JP2006222629A - Amplifying device - Google Patents
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Description
本発明は、増幅装置に関し、特に一つの増幅器により複数の周波数帯域(以下、単に「帯域」という)を増幅する増幅装置に関する。 The present invention relates to an amplifying apparatus, and more particularly, to an amplifying apparatus that amplifies a plurality of frequency bands (hereinafter simply referred to as “bands”) using a single amplifier.
この明細書において増幅装置は、入力ポート、出力ポート、及び増幅器を有しており、入力ポート及び出力ポートを介して他の装置に接続されるようになっている装置である。増幅装置の主たる特性である利得及び帯域は、通常、増幅装置が有する増幅器がもつ利得及び帯域に応じて決まるようになっている。増幅器は、複数の素子により構成されていてもよく、また1個の増幅素子(例えば、FET(Field Effect Transistor))のみの構成であってもよい。 In this specification, an amplifying apparatus has an input port, an output port, and an amplifier, and is an apparatus that is connected to another apparatus via the input port and the output port. The gain and band, which are the main characteristics of the amplifying apparatus, are usually determined according to the gain and band of the amplifier included in the amplifying apparatus. The amplifier may be configured by a plurality of elements, or may be configured by only one amplifying element (for example, FET (Field Effect Transistor)).
増幅装置で複数の帯域の信号を増幅させるには、そのすべての帯域で一定以上の利得が得られるように、広帯域で使用可能な増幅器を用いる必要がある。このような増幅器では、複数の帯域の各々で利得に差をつける必要がある場合に、利得の差が各帯域内で利得の傾斜となってあらわれる。そのために、各帯域で利得の平坦度を得ることが困難である。各帯域で利得の平坦度を得るためには、増幅器のもつ全帯域で一定の利得にすることが有効であるが、このような構成の増幅器では、帯域毎に利得に変化をつけることが困難である。また、広帯域で利得が一定な増幅器の実現自体が困難である。 In order to amplify signals in a plurality of bands by the amplifying apparatus, it is necessary to use an amplifier that can be used in a wide band so that a gain of a certain level or more can be obtained in all the bands. In such an amplifier, when it is necessary to make a difference in gain in each of a plurality of bands, the difference in gain appears as a slope of the gain in each band. Therefore, it is difficult to obtain gain flatness in each band. In order to obtain flatness of the gain in each band, it is effective to make the gain constant in the entire band of the amplifier, but it is difficult to change the gain for each band in the amplifier having such a configuration. It is. Also, it is difficult to realize an amplifier with a wide bandwidth and a constant gain.
複数の帯域の信号を増幅する増幅装置で、各帯域の利得に差をつけ、且つ各帯域内での利得の平坦度を得るための現実的な解として、増幅装置内に、帯域毎に増幅器を用意しておく手法がある。この手法では、信号を帯域毎に分離した後に各増幅器で増幅し、それらの出力を再び合成することで、信号を周波数に応じて所望の利得で増幅できる。 An amplifier that amplifies signals in a plurality of bands. As a practical solution for making a gain difference in each band and obtaining a flatness of the gain in each band, an amplifier is provided for each band in the amplifier. There is a method to prepare. In this method, a signal can be amplified with a desired gain in accordance with the frequency by separating the signal for each band and then amplifying the signal with each amplifier and synthesizing the outputs again.
帯域毎に増幅器を用意して複数の帯域の信号を増幅する増幅装置では、帯域の数と同数の増幅器を用意する必要がある。そのために、増幅装置が大きくなりがちであり、消費電力を抑えることも困難になる。また、コスト面でも抑制が難しい。 In an amplifying apparatus that prepares an amplifier for each band and amplifies signals in a plurality of bands, it is necessary to prepare the same number of amplifiers as the number of bands. Therefore, the amplifying device tends to be large, and it is difficult to suppress power consumption. Moreover, it is difficult to suppress the cost.
本発明は、上記の問題に鑑み、1個の増幅器により複数の帯域の信号を増幅する増幅装置を提供することを課題とする。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide an amplifying apparatus that amplifies signals in a plurality of bands using a single amplifier.
