JP2010011186A - Doherty amplifier - Google Patents

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Kazuhisa Yamauchi
和久 山内
Tomoichi Hamada
倫一 濱田
Hifumi Noto
一二三 能登
Akira Inoue
晃 井上
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a Doherty amplifier can reduce power consumption or band-widening distortion or output power by shortening an output-side line length. <P>SOLUTION: An output terminal 5 of a carrier amplifier 1 is disposed at a side of a peak amplifier 11 rather than a structure symmetry line 6, and an output terminal 15 of the peak amplifier 11 is disposed at a side of the carrier amplifier 1 rather than on the structure symmetry line 16. Thus, an output-side line length is shortened, thereby reducing power consumption or band-widening distortion or output power. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

この発明は、高効率な動作を実現することが可能なドハティ増幅器に関するものである。   The present invention relates to a Doherty amplifier capable of realizing a highly efficient operation.

新しい社会インフラとして期待される次世代ネットワーク（ＮＧＮ）では、固定通信と移動体通信の融合や、音声とデータ通信の融合によるシームレスな通信環境の実現が求められている。
次世代移動体通信では、高速データ通信を実現するため、例えば、ＯＦＤＭ変調や２５６ＱＡＭなど、ＰＡＰＲ（Ｐｅａｋ ｔｏ Ａｖｅｒａｇｅ Ｐｏｗｅｒ Ｒａｔｉｏ）の高い変調波が適用される。
そのため、低歪特性が要求される基地局用増幅器では、バックオフを取った状態で使用される。バックオフの増加と効率特性は相反関係があるため、増幅器には一層の高効率化が求められる。 In the next generation network (NGN) expected as a new social infrastructure, it is required to realize a seamless communication environment by fusion of fixed communication and mobile communication, and fusion of voice and data communication.
In next-generation mobile communication, in order to realize high-speed data communication, for example, a modulated wave having a high PAPR (Peak to Average Power Ratio) such as OFDM modulation or 256QAM is applied.
For this reason, base station amplifiers that require low distortion characteristics are used in a state of being backed off. Since the increase in back-off and efficiency characteristics are in a contradictory relationship, amplifiers are required to have higher efficiency.

近年、デジタル信号処理によって歪補償を行うデジタルプリディストータ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｒｅ−Ｄｉｓｔｏｔｅｒ）と、バックオフを取った領域でも高い効率を実現することができるドハティ増幅器とを組み合わせることで、高効率化と低歪化の両立を図る手法が主流になりつつなる。   In recent years, by combining a digital predistorter (Digital Pre-Distorter) that performs distortion compensation by digital signal processing and a Doherty amplifier that can realize high efficiency even in a back-off region, high efficiency and low Techniques for achieving both distortion are becoming mainstream.

図７は従来のドハティ増幅器を示す構成図である。
図７のドハティ増幅器は、キャリア増幅器及びピーク増幅器から構成され、キャリア増幅器の出力側には、１／４波長インピーダンス変換線路が接続されている。
Ｃ級バイアスされたピーク増幅器がオフ状態であるときは、ピーク増幅器の出力インピーダンスがオープンに近いインピーダンスとなるため、キャリア増幅器から出力側を見たインピーダンスが１００オームになる。
これにより、バックオフを取った状態でもキャリア増幅器が飽和動作となるため、高効率な動作を実現することができる。 FIG. 7 is a block diagram showing a conventional Doherty amplifier.
The Doherty amplifier in FIG. 7 includes a carrier amplifier and a peak amplifier, and a 1/4 wavelength impedance conversion line is connected to the output side of the carrier amplifier.
When the class C biased peak amplifier is in the off state, the output impedance of the peak amplifier is close to open, so that the impedance when the output side is viewed from the carrier amplifier is 100 ohms.
As a result, the carrier amplifier performs a saturation operation even in a state in which the back-off is taken, so that a highly efficient operation can be realized.

ここで、図７のドハティ増幅器では、キャリア増幅器の出力側に１／４波長インピーダンス変換線路が接続されているが、キャリア増幅器とピーク増幅器の出力側線路長の差が、１／４波長、または、１／４波長の奇数倍になるように設定する必要があるため、線路長の設定自由度が小さくなる問題がある。
また、基地局用増幅器は、バックオフを取った状態で使用されるため、増幅器には動作電力の１０倍程度の大きな飽和電力が要求される。
そのため、基地局用増幅器に用いられるトランジスタの寸法が大きくなり、ドハティ増幅器のキャリア増幅器とピーク増幅器の間隔が広がるため、キャリア増幅器とピーク増幅器を接続する出力側線路長が長くなる問題がある。 Here, in the Doherty amplifier of FIG. 7, a 1/4 wavelength impedance conversion line is connected to the output side of the carrier amplifier, but the difference between the output side line lengths of the carrier amplifier and the peak amplifier is 1/4 wavelength, or Therefore, there is a problem that the degree of freedom in setting the line length is small because it is necessary to set the wavelength to be an odd multiple of a quarter wavelength.
In addition, since the base station amplifier is used in a state in which the back-off is taken, the amplifier is required to have a saturation power as large as about 10 times the operating power.
For this reason, the size of the transistor used for the base station amplifier is increased, and the distance between the carrier amplifier and the peak amplifier of the Doherty amplifier is widened. Therefore, there is a problem that the output line length connecting the carrier amplifier and the peak amplifier becomes long.

