JP2003283274A - 高周波電力増幅器 - Google Patents
高周波電力増幅器Info
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- JP2003283274A JP2003283274A JP2002087885A JP2002087885A JP2003283274A JP 2003283274 A JP2003283274 A JP 2003283274A JP 2002087885 A JP2002087885 A JP 2002087885A JP 2002087885 A JP2002087885 A JP 2002087885A JP 2003283274 A JP2003283274 A JP 2003283274A
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- frequency power
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高性能かつ耐発振性能に優れた、小型の高周
波電力増幅を作製するための手段を提供することを目的
とする。 【解決手段】 本発明は、高周波電力の増幅を行うＴｒ
１と、直流バイアス供給回路を構成するＴｒ２と、を有
する高周波電力増幅器において、Ｔｒ１のコレクタ端子
とＴｒ２のコレクタ端子に接続される配線を共通化する
場合、ビーズコイルの一端がＴｒ１のコレクタ端子に接
続されている配線に接続され、その他端がＴｒ２のコレ
クタ端子に接続されていることを特徴とする。
波電力増幅を作製するための手段を提供することを目的
とする。 【解決手段】 本発明は、高周波電力の増幅を行うＴｒ
１と、直流バイアス供給回路を構成するＴｒ２と、を有
する高周波電力増幅器において、Ｔｒ１のコレクタ端子
とＴｒ２のコレクタ端子に接続される配線を共通化する
場合、ビーズコイルの一端がＴｒ１のコレクタ端子に接
続されている配線に接続され、その他端がＴｒ２のコレ
クタ端子に接続されていることを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、移動体通信機など
に用いられる電力増幅器、特に高周波電力増幅器に関す
るものである。
に用いられる電力増幅器、特に高周波電力増幅器に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、世界的に携帯電話や携帯情報端末
といった様々な移動体通信機器が実用化されている。こ
れら移動体通信端末において、小型・軽量化・長時間通
話の要望はきわめて強く、これらを実現するために、部
品点数の削減と、電力消費量のウエイトが高い送信用電
力増幅器の高効率化が不可欠とされている。
といった様々な移動体通信機器が実用化されている。こ
れら移動体通信端末において、小型・軽量化・長時間通
話の要望はきわめて強く、これらを実現するために、部
品点数の削減と、電力消費量のウエイトが高い送信用電
力増幅器の高効率化が不可欠とされている。
【０００３】ＧａＡｓ高周波トランジスタはその優れた
高周波特性により、携帯電話等の送信用電力増幅器に用
いられ、産業上確固たる足場を築くに至っている。Ｇａ
Ａｓ電力トランジスタには大別して、電界効果型トラン
ジスタ（以下、ＦＥＴと記す。）とヘテロバイポーラト
ランジスタ（以下、ＨＢＴと記す。）がある。
高周波特性により、携帯電話等の送信用電力増幅器に用
いられ、産業上確固たる足場を築くに至っている。Ｇａ
Ａｓ電力トランジスタには大別して、電界効果型トラン
ジスタ（以下、ＦＥＴと記す。）とヘテロバイポーラト
ランジスタ（以下、ＨＢＴと記す。）がある。
【０００４】この中で、携帯電話用高周波電力増幅器に
はＧａＡｓＦＥＴが先行して用いられてきた。しかし、
ゲートバイアスに印加するための負電源発生装置が必要
なため、部品点数が増加し、携帯電話の小型・軽量化を
阻害する要因となっていた。このため、近年、単一正電
源動作が可能で負電源発生装置を削除できるという特徴
を生かして、ＧａＡｓＨＢＴがこれに置き換わりつつあ
る。
