JP2013125976A - Rf power amplifier - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce a terminal impedance of termination action when terminating a plurality of second harmonics by means of a common second harmonic frequency termination circuit.SOLUTION: An RF power amplifier includes an RF amplification circuit 100 and a second harmonic termination circuit 102. An RF input signal having first and second frequency bands is supplied to an input of the RF amplification circuit 100. The second harmonic termination circuit 102 includes a capacitance C5 and an inductor L3 connected in series between an output of the RF amplification circuit 100 and a ground potential GND, and has a series resonance frequency fthereof set at a set frequency between the lowest frequency of second harmonic components of the first frequency band and the highest frequency of second harmonic components of the second frequency band. The capacitance C5 has a capacitance value set such that a series connection impedance of the second harmonic termination circuit 102 is smaller than a predetermined value at the lowest frequency and at the highest frequency. A low pass filter type output matching circuit 101 provides a bypass to the ground potential GND for the second harmonic components of the second frequency band.

Description

本発明は、RF電力増幅器に関し、特にRF電力増幅器により生成されるRF送信出力信号の複数の送信RF周波数の複数の二次高調波の終端動作を共通の二次高調波周波数終端回路によって実行する際に、共通の二次高調波周波数終端回路の終端動作の終端インピーダンスを低減するのに有効な技術に関する。   The present invention relates to an RF power amplifier, and in particular, performs a termination operation of a plurality of second harmonics of a plurality of transmission RF frequencies of an RF transmission output signal generated by the RF power amplifier by a common second harmonic frequency termination circuit. In particular, the present invention relates to a technique effective in reducing the termination impedance of the termination operation of the common second harmonic frequency termination circuit.

移動通信を可能とする携帯電話はGSM方式と呼ばれる第2世代(2G)からW−CDMA方式やCDMA2000の第3世代(3G)に進歩しており、更に第3世代(3G)と将来登場する第4世代(4G)との間の方式としてのLTE方式に進歩している。尚、GSMは、Global System for Mobile Communicationの略である。また、W−CDMAは、Wideband Code Multiplex Accessの略である。更に、LTEは、Long Term Evolutionの略である。   Mobile phones that enable mobile communications have progressed from the second generation (2G), called the GSM system, to the W-CDMA system and the third generation (3G) of CDMA2000, and will appear in the future as the third generation (3G). The LTE system is progressing as a system between the fourth generation (4G). GSM is an abbreviation for Global System for Mobile Communication. W-CDMA is an abbreviation for Wideband Code Multiplex Access. Furthermore, LTE is an abbreviation for Long Term Evolution.

第2世代(2G)のGSM方式には、GSM850とGSM900とDCS1800とPCS1900の4つの方式が含まれている。GSM850方式は主として北米で普及している方式であり、携帯電話端末から基地局への送信(アップリンク)には824〜849MHzの無線周波数(RF)が使用される。GSM900方式は主としてアジア、アフリカ、オセアニア、欧州、中南米で普及している方式であり、携帯電話端末から基地局への送信(アップリンク)には880〜915MHzの無線周波数(RF)が使用される。またDCS1800方式も主としてアジア、アフリカ、オセアニア、欧州、中南米で普及している方式であり、携帯電話端末から基地局への送信(アップリンク)には1710〜1785MHzの無線周波数(RF)が使用される。また更に、PCS1900方式は主として北米、中南米で普及している方式であり、携帯電話端末から基地局への送信(アップリンク)には1850〜1910MHzの無線周波数(RF)が使用される。一般に、GSM850方式とGSM900方式はGSM方式のローバンドと呼ばれ、DCS1800方式とPCS1900方式はGSM方式のハイバンドと呼ばれる。   The second generation (2G) GSM system includes four systems: GSM850, GSM900, DCS1800, and PCS1900. The GSM850 system is a system that is mainly used in North America, and a radio frequency (RF) of 824 to 849 MHz is used for transmission (uplink) from a mobile phone terminal to a base station. The GSM900 system is mainly used in Asia, Africa, Oceania, Europe, and Latin America, and a radio frequency (RF) of 880 to 915 MHz is used for transmission (uplink) from a mobile phone terminal to a base station. . The DCS1800 system is also widely used mainly in Asia, Africa, Oceania, Europe, and Latin America. Radio frequency (RF) of 1710 to 1785 MHz is used for transmission (uplink) from a mobile phone terminal to a base station. The Furthermore, the PCS1900 system is a system that is mainly used in North America, Central and South America, and a radio frequency (RF) of 1850 to 1910 MHz is used for transmission (uplink) from the mobile phone terminal to the base station. In general, the GSM850 system and the GSM900 system are called GSM system low band, and the DCS1800 system and the PCS1900 system are called GSM system highband.

3GPPによって作成されたLTE方式の技術仕様書によれば、極めて多数の周波数帯域(バンド)が利用可能とされている。その代表的なものは、バンド1とバンド2とバンド3とバンド5とバンド8とである。バンド1の携帯電話端末から基地局への送信(アップリンク)には、1920〜1980MHzの無線周波数(RF)が使用される。バンド2の携帯電話端末から基地局への送信(アップリンク)には、1850〜1910MHzの無線周波数(RF)が使用される。バンド3の携帯電話端末から基地局への送信(アップリンク)には、1710〜1785MHzの無線周波数(RF)が使用される。バンド5の携帯電話端末から基地局への送信(アップリンク)には、824〜915MHzの無線周波数(RF)が使用される。バンド8の携帯電話端末から基地局への送信(アップリンク)には、880〜915MHzの無線周波数(RF)が使用される。尚、3GPPは、Third Generation Partnership Projectの略である。   According to the LTE technical specifications created by 3GPP, an extremely large number of frequency bands can be used. Typical examples are band 1, band 2, band 3, band 5, and band 8. A radio frequency (RF) of 1920 to 1980 MHz is used for transmission (uplink) from the mobile telephone terminal in band 1 to the base station. A radio frequency (RF) of 1850 to 1910 MHz is used for transmission (uplink) from the mobile phone terminal in band 2 to the base station. A radio frequency (RF) of 1710 to 1785 MHz is used for transmission (uplink) from the mobile phone terminal in band 3 to the base station. A radio frequency (RF) of 824 to 915 MHz is used for transmission (uplink) from the mobile phone terminal in band 5 to the base station. A radio frequency (RF) of 880 to 915 MHz is used for transmission (uplink) from the mobile phone terminal in band 8 to the base station. 3GPP is an abbreviation for Third Generation Partnership Project.

一方、下記特許文献1には、RF電力増幅器の効率を改善するためには二次高調波周波数の終端は重要な要素であることが記載され、単一の送信RF周波数を有するRF送信信号を増幅することが可能なシングルバンドRF電力増幅器では1個のインダクタと1個の容量の直列接続によって構成された偶数高調波共振器を増幅トランジスタの出力端子と接地電位の間に接続することが記載されている。この偶数高調波共振器は、二次高調波に対してゼロインピーダンスを示すとしている。   On the other hand, the following Patent Document 1 describes that the termination of the second harmonic frequency is an important element in order to improve the efficiency of the RF power amplifier, and an RF transmission signal having a single transmission RF frequency is described. In the single-band RF power amplifier capable of amplifying, it is described that an even harmonic resonator constituted by a series connection of one inductor and one capacitor is connected between the output terminal of the amplification transistor and the ground potential. Has been. This even harmonic resonator is said to exhibit zero impedance with respect to the second harmonic.

更に下記特許文献1には、複数の送信RF周波数を有するRF送信信号を増幅することが可能なデュアルバンドRF電力増幅器において、2個のインダクタと2個の容量と1個のスイッチを含む二次高調波周波数終端回路を増幅トランジスタの出力端子と接地電位の間に接続することが記載されている。二次高調波周波数終端回路の第1のインダクタと第1の容量の第1直列接続が増幅トランジスタの出力端子と接地電位の間に接続され、二次高調波周波数終端回路の第2のインダクタと第2の容量と1個のスイッチの第2直列接続が増幅トランジスタの出力端子と接地電位の間に接続される。ハイバンド周波数において、第1のインダクタと第1の容量とを含んだ第1直列接続がハイバンド周波数の二次高調波に対して低いローインピーダンスを示すとしている。ローバンド周波数において、1個のスイッチとしてのダイオードが導通状態とされ、第2のインダクタと第2の容量と1個のスイッチとを含んだ第2直列接続がローバンド周波数の二次高調波に対して低いローインピーダンスを示すとしている。   Further, in Patent Document 1 below, a dual-band RF power amplifier capable of amplifying an RF transmission signal having a plurality of transmission RF frequencies includes a secondary including two inductors, two capacitors, and one switch. It is described that a harmonic frequency termination circuit is connected between an output terminal of an amplification transistor and a ground potential. The first inductor of the second harmonic frequency termination circuit and the first series connection of the first capacitor are connected between the output terminal of the amplification transistor and the ground potential, and the second inductor of the second harmonic frequency termination circuit A second series connection of the second capacitor and one switch is connected between the output terminal of the amplification transistor and the ground potential. In the high band frequency, the first series connection including the first inductor and the first capacitor exhibits low impedance with respect to the second harmonic of the high band frequency. At the low band frequency, the diode as one switch is turned on, and the second series connection including the second inductor, the second capacitor, and the one switch is connected to the second harmonic of the low band frequency. It shows a low impedance.