さらに、動作電力の１０倍程度の飽和電力を必要とするため、ピーク増幅器を２合成する場合がある。
その際には、一般的に１／４波長線路で単位増幅器の出力を合成することが多く、そのままでは、オフ時に出力インピーダンスが短絡状態となる問題がある。そのため、さらに１／４波長線路を追加して、１／２波長に設定する必要がある。これにより、一層線路長が長くなる問題がある。 Furthermore, since saturation power about 10 times the operating power is required, two peak amplifiers may be combined.
In that case, in general, the output of the unit amplifier is often synthesized with a quarter-wave line, and there is a problem that the output impedance is short-circuited when it is off. Therefore, it is necessary to add a quarter wavelength line and set it to a half wavelength. Accordingly, there is a problem that the line length is further increased.

ドハティ増幅器は、上記の通り、キャリア増幅器及びピーク増幅器の出力側の線路長に制約があるため、ＡＢ級増幅器では必要としない線路を追加する必要があり、線路長が長くなる問題がある。
また、周波数の変化に対する位相変化量が大きくなるため、広い周波数範囲にわたって、キャリア増幅器やピーク増幅器の整合をとるにあたり、歪や効率を満足する最適整合点に保つことが難しくなる問題がある。その結果、ドハティ増幅器の損失の増加や周波数特性の悪化を招く問題が発生する。 As described above, since the Doherty amplifier has restrictions on the line lengths on the output side of the carrier amplifier and the peak amplifier, it is necessary to add a line that is not necessary in the class AB amplifier, and there is a problem that the line length becomes long.
In addition, since the amount of phase change with respect to a change in frequency increases, there is a problem that it is difficult to maintain an optimum matching point that satisfies distortion and efficiency when matching a carrier amplifier and a peak amplifier over a wide frequency range. As a result, there arises a problem that increases the loss of the Doherty amplifier and deteriorates the frequency characteristics.

図８は一般的な２．６ＧＨｚ帯のトランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）の寸法を示す説明図である。
図８の例では、フランジを含めたトランジスタのＹ方向の寸法が３４ｍｍとなるため、キャリア増幅器とピーク増幅器の中心間間隔を最低でも３４ｍｍ以上離す必要がある。
２．６ＧＨｚ帯における３４ｍｍは、厚さ０．８２ｍｍのＢＴレジン基板上で、概ね、１／２波長に相当する長さである。
そこで、キャリア増幅器とピーク増幅器を１つのパッケージに収めることでドハティ増幅器の小型化を図り、出力線路を短縮する手法や、フランジのないトランジスタを使用することでトランジスタの間隔を狭める手法が提案されている。 FIG. 8 is an explanatory diagram showing the dimensions of a general 2.6 GHz band transistor (MOSFET).
In the example of FIG. 8, since the dimension of the transistor including the flange in the Y direction is 34 mm, the distance between the centers of the carrier amplifier and the peak amplifier must be at least 34 mm.
34 mm in the 2.6 GHz band is a length corresponding to a half wavelength on a BT resin substrate having a thickness of 0.82 mm.
Therefore, there have been proposed a method for reducing the Doherty amplifier by putting the carrier amplifier and the peak amplifier in one package, shortening the output line, and a method for reducing the distance between the transistors by using a transistor without a flange. Yes.