はＧａＡｓＦＥＴが先行して用いられてきた。しかし、
ゲートバイアスに印加するための負電源発生装置が必要
なため、部品点数が増加し、携帯電話の小型・軽量化を
阻害する要因となっていた。このため、近年、単一正電
源動作が可能で負電源発生装置を削除できるという特徴
を生かして、ＧａＡｓＨＢＴがこれに置き換わりつつあ
る。
【０００５】ＧａＡｓＨＢＴは、低温から高温に至るま
での温度特性を補償するために実用上、温度補償回路を
必要とする。この回路は、ＨＢＴに流れるアイドリング
電流が周囲温度に依らず一定となるように設けられる回
路である。図６は、従来のＧａＡｓ電力増幅器である。
以下、この図を参照しながら従来のＧａＡｓ電力増幅器
を説明する。
での温度特性を補償するために実用上、温度補償回路を
必要とする。この回路は、ＨＢＴに流れるアイドリング
電流が周囲温度に依らず一定となるように設けられる回
路である。図６は、従来のＧａＡｓ電力増幅器である。
以下、この図を参照しながら従来のＧａＡｓ電力増幅器
を説明する。
【０００６】第１のＧａＡｓＨＢＴ（Ｔｒ１）の入力
（ベース）側及び出力（コレクタ）側には、高周波増幅
を行うために入力側整合回路１２、及び出力側整合回路
１３が接続されている。Ｔｒ１のエミッタ端子は接地さ
れている。Ｔｒ１のベースにはバイアス回路１１の出力
端子ＢＣｏｕｔが接続されている。Ｔｒ１のコレクタに
はチョークコイル１４が接続されており、１４の他端に
はコレクタ電圧印加端子Ｖｃｃが接続されている。ここ
でチョークコイル１４は高周波電力がＶｃｃ側に漏れな
い様に具備されており、この他にもλ／４線路（λは波
長）であっても構わない。Ｐｉｎ端子より入力された高
周波電力は、入力側整合回路１２を経てＴｒ１で増幅さ
れたのち、出力側整合回路１３を経てＰｏｕｔ端子から
出力される。
（ベース）側及び出力（コレクタ）側には、高周波増幅
を行うために入力側整合回路１２、及び出力側整合回路
１３が接続されている。Ｔｒ１のエミッタ端子は接地さ
れている。Ｔｒ１のベースにはバイアス回路１１の出力
端子ＢＣｏｕｔが接続されている。Ｔｒ１のコレクタに
はチョークコイル１４が接続されており、１４の他端に
はコレクタ電圧印加端子Ｖｃｃが接続されている。ここ
でチョークコイル１４は高周波電力がＶｃｃ側に漏れな
い様に具備されており、この他にもλ／４線路（λは波
長）であっても構わない。Ｐｉｎ端子より入力された高
周波電力は、入力側整合回路１２を経てＴｒ１で増幅さ
れたのち、出力側整合回路１３を経てＰｏｕｔ端子から
出力される。
【０００７】点線で囲んだ回路はバイアス回路１１の等
価回路である。基本的には直流増幅を行う第２のＧａＡ
ｓＨＢＴ（Ｔｒ２）とリファレンス抵抗Ｒｒｅｆ、エミ
ッタ抵抗Ｒｅによりエミッタフォロアが構成されてい
る。具体的には、Ｔｒ２のベース側にはＲｒｅｆが接続
されており、Ｒｒｅｆの他端にはベースバイアスを印加
するためのＶｒｅｆ端子を設けている。さらにＴｒ２の
ベース側には第１のダイオードＤ１と第２のダイオード
Ｄ２が直列に接続されており、Ｄ２のカソード端子は接
地されている。
価回路である。基本的には直流増幅を行う第２のＧａＡ
ｓＨＢＴ（Ｔｒ２）とリファレンス抵抗Ｒｒｅｆ、エミ
ッタ抵抗Ｒｅによりエミッタフォロアが構成されてい
る。具体的には、Ｔｒ２のベース側にはＲｒｅｆが接続
されており、Ｒｒｅｆの他端にはベースバイアスを印加
するためのＶｒｅｆ端子を設けている。さらにＴｒ２の
ベース側には第１のダイオードＤ１と第２のダイオード
Ｄ２が直列に接続されており、Ｄ２のカソード端子は接
地されている。
【０００８】Ｔｒ２のコレクタ端子には、コレクタ電圧
を供給するための端子Ｖｄｃが設けられている。Ｔｒ２
のエミッタには他端が接地されたエミッタ抵抗Ｒｅが接
続されている。また、Ｔｒ２のエミッタにはベース抵抗
Ｒｂが接続されており、Ｒｂの他端は端子ＢＣｏｕｔに
接続されている。
を供給するための端子Ｖｄｃが設けられている。Ｔｒ２
のエミッタには他端が接地されたエミッタ抵抗Ｒｅが接
続されている。また、Ｔｒ２のエミッタにはベース抵抗
Ｒｂが接続されており、Ｒｂの他端は端子ＢＣｏｕｔに
接続されている。
