の高出力化お
よび低歪み化を実現することができる。
【００３８】なお、上記の実施の形態４ではミキサ回路
の構成素子としてデュアルゲートＦＥＴを用いた例を示
したが、通常のシングルゲートＦＥＴを用いてミキサ回
路を構成することも可能である。
の構成素子としてデュアルゲートＦＥＴを用いた例を示
したが、通常のシングルゲートＦＥＴを用いてミキサ回
路を構成することも可能である。
【００３９】また、この実施の形態４によるマイクロ波
増幅器における処理対象は２倍波成分に限定されるもの
ではなく、他の高調波成分への適用も可能である。さら
に、ｍｆ0 −ｎｆ0 ＝ｆ0 の関係を満たすｍ，ｎの高調
波成分に対して、当該高調波成分に係る高調波処理回路
を併用することが考えられるが、例えばｍ＝３，ｎ＝２
とした場合には図９に示された２倍波処理回路４５と、
同様の機能を有する３倍波処理回路とを並列に接続する
ことで、より効率的な高調波処理を実現することが可能
となる。なお、各高調波処理回路を並列に接続するの
は、各高調波処理回路が処理対象の高調波成分のみを通
過させるフィルタとしても機能するためである。
増幅器における処理対象は２倍波成分に限定されるもの
ではなく、他の高調波成分への適用も可能である。さら
に、ｍｆ0 −ｎｆ0 ＝ｆ0 の関係を満たすｍ，ｎの高調
波成分に対して、当該高調波成分に係る高調波処理回路
を併用することが考えられるが、例えばｍ＝３，ｎ＝２
とした場合には図９に示された２倍波処理回路４５と、
同様の機能を有する３倍波処理回路とを並列に接続する
ことで、より効率的な高調波処理を実現することが可能
となる。なお、各高調波処理回路を並列に接続するの
は、各高調波処理回路が処理対象の高調波成分のみを通
過させるフィルタとしても機能するためである。
【００４０】実施の形態５．図１０は、この発明の実施
の形態５によるマイクロ波増幅器の構成を示す図であ
る。図１０において、図１および図９と同一符号は同一
または相当部分を示すのでその説明を省略する。５１は
第１段のＦＥＴ４からの出力電力を分配する電力分配
器、５２，５３はそれぞれ２個のゲート端子を備えたデ
ュアルゲートＦＥＴ（ミキシング用トランジスタ）、５
４，５５はそれぞれ電力分配器５１に接続されて電力が
分配されたＦＥＴ４の出力信号を基本波成分と２倍波成
分とに分波するダイプレクサ（分波手段）、５６，５７
はそれぞれ２倍波成分に対する移相器、５８，５９はそ
れぞれ２倍波成分に対する減衰器である。移相器５６お
よび移相器５７は、それぞれの移相器により位相が偏移
された２倍波成分が互いに逆位相となるように、２倍波
成分に対する移相量が設定される。なお、この実施の形
態では、移相器５６と減衰器５８、および移相器５７と
減衰器５９とからそれぞれ２倍波処理回路（高調波処理
回路）６０，６１が構成される。さらに、ダイプレクサ
５４、２倍波処理回路６０およびデュアルゲートＦＥＴ
５２から第１の増幅回路６２が構成され、ダイプレクサ
５５、２倍波処理回路６１およびデュアルゲートＦＥＴ
５３から第２の増幅回路６３が構成される。
の形態５によるマイクロ波増幅器の構成を示す図であ
る。図１０において、図１および図９と同一符号は同一
または相当部分を示すのでその説明を省略する。５１は
第１段のＦＥＴ４からの出力電力を分配する電力分配
器、５２，５３はそれぞれ２個のゲート端子を備えたデ
ュアルゲートＦＥＴ（ミキシング用トランジスタ）、５
４，５５はそれぞれ電力分配器５１に接続されて電力が
分配されたＦＥＴ４の出力信号を基本波成分と２倍波成
分とに分波するダイプレクサ（分波手段）、５６，５７
はそれぞれ２倍波成分に対する移相器、５８，５９はそ
れぞれ２倍波成分に対する減衰器である。移相器５６お
よび移相器５７は、それぞれの移相器により位相が偏移
された２倍波成分が互いに逆位相となるように、２倍波
成分に対する移相量が設定される。なお、この実施の形
態では、移相器５６と減衰器５８、および移相器５７と
減衰器５９とからそれぞれ２倍波処理回路（高調波処理
