JP2003017957A - 高周波増幅装置及びそれを用いた受信機 - Google Patents
高周波増幅装置及びそれを用いた受信機Info
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- JP2003017957A JP2003017957A JP2001203284A JP2001203284A JP2003017957A JP 2003017957 A JP2003017957 A JP 2003017957A JP 2001203284 A JP2001203284 A JP 2001203284A JP 2001203284 A JP2001203284 A JP 2001203284A JP 2003017957 A JP2003017957 A JP 2003017957A
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- Amplifiers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 低雑音・高線形の両立を図ることができ、ダ
イナミックレンジを大きくすることができ、低雑音化が
図れ、設計が容易になる高周波増幅装置及びその受信機
を提供する。 【解決手段】 雑音指数の小さい低雑音増幅器5と、線
形性の高い高線形性増幅器7とを並列に接続し、入力信
号レベルに応じて入力信号をいずれかの増幅器に入力し
増幅信号を出力させる構成とした。
イナミックレンジを大きくすることができ、低雑音化が
図れ、設計が容易になる高周波増幅装置及びその受信機
を提供する。 【解決手段】 雑音指数の小さい低雑音増幅器5と、線
形性の高い高線形性増幅器7とを並列に接続し、入力信
号レベルに応じて入力信号をいずれかの増幅器に入力し
増幅信号を出力させる構成とした。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、低雑音増幅器と高
線形性増幅器とを備えた高周波増幅装置及びそれを用い
た受信機に関する。
線形性増幅器とを備えた高周波増幅装置及びそれを用い
た受信機に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の高周波増幅装置として、無線通信
における受信機に用いた高周波増幅装置を例に説明す
る。図4に示したのは、一般的な受信機の高周波から中
間周波へ周波数変換する周波数変換回路150の一例で
あり、この周波数変換回路150は、受信信号入力端子
141、可変減衰器142(減衰手段)、高周波増幅装
置として低雑音増幅器101、帯域通過濾波器143、
周波数変換器145、局部発振器147、中間信号出力
端子149、信号分配器113、信号電力検出器11
7、比較信号入力端子121、制御信号生成器119、
及び制御信号入力端子120を備えて構成される。
における受信機に用いた高周波増幅装置を例に説明す
る。図4に示したのは、一般的な受信機の高周波から中
間周波へ周波数変換する周波数変換回路150の一例で
あり、この周波数変換回路150は、受信信号入力端子
141、可変減衰器142(減衰手段)、高周波増幅装
置として低雑音増幅器101、帯域通過濾波器143、
周波数変換器145、局部発振器147、中間信号出力
端子149、信号分配器113、信号電力検出器11
7、比較信号入力端子121、制御信号生成器119、
及び制御信号入力端子120を備えて構成される。
【0003】受信信号入力端子141には、受信アンテ
ナ(図示せず)からの受信信号が入力される。この入力
信号は、可変減衰器142を経て、低雑音増幅器101
で増幅される。この低雑音増幅器101で増幅された信
号は、帯域通過濾波器143により濾波された後、周波
数変換器145に入力される。この周波数変換器145
は、局部発振器147から入力される信号により入力信
号を所望の中間周波信号へ変換する。周波数変換器14
5で中間周波数に変換された信号は、信号分配器113
により分配され、一方は中間信号出力端子149を経て
中間周波信号処理部(図示せず)へと伝送される。他方
は信号電力検出器117により信号電力が検出され、そ
の検出信号は直流電圧として制御信号生成器119に入
力される。制御信号生成器119では、比較信号入力端
子121より入力される比較信号を利用した制御信号生
成動作を行い、その出力制御信号は可変減衰器142の
制御信号入力端子120に入力される。
ナ(図示せず)からの受信信号が入力される。この入力
信号は、可変減衰器142を経て、低雑音増幅器101
で増幅される。この低雑音増幅器101で増幅された信
号は、帯域通過濾波器143により濾波された後、周波
数変換器145に入力される。この周波数変換器145
は、局部発振器147から入力される信号により入力信
号を所望の中間周波信号へ変換する。周波数変換器14
5で中間周波数に変換された信号は、信号分配器113
により分配され、一方は中間信号出力端子149を経て
中間周波信号処理部(図示せず)へと伝送される。他方
は信号電力検出器117により信号電力が検出され、そ
の検出信号は直流電圧として制御信号生成器119に入
力される。制御信号生成器119では、比較信号入力端
子121より入力される比較信号を利用した制御信号生
成動作を行い、その出力制御信号は可変減衰器142の
制御信号入力端子120に入力される。
【0004】一般的に用いられる低雑音増幅器101は
雑音指数が小さく、受信感度の向上が図れるが、総じて
高い線形性を有していない。低雑音増幅器101に高い
線形性を求めると、その低雑音増幅器101の雑音指数
は悪化するという相反する傾向がある。
雑音指数が小さく、受信感度の向上が図れるが、総じて
高い線形性を有していない。低雑音増幅器101に高い
線形性を求めると、その低雑音増幅器101の雑音指数
は悪化するという相反する傾向がある。
【0005】受信信号入力端子141に入力される入力
信号レベルが大きい場合、低雑音増幅器101で低い線
形性により歪みが発生して受信性能が劣化することを防
止するために、低雑音増幅器101の入力における入力
信号レベルは歪みを生じないレベルまで可変減衰器14
2により減衰される。この減衰量を自動的に制御してい
るのがAGC回路である。このAGC回路は信号電力検
出器117及び制御信号生成器119で構成されるフィ
ードバック回路である。このフィードバック動作により
低雑音増幅器101の線形性が向上したのと同等の性能
を出そうとしている。
信号レベルが大きい場合、低雑音増幅器101で低い線
形性により歪みが発生して受信性能が劣化することを防
止するために、低雑音増幅器101の入力における入力
信号レベルは歪みを生じないレベルまで可変減衰器14
2により減衰される。この減衰量を自動的に制御してい
るのがAGC回路である。このAGC回路は信号電力検
出器117及び制御信号生成器119で構成されるフィ
ードバック回路である。このフィードバック動作により
低雑音増幅器101の線形性が向上したのと同等の性能
を出そうとしている。
【0006】受信信号入力端子141に入力される入力
信号レベルが小さい場合、低雑音動作を重視するために
可変減衰器142での減衰は行われない。つまり最小減
衰量に設定される。
信号レベルが小さい場合、低雑音動作を重視するために
可変減衰器142での減衰は行われない。つまり最小減
衰量に設定される。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかし、高周波帯で使
用される可変減衰器142は最小減衰の設定であって
も、2〜4dBの挿入損失を生じるのが常である。この
挿入損失により、そのまま直接的に全体の雑音指数に加
算されるため、次段の低雑音増幅器101の雑音指数を
小さくすることが生かされない。
用される可変減衰器142は最小減衰の設定であって
も、2〜4dBの挿入損失を生じるのが常である。この
挿入損失により、そのまま直接的に全体の雑音指数に加
算されるため、次段の低雑音増幅器101の雑音指数を
小さくすることが生かされない。
【0008】また、入力信号レベルが大きくなる場合、
低雑音増幅器101で線形動作を行うために可変減衰器
142の減衰量を連続的に増加させ、低雑音増幅器10
1の入力信号レベルを低下させる動作を行う。この状態
では、系全体の雑音指数は連続的に増加し、可変減衰器
142の減衰量がそのまま雑音指数に影響し、非常に大
きな雑音指数を有することになる。
低雑音増幅器101で線形動作を行うために可変減衰器
142の減衰量を連続的に増加させ、低雑音増幅器10
1の入力信号レベルを低下させる動作を行う。この状態
では、系全体の雑音指数は連続的に増加し、可変減衰器
142の減衰量がそのまま雑音指数に影響し、非常に大
きな雑音指数を有することになる。
【0009】さらに、可変減衰器142の制御は、信号
が中間周波数に周波数変換された後、信号電力検出器1
17で直流電圧に変換されて制御信号生成器119によ
り出力されるアナログ信号である連続的な制御信号で可