米国特許 第6、236、274 B1号 明細書US Pat. No. 6,236,274 B1 Specification

本発明者等は本発明に先立って、LTE方式のバンド1とバンド2とバンド3とバンド5とバンド8とのマルチバンドの送信RF周波数を有するRF送信信号を増幅することが可能なマルチバンドRF電力増幅器の開発に従事した。上述したLTE方式では、バンド1の送信RF周波数は1920〜1980MHであり、バンド2の送信RF周波数は1850〜1910MHzであり、バンド3の送信RF周波数は1710〜1785MHzである。更に、LTE方式では、バンド5の送信RF周波数は824〜849MHzであり、バンド8の送信RF周波数は880〜915MHzである。尚、本願明細書では、LTE方式のバンド1とバンド2とバンド3とをLTE方式のハイバンドと呼び、LTE方式のバンド5とバンド8とをLTE方式のローバンドと呼ぶ。   Prior to the present invention, the present inventors have made it possible to amplify an RF transmission signal having multiband transmission RF frequencies of LTE band 1, band 2, band 3, band 5 and band 8. Engaged in the development of RF power amplifiers. In the LTE system described above, the transmission RF frequency of band 1 is 1920 to 1980 MH, the transmission RF frequency of band 2 is 1850 to 1910 MHz, and the transmission RF frequency of band 3 is 1710 to 1785 MHz. Furthermore, in the LTE system, the transmission RF frequency of band 5 is 824 to 849 MHz, and the transmission RF frequency of band 8 is 880 to 915 MHz. In the present specification, LTE band 1, band 2 and band 3 are referred to as LTE high band, and LTE band 5 and band 8 are referred to as LTE low band.

一方、本発明に先立って本発明者等は、LTE方式のバンド1とバンド2とバンド3とバンド5とバンド8のマルチバンドの送信RF周波数と、第2世代(2G)のGSM方式の各種方式の送信RF周波数とを比較した。その結果、下記の事項が判明した。   On the other hand, prior to the present invention, the present inventors have made various transmission RF frequencies of LTE band 1, band 2, band 3, band 5, and band 8 and various types of second generation (2G) GSM systems. The transmission RF frequency of the system was compared. As a result, the following matters were found.

すなわち、LTE方式のバンド2の送信RF周波数(1850〜1910MHz)は、GSM方式のPCS1900方式の送信RF周波数(1850〜1910MHz)と一致している。また、LTE方式のバンド3の送信RF周波数(1710〜1785MHz)は、GSM方式のDCS1800方式の送信RF周波数(1710〜1785MHz)と一致している。更に、LTE方式のバンド5の送信RF周波数(824〜849MHz)は、GSM方式のGSM850方式の送信RF周波数(824〜849MHz)と一致している。また更に、LTE方式のバンド8の送信RF周波数(880〜915MHz)は、GSM方式のGSM900方式の送信RF周波数(880〜915MHz)と一致している。しかしながら、LTE方式のバンド1の送信RF周波数(1920〜1980MHz)は、GSM方式のいずれの方式にも存在しない極めて高い周波数である。   That is, the transmission RF frequency (1850 to 1910 MHz) of Band 2 of the LTE system matches the transmission RF frequency (1850 to 1910 MHz) of the PCS1900 system of the GSM system. Further, the transmission RF frequency (1710 to 1785 MHz) of the LTE system band 3 matches the transmission RF frequency (1710 to 1785 MHz) of the GSM DCS1800 system. Further, the transmission RF frequency (824 to 849 MHz) of the band 5 of the LTE system matches the transmission RF frequency (824 to 849 MHz) of the GSM 850 system of the GSM system. Furthermore, the transmission RF frequency (880 to 915 MHz) of the LTE band 8 matches the transmission RF frequency (880 to 915 MHz) of the GSM 900 system. However, the transmission RF frequency (1920 to 1980 MHz) of LTE system band 1 is an extremely high frequency that does not exist in any of the GSM systems.

一方、本発明に先立って本発明者等は、LTE方式のバンド1とバンド2とバンド3とバンド5とバンド8のマルチバンドの各送信RF周波数の二次高調波を下記のように算出した。   On the other hand, prior to the present invention, the present inventors calculated the second harmonics of the transmission RF frequencies of LTE band 1, band 2, band 3, band 5, and band 8 multiband as follows: .

バンド1の二次高調波:3840〜3960MHz
バンド2の二次高調波:3700〜3820MHz
バンド3の二次高調波:3420〜3570MHz
バンド5の二次高調波:1648〜1698MHz
バンド8の二次高調波:1760〜1830MHz
一方、本発明に先立った本発明者等によるマルチバンドRF電力増幅器の開発において、第1パス上の第1多段RF増幅回路と第2パス上の第2多段RF増幅回路とを具備するデュアルアンプ・アーキテクチャーが採用されることとなった。
Band 1 second harmonic: 3840-3960 MHz
Band 2 second harmonic: 3700-3820 MHz
Band 3 second harmonic: 3420-3570 MHz
Band 5 second harmonic: 1648 to 1698 MHz
Band 8 second harmonic: 1760-1830 MHz
On the other hand, in the development of the multiband RF power amplifier by the present inventors prior to the present invention, a dual amplifier comprising a first multistage RF amplifier circuit on the first path and a second multistage RF amplifier circuit on the second path・ Architecture was adopted.

すなわち、第1パス上の第1多段RF増幅回路がLTE方式のバンド1とバンド2とバンド3のLTE方式のハイバンドの送信RF周波数(1710〜1980MHz)を有するハイバンド送信周波数の増幅を実行する一方、第2パス上の第2多段RF増幅回路がLTE方式のバンド5とバンド8のLTE方式のローバンドの送信RF周波数(824〜915MHz)を有するローバンド送信周波数の増幅を実行するものである。従って、第1パス上の第1多段RF増幅回路がLTE方式のバンド1とバンド2とバンド3のLTE方式のハイバンドであるトリプルバンド送信RF周波数を有するハイバンド送信周波数の増幅を実行する一方、第2パス上の第2多段RF増幅回路がLTE方式のバンド5とバンド8のLTE方式のローバンドであるデュアルバンド送信RF周波数を有するローバンド送信周波数の増幅を実行するものである。   That is, the first multi-stage RF amplifier circuit on the first path performs the amplification of the high band transmission frequency having the LTE high band transmission RF frequency (1710 to 1980 MHz) of the LTE band 1, band 2 and band 3 On the other hand, the second multi-stage RF amplifier circuit on the second path performs amplification of the low band transmission frequency having the LTE low band transmission RF frequency (824 to 915 MHz) of the LTE band 5 and the band 8. . Accordingly, the first multi-stage RF amplifier circuit on the first path performs amplification of the high band transmission frequency having the triple band transmission RF frequency which is the LTE high band of the LTE band 1, band 2 and band 3. The second multi-stage RF amplifier circuit on the second path performs amplification of the low band transmission frequency having the dual band transmission RF frequency which is the LTE system band 5 and the LTE system low band of the LTE system.

一方、第1パス上の第1多段RF増幅回路に必要な第1の二次高調波周波数終端回路は上述したトリプルバンド送信RF周波数の二次高調波の終端動作を実行する必要がある一方、第2パス上の第2多段RF増幅回路に必要な第2の二次高調波周波数終端回路も上述したデュアルバンド送信RF周波数の二次高調波の終端動作を実行する必要がある。   On the other hand, the first second harmonic frequency termination circuit required for the first multistage RF amplifier circuit on the first path needs to perform the second harmonic termination operation of the triple-band transmission RF frequency described above, The second second harmonic frequency termination circuit necessary for the second multistage RF amplifier circuit on the second path also needs to execute the second harmonic termination operation of the dual-band transmission RF frequency described above.

