JP2002100935A

JP2002100935A - 電力増幅装置及び方法

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Publication number: JP2002100935A
Application number: JP2000287144A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Nakayama; 和彦中山; Kaoru Ishida; 石田　　薫; Toshio Obara; 敏男小原
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2000-09-21
Filing date: 2000-09-21
Publication date: 2002-04-05

Abstract

(57)【要約】【課題】出力電力を下げた場合の効率の低下を防止
し、並列動作させる場合の特性の低下を防止する。【解決手段】最大電力の約半分程度の低出力時、制御
回路１１３は第１の電力増幅器１０６のバイアスをオフ
にするとともに、第１のスイッチ１０３及び第４のスイ
ッチ１０７をオフにし、第２の電力増幅器１１１のバイ
アスをオンにする。これで第１の電力増幅器１０６の入
力端及び出力端を絶縁状態として第２の電力増幅器１１
１だけを動作させる。最大電力出力時、制御回路１１３
は第１及び第２の電力増幅器１０６、１１１をオンにす
るとともに、第１及び第４のスイッチ１０３、１０７を
オンにして並列動作を行う。このとき、第２及び第３の
スイッチ１０４、１０３をオンにし、第１のコンデンサ
１０５及び第２のコンデンサ１０９によって入力及び出
力のインピーダンス整合を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主として移動体通
信などに用いられる電力増幅装置及び方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、デジタル移動体通信は急速に普及
しており、端末の小型化、低消費電力化に関する開発が
進んでいる。また、現在広く普及しているデジタル携帯
電話システムに比べ、さらに大きな通信容量を確保でき
るＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access ）方式を
採用した携帯電話システムの開発も進んでいる。なお、
ＣＤＭＡ方式については、「ＣＤＭＡ方式と次世代移動
体通信システム」（トリケップス叢書；第１章）にその
詳細が記載されているので、ここではその説明を省略す
る。

【０００３】図１２は従来の電力増幅器の基本的構成を
示す図である。図１２の構成例は２つの電力増幅器を直
列に設けた例であり、前段の電力増幅器１００２及び後
段の電力増幅器１００３と、その入力端子１００１及び
出力端子１００４と、前記電力増幅器を動作制御する制
御回路１００５とを示している。図１３は従来の電力増
幅器における出力電力に対する消費電流特性を示すグラ
フである。図１３において、グラフの実線Ｉは従来のＴ
ＤＭＡ方式のデジタル携帯電話機に用いた場合の初期電
流値及び消費電流の変化を示している。この場合、消費
電流は、出力電力が−６０〜１０ｄＢｍの間、設定され
た初期電流値とほぼ同じであり、１０ｄＢｍを越えると
急激に増加する。

【０００４】ＣＤＭＡ方式の携帯電話システムでは、他
局の送信信号がノイズ成分となるため、基地局との距離
に応じて送信出力を調整し、必要以上に送信出力が大き
くならないようにして使用するので、従来のＴＤＭＡ方
式のデジタル携帯電話に比べ、７０ｄＢを越える広いダ
イナミックレンジが要求される。特に、電力増幅器は最
大出力に対して効率が最大となるように各回路定数や初
期電流値等が設定されていることが一般的であり、出力
電力が最大出力電力に対して７０ｄＢ低下した場合、ほ
ぼ初期電流が流れている状態となる（図１３参照）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、電力増
幅器の出力電力を下げた場合、効率が低下し、実際には
不必要な電流を消費することになる。特に、ＣＤＭＡ方
式では、最大出力電力で送信している場合より出力電力
を下げて送信している期間の方が長いので、効率が低下
すると電力消費が多くなり、通話可能時間が短くなって
しまう。

【０００６】また、電力増幅器を並列して動作させる回
路では、２つの経路を合成することによって並列接続さ
れた電力増幅器の入力または出力インピーダンスが予め
設定した特性インピーダンスからずれてしまい、入出力
特性が低下してしまうという問題点があった。

【０００７】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、使用しない電力増幅器に供給される電
力を遮断することで、出力電力を下げた場合の効率を改
善することが可能な電力増幅装置及び方法を提供するこ
とにある。

【０００８】また、本発明の他の目的は、電力増幅器を
並列動作させる場合、入出力インピーダンスを所定の特
性インピーダンスに整合させることで、並列動作時の入
出力特性の低下を防止することが可能な電力増幅装置及
び方法を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、第１に、入力
端子及び出力端子間に複数の電力増幅器を接続して並列
動作可能な電力増幅装置であって、前記電力増幅器の入
力端と前記入力端子間の接続をオン／オフに切り替える
第１のスイッチ手段と、前記電力増幅器の出力端と前記
出力端子間の接続をオン／オフに切り替える第２のスイ
ッチ手段と、前記切り替えられる電力増幅器の入力側に
設けられ、入力インピーダンスの整合を行う第１の整合
手段と、前記切り替えられる電力増幅器の出力側に設け
られ、出力インピーダンスの整合を行う第２の整合手段
と、前記複数の電力増幅器に供給されるバイアスのオン
／オフを制御するとともに、前記第１のスイッチ手段及
び第２のスイッチ手段のオン／オフを制御する制御手段
とを備え、所定電力以上の高出力時には、前記複数の電
力増幅器のバイアスをオンにするとともに、前記第１の
スイッチ及び第２のスイッチをオンにして前記電力増幅
器を並列動作させ、前記第１及び第２の整合手段により
前記入力インピーダンス及び前記出力インピーダンスの
整合を行い、前記所定電力に満たない低出力時には、前
記複数の電力増幅器のうちの一部の電力増幅器のバイア
スをオフにするとともに、前記第１及び第２のスイッチ
手段をオフにして、前記バイアスが供給されない電力増
幅器を前記入力端子及び前記出力端子間から電気的に切
り離すことを特徴とする。

【００１０】第２に、前記第１の整合手段は、前記切り
替えられる電力増幅器の入力端に直列に接続されたスイ
ッチ回路とコンデンサとを有してなるインピーダンス変
換手段によって構成され、出力電力がほぼ最大電力のと
きに、前記スイッチ回路のオン／オフを切り替えて前記
入力インピーダンスの整合状態を調整することを特徴と
する。

【００１１】第３に、前記第２の整合手段は、前記切り
替えられる電力増幅器の出力端に直列に接続されたスイ
ッチ回路とコンデンサとを有してなるインピーダンス変
換手段によって構成され、出力電力がほぼ最大電力のと
きに、前記スイッチ回路のオン／オフを切り替えて前記
出力インピーダンスの整合状態を調整することを特徴と
する。

【００１２】第４に、前記第１の整合手段は、前記切り
替えられる電力増幅器の入力側に設けられ、アノードが
接地されたバラクタダイオードと、該バラクタダイオー
ドのカソードに接続されたバイアス制御回路とを有して
なるインピーダンス変換手段によって構成され、出力電
力がほぼ最大電力のときに、前記カソードに印加される
電圧を変化させて前記入力インピーダンスの整合状態を
調整することを特徴とする。