変減衰器142が制御される。そのため、高周波と中間
周波という異なる周波数を取り扱うための設計の複雑さ
が問題となっている。
が中間周波数に周波数変換された後、信号電力検出器1
17で直流電圧に変換されて制御信号生成器119によ
り出力されるアナログ信号である連続的な制御信号で可
変減衰器142が制御される。そのため、高周波と中間
周波という異なる周波数を取り扱うための設計の複雑さ
が問題となっている。
【0010】そこで、本発明の目的は、上述した従来技
術が有する課題を解消し、低雑音・高線形の両立を図る
ことができ、ダイナミックレンジを大きくすることがで
き、低雑音化が図れ、設計が容易になる高周波増幅装置
及びその受信機を提供することにある。
術が有する課題を解消し、低雑音・高線形の両立を図る
ことができ、ダイナミックレンジを大きくすることがで
き、低雑音化が図れ、設計が容易になる高周波増幅装置
及びその受信機を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
雑音指数の小さい低雑音増幅器と、線形性の高い高線形
性増幅器とを並列に接続し、入力信号レベルに応じて入
力信号をいずれかの増幅器に入力し増幅信号を出力させ
る構成としたことを特徴とするものである。
雑音指数の小さい低雑音増幅器と、線形性の高い高線形
性増幅器とを並列に接続し、入力信号レベルに応じて入
力信号をいずれかの増幅器に入力し増幅信号を出力させ
る構成としたことを特徴とするものである。
【0012】請求項2記載の発明は、雑音指数の小さい
低雑音増幅器と、線形性の高い高線形性増幅器とを並列
に接続し、所定の入力信号レベルをしきい値として、入
力信号レベルがしきい値よりも小さければ前記低雑音増
幅器に入力し増幅信号を出力させ、入力信号レベルがし
きい値よりも大きければ前記高線形性増幅器に入力し増
幅信号を出力させる構成としたことを特徴とするもので
ある。
低雑音増幅器と、線形性の高い高線形性増幅器とを並列
に接続し、所定の入力信号レベルをしきい値として、入
力信号レベルがしきい値よりも小さければ前記低雑音増
幅器に入力し増幅信号を出力させ、入力信号レベルがし
きい値よりも大きければ前記高線形性増幅器に入力し増
幅信号を出力させる構成としたことを特徴とするもので
ある。
【0013】請求項3記載の発明は、請求項2に記載の
発明において、前記しきい値は、前記低雑音増幅器の入
力と出力との線形関係より所定レベル劣化するときの増
幅信号レベルに対応する入力信号レベルと等しく設定さ
れることを特徴とするものである。
発明において、前記しきい値は、前記低雑音増幅器の入
力と出力との線形関係より所定レベル劣化するときの増
幅信号レベルに対応する入力信号レベルと等しく設定さ
れることを特徴とするものである。
【0014】請求項4記載の発明は、雑音指数の小さい
低雑音増幅器と、線形性の高い高線形性増幅器とを並列
に接続し、増幅信号レベルと比較信号レベルとの比較結
果に基づいて入力信号をいずれかの増幅器に入力し増幅
信号を出力させる構成としたことを特徴とするものであ
る。
低雑音増幅器と、線形性の高い高線形性増幅器とを並列
に接続し、増幅信号レベルと比較信号レベルとの比較結
果に基づいて入力信号をいずれかの増幅器に入力し増幅
信号を出力させる構成としたことを特徴とするものであ
る。
【0015】請求項5記載の発明は、雑音指数の小さい
低雑音増幅器と、線形性の高い高線形性増幅器とを並列
に接続し、増幅信号レベルと比較信号レベルとを比較し
て、増幅信号レベルが比較信号レベルよりも小さければ
前記低雑音増幅器に入力し増幅信号を出力させ、増幅信
号レベルが比較信号レベルよりも大きければ前記高線形
性増幅器に入力し増幅信号を出力させる構成としたこと
を特徴とするものである。
低雑音増幅器と、線形性の高い高線形性増幅器とを並列
に接続し、増幅信号レベルと比較信号レベルとを比較し
て、増幅信号レベルが比較信号レベルよりも小さければ
前記低雑音増幅器に入力し増幅信号を出力させ、増幅信
号レベルが比較信号レベルよりも大きければ前記高線形
性増幅器に入力し増幅信号を出力させる構成としたこと
を特徴とするものである。
【0016】請求項6記載の発明は、請求項4又は5に
記載の発明において、前記比較信号レベルは、前記低雑
音増幅器の入力と出力との線形関係より所定レベル劣化
するときの増幅信号レベルと等しく設定されることを特
徴とするものである。
記載の発明において、前記比較信号レベルは、前記低雑
音増幅器の入力と出力との線形関係より所定レベル劣化
するときの増幅信号レベルと等しく設定されることを特
徴とするものである。
【0017】請求項7記載の発明は、雑音指数の小さい
低雑音増幅器と、線形性の高い高線形性増幅器とを並列
に接続し、入力信号をいずれかの増幅器に入力する切り
替えを行う第一信号切替手段と、入力信号を入力した増
幅器から増幅信号を出力する切り替え行う第二信号切替
手段とを、増幅信号レベルに対応した直流電圧を出力す
る信号電力検波器により出力された直流電圧と外部から
設定される比較電圧との比較結果に基づき切替制御信号
を発生する制御信号生成器から発生された切替制御信号
により切り替える構成としたことを特徴とするものであ
る。
低雑音増幅器と、線形性の高い高線形性増幅器とを並列
に接続し、入力信号をいずれかの増幅器に入力する切り
替えを行う第一信号切替手段と、入力信号を入力した増
幅器から増幅信号を出力する切り替え行う第二信号切替
手段とを、増幅信号レベルに対応した直流電圧を出力す
る信号電力検波器により出力された直流電圧と外部から
設定される比較電圧との比較結果に基づき切替制御信号
を発生する制御信号生成器から発生された切替制御信号
により切り替える構成としたことを特徴とするものであ
る。
【0018】請求項8記載の発明は、雑音指数の小さい
低雑音増幅器と、線形性の高い高線形性増幅器とを並列
に接続し、入力信号をいずれかの増幅器に入力する切り
替えを行う第一信号切替手段と、入力信号を入力した増
幅器から増幅信号を出力する切り替え行う第二信号切替
手段とを、増幅信号レベルに対応した直流電圧を出力す
る信号電力検波器により出力された直流電圧と外部から
設定される比較電圧とを比較し、直流電圧が比較電圧よ
りも小さければ前記低雑音増幅器側に切り替える切替制
御信号を発生し、直流電圧が比較電圧よりも大きければ
前記高線形性増幅器側に切り替える切替制御信号を発生
する制御信号生成器から発生された切替制御信号により
切り替える構成としたことを特徴とするものである。
低雑音増幅器と、線形性の高い高線形性増幅器とを並列
に接続し、入力信号をいずれかの増幅器に入力する切り
替えを行う第一信号切替手段と、入力信号を入力した増
幅器から増幅信号を出力する切り替え行う第二信号切替
手段とを、増幅信号レベルに対応した直流電圧を出力す
る信号電力検波器により出力された直流電圧と外部から
設定される比較電圧とを比較し、直流電圧が比較電圧よ
りも小さければ前記低雑音増幅器側に切り替える切替制
御信号を発生し、直流電圧が比較電圧よりも大きければ
前記高線形性増幅器側に切り替える切替制御信号を発生
する制御信号生成器から発生された切替制御信号により
切り替える構成としたことを特徴とするものである。
【0019】請求項9記載の発明は、請求項7又は8に
記載の発明において、前記比較電圧は、前記低雑音増幅
器の入力と出力との線形関係より所定レベル劣化したと
きの増幅信号レベルに対応した前記信号電力検波器より
出力される直流電圧に相当する電圧値と等しく設定した
ことを特徴とするものである。
記載の発明において、前記比較電圧は、前記低雑音増幅
器の入力と出力との線形関係より所定レベル劣化したと
きの増幅信号レベルに対応した前記信号電力検波器より
出力される直流電圧に相当する電圧値と等しく設定した
ことを特徴とするものである。
【0020】請求項10記載の発明は、請求項7乃至9
のいずれかに記載の発明において、前記第一、第二信号
切替手段は、第一信号入出力端子と第二、第三信号入出
力端子とがそれぞれ第一、第二1/4波長伝送線路で接
続されるとともに、前記第二、第三信号入出力端子には
それぞれ第三、第四1/4波長伝送線路を介して接地/
開放を切り替える信号切替器が接続される構成であり、
前記第一信号切替手段は、前記第一信号入出力端子が信
号入力端子、前記第二、第三信号入出力端子が信号出力
端子とし、前記第二信号切替手段は、前記第一信号入出
力端子が信号出力端子、前記第二、第三信号入出力端子
が信号入力端子としたことを特徴とするものである。
のいずれかに記載の発明において、前記第一、第二信号
切替手段は、第一信号入出力端子と第二、第三信号入出
力端子とがそれぞれ第一、第二1/4波長伝送線路で接
続されるとともに、前記第二、第三信号入出力端子には
それぞれ第三、第四1/4波長伝送線路を介して接地/
開放を切り替える信号切替器が接続される構成であり、
前記第一信号切替手段は、前記第一信号入出力端子が信
号入力端子、前記第二、第三信号入出力端子が信号出力
端子とし、前記第二信号切替手段は、前記第一信号入出