【０００９】高周波増幅器の回路構成素子の仕様とし
て、Ｔｒ１、Ｔｒ２はそれぞれエミッタサイズ４３２０
μｍ2、２４０μｍ2のＨＢＴを用いている。Ｄ１とＤ２
はそれぞれエミッタサイズ６０μｍ2のＨＢＴを用い、
ベース・コレクタ端子を短絡したＰＮダイオードの構成
を採用している。Ｒｅの抵抗値は２ＫΩ、Ｒｂの抵抗値
は４０Ωである。電源電圧として、ＶｃｃおよびＶｄｃ
に３．５Ｖ、Ｖｒｅｆには３Ｖを印加する。Ｔｒ１のア
イドル電流が所望の値となるようリファレンス抵抗Ｒｒ
ｅｆの値を調整する。このときリファレンス抵抗Ｒｒｅ
ｆ、ベース抵抗Ｒｂ、そしてＶｄｃ端子にはそれぞれＩ
ｒｅｆ、Ｉｂ、Ｉｄｃの電流が流れる。
て、Ｔｒ１、Ｔｒ２はそれぞれエミッタサイズ４３２０
μｍ2、２４０μｍ2のＨＢＴを用いている。Ｄ１とＤ２
はそれぞれエミッタサイズ６０μｍ2のＨＢＴを用い、
ベース・コレクタ端子を短絡したＰＮダイオードの構成
を採用している。Ｒｅの抵抗値は２ＫΩ、Ｒｂの抵抗値
は４０Ωである。電源電圧として、ＶｃｃおよびＶｄｃ
に３．５Ｖ、Ｖｒｅｆには３Ｖを印加する。Ｔｒ１のア
イドル電流が所望の値となるようリファレンス抵抗Ｒｒ
ｅｆの値を調整する。このときリファレンス抵抗Ｒｒｅ
ｆ、ベース抵抗Ｒｂ、そしてＶｄｃ端子にはそれぞれＩ
ｒｅｆ、Ｉｂ、Ｉｄｃの電流が流れる。
【００１０】電力増幅器のパッケージサイズを小型化す
るためには、パッケージの端子数を低減することが有効
である。例えば、複数の端子に同じ電位を供給する場合
には、回路内部で電源配線を複数に分岐することによ
り、パッケージ端子を共通化することができる。図７は
回路内部で電源配線を複数に分岐した従来のＧａＡｓ電
力増幅器である。図６で説明した従来の電力増幅器との
違いは、Ｔｒ２のコレクタ端子への電源の供給方法であ
り、図７では端子Ｖｃｃからの配線を点Ｐ１において２
分割し、Ｔｒ１のコレクタとＴｒ２のコレクタに供給し
ている。
るためには、パッケージの端子数を低減することが有効
である。例えば、複数の端子に同じ電位を供給する場合
には、回路内部で電源配線を複数に分岐することによ
り、パッケージ端子を共通化することができる。図７は
回路内部で電源配線を複数に分岐した従来のＧａＡｓ電
力増幅器である。図６で説明した従来の電力増幅器との
違いは、Ｔｒ２のコレクタ端子への電源の供給方法であ
り、図７では端子Ｖｃｃからの配線を点Ｐ１において２
分割し、Ｔｒ１のコレクタとＴｒ２のコレクタに供給し
ている。
【００１１】しかしながら、このような構成を用いた場
合、主に高周波増幅を行うＴｒ１と、主に直流増幅を行
うＴｒ２との高周波的な分離が不十分となり、高周波特
性が悪くなるばかりでなく、異常発振を引き起こすこと
が多く問題になっていた。このように安定した特性を得
るためには、Ｔｒ１のコレクタ端子とＴｒ２のコレクタ
端子に接続される配線をパッケージ内で共通化すること
が難しいことから、端子を別々に分けてパッケージから
取り出す必要があった。このため、同じ電位を供給する
場合であっても、パッケージの端子数を低減することが
難しく、増幅器の小型化を行う上で問題となっていた。
合、主に高周波増幅を行うＴｒ１と、主に直流増幅を行
うＴｒ２との高周波的な分離が不十分となり、高周波特
性が悪くなるばかりでなく、異常発振を引き起こすこと
が多く問題になっていた。このように安定した特性を得
るためには、Ｔｒ１のコレクタ端子とＴｒ２のコレクタ
端子に接続される配線をパッケージ内で共通化すること
が難しいことから、端子を別々に分けてパッケージから
取り出す必要があった。このため、同じ電位を供給する
場合であっても、パッケージの端子数を低減することが
難しく、増幅器の小型化を行う上で問題となっていた。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】高周波電力の増幅を行
うＴｒ１と、直流バイアス供給回路を構成するＴｒ２
と、を有する高周波電力増幅器において、Ｔｒ１のコレ
クタ端子とＴｒ２のコレクタ端子に接続される配線を共
通化する場合、Ｔｒ１とＴｒ２との高周波的な分離が不
十分となり、高周波特性が悪くなるばかりでなく、異常