第1の二次高調波周波数終端回路が上述のトリプルバンド送信RF周波数の二次高調波の終端動作を実行するために、上記特許文献1に記載された複数の直列接続を具備する二次高調波周波数終端回路を使用することが本発明に先立って本発明者等によって検討された。しかし、この方式を採用した場合には、3系統の直列接続が第1の二次高調波周波数終端回路に必要となり、第1の二次高調波周波数終端回路の受動部品の部品数が増大すると言う問題が、本発明に先立った本発明者等による検討によって明らかとされた。更に、この方式を採用した場合には、二次高調波周波数終端回路に含まれた1個のスイッチに起因する挿入損失が無視されることができず、電力付加効率(PAE:Power Added Efficiency)が低下すると言う問題も、本発明に先立った本発明者等による検討によって明らかとされた。   In order for the first second harmonic frequency termination circuit to perform the second harmonic termination operation of the triple-band transmission RF frequency described above, the second harmonic including a plurality of series connections described in Patent Document 1 above. Prior to the present invention, the present inventors examined the use of a wave frequency termination circuit. However, when this method is adopted, three series connections are required for the first second harmonic frequency termination circuit, and the number of passive components in the first second harmonic frequency termination circuit increases. This problem has been clarified by the study by the present inventors prior to the present invention. Furthermore, when this method is adopted, the insertion loss caused by one switch included in the second harmonic frequency termination circuit cannot be ignored, and power added efficiency (PAE) is added. The problem of lowering the density was also clarified by studies by the present inventors prior to the present invention.

従って、これらの問題を解消するために、第1の二次高調波周波数終端回路が上述のトリプルバンド送信RF周波数の二次高調波の終端動作を実行するために、二次高調波周波数終端回路を第1のインダクタと第1の容量とを含んだ第1直列接続のみによって構成する方式が、本発明に先立って本発明者等によって検討された。しかし、この方式を採用した場合には、二次高調波周波数終端回路を構成する第1直列接続は、上述したLTE方式のバンド1とバンド2とバンド3とのトリプルバンドの送信RF周波数の全ての二次高調波の終端動作を実行する必要がある。   Therefore, in order to solve these problems, the second harmonic frequency termination circuit is used in order for the first second harmonic frequency termination circuit to perform the second harmonic termination operation of the triple-band transmission RF frequency described above. Prior to the present invention, the present inventors studied a method in which the above-described configuration is configured only by a first series connection including a first inductor and a first capacitor. However, when this method is adopted, the first series connection that constitutes the second harmonic frequency termination circuit uses all of the triple-band transmission RF frequencies of the above-described LTE band 1, band 2, and band 3. It is necessary to perform the second harmonic termination operation.

従って、二次高調波周波数終端回路を構成する第1直列接続は、バンド3の二次高調波の最低周波数3420MHzからバンド1の二次高調波の最高周波数3960MHzまでの540MHz(=3960MHz−3420MHz)と言う極めて広い周波数帯域を持つ全ての二次高調波の終端動作を実行する必要がある。一方、上述したLTE方式のバンド5とバンド8とのデュアルバンドの送信RF周波数の全ての二次高調波の周波数帯域は、バンド5の二次高調波の最低周波数1648MHzからバンド8の二次高調波の最高周波数1824MHzまでの170MHz(=1824MHz−1648MHz)と比較的狭い周波数帯域である。   Therefore, the first series connection constituting the second harmonic frequency termination circuit is 540 MHz (= 3960 MHz-3420 MHz) from the lowest frequency 3420 MHz of the second harmonic of the band 3 to the highest frequency 3960 MHz of the second harmonic of the band 1. Therefore, it is necessary to perform termination operation of all second harmonics having an extremely wide frequency band. On the other hand, the frequency band of all the second harmonics of the dual band transmission RF frequency of the band 5 and the band 8 of the LTE system described above is from the lowest frequency 1648 MHz of the second harmonic of the band 5 to the second harmonic of the band 8. It is a relatively narrow frequency band of 170 MHz (= 1824 MHz-1648 MHz) up to a maximum wave frequency of 1824 MHz.

しかし、本発明に先立った本発明者等による検討によって、バンド3の二次高調波の最低周波数3420MHzからバンド1の二次高調波の最高周波数3960MHzまでの540MHzと言う極めて広い周波数帯域を持つ全ての二次高調波の終端動作を実行する際に、終端動作の終端インピーダンスを十分に低い値に設定することが困難であると言う問題が明らかとされた。二次高調波周波数終端回路の終端動作の終端インピーダンスが高いと言うことによって、二次高調波周波数を十分減衰することが不可能となるものである。   However, as a result of the study by the present inventors prior to the present invention, all having an extremely wide frequency band of 540 MHz from the lowest frequency 3420 MHz of the second harmonic of band 3 to the highest frequency 3960 MHz of the second harmonic of band 1 It was revealed that it is difficult to set the termination impedance of the termination operation to a sufficiently low value when performing the termination operation of the second harmonic. By saying that the termination impedance of the termination operation of the second harmonic frequency termination circuit is high, it is impossible to sufficiently attenuate the second harmonic frequency.

一方、それとは反対に、本発明に先立った本発明者等による検討によって、二次高調波周波数終端回路の終端動作の終端インピーダンスが過度に低い場合には、電力付加効率(PAE)の特性は良好であるが、隣接チャネル漏洩レシオ(ACLR:Adjacent Channel Leakage Ratio)と呼ばれる歪み特性が劣化すると言う問題が明らかとされた。   On the other hand, when the termination impedance of the termination operation of the second harmonic frequency termination circuit is excessively low as a result of studies by the inventors prior to the present invention, the power added efficiency (PAE) characteristic is Although it was good, the problem that the distortion characteristic called Adjacent Channel Leakage Ratio (ACLR) deteriorated was clarified.

本発明は、以上のような本発明に先立った本発明者等による検討の結果、なされたものである。   The present invention has been made as a result of the examination by the present inventors prior to the present invention as described above.

従って、本発明の目的とするところは、RF電力増幅器により生成されるRF送信出力信号の複数の送信RF周波数の複数の二次高調波の終端動作を共通の二次高調波周波数終端回路によって実行する際に、共通の二次高調波周波数終端回路の終端動作の終端インピーダンスを低減することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to perform a termination operation of a plurality of second harmonics of a plurality of transmission RF frequencies of an RF transmission output signal generated by an RF power amplifier by a common second harmonic frequency termination circuit. In this case, the termination impedance of the termination operation of the common second harmonic frequency termination circuit is to be reduced.

また本発明の他の目的とするところは、RF電力増幅器により生成されるRF送信出力信号の複数の送信RF周波数の複数の二次高調波の終端動作を共通の二次高調波周波数終端回路によって実行する際に、電力付加効率(PAE)と隣接チャネル漏洩レシオ(ACLR)の両特性を良好とすることにある。   Another object of the present invention is to perform a termination operation of a plurality of second harmonics of a plurality of transmission RF frequencies of an RF transmission output signal generated by an RF power amplifier by a common second harmonic frequency termination circuit. It is to improve both power added efficiency (PAE) and adjacent channel leakage ratio (ACLR) characteristics when executing.

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。   The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

本願において開示される発明のうちの代表的なものについて簡単に説明すれば下記のとおりである。   A typical one of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.

すなわち、本発明の代表的な実施の形態は、RF増幅回路(100)と、二次高調波終端回路(102)とを具備するRF電力増幅器である。   That is, a typical embodiment of the present invention is an RF power amplifier including an RF amplifier circuit (100) and a second harmonic termination circuit (102).

前記RF増幅回路(100)の入力端子に複数のRF周波数帯域を有するRF入力信号が供給されることによって、前記RF増幅回路(100)は前記RF入力信号の電力増幅を実行する。   When an RF input signal having a plurality of RF frequency bands is supplied to an input terminal of the RF amplifier circuit (100), the RF amplifier circuit (100) performs power amplification of the RF input signal.

前記複数のRF周波数帯域は、所定の周波数帯域を有する第1周波数帯域(バンド3)と、前記所定の周波数帯域よりも高い周波数の周波数帯域を有する第2周波数帯域(バンド1)とを少なくとも含む。   The plurality of RF frequency bands include at least a first frequency band (band 3) having a predetermined frequency band and a second frequency band (band 1) having a frequency band having a frequency higher than the predetermined frequency band. .

前記二次高調波終端回路(102)は、前記RF増幅回路(100)の出力端子と接地電位(GND)との間に直列接続された容量(C5)とインダクタ(L3)とを含む。   The second harmonic termination circuit (102) includes a capacitor (C5) and an inductor (L3) connected in series between the output terminal of the RF amplifier circuit (100) and a ground potential (GND).