【００１３】第５に、前記第２の整合手段は、前記切り
替えられる電力増幅器の出力側に設けられ、アノードが
接地されたバラクタダイオードと、該バラクタダイオー
ドのカソードに接続されたバイアス制御回路とを有して
なるインピーダンス変換手段によって構成され、出力電
力がほぼ最大電力のときに、前記カソードに印加される
電圧を変化させて前記出力インピーダンスの整合状態を
調整することを特徴とする。

【００１４】第６に、前記第１のスイッチ手段と前記第
２のスイッチ手段の少なくとも一方は、ダイオードと、
該ダイオードのアノードに接続されたバイアス制御回路
と、前記ダイオードのカソードに接続された直流分離回
路とを有してなるダイオードスイッチ回路により構成さ
れ、出力電力が最大電力と最小電力の中間電力のとき
に、前記ダイオードをオフにして回路遮断することを特
徴とする。

【００１５】第７に、前記第１のスイッチ手段は、前記
バイアスをオフにした電力増幅器の入力インピーダンス
が、該電力増幅器の入力オープン付近のインピーダンス
値となるように、その位相を回転させる所定インピーダ
ンスを有する伝送線路を有してなることを特徴とする。

【００１６】第８に、前記第２のスイッチ手段は、前記
バイアスをオフにした電力増幅器の出力インピーダンス
が、該電力増幅器の出力オープン付近のインピーダンス
値となるように、その位相を回転させる所定インピーダ
ンスを有する伝送線路を有してなることを特徴とする。

【００１７】また、本発明は、第９に、入力端子及び出
力端子間に電力増幅器を接続して動作可能な電力増幅装
置であって、前記電力増幅器の入力端と前記入力端子間
に接続された第１の伝送線路と、前記電力増幅器の出力
端と前記出力端子間に接続された第２の伝送線路と、前
記入力端子と前記出力端子間の接続をオン／オフに切り
替えるスイッチ手段と、前記電力増幅器に供給されるバ
イアスのオン／オフを制御するとともに、前記スイッチ
手段のオン／オフを制御する制御手段とを備え、所定電
力以上の高出力時には、前記電力増幅器のバイアスをオ
ンにするとともに、前記スイッチ手段をオフにして前記
電力増幅器を動作させ、前記所定電力に満たない低出力
時には、前記電力増幅器をオフにするとともに、前記ス
イッチ手段をオンにし、前記第１及び第２の伝送線路に
よって、前記電力増幅器の入力インピーダンス及び出力
インピーダンスがそれぞれ該電力増幅器の入力オープン
及び出力オープン付近のインピーダンス値となるよう
に、それらの位相を回転させることを特徴とする。

【００１８】第１０に、前記切り替えられる電力増幅器
の入力側に設けられ、アノードが接地されたバラクタダ
イオードと、該バラクタダイオードのカソードに接続さ
れたバイアス制御回路とを有してなるインピーダンス変
換手段により構成され、出力電力がほぼ最大電力のとき
に、前記カソードに印加される電圧を変化させて前記入
力インピーダンスの整合状態を調整する整合手段を備え
たことを特徴とする。

【００１９】第１１に、前記切り替えられる電力増幅器
の出力側に設けられ、アノードが接地されたバラクタダ
イオードと、該バラクタダイオードのカソードに接続さ
れたバイアス制御回路とを有してなるインピーダンス変
換手段により構成され、出力電力がほぼ最大電力のとき
に、前記カソードに印加される電圧を変化させて前記出
力インピーダンスの整合状態を調整する整合手段を備え
たことを特徴とする。

【００２０】第１２に、前記切り替えられる電力増幅器
の入力端に直列に接続されたスイッチ回路とコンデンサ
とを有してなるインピーダンス変換手段により構成さ
れ、出力電力がほぼ最大電力のときに、前記スイッチ回
路のオン／オフを切り替えて前記入力インピーダンスの
整合状態を調整する整合手段を備えたことを特徴とす
る。

【００２１】第１３に、前記切り替えられる電力増幅器
の出力端に直列に接続されたスイッチ回路とコンデンサ
とを有してなるインピーダンス変換手段により構成さ
れ、出力電力がほぼ最大電力のときに、前記スイッチ回
路のオン／オフを切り替えて前記出力インピーダンスの
整合状態を調整する整合手段を備えたことを特徴とす
る。

【００２２】第１４に、前記スイッチ手段は、前記入力
端子と前記出力端子間に接続されたダイオードと、該ダ
イオードにバイアスを供給してそのオン／オフを切り替
えるバイアス制御回路と、直流成分を分離する直流分離
回路とを有してなるダイオードスイッチ回路により構成
されることを特徴とする。

【００２３】また一例として、第１５に、前記構成要素
を同一の半導体基板上に形成してなることを特徴とす
る。

【００２４】また、本発明は、第１６に、入力端子及び
出力端子間に複数の電力増幅器を接続して並列動作可能
とし、電力増幅を行う電力増幅方法であって、所定電力
以上の高出力時には、前記複数の電力増幅器のバイアス
をオンにするとともに、前記電力増幅器の入力端と前記
入力端子間の接続をオンにし、前記電力増幅器の出力端
と前記出力端子間の接続をオンにして前記電力増幅器を
並列動作させ、前記切り替えられる電力増幅器の入力側
に設けた第１の整合手段により入力インピーダンスの整
合を行うとともに、前記切り替えられる電力増幅器の出
力側に設けた第２の整合手段により出力インピーダンス
の整合を行い、前記所定電力に満たない低出力時には、
前記複数の電力増幅器のうちの一部の電力増幅器のバイ
アスをオフにするとともに、前記電力増幅器の入力端と
前記入力端子間及び前記電力増幅器の出力端と前記出力
端子間の接続をオフにして、前記バイアスが供給されな
い電力増幅器を前記入力端子及び前記出力端子間から電
気的に切り離すことを特徴とする。

【００２５】第１７に、入力端子及び出力端子間に電力
増幅器を接続して電力増幅を行う電力増幅方法であっ
て、所定電力以上の高出力時には、前記電力増幅器のバ
イアスをオンにするとともに、前記入力端子と前記出力
端子間の接続をオフにして前記電力増幅器を動作させ、
前記所定電力に満たない低出力時には、前記電力増幅器
をオフにするとともに、前記入力端子と前記出力端子間
の接続をオンにし、前記電力増幅器の入力端と前記入力
端子間に接続された第１の伝送線路、及び前記電力増幅
器の出力端と前記出力端子間に接続された第２の伝送線
路によって、前記電力増幅器の入力インピーダンス及び
出力インピーダンスがそれぞれ該電力増幅器の入力オー
プン及び出力オープン付近のインピーダンス値となるよ
うに、それらの位相を回転させることを特徴とする。