発振を引き起こすことが問題になっていた。このため、
同じ電位を供給する場合であっても、端子を別々に分け
てパッケージから取り出す必要があり、端子数を減らす
ことができないために、増幅器の小型化を実現する上で
障害となっていた。
うＴｒ１と、直流バイアス供給回路を構成するＴｒ２
と、を有する高周波電力増幅器において、Ｔｒ１のコレ
クタ端子とＴｒ２のコレクタ端子に接続される配線を共
通化する場合、Ｔｒ１とＴｒ２との高周波的な分離が不
十分となり、高周波特性が悪くなるばかりでなく、異常
発振を引き起こすことが問題になっていた。このため、
同じ電位を供給する場合であっても、端子を別々に分け
てパッケージから取り出す必要があり、端子数を減らす
ことができないために、増幅器の小型化を実現する上で
障害となっていた。
【００１３】本発明は、前記課題に鑑み、高性能かつ耐
発振性能に優れた、小型の高周波電力増幅を作製するた
めの手段を提供することを目的とする。
発振性能に優れた、小型の高周波電力増幅を作製するた
めの手段を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明の高周波電力増幅
器は、高周波電力の増幅を行う第１のトランジスタと、
エミッタ端子が前記第１のトランジスタのベース端子に
接続された直流増幅を行う第２のトランジスタと、前記
第１のトランジスタのコレクタ端子に一端が接続された
第１の配線と、前記第２のトランジスタのコレクタ端子
に一端が接続され他端が第１の配線に接続された第２の
配線と、前記第１のトランジスタと前記第２のトランジ
スタの間に接続されたビーズコイルとを有する。
器は、高周波電力の増幅を行う第１のトランジスタと、
エミッタ端子が前記第１のトランジスタのベース端子に
接続された直流増幅を行う第２のトランジスタと、前記
第１のトランジスタのコレクタ端子に一端が接続された
第１の配線と、前記第２のトランジスタのコレクタ端子
に一端が接続され他端が第１の配線に接続された第２の
配線と、前記第１のトランジスタと前記第２のトランジ
スタの間に接続されたビーズコイルとを有する。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る高周波電力増
幅器の実施の形態について、図面を参照しながら説明す
る。
幅器の実施の形態について、図面を参照しながら説明す
る。
【００１６】（実施の形態１）図１は本発明による高周
波電力増幅器の等価回路図である。図７に示した従来の
高周波電力増幅器の等価回路図との違いは、端子Ｐ１と
第２のトランジスタＴｒ２のコレクタ端子Ｔｃ２との間
にビーズコイル２１が挿入されていることである。
波電力増幅器の等価回路図である。図７に示した従来の
高周波電力増幅器の等価回路図との違いは、端子Ｐ１と
第２のトランジスタＴｒ２のコレクタ端子Ｔｃ２との間
にビーズコイル２１が挿入されていることである。
【００１７】本発明の高周波電力増幅器について述べる
前に、従来の高周波増幅器の発振のメカニズムについて
述べる。図７の回路において、Ｔｒ２のコレクタに供給
する電源をＰ１から供給する場合、図の矢印で示す閉回
路（Ｔｒ１→Ｐ１→Ｔｒ２→Ｔｒ１）が形成され、高周
波電力の帰還を生じる。これまでの発想では、Ｖｃｃ端
子に設けた高周波接地用コンデンサ１６、および抵抗Ｒ
ｂにより帰還による高周波は十分に減衰され、高周波特
性に悪影響を及ぼさないものと考えられていた。しかし
ながら、以下の２つの理由により、接地用コンデンサ１
６と抵抗Ｒｂだけでは、高周波の帰還の抑圧が不十分な
場合が生じるようになった。まず、抵抗Ｒｂの値を小
さくする必要が生じたこと、次に閉回路（Ｔｒ１→Ｐ
１→Ｔｒ２→Ｔｒ１）が特定周波数で共振回路になる場
合があることである。
前に、従来の高周波増幅器の発振のメカニズムについて
述べる。図７の回路において、Ｔｒ２のコレクタに供給
する電源をＰ１から供給する場合、図の矢印で示す閉回
路（Ｔｒ１→Ｐ１→Ｔｒ２→Ｔｒ１）が形成され、高周
波電力の帰還を生じる。これまでの発想では、Ｖｃｃ端
子に設けた高周波接地用コンデンサ１６、および抵抗Ｒ
ｂにより帰還による高周波は十分に減衰され、高周波特