前記二次高調波終端回路(102)の前記容量(C5)の容量値と前記インダクタ(L3)のインダクタンス値によって決定される直列共振周波数(f)は、前記第1周波数帯域の実質的に2倍の周波数を有する第1の二次高調波成分の最低周波数(3420Hz)と前記第2周波数帯域の実質的に2倍の周波数を有する第2の二次高調波成分の最高周波数(3960Hz)との間の設定周波数(3495Hz)に設定される。 The series resonance frequency (f 0 ) determined by the capacitance value of the capacitor (C5) of the second harmonic termination circuit (102) and the inductance value of the inductor (L3) is substantially equal to the first frequency band. The lowest frequency (3420 Hz) of the first second harmonic component having twice the frequency and the highest frequency (3960 Hz) of the second second harmonic component having a frequency substantially twice that of the second frequency band. Is set to a set frequency (3495 Hz).

前記最低周波数での前記二次高調波終端回路(102)の前記容量(C5)と前記インダクタ(L3)の第1直列接続インピーダンス(Z2HD_L)と前記最高周波数での前記二次高調波終端回路(102)の前記容量(C5)と前記インダクタ(L3)の第2直列接続インピーダンス(Z2HD_H)が所定の値よりも小さくなるように、前記容量(C5)の前記容量値の大きさが設定されたことを特徴とする(図1参照)。 The capacitance (C5) of the second harmonic termination circuit (102) at the lowest frequency, the first series connection impedance (Z 2HD_L ) of the inductor (L3), and the second harmonic termination circuit at the highest frequency The capacitance value of the capacitor (C5) is set so that the second series connection impedance (Z 2HD_H ) of the capacitor (C5) of (102) and the inductor (L3) is smaller than a predetermined value. (See FIG. 1).

本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記の通りである。   The effects obtained by the representative ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.

すなわち、本発明によれば、RF電力増幅器により生成されるRF送信出力信号の複数の送信RF周波数の複数の二次高調波の終端動作を共通の二次高調波周波数終端回路によって実行する際に、共通の二次高調波周波数終端回路の終端動作の終端インピーダンスを低減することができる。   That is, according to the present invention, when the second harmonic termination operation of the plurality of transmission RF frequencies of the RF transmission output signal generated by the RF power amplifier is performed by the common second harmonic frequency termination circuit. The termination impedance of the termination operation of the common second harmonic frequency termination circuit can be reduced.

図1は、本発明の実施の形態1によるRF電力増幅器の基本的な構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a basic configuration of an RF power amplifier according to Embodiment 1 of the present invention. 図2は、図1に示した本発明の実施の形態1によるRF電力増幅器の具体的な構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a specific configuration of the RF power amplifier according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 図3は、図1と図2とに示した本発明の実施の形態1によるRF電力増幅器の二次高調波周波数終端回路102の直列共振インピーダンスと二次高調波周波数終端回路102の容量C5の容量値との関係を示す図である。FIG. 3 shows the series resonant impedance of the second harmonic frequency termination circuit 102 and the capacitance C5 of the second harmonic frequency termination circuit 102 of the RF power amplifier according to the first embodiment of the present invention shown in FIGS. It is a figure which shows the relationship with a capacitance value. 図4は、図1と図2とに示した本発明の実施の形態1によるRF電力増幅器の二次高調波周波数終端回路102の特性を説明するスミスチャートを示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a Smith chart for explaining the characteristics of the second harmonic frequency termination circuit 102 of the RF power amplifier according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 1 and FIG. 図5は、本発明の実施の形態2によるRF電力増幅器の基本的な構成を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a basic configuration of an RF power amplifier according to the second embodiment of the present invention.

1.実施の形態の概要
まず、本願において開示される発明の代表的な実施の形態について概要を説明する。代表的な実施の形態についての概要説明で括弧を付して参照する図面の参照符号は、それが付された構成要素の概念に含まれるものを例示するに過ぎない。
1. First, an outline of a typical embodiment of the invention disclosed in the present application will be described. Reference numerals in the drawings referred to with parentheses in the outline description of the representative embodiments merely exemplify what are included in the concept of the components to which the reference numerals are attached.

〔1〕本発明の代表的な実施の形態は、RF増幅回路(100)と、二次高調波終端回路(102)とを具備するRF電力増幅器である。   [1] A typical embodiment of the present invention is an RF power amplifier including an RF amplifier circuit (100) and a second harmonic termination circuit (102).

前記RF増幅回路(100)の入力端子に複数のRF周波数帯域を有するRF入力信号が供給されることによって、前記RF増幅回路(100)は前記RF入力信号の電力増幅を実行する。   When an RF input signal having a plurality of RF frequency bands is supplied to an input terminal of the RF amplifier circuit (100), the RF amplifier circuit (100) performs power amplification of the RF input signal.

前記複数のRF周波数帯域は、所定の周波数帯域を有する第1周波数帯域(バンド3)と、前記所定の周波数帯域よりも高い周波数の周波数帯域を有する第2周波数帯域(バンド1)とを少なくとも含む。   The plurality of RF frequency bands include at least a first frequency band (band 3) having a predetermined frequency band and a second frequency band (band 1) having a frequency band having a frequency higher than the predetermined frequency band. .

前記二次高調波終端回路(102)は、前記RF増幅回路(100)の出力端子と接地電位(GND)との間に直列接続された容量(C5)とインダクタ(L3)とを含む。   The second harmonic termination circuit (102) includes a capacitor (C5) and an inductor (L3) connected in series between the output terminal of the RF amplifier circuit (100) and a ground potential (GND).

前記二次高調波終端回路(102)の前記容量(C5)の容量値と前記インダクタ(L3)のインダクタンス値によって決定される直列共振周波数(f)は、前記第1周波数帯域の実質的に2倍の周波数を有する第1の二次高調波成分の最低周波数(3420Hz)と前記第2周波数帯域の実質的に2倍の周波数を有する第2の二次高調波成分の最高周波数(3960Hz)との間の設定周波数(3495Hz)に設定される。 The series resonance frequency (f 0 ) determined by the capacitance value of the capacitor (C5) of the second harmonic termination circuit (102) and the inductance value of the inductor (L3) is substantially equal to the first frequency band. The lowest frequency (3420 Hz) of the first second harmonic component having twice the frequency and the highest frequency (3960 Hz) of the second second harmonic component having a frequency substantially twice that of the second frequency band. Is set to a set frequency (3495 Hz).

前記最低周波数での前記二次高調波終端回路(102)の前記容量(C5)と前記インダクタ(L3)の第1直列接続インピーダンス(Z2HD_L)と前記最高周波数での前記二次高調波終端回路(102)の前記容量(C5)と前記インダクタ(L3)の第2直列接続インピーダンス(Z2HD_H)が所定の値よりも小さくなるように、前記容量(C5)の前記容量値の大きさが設定されたことを特徴とする(図1参照)。 The capacitance (C5) of the second harmonic termination circuit (102) at the lowest frequency, the first series connection impedance (Z 2HD_L ) of the inductor (L3), and the second harmonic termination circuit at the highest frequency The capacitance value of the capacitor (C5) is set so that the second series connection impedance (Z 2HD_H ) of the capacitor (C5) of (102) and the inductor (L3) is smaller than a predetermined value. (See FIG. 1).

前記実施の形態によれば、RF電力増幅器により生成されるRF送信出力信号の複数の送信RF周波数の複数の二次高調波の終端動作を共通の二次高調波周波数終端回路によって実行する際に、共通の二次高調波周波数終端回路の終端動作の終端インピーダンスを低減することができる。   According to the embodiment, when the termination operation of the plurality of second harmonics of the plurality of transmission RF frequencies of the RF transmission output signal generated by the RF power amplifier is performed by the common second harmonic frequency termination circuit. The termination impedance of the termination operation of the common second harmonic frequency termination circuit can be reduced.

好適な実施の形態によるRF電力増幅器は、出力整合回路(101)を更に具備する。   The RF power amplifier according to the preferred embodiment further comprises an output matching circuit (101).

前記出力整合回路(101)の入力端子は前記RF増幅回路(100)の出力端子と接続され、前記出力整合回路(101)の出力端子はフロントエンドモジュールを介してアンテナと接続可能とされ、前記出力整合回路(101)は前記RF増幅回路(100)の前記出力端子のインピーダンスから前記フロントエンドモジュールのインピーダンスへのインピーダンス変換を実行する。   An input terminal of the output matching circuit (101) is connected to an output terminal of the RF amplifier circuit (100), and an output terminal of the output matching circuit (101) can be connected to an antenna via a front end module. The output matching circuit (101) performs impedance conversion from the impedance of the output terminal of the RF amplifier circuit (100) to the impedance of the front end module.