例えば、以下の特許文献１には、キャリア増幅器とピーク増幅器を１つのパッケージに収めることで、キャリア増幅器とピーク増幅器の間隔を狭めて、出力線路を短縮しているドハティ増幅器が開示されている（図９を参照）。
ただし、ドハティ増幅器を製作する度に、キャリア増幅器とピーク増幅器を１つのパッケージに収める必要があるため、汎用性に乏しくなる問題がある。その結果、安価な市販のトランジスタを使用することができず、コスト高になる可能性がある。
また、以下の特許文献１では、プッシュプル増幅器をキャリア増幅器又はピーク増幅器に用いることを述べているが、プッシュプル増幅器の入力端子と出力端子の位置について言及されておらず、キャリア増幅器とピーク増幅器の間隔が近づくように端子が配置されない可能性がある。 For example, Patent Document 1 below discloses a Doherty amplifier in which a carrier amplifier and a peak amplifier are housed in one package, thereby narrowing the distance between the carrier amplifier and the peak amplifier and shortening the output line ( (See FIG. 9).
However, every time a Doherty amplifier is manufactured, the carrier amplifier and the peak amplifier need to be housed in one package, which causes a problem of poor versatility. As a result, an inexpensive commercially available transistor cannot be used, and the cost may increase.
Patent Document 1 below describes that a push-pull amplifier is used as a carrier amplifier or a peak amplifier, but does not mention the positions of the input terminal and the output terminal of the push-pull amplifier. There is a possibility that the terminals are not arranged so that the distance between them is closer.

特開２００５−２１０２２４号公報（段落番号［００２３］、図５）Japanese Patent Laying-Open No. 2005-210224 (paragraph number [0023], FIG. 5)

従来のドハティ増幅器は以上のように構成されているので、プッシュプル増幅器を用いて、キャリア増幅器又はピーク増幅器が構成されても、プッシュプル増幅器の入力端子と出力端子の位置について言及されていない。そのため、キャリア増幅器とピーク増幅器の間隔が近づくように端子が配置されない可能性があり、出力線路の短縮が十分に行われないことがある課題があった。   Since the conventional Doherty amplifier is configured as described above, even if the carrier amplifier or the peak amplifier is configured using the push-pull amplifier, the positions of the input terminal and the output terminal of the push-pull amplifier are not mentioned. For this reason, there is a possibility that the terminals may not be arranged so that the distance between the carrier amplifier and the peak amplifier approaches, and there is a problem that the output line may not be sufficiently shortened.

この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、出力側の線路長を短縮して、消費電力の低減や、歪や出力電力の広帯域化を図ることができるドハティ増幅器を得ることを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and obtains a Doherty amplifier capable of shortening the line length on the output side to reduce power consumption and increase the distortion and output power bandwidth. For the purpose.

この発明に係るドハティ増幅器は、キャリア増幅器の出力端が、そのキャリア増幅器の構造対称線よりもピーク増幅器側に配置され、ピーク増幅器の出力端が、そのピーク増幅器の構造対称線よりもキャリア増幅器側に配置されているようにしたものである。   In the Doherty amplifier according to the present invention, the output end of the carrier amplifier is disposed closer to the peak amplifier than the structural symmetry line of the carrier amplifier, and the output end of the peak amplifier is closer to the carrier amplifier than the structural symmetry line of the peak amplifier. It is made to arrange in.

この発明によれば、キャリア増幅器の出力端が、そのキャリア増幅器の構造対称線よりもピーク増幅器側に配置され、ピーク増幅器の出力端が、そのピーク増幅器の構造対称線よりもキャリア増幅器側に配置されているように構成したので、出力側の線路長を短縮して、消費電力の低減や、歪や出力電力の広帯域化を図ることができる効果がある。   According to the present invention, the output terminal of the carrier amplifier is arranged closer to the peak amplifier side than the structural symmetry line of the carrier amplifier, and the output terminal of the peak amplifier is arranged closer to the carrier amplifier side than the structural symmetry line of the peak amplifier. Since it is configured as described above, there is an effect that the line length on the output side can be shortened to reduce the power consumption and to increase the distortion and the bandwidth of the output power.

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１によるドハティ増幅器を示す構成図である。
図１において、キャリア増幅器１はプッシュプル構造の増幅器で構成されている。即ち、キャリア増幅器１は２つのトランジスタ２，３と、２つのトランジスタ２，３のドレイン端子２ａ，３ａを接続する１／２波長線路４とから構成されている。
キャリア増幅器１の出力端５はキャリア増幅器１の構造対称線６よりもピーク増幅器１１側に配置されている。
トランジスタ２，３が例えばＦＥＴなどの半導体素子だけでなく、入出力の整合回路等を含んでいる場合、トランジスタ２，３はそれぞれ単位増幅器を構成する。 Embodiment 1 FIG.
1 is a block diagram showing a Doherty amplifier according to Embodiment 1 of the present invention.
In FIG. 1, a carrier amplifier 1 is formed of a push-pull amplifier. That is, the carrier amplifier 1 includes two transistors 2 and 3 and a half-wave line 4 that connects the drain terminals 2 a and 3 a of the two transistors 2 and 3.
The output terminal 5 of the carrier amplifier 1 is disposed closer to the peak amplifier 11 than the structural symmetry line 6 of the carrier amplifier 1.
When the transistors 2 and 3 include not only a semiconductor element such as an FET but also an input / output matching circuit, the transistors 2 and 3 each constitute a unit amplifier.