上記課題を解決する本発明の増幅装置は、所定の帯域で動作可能な増幅手段と、前記増幅手段の入力及び出力の少なくとも一方に複数設けられ、前記増幅手段との間で、前記増幅手段のもつ前記帯域内の特定の帯域でのみインピーダンス整合をとる整合手段と、を備えている。各整合手段は、前記特定の帯域が異なるように構成される。 An amplifying apparatus of the present invention that solves the above-described problem is provided with a plurality of amplifying means operable in a predetermined band and at least one of an input and an output of the amplifying means, and the amplifying means is provided between And a matching unit that performs impedance matching only in a specific band within the band. Each matching means is configured such that the specific band is different.
本発明の他の増幅装置は、所定の帯域で動作可能な増幅手段と、前記増幅手段の入力及び出力の少なくとも一方に複数設けられ、前記増幅手段と所定の外部装置との間のインピーダンス整合をとるとともに、前記増幅手段のもつ前記帯域内で特定の帯域の信号を通過させるフィルタ型整合手段と、を備えている。前記特定の帯域は、前記フィルタ型整合手段毎に異なっており、各フィルタ型整合手段は、自身の前記特定の帯域で前記増幅手段に対して負荷として働くように構成される。 Another amplification device of the present invention is provided with a plurality of amplification means operable in a predetermined band and at least one of an input and an output of the amplification means, and impedance matching between the amplification means and a predetermined external device is performed. And a filter type matching means for passing a signal in a specific band within the band of the amplification means. The specific band is different for each filter type matching unit, and each filter type matching unit is configured to act as a load on the amplification unit in its specific band.
これらの本発明の増幅装置は、整合手段或いはフィルタ型整合手段(以下、「整合手段等」という)が、増幅手段との間で、特定の帯域のみでインピーダンス整合がとられるようになっている。整合手段等は、自身の特定の帯域のみで増幅手段との間でインピーダンス整合がとられるが、自身の特定の帯域以外では、増幅手段からは開放と同じ状態になる。複数ある整合手段等の特定の帯域がそれぞれ異なるために、増幅手段は、各整合手段等の特定の帯域毎に、整合手段等のいずれかとインピーダンス整合がとられることになる。増幅手段は、整合手段等とインピーダンス整合がとられるときのみ入力された信号の増幅を行うので、特定の帯域毎に入力された信号を増幅するようになる。そのために、1個の増幅手段により複数の特定の帯域の信号を増幅することが可能となる。 In these amplifying devices of the present invention, the matching means or the filter type matching means (hereinafter referred to as “matching means etc.”) can be impedance-matched with the amplifying means only in a specific band. . The matching means or the like is impedance-matched with the amplifying means only in its own specific band, but is in the same state as the open state from the amplifying means other than its own specific band. Since specific bands such as a plurality of matching means are different from each other, the amplifying means is impedance-matched with any of the matching means or the like for each specific band such as each matching means. Since the amplifying means amplifies the input signal only when impedance matching is performed with the matching means or the like, the input signal is amplified for each specific band. Therefore, it is possible to amplify a plurality of specific band signals by one amplifying means.
このような増幅装置において、前記フィルタ型整合手段は、前記増幅手段による利得を調整するために抵抗などの手段を更に備えるようにしてもよい。このような手段を備えることで、特定の帯域毎に増幅手段による利得に差をつけることができる。また、この場合の特定の帯域の利得は、各帯域内で平坦になる。 In such an amplifying apparatus, the filter type matching means may further comprise means such as a resistor for adjusting the gain by the amplifying means. By providing such means, it is possible to make a difference in gain by the amplifying means for each specific band. In this case, the gain of a specific band is flat in each band.