性に悪影響を及ぼさないものと考えられていた。しかし
ながら、以下の２つの理由により、接地用コンデンサ１
６と抵抗Ｒｂだけでは、高周波の帰還の抑圧が不十分な
場合が生じるようになった。まず、抵抗Ｒｂの値を小
さくする必要が生じたこと、次に閉回路（Ｔｒ１→Ｐ
１→Ｔｒ２→Ｔｒ１）が特定周波数で共振回路になる場
合があることである。
【００１８】まず、上記では、抵抗Ｒｂに電流が流れ
るとその両端に電圧降下を生じる。このため抵抗Ｒｂを
大きくするとその両端に生じる電圧降下が大きくなり、
Ｔｒ１のベース端子Ｔｂ１の電位が低下し、高出力化の
妨げとなる。近年、電力増幅器に高出力が求められるよ
うになっており、上記の理由から抵抗Ｒｂを小さくする
必要が生じている。
るとその両端に電圧降下を生じる。このため抵抗Ｒｂを
大きくするとその両端に生じる電圧降下が大きくなり、
Ｔｒ１のベース端子Ｔｂ１の電位が低下し、高出力化の
妨げとなる。近年、電力増幅器に高出力が求められるよ
うになっており、上記の理由から抵抗Ｒｂを小さくする
必要が生じている。
【００１９】図７に示した従来の増幅器、および図１で
示す本発明の増幅器による順方向の通過特性（Ｓ２１）
の比較を図２に示す。従来の増幅器では、周波数７００
ＭＨｚ近傍にＳ２１のノッチが見られる。これは、上記
で述べた閉回路（Ｔｒ１→Ｐ１→Ｔｒ２→Ｔｒ１）が
周波数７００ＭＨｚで共振し、この周波数でのみ帰還に
よる悪影響を受けていることを示す。近年は増幅器の小
型化により配線間の高周波的な相互作用が無視できなく
なっており、特定周波数での共振等の予想が難しくなっ
ている。一方で、本発明の増幅器では、Ｓ２１特性にお
いてノッチは見られず、なめらかな周波数特性が得られ
ている。これは、新たにビーズコイル２１を備えること
により、高周波の帰還が効果的に抑制されていることを
示している。
示す本発明の増幅器による順方向の通過特性（Ｓ２１）
の比較を図２に示す。従来の増幅器では、周波数７００
ＭＨｚ近傍にＳ２１のノッチが見られる。これは、上記
で述べた閉回路（Ｔｒ１→Ｐ１→Ｔｒ２→Ｔｒ１）が
周波数７００ＭＨｚで共振し、この周波数でのみ帰還に
よる悪影響を受けていることを示す。近年は増幅器の小
型化により配線間の高周波的な相互作用が無視できなく
なっており、特定周波数での共振等の予想が難しくなっ
ている。一方で、本発明の増幅器では、Ｓ２１特性にお
いてノッチは見られず、なめらかな周波数特性が得られ
ている。これは、新たにビーズコイル２１を備えること
により、高周波の帰還が効果的に抑制されていることを
示している。
【００２０】ビーズコイル２１の効果を説明するため
に、その周波数特性を図３に示す。既に知られているよ
うに、ビーズコイルは低周波数においてはインダクタン
ス成分が主体となり、高周波数では抵抗成分が主体とな
る特性を有する。図２において、従来の増幅器でノッチ
が現れた周波数７００ＭＨｚにおいては抵抗値１２０Ω
を有している。この抵抗成分により、高周波の帰還が効
果的に抑制される。一方で、ビーズコイルは直流的には
ショート（０Ω）の特性を有しており、電流が流れるこ
とによる電圧降下は無視できる程度に小さく、回路動作
に悪影響を与えない。
に、その周波数特性を図３に示す。既に知られているよ
うに、ビーズコイルは低周波数においてはインダクタン
ス成分が主体となり、高周波数では抵抗成分が主体とな
る特性を有する。図２において、従来の増幅器でノッチ
が現れた周波数７００ＭＨｚにおいては抵抗値１２０Ω
を有している。この抵抗成分により、高周波の帰還が効
果的に抑制される。一方で、ビーズコイルは直流的には
ショート（０Ω）の特性を有しており、電流が流れるこ
とによる電圧降下は無視できる程度に小さく、回路動作
に悪影響を与えない。
【００２１】本実施の形態では、ビーズコイルの設置さ
れる位置として、端子Ｐ１とＴｒ２のコレクタ端子Ｔｃ
２との間にある場合について説明した。同様に、ビーズ
コイルは、Ｔｒ２のエミッタ端子Ｔｅ２とＴｒ１のベー
ス端子Ｔｂ１との間に設置されても同様の効果がある。
この場合、ビーズコイルは直流的な抵抗値が極めて小さ
いことから、高周波特性を犠牲にすることがない。