力端子が信号出力端子、前記第二、第三信号入出力端子
が信号入力端子としたことを特徴とするものである。
【0021】請求項11記載の発明は、請求項1乃至1
0のいずれかに記載の発明において、入力信号が入力さ
れる増幅器の電源をオンし、入力信号が入力されない増
幅器の電源をオフとする切り替えを行う機能を備えたこ
とを特徴とするものである。
0のいずれかに記載の発明において、入力信号が入力さ
れる増幅器の電源をオンし、入力信号が入力されない増
幅器の電源をオフとする切り替えを行う機能を備えたこ
とを特徴とするものである。
【0022】請求項12記載の発明は、雑音指数の小さ
い低雑音増幅器と、線形性の高い高線形性増幅器とを並
列に接続し、入力信号レベルに応じて入力信号をいずれ
かの増幅器に入力し増幅信号を出力させる構成とした高
周波増幅装置と、この高周波増幅装置で増幅した増幅信
号を中間周波数に変換する周波数変換手段とを備えたこ
とを特徴とするものである。
い低雑音増幅器と、線形性の高い高線形性増幅器とを並
列に接続し、入力信号レベルに応じて入力信号をいずれ
かの増幅器に入力し増幅信号を出力させる構成とした高
周波増幅装置と、この高周波増幅装置で増幅した増幅信
号を中間周波数に変換する周波数変換手段とを備えたこ
とを特徴とするものである。
【0023】請求項13記載の発明は、雑音指数の小さ
い低雑音増幅器と、線形性の高い高線形性増幅器とを並
列に接続し、所定の入力信号レベルをしきい値として、
入力信号レベルがしきい値よりも小さければ前記低雑音
増幅器に入力し増幅信号を出力させ、入力信号レベルが
しきい値よりも大きければ前記高線形性増幅器に入力し
増幅信号を出力させる構成とした高周波増幅装置と、こ
の高周波増幅装置で増幅した増幅信号を中間周波数に変
換する周波数変換手段とを備えたことを特徴とするもの
である。
い低雑音増幅器と、線形性の高い高線形性増幅器とを並
列に接続し、所定の入力信号レベルをしきい値として、
入力信号レベルがしきい値よりも小さければ前記低雑音
増幅器に入力し増幅信号を出力させ、入力信号レベルが
しきい値よりも大きければ前記高線形性増幅器に入力し
増幅信号を出力させる構成とした高周波増幅装置と、こ
の高周波増幅装置で増幅した増幅信号を中間周波数に変
換する周波数変換手段とを備えたことを特徴とするもの
である。
【0024】請求項14記載の発明は、雑音指数の小さ
い低雑音増幅器と、線形性の高い高線形性増幅器とを並
列に接続し、増幅信号レベルと比較信号レベルとの比較
結果に基づいて入力信号をいずれかの増幅器に入力し増
幅信号を出力させる構成とした高周波増幅装置と、この
高周波増幅装置で増幅した増幅信号を中間周波数に変換
する周波数変換手段とを備えたことを特徴とするもので
ある。
い低雑音増幅器と、線形性の高い高線形性増幅器とを並
列に接続し、増幅信号レベルと比較信号レベルとの比較
結果に基づいて入力信号をいずれかの増幅器に入力し増
幅信号を出力させる構成とした高周波増幅装置と、この
高周波増幅装置で増幅した増幅信号を中間周波数に変換
する周波数変換手段とを備えたことを特徴とするもので
ある。
【0025】請求項15記載の発明は、雑音指数の小さ
い低雑音増幅器と、線形性の高い高線形性増幅器とを並
列に接続し、増幅信号レベルと比較信号レベルとを比較
して、増幅信号レベルが比較信号レベルよりも小さけれ
ば前記低雑音増幅器に入力し増幅信号を出力させ、増幅
信号レベルが比較信号レベルよりも大きければ前記高線
形性増幅器に入力し増幅信号を出力させる構成とした高
周波増幅装置と、この高周波増幅装置で増幅した増幅信
号を中間周波数に変換する周波数変換手段とを備えたこ
とを特徴とするものである。
い低雑音増幅器と、線形性の高い高線形性増幅器とを並
列に接続し、増幅信号レベルと比較信号レベルとを比較
して、増幅信号レベルが比較信号レベルよりも小さけれ
ば前記低雑音増幅器に入力し増幅信号を出力させ、増幅
信号レベルが比較信号レベルよりも大きければ前記高線
形性増幅器に入力し増幅信号を出力させる構成とした高
周波増幅装置と、この高周波増幅装置で増幅した増幅信
号を中間周波数に変換する周波数変換手段とを備えたこ
とを特徴とするものである。
【0026】請求項16記載の発明は、雑音指数の小さ
い低雑音増幅器と、線形性の高い高線形性増幅器とを並
列に接続し、入力信号をいずれかの増幅器に入力する切
り替えを行う第一信号切替手段と、入力信号を入力した
増幅器から増幅信号を出力する切り替え行う第二信号切
替手段とを、増幅信号レベルに対応した直流電圧を出力
する信号電力検波器により出力された直流電圧と外部か
ら設定される比較電圧との比較結果に基づき切替制御信
号を発生する制御信号生成器から発生された切替制御信
号により切り替える構成とした高周波増幅装置と、この
高周波増幅装置で増幅した増幅信号を中間周波数に変換
する周波数変換手段とを備えたことを特徴とするもので
ある。
い低雑音増幅器と、線形性の高い高線形性増幅器とを並
列に接続し、入力信号をいずれかの増幅器に入力する切
り替えを行う第一信号切替手段と、入力信号を入力した
増幅器から増幅信号を出力する切り替え行う第二信号切
替手段とを、増幅信号レベルに対応した直流電圧を出力
する信号電力検波器により出力された直流電圧と外部か
ら設定される比較電圧との比較結果に基づき切替制御信
号を発生する制御信号生成器から発生された切替制御信
号により切り替える構成とした高周波増幅装置と、この
高周波増幅装置で増幅した増幅信号を中間周波数に変換
する周波数変換手段とを備えたことを特徴とするもので
ある。
【0027】請求項17記載の発明は、雑音指数の小さ
い低雑音増幅器と、線形性の高い高線形性増幅器とを並
列に接続し、入力信号をいずれかの増幅器に入力する切
り替えを行う第一信号切替手段と、入力信号を入力した
増幅器から増幅信号を出力する切り替え行う第二信号切
替手段とを、増幅信号レベルに対応した直流電圧を出力
する信号電力検波器により出力された直流電圧と外部か
ら設定される比較電圧とを比較し、直流電圧が比較電圧
よりも小さければ前記低雑音増幅器側に切り替える切替
制御信号を発生し、直流電圧が比較電圧よりも大きけれ
ば前記高線形性増幅器側に切り替える切替制御信号を発
生する制御信号生成器から発生された切替制御信号によ
り切り替える構成とした高周波増幅装置と、この高周波
増幅装置で増幅した増幅信号を中間周波数に変換する周
波数変換手段とを備えたことを特徴とするものである。
い低雑音増幅器と、線形性の高い高線形性増幅器とを並
列に接続し、入力信号をいずれかの増幅器に入力する切
り替えを行う第一信号切替手段と、入力信号を入力した
増幅器から増幅信号を出力する切り替え行う第二信号切
替手段とを、増幅信号レベルに対応した直流電圧を出力
する信号電力検波器により出力された直流電圧と外部か
ら設定される比較電圧とを比較し、直流電圧が比較電圧
よりも小さければ前記低雑音増幅器側に切り替える切替
制御信号を発生し、直流電圧が比較電圧よりも大きけれ
ば前記高線形性増幅器側に切り替える切替制御信号を発
生する制御信号生成器から発生された切替制御信号によ
り切り替える構成とした高周波増幅装置と、この高周波
増幅装置で増幅した増幅信号を中間周波数に変換する周
波数変換手段とを備えたことを特徴とするものである。
【0028】請求項18記載の発明は、請求項16又は
17に記載の発明において、前記高周波増幅装置の前記
第一、第二信号切替手段は、第一信号入出力端子と第
二、第三信号入出力端子とがそれぞれ第一、第二1/4
波長伝送線路で接続されるとともに、前記第二、第三信
号入出力端子にはそれぞれ第三、第四1/4波長伝送線
路を介して接地/開放を切り替える信号切替器が接続さ
れる構成であり、前記第一信号切替手段は、前記第一信
号入出力端子が信号入力端子、前記第二、第三信号入出
力端子が信号出力端子とし、前記第二信号切替手段は、
前記第一信号入出力端子が信号出力端子、前記第二、第
三信号入出力端子が信号入力端子としたことを特徴とす
るものである。
17に記載の発明において、前記高周波増幅装置の前記
第一、第二信号切替手段は、第一信号入出力端子と第
二、第三信号入出力端子とがそれぞれ第一、第二1/4
波長伝送線路で接続されるとともに、前記第二、第三信
号入出力端子にはそれぞれ第三、第四1/4波長伝送線
路を介して接地/開放を切り替える信号切替器が接続さ
れる構成であり、前記第一信号切替手段は、前記第一信
号入出力端子が信号入力端子、前記第二、第三信号入出
力端子が信号出力端子とし、前記第二信号切替手段は、
前記第一信号入出力端子が信号出力端子、前記第二、第
三信号入出力端子が信号入力端子としたことを特徴とす
るものである。
【0029】請求項19記載の発明は、請求項12乃至
18のいずれかに記載の発明において、前記高周波増幅
装置は、入力信号が入力される増幅器の電源をオンし、
入力信号が入力されない増幅器の電源をオフとする切り
替えを行う機能を備えたことを特徴とするものである。
18のいずれかに記載の発明において、前記高周波増幅