このようなフィルタ型整合手段は、以下のような構成で実現可能である。例えばフィルタ型整合手段は、前記特定の帯域の信号を通過させるとともに、前記所定の外部装置との間でインピーダンス整合をとるための第1フィルタ手段と、前記特定の帯域の信号を通過させるとともに、前記増幅手段との間で、前記特定の帯域でのみインピーダンス整合をとるための第2フィルタ手段と、前記特定の帯域で、前記第1フィルタ手段及び前記第2フィルタ手段のインピーダンス整合をとるための整合手段と、を備え、前記特定の帯域内で前記増幅手段の負荷として働くように構成される。
前記第1フィルタ手段、前記第2フィルタ手段、及び前記整合手段の少なくとも一つは、例えば集中定数素子及び/又は分布定数回路により実現できる。
Such filter type matching means can be realized with the following configuration. For example, the filter type matching means allows the signal of the specific band to pass through, the first filter means for matching impedance with the predetermined external device, and the signal of the specific band to pass. A second filter means for matching impedance only with the specific band with the amplifying means, and an impedance match for the first filter means and the second filter means with the specific band. Matching means, and configured to act as a load of the amplification means within the specific band.
At least one of the first filter means, the second filter means, and the matching means can be realized by, for example, a lumped constant element and / or a distributed constant circuit.
前記増幅手段は、例えば増幅素子を有して構成される。この増幅素子は例えば1個のFETでよい。このような構成では、前記フィルタ型整合手段が、自身の前記特定の帯域で、前記増幅素子との間のインピーダンス整合がとられるように構成される。この構成は、増幅手段を最も簡単な構成で実現する一例である。 The amplifying unit includes, for example, an amplifying element. This amplifying element may be, for example, one FET. In such a configuration, the filter-type matching unit is configured to perform impedance matching with the amplifying element in the specific band of itself. This configuration is an example of realizing the amplification means with the simplest configuration.
以上のような本発明によれば、1個の増幅器により複数の帯域の信号を増幅することが可能になる。 According to the present invention as described above, it is possible to amplify signals in a plurality of bands by one amplifier.
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本発明の第1実施形態の増幅装置1aの構成図である。この増幅装置1aは、入力ポート2から所定の周波数成分を含んだ信号が入力されるとともに、この信号に含まれる特定の3つの帯域を増幅して出力ポート3から出力するようになっている。増幅装置1aは、増幅器10、入力ポート2と増幅器10の入力端4との間に設けられる3個のフィルタ型整合回路21、22、23、及び増幅器10の出力端5と出力ポート3との間に設けられる3個のフィルタ型整合回路31、32、33を備えている。
FIG. 1 is a configuration diagram of an amplifying apparatus 1a according to the first embodiment of the present invention. The amplifying apparatus 1 a is configured to receive a signal including a predetermined frequency component from the
増幅器10は、所定の帯域で動作可能なものであり、複数の素子で構成されていてもよいが、1個の増幅素子により構成するようにしてもよい。本実施形態では、1個の増幅素子による構成の一例として、FETで構成した例を示している。
The