【００２６】本発明の第１の態様では、所定電力以上の
高出力時に、制御手段により、複数の電力増幅器のバイ
アスをオンに制御するとともに、電力増幅器の入力と入
力端子間の接続を切り替える第１のスイッチ手段をオン
にし、電力増幅器の出力と出力端子間の接続を切り替え
る第２のスイッチ手段をオンにして並列動作を行い、前
記切り替えられる電力増幅器の入力側に設けられた第１
の整合手段により入力インピーダンスの整合を行うとと
もに、前記切り替えられる電力増幅器の出力側に設けら
れた第２の整合手段により出力インピーダンスの整合を
行う。また、所定電力に満たない低出力時には、制御手
段により、一部の電力増幅器のバイアスをオフにすると
ともに、前記第１及び第２のスイッチ手段をオフにして
バイアスが供給されない電力増幅器を入力端子及び出力
端子間から電気的に切り離す。

【００２７】また、本発明の第２の態様では、所定電力
以上の高出力時に、制御手段により、電力増幅器のバイ
アスをオンに制御するとともに、入力端子と出力端子間
の接続を切り替えるスイッチ手段をオフにする。また、
所定電力に満たない低出力時には、制御手段により、電
力増幅器をオフにするとともに、前記スイッチ手段をオ
ンにし、電力増幅器の入力端と入力端子間に接続された
第１の伝送線路、及び電力増幅器の出力端と出力端子間
に接続された第２の伝送線路によって、電力増幅器の入
力インピーダンス及び出力インピーダンスがそれぞれ該
電力増幅器の入力オープン及び出力オープン付近のイン
ピーダンス値となるように、それらの位相を回転させ
る。

【００２８】これにより、使用しない電力増幅器を回路
上分離したりしてこの電力増幅器に供給される電力を遮
断することで、出力電力を下げた場合の効率の低下を防
げる。また、並列動作させる場合に、電力増幅器の入出
力インピーダンスを所定の特性インピーダンスに整合さ
せることで、並列動作時の特性の低下を防げる。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。［第１実施形態］図１は本発明の第１実施形態における
電力増幅装置の構成を示す回路図である。

【００３０】第１実施形態の電力増幅装置では、入力端
子１０１は分岐線路１０２の入力側に接続され、その一
方の出力側には第１のスイッチ１０３の一方の接点が接
続される。第１のスイッチ１０３の他方の接点は、第２
のスイッチ１０４の一方の接点が接続されるとともに、
第１の電力増幅器１０６の入力端に接続されている。第
２のスイッチ１０４の他方の接点には、第１のコンデン
サ１０５の一端が接続され、この第１のコンデンサ１０
５の他端が接地されている。

【００３１】第１の電力増幅器１０６の出力端には、第
３のスイッチ１０８の一方の接点が接続されるととも
に、第４のスイッチ１０７の一方の接点が接続されてい
る。第３のスイッチ１０８の他方の接点には、一端が接
地された第２のコンデンサ１０９の他端が接続されてい
る。また、第４のスイッチ１０７の他方の接点は合成線
路１１０の入力側に接続されている。

【００３２】また、分岐線路１０２の他方の出力側に
は、第２の電力増幅器１１１の入力端が接続されてお
り、その出力端は合成線路１１０の入力側に接続されて
いる。そして、合成線路１１０の出力側が出力端子１１
２に接続されている。

【００３３】また、電力増幅装置には、制御手段として
機能する制御回路１１３が設けられており、この制御回
路１１３は第１の電力増幅器１０６及び第２の電力増幅
器１１１に供給されるバイアスのオン／オフを制御する
とともに、第１のスイッチ１０３、第２のスイッチ１０
４、第３のスイッチ１０８、及び第４のスイッチ１０７
のオン／オフを制御するようになっている。

【００３４】上記構成を有する第１実施形態の電力増幅
装置では、最大電力出力時（最大電力又はその付近の電
力の出力時）に、制御回路１１３は第１の電力増幅器１
０６及び第２の電力増幅器１１１に供給するバイアスを
オンにするとともに、第１のスイッチ１０３及び第４の
スイッチ１０７をオンに制御する。これにより、第１の
電力増幅器１０６及び第２の電力増幅器１１１の並列動
作が行われる。

【００３５】このとき問題となるのは、２つの経路の合
成によって並列接続された電力増幅器の入力及び出力イ
ンピーダンスが、そのままでは所定の特性インピーダン
スからずれてしまうことである。本実施形態では、制御
回路１１３により第２のスイッチ１０４及び第３のスイ
ッチ１０３をオンにし、入力側に第１のコンデンサ１０
５、出力側に第２のコンデンサ１０９をそれぞれ接続し
て、入力及び出力のインピーダンス整合を行うことによ
り、この問題を解決する。

【００３６】図２は並列動作時のインピーダンス変換を
説明する特性図である。ここでは、インピーダンス変換
の説明のための補助図としてスミスチャートを用いる。
図２において、５０Ωに整合された２つの電力増幅器１
０６、１１１を並列に動作させた場合、合成出力インピ
ーダンスはＡ点（２５Ω）にずれてしまう。このとき、
第２のコンデンサ１０９を出力端子１１２と並列に接続
することで、合成出力インピーダンスをＡ点（２５Ω）
からＢ点（５０Ω）へ整合させる。このようなインピー
ダンス調整により、電力増幅器の入出力特性を低下させ
ずに並列動作を行うことが可能となる。

【００３７】また、最大電力の約半分付近の出力時に
は、制御回路１１３は、第１の電力増幅器１０６のバイ
アスをオフに制御するとともに、第１のスイッチ１０
３、第４のスイッチ１０７をオフにする。そして、第２
の電力増幅器１１１のバイアスをオンに制御する。この
とき、第１のスイッチ１０３、第４のスイッチ１０７を
オフにすることで、第１の電力増幅器１０６の入力及び
出力のアイソレーション（高周波的な絶縁状態）をとる
ことができる。このため、電力増幅装置の入出力特性を
損なうことなく、第２の電力増幅器１１１だけを動作さ
せることができる。

【００３８】このように、本実施形態では、最大出力電
流付近では、出力インピーダンスを調整することによ
り、入出力特性を低下させずに複数の電力増幅器を並列
動作させる。そして、電力増幅装置の出力電流を下げる
場合に、一方の電力増幅器だけを動作させ、他の電力増
幅器を切り離して絶縁状態とすることにより、低出力時
における効率の低下を防止できる。

【００３９】［第２実施形態］図３は本発明の第２実施
形態における電力増幅装置の構成を示す回路図である。
なお、前記第１実施形態と同一の構成要素については同
一の符号を用いることで、その説明を省略する。

【００４０】第２実施形態の電力増幅装置では、その入
力側において、前記第１実施形態における第１のコンデ
ンサ１０５及び第２のスイッチ１０４の代わりに、第１
のコンデンサ２０１、第１のバラクタダイオード（可変
容量ダイオード）２０５、第１のコイル２０２、第２の
コンデンサ２０３、第１の電源２０４を設けている。第
１のスイッチ１０３の電力増幅器側の接点には第１のコ
ンデンサ２０１の一端が接続され、この第１のコンデン
サ２０１の他端に第１のバラクタダイオード２０５のカ
ソードと第１のコイル２０２の一端が接続されている。
そして、第１のバラクタダイオード２０５のアノードが
接地されている。第１のコイル２０２の他端には、第２
のコンデンサ２０３の一端と第１の電源２０４の正極側
が接続され、第２のコンデンサ２０３の他端と第１の電
源２０４の負極側が接地されている。