れる位置として、端子Ｐ１とＴｒ２のコレクタ端子Ｔｃ
２との間にある場合について説明した。同様に、ビーズ
コイルは、Ｔｒ２のエミッタ端子Ｔｅ２とＴｒ１のベー
ス端子Ｔｂ１との間に設置されても同様の効果がある。
この場合、ビーズコイルは直流的な抵抗値が極めて小さ
いことから、高周波特性を犠牲にすることがない。
【００２２】（実施の形態２）ビーズコイル以外の素
子、例えば抵抗とインダクタを用いて、上記と同様の検
討を行った。図４は本発明による高周波電力増幅器の等
価回路図である。実施の形態１で説明した本発明による
高周波電力増幅器との違いは、ビーズコイルの代わり
に、抵抗素子２３を用いていることである。
子、例えば抵抗とインダクタを用いて、上記と同様の検
討を行った。図４は本発明による高周波電力増幅器の等
価回路図である。実施の形態１で説明した本発明による
高周波電力増幅器との違いは、ビーズコイルの代わり
に、抵抗素子２３を用いていることである。
【００２３】抵抗素子の抵抗値を１００Ωとし、Ｖｃｃ
＝３．５Ｖ、周波数９００ＭＨｚ、出力１００ｍＷで電
力増幅器を動作した。順方向の通過特性（Ｓ２１）を評
価した結果、実施の形態１と同様にノッチは見られず、
なめらかな周波数特性が得られた。
＝３．５Ｖ、周波数９００ＭＨｚ、出力１００ｍＷで電
力増幅器を動作した。順方向の通過特性（Ｓ２１）を評
価した結果、実施の形態１と同様にノッチは見られず、
なめらかな周波数特性が得られた。
【００２４】しかしながら、本構成の電力増幅器では出
力５００ｍＷ以上を得ることは不可能であった。この理
由を以下に示す。Ｖｃｃ＝３．５Ｖ、周波数９００ＭＨ
ｚの条件で、出力５００ｍＷを得るには、Ｉｃ１＝５０
０ｍＡとなる。Ｔｒ１のｈｆｅ＝５０のとき、端子Ｔｂ
１に供給される直流電流は１０ｍＡであり、この電流と
ほぼ同等の電流が抵抗２３を流れることになり、抵抗２
３での電圧降下は１．０Ｖとなる。バイアス回路１１が
正常に動作するためにはＴｃ２に少なくとも２．５Ｖ以
上の電圧が印加されている必要があり、出力５００ｍＷ
が当電力増幅器の出力限界である。
力５００ｍＷ以上を得ることは不可能であった。この理
由を以下に示す。Ｖｃｃ＝３．５Ｖ、周波数９００ＭＨ
ｚの条件で、出力５００ｍＷを得るには、Ｉｃ１＝５０
０ｍＡとなる。Ｔｒ１のｈｆｅ＝５０のとき、端子Ｔｂ
１に供給される直流電流は１０ｍＡであり、この電流と
ほぼ同等の電流が抵抗２３を流れることになり、抵抗２
３での電圧降下は１．０Ｖとなる。バイアス回路１１が
正常に動作するためにはＴｃ２に少なくとも２．５Ｖ以
上の電圧が印加されている必要があり、出力５００ｍＷ
が当電力増幅器の出力限界である。
【００２５】以上述べたように、抵抗素子２３を用いた
場合にも実施の形態１と同様の耐発振特性を得ることが
できるが、大出力動作する電力増幅器への応用には課題
がある。
場合にも実施の形態１と同様の耐発振特性を得ることが
できるが、大出力動作する電力増幅器への応用には課題
がある。
【００２６】（実施の形態３）図５は本発明による高周
波電力増幅器の等価回路図である。実施の形態１で説明
した本発明による高周波電力増幅器との違いは、ビーズ
コイルの代わりに、インダクタ２５を用いていることで
ある。
波電力増幅器の等価回路図である。実施の形態１で説明
した本発明による高周波電力増幅器との違いは、ビーズ
コイルの代わりに、インダクタ２５を用いていることで
ある。
【００２７】インダクタのインダクタンスを１５ｎＨと
し、Ｖｃｃ＝３．５Ｖ、周波数９００ＭＨｚで電力増幅
器を動作した。小信号順方向通過特性（Ｓ２１）を評価
した結果、ノッチの現れる周波数は、インダクタ２５を
付加することにより、周波数７００ＭＨｚから６００Ｍ
Ｈｚにシフトした。インダクタ２５追加により、共振周
波数がシフトしたと考えられる。ノッチの大きさは図７
で示した従来の増幅器の場合と比較して小さくなってお
り、帰還の抑制が確認できる。インダクタ２５を用いる
ことで、高周波的なインピーダンスが大きくなったこと
による効果である。
し、Ｖｃｃ＝３．５Ｖ、周波数９００ＭＨｚで電力増幅
器を動作した。小信号順方向通過特性（Ｓ２１）を評価