装置は、入力信号が入力される増幅器の電源をオンし、
入力信号が入力されない増幅器の電源をオフとする切り
替えを行う機能を備えたことを特徴とするものである。
【0030】請求項1乃至9のいずれかに記載の発明で
は、入力信号を増幅するのに適した低雑音増幅器又は高
線形性増幅器のいずれかの増幅器で入力信号が増幅され
るので、低雑音・高線形の両立を図ることができ、ダイ
ナミックレンジを大きくすることができる。
は、入力信号を増幅するのに適した低雑音増幅器又は高
線形性増幅器のいずれかの増幅器で入力信号が増幅され
るので、低雑音・高線形の両立を図ることができ、ダイ
ナミックレンジを大きくすることができる。
【0031】請求項12乃至17のいずれかに記載の発
明では、高周波増幅装置が低雑音・高線形の両立を図る
ことができ、ダイナミックレンジを大きくすることがで
きることから、従来必要であった、高周波増幅装置に入
力される入力信号を減衰させる減衰手段を用いない構成
にできるので、損失を小さくでき、低雑音化が図れる。
そして、中間周波の信号をフィードバックさせる必要が
ないため、高周波と中間周波といった異なる周波数を取
り扱うための設計の複雑さが解消され、設計が容易にな
る。
明では、高周波増幅装置が低雑音・高線形の両立を図る
ことができ、ダイナミックレンジを大きくすることがで
きることから、従来必要であった、高周波増幅装置に入
力される入力信号を減衰させる減衰手段を用いない構成
にできるので、損失を小さくでき、低雑音化が図れる。
そして、中間周波の信号をフィードバックさせる必要が
ないため、高周波と中間周波といった異なる周波数を取
り扱うための設計の複雑さが解消され、設計が容易にな
る。
【0032】請求項10又は18に記載の発明では、第
一、第二信号切替手段での損失が小さくなることから、
低雑音化が図れる。
一、第二信号切替手段での損失が小さくなることから、
低雑音化が図れる。
【0033】請求項11又は19に記載の発明では、入
力信号が入力される増幅器の電源をオンし、入力信号が
入力されない増幅器の電源をオフとする切り替えを行う
ことをから、低消費電力化を図れる。
力信号が入力される増幅器の電源をオンし、入力信号が
入力されない増幅器の電源をオフとする切り替えを行う
ことをから、低消費電力化を図れる。
【0034】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を、
図面を参照して説明する。
図面を参照して説明する。
【0035】図1は本実施の形態に係る高周波増幅装置
の回路図を示す。1は高周波増幅装置であり、この高周
波増幅装置1は、信号入力端子3、低雑音増幅器5、高
線形性増幅器7、第一信号切替装置9A(第一信号切替
手段),第二信号切替装置9B(第二信号切替手段)、
信号分配器13、信号出力端子15、信号電力検出器1
7、制御信号生成器19、及び比較信号入力端子21を
有して構成される。
の回路図を示す。1は高周波増幅装置であり、この高周
波増幅装置1は、信号入力端子3、低雑音増幅器5、高
線形性増幅器7、第一信号切替装置9A(第一信号切替
手段),第二信号切替装置9B(第二信号切替手段)、
信号分配器13、信号出力端子15、信号電力検出器1
7、制御信号生成器19、及び比較信号入力端子21を
有して構成される。
【0036】信号入力端子3には信号が入力される。低
雑音増幅器5と高線形性増幅器7とは並列に接続され、
信号入力端子3に入力された入力信号は第一信号切替装
置9Aにより切り替えられて、低雑音増幅器5又は高線
形性増幅器7に伝送されて増幅される。低雑音増幅器5
は、高線形性増幅器7と比較して相対的に雑音指数の小
さい増幅器であり、高線形性増幅器7は、低雑音増幅器
5と比較して相対的に線形性の高い増幅器である。
雑音増幅器5と高線形性増幅器7とは並列に接続され、
信号入力端子3に入力された入力信号は第一信号切替装
置9Aにより切り替えられて、低雑音増幅器5又は高線
形性増幅器7に伝送されて増幅される。低雑音増幅器5
は、高線形性増幅器7と比較して相対的に雑音指数の小
さい増幅器であり、高線形性増幅器7は、低雑音増幅器
5と比較して相対的に線形性の高い増幅器である。
【0037】一般に、低雑音増幅器5は、入力信号レベ
ルが大きい場合、入力と出力との線形関係から外れて非
線形動作となるが、入力信号レベルが小さい場合、線形
動作となり雑音指数も高線形性増幅器7より小さいの
で、入力信号レベルが小さい場合に適している。また、
高線形性増幅器7は、入力信号レベルが小さい場合、低
雑音増幅器5に比べて雑音指数は大きいが、低雑音増幅
器5が非線形動作となるような入力信号レベルが大きい
場合であっても、ある程度の入力信号レベルまでは線形
動作となるので、入力信号レベルが大きい場合に適して
いる。これら低雑音増幅器5及び高線形性増幅器7の雑
音指数は、線形動作となる領域であれば入力信号レベル
に依存しないが、非線形動作となる程の大きな入力信号
レベルであれば上昇する。
ルが大きい場合、入力と出力との線形関係から外れて非
線形動作となるが、入力信号レベルが小さい場合、線形
動作となり雑音指数も高線形性増幅器7より小さいの
で、入力信号レベルが小さい場合に適している。また、
高線形性増幅器7は、入力信号レベルが小さい場合、低
雑音増幅器5に比べて雑音指数は大きいが、低雑音増幅
器5が非線形動作となるような入力信号レベルが大きい
場合であっても、ある程度の入力信号レベルまでは線形
動作となるので、入力信号レベルが大きい場合に適して
いる。これら低雑音増幅器5及び高線形性増幅器7の雑
音指数は、線形動作となる領域であれば入力信号レベル
に依存しないが、非線形動作となる程の大きな入力信号
レベルであれば上昇する。
【0038】第二信号切替装置9Bは、第一信号切替装
置9Aが切り替えられると同時に切替が行われ、低雑音
増幅器5又は高線形性増幅器7で増幅された増幅信号
は、第二信号切替装置9Bを介して信号分配器13に伝
送される。
置9Aが切り替えられると同時に切替が行われ、低雑音
増幅器5又は高線形性増幅器7で増幅された増幅信号
は、第二信号切替装置9Bを介して信号分配器13に伝
送される。
【0039】信号分配器13に伝送された増幅信号は、
一方は信号出力端子15に分配され出力される。他方は
信号電力検出器17に分配される。信号電力検出器17
に分配された信号は、信号電力検出器17により電力検
出が行われ、その検出信号は直流電圧として制御信号生
成器19に入力される。
一方は信号出力端子15に分配され出力される。他方は
信号電力検出器17に分配される。信号電力検出器17
に分配された信号は、信号電力検出器17により電力検
出が行われ、その検出信号は直流電圧として制御信号生
成器19に入力される。
【0040】制御信号生成器19は、比較信号入力端子
21に印加される比較電圧と、信号電力検出器17から
出力される直流電圧とを比較し、High又はLowの
2値の切替制御信号を出力する。具体的には、信号電力
検出器17から出力される直流電圧が比較電圧よりも大
きければHigh、小さければLowの制御電圧を切替
制御信号として出力する。
21に印加される比較電圧と、信号電力検出器17から
出力される直流電圧とを比較し、High又はLowの
2値の切替制御信号を出力する。具体的には、信号電力
検出器17から出力される直流電圧が比較電圧よりも大
きければHigh、小さければLowの制御電圧を切替
制御信号として出力する。
【0041】制御信号生成器19から出力されたHig
h/Lowの2値の切替制御信号は、第一、第二信号切
替装置9A,9Bに入力される。Lowの切替制御信号
が第一、第二信号切替装置9A,9Bに入力されたとき
は第一、第二信号切替装置9A,9Bが低雑音増幅器5
側に切り替えられ、Highの切替制御信号が第一、第
二信号切替装置9A,9Bに入力されたときは第一、第
二信号切替装置9A,9Bが高線形性増幅器7側に切り
替えられる。
h/Lowの2値の切替制御信号は、第一、第二信号切
替装置9A,9Bに入力される。Lowの切替制御信号
が第一、第二信号切替装置9A,9Bに入力されたとき
は第一、第二信号切替装置9A,9Bが低雑音増幅器5
側に切り替えられ、Highの切替制御信号が第一、第
二信号切替装置9A,9Bに入力されたときは第一、第
二信号切替装置9A,9Bが高線形性増幅器7側に切り
替えられる。
【0042】同時にこのHigh/Lowの2値の切替
制御信号は、低雑音増幅器5及び高線形性増幅器7に入
力され、低雑音増幅器5と高線形性増幅器7との電源の
オン/オフ切り替えに連動している。Lowの切替制御
信号が低雑音増幅器5及び高線形性増幅器7に入力され
たときは、低雑音増幅器5の電源がオン、高線形性増幅
器7の電源がオフにされ、Highの切替制御信号が低
雑音増幅器5及び高線形性増幅器7に入力されたとき
は、低雑音増幅器5の電源がオフ、高線形性増幅器7の
電源がオンにされる。
制御信号は、低雑音増幅器5及び高線形性増幅器7に入
力され、低雑音増幅器5と高線形性増幅器7との電源の