ピーク増幅器１１はプッシュプル構造の増幅器で構成されている。即ち、ピーク増幅器１１は２つのトランジスタ１２，１３と、２つのトランジスタ１２，１３のドレイン端子１２ａ，１３ａを接続する１／２波長線路１４とから構成されている。
ピーク増幅器１１の出力端１５はピーク増幅器１１の構造対称線１６よりもキャリア増幅器１側に配置されている。
トランジスタ１２，１３が例えばＦＥＴなどの半導体素子だけでなく、入出力の整合回路等を含んでいる場合、トランジスタ１２，１３はそれぞれ単位増幅器を構成する。 The peak amplifier 11 is composed of a push-pull amplifier. That is, the peak amplifier 11 includes two transistors 12 and 13 and a ½ wavelength line 14 that connects the drain terminals 12 a and 13 a of the two transistors 12 and 13.
The output terminal 15 of the peak amplifier 11 is disposed closer to the carrier amplifier 1 than the structural symmetry line 16 of the peak amplifier 11.
When the transistors 12 and 13 include not only a semiconductor element such as an FET but also an input / output matching circuit, the transistors 12 and 13 each constitute a unit amplifier.

ドハティネットワーク線路２１は１／４波長線路、または、１／４波長線路の奇数倍の長さを有する線路であり（図１の例では、３／４波長線路）、ドハティ増幅器として動作させるために、キャリア増幅器１とピーク増幅器１１を接続している。
なお、２２はドハティ増幅器の出力端子である。 The Doherty network line 21 is a 1/4 wavelength line or a line having a length that is an odd multiple of the 1/4 wavelength line (3/4 wavelength line in the example of FIG. 1), and is operated as a Doherty amplifier. The carrier amplifier 1 and the peak amplifier 11 are connected.
Reference numeral 22 denotes an output terminal of the Doherty amplifier.

次に動作について説明する。
図１のドハティ増幅器は、キャリア増幅器１とピーク増幅器１１から構成されており、ドハティ増幅器の出力は出力端子２２に現われる。
キャリア増幅器１は、２つのトランジスタ２，３と１／２波長線路４からなるプッシュプル構造の増幅器で構成されており、キャリア増幅器１の出力端５は、構造対称線６よりもピーク増幅器１１側に配置されている。
また、ピーク増幅器１１は、２つのトランジスタ１２，１３と１／２波長線路１４からなるプッシュプル構造の増幅器で構成されており、ピーク増幅器１１の出力端１５は、構造対称線１６よりもキャリア増幅器１側に配置されている。 Next, the operation will be described.
The Doherty amplifier of FIG. 1 includes a carrier amplifier 1 and a peak amplifier 11, and the output of the Doherty amplifier appears at an output terminal 22.
The carrier amplifier 1 is composed of a push-pull amplifier composed of two transistors 2 and 3 and a half-wavelength line 4, and the output terminal 5 of the carrier amplifier 1 is closer to the peak amplifier 11 than the structure symmetry line 6. Is arranged.
The peak amplifier 11 is composed of a push-pull amplifier composed of two transistors 12 and 13 and a ½ wavelength line 14, and the output terminal 15 of the peak amplifier 11 is a carrier amplifier rather than the structural symmetry line 16. It is arranged on the 1 side.

図１の増幅器がドハティ増幅器として動作するためには、キャリア増幅器１とピーク増幅器１１が、１／４波長線路、または、１／４波長線路の奇数倍の長さを有するドハティネットワーク線路で接続されている必要がある。
このとき、キャリア増幅器１及びピーク増幅器１１を構成しているトランジスタ２，３，１２，１３が、例えば、２．６ＧＨｚ帯のトランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）であり、フランジを含めたトランジスタの寸法が３４ｍｍであるとすると、キャリア増幅器１におけるトランジスタ２，３のドレイン端子２ａ，３ａの中心間間隔（ピーク増幅器１１におけるトランジスタ１２，１３のドレイン端子１２ａ，１３ａの中心間間隔）が最低でも３４ｍｍ以上離れることになる。 In order for the amplifier of FIG. 1 to operate as a Doherty amplifier, the carrier amplifier 1 and the peak amplifier 11 are connected by a quarter wavelength line or a Doherty network line having an odd multiple of a quarter wavelength line. Need to be.
At this time, the transistors 2, 3, 12, and 13 constituting the carrier amplifier 1 and the peak amplifier 11 are, for example, 2.6 GHz band transistors (MOSFETs), and the size of the transistor including the flange is 34 mm. Then, the distance between the centers of the drain terminals 2a and 3a of the transistors 2 and 3 in the carrier amplifier 1 (the distance between the centers of the drain terminals 12a and 13a of the transistors 12 and 13 in the peak amplifier 11) is at least 34 mm apart. .