前記出力整合回路(101)は、フィルタインダクタ(L2)とフィルタ容量(C3)とを少なくとも含んだローパスフィルタ型出力整合回路である。   The output matching circuit (101) is a low-pass filter type output matching circuit including at least a filter inductor (L2) and a filter capacitor (C3).

前記ローパスフィルタ型出力整合回路(101)は、前記RF増幅回路(100)の前記出力端子から生成される前記第2の二次高調波成分を前記接地電位(GND)にバイパスする機能を有することを特徴とするものである(図1参照)。   The low-pass filter type output matching circuit (101) has a function of bypassing the second second harmonic component generated from the output terminal of the RF amplifier circuit (100) to the ground potential (GND). (See FIG. 1).

他の好適な実施の形態では、前記RF入力信号は、LTE方式の携帯電話端末から基地局への送信信号である。   In another preferred embodiment, the RF input signal is a transmission signal from an LTE mobile phone terminal to a base station.

前記所定の周波数帯域を有する前記第1周波数帯域は、LTE方式のバンド3である。   The first frequency band having the predetermined frequency band is an LTE band 3.

前記所定の周波数帯域よりも高い周波数の周波数帯域を有する前記第2周波数帯域は、LTE方式のバンド1である。   The second frequency band having a frequency band higher than the predetermined frequency band is the LTE band 1.

前記RF入力信号の前記複数のRF周波数帯域は、LTE方式のバンド2である周波数帯域を有する第3周波数帯域を更に含む。   The plurality of RF frequency bands of the RF input signal further includes a third frequency band having a frequency band which is LTE band 2.

前記出力整合回路(101)は、前記第3周波数帯域の実質的に2倍の周波数を有する第3の二次高調波成分の終端処理を実行することを特徴とするものである(図1参照)。   The output matching circuit (101) performs termination processing of a third second harmonic component having a frequency substantially twice as high as the third frequency band (see FIG. 1). ).

更に他の好適な実施の形態においては、前記二次高調波終端回路(102)の前記容量(C5)の前記容量値と前記インダクタ(L3)の前記インダクタンス値によって決定される前記直列共振周波数(f)は、前記第1の二次高調波成分の周波数帯域(3420〜3570Hz)の実質的に中間の周波数(3495MHz)を有する他の設定周波数に設定されたことを特徴とするものである(図1参照)。 In still another preferred embodiment, the series resonance frequency (determined by the capacitance value of the capacitance (C5) of the second harmonic termination circuit (102) and the inductance value of the inductor (L3) ( f 0 ) is set to another set frequency having a substantially intermediate frequency (3495 MHz) in the frequency band (3420 to 3570 Hz) of the first second harmonic component. (See Figure 1).

より好適な実施の形態では、前記直列共振周波数(f)を前記他の設定周波数(3495MHz)に設定するための前記インダクタ(L3)の前記インダクタンス値よりも所定の大きさ(ΔL3)分大きなインダクタンスを、前記二次高調波終端回路(102)の前記インダクタ(L3)に使用したことを特徴とする(図1参照)。 In a more preferred embodiment, the series resonance frequency (f 0 ) is larger by a predetermined magnitude (ΔL3) than the inductance value of the inductor (L3) for setting the other set frequency (3495 MHz). An inductance is used for the inductor (L3) of the second harmonic termination circuit (102) (see FIG. 1).

他のより好適な実施の形態では、前記所定の大きさ(ΔL3)分大きなインダクタンスを、前記二次高調波終端回路(102)の前記インダクタ(L3)に使用したことによって、前記直列共振周波数(f)での前記二次高調波終端回路(102)の前記容量(C5)と前記インダクタ(L3)の直列共振インピーダンス(Z)は、スミスチャートの第1動作点(P)から第2動作点(P)に移動する。 In another more preferred embodiment, an inductance larger by the predetermined magnitude (ΔL3) is used for the inductor (L3) of the second harmonic termination circuit (102), so that the series resonance frequency ( The series resonant impedance (Z 0 ) of the capacitor (C5) and the inductor (L3) of the second harmonic termination circuit (102) at f 0 ) is the first operating point (P 0 ) of the Smith chart. Move to 2 operating points (P 1 ).

前記第1動作点と前記第2動作点とは、それぞれ、前記スミスチャートで抵抗値が実質的にゼロの点(P)と、前記スミスチャートで抵抗値が実質的にゼロの定レジスタンス円と前記スミスチャートでリアクタンスが実質的にj4Ωの定リアクタンス円弧の交点と前記抵抗値が実質的にゼロの前記点との間に位置する動作点(P)であることを特徴とするものである(図4参照)。 The first operating point and the second operating point are respectively a point (P 0 ) having a resistance value substantially zero in the Smith chart and a constant resistance circle having a resistance value substantially zero in the Smith chart. And an operating point (P 1 ) located between the intersection of the constant reactance arcs whose reactance is substantially j4Ω and the resistance value is substantially zero in the Smith chart. Yes (see FIG. 4).

更に他のより好適な実施の形態によるRF電力増幅器は、他のRF増幅回路(100_L)と、他の二次高調波終端回路(102_L)と、他の出力整合回路(101_L)を更に具備する。   The RF power amplifier according to still another more preferred embodiment further includes another RF amplifier circuit (100_L), another second harmonic termination circuit (102_L), and another output matching circuit (101_L). .

前記他のRF増幅回路(100_L)の入力端子に他の複数のRF周波数帯域を有する他のRF入力信号が供給されることによって、前記他のRF増幅回路は前記他のRF入力信号の電力増幅を実行する。   When another RF input signal having a plurality of other RF frequency bands is supplied to the input terminal of the other RF amplifier circuit (100_L), the other RF amplifier circuit amplifies the power of the other RF input signal. Execute.

前記複数のRF周波数帯域は、LTE方式のバンド5の周波数帯域とLTE方式のバンド8の周波数帯域とを含む。   The plurality of RF frequency bands include an LTE band 5 frequency band and an LTE band 8 frequency band.

前記他の二次高調波終端回路(102_L)は、前記他のRF増幅回路(100_L)の出力端子と前記接地電位(GND)との間に直列接続された他の容量(C5L)と他のインダクタ(L3L)とを含む。   The other second harmonic termination circuit (102_L) includes another capacitor (C5L) connected in series between the output terminal of the other RF amplifier circuit (100_L) and the ground potential (GND) and the other Including an inductor (L3L).

前記他の出力整合回路(101_L)の入力端子は前記他のRF増幅回路(100_L)の前記出力端子と接続され、前記他の出力整合回路(101)の出力端子は前記アンテナと接続可能とされ、前記他の出力整合回路(101_L)は前記他のRF増幅回路(100_L)の前記出力端子のインピーダンスから前記アンテナのインピーダンスへのインピーダンス変換を実行することを特徴とするものである(図5参照)。   The input terminal of the other output matching circuit (101_L) is connected to the output terminal of the other RF amplifier circuit (100_L), and the output terminal of the other output matching circuit (101) can be connected to the antenna. The other output matching circuit (101_L) performs impedance conversion from the impedance of the output terminal of the other RF amplifier circuit (100_L) to the impedance of the antenna (see FIG. 5). ).

具体的な実施の形態では、前記他の出力整合回路(101_L)は、他のフィルタインダクタ(L2L)と他のフィルタ容量(C3L)とを少なくとも含んだ他のローパスフィルタ型出力整合回路であることを特徴とするものである(図5参照)。   In a specific embodiment, the other output matching circuit (101_L) is another low-pass filter type output matching circuit including at least another filter inductor (L2L) and another filter capacitor (C3L). (Refer to FIG. 5).

2.実施の形態の詳細
次に、実施の形態について更に詳述する。尚、発明を実施するための最良の形態を説明するための全図において、前記の図と同一の機能を有する部品には同一の符号を付して、その繰り返しの説明は省略する。
2. Details of Embodiment Next, the embodiment will be described in more detail. In all the drawings for explaining the best mode for carrying out the invention, components having the same functions as those in the above-mentioned drawings are denoted by the same reference numerals, and repeated description thereof is omitted.

[実施の形態1]
《RF電力増幅器の基本的な構成》
図1は、本発明の実施の形態1によるRF電力増幅器の基本的な構成を示す図である。
[Embodiment 1]
<< Basic configuration of RF power amplifier >>
FIG. 1 is a diagram showing a basic configuration of an RF power amplifier according to Embodiment 1 of the present invention.

図1に示した本発明の実施の形態1によるRF電力増幅器は、RF増幅回路100、負荷回路・出力整合回路101、二次高調波周波数終端回路102によって構成されている。   The RF power amplifier according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 1 includes an RF amplifier circuit 100, a load circuit / output matching circuit 101, and a second harmonic frequency termination circuit 102.