オン/オフ切り替えに連動している。Lowの切替制御
信号が低雑音増幅器5及び高線形性増幅器7に入力され
たときは、低雑音増幅器5の電源がオン、高線形性増幅
器7の電源がオフにされ、Highの切替制御信号が低
雑音増幅器5及び高線形性増幅器7に入力されたとき
は、低雑音増幅器5の電源がオフ、高線形性増幅器7の
電源がオンにされる。
【0043】上記の制御信号生成器19の比較信号入力
端子21に印加される比較電圧は、第一、第二信号切替
装置9A,9Bが入力信号レベルに応じて低雑音増幅器
5側又は高線形性増幅器7側に切り替わるように設定さ
れる。つまり、この比較電圧は、入力信号レベルがある
しきい値よりも小さい場合、第一、第二信号切替装置9
A,9Bが低雑音増幅器5側に切り替わり、入力信号レ
ベルがあるしきい値よりも大きい場合、第一、第二信号
切替装置9A,9Bが高線形性増幅器7側に切り替わる
ように設定される。このしきい値は、低雑音増幅器5の
入力と出力との線形関係より所定レベル(例えば1d
B)劣化するときの増幅信号レベル(以下、1dB抑圧
レベルと称する)に対応する入力信号レベルと等しく設
定される。この入力信号レベルがしきい値よりも大きい
か小さいかの判断は、1dB抑圧レベルを比較信号レベ
ルとして、増幅信号レベルが比較信号レベルよりも大き
いか小さいかで判断される。即ち、制御信号生成器19
の比較信号入力端子21に印加される比較電圧は、信号
電力検出器17で比較信号レベルに対応して出力される
直流電圧に相当する電圧値と等しく設定される。
端子21に印加される比較電圧は、第一、第二信号切替
装置9A,9Bが入力信号レベルに応じて低雑音増幅器
5側又は高線形性増幅器7側に切り替わるように設定さ
れる。つまり、この比較電圧は、入力信号レベルがある
しきい値よりも小さい場合、第一、第二信号切替装置9
A,9Bが低雑音増幅器5側に切り替わり、入力信号レ
ベルがあるしきい値よりも大きい場合、第一、第二信号
切替装置9A,9Bが高線形性増幅器7側に切り替わる
ように設定される。このしきい値は、低雑音増幅器5の
入力と出力との線形関係より所定レベル(例えば1d
B)劣化するときの増幅信号レベル(以下、1dB抑圧
レベルと称する)に対応する入力信号レベルと等しく設
定される。この入力信号レベルがしきい値よりも大きい
か小さいかの判断は、1dB抑圧レベルを比較信号レベ
ルとして、増幅信号レベルが比較信号レベルよりも大き
いか小さいかで判断される。即ち、制御信号生成器19
の比較信号入力端子21に印加される比較電圧は、信号
電力検出器17で比較信号レベルに対応して出力される
直流電圧に相当する電圧値と等しく設定される。
【0044】上記のように構成されたことから、低雑音
増幅器5が非線形動作となるような大きな入力信号レベ
ルの場合は、Highの制御電圧信号が第一、第二信号
切替装置9A,9Bに送信されて、第一、第二信号切替
装置9A,9Bが高線形性増幅器7側に切り替わり、線
形動作となる。同時にHighの制御電圧信号が低雑音
増幅器5及び高線形性増幅器7に入力され、低雑音増幅
器5の電源がオフ、高線形性増幅器7の電源がオンに切
り替えられる。
増幅器5が非線形動作となるような大きな入力信号レベ
ルの場合は、Highの制御電圧信号が第一、第二信号
切替装置9A,9Bに送信されて、第一、第二信号切替
装置9A,9Bが高線形性増幅器7側に切り替わり、線
形動作となる。同時にHighの制御電圧信号が低雑音
増幅器5及び高線形性増幅器7に入力され、低雑音増幅
器5の電源がオフ、高線形性増幅器7の電源がオンに切
り替えられる。
【0045】また、低雑音増幅器5で線形に処理される
ような小さい入力信号レベルの場合は、Lowの制御電
圧信号が第一、第二信号切替装置9A,9Bに送信され
て、第一、第二信号切替装置9A,9Bが低雑音増幅器
5側に切り替わり、低雑音の線形動作となる。同時にL
owの制御電圧信号が低雑音増幅器5及び高線形性増幅
器7に入力され、低雑音増幅器5の電源がオン、高線形
性増幅器7の電源がオフに切り替えられる。
ような小さい入力信号レベルの場合は、Lowの制御電
圧信号が第一、第二信号切替装置9A,9Bに送信され
て、第一、第二信号切替装置9A,9Bが低雑音増幅器
5側に切り替わり、低雑音の線形動作となる。同時にL
owの制御電圧信号が低雑音増幅器5及び高線形性増幅
器7に入力され、低雑音増幅器5の電源がオン、高線形
性増幅器7の電源がオフに切り替えられる。
【0046】次に、第一、第二信号切替装置9A,9B
の構成について説明する。ここで、第二信号切替装置9
Bは、第一信号切替装置9Aと同様の構成となるので、
第一信号切替装置9Aの構成について説明する。図2
は、第一信号切替装置9Aの回路図である。
の構成について説明する。ここで、第二信号切替装置9
Bは、第一信号切替装置9Aと同様の構成となるので、
第一信号切替装置9Aの構成について説明する。図2
は、第一信号切替装置9Aの回路図である。
【0047】図2において、第一信号切替装置9Aは、
第一、第二、第三信号入出力端子23,25,27、第
一、第二、第三、第四1/4波長伝送線路31,33,
35,37、信号切替器29、及び接地39を有して構
成される。信号切替器29は、固定接点29a,29
b、及び可動接点29cを備えて構成され、可動接点2
9cにより固定接点29a側又は固定接点29b側に切
り替えられる。
第一、第二、第三信号入出力端子23,25,27、第
一、第二、第三、第四1/4波長伝送線路31,33,
35,37、信号切替器29、及び接地39を有して構
成される。信号切替器29は、固定接点29a,29
b、及び可動接点29cを備えて構成され、可動接点2
9cにより固定接点29a側又は固定接点29b側に切
り替えられる。
【0048】第一信号入出力端子23と第二信号入出力
端子25とは、第一1/4波長伝送線路31で接続さ
れ、第一信号入出力端子23と第三信号入出力端子27
とは、第二1/4波長伝送線路33で接続される。第二
信号入出力端子25には、第三1/4波長伝送線路35
を介して信号切替器29の固定接点29aが接続され、
第三信号入出力端子27には、第四1/4波長伝送線路
37を介して信号切替器29の固定接点29bが接続さ
れる。信号切替器29の可動接点29cは接地39に接
続される。
端子25とは、第一1/4波長伝送線路31で接続さ
れ、第一信号入出力端子23と第三信号入出力端子27
とは、第二1/4波長伝送線路33で接続される。第二
信号入出力端子25には、第三1/4波長伝送線路35
を介して信号切替器29の固定接点29aが接続され、
第三信号入出力端子27には、第四1/4波長伝送線路
37を介して信号切替器29の固定接点29bが接続さ
れる。信号切替器29の可動接点29cは接地39に接
続される。
【0049】ここで、第一信号切替装置9Aは、第一信
号入出力端子23が信号入力端子、第二、第三信号入出
力端子25,27が信号出力端子となり、第一信号入出
力端子23は信号入力端子3側、第二信号入出力端子2
5は低雑音増幅器5の入力側、第三信号入出力端子27
は高線形性増幅器7の入力側に接続される。第二信号切
替装置9Bは、第二、第三信号入出力端子25,27が
信号入力端子、第一信号入出力端子23が信号出力端子
となり、第二信号入出力端子25は低雑音増幅器5の出
力側、第三信号入出力端子27は高線形性増幅器7の出
力側、第一信号入出力端子23は信号分配器13の入力
側に接続される。
号入出力端子23が信号入力端子、第二、第三信号入出
力端子25,27が信号出力端子となり、第一信号入出
力端子23は信号入力端子3側、第二信号入出力端子2
5は低雑音増幅器5の入力側、第三信号入出力端子27
は高線形性増幅器7の入力側に接続される。第二信号切
替装置9Bは、第二、第三信号入出力端子25,27が
信号入力端子、第一信号入出力端子23が信号出力端子
となり、第二信号入出力端子25は低雑音増幅器5の出
力側、第三信号入出力端子27は高線形性増幅器7の出
力側、第一信号入出力端子23は信号分配器13の入力
側に接続される。
【0050】第一、第二信号切替装置9A,9Bに送信
される制御信号生成器19からの制御電圧信号は、第
一、第二信号切替装置9A,9Bの信号切替器29に送
信される。この信号切替器29は、制御電圧信号を受
け、可動接点29cにより固定接点29a,29b側の
接地/開放を切り替える。
される制御信号生成器19からの制御電圧信号は、第
一、第二信号切替装置9A,9Bの信号切替器29に送
信される。この信号切替器29は、制御電圧信号を受
け、可動接点29cにより固定接点29a,29b側の
接地/開放を切り替える。
【0051】第一信号切替装置9AにLowの制御電圧
信号が送信された場合、信号切替器29の可動接点29
cが固定接点29a側に切り替わり、第三1/4波長伝
送線路35は接地39につながる。第三1/4波長伝送
線路35の第二信号入出力端子25側の接続点aから信
号切替器29側を見ると、第三1/4波長伝送線路35
が接地39により接地状態となることにより、接続点a
では開放状態となる。これにより、第一信号入出力端子