そのため、この場合には、ドハティネットワーク線路が１／４波長線路では、トランジスタ２，３のドレイン端子２ａ，３ａ（トランジスタ１２，１３のドレイン端子１２ａ，１３ａ）間を接続することができないので、ドハティネットワーク線路として３／４波長線路が用いられる。
図１では、３／４波長線路のドハティネットワーク線路２１が用いられている例を示している。 Therefore, in this case, if the Doherty network line is a quarter wavelength line, the drain terminals 2a and 3a of the transistors 2 and 3 (drain terminals 12a and 13a of the transistors 12 and 13) cannot be connected. A 3/4 wavelength line is used as the network line.
FIG. 1 shows an example in which a Doherty network line 21 having a 3/4 wavelength line is used.

キャリア増幅器１及びピーク増幅器１１がプッシュプル構造の増幅器で構成されることにより、出力側の線路長を短縮することができるが、この点を明確にするために、以下、この実施の形態１のドハティ増幅器と、従来のドハティ増幅器を比較する。
図２は従来のドハティ増幅器を示す構成図である。図において、図１と同一符号は同一または相当部分を示している。
従来のドハティ増幅器では、キャリア増幅器１の出力端５が構造対称線６上に配置されており、ピーク増幅器１１の出力端１５が構造対称線１６上に配置されている点で、この実施の形態１のドハティ増幅器と相違している。 By configuring the carrier amplifier 1 and the peak amplifier 11 with an amplifier having a push-pull structure, the line length on the output side can be shortened. In order to clarify this point, hereinafter, in the first embodiment, The Doherty amplifier is compared with a conventional Doherty amplifier.
FIG. 2 is a block diagram showing a conventional Doherty amplifier. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 1 denote the same or corresponding parts.
In the conventional Doherty amplifier, the output end 5 of the carrier amplifier 1 is disposed on the structural symmetry line 6, and the output end 15 of the peak amplifier 11 is disposed on the structural symmetry line 16. This is different from the one Doherty amplifier.

ここで、ドハティ増幅器の出力側の線路長と、通過損失や周波数帯域の特性を導出するため、出力側回路がトランジスタ端面で対向接続されているものを想定する。
図３はこの実施の形態１のドハティ増幅器における出力側回路の対向接続回路であり、図４は従来のドハティ増幅器における出力側回路の対向接続回路を示している。
図３，４において、２２’は対向接続されている出力側回路の出力端子であり、３１は電気長０の理想線路である。 Here, in order to derive the line length on the output side of the Doherty amplifier and the characteristics of the passage loss and frequency band, it is assumed that the output side circuit is oppositely connected at the transistor end face.
FIG. 3 shows a counter connection circuit of the output side circuit in the Doherty amplifier according to the first embodiment, and FIG. 4 shows a counter connection circuit of the output side circuit in the conventional Doherty amplifier.
In FIGS. 3 and 4, 22 ′ is an output terminal of the output side circuit that is oppositely connected, and 31 is an ideal line of zero electrical length.

図３及び図４より明らかなように、出力側回路２つ分の線路長である２２−２２’間の線路長は、従来のドハティ増幅器より、この実施の形態１のドハティ増幅器の方が０．５波長短いことがわかる。
図５は出力側回路の損失及び帯域特性の計算結果を示す説明図である。
図５（ａ）に示すように、従来のドハティ増幅器より、この実施の形態１のドハティ増幅器の方が０．０６ｄＢだけ通過損失が小さいことがわかる。図５（ｂ）は２．６ＧＨｚで規格化された通過損失を示している。
これにより、従来のドハティ増幅器より、この実施の形態１のドハティ増幅器の方が、帯域が広いことが確認される。 As apparent from FIGS. 3 and 4, the line length between 22 and 22 ′, which is the line length of two output side circuits, is 0 in the Doherty amplifier of the first embodiment than in the conventional Doherty amplifier. It can be seen that the wavelength is short.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing calculation results of loss and band characteristics of the output side circuit.
As shown in FIG. 5A, it can be seen that the Doherty amplifier of the first embodiment has a passing loss of 0.06 dB smaller than that of the conventional Doherty amplifier. FIG. 5B shows the passage loss standardized at 2.6 GHz.
This confirms that the bandwidth of the Doherty amplifier of the first embodiment is wider than that of the conventional Doherty amplifier.