回路）６０，６１が構成される。さらに、ダイプレクサ
５４、２倍波処理回路６０およびデュアルゲートＦＥＴ
５２から第１の増幅回路６２が構成され、ダイプレクサ
５５、２倍波処理回路６１およびデュアルゲートＦＥＴ
５３から第２の増幅回路６３が構成される。
【００４１】次に動作について説明する。電力分配器５
１は、ＦＥＴ４の出力信号の電力を分配して各信号をダ
イプレクサ５４，５５に入力する。ダイプレクサ５４，
５５はそれぞれ入力信号を基本波成分と２倍波成分とに
分波する。ダイプレクサ５４により分波された基本波成
分はデュアルゲートＦＥＴ５２の一方のゲート端子に入
力され、２倍波成分は移相器５６および減衰器５８によ
り位相および振幅が調整されてデュアルゲートＦＥＴ５
２の他方の端子に入力される。一方、ダイプレクサ５５
により分波された基本波成分はデュアルゲートＦＥＴ５
３の一方のゲート端子に入力され、２倍波成分は移相器
５７および減衰器５９により位相および振幅が調整され
てデュアルゲートＦＥＴ５３の他方の端子に入力され
る。移相器５６および移相器５７の移相量を適宜設定す
ることで、デュアルゲートＦＥＴ５２に入力される２倍
波成分とデュアルゲートＦＥＴ５３に入力される２倍波
成分とは逆位相となる。デュアルゲートＦＥＴ５２，５
３は、それぞれ一方のゲート端子に入力された基本波成
分と他方のゲート端子に入力された２倍波成分とをミキ
シングし、各デュアルゲートＦＥＴからの出力信号は電
力合成されて高調波処理回路５に入力される。この際、
２倍波成分は電力合成により打ち消される。
１は、ＦＥＴ４の出力信号の電力を分配して各信号をダ
イプレクサ５４，５５に入力する。ダイプレクサ５４，
５５はそれぞれ入力信号を基本波成分と２倍波成分とに
分波する。ダイプレクサ５４により分波された基本波成
分はデュアルゲートＦＥＴ５２の一方のゲート端子に入
力され、２倍波成分は移相器５６および減衰器５８によ
り位相および振幅が調整されてデュアルゲートＦＥＴ５
２の他方の端子に入力される。一方、ダイプレクサ５５
により分波された基本波成分はデュアルゲートＦＥＴ５
３の一方のゲート端子に入力され、２倍波成分は移相器
５７および減衰器５９により位相および振幅が調整され
てデュアルゲートＦＥＴ５３の他方の端子に入力され
る。移相器５６および移相器５７の移相量を適宜設定す
ることで、デュアルゲートＦＥＴ５２に入力される２倍
波成分とデュアルゲートＦＥＴ５３に入力される２倍波
成分とは逆位相となる。デュアルゲートＦＥＴ５２，５
３は、それぞれ一方のゲート端子に入力された基本波成
分と他方のゲート端子に入力された２倍波成分とをミキ
シングし、各デュアルゲートＦＥＴからの出力信号は電
力合成されて高調波処理回路５に入力される。この際、
２倍波成分は電力合成により打ち消される。
【００４２】以上のように、この実施の形態５によれ
ば、入力信号を基本波成分と２倍波成分とに分波するダ
イプレクサ５４（５５）と、２倍波成分に対する位相調
整を実施する移相器５６（５７）と、２倍波成分に対す
る振幅調整を実施する減衰器５８（５９）と、基本波成
分と２倍波成分とのミキシング動作を実施するデュアル
ゲートＦＥＴ５２（５３）とを有して構成される増幅回
路を並列に配置するとともに、前段のＦＥＴ４からの出
力信号の電力をそれぞれの増幅回路に分配する電力分配
器５１を設け、さらに２つのデュアルゲートＦＥＴのド
レインを接続して電力合成するように構成したので、移
相器５６および移相器５７の移相量を適宜設定すること
で、デュアルゲートＦＥＴ５２に入力される２倍波成分
とデュアルゲートＦＥＴ５３に入力される２倍波成分と
を逆位相とすることができ、電力合成されるデュアルゲ
ートＦＥＴからの出力信号において２倍波成分を打ち消
すことができるから、増幅器の高出力化および低歪み化
を実現できるという効果を奏する。
ば、入力信号を基本波成分と２倍波成分とに分波するダ
イプレクサ５４（５５）と、２倍波成分に対する位相調