23から第二信号入出力端子25側を見ると、第一1/
4波長伝送線路31の先に第二信号入出力端子25を介
して低雑音増幅器5がつながっている状態となる。第四
1/4波長伝送線路37の第三信号入出力端子27側の
接続点bから信号切替器29側を見ると、第四1/4波
長伝送線路37が開放状態となるので、接続点bでは接
地状態となる。この状態で第一信号入出力端子23から
第三信号入出力端子27を見ると、第二1/4波長伝送
線路33が接地状態となるので、開放状態となる。ここ
で、一般的に信号切替器29は、広い周波数範囲で使用
可能であるが、オン動作の場合の通過損失は1/4波長
伝送線路に比べて大きい。しかし、接続点a,bから信
号切替器29を見た場合は、十分に接地、又は開放と見
なせる。
信号が送信された場合、信号切替器29の可動接点29
cが固定接点29a側に切り替わり、第三1/4波長伝
送線路35は接地39につながる。第三1/4波長伝送
線路35の第二信号入出力端子25側の接続点aから信
号切替器29側を見ると、第三1/4波長伝送線路35
が接地39により接地状態となることにより、接続点a
では開放状態となる。これにより、第一信号入出力端子
23から第二信号入出力端子25側を見ると、第一1/
4波長伝送線路31の先に第二信号入出力端子25を介
して低雑音増幅器5がつながっている状態となる。第四
1/4波長伝送線路37の第三信号入出力端子27側の
接続点bから信号切替器29側を見ると、第四1/4波
長伝送線路37が開放状態となるので、接続点bでは接
地状態となる。この状態で第一信号入出力端子23から
第三信号入出力端子27を見ると、第二1/4波長伝送
線路33が接地状態となるので、開放状態となる。ここ
で、一般的に信号切替器29は、広い周波数範囲で使用
可能であるが、オン動作の場合の通過損失は1/4波長
伝送線路に比べて大きい。しかし、接続点a,bから信
号切替器29を見た場合は、十分に接地、又は開放と見
なせる。
【0052】第一信号切替装置9AにHighの制御電
圧信号が送信された場合、信号切替器29の可動接点2
9cが固定接点29b側に切り替わり、第四1/4波長
伝送線路37は接地39につながる。第一信号入出力端
子23から第二信号入出力端子25側を見ると、開放状
態となり、第一信号入出力端子23から第三信号入出力
端子27を見ると、第二1/4波長伝送線路33の先に
第三信号入出力端子27を介して高線形性増幅器7がつ
ながっている状態となる。
圧信号が送信された場合、信号切替器29の可動接点2
9cが固定接点29b側に切り替わり、第四1/4波長
伝送線路37は接地39につながる。第一信号入出力端
子23から第二信号入出力端子25側を見ると、開放状
態となり、第一信号入出力端子23から第三信号入出力
端子27を見ると、第二1/4波長伝送線路33の先に
第三信号入出力端子27を介して高線形性増幅器7がつ
ながっている状態となる。
【0053】また、第二信号切替装置9Bにおいても第
一信号切替装置9Aと同様の動作が行われ、第一信号切
替装置9Aと同様に作用し、低雑音増幅器5、高線形性
増幅器7のいずれかの増幅器に切り替えられる。第一、
第二信号切替装置9A,9Bにおける挿入損失はおおよ
そ第一1/4波長伝送線路31又は第二1/4波長伝送
線路33の損失である。また、第二信号切替装置9Bに
おいては、すでに低雑音増幅器5又は高線形性増幅器7
で信号が増幅されているので、雑音指数への寄与はほと
んどない。
一信号切替装置9Aと同様の動作が行われ、第一信号切
替装置9Aと同様に作用し、低雑音増幅器5、高線形性
増幅器7のいずれかの増幅器に切り替えられる。第一、
第二信号切替装置9A,9Bにおける挿入損失はおおよ
そ第一1/4波長伝送線路31又は第二1/4波長伝送
線路33の損失である。また、第二信号切替装置9Bに
おいては、すでに低雑音増幅器5又は高線形性増幅器7
で信号が増幅されているので、雑音指数への寄与はほと
んどない。
【0054】次に上記の高周波増幅装置1を無線通信に
おける受信機に用いた場合について説明する。図3に受
信機の高周波から中間周波へ周波数変換する周波数変換
回路の回路図を示す。50は周波数変換回路であり、こ
の周波数変換回路50は、受信信号入力端子41、高周
波増幅装置1、周波数変換器45(周波数変換手段)、
局部発振器47、及び中間信号出力端子49を備えて構
成される。
おける受信機に用いた場合について説明する。図3に受
信機の高周波から中間周波へ周波数変換する周波数変換
回路の回路図を示す。50は周波数変換回路であり、こ
の周波数変換回路50は、受信信号入力端子41、高周
波増幅装置1、周波数変換器45(周波数変換手段)、
局部発振器47、及び中間信号出力端子49を備えて構
成される。
【0055】受信信号入力端子41には、受信アンテナ
(図示せず)からの受信信号が入力される。この入力信
号は、高周波増幅装置1において入力信号レベルに応じ
て自動的に低雑音、高線形の増幅が行われる。この高周
波増幅装置1で増幅された信号は、帯域通過濾波器43
により濾波された後、周波数変換器45に入力される。
この周波数変換器45は、局部発振器47から入力され
る信号により入力信号を所望の中間周波信号へ変換す
る。周波数変換器45で中間周波数に変換された信号
は、中間信号出力端子49を経て中間周波信号処理部
(図示せず)へと伝送される。
(図示せず)からの受信信号が入力される。この入力信
号は、高周波増幅装置1において入力信号レベルに応じ
て自動的に低雑音、高線形の増幅が行われる。この高周
波増幅装置1で増幅された信号は、帯域通過濾波器43
により濾波された後、周波数変換器45に入力される。
この周波数変換器45は、局部発振器47から入力され
る信号により入力信号を所望の中間周波信号へ変換す
る。周波数変換器45で中間周波数に変換された信号
は、中間信号出力端子49を経て中間周波信号処理部
(図示せず)へと伝送される。
【0056】本実施の形態によれば、高周波増幅装置1
は、雑音指数の小さい低雑音増幅器5と、線形性の高い
高線形性増幅器7とを並列に接続し、入力信号をいずれ
かの増幅器に入力する切り替えを行う第一信号切替装置
9Aと、入力信号を入力した増幅器から増幅信号を出力
する切り替え行う第二信号切替装置9Bとを、低雑音増
幅器5で線形に処理されるような小さい入力信号レベル
の場合は、低雑音増幅器5側に切り替え、低雑音増幅器
5が非線形動作をするような大きな入力信号レベルの場
合は、高線形性増幅器7側に切り替える構成としたこと
から、入力信号を増幅するのに適した増幅器で入力信号
が増幅されるので、低雑音・高線形の両立を図ることが
でき、ダイナミックレンジを大きくすることができる。
は、雑音指数の小さい低雑音増幅器5と、線形性の高い
高線形性増幅器7とを並列に接続し、入力信号をいずれ
かの増幅器に入力する切り替えを行う第一信号切替装置
9Aと、入力信号を入力した増幅器から増幅信号を出力
する切り替え行う第二信号切替装置9Bとを、低雑音増
幅器5で線形に処理されるような小さい入力信号レベル
の場合は、低雑音増幅器5側に切り替え、低雑音増幅器
5が非線形動作をするような大きな入力信号レベルの場
合は、高線形性増幅器7側に切り替える構成としたこと
から、入力信号を増幅するのに適した増幅器で入力信号
が増幅されるので、低雑音・高線形の両立を図ることが
でき、ダイナミックレンジを大きくすることができる。
【0057】また、同時に入力信号が入力される増幅器
の電源をオンし、入力信号が入力されない増幅器の電源
をオフとする切り替えを行うことをから、低消費電力化
が図れる。
の電源をオンし、入力信号が入力されない増幅器の電源
をオフとする切り替えを行うことをから、低消費電力化
が図れる。
【0058】第一、第二信号切替装置9A,9Bにおい
て、第一信号入出力端子23と第二、第三信号入出力端
子25,27とがそれぞれ第一、第二1/4波長伝送線
路31,33で接続されるとともに、第二、第三信号入
出力端子25,27にはそれぞれ第三、第四1/4波長
伝送線路35,37を介して接地/開放を切り替える信
号切替器29が接続される構成としたことから、第一、
第二信号切替装置9A,9Bにおける損失がそれぞれ1
/4波長伝送線路1本程度の損失であるので、第一、第
二信号切替装置9A,9Bとして信号切替器29を適用
してそのまま信号を切り替えるときと比較して損失を小
さくすることができ、低雑音化が図れる。また信号が入
力されない増幅器側が開放状態となるので、信号の漏れ
がほとんどない切り替えができる。
て、第一信号入出力端子23と第二、第三信号入出力端
子25,27とがそれぞれ第一、第二1/4波長伝送線
路31,33で接続されるとともに、第二、第三信号入
出力端子25,27にはそれぞれ第三、第四1/4波長
伝送線路35,37を介して接地/開放を切り替える信
号切替器29が接続される構成としたことから、第一、
第二信号切替装置9A,9Bにおける損失がそれぞれ1
/4波長伝送線路1本程度の損失であるので、第一、第
二信号切替装置9A,9Bとして信号切替器29を適用