【００４１】出力側においても同様に、前記第１実施形
態における第２のコンデンサ１０９及び第３のスイッチ
１０８の代わりに、第３のコンデンサ２０６、第２のバ
ラクタダイオード（可変容量ダイオード）２１０、第２
のコイル２０７、第４のコンデンサ２０８、第２の電源
２０９を設けている。第４のスイッチ１０７の電力増幅
器側の接点には第３のコンデンサ２０６の一端が接続さ
れ、この第３のコンデンサ２０６の他端に第２のバラク
タダイオード２１０のカソードと第２のコイル２０７の
一端が接続されている。そして、第２のバラクタダイオ
ード２１０のアノードが接地されている。第２のコイル
２０７の他端には、第４のコンデンサ２０８の一端と第
２の電源２０９の正極側が接続され、第４のコンデンサ
２０８の他端と第２の電源２０９の負極側が接地されて
いる。

【００４２】制御回路１１３は、第１の電源２０４及び
第２の電源２０９のオン／オフ動作を制御し、印加電圧
を可変して第１及び第２のバラクタダイオード２０５、
２１０の容量を変化させることにより、インピーダンス
変換を行うようになっている。

【００４３】上記構成を有する第２実施形態の電力増幅
装置では、最大電力出力時（最大電力又はその付近の電
力の出力時）に、前記第１実施形態と同様、制御回路１
１３は第１の電力増幅器１０６及び第２の電力増幅器１
１１に供給されるバイアスをオンにするとともに、第１
のスイッチ１０３及び第４のスイッチ１０７をオンに制
御する。これにより、第１の電力増幅器１０６及び第２
の電力増幅器１１１の並列動作が行われる。

【００４４】このとき、制御回路１１３は、第１の電源
２０４及び第２の電源２０９をオンにし、第１及び第２
のバラクタダイオード２０５、２１０の容量を変化させ
ることにより、２つの電力増幅器１０６、１１１を並列
に動作させた場合の合成入力インピーダンス及び合成出
力インピーダンスを、それぞれ前記第１実施形態と同
様、図２に示したようにＡ点（２５Ω）からＢ点（５０
Ω）へ整合させる。これにより、電力増幅器の入出力特
性を低下させずに並列動作を行うことが可能となる。

【００４５】また、低出力時における動作は、前記第１
実施形態と同様であり、一方の電力増幅器だけを動作さ
せ、他の電力増幅器を切り離して絶縁状態とすることに
より、電力増幅装置の入出力特性を損なうことなく、低
出力時における効率の低下を防止できる。

【００４６】このように第２実施形態では、第１実施形
態のコンデンサの代わりにダイオードによるインピーダ
ンス変換手段を設けて整合回路として用いることによっ
て、第１実施形態と同様の作用効果が得られる。

【００４７】［第３実施形態］図４は本発明の第３実施
形態における電力増幅装置の構成を示す回路図である。
なお、前記第１実施形態と同一の構成要素については同
一の符号を用いることで、その説明を省略する。

【００４８】第３実施形態の電力増幅装置では、その入
力側において、前記第１実施形態における第１のスイッ
チ１０３の代わりに、第１のコンデンサ３０１、第１の
コイル３０２、第２のコンデンサ３０３、第１の電源３
０４、第１のダイオード３０５、第２のコイル３０６、
第３のコンデンサ３０７を設けている。入力端子１０１
から２経路に分岐する分岐線路１０２には第１のコンデ
ンサ３０１の一端が接続され、第１のコンデンサ３０１
の他端には第１のコイル３０２の一端及び第１のダイオ
ード３０５のアノードが接続されている。第１のコイル
３０２の他端には、第２のコンデンサ３０３の一端と第
１の電源３０４の正極側が接続され、第２のコンデンサ
３０３の他端と第１の電源３０４の負極側が接地されて
いる。

【００４９】第１のダイオード３０５のカソードには、
ＲＦ／ＤＣ（無線周波成分／直流成分）分離手段として
設けられる第２のコイル３０６の一端と第３のコンデン
サ３０７の一端が接続され、第２のコイル３０６の他端
が接地されている。そして、第３のコンデンサ３０７の
他端は、第２のスイッチ１０４の一方の接点と第１の電
力増幅器１０６の入力端とに接続されている。

【００５０】出力側においても同様に、前記第１実施形
態における第４のスイッチ１０７の代わりに、第４のコ
ンデンサ３０８、第３のコイル３０９、第５のコンデン
サ３１０、第２の電源３１１、第２のダイオード３１
２、第４のコイル３１３、第６のコンデンサ３１４を設
けている。第１の電力増幅器１０６の出力端には、第３
のスイッチ１０８の一方の接点が接続されるとともに、
第４のコンデンサ３０８の一端が接続されている。第４
のコンデンサ３０８の他端には第３のコイル３０９の一
端及び第２のダイオード３１２のアノードが接続されて
いる。第３のコイル３０９の他端には、第５のコンデン
サ３１０の一端と第２の電源３１１の正極側が接続さ
れ、第５のコンデンサ３１０の他端と第２の電源３１１
の負極側が接地されている。

【００５１】第２のダイオード３１２のカソードには、
ＲＦ／ＤＣ分離手段として設けられる第４のコイル３１
３の一端と第６のコンデンサ３１４の一端が接続され、
第４のコイル３１３の他端が接地されている。そして、
第６のコンデンサ３１４の他端は、合成線路１１０に接
続されて２経路が合流して出力端子１１２へと接続され
ている。

【００５２】上記構成を有する第３実施形態の電力増幅
装置では、最大電力出力時（最大電力又はその付近の電
力の出力時）に、制御回路１１３は、第１の電力増幅器
１０６及び第２の電力増幅器１１１のバイアスをオンに
制御する。また、第１の電源３０４及び第２の電源３１
１をオンにし、第１のダイオード３０５及び第２のダイ
オード３１２をオンの状態にする。これにより、第１の
電力増幅器１０６及び第２の電力増幅器１１１の並列動
作が行われる。

【００５３】このとき、２つの経路の合成によって並列
接続された電力増幅器の入力及び出力インピーダンス
が、そのままでは所定の特性インピーダンスからずれて
しまうが、前記第１実施形態と同様にして、インピーダ
ンスを整合させることで、電力増幅器の入出力特性の低
下を伴わずに並列動作が可能となる。

【００５４】また、最大電力の約半分付近の出力時に
は、制御回路１１３は、第１の電力増幅器１０６のバイ
アスをオフに制御するとともに、第１のダイオード３０
５及び第２のダイオード３１２をオフの状態にする。こ
の場合、第１のダイオード３０５及び第２のダイオード
３１２がオフとなるので、第１の電力増幅器１０６の入
力端及び出力端は入力端子１０１及び出力端子１１２か
らアイソレーション（高周波的に絶縁）されることにな
る。このため、電力増幅装置の入出力特性を損なわず
に、第２の電力増幅器１１１だけを動作させることがで
きる。