整を実施する移相器５６（５７）と、２倍波成分に対す
る振幅調整を実施する減衰器５８（５９）と、基本波成
分と２倍波成分とのミキシング動作を実施するデュアル
ゲートＦＥＴ５２（５３）とを有して構成される増幅回
路を並列に配置するとともに、前段のＦＥＴ４からの出
力信号の電力をそれぞれの増幅回路に分配する電力分配
器５１を設け、さらに２つのデュアルゲートＦＥＴのド
レインを接続して電力合成するように構成したので、移
相器５６および移相器５７の移相量を適宜設定すること
で、デュアルゲートＦＥＴ５２に入力される２倍波成分
とデュアルゲートＦＥＴ５３に入力される２倍波成分と
を逆位相とすることができ、電力合成されるデュアルゲ
ートＦＥＴからの出力信号において２倍波成分を打ち消
すことができるから、増幅器の高出力化および低歪み化
を実現できるという効果を奏する。
【００４３】また、この実施の形態５によるマイクロ波
増幅器における処理対象は２倍波成分に限定されるもの
ではなく、他の高調波成分への適用も可能である。さら
に、ｍｆ0 −ｎｆ0 ＝ｆ0 の関係を満たすｍ，ｎの高調
波成分に対して、当該高調波成分に係る高調波処理回路
を併用することが考えられるが、例えばｍ＝３，ｎ＝２
とした場合には図１０に示された２倍波処理回路６０お
よび２倍波処理回路６１に対して、それぞれ同様の機能
を有する３倍波処理回路を並列に接続することで、より
効率的な高調波処理を実現することが可能となる。
増幅器における処理対象は２倍波成分に限定されるもの
ではなく、他の高調波成分への適用も可能である。さら
に、ｍｆ0 −ｎｆ0 ＝ｆ0 の関係を満たすｍ，ｎの高調
波成分に対して、当該高調波成分に係る高調波処理回路
を併用することが考えられるが、例えばｍ＝３，ｎ＝２
とした場合には図１０に示された２倍波処理回路６０お
よび２倍波処理回路６１に対して、それぞれ同様の機能
を有する３倍波処理回路を並列に接続することで、より
効率的な高調波処理を実現することが可能となる。
【００４４】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、最終
段のトランジスタの出力側に設けられた高調波処理回路
のみではなく、少なくとも最終段の前段のトランジスタ
の入力整合回路または出力整合回路にも高調波処理回路
を設けるように構成したので、各段の増幅器毎に伝送線
路の電気長を適宜設定する等の調整を実施し、各段の高
調波成分に対する調整が終了した後に、複数の増幅器を
接続して多段化するとともに当該多段化増幅器に対して
最終的な微調整を実施することで多段化増幅器の回路調
整を完了できるから、多段化増幅器の回路調整時間の短
縮化および多段化増幅器の高性能化を実現できるという
効果を奏する。
段のトランジスタの出力側に設けられた高調波処理回路
のみではなく、少なくとも最終段の前段のトランジスタ
の入力整合回路または出力整合回路にも高調波処理回路
を設けるように構成したので、各段の増幅器毎に伝送線
路の電気長を適宜設定する等の調整を実施し、各段の高
調波成分に対する調整が終了した後に、複数の増幅器を
接続して多段化するとともに当該多段化増幅器に対して
最終的な微調整を実施することで多段化増幅器の回路調
整を完了できるから、多段化増幅器の回路調整時間の短
縮化および多段化増幅器の高性能化を実現できるという
効果を奏する。
【００４５】この発明によれば、各段の増幅器の構成要
素となる１または複数のトランジスタについてそれぞれ
高調波成分を帰還させる帰還回路を備えるように構成し
たので、入力信号に対して高調波成分を適切に合成する
ことで、トランジスタの入力側に発生する基本波成分お
よび増幅動作により増幅された基本波の合成電力を最大
にすることができるから、マイクロ波増幅器の高出力化
を実現することができるという効果を奏する。
素となる１または複数のトランジスタについてそれぞれ
高調波成分を帰還させる帰還回路を備えるように構成し
たので、入力信号に対して高調波成分を適切に合成する