してそのまま信号を切り替えるときと比較して損失を小
さくすることができ、低雑音化が図れる。また信号が入
力されない増幅器側が開放状態となるので、信号の漏れ
がほとんどない切り替えができる。
【0059】受信機の周波数変換回路50において、高
周波増幅装置1が低雑音・高線形の両立を図ることがで
き、ダイナミックレンジを大きくすることができること
から、従来必要であった、入力信号を減衰させる可変減
衰器(減衰手段)を用いない構成にできるので損失を小
さくすることができ、低雑音化が図れる。そして、中間
周波の信号を可変減衰器にフィードバックさせる必要が
ないため、高周波と中間周波といった異なる周波数を取
り扱うための設計の複雑さが解消され、設計が容易にな
る。また、高周波増幅装置1を集積回路化することで、
設計が容易になる。
周波増幅装置1が低雑音・高線形の両立を図ることがで
き、ダイナミックレンジを大きくすることができること
から、従来必要であった、入力信号を減衰させる可変減
衰器(減衰手段)を用いない構成にできるので損失を小
さくすることができ、低雑音化が図れる。そして、中間
周波の信号を可変減衰器にフィードバックさせる必要が
ないため、高周波と中間周波といった異なる周波数を取
り扱うための設計の複雑さが解消され、設計が容易にな
る。また、高周波増幅装置1を集積回路化することで、
設計が容易になる。
【0060】以上、一実施の形態に基づいて本発明を説
明したが、本発明は、これに限定されるものでない。
明したが、本発明は、これに限定されるものでない。
【0061】
【発明の効果】請求項1乃至9のいずれかに記載の発明
によれば、入力信号を増幅するのに適した低雑音増幅器
又は高線形性増幅器のいずれかの増幅器で入力信号が増
幅されるので、低雑音・高線形の両立を図ることがで
き、ダイナミックレンジを大きくすることができる。
によれば、入力信号を増幅するのに適した低雑音増幅器
又は高線形性増幅器のいずれかの増幅器で入力信号が増
幅されるので、低雑音・高線形の両立を図ることがで
き、ダイナミックレンジを大きくすることができる。
【0062】請求項12乃至17のいずれかに記載の発
明によれば、高周波増幅装置が低雑音・高線形の両立を
図ることができ、ダイナミックレンジを大きくすること
ができることから、従来必要であった、高周波増幅装置
に入力される入力信号を減衰させる減衰手段を用いない
構成にできるので、損失を小さくでき、低雑音化が図れ
る。そして、中間周波の信号をフィードバックさせる必
要がないため、高周波と中間周波といった異なる周波数
を取り扱うための設計の複雑さが解消され、設計が容易
になる。
明によれば、高周波増幅装置が低雑音・高線形の両立を
図ることができ、ダイナミックレンジを大きくすること
ができることから、従来必要であった、高周波増幅装置
に入力される入力信号を減衰させる減衰手段を用いない
構成にできるので、損失を小さくでき、低雑音化が図れ
る。そして、中間周波の信号をフィードバックさせる必
要がないため、高周波と中間周波といった異なる周波数
を取り扱うための設計の複雑さが解消され、設計が容易
になる。
【0063】請求項10又は18に記載の発明によれ
ば、第一、第二信号切替手段での損失が小さくなること
から、低雑音化が図れる。
ば、第一、第二信号切替手段での損失が小さくなること
から、低雑音化が図れる。
【0064】請求項11又は19に記載の発明によれ
ば、入力信号が入力される増幅器の電源をオンし、入力
信号が入力されない増幅器の電源をオフとする切り替え
を行うことをから、低消費電力化を図れる。
ば、入力信号が入力される増幅器の電源をオンし、入力
信号が入力されない増幅器の電源をオフとする切り替え
を行うことをから、低消費電力化を図れる。
【図1】本発明による高周波増幅装置の一実施の形態を
示す回路図である。
示す回路図である。
【図2】図1に示す高周波増幅装置の第一信号切替装置
の回路図である。
の回路図である。
【図3】本発明による高周波増幅装置を用いた受信機の
周波数変換回路の回路図である。
周波数変換回路の回路図である。
【図4】従来の高周波増幅装置を用いた受信機の周波数
変換回路の一例を示す回路図である。
変換回路の一例を示す回路図である。
1 高周波増幅装置
5 低雑音増幅器
7 高線形性増幅器
9A 第一信号切替装置(第一信号切替手段)
9B 第二信号切替装置(第二信号切替手段)
17 信号電力検出器
19 制御信号生成器
23 第一信号入出力端子
25 第二信号入出力端子
27 第三信号入出力端子
29 信号切替器
31 第一1/4波長伝送線路
33 第二1/4波長伝送線路
35 第三1/4波長伝送線路
37 第四1/4波長伝送線路
45 周波数変換器(周波数変換手段)
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考)
H04B 1/18 H04B 1/18 C
Fターム(参考) 5J069 AA01 AA04 AA21 AA53 CA21
CA32 CA41 FA18 HA40 KA00
KA17 KA23 KA32 KA44 KA55
KA68 KC03 KC06 SA13 TA01
5J092 AA01 AA04 AA21 AA53 CA21
CA32 CA41 FA18 HA40 KA00
KA17 KA23 KA32 KA44 KA55
KA68 SA13 TA01 VL02
5J100 JA01 LA00 LA10 SA02
5K061 AA10 AA11 CC08 CC11 CC47
EF01
5K062 AB06 AD04 AE05 AG02 BD00
Claims (19)
- 【請求項1】 雑音指数の小さい低雑音増幅器と、線形
性の高い高線形性増幅器とを並列に接続し、入力信号レ
ベルに応じて入力信号をいずれかの増幅器に入力し増幅
信号を出力させる構成としたことを特徴とする高周波増
幅装置。 - 【請求項2】 雑音指数の小さい低雑音増幅器と、線形
性の高い高線形性増幅器とを並列に接続し、所定の入力
信号レベルをしきい値として、入力信号レベルがしきい
値よりも小さければ前記低雑音増幅器に入力し増幅信号
を出力させ、入力信号レベルがしきい値よりも大きけれ
ば前記高線形性増幅器に入力し増幅信号を出力させる構
成としたことを特徴とする高周波増幅装置。 - 【請求項3】 前記しきい値は、前記低雑音増幅器の入
力と出力との線形関係より所定レベル劣化するときの増
幅信号レベルに対応する入力信号レベルと等しく設定さ
れることを特徴とする請求項2に記載の高周波増幅装
置。 - 【請求項4】 雑音指数の小さい低雑音増幅器と、線形
性の高い高線形性増幅器とを並列に接続し、増幅信号レ
ベルと比較信号レベルとの比較結果に基づいて入力信号
をいずれかの増幅器に入力し増幅信号を出力させる構成
としたことを特徴とする高周波増幅装置。 - 【請求項5】 雑音指数の小さい低雑音増幅器と、線形
性の高い高線形性増幅器とを並列に接続し、増幅信号レ
ベルと比較信号レベルとを比較して、増幅信号レベルが
比較信号レベルよりも小さければ前記低雑音増幅器に入
力し増幅信号を出力させ、増幅信号レベルが比較信号レ
ベルよりも大きければ前記高線形性増幅器に入力し増幅
信号を出力させる構成としたことを特徴とする高周波増
幅装置。 - 【請求項6】 前記比較信号レベルは、前記低雑音増幅
器の入力と出力との線形関係より所定レベル劣化すると
きの増幅信号レベルと等しく設定されることを特徴とす
る請求項4又は5に記載の高周波増幅装置。 - 【請求項7】 雑音指数の小さい低雑音増幅器と、線形
性の高い高線形性増幅器とを並列に接続し、入力信号を
いずれかの増幅器に入力する切り替えを行う第一信号切
替手段と、入力信号を入力した増幅器から増幅信号を出
力する切り替え行う第二信号切替手段とを、増幅信号レ
ベルに対応した直流電圧を出力する信号電力検波器によ
り出力された直流電圧と外部から設定される比較電圧と
の比較結果に基づき切替制御信号を発生する制御信号生
成器から発生された切替制御信号により切り替える構成
としたことを特徴とする高周波増幅装置。 - 【請求項8】 雑音指数の小さい低雑音増幅器と、線形
性の高い高線形性増幅器とを並列に接続し、入力信号を
いずれかの増幅器に入力する切り替えを行う第一信号切
替手段と、入力信号を入力した増幅器から増幅信号を出
力する切り替え行う第二信号切替手段とを、増幅信号レ
ベルに対応した直流電圧を出力する信号電力検波器によ
り出力された直流電圧と外部から設定される比較電圧と
を比較し、直流電圧が比較電圧よりも小さければ前記低
雑音増幅器側に切り替える切替制御信号を発生し、直流
電圧が比較電圧よりも大きければ前記高線形性増幅器側
に切り替える切替制御信号を発生する制御信号生成器か
ら発生された切替制御信号により切り替える構成とした
ことを特徴とする高周波増幅装置。 - 【請求項9】 前記比較電圧は、前記低雑音増幅器の入
力と出力との線形関係より所定レベル劣化したときの増
幅信号レベルに対応した前記信号電力検波器より出力さ
れる直流電圧に相当する電圧値と等しく設定したことを