以上で明らかなように、この実施の形態１によれば、キャリア増幅器１の出力端５が構造対称線６よりもピーク増幅器１１側に配置され、ピーク増幅器１１の出力端１５が構造対称線１６よりもキャリア増幅器１側に配置されているように構成したので、出力側の線路長を短縮して、消費電力の低減や、歪や出力電力の広帯域化を図ることができる効果を奏する。   As is apparent from the above, according to the first embodiment, the output terminal 5 of the carrier amplifier 1 is disposed closer to the peak amplifier 11 than the structural symmetry line 6, and the output terminal 15 of the peak amplifier 11 is structured to the structural symmetry line 16. As a result, the line length on the output side can be shortened to reduce power consumption and to increase distortion and output power in a wide band.

実施の形態２．
上記実施の形態１では、キャリア増幅器１及びピーク増幅器１１の双方が複数の単位増幅器で構成されているものについて示したが、キャリア増幅器１及びピーク増幅器１１のうち、少なくとも一方が複数の単位増幅器で構成されているようにしてもよい。
この場合も、出力側の線路長を短縮して、消費電力の低減や、歪や出力電力の広帯域化を図ることができる。 Embodiment 2. FIG.
In the first embodiment, the carrier amplifier 1 and the peak amplifier 11 are both configured by a plurality of unit amplifiers. However, at least one of the carrier amplifier 1 and the peak amplifier 11 is a plurality of unit amplifiers. It may be configured.
In this case as well, the line length on the output side can be shortened to reduce power consumption and increase the distortion and output power bandwidth.

実施の形態３．
上記実施の形態１では、キャリア増幅器１及びピーク増幅器１１の双方がプッシュプル構造の増幅器で構成されているものについて示したが、キャリア増幅器１及びピーク増幅器１１のうち、少なくとも一方がプッシュプル構造の増幅器で構成されているようにしてもよい。
この場合も、出力側の線路長を短縮して、消費電力の低減や、歪や出力電力の広帯域化を図ることができる。 Embodiment 3 FIG.
In the first embodiment, the carrier amplifier 1 and the peak amplifier 11 are both configured as push-pull amplifiers. However, at least one of the carrier amplifier 1 and the peak amplifier 11 has a push-pull structure. It may be configured by an amplifier.
In this case as well, the line length on the output side can be shortened to reduce power consumption and increase the distortion and output power bandwidth.

実施の形態４．
上記実施の形態１では、キャリア増幅器１が１／２波長線路４を用いてプッシュプル構造の増幅器が構成され、ピーク増幅器１１が１／２波長線路１４を用いてプッシュプル構造の増幅器が構成されているものを示したが、キャリア増幅器１及びピーク増幅器１１が１／２波長線路で構成されるバランを用いて、プッシュプル構造の増幅器が構成されているようにしてもよい。 Embodiment 4 FIG.
In the first embodiment, the carrier amplifier 1 is configured as a push-pull amplifier using the ½ wavelength line 4, and the peak amplifier 11 is configured as the push-pull structure amplifier using the ½ wavelength line 14. However, the push-pull amplifier may be configured by using a balun in which the carrier amplifier 1 and the peak amplifier 11 are formed of ½ wavelength lines.

実施の形態５．
図６はこの発明の実施の形態５によるドハティ増幅器を示す構成図であり、図において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
キャリア増幅器５１はプッシュプル構造の増幅器で構成されている。即ち、キャリア増幅器５１は２つのトランジスタ５２，５３と、２つのトランジスタ５２，５３のゲート端子５２ａ，５３ａを接続する１／２波長線路５４とから構成されている。
キャリア増幅器５１の入力端５５はキャリア増幅器５１の構造対称線５６よりもピーク増幅器６１側に配置されている。
トランジスタ５２，５３が例えばＦＥＴなどの半導体素子だけでなく、入出力の整合回路等を含んでいる場合、トランジスタ５２，５３はそれぞれ単位増幅器を構成する。 Embodiment 5 FIG.
FIG. 6 is a block diagram showing a Doherty amplifier according to Embodiment 5 of the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in FIG.
The carrier amplifier 51 is composed of a push-pull amplifier. That is, the carrier amplifier 51 includes two transistors 52 and 53 and a half-wave line 54 that connects the gate terminals 52 a and 53 a of the two transistors 52 and 53.
The input terminal 55 of the carrier amplifier 51 is disposed closer to the peak amplifier 61 than the structural symmetry line 56 of the carrier amplifier 51.
When the transistors 52 and 53 include not only a semiconductor element such as an FET but also an input / output matching circuit and the like, the transistors 52 and 53 each constitute a unit amplifier.