した結果、ノッチの現れる周波数は、インダクタ２５を
付加することにより、周波数７００ＭＨｚから６００Ｍ
Ｈｚにシフトした。インダクタ２５追加により、共振周
波数がシフトしたと考えられる。ノッチの大きさは図７
で示した従来の増幅器の場合と比較して小さくなってお
り、帰還の抑制が確認できる。インダクタ２５を用いる
ことで、高周波的なインピーダンスが大きくなったこと
による効果である。
【００２８】以上、実施の形態１から３の結果をまとめ
ると表１のようになる。
ると表１のようになる。
【００２９】
【表１】
【００３０】
【発明の効果】以上述べてきたように本発明により次の
効果がもたらされる。
効果がもたらされる。
【００３１】マイクロストリップバランス、およびこれ
を用いたプッシュプル型電力増幅器において、新たにビ
ーズコイル２１を備えることにより、高周波の帰還が効
果的に抑制され、安定な高周波動作が実現した。ここ
で、ビーズコイルは直流的にはショート（０Ω）の特性
を有しており、電流が流れることによる電圧降下は無視
できる程度に小さく、回路動作に悪影響を与えない。
を用いたプッシュプル型電力増幅器において、新たにビ
ーズコイル２１を備えることにより、高周波の帰還が効
果的に抑制され、安定な高周波動作が実現した。ここ
で、ビーズコイルは直流的にはショート（０Ω）の特性
を有しており、電流が流れることによる電圧降下は無視
できる程度に小さく、回路動作に悪影響を与えない。
【図１】本発明の高周波電力増幅器の等価回路図
【図２】本発明の高周波電力増幅器と従来の高周波電力
増幅器のＳ２１を比較した図
増幅器のＳ２１を比較した図
【図３】ビーズコイルの周波数特性の図
【図４】本発明の高周波電力増幅器の等価回路図
【図５】本発明の高周波電力増幅器の等価回路図
【図６】従来の高周波電力増幅器の等価回路図
【図７】従来の高周波電力増幅器の等価回路図
Ｔｒ１ 第１のＧａＡｓＨＢＴ
Ｔｒ２ 第２のＧａＡｓＨＢＴ
Ｐｉｎ 入力端子
Ｐｏｕｔ 出力端子
Ｄ１ 第１のダイオード
Ｄ２ 第２のダイオード
Ｒｒｅｆ 抵抗
Ｒｂ 抵抗
Ｒｅ 抵抗
１１ バイアス回路
１２ 入力側整合回路
１３ 出力側整合回路
１４ λ／４線路
１６ コンデンサ
２１ ビーズコイル
２３ 抵抗
２５ インダクタ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 今野 俊光
大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器
産業株式会社内
Ｆターム(参考） 5J067 AA01 AA04 AA41 CA54 CA61
CA92 FA20 HA02 HA19 HA24
HA25 HA29 HA33 KA12 KA13
KA29 KS11 KS21 LS01 MA11
MA21 SA14 TA03
5J090 AA01 AA04 AA41 CA54 CA92
FA20 HA06 HA09 HA19 HA24
HA25 HA29 HA33 KA12 KA29
MA11 MA21 MN01 NN06 SA14
TA03
5J092 AA01 AA04 AA41 CA54 CA92
FA20 HA06 HA09 HA19 HA24
HA25 HA29 HA33 KA12 KA29
MA11 MA21 SA14 TA03 VL08
5J500 AA01 AA04 AA41 AC54 AC92
AF20 AH06 AH09 AH19 AH24
AH25 AH29 AH33 AK12 AK29
AM11 AM21 AS14 AT03 LV08
NM01 NN06
Claims (2)
- 【請求項１】 高周波電力の増幅を行う第１のトランジ
スタと、 エミッタ端子が前記第１のトランジスタのベース端子に
接続された直流増幅を行う第２のトランジスタと、 前記第１のトランジスタのコレクタ端子と前記第２のト
ランジスタのコレクタ端子との間に接続されたビーズコ
イルと、を有することを特徴とする高周波電力増幅器。 - 【請求項２】 前記ビーズコイルに代えて、抵抗あるい
はインダクタとしたことを特徴とする請求項１に記載の