3個のフィルタ型整合回路21、22、23は、それぞれ異なる帯域の信号を通過させるフィルタを備えており、この通過帯域における増幅器10と増幅装置1aに入力ポート2を介して接続される外部装置との間のインピーダンス整合がとれるように構成されている。また、フィルタ型整合回路21、22、23は、それぞれの通過帯域で増幅器10に対して負荷として働くようになっている。この実施形態では、増幅装置1aにより増幅する帯域が3つであるので、増幅器10の入力側、出力側にそれぞれフィルタ型整合回路を3個用いた構成となっているが、増幅する帯域の数に応じて、フィルタ型整合回路の個数は決められる。
The three filter
3個のフィルタ型整合回路31、32、33は、フィルタ型整合回路21、22、23と1対1に対応して設けられており、対応するフィルタ型整合回路21、22、23を通過する帯域と同じ帯域の信号を通過させるようになっている。例えば、フィルタ型整合回路21とフィルタ型整合回路31が同じ帯域の信号を通過させるようになっており、フィルタ型整合回路22とフィルタ型整合回路32が同じ帯域の信号を通過させるようになっており、フィルタ型整合回路23とフィルタ型整合回路33が同じ帯域の信号を通過させるようになっている。またフィルタ型整合回路31、32、33は、それぞれ通過帯域における増幅器10と増幅装置1aの出力ポート3を介して接続される外部装置との間のインピーダンス整合がとれるように構成されている。
The three filter
この実施形態では、フィルタ型整合回路21、22、23を増幅器10の入力端4に接続し、フィルタ型整合回路31、32、33を増幅器10の出力端5に接続した構成になっているが、これらは、増幅器10の入力側、出力側のいずれか一方に設けてあればよい。いずれか一方に設けてあれば、本発明の作用効果を得ることができる。
In this embodiment, the filter
図2は、フィルタ型整合回路21の具体的な一例を示す回路図である。フィルタ型整合回路21とフィルタ型整合回路22、23とは同じ回路構成であり、通過帯域、整合をとるためのインピーダンス値が異なるのみである。そのためにここでは、フィルタ型整合回路21の説明のみを行い、フィルタ型整合回路22、23の説明については省略する。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a specific example of the filter
フィルタ型整合回路21は、第1フィルタ24、第1整合部25、及び第2フィルタ26を備えている。
第1フィルタ24は、増幅装置1a自体の特性インピーダンスに合わせたBPF(Band Pass Filter)、LPF(Low Pass filter)、又はHPF(High Pass Filter)により構成されている。
第1整合部25は、増幅器10のインピーダンスと増幅装置1aの特性インピーダンスとの整合をとるものである。
第2フィルタ26は、増幅器10のインピーダンスに合わせたBPF、LPF、又はHPFにより構成されている。第2フィルタ26による通過帯域は、第1フィルタ24による通過帯域に同じである。
The filter
The
The
The
第1フィルタ24及び第2フィルタ26は、フィルタ型整合回路21による通過帯域を決めるものであるが、通過帯域が、増幅器10のもつ帯域のどこに相当するかによって、BPF、LPF、或いはHPFのいずれを用いるかが決まる。例えば、増幅器10のもつ帯域内で所定の周波数以上を通過帯域とする場合には、第1フィルタ24及び第3フィルタ26として、HPF或いはBPFを選択する。増幅器10のもつ帯域内で所定の周波数以下を通過帯域とする場合には、第1フィルタ24及び第3フィルタ26として、LPF或いはBPFを選択する。増幅器10のもつ帯域内の所定の帯域を通過帯域とする場合には、第1フィルタ24及び第3フィルタ26として、BPFを選択する。
The
第1整合部25のインピーダンスは、第1フィルタ24、第2フィルタ26による通過帯域内でのみしか負荷として働かないようになっている。第1フィルタ24のインピーダンスも、通過帯域内でしか負荷として働かないようになっている。このような構成によりフィルタ型整合回路21は、第1フィルタ24及び第2フィルタ26の通過帯域でのみ負荷として作用するようになっている。
The impedance of the
図3は、フィルタ型整合回路31の具体的な一例を示す回路図である。フィルタ型整合回路31とフィルタ型整合回路32、33とは同じ回路構成であり、通過帯域、整合をとるためのインピーダンス値が異なるのみである。そのためにここでは、フィルタ型整合回路31の説明のみを行い、フィルタ型整合回路32、33の説明については省略する。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a specific example of the filter
フィルタ型整合回路31は、第3フィルタ34、第2整合部35、及び第4フィルタ36を備えている。
第3フィルタ34は、増幅装置1a自体の特性インピーダンスに合わせたBPF、LPF、又はHPFにより構成されている。
第2整合部35は、増幅器10のインピーダンスと増幅装置1aの特性インピーダンスとの整合をとるものである。
第4フィルタ36は、増幅器10のインピーダンスに合わせたBPF、LPF、又はHPFにより構成されている。
The filter
The
The second matching unit 35 matches the impedance of the
The
上述のように、フィルタ型整合回路31、32、33の通過帯域は、それぞれ対応するフィルタ型整合回路21、22、23の通過帯域と同じであるので、第3フィルタ34、第4フィルタ36による通過帯域は、対応するフィルタ型整合回路21、22、23含まれる第1フィルタ24、第2フィルタ26の通過帯域と同じである。
As described above, since the pass bands of the filter