【００５５】このように第３実施形態においても、第１
実施形態と同様に、最大出力電流付近では、出力インピ
ーダンスを調整することにより、入出力特性を低下させ
ずに複数の電力増幅器の並列動作が可能であり、電力増
幅装置の出力電流を下げる場合に、一方の電力増幅器だ
けを動作させ、他の電力増幅器を切り離して絶縁状態と
することにより、低出力時における効率の低下を防止で
きる。

【００５６】［第４実施形態］図５は本発明の第４実施
形態における電力増幅装置の構成を示す回路図である。
なお、前記第１実施形態と同一の構成要素については同
一の符号を用いることで、その説明を省略する。

【００５７】第４実施形態の電力増幅装置は、前記第１
実施形態の第１のスイッチ１０３及び第４のスイッチ１
０７を、所定のインピーダンス特性を有しインピーダン
ス変換手段として機能する第１の伝送線路４０１及び第
２の伝送線路４０２にそれぞれ置き換えて設けることに
より構成される。

【００５８】上記構成を有する第４実施形態の電力増幅
装置では、最大電力出力時（最大電力又はその付近の電
力の出力時）に、制御回路１１３は、第１の電力増幅器
１０６及び第２の電力増幅器１１１のバイアスをオンに
制御することで、前記第１実施形態と同様、第１の電力
増幅器１０６及び第２の電力増幅器１１１による並列動
作が行われる。このとき、２つの経路の合成によって並
列接続された電力増幅器の入力及び出力インピーダンス
が、そのままでは所定の特性インピーダンスからずれて
しまうが、前記第１実施形態と同様にして、インピーダ
ンスを整合させることで、電力増幅器の入出力特性の低
下を伴わずに並列動作が可能となる。

【００５９】また、最大電力の約半分付近の出力時に
は、制御回路１１３は、第２の電力増幅器１１１のバイ
アスをオンにし、第１の電力増幅器１０６のバイアスを
オフに制御する。このとき、第１の伝送線路４０１及び
第２の伝送線路４０２によって、第１の電力増幅器１０
６のオフ時における入力インピーダンス及び出力インピ
ーダンスの位相をそれぞれ回転させて高インピーダンス
に変換する。

【００６０】図６は第１の電力増幅器のオフ時のインピ
ーダンス変換を説明する特性図である。ここでは、イン
ピーダンス変換の説明のための補助図としてスミスチャ
ートを用い、第１の電力増幅器１０６のオフ時における
入力インピーダンス及び出力インピーダンスに対し、第
１の伝送線路４０１及び第２の伝送線路４０２によって
行われるインピーダンス変換を示す。このとき、第１の
電力増幅器１０６のオフ時の入力インピーダンスＡにつ
いて、第１の伝送線路４０１によりその位相を回転さ
せ、オープン（回路開放（回路断状態））付近のインピ
ーダンスＢまで回転させる。同様に、第１の電力増幅器
１０６のオフ時の出力インピーダンスＣについて、第２
の伝送線路４０２によりその位相を回転させ、オープン
付近のインピーダンスＤまで回転させる。このように、
入力インピーダンス及び出力のインピーダンスの位相を
それぞれ回転させることで、第１の電力増幅器１０６の
入力端及び出力端のアイソレーションをとることがで
き、電力増幅器の入出力特性を損なわずに第２の電力増
幅器１１１だけで動作させることができる。

【００６１】また、電力増幅装置の出力電流を下げる場
合、前述の第１実施形態における第１のスイッチ１０３
及び第４のスイッチ１０７を、第１の伝送線路４０１及
び第２の伝送線路４０２に置き換えた構成により、第１
実施形態と同様に一方の電力増幅器だけを動作させ、他
の電力増幅器を切り離して絶縁状態とすることができ、
電力増幅装置の入出力特性を損なわずに、低出力時にお
ける効率の低下を防止できる。

【００６２】［第５実施形態］図７は本発明の第５実施
形態における電力増幅装置の構成を示す回路図である。

【００６３】第５実施形態の電力増幅装置では、入力端
子５０１に接続された分岐線路５０２の一方の出力側に
第１の伝送線路５０３の一端が接続され、この第１の伝
送線路５０３の他端に電力増幅器５０４の入力端が接続
される。電力増幅器５０４の出力端には、第２の伝送線
路５０５の一端が接続され、この第２の伝送線路５０５
の他端は合成線路５０６の一方の入力側に接続される。
また、合成線路５０６の他方の入力側と分岐線路５０２
の他方の出力側との間には、スイッチ５０７が設けられ
ており、これらの間の接続をオン／オフに切り替えられ
るようになっている。そして、合成線路５０６の出力側
が出力端子５０８に接続される。また、電力増幅器５０
４に供給するバイアスのオン／オフを制御するととも
に、スイッチ５０７のオン／オフを制御する制御回路５
０９が設けられている。

【００６４】上記構成を有する第５実施形態の電力増幅
装置では、最大電力出力時（最大電力又はその付近の電
力の出力時）に、制御回路５０９は、電力増幅器５０４
のバイアスをオンに制御し、スイッチ５０７をオフにす
る。入力端子５０１から入力された信号は、電力増幅器
５０４によって電力増幅され、出力端子５０８から出力
される。

【００６５】また、最大電力の約半分付近の出力時な
ど、低出力時には、電力増幅器５０４のバイアスをオフ
にし、スイッチ５０７をオンにする。このとき、第１の
伝送線路５０３及び第２の伝送線路５０５によって、前
記第４実施形態と同様、図６に示したように電力増幅器
５０４のオフ時における入力インピーダンス及び出力イ
ンピーダンスの位相をそれぞれ回転させて高インピーダ
ンスに変換する。すなわち、電力増幅器５０４のオフ時
の入力インピーダンスＡについて、第１の伝送線路５０
３によりその位相を回転させ、オープン付近のインピー
ダンスＢまで回転させる。同様に、電力増幅器５０４の
オフ時の出力インピーダンスＣについて、第２の伝送線
路５０５によりその位相を回転させ、オープン付近のイ
ンピーダンスＤまで回転させる。

【００６６】このように、入力インピーダンス及び出力
のインピーダンスの位相をそれぞれ回転させることで、
電力増幅器５０４の入力端及び出力端のアイソレーショ
ンをとることができ、入出力特性を損なわずに電力増幅
器５０４をバイパスして動作させることができる。上記
のように電力増幅器をバイパス動作させることによっ
て、低出力時における効率の低下を防止できる。

【００６７】［第６実施形態］図８は本発明の第６実施
形態における電力増幅装置の構成を示す回路図である。
なお、前記第５実施形態と同一の構成要素については同
一の符号を用いることで、その説明を省略する。

【００６８】第６実施形態の電力増幅装置では、その入
力側において、第５実施形態の構成に加えて第１のコン
デンサ６０１、第１のコイル６０２、第２のコンデンサ
６０３、第１の電源６０４、第１のバラクタダイオード
６０５が設けられる。第１の伝送線路５０３の電力増幅
器５０４側に第１のコンデンサ６０１の一端が接続さ
れ、第１のコンデンサ６０１の他端には第１のコイル６
０２の一端及び第１のバラクタダイオード６０５のカソ
ードが接続されている。そして、第１のバラクタダイオ
ード６０５のアノードが接地されている。第１のコイル
６０２の他端には、第２のコンデンサ６０３の一端と第
１の電源６０４の正極側が接続され、第２のコンデンサ
６０３の他端と第１の電源６０４の負極側が接地されて
いる。これらによりインピーダンス変換手段が構成さ
れ、電力増幅器５０４の入力インピーダンスの整合を行
うようになっている。