ピーク増幅器６１はプッシュプル構造の増幅器で構成されている。即ち、ピーク増幅器６１は２つのトランジスタ６２，６３と、２つのトランジスタ６２，６３のゲート端子６２ａ，６３ａを接続する１／２波長線路６４とから構成されている。
ピーク増幅器６１の入力端６５はピーク増幅器６１の構造対称線６６よりもキャリア増幅器５１側に配置されている。
トランジスタ６２，６３が例えばＦＥＴなどの半導体素子だけでなく、入出力の整合回路等を含んでいる場合、トランジスタ６２，６３はそれぞれ単位増幅器を構成する。 The peak amplifier 61 is composed of a push-pull amplifier. That is, the peak amplifier 61 includes two transistors 62 and 63 and a half-wave line 64 that connects the gate terminals 62 a and 63 a of the two transistors 62 and 63.
The input terminal 65 of the peak amplifier 61 is disposed closer to the carrier amplifier 51 than the structural symmetry line 66 of the peak amplifier 61.
When the transistors 62 and 63 include not only a semiconductor element such as an FET but also an input / output matching circuit, the transistors 62 and 63 each constitute a unit amplifier.

ドハティネットワーク線路７１は１／４波長線路、または、１／４波長線路の奇数倍の長さを有する線路であり（図６の例では、３／４波長線路）、ドハティ増幅器として動作させるために、キャリア増幅器５１とピーク増幅器６１を接続している。
なお、７２はドハティ増幅器の入力端子である。 The Doherty network line 71 is a 1/4 wavelength line or a line having a length that is an odd multiple of the 1/4 wavelength line (in the example of FIG. 6, a 3/4 wavelength line), and is operated as a Doherty amplifier. The carrier amplifier 51 and the peak amplifier 61 are connected.
Reference numeral 72 denotes an input terminal of the Doherty amplifier.

上記実施の形態１では、キャリア増幅器１の出力端５が構造対称線６よりもピーク増幅器１１側に配置され、ピーク増幅器１１の出力端１５が構造対称線１６よりもキャリア増幅器１側に配置されているものについて示したが、図６に示すように、キャリア増幅器５１の入力端５５が構造対称線５６よりもピーク増幅器６１側に配置され、ピーク増幅器６１の入力端６５が構造対称線６６よりもキャリア増幅器５１側に配置されているようにしてもよい。
この場合、上記実施の形態１とは逆に、入力側の線路長を短縮して、消費電力の低減や、歪や入力電力の広帯域化を図ることができる効果を奏する。 In the first embodiment, the output end 5 of the carrier amplifier 1 is arranged closer to the peak amplifier 11 than the structural symmetry line 6, and the output end 15 of the peak amplifier 11 is arranged closer to the carrier amplifier 1 than the structural symmetry line 16. As shown in FIG. 6, the input end 55 of the carrier amplifier 51 is disposed closer to the peak amplifier 61 than the structural symmetry line 56, and the input end 65 of the peak amplifier 61 is greater than the structural symmetry line 66. May be arranged on the carrier amplifier 51 side.
In this case, contrary to the first embodiment, there is an effect that the line length on the input side can be shortened to reduce the power consumption and to increase the distortion and the bandwidth of the input power.