第2整合部35のインピーダンスは、第3フィルタ34、第4フィルタ36による通過帯域内でのみしか負荷として働かないようになっている。第4フィルタ36のインピーダンスも、通過帯域内でしか負荷として働かないようになっている。このような構成によりフィルタ型整合回路31は、第3フィルタ34及び第4フィルタ36の通過帯域でのみ負荷として作用するようになっている。
The impedance of the second matching unit 35 is designed to work as a load only within the pass band of the
このような増幅装置1aでは、入力ポート2から入力された信号が、フィルタ型整合回路21、22、23に送られる。フィルタ型整合回路21、22、23では、送られてきた信号を所望の帯域(特定の帯域)の信号のみに濾波する。濾波した結果、特定の帯域の信号があるならば増幅器10へ送られる。この際、フィルタ型整合回路21、22、23は増幅器10に対して負荷として作用する。特定の帯域の信号がないならば、フィルタ型整合回路21、22、23は増幅器10から見えなくなり、開放と同じ状態になる。
増幅器10へ送られた信号は、増幅器10で増幅される。増幅結果はフィルタ型整合回路31、32、33を介して出力ポート3から外部に出力される。
In such an amplifying apparatus 1 a, the signal input from the
The signal sent to the
図4は、本発明の第2実施形態の増幅装置1bの構成図である。この増幅装置1bは、第1の実施形態の増幅装置1aと同じ構成要素を備えており、相違点は、入力ポート2a、2b、2c及び出力ポート3a、3b、3cがそれぞれフィルタ型整合回路21〜23、31〜33に対応して設けられている点である。このような構成により、入力ポート2a、2b、2c、出力ポート3a、3b、3cが、接続されるフィルタ型整合回路21〜23、31〜33の通過帯域に専用のもとなる。
FIG. 4 is a configuration diagram of an
以上のような増幅装置1a、1bのフィルタ型整合回路21〜23、31〜33に用いられる第1フィルタ24、第1整合部25、第2フィルタ26、第3フィルタ34、第2整合部35、及び第4フィルタ36に用いることのできる回路の具体的な例を図5、6に挙げる。図5、6に挙げる回路を組み合わせることで、フィルタ型整合回路21〜23、31〜33を構成することができる。
The
図5は、集中定数回路としてインダクタ及びコンデンサを用いた例を示している。インダクタンス値、容量値、接続形態により、通過帯域、インピーダンス値を決めることができる。
図5(a)は、インダクタ及びコンデンサを並列に接続したLC並列共振回路である。特定の帯域の信号の通過の阻止、インピーダンス変換に用いることができる。
図5(b)は、インダクタ及びコンデンサを直列に接続したLC直列共振回路である。特定の帯域の信号の通過、インピーダンス変換に用いることができる。
図5(c)は、インダクタ及びコンデンサをシャントに、且つ並列に接続したLC並列共振回路である。特定の帯域の信号の通過、インピーダンス変換に用いることができる。
図5(d)は、インダクタ及びコンデンサをシャントに、且つ直列に接続したLC直列共振回路である。特定の帯域の信号の通過の阻止、インピーダンス変換に用いることができる。
FIG. 5 shows an example in which an inductor and a capacitor are used as a lumped constant circuit. The pass band and the impedance value can be determined by the inductance value, the capacitance value, and the connection form.
FIG. 5A shows an LC parallel resonant circuit in which an inductor and a capacitor are connected in parallel. It can be used for blocking the passage of a signal in a specific band and for impedance conversion.
FIG. 5B shows an LC series resonance circuit in which an inductor and a capacitor are connected in series. It can be used for passing a signal in a specific band and for impedance conversion.
FIG. 5C shows an LC parallel resonant circuit in which an inductor and a capacitor are connected to a shunt in parallel. It can be used for passing a signal in a specific band and for impedance conversion.
FIG. 5D shows an LC series resonance circuit in which an inductor and a capacitor are connected to a shunt in series. It can be used for blocking the passage of a signal in a specific band and for impedance conversion.