【００６９】出力側においても同様に、第５実施形態の
構成に加えて第３のコンデンサ６０６、第２のコイル６
０７、第４のコンデンサ６０８、第２の電源６０９、第
２のバラクタダイオード６１０が設けられる。第２の伝
送線路５０５の電力増幅器５０４側に第３のコンデンサ
６０６の一端が接続され、第３のコンデンサ６０６の他
端には第２のコイル６０７の一端及び第２のバラクタダ
イオード６１０のカソードが接続されている。そして、
第２のバラクタダイオード６１０のアノードが接地され
ている。第２のコイル６０７の他端には、第４のコンデ
ンサ６０８の一端と第２の電源６０９の正極側が接続さ
れ、第４のコンデンサ６０８の他端と第２の電源６０９
の負極側が接地されている。これらによりインピーダン
ス変換手段が構成され、電力増幅器５０４の出力インピ
ーダンスの整合を行うようになっている。

【００７０】上記構成を有する第６実施形態の電力増幅
装置では、最大電力出力時（最大電力又はその付近の電
力の出力時）に、制御回路５０９は、前記第５実施形態
と同様、電力増幅器５０４のバイアスをオンに制御し、
スイッチ５０７をオフにする。このとき、バラクタダイ
オードを用いたインピーダンス変換手段によりダイオー
ドの容量変化で入力及び出力インピーダンスが変換さ
れ、インピーダンスの整合が行われる。そして、入力端
子５０１から入力された信号は電力増幅器５０４で電力
増幅されて出力端子５０８から出力される。

【００７１】また、最大電力の約半分付近の出力時な
ど、低出力時には、制御回路５０９は電力増幅器５０４
のバイアスをオフに制御し、スイッチ５０７をオンにす
る。このとき、第１の伝送線路５０３及び第２の伝送線
路５０５によって、前記第４実施形態と同様、電力増幅
器５０４のオフ時における入力インピーダンス及び出力
インピーダンスの位相をそれぞれ回転させて高インピー
ダンスに変換する。これにより、電力増幅器５０４の入
力端及び出力端のアイソレーションが行われ、入出力特
性を損なわずに電力増幅器５０４をバイパスして動作さ
せることができる。そして、入力端子５０１から入力さ
れた信号はスイッチ５０７を通って出力端子５０８から
出力される。上記のように電力増幅器をバイパス動作さ
せることによって、低出力時における効率の低下を防止
できる。

【００７２】［第７実施形態］図９は本発明の第７実施
形態における電力増幅装置の構成を示す回路図である。
なお、前記第５実施形態と同一の構成要素については同
一の符号を用いることで、その説明を省略する。

【００７３】第７実施形態の電力増幅装置では、その入
力側において、インピーダンス変換手段を形成する第１
のコンデンサ７０１及び第１のスイッチ７０２が設けら
れる。第１の伝送線路５０３の電力増幅器５０４側には
第１のコンデンサ７０１の一端が接続され、その他端に
は第１のスイッチ７０２の一方の接点が接続され、他方
の接点が接地されている。

【００７４】出力側においても同様に、インピーダンス
変換手段を形成する第２のコンデンサ７０３及び第２の
スイッチ７０４が設けられる。第２の伝送線路５０５の
電力増幅器５０４側には第２のコンデンサ７０３の一端
が接続され、その他端には第２のスイッチ７０４の一方
の接点が接続され、他方の接点が接地されている。

【００７５】このように、コンデンサ及びスイッチから
なるインピーダンス変換手段を設けて電力増幅器の入力
端及び出力端に接続する構成においても、前記第６実施
形態と同様に、低出力時の効率の低下を防止できる効果
が得られる。

【００７６】［第８実施形態］図１０は本発明の第８実
施形態における電力増幅装置の構成を示す回路図であ
る。なお、前記第５実施形態と同一の構成要素について
は同一の符号を用いることで、その説明を省略する。

【００７７】第８実施形態の電力増幅装置では、前述し
た第５実施形態におけるスイッチ５０７をダイオードス
イッチ回路に置き換えた構成例を示す。このダイオード
スイッチ回路は、第１のコンデンサ８０１、第１のコイ
ル８０２、第２のコンデンサ８０３、電源８０４、ダイ
オード８０５、第２のコイル８０６、第３のコンデンサ
８０７を有して構成される。分岐線路５０２の他方の出
力側には第１のコンデンサ８０１の一端が接続され、こ
の第１のコンデンサ８０１の他端には第１のコイル８０
２の一端及びダイオード８０５のアノードが接続されて
いる。第１のコイル８０２の他端には第２のコンデンサ
８０３の一端と電源８０４の正極側が接続され、第２の
コンデンサ８０３の他端と電源８０４の負極側が接地さ
れている。ダイオード８０５のカソードには、ＲＦ／Ｄ
Ｃ分離手段として設けられる第２のコイル８０６の一端
と第３のコンデンサ８０７の一端が接続され、第２のコ
イル８０６の他端が接地されている。第３のコンデンサ
８０７の他端は合成線路５０６の入力側に接続され、合
成線路５０６の出力側が出力端子５０８に接続されてい
る。

【００７８】上記構成を有する第８実施形態の電力増幅
装置では、最大電力出力時（最大電力又はその付近の電
力の出力時）に、制御回路５０９は、電力増幅器５０４
をオンに制御し、電源８０４をオフにしてダイオード８
０５をオフ状態にする。このとき、入力端子５０１から
入力された信号は電力増幅器５０４で電力増幅されて出
力端子５０８から出力される。

【００７９】また、最大電力の約半分付近の出力時な
ど、低出力時には、制御回路５０９は電力増幅器５０４
をオフに制御し、電源８０４をオンにしてダイオード８
０５をオン状態にする。このとき、第１の伝送線路５０
３及び第２の伝送線路５０５によって、前記第４実施形
態と同様、電力増幅器５０４のオフ時における入力イン
ピーダンス及び出力インピーダンスの位相をそれぞれ回
転させて高インピーダンスに変換する。これにより、入
出力特性の低下を伴わずに電力増幅器５０４の入力端及
び出力端のアイソレーションを確保でき、電力増幅器５
０４をバイパスして動作させることができる。そして、
入力端子５０１から入力された信号はダイオード８０５
を通って出力端子５０８から出力される。上記のように
入出力特性を損なわずに電力増幅器をバイパス動作させ
ることによって、低出力時における効率の低下を防止で
きる。