《RF増幅回路》
RF増幅回路100の入力端子InputにLTE方式のバンド1とバンド2とバンド3とを含むLTE方式のハイバンドであるトリプルバンド送信RF周波数を有するハイバンド送信周波数入力信号が供給され、RF増幅回路100はこのハイバンド送信周波数入力信号の電力増幅を実行する。
<< RF amplifier circuit >>
An input terminal Input of the RF amplifier circuit 100 is supplied with a high-band transmission frequency input signal having a triple-band transmission RF frequency which is an LTE high band including the LTE band 1, band 2 and band 3, and the RF amplifier circuit. 100 executes power amplification of the high-band transmission frequency input signal.

《負荷回路・出力整合回路》
負荷回路・出力整合回路101は、3個のインダクタL1、L2、L4と4個の容量C1、C2、C3、C4とを含んでいる。インダクタL1はRF増幅回路100の負荷としてのRFチョークコイルとして機能して、容量C1はインダクタL1の一端に供給される電源電圧Vccに含まれる電源リップル成分を減衰するためのデカップリング容量として機能する。
<< Load circuit / Output matching circuit >>
The load circuit / output matching circuit 101 includes three inductors L1, L2, and L4 and four capacitors C1, C2, C3, and C4. The inductor L1 functions as an RF choke coil as a load of the RF amplifier circuit 100, and the capacitor C1 functions as a decoupling capacitor for attenuating the power supply ripple component included in the power supply voltage Vcc supplied to one end of the inductor L1. .

インダクタL4は、RF増幅回路100の出力端子とインダクタL1の他端とを接続する配線の寄生インダクタンスを示している。インダクタL2と寄生インダクタンスL4と2個の容量C2、C3は、ローパスフィルタ(LPF)型の出力整合回路を構成している。このLPF型の出力整合回路は、RF増幅回路100の数Ωの低い出力インピーダンスから図1のRF電力増幅器が搭載される携帯電話端末のアンテナの50Ωと接続されるフロントエンドモジュールへのインピーダンス変換を実行する。容量C4は、出力端子Outputにフロントエンドモジュールを介して接続される携帯電話端末のアンテナに電源電圧Vccの直流電圧が供給されないようにする一方、RF増幅回路100のRF増幅出力信号をこのアンテナに供給するための結合容量として機能する。   The inductor L4 indicates the parasitic inductance of the wiring that connects the output terminal of the RF amplifier circuit 100 and the other end of the inductor L1. The inductor L2, the parasitic inductance L4, and the two capacitors C2 and C3 constitute a low-pass filter (LPF) type output matching circuit. This LPF type output matching circuit performs impedance conversion from a low output impedance of several Ω of the RF amplifier circuit 100 to a front-end module connected to 50 Ω of the antenna of the mobile phone terminal on which the RF power amplifier of FIG. 1 is mounted. Run. The capacitor C4 prevents the DC voltage of the power supply voltage Vcc from being supplied to the antenna of the mobile phone terminal connected to the output terminal Output via the front end module, while the RF amplified output signal of the RF amplifier circuit 100 is supplied to this antenna. Functions as a coupling capacity to supply.

《二次高調波周波数終端回路》
二次高調波周波数終端回路102は、RF増幅回路100の出力端子と接地電位GNDとの間に直列接続された容量C5とインダクタL3とによって構成される。容量C5とインダクタL3とによって決定される直列共振周波数における低い直列共振インピーダンスによって、RF増幅回路100のRF増幅出力信号の二次高調波成分は接地電位GNDにバイパスされ、出力端子Outputに伝達される二次高調波出力成分を減衰することが可能となる。
《Second harmonic frequency termination circuit》
The second harmonic frequency termination circuit 102 includes a capacitor C5 and an inductor L3 connected in series between the output terminal of the RF amplifier circuit 100 and the ground potential GND. Due to the low series resonance impedance at the series resonance frequency determined by the capacitor C5 and the inductor L3, the second harmonic component of the RF amplified output signal of the RF amplifier circuit 100 is bypassed to the ground potential GND and transmitted to the output terminal Output. It becomes possible to attenuate the second harmonic output component.

二次高調波周波数終端回路102は、上述したLTE方式のバンド1とバンド2とバンド3とのトリプルバンドの送信RF周波数の全ての二次高調波の終端動作を実行する共通の二次高調波周波数終端回路として機能する。LTE方式のバンド1の送信RF周波数は1920〜1980MHで、LTE方式のバンド2の送信RF周波数は1850〜1910MHzで、LTE方式のバンド3の送信RF周波数は1710〜1785MHzである。従って、LTE方式のバンド1の二次高調波周波数は3840〜3960MHzで、LTE方式のバンド2の二次高調波周波数は3700〜3820MHzで、LTE方式のバンド3の二次高調波周波数は3420〜3570MHzである。   The second harmonic frequency termination circuit 102 is a common second harmonic that performs the termination operation of all the second harmonics of the triple-band transmission RF frequency of the above-described LTE band 1, band 2, and band 3. Functions as a frequency termination circuit. The transmission RF frequency of LTE system band 1 is 1920 to 1980 MHz, the transmission RF frequency of band 2 of LTE system is 1850 to 1910 MHz, and the transmission RF frequency of band 3 of LTE system is 1710 to 1785 MHz. Accordingly, the second harmonic frequency of the LTE band 1 is 3840 to 3960 MHz, the second harmonic frequency of the LTE band 2 is 3700 to 3820 MHz, and the second harmonic frequency of the LTE band 3 is 3420 to 3920 MHz. 3570 MHz.

更に、二次高調波周波数終端回路102は、以下に説明する独特の構成によって、バンド3の二次高調波の最低周波数3420MHzからバンド1の二次高調波の最高周波数3960MHzまでの540MHzと言う極めて広い周波数帯域を持つ全ての二次高調波の終端動作を実行する際に、終端動作の終端インピーダンスを十分に低い値に設定することが可能なものである。   In addition, the second harmonic frequency termination circuit 102 has a unique configuration described below, which is 540 MHz from the lowest frequency of the second harmonic of band 3420 MHz to the highest frequency of the second harmonic of band 1 3960 MHz. When the termination operation of all the second harmonics having a wide frequency band is executed, the termination impedance of the termination operation can be set to a sufficiently low value.

《RF電力増幅器の具体的な構成》
図2は、図1に示した本発明の実施の形態1によるRF電力増幅器の具体的な構成を示す図である。
<< Specific configuration of RF power amplifier >>
FIG. 2 is a diagram showing a specific configuration of the RF power amplifier according to the first embodiment of the present invention shown in FIG.

図2に示した本発明の実施の形態1によるRF電力増幅器は、RFパワーモジュール配線基板200とマイクロウエーブモノリシック集積回路チップ(MMIC:Microwave Monolithic Integrated Circuit)201とによって構成されている。   The RF power amplifier according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 2 includes an RF power module wiring board 200 and a microwave monolithic integrated circuit (MMIC) 201.

《マイクロウエーブモノリシック集積回路チップ》
マイクロウエーブモノリシック集積回路チップ201は、多段増幅回路によって構成されたRF増幅回路100の最終段増幅素子としてのヘテロ接合バイポーラトランジスタQと二次高調波周波数終端回路102の容量C5とを含んでいる。例えば、容量C5は、半導体製造プロセスによってマイクロウエーブモノリシック集積回路チップ201に集積化された金属・絶縁体・金属(MIM:Metal Insulator Metal)の積層構造によって構成されている。
<Microwave monolithic integrated circuit chip>
The microwave monolithic integrated circuit chip 201 includes a heterojunction bipolar transistor Q as a final stage amplification element of the RF amplification circuit 100 configured by a multistage amplification circuit and a capacitor C5 of the second harmonic frequency termination circuit 102. For example, the capacitor C5 has a laminated structure of metal, insulator, and metal (MIM: Metal Insulator Metal) integrated on the microwave monolithic integrated circuit chip 201 by a semiconductor manufacturing process.