ことで、トランジスタの入力側に発生する基本波成分お
よび増幅動作により増幅された基本波の合成電力を最大
にすることができるから、マイクロ波増幅器の高出力化
を実現することができるという効果を奏する。
【００４６】この発明によれば、多段化された増幅器内
で任意の隣接する２段の増幅器間に、前段の増幅器の出
力側に発生した高調波成分と後段の増幅器の増幅作用に
より後段の増幅器の入力側に発生した高調波成分とを互
いに合成して高調波成分を打ち消すための高調波処理回
路を備えるように構成したので、前段の増幅器と後段の
増幅器との間の高調波成分を除去することができるとい
う効果を奏する。
で任意の隣接する２段の増幅器間に、前段の増幅器の出
力側に発生した高調波成分と後段の増幅器の増幅作用に
より後段の増幅器の入力側に発生した高調波成分とを互
いに合成して高調波成分を打ち消すための高調波処理回
路を備えるように構成したので、前段の増幅器と後段の
増幅器との間の高調波成分を除去することができるとい
う効果を奏する。
【００４７】この発明によれば、任意の段のトランジス
タからの出力信号を基本波成分と高調波成分とに分波す
るダイプレクサと、高調波成分の位相調整を実施する移
相器と、高調波成分の振幅調整を実施する減衰器と、基
本波成分と調整された高調波成分とをミキシングするデ
ュアルゲートＦＥＴとを備えるように構成したので、基
本波成分に対して位相・振幅を適切に調整した高調波成
分をミキシングすることで、増幅器の非線形動作時にお
いて出力される基本波成分の高出力化および低歪み化を
実現することができるという効果を奏する。
タからの出力信号を基本波成分と高調波成分とに分波す
るダイプレクサと、高調波成分の位相調整を実施する移
相器と、高調波成分の振幅調整を実施する減衰器と、基
本波成分と調整された高調波成分とをミキシングするデ
ュアルゲートＦＥＴとを備えるように構成したので、基
本波成分に対して位相・振幅を適切に調整した高調波成
分をミキシングすることで、増幅器の非線形動作時にお
いて出力される基本波成分の高出力化および低歪み化を
実現することができるという効果を奏する。
【００４８】この発明によれば、入力信号を基本波成分
と高調波成分とに分波するダイプレクサと、高調波成分
に対する位相調整を実施する移相器と、高調波成分に対
する振幅調整を実施する減衰器と、基本波成分と高調波
成分とのミキシング動作を実施するデュアルゲートＦＥ
Ｔとから構成されて互いに並列に配置された第１の増幅
回路および第２の増幅回路と、任意の段のトランジスタ
からの出力信号の電力を第１の増幅回路と第２の増幅回
路とに分配する電力分配器とを備え、第１の増幅回路内
のデュアルゲートＦＥＴの出力線と第２の増幅回路内の
デュアルゲートＦＥＴの出力線とが接続されて電力合成
された出力信号が生成されるように構成されているの
で、電力合成される２つのデュアルゲートＦＥＴからの
出力信号において高調波成分を打ち消すことができるか
ら、増幅器の高出力化および低歪み化を実現できるとい
う効果を奏する。
と高調波成分とに分波するダイプレクサと、高調波成分
に対する位相調整を実施する移相器と、高調波成分に対
する振幅調整を実施する減衰器と、基本波成分と高調波
成分とのミキシング動作を実施するデュアルゲートＦＥ
Ｔとから構成されて互いに並列に配置された第１の増幅
回路および第２の増幅回路と、任意の段のトランジスタ
からの出力信号の電力を第１の増幅回路と第２の増幅回
路とに分配する電力分配器とを備え、第１の増幅回路内
のデュアルゲートＦＥＴの出力線と第２の増幅回路内の
デュアルゲートＦＥＴの出力線とが接続されて電力合成
された出力信号が生成されるように構成されているの
で、電力合成される２つのデュアルゲートＦＥＴからの
出力信号において高調波成分を打ち消すことができるか
ら、増幅器の高出力化および低歪み化を実現できるとい
う効果を奏する。
【００４９】この発明によれば、ｍｆ0 −ｎｆ0 ＝ｆ0
の関係を満たすｍ，ｎの高調波について、ｍ倍波処理回