【００８０】なお、以上が本発明の実施の形態の説明で
あるが、本発明は、これら実施の形態の構成に限られる
ものではなく、特許請求の範囲で示した機能、または実
施の形態の構成が持つ機能が達成できる構成であればど
のようなものであっても適用可能である。例えば、上記
各実施形態では、電力増幅器が２つ設けられた場合を示
したが、３つ以上設けられた場合でも、本発明は同様に
適用可能である。また、上記各実施形態における電力増
幅装置は、トランジスタ、ダイオードなどの素子からな
る回路を同一の半導体基板上に形成することによって製
作することが可能である。

【００８１】図１１は第１実施形態における電力増幅装
置の回路を同一の半導体基板上に形成した構成例を概念
的に示す図である。このように、図１に示した電力増幅
装置の回路を同一の半導体基板９１２上の集積回路とし
て形成し、半導体集積回路パッケージ内に構成すること
が可能である。なお同様に、第２実施形態以降の電力増
幅装置の回路を同一の半導体基板９１２上に形成するこ
とも可能である。これらにより、電力増幅装置の消費電
力を削減することができる。

【００８２】さらに、上記実施形態では、最大出力時に
は２つの電力増幅器を並列動作させ、最大電力の約半分
の出力時には１つの電力増幅器だけを動作させ、低出力
時に電力増幅器をバイパスするように動作させる場合を
示したが、これらの電力レベルについては、特に最大出
力や最大の１／２出力に限定されるものではなく、適宜
設定可能であることは勿論である。

【００８３】上述したように、本実施形態によれば、使
用しない電力増幅器を回路上分離したりしてこの電力増
幅器に供給される電力を遮断することで、出力電力を下
げた場合の効率の低下を防止することができる。また、
並列動作させる場合に、電力増幅器の入出力インピーダ
ンスを所定の特性インピーダンスに整合させることで、
並列動作時の特性の低下を防止できる。

【００８４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、使
用しない電力増幅器に供給される電力を遮断すること
で、出力電力を下げた場合の効率を改善することができ
る効果が得られる。また、電力増幅器を並列動作させる
場合、入出力インピーダンスを所定の特性インピーダン
スに整合させることで、並列動作時の入出力特性の低下
を防止することができる効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態における電力増幅装置の
構成を示す回路図である。

【図２】並列動作時のインピーダンス変換を説明する特
性図である。

【図３】本発明の第２実施形態における電力増幅装置の
構成を示す回路図である。

【図４】本発明の第３実施形態における電力増幅装置の
構成を示す回路図である。

【図５】本発明の第４実施形態における電力増幅装置の
構成を示す回路図である。

【図６】第１の電力増幅器のオフ時のインピーダンス変
換を説明する特性図である。

【図７】本発明の第５実施形態における電力増幅装置の
構成を示す回路図である。

【図８】本発明の第６実施形態における電力増幅装置の
構成を示す回路図である。

【図９】本発明の第７実施形態における電力増幅装置の
構成を示す回路図である。

【図１０】本発明の第８実施形態における電力増幅装置
の構成を示す回路図である。

【図１１】図１の第１実施形態における電力増幅装置の
回路を同一の半導体基板上に形成した構成例を概念的に
示す図である。

【図１２】従来の電力増幅器の基本的構成を示す図であ
る。

【図１３】従来の電力増幅器における出力電力に対する
消費電流特性を示すグラフである。

【符号の説明】

１０１，５０１入力端子１０２，１０３，１０７，１０８，５０７，７０２，７
０４スイッチ１０５，１０９，２０１，２０６，７０１，７０３コ
ンデンサ１０６，１１１，５０４電力増幅器１１２，５０８出力端子１１３，５０９制御回路２０４，２０９，３０４，３１１，６０４，６０９，８
０４電源２０５，２１０，６０５，６１０バラクタダイオード３０５，３１２，８０５ダイオード４０１，４０２，５０３，５０５伝送路