《RFパワーモジュール配線基板》
RFパワーモジュール配線基板200は、負荷回路・出力整合回路101の3個のインダクタL1、L2、L4と4個の容量C1、C2、C3、C4と、二次高調波周波数終端回路102のインダクタL3とを含んでいる。負荷回路・出力整合回路101の2個のインダクタL1、L2は表面実装部品(SMD:Surface Mount Device)であるチップインダクタによって構成され、負荷回路・出力整合回路101の4個の容量C1、C2、C3、C4は表面実装部品(SMD)であるチップコンデンサによって構成されている。また、2個のインダクタL3、L4は、マイクロウエーブモノリシック集積回路チップ201のパッドとRFパワーモジュール配線基板200のパッドとの間に接続されたボンディングワイヤの寄生インダクタンスによって構成されている。
<< RF power module wiring board >>
The RF power module wiring board 200 includes three inductors L1, L2, and L4 of the load circuit / output matching circuit 101, four capacitors C1, C2, C3, and C4, and an inductor L3 of the second harmonic frequency termination circuit 102. Including. The two inductors L1 and L2 of the load circuit / output matching circuit 101 are constituted by chip inductors which are surface mounted components (SMD: Surface Mount Device), and the four capacitors C1, C2, C3 and C4 are constituted by chip capacitors which are surface mounted components (SMD). The two inductors L3 and L4 are configured by parasitic inductance of bonding wires connected between the pads of the microwave monolithic integrated circuit chip 201 and the pads of the RF power module wiring board 200.

《二次高調波周波数終端回路の詳細》
次に、図1と図2に示した本発明の実施の形態1によるRF電力増幅器の二次高調波周波数終端回路102に関して、詳細に説明する。
《Details of second harmonic frequency termination circuit》
Next, the second harmonic frequency termination circuit 102 of the RF power amplifier according to the first embodiment of the present invention shown in FIGS. 1 and 2 will be described in detail.

上述したように、二次高調波周波数終端回路102は、RF増幅回路100の出力端子と接地電位GNDとの間に直列接続された容量C5とインダクタL3とによって構成される。従って、容量C5とインダクタL3とによって決定される直列共振周波数fは、下記(1)式によって示される。 As described above, the second harmonic frequency termination circuit 102 includes the capacitor C5 and the inductor L3 connected in series between the output terminal of the RF amplifier circuit 100 and the ground potential GND. Therefore, the series resonance frequency f 0 determined by the capacitor C5 and the inductor L3 is expressed by the following equation (1).

Figure 2013125976
Figure 2013125976

従って、この直列共振周波数fに対応する直列共振角周波数ωは、下記(2)式によって示される。 Therefore, the series resonance angular frequency ω 0 corresponding to the series resonance frequency f 0 is expressed by the following equation (2).

Figure 2013125976
Figure 2013125976

従って、上記(2)式からインダクタL3は、下記(3)式によって示される。   Therefore, the inductor L3 is expressed by the following equation (3) from the above equation (2).

Figure 2013125976
Figure 2013125976

その結果、容量C5とインダクタL3とによって決定される直列共振インピーダンスZは、下記(4)式によって示される。 As a result, the series resonance impedance Z 0, which is determined by the capacitor C5 and the inductor L3 is represented by the following equation (4).

Figure 2013125976
Figure 2013125976

従って、上記(4)式から、直列共振角周波数ωと等しい角周波数ωに対応する周波数fにおいて、二次高調波周波数終端回路102の直列共振インピーダンスZは、ゼロとなることが理解される。 Therefore, from the above equation (4), it is understood that the series resonance impedance Z 0 of the second harmonic frequency termination circuit 102 becomes zero at the frequency f corresponding to the angular frequency ω equal to the series resonance angular frequency ω 0. The

一方、バンド3の二次高調波の最低周波数3420MHzの周波数と角周波数とを、それぞれf2HD_Lとω2HD_Lとする。 On the other hand, the frequency and the angular frequency of the lowest frequency 3420 MHz of the second harmonic of the band 3 are set to f 2HD_L and ω 2HD_L , respectively.

一例として、二次高調波周波数終端回路102の容量C5とインダクタL3によって決定される直列共振周波数fを、LTE方式のバンド3の二次高調波周波数は3420〜3570MHzの中間周波数3495MHzとする。バンド3の二次高調波の最低周波数3420MHzの周波数f2HD_Lと二次高調波周波数終端回路102の3495MHzの直列共振周波数fとの間に、f2HD_L<fの関係が成立する。 As an example, the series resonance frequency f 0 determined by the capacitor C5 of the second harmonic frequency termination circuit 102 and the inductor L3 is set to an intermediate frequency of 3495 MHz of 3420 to 3570 MHz as the second harmonic frequency of the LTE band 3. The relationship of f 2HD_L <f 0 is established between the frequency f 2HD_L of the lowest frequency 3420 MHz of the second harmonic of the band 3 and the series resonance frequency f 0 of 3495 MHz of the second harmonic frequency termination circuit 102.

従って、バンド3の二次高調波の最低周波数3420MHzの周波数f2HD_Lにおける二次高調波周波数終端回路102の容量C5とインダクタL3によって決定される直列共振インピーダンスZ2HD_Lは、下記(5)式によって示される。 Therefore, the series resonant impedance Z 2HD_L determined by the capacitance C5 of the second harmonic frequency termination circuit 102 and the inductor L3 at the frequency f 2HD_L of the lowest frequency 3420 MHz of the second harmonic of the band 3 is expressed by the following equation (5). It is.

Figure 2013125976
Figure 2013125976

従って、上記(5)式で与えられるバンド3の二次高調波の最低周波数3420MHzの周波数f2HD_Lにおける二次高調波周波数終端回路102の直列共振インピーダンスZ2HD_Lが、例えば、0.5Ωの所定のインピーダンス以下となるように、二次高調波周波数終端回路102の容量C5の容量値を十分大きな値に設定する。その結果、容量C5の容量値を十分大きな値に設定することによって、上記(3)式より二次高調波周波数終端回路102のインダクタL3のインダクタンス値は十分小さな値に設定されるものである。 Therefore, the series resonance impedance Z 2HD_L of the second harmonic frequency termination circuit 102 at the frequency f 2HD_L of the lowest frequency 3420 MHz of the band 3 second harmonic given by the above equation (5) is, for example, a predetermined value of 0.5Ω . The capacitance value of the capacitor C5 of the second harmonic frequency termination circuit 102 is set to a sufficiently large value so as to be less than the impedance. As a result, by setting the capacitance value of the capacitor C5 to a sufficiently large value, the inductance value of the inductor L3 of the second harmonic frequency termination circuit 102 is set to a sufficiently small value from the above equation (3).

一方、バンド1の二次高調波の最高周波数3960MHzの周波数と角周波数とを、それぞれf2HD_Hとω2HD_Hとする。従って、バンド1の二次高調波の最高周波数3960MHzの周波数f2HD_Hにおける二次高調波周波数終端回路102の容量C5とインダクタL3によって決定される直列共振インピーダンスZ2HD_Hは、下記(6)式によって示される。 On the other hand, the frequency and the angular frequency of the highest frequency 3960 MHz of the second harmonic of the band 1 are set to f 2HD_H and ω 2HD_H , respectively. Therefore, the series resonance impedance Z 2HD_H determined by the capacitor C 5 of the second harmonic frequency termination circuit 102 and the inductor L 3 at the frequency f 2HD_H of the highest frequency 3960 MHz of the second harmonic of the band 1 is expressed by the following equation (6). It is.

Figure 2013125976
Figure 2013125976

従って、上記(6)式で与えられるバンド1の二次高調波の最高周波数3960MHzの周波数f2HD_Hにおける二次高調波周波数終端回路102の直列共振インピーダンスZ2HD_Hが、例えば、0.5Ωの所定のインピーダンス以下となるように、二次高調波周波数終端回路102の容量C5の容量値を十分大きな値に設定する。尚、容量C5の容量値を十分大きな値に設定した結果、上記(3)式より、二次高調波周波数終端回路102のインダクタL3のインダクタンス値は十分小さな値に設定されるものである。 Accordingly, the series resonance impedance Z 2HD_H of the second harmonic frequency termination circuit 102 at the frequency f 2HD_H of the highest frequency 3960 MHz of the second harmonic of the band 1 given by the above equation (6) is, for example, a predetermined value of 0.5Ω . The capacitance value of the capacitor C5 of the second harmonic frequency termination circuit 102 is set to a sufficiently large value so as to be less than the impedance. As a result of setting the capacitance value of the capacitor C5 to a sufficiently large value, the inductance value of the inductor L3 of the second harmonic frequency termination circuit 102 is set to a sufficiently small value from the above equation (3).

《二次高調波周波数終端回路の直列共振インピーダンスの容量値依存性》
図3は、図1と図2とに示した本発明の実施の形態1によるRF電力増幅器の二次高調波周波数終端回路102の直列共振インピーダンスと二次高調波周波数終端回路102の容量C5の容量値との関係を示す図である。
《Capacitance dependence of series resonance impedance of second harmonic frequency termination circuit》
FIG. 3 shows the series resonant impedance of the second harmonic frequency termination circuit 102 and the capacitance C5 of the second harmonic frequency termination circuit 102 of the RF power amplifier according to the first embodiment of the present invention shown in FIGS. It is a figure which shows the relationship with a capacitance value.