路とｎ倍波処理回路とを直列または並列に接続するよう
に構成したので、より効率的な高調波処理を実現するこ
とが可能になるという効果を奏する。
の関係を満たすｍ，ｎの高調波について、ｍ倍波処理回
路とｎ倍波処理回路とを直列または並列に接続するよう
に構成したので、より効率的な高調波処理を実現するこ
とが可能になるという効果を奏する。
【図１】 この発明の実施の形態１によるマイクロ波増
幅器の構成を示す図である。
幅器の構成を示す図である。
【図２】 入力側の２倍波処理回路の例を示す図であ
る。
る。
【図３】 出力側の２倍波処理回路の例を示す図であ
る。
る。
【図４】 入力側の３倍波処理回路の例を示す図であ
る。
る。
【図５】 出力側の３倍波処理回路の例を示す図であ
る。
る。
【図６】 この発明の実施の形態２によるマイクロ波増
幅器の構成を示す図である。
幅器の構成を示す図である。
【図７】 この発明の実施の形態３によるマイクロ波増
幅器の構成を示す図である。
幅器の構成を示す図である。
【図８】 この発明の実施の形態３による２倍波処理回
路の例を示す回路図である。
路の例を示す回路図である。
【図９】 この発明の実施の形態４によるマイクロ波増
幅器の構成を示す図である。
幅器の構成を示す図である。
【図１０】 この発明の実施の形態５によるマイクロ波
増幅器の構成を示す図である。
増幅器の構成を示す図である。
【図１１】 従来のマイクロ波増幅器の構成を示す回路
図である。
図である。
【図１２】 マイクロ波増幅器内の２倍波処理回路およ
び基本波整合回路を示す図である。
び基本波整合回路を示す図である。
【図１３】 トラップコンデンサの容量変化に応じた基
本波および２倍波に対するインピーダンスの変化の軌跡
を示す図である。
本波および２倍波に対するインピーダンスの変化の軌跡
を示す図である。
１ 入力端子、２ 入力側基本波整合回路、３ 入力側
高調波処理回路、４ＦＥＴ（トランジスタ）、５ 出力
側高調波処理回路、６ 出力側基本波整合回路、７ 第
１段の増幅器、８ 第２段の増幅器、９ 出力端子、１
１，１２，１６，１７，２０，２１，２４，２５ 接続
端子、１３ ショートスタブ、１４バイパスコンデン
サ、１５，２３ 伝送線路、２２ オープンスタブ、２
７ 並列帰還回路（帰還回路）、２８ 直列帰還回路
（帰還回路）、３１ ２倍波処理回路（高調波処理回
路）、３２，３８ 接続端子、３３ 抵抗、３４，３５
コンデンサ、３６ インダクタ、３７ 位相調整回
路、４１，５２，５３ デュアルゲートＦＥＴ（ミキシ
ング用トランジスタ）、４２，５４，５５ ダイプレク
サ（分波手段）、４３，５６，５７ 移相器、４４，５
８，５９ 減衰器、４５，６０，６１ ２倍波処理回路
（高調波処理回路）、５１ 電力分配器、６２第１の増
幅回路、６３ 第２の増幅回路。
高調波処理回路、４ＦＥＴ（トランジスタ）、５ 出力
側高調波処理回路、６ 出力側基本波整合回路、７ 第
１段の増幅器、８ 第２段の増幅器、９ 出力端子、１
１，１２，１６，１７，２０，２１，２４，２５ 接続
端子、１３ ショートスタブ、１４バイパスコンデン
サ、１５，２３ 伝送線路、２２ オープンスタブ、２
７ 並列帰還回路（帰還回路）、２８ 直列帰還回路
（帰還回路）、３１ ２倍波処理回路（高調波処理回
路）、３２，３８ 接続端子、３３ 抵抗、３４，３５
コンデンサ、３６ インダクタ、３７ 位相調整回
路、４１，５２，５３ デュアルゲートＦＥＴ（ミキシ
ング用トランジスタ）、４２，５４，５５ ダイプレク
サ（分波手段）、４３，５６，５７ 移相器、４４，５
８，５９ 減衰器、４５，６０，６１ ２倍波処理回路
（高調波処理回路）、５１ 電力分配器、６２第１の増
幅回路、６３ 第２の増幅回路。