高周波電力増幅器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002087885A JP2003283274A (ja) | 2002-03-27 | 2002-03-27 | 高周波電力増幅器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002087885A JP2003283274A (ja) | 2002-03-27 | 2002-03-27 | 高周波電力増幅器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003283274A true JP2003283274A (ja) | 2003-10-03 |
Family
ID=29233925
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002087885A Pending JP2003283274A (ja) | 2002-03-27 | 2002-03-27 | 高周波電力増幅器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003283274A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006325096A (ja) * | 2005-05-20 | 2006-11-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 高周波電力増幅器 |
| JP2009253918A (ja) * | 2008-04-10 | 2009-10-29 | Panasonic Corp | 高周波電力増幅器および通信装置 |
| JP2012095041A (ja) * | 2010-10-26 | 2012-05-17 | Fujitsu Ltd | バイアス回路 |
| US9780735B1 (en) | 2016-03-30 | 2017-10-03 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | High-frequency signal amplifier circuit, power amplifier module, front-end circuit, and communication apparatus |
-
2002
- 2002-03-27 JP JP2002087885A patent/JP2003283274A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006325096A (ja) * | 2005-05-20 | 2006-11-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 高周波電力増幅器 |
| JP2009253918A (ja) * | 2008-04-10 | 2009-10-29 | Panasonic Corp | 高周波電力増幅器および通信装置 |
| US7872532B2 (en) | 2008-04-10 | 2011-01-18 | Panasonic Corporation | High-frequency power amplifier and communication device |
| JP2012095041A (ja) * | 2010-10-26 | 2012-05-17 | Fujitsu Ltd | バイアス回路 |
| US9780735B1 (en) | 2016-03-30 | 2017-10-03 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | High-frequency signal amplifier circuit, power amplifier module, front-end circuit, and communication apparatus |
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