特徴とする請求項7又は8に記載の高周波増幅装置。 - 【請求項10】 前記第一、第二信号切替手段は、第一
信号入出力端子と第二、第三信号入出力端子とがそれぞ
れ第一、第二1/4波長伝送線路で接続されるととも
に、前記第二、第三信号入出力端子にはそれぞれ第三、
第四1/4波長伝送線路を介して接地/開放を切り替え
る信号切替器が接続される構成であり、前記第一信号切
替手段は、前記第一信号入出力端子が信号入力端子、前
記第二、第三信号入出力端子が信号出力端子とし、前記
第二信号切替手段は、前記第一信号入出力端子が信号出
力端子、前記第二、第三信号入出力端子が信号入力端子
としたことを特徴とする請求項7乃至9のいずれかに記
載の高周波増幅装置。 - 【請求項11】 入力信号が入力される増幅器の電源を
オンし、入力信号が入力されない増幅器の電源をオフと
する切り替えを行う機能を備えたことを特徴とする請求
項1乃至10のいずれかに記載の高周波増幅装置。 - 【請求項12】 雑音指数の小さい低雑音増幅器と、線
形性の高い高線形性増幅器とを並列に接続し、入力信号
レベルに応じて入力信号をいずれかの増幅器に入力し増
幅信号を出力させる構成とした高周波増幅装置と、この
高周波増幅装置で増幅した増幅信号を中間周波数に変換
する周波数変換手段とを備えたことを特徴とする高周波
増幅装置を用いた受信機。 - 【請求項13】 雑音指数の小さい低雑音増幅器と、線
形性の高い高線形性増幅器とを並列に接続し、所定の入
力信号レベルをしきい値として、入力信号レベルがしき
い値よりも小さければ前記低雑音増幅器に入力し増幅信
号を出力させ、入力信号レベルがしきい値よりも大きけ
れば前記高線形性増幅器に入力し増幅信号を出力させる
構成とした高周波増幅装置と、この高周波増幅装置で増
幅した増幅信号を中間周波数に変換する周波数変換手段
とを備えたことを特徴とする高周波増幅装置を用いた受
信機。 - 【請求項14】 雑音指数の小さい低雑音増幅器と、線
形性の高い高線形性増幅器とを並列に接続し、増幅信号
レベルと比較信号レベルとの比較結果に基づいて入力信
号をいずれかの増幅器に入力し増幅信号を出力させる構
成とした高周波増幅装置と、この高周波増幅装置で増幅
した増幅信号を中間周波数に変換する周波数変換手段と
を備えたことを特徴とする高周波増幅装置を用いた受信
機。 - 【請求項15】 雑音指数の小さい低雑音増幅器と、線
形性の高い高線形性増幅器とを並列に接続し、増幅信号
レベルと比較信号レベルとを比較して、増幅信号レベル
が比較信号レベルよりも小さければ前記低雑音増幅器に
入力し増幅信号を出力させ、増幅信号レベルが比較信号
レベルよりも大きければ前記高線形性増幅器に入力し増
幅信号を出力させる構成とした高周波増幅装置と、この
高周波増幅装置で増幅した増幅信号を中間周波数に変換
する周波数変換手段とを備えたことを特徴とする高周波
増幅装置を用いた受信機。 - 【請求項16】 雑音指数の小さい低雑音増幅器と、線
形性の高い高線形性増幅器とを並列に接続し、入力信号
をいずれかの増幅器に入力する切り替えを行う第一信号
切替手段と、入力信号を入力した増幅器から増幅信号を
出力する切り替え行う第二信号切替手段とを、増幅信号
レベルに対応した直流電圧を出力する信号電力検波器に
より出力された直流電圧と外部から設定される比較電圧
との比較結果に基づき切替制御信号を発生する制御信号
生成器から発生された切替制御信号により切り替える構
成とした高周波増幅装置と、この高周波増幅装置で増幅
した増幅信号を中間周波数に変換する周波数変換手段と
を備えたことを特徴とする高周波増幅装置を用いた受信
機。 - 【請求項17】 雑音指数の小さい低雑音増幅器と、線
形性の高い高線形性増幅器とを並列に接続し、入力信号
をいずれかの増幅器に入力する切り替えを行う第一信号
切替手段と、入力信号を入力した増幅器から増幅信号を
出力する切り替え行う第二信号切替手段とを、増幅信号
レベルに対応した直流電圧を出力する信号電力検波器に
より出力された直流電圧と外部から設定される比較電圧
とを比較し、直流電圧が比較電圧よりも小さければ前記
低雑音増幅器側に切り替える切替制御信号を発生し、直
流電圧が比較電圧よりも大きければ前記高線形性増幅器
側に切り替える切替制御信号を発生する制御信号生成器
から発生された切替制御信号により切り替える構成とし
た高周波増幅装置と、この高周波増幅装置で増幅した増
幅信号を中間周波数に変換する周波数変換手段とを備え
たことを特徴とする高周波増幅装置を用いた受信機。 - 【請求項18】 前記高周波増幅装置の前記第一、第二
信号切替手段は、第一信号入出力端子と第二、第三信号
入出力端子とがそれぞれ第一、第二1/4波長伝送線路
で接続されるとともに、前記第二、第三信号入出力端子
にはそれぞれ第三、第四1/4波長伝送線路を介して接
地/開放を切り替える信号切替器が接続される構成であ
り、前記第一信号切替手段は、前記第一信号入出力端子
が信号入力端子、前記第二、第三信号入出力端子が信号
出力端子とし、前記第二信号切替手段は、前記第一信号
入出力端子が信号出力端子、前記第二、第三信号入出力
端子が信号入力端子としたことを特徴とする請求項16
又は17に記載の高周波増幅装置を用いた受信機。 - 【請求項19】 前記高周波増幅装置は、入力信号が入
力される増幅器の電源をオンし、入力信号が入力されな
い増幅器の電源をオフとする切り替えを行う機能を備え
たことを特徴とする請求項12乃至18のいずれかに記
載の高周波増幅装置を用いた受信機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001203284A JP2003017957A (ja) | 2001-07-04 | 2001-07-04 | 高周波増幅装置及びそれを用いた受信機 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001203284A JP2003017957A (ja) | 2001-07-04 | 2001-07-04 | 高周波増幅装置及びそれを用いた受信機 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003017957A true JP2003017957A (ja) | 2003-01-17 |
Family
ID=19039950
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001203284A Pending JP2003017957A (ja) | 2001-07-04 | 2001-07-04 | 高周波増幅装置及びそれを用いた受信機 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003017957A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011530228A (ja) * | 2008-07-31 | 2011-12-15 | クゥアルコム・インコーポレイテッド | デュアルモード自動利得制御(agc)を有する受信機のための方法と装置 |
JP2012515500A (ja) * | 2009-01-19 | 2012-07-05 | クゥアルコム・インコーポレイテッド | 多重モードトランシーバのための極めて低雑音で高い線形性を有するlna |
JP2014057331A (ja) * | 2008-04-15 | 2014-03-27 | Qualcomm Incorporated | 受信機内で通信信号を処理する方法および装置 |
JP2015195449A (ja) * | 2014-03-31 | 2015-11-05 | 三菱電機株式会社 | マルチバンド高周波電力増幅器 |
-
2001
- 2001-07-04 JP JP2001203284A patent/JP2003017957A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014057331A (ja) * | 2008-04-15 | 2014-03-27 | Qualcomm Incorporated | 受信機内で通信信号を処理する方法および装置 |
JP2011530228A (ja) * | 2008-07-31 | 2011-12-15 | クゥアルコム・インコーポレイテッド | デュアルモード自動利得制御(agc)を有する受信機のための方法と装置 |
JP2012515500A (ja) * | 2009-01-19 | 2012-07-05 | クゥアルコム・インコーポレイテッド | 多重モードトランシーバのための極めて低雑音で高い線形性を有するlna |
JP2015195449A (ja) * | 2014-03-31 | 2015-11-05 | 三菱電機株式会社 | マルチバンド高周波電力増幅器 |
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