フロントページの続き (72)発明者小原敏男神奈川県横浜市港北区綱島東四丁目３番１号松下通信工業株式会社内Ｆターム(参考） 5J069 AA01 AA04 AA21 AA41 CA36 FA10 FA18 HA19 HA29 HA33 HA38 KA12 KA29 KA68 SA13 TA01 TA05 5J091 AA01 AA04 AA21 AA41 CA36 FA10 FA18 HA19 HA29 HA33 HA38 KA12 KA29 KA68 SA13 TA01 TA05 5J092 AA01 AA04 AA21 AA41 CA36 FA10 FA18 GR09 HA19 HA21 HA29 HA33 HA38 KA12 KA29 KA68 SA13 TA01 TA05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力端子及び出力端子間に複数の電力増
幅器を接続して並列動作可能な電力増幅装置であって、前記電力増幅器の入力端と前記入力端子間の接続をオン
／オフに切り替える第１のスイッチ手段と、前記電力増幅器の出力端と前記出力端子間の接続をオン
／オフに切り替える第２のスイッチ手段と、前記切り替えられる電力増幅器の入力側に設けられ、入
力インピーダンスの整合を行う第１の整合手段と、前記切り替えられる電力増幅器の出力側に設けられ、出
力インピーダンスの整合を行う第２の整合手段と、前記複数の電力増幅器に供給されるバイアスのオン／オ
フを制御するとともに、前記第１のスイッチ手段及び第
２のスイッチ手段のオン／オフを制御する制御手段とを
備え、所定電力以上の高出力時には、前記複数の電力増幅器の
バイアスをオンにするとともに、前記第１のスイッチ及
び第２のスイッチをオンにして前記電力増幅器を並列動
作させ、前記第１及び第２の整合手段により前記入力イ
ンピーダンス及び前記出力インピーダンスの整合を行
い、前記所定電力に満たない低出力時には、前記複数の電力
増幅器のうちの一部の電力増幅器のバイアスをオフにす
るとともに、前記第１及び第２のスイッチ手段をオフに
して、前記バイアスが供給されない電力増幅器を前記入
力端子及び前記出力端子間から電気的に切り離すことを
特徴とする電力増幅装置。
【請求項２】前記第１の整合手段は、前記切り替えら
れる電力増幅器の入力端に直列に接続されたスイッチ回
路とコンデンサとを有してなるインピーダンス変換手段
によって構成され、出力電力がほぼ最大電力のときに、
前記スイッチ回路のオン／オフを切り替えて前記入力イ
ンピーダンスの整合状態を調整することを特徴とする請
求項１記載の電力増幅装置。
【請求項３】前記第２の整合手段は、前記切り替えら
れる電力増幅器の出力端に直列に接続されたスイッチ回
路とコンデンサとを有してなるインピーダンス変換手段
によって構成され、出力電力がほぼ最大電力のときに、
前記スイッチ回路のオン／オフを切り替えて前記出力イ
ンピーダンスの整合状態を調整することを特徴とする請
求項１記載の電力増幅装置。
【請求項４】前記第１の整合手段は、前記切り替えら
れる電力増幅器の入力側に設けられ、アノードが接地さ
れたバラクタダイオードと、該バラクタダイオードのカ
ソードに接続されたバイアス制御回路とを有してなるイ
ンピーダンス変換手段によって構成され、出力電力がほ
ぼ最大電力のときに、前記カソードに印加される電圧を
変化させて前記入力インピーダンスの整合状態を調整す
ることを特徴とする請求項１記載の電力増幅装置。
【請求項５】前記第２の整合手段は、前記切り替えら
れる電力増幅器の出力側に設けられ、アノードが接地さ
れたバラクタダイオードと、該バラクタダイオードのカ
ソードに接続されたバイアス制御回路とを有してなるイ
ンピーダンス変換手段によって構成され、出力電力がほ
ぼ最大電力のときに、前記カソードに印加される電圧を
変化させて前記出力インピーダンスの整合状態を調整す
ることを特徴とする請求項１記載の電力増幅装置。
【請求項６】前記第１のスイッチ手段と前記第２のス
イッチ手段の少なくとも一方は、ダイオードと、該ダイ
オードのアノードに接続されたバイアス制御回路と、前
記ダイオードのカソードに接続された直流分離回路とを
有してなるダイオードスイッチ回路により構成され、出
力電力が最大電力と最小電力の中間電力のときに、前記
ダイオードをオフにして回路遮断することを特徴とする
請求項１記載の電力増幅装置。
【請求項７】前記第１のスイッチ手段は、前記バイア
スをオフにした電力増幅器の入力インピーダンスが、該
電力増幅器の入力オープン付近のインピーダンス値とな
るように、その位相を回転させる所定インピーダンスを
有する伝送線路を有してなることを特徴とする請求項１
記載の電力増幅装置。
【請求項８】前記第２のスイッチ手段は、前記バイア
スをオフにした電力増幅器の出力インピーダンスが、該
電力増幅器の出力オープン付近のインピーダンス値とな
るように、その位相を回転させる所定インピーダンスを
有する伝送線路を有してなることを特徴とする請求項１
記載の電力増幅装置。
【請求項９】入力端子及び出力端子間に電力増幅器を
接続して動作可能な電力増幅装置であって、前記電力増幅器の入力端と前記入力端子間に接続された
第１の伝送線路と、前記電力増幅器の出力端と前記出力端子間に接続された
第２の伝送線路と、前記入力端子と前記出力端子間の接続をオン／オフに切
り替えるスイッチ手段と、前記電力増幅器に供給されるバイアスのオン／オフを制
御するとともに、前記スイッチ手段のオン／オフを制御
する制御手段とを備え、所定電力以上の高出力時には、前記電力増幅器のバイア
スをオンにするとともに、前記スイッチ手段をオフにし
て前記電力増幅器を動作させ、前記所定電力に満たない低出力時には、前記電力増幅器
をオフにするとともに、前記スイッチ手段をオンにし、
前記第１及び第２の伝送線路によって、前記電力増幅器
の入力インピーダンス及び出力インピーダンスがそれぞ
れ該電力増幅器の入力オープン及び出力オープン付近の
インピーダンス値となるように、それらの位相を回転さ
せることを特徴とする電力増幅装置。
【請求項１０】前記切り替えられる電力増幅器の入力
側に設けられ、アノードが接地されたバラクタダイオー
ドと、該バラクタダイオードのカソードに接続されたバ
イアス制御回路とを有してなるインピーダンス変換手段
により構成され、出力電力がほぼ最大電力のときに、前
記カソードに印加される電圧を変化させて前記入力イン
ピーダンスの整合状態を調整する整合手段を備えたこと
を特徴とする請求項９記載の電力増幅装置。
【請求項１１】前記切り替えられる電力増幅器の出力
側に設けられ、アノードが接地されたバラクタダイオー
ドと、該バラクタダイオードのカソードに接続されたバ
イアス制御回路とを有してなるインピーダンス変換手段
により構成され、出力電力がほぼ最大電力のときに、前
記カソードに印加される電圧を変化させて前記出力イン
ピーダンスの整合状態を調整する整合手段を備えたこと
を特徴とする請求項９記載の電力増幅装置。
【請求項１２】前記切り替えられる電力増幅器の入力
端に直列に接続されたスイッチ回路とコンデンサとを有
してなるインピーダンス変換手段により構成され、出力
電力がほぼ最大電力のときに、前記スイッチ回路のオン
／オフを切り替えて前記入力インピーダンスの整合状態
を調整する整合手段を備えたことを特徴とする請求項９
記載の電力増幅装置。
【請求項１３】前記切り替えられる電力増幅器の出力
端に直列に接続されたスイッチ回路とコンデンサとを有
してなるインピーダンス変換手段により構成され、出力
電力がほぼ最大電力のときに、前記スイッチ回路のオン
／オフを切り替えて前記出力インピーダンスの整合状態
を調整する整合手段を備えたことを特徴とする請求項９
記載の電力増幅装置。
【請求項１４】前記スイッチ手段は、前記入力端子と
前記出力端子間に接続されたダイオードと、該ダイオー
ドにバイアスを供給してそのオン／オフを切り替えるバ
イアス制御回路と、直流成分を分離する直流分離回路と
を有してなるダイオードスイッチ回路により構成される
ことを特徴とする請求項９記載の電力増幅装置。
【請求項１５】前記構成要素を同一の半導体基板上に
形成してなることを特徴とする請求項１〜１４のいずれ
かに記載の電力増幅装置。
【請求項１６】入力端子及び出力端子間に複数の電力
増幅器を接続して並列動作可能とし、電力増幅を行う電
力増幅方法であって、所定電力以上の高出力時には、前記複数の電力増幅器の
バイアスをオンにするとともに、前記電力増幅器の入力
端と前記入力端子間の接続をオンにし、前記電力増幅器
の出力端と前記出力端子間の接続をオンにして前記電力
増幅器を並列動作させ、前記切り替えられる電力増幅器
の入力側に設けた第１の整合手段により入力インピーダ
ンスの整合を行うとともに、前記切り替えられる電力増
幅器の出力側に設けた第２の整合手段により出力インピ
ーダンスの整合を行い、前記所定電力に満たない低出力時には、前記複数の電力
増幅器のうちの一部の電力増幅器のバイアスをオフにす
るとともに、前記電力増幅器の入力端と前記入力端子間
及び前記電力増幅器の出力端と前記出力端子間の接続を
オフにして、前記バイアスが供給されない電力増幅器を
前記入力端子及び前記出力端子間から電気的に切り離す
ことを特徴とする電力増幅方法。
【請求項１７】入力端子及び出力端子間に電力増幅器
を接続して電力増幅を行う電力増幅方法であって、所定電力以上の高出力時には、前記電力増幅器のバイア
スをオンにするとともに、前記入力端子と前記出力端子
間の接続をオフにして前記電力増幅器を動作させ、前記所定電力に満たない低出力時には、前記電力増幅器
をオフにするとともに、前記入力端子と前記出力端子間
の接続をオンにし、前記電力増幅器の入力端と前記入力
端子間に接続された第１の伝送線路、及び前記電力増幅
器の出力端と前記出力端子間に接続された第２の伝送線
路によって、前記電力増幅器の入力インピーダンス及び
出力インピーダンスがそれぞれ該電力増幅器の入力オー
プン及び出力オープン付近のインピーダンス値となるよ
うに、それらの位相を回転させることを特徴とする電力
増幅方法。