フロントページの続き (72)発明者 垂井 幸宣 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 5J067 AA01 AA04 AA41 CA21 CA35 CA36 FA17 FA20 HA09 HA13 HA25 HA29 HA33 KA00 KA16 KA23 KA29 KA68 KS01 KS11 LS01 MA08 MA11 SA14 TA01 TA05 5J069 AA01 AA04 AA41 CA21 CA35 CA36 FA17 FA20 HA09 HA13 HA25 HA29 HA33 KA00 KA16 KA23 KA29 KA68 KC06 MA08 MA11 SA14 TA01 TA05 5J090 AA01 AA04 AA41 CA21 CA35 CA36 DN02 FA17 FA20 HA09 HA13 HA25 HA29 HA33 KA00 KA16 KA23 KA29 KA68 MA08 MA11 MN02 SA14 TA01 TA05 5J092 AA01 AA04 AA41 CA21 CA35 CA36 FA17 FA20 HA09 HA13 HA25 HA29 HA33 KA00 KA16 KA23 KA29 KA68 MA08 MA11 SA14 TA01 TA05 VL08
Claims (6)
- 【請求項１】 多段構成の増幅器を実現するためにそれ
ぞれが各段の増幅器の構成要素となる複数のトランジス
タと、最終段のトランジスタの出力側に設けられた高調
波処理回路と、少なくとも最終段の前段のトランジスタ
の入力整合回路または出力整合回路に設けられた高調波
処理回路とを備えることを特徴とするマイクロ波増幅
器。 - 【請求項２】 各段の増幅器の構成要素となる１または
複数のトランジスタについてそれぞれ高調波成分を帰還
させる帰還回路を設けることを特徴とする請求項１記載
のマイクロ波増幅器。 - 【請求項３】 多段化された増幅器内で任意の隣接する
２段の増幅器間に、前段の増幅器の出力側に発生した高
調波成分と後段の増幅器の増幅作用により後段の増幅器
の入力側に発生した高調波成分とを互いに合成して当該
高調波成分を打ち消すための高調波処理回路を備えるこ
とを特徴とする請求項１記載のマイクロ波増幅器。 - 【請求項４】 任意の段のトランジスタからの出力信号
を基本波成分と高調波成分とに分波する分波手段と、高
調波成分の位相調整を実施する移相器と、高調波成分の
振幅調整を実施する減衰器と、基本波成分と調整された
高調波成分とをミキシングするミキシング用トランジス
タとを備えることを特徴とする請求項１記載のマイクロ
波増幅器。 - 【請求項５】 入力信号を基本波成分と高調波成分とに
分波する分波手段と、高調波成分に対する位相調整を実
施する移相器と、高調波成分に対する振幅調整を実施す
る減衰器と、基本波成分と調整された高調波成分とをミ
キシングするミキシング用トランジスタとからそれぞれ
構成されて互いに並列に配置される第１の増幅回路およ
び第２の増幅回路と、任意の段のトランジスタからの出
力信号の電力を前記第１の増幅回路と前記第２の増幅回
路とに分配する電力分配器とを備え、第１の増幅回路内
のミキシング用トランジスタの出力線と第２の増幅回路
内のミキシング用トランジスタの出力線とが接続されて
電力合成された出力信号が生成されることを特徴とする
請求項１記載のマイクロ波増幅器。 - 【請求項６】 ｍｆ0 −ｎｆ0 ＝ｆ0 の関係を満たす
ｍ，ｎの高調波について、ｍ倍波処理回路とｎ倍波処理
回路とを直列または並列に接続することを特徴とする請
求項１記載のマイクロ波増幅器。
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|---|---|---|---|
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- 2000-02-03 JP JP2000026721A patent/JP2001217659A/ja not_active Abandoned
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