図6は、分布定数回路としてマイクロストリップ線路を用いた例を示している。マイクロストリップ線路の長さ、接続形態により、通過帯域、インピーダンス値を決めることができる。
図6(a)は、マイクロストリップ線路を伝送路上に設けるとともに、別のマイクロストリップ線路を伝送路にシャントに、開放端のまま設ける開放型分布定数回路である。特定の帯域の信号の通過の阻止、インピーダンス変換に用いることができる。
図6(b)は、マイクロストリップ線路を伝送路上に設けるとともに、別のマイクロストリップ線路を伝送路にシャントに、接続した短絡型分布定数回路である。特定の帯域の信号の通過の阻止、インピーダンス変換に用いることができる。
図6(c)は、2本のマイクロストリップ線路を平行に設けた平行線路型分布定数回路である。特定の帯域の信号の通過、インピーダンス変換に用いることができる。
図6(d)は、2本のマイクロストリップ線路を伝送路に対してシャントに、且つ2本のマイクロストリップ線路を平行に設けた平行線路型分布定数回路である。特定の帯域の近傍帯域の信号の通過の阻止、インピーダンス変換に用いることができる。
FIG. 6 shows an example using a microstrip line as a distributed constant circuit. The passband and impedance value can be determined by the length of the microstrip line and the connection form.
FIG. 6A shows an open-type distributed constant circuit in which a microstrip line is provided on a transmission line, and another microstrip line is provided on the transmission line as a shunt and remains open. It can be used for blocking the passage of a signal in a specific band and for impedance conversion.
FIG. 6B shows a short-circuit type distributed constant circuit in which a microstrip line is provided on a transmission line and another microstrip line is connected to the transmission line in a shunt. It can be used for blocking the passage of a signal in a specific band and for impedance conversion.
FIG. 6C shows a parallel line type distributed constant circuit in which two microstrip lines are provided in parallel. It can be used for passing a signal in a specific band and for impedance conversion.
FIG. 6D shows a parallel line type distributed constant circuit in which two microstrip lines are shunted with respect to the transmission line and two microstrip lines are provided in parallel. It can be used for blocking the passage of signals in the vicinity of a specific band and for impedance conversion.
図7は、フィルタ型整合回路21〜23、31〜33の回路図の一例である。
この回路では、第1フィルタ24(第3フィルタ34)が図6(c)の平行線路型分布定数回路を直列に接続して形成され、第1整合部25(第2整合部35)が図6(a)の開放型分布定数回路で形成され、第2フィルタ26(第4フィルタ36)が図6(c)の平行線路型分布定数回路を直列に接続して形成されている。第1フィルタ24及び第2フィルタ26はBPFである。
FIG. 7 is an example of a circuit diagram of the filter
In this circuit, the first filter 24 (third filter 34) is formed by connecting the parallel line type distributed constant circuit of FIG. 6C in series, and the first matching unit 25 (second matching unit 35) is shown in FIG. 6 (a), and the second filter 26 (fourth filter 36) is formed by connecting the parallel line type distributed constant circuit of FIG. 6 (c) in series. The
第1整合部25と第2フィルタ26との間には、このフィルタ型整合回路の通過帯域の利得を調整するための抵抗27が接続されている。また、マイクロストリップ線路28により抵抗27は前後のインピーダンスと位相を合わせるようになっている。この抵抗27は、それに類する電力吸収回路に置き換えが可能である。
A
図8は、フィルタ型整合回路21〜23、31〜33の回路図の別の例である。この回路は、図6(c)の平行線路型分布定数回路を直列に接続して形成されたBPFである。図8の回路にも、フィルタ型整合回路の通過帯域の利得を調整するための抵抗27、及び抵抗27の前後のインピーダンスと位相を合わせるためのマイクロストリップ線路28接続される。このような回路では、平行線路型分布定数回路の共振周波数により通過帯域以外の帯域からインピーダンスの影響を隠すとともに、この回路の前後のインピーダンス変換が可能である。
FIG. 8 is another example of a circuit diagram of the filter
図9は、フィルタ型整合回路21〜23、31〜33の回路図の別の例である。この回路は、図5(b)のLC直列共振回路及び図5(c)のLC並列共振回路から構成されている。
図10は、フィルタ型整合回路21〜23、31〜33の回路図の別の例である。この回路は、LPFをシリアルに接続して構成されている。
図11は、フィルタ型整合回路21〜23、31〜33の回路図の別の例である。この回路は、HPFをシリアルに接続して構成されている。
図9〜11の回路にも、フィルタ型整合回路の通過帯域の利得を調整するための抵抗27、及び抵抗27の前後のインピーダンスと位相を合わせるためのマイクロストリップ線路28接続される。
FIG. 9 is another example of a circuit diagram of the filter
FIG. 10 is another example of a circuit diagram of the filter-
FIG. 11 is another example of a circuit diagram of the filter
9 to 11 are also connected to a
以上のような本発明の増幅装置を用いたシミュレーションの結果を図12〜図18に示す。 The simulation results using the amplifying apparatus of the present invention as described above are shown in FIGS.