この発明の実施の形態１によるドハティ増幅器を示す構成図である。It is a block diagram which shows the Doherty amplifier by Embodiment 1 of this invention. 従来のドハティ増幅器を示す構成図である。It is a block diagram which shows the conventional Doherty amplifier. この実施の形態１のドハティ増幅器における出力側回路の対向接続回路を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the opposing connection circuit of the output side circuit in the Doherty amplifier of this Embodiment 1. FIG. 従来のドハティ増幅器における出力側回路の対向接続回路を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the opposing connection circuit of the output side circuit in the conventional Doherty amplifier. 出力側回路の損失及び帯域特性の計算結果を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the calculation result of the loss of an output side circuit, and a zone | band characteristic. この発明の実施の形態５によるドハティ増幅器を示す構成図である。It is a block diagram which shows the Doherty amplifier by Embodiment 5 of this invention. 従来のドハティ増幅器を示す構成図である。It is a block diagram which shows the conventional Doherty amplifier. 一般的な２．６ＧＨｚ帯のトランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）の寸法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the dimension of a general 2.6 GHz band transistor (MOSFET). 特許文献１に開示されているドハティ増幅器を示す構成図である。10 is a configuration diagram showing a Doherty amplifier disclosed in Patent Document 1. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１ キャリア増幅器、２，３ トランジスタ（単位増幅器）、２ａ，３ａ ドレイン端子、４ １／２波長線路、５ キャリア増幅器１の出力端、６ キャリア増幅器１の構造対称線、１１ ピーク増幅器、１２，１３ トランジスタ（単位増幅器）、１２ａ，１３ａ ドレイン端子、１４ １／２波長線路、１５ ピーク増幅器１１の出力端、１６ ピーク増幅器１１の構造対称線、２１ ドハティネットワーク線路、２２ ドハティ増幅器の出力端子、２２’ 出力側回路の出力端子、３１ 電気長０の理想線路、５１ キャリア増幅器、５２，５３ トランジスタ（単位増幅器）、５２ａ，５３ａ ゲート端子、５４ １／２波長線路、５５ キャリア増幅器５１の入力端、５６ キャリア増幅器５１の構造対称線、６１ ピーク増幅器、６２，６３ トランジスタ（単位増幅器）、６２ａ，６３ａ ドレイン端子、６４ １／２波長線路、６５ ピーク増幅器６１の入力端、６６ ピーク増幅器６１の構造対称線、７１ ドハティネットワーク線路、７２ ドハティ増幅器の出力端子。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Carrier amplifier, 2, 3 Transistor (unit amplifier), 2a, 3a Drain terminal, 4 1/2 wavelength line, 5 Output terminal of carrier amplifier 1, 6 Structure symmetry line of carrier amplifier 1, 11 Peak amplifier, 12, 13 Transistor (unit amplifier), 12a, 13a Drain terminal, 14 1/2 wavelength line, 15 Peak amplifier 11 output end, 16 Peak amplifier 11 structure symmetry line, 21 Doherty network line, 22 Doherty amplifier output terminal, 22 ' Output terminal of output side circuit, 31 ideal line with zero electrical length, 51 carrier amplifier, 52, 53 transistor (unit amplifier), 52a, 53a gate terminal, 54 1/2 wavelength line, 55 input terminal of carrier amplifier 51, 56 Structure symmetry line of carrier amplifier 51, 61 peak amplifier, 62, 63 Transistors (unit amplifiers), 62a, 63a drain terminal 64 1/2 wavelength line, an input end of the 65 peak amplifier 61, 66 structure symmetry line of the peak amplifier 61, 71 Doherty network line, 72 Doherty amplifier output terminal.

Claims (6)

キャリア増幅器とピーク増幅器から構成されているドハティ増幅器において、上記キャリア増幅器の出力端が上記キャリア増幅器の構造対称線よりも上記ピーク増幅器側に配置され、上記ピーク増幅器の出力端が上記ピーク増幅器の構造対称線よりも上記キャリア増幅器側に配置されていることを特徴とするドハティ増幅器。   In the Doherty amplifier composed of a carrier amplifier and a peak amplifier, the output end of the carrier amplifier is arranged on the peak amplifier side with respect to the structural symmetry line of the carrier amplifier, and the output end of the peak amplifier is the structure of the peak amplifier. A Doherty amplifier, wherein the Doherty amplifier is disposed closer to the carrier amplifier than a symmetry line. キャリア増幅器及びピーク増幅器のうち、少なくとも一方が複数の単位増幅器で構成されていることを特徴とする請求項１記載のドハティ増幅器。   2. The Doherty amplifier according to claim 1, wherein at least one of the carrier amplifier and the peak amplifier is composed of a plurality of unit amplifiers. キャリア増幅器及びピーク増幅器のうち、少なくとも一方がプッシュプル構造の増幅器で構成されていることを特徴とする請求項１記載のドハティ増幅器。   2. The Doherty amplifier according to claim 1, wherein at least one of the carrier amplifier and the peak amplifier is constituted by an amplifier having a push-pull structure. １／２波長線路を用いてプッシュプル構造の増幅器が構成されていることを特徴とする請求項３記載のドハティ増幅器。   4. The Doherty amplifier according to claim 3, wherein an amplifier having a push-pull structure is formed using a half-wave line. バランを用いてプッシュプル構造の増幅器が構成されていることを特徴とする請求項３記載のドハティ増幅器。   4. The Doherty amplifier according to claim 3, wherein a push-pull amplifier is configured using a balun. キャリア増幅器とピーク増幅器から構成されているドハティ増幅器において、上記キャリア増幅器の入力端が上記キャリア増幅器の構造対称線よりも上記ピーク増幅器側に配置され、上記ピーク増幅器の入力端が上記ピーク増幅器の構造対称線よりも上記キャリア増幅器側に配置されていることを特徴とするドハティ増幅器。   In the Doherty amplifier composed of a carrier amplifier and a peak amplifier, the input end of the carrier amplifier is arranged on the peak amplifier side with respect to the structural symmetry line of the carrier amplifier, and the input end of the peak amplifier is the structure of the peak amplifier. A Doherty amplifier, wherein the Doherty amplifier is disposed closer to the carrier amplifier than a symmetry line.
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