図12〜図14は、フィルタ型整合回路を、増幅器10の前後にそれぞれ2個設けた場合のシミュレーション結果である。増幅器10は、1個のFETにより構成する。フィルタ型整合回路は、通過帯域が790MHz〜840MHzのものと2080MHz〜2220MHzのものであり、この帯域で増幅器10からインピーダンスが見えるようになっている。
12 to 14 show simulation results when two filter type matching circuits are provided before and after the
図12は、500MHz〜3000MHzで増幅装置の入力ポート2における入力反射電力(S11)及び出力ポート3における出力反射電力(S22)を表している。図13は、増幅装置の750MHz〜900MHzのS11、S22の他に、入力ポート2から出力ポート3への通過電力(S21)を表している。図14は、増幅装置の1900MHz〜2400MHzのS11、S22の他に、入力ポート2から出力ポート3への通過電力(S21)を表している。
FIG. 12 shows the input reflected power (S11) at the
これらのシミュレーション結果からわかるように、この増幅装置は、790MHz〜840MHzの帯域と2080MHz〜2220MHzの帯域で一定の利得が得られることがわかる。また、790MHz〜840MHzの帯域と2080MHz〜2220MHzの帯域とでは、利得が異なる値となっている。 As can be seen from these simulation results, it can be seen that this amplifying apparatus can obtain a constant gain in a band of 790 MHz to 840 MHz and a band of 2080 MHz to 2220 MHz. Further, the gain is different between the band of 790 MHz to 840 MHz and the band of 2080 MHz to 2220 MHz.
図15〜図18は、フィルタ型整合回路を、増幅器10の前後にそれぞれ3個設けた図1の増幅装置1aのシミュレーション結果である。増幅器10は、1個のFETにより構成する。フィルタ型整合回路は、帯域幅が1GHzで、中心周波数が16.5GHz、20.5GHz、及び24.5GHzの通過帯域であり、この帯域で増幅器10からインピーダンスが見えるようになっている。
15 to 18 show simulation results of the amplifying apparatus 1a of FIG. 1 in which three filter type matching circuits are provided before and after the
図15は、14GHz〜26GHzで増幅装置の入力ポート2における入力反射電力(S11)及び出力ポート3における出力反射電力(S22)を表している。図16は、増幅装置の15GHz〜18GHzのS11、S22の他に、入力ポート2から出力ポート3への通過電力(S21)を表している。図17は、増幅装置の19GHz〜22GHzのS11、S22の他に、入力ポート2から出力ポート3への通過電力(S21)を表している。図18は、増幅装置の23GHz〜26GHzのS11、S22の他に、入力ポート2から出力ポート3への通過電力(S21)を表している。
FIG. 15 shows the input reflected power (S11) at the
これらのシミュレーション結果からわかるように、この増幅装置は、帯域幅が1GHzで、中心周波数が16.5GHz、20.5GHz、及び24.5GHzの帯域で一定の利得が得られることがわかる。 As can be seen from these simulation results, it can be seen that this amplifying apparatus can obtain a constant gain in the bandwidth of 1 GHz and the center frequencies of 16.5 GHz, 20.5 GHz, and 24.5 GHz.
このように、本発明の増幅装置により、複数の帯域で、利得が一定で、且つ帯域毎に異なる利得をもつ増幅装置が実現される。 As described above, the amplifying apparatus according to the present invention realizes an amplifying apparatus having a constant gain in a plurality of bands and a different gain for each band.
1a、1b 増幅装置
2、2a、2b、2c 入力ポート
3、3a、3b、3c 出力ポート
4 入力端
5 出力端
10 増幅器
21、22、23、31、32、33 フィルタ型整合回路
24 第1フィルタ
25 第1整合部
26 第2フィルタ
27 抵抗
28 マイクロストリップ線路
34 第3フィルタ
35 第2整合部
36 第4フィルタ
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記増幅手段の入力及び出力の少なくとも一方に複数設けられ、前記増幅手段との間で、前記増幅手段のもつ前記帯域内の特定の帯域でのみインピーダンス整合をとる整合手段と、を備えており、
各整合手段は、前記特定の帯域が異なるように構成されている、
増幅装置。 Amplifying means operable in a predetermined band;
A plurality of at least one of the input and output of the amplifying means, and a matching means for impedance matching only with a specific band within the band of the amplifying means between the amplifying means, and
Each matching means is configured such that the specific band is different.
Amplification equipment.
前記増幅手段の入力及び出力の少なくとも一方に複数設けられ、前記増幅手段と所定の外部装置との間のインピーダンス整合をとるとともに、前記増幅手段のもつ前記帯域内で特定の帯域の信号を通過させるフィルタ型整合手段と、を備えており、
前記特定の帯域は、前記フィルタ型整合手段毎に異なっており、
各フィルタ型整合手段は、自身の前記特定の帯域で前記増幅手段に対して負荷として働くように構成されている、
増幅装置。 Amplifying means operable in a predetermined band;
A plurality of amplifiers are provided on at least one of the input and output of the amplifying unit to achieve impedance matching between the amplifying unit and a predetermined external device, and to pass a signal in a specific band within the band of the amplifying unit. A filter type matching means,
The specific band is different for each filter type matching means,
Each filter type matching means is configured to act as a load on the amplification means in its specific band.
Amplification equipment.
請求項2記載の増幅装置。 The filter type matching means further includes means for adjusting a gain by the amplification means.
The amplification device according to claim 2.
前記特定の帯域の信号を通過させるとともに、前記所定の外部装置との間でインピーダンス整合をとるための第1フィルタ手段と、
前記特定の帯域の信号を通過させるとともに、前記増幅手段との間で、前記特定の帯域でのみインピーダンス整合をとるための第2フィルタ手段と、
前記特定の帯域で、前記第1フィルタ手段及び前記第2フィルタ手段のインピーダンス整合をとるための整合手段と、を備えており、
前記特定の帯域内で前記増幅手段の負荷として働くように構成される、
請求項2記載の増幅装置。 The filter type matching means includes
First filter means for passing a signal of the specific band and impedance matching with the predetermined external device;
Second filter means for passing a signal in the specific band and for impedance matching only with the specific band with the amplifying means;
A matching means for matching the impedance of the first filter means and the second filter means in the specific band, and
Configured to act as a load on the amplification means within the specific band;
The amplification device according to claim 2.
請求項4記載の増幅装置。 At least one of the first filter means, the second filter means, and the matching means is configured by a lumped constant element and / or a distributed constant circuit.
The amplification device according to claim 4.
前記フィルタ型整合手段は、自身の前記特定の帯域で、前記増幅素子との間のインピーダンス整合がとられるように構成されている、
請求項2記載の増幅装置。
The amplification means has an amplification element,
The filter-type matching means is configured to perform impedance matching with the amplifying element in the specific band of itself.
The amplification device according to claim 2.
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