図3の縦軸は二次高調波周波数終端回路102の直列共振インピーダンスの値を示す一方、図3の横軸は二次高調波の周波数を示している。   The vertical axis in FIG. 3 indicates the value of the series resonance impedance of the second harmonic frequency termination circuit 102, while the horizontal axis in FIG. 3 indicates the frequency of the second harmonic.

図3に示したように、周波数3.5GHzに近い周波数3495MHzの直列共振周波数fにおいて、二次高調波周波数終端回路102の直列共振インピーダンスの値は略ゼロオームとなっている。周波数3.5GHzに近似している周波数3495MHzの直列共振周波数fは、二次高調波周波数終端回路102の容量C5とインダクタL3とによって決定され、LTE方式のバンド3の二次高調波周波数は3420〜3570MHzの中間周波数3495MHzとされている。 As shown in FIG. 3, the value of the series resonance impedance of the second harmonic frequency termination circuit 102 is substantially zero ohms at the series resonance frequency f 0 having a frequency of 3495 MHz close to the frequency of 3.5 GHz. The series resonance frequency f 0 of the frequency 3495 MHz that approximates the frequency 3.5 GHz is determined by the capacitor C5 of the second harmonic frequency termination circuit 102 and the inductor L3, and the second harmonic frequency of the LTE system band 3 is The intermediate frequency of 3420 to 3570 MHz is 3495 MHz.

図3に示したように、二次高調波周波数終端回路102の容量C5の容量値が6pF、8pF、10pF、12pFと小さな場合には、周波数3495MHzの直列共振周波数fを中心とした広い周波数帯域で、二次高調波周波数終端回路102の直列共振インピーダンスの値は十分に低い値にならない。 As shown in FIG. 3, the second harmonic capacitance value of the capacitor C5 of the frequency termination circuit 102 6pF, 8 pF, 10 pF, when the small and 12pF is wider frequency around the series resonance frequency f 0 of the frequency 3495MHz In the band, the value of the series resonance impedance of the second harmonic frequency termination circuit 102 does not become a sufficiently low value.

しかし、図3に示したように、二次高調波周波数終端回路102の容量C5の容量値が14pFと大きな場合には、周波数3495MHzの直列共振周波数fを中心とした広い周波数帯域において、二次高調波周波数終端回路102の直列共振インピーダンスの値は十分に低い値に設定することが可能となる。 However, as shown in FIG. 3, in the case where the capacitance value of the capacitor C5 of the second harmonic frequency termination circuit 102 is as large as 14 pF, in a wide frequency band centered on the series resonance frequency f 0 at a frequency of 3495 MHz, The value of the series resonance impedance of the second harmonic frequency termination circuit 102 can be set to a sufficiently low value.

《LPF型出力整合回路による二次高調波の減衰》
図1と図2に示した本発明の実施の形態1によるRF電力増幅器の負荷回路・出力整合回路101のインダクタL2と寄生インダクタンスL4と2個の容量C2、C3は、ローパスフィルタ(LPF)型の出力整合回路を構成している。
<< Attenuation of second harmonic by LPF type output matching circuit >>
The inductor L2, the parasitic inductance L4, and the two capacitors C2 and C3 of the load circuit / output matching circuit 101 of the RF power amplifier according to the first embodiment of the present invention shown in FIGS. 1 and 2 are a low-pass filter (LPF) type. Output matching circuit.

このLPF型出力整合回路はRF増幅回路100の数Ωの低出力インピーダンスから図1のRF電力増幅器が搭載される携帯電話端末のアンテナの50Ωと接続されるフロントエンドモジュールへのインピーダンス変換を実行することで出力整合動作を実行するとともに、ローパスフィルタ(LPF)のフィルタ特性によって二次高調波の減衰動作を実行する。すなわち、このLPF型出力整合回路のカットオフ周波数は、LTE方式のバンド3の二次高調波周波数の3420〜3570MHzの高い方の周波数3570MHzとバンド2の二次高調波周波数3700〜3820MHzの低い方の周波数3700MHzとの中間値に設定されている。従って、このLPF型出力整合回路は、RF増幅回路100の出力信号に含まれるバンド2の二次高調波周波数3700〜3820MHzの成分とバンド1の二次高調波周波数3840〜3960MHzの成分とを接地電位GNDにバイパスする機能も有している。その結果、このLPF型出力整合回路によって、出力端子Outputに伝達されるバンド1とバンド2の二次高調波出力成分を減衰することが可能となる。   This LPF type output matching circuit performs impedance conversion from a low output impedance of several Ω of the RF amplifier circuit 100 to a front-end module connected to 50 Ω of the antenna of the mobile phone terminal on which the RF power amplifier of FIG. 1 is mounted. Thus, the output matching operation is executed, and the second harmonic attenuating operation is executed by the filter characteristic of the low pass filter (LPF). That is, the cutoff frequency of this LPF type output matching circuit is the lower one of the higher frequency 3570 MHz of the third harmonic frequency of the LTE band 3 of 3420 to 3570 MHz and the lower frequency of the second harmonic frequency of the band 2 of 3700 to 3820 MHz. The frequency is set to an intermediate value of 3700 MHz. Therefore, this LPF type output matching circuit grounds the component of the band 2 second harmonic frequency 3700 to 3820 MHz and the component of the band 1 second harmonic frequency 3840 to 3960 MHz included in the output signal of the RF amplifier circuit 100. It also has a function of bypassing to the potential GND. As a result, this LPF type output matching circuit can attenuate the second harmonic output components of band 1 and band 2 transmitted to the output terminal Output.

《ACLR特性の改善》
図4は、図1と図2とに示した本発明の実施の形態1によるRF電力増幅器の二次高調波周波数終端回路102の特性を説明するスミスチャートを示す図である。
<< Improvement of ACLR characteristics >>
FIG. 4 is a diagram showing a Smith chart for explaining the characteristics of the second harmonic frequency termination circuit 102 of the RF power amplifier according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 1 and FIG.

図4に示したスミスチャートで抵抗値がゼロ(0)の点と抵抗値が無限大(∞)の点とを結ぶ直線の中間点での正規化(1)の点が4Ωとなっている。通常のスミスチャートでは抵抗値がゼロ(0)の点と抵抗値が無限大(∞)の点とを結ぶ直線の中間点での正規化(1)の点が50Ωとなっているのと、図4に示したスミスチャートは相違しているので注意されたい。   In the Smith chart shown in FIG. 4, the point of normalization (1) at the midpoint of the straight line connecting the point where the resistance value is zero (0) and the point where the resistance value is infinite (∞) is 4Ω. . In the normal Smith chart, the point of normalization (1) at the midpoint of the straight line connecting the point where the resistance value is zero (0) and the point where the resistance value is infinite (∞) is 50Ω. Note that the Smith chart shown in FIG. 4 is different.

図4に示したスミスチャートの動作点Pは、上記(4)式に従って直列共振角周波数ωと等しい角周波数ωに対応する周波数fにおいて、二次高調波周波数終端回路102の直列共振インピーダンスZがゼロとなる動作点を示している。 The operating point P 0 of the Smith chart shown in FIG. 4 is the series resonance impedance of the second harmonic frequency termination circuit 102 at the frequency f corresponding to the angular frequency ω equal to the series resonance angular frequency ω 0 according to the above equation (4). The operating point at which Z 0 is zero is shown.

本発明者等による検討によって、図4に示したスミスチャートの動作点Pでは、電力付加効率(PAE)は良好であるが、歪み特性を示す隣接チャネル漏洩レシオ(ACLR)の特性が良好でないことが明らかとされたものである。W−CDMA方式、CDMA2000方式またはLTE方式等を採用する携帯電話端末に搭載されるRF電力増幅器は、基地局に送信される送信信号の転送レートを向上するために、位相変調信号と振幅変調信号とを送信する必要がある。従って、この種のRF電力増幅器は高い線形性を有する線形増幅動作を実行する必要があるので、歪み特性を示した隣接チャネル漏洩レシオ(ACLR)の特性が良好である必要がある。 According to the study by the present inventors, at the operating point P 0 of the Smith chart shown in FIG. 4, the power added efficiency (PAE) is good, but the adjacent channel leakage ratio (ACLR) characteristic indicating the distortion characteristic is not good. It has been made clear. An RF power amplifier mounted on a mobile phone terminal that employs a W-CDMA system, a CDMA2000 system, an LTE system, or the like is used to improve a transfer rate of a transmission signal transmitted to a base station. And need to send. Therefore, since this type of RF power amplifier needs to execute a linear amplification operation having high linearity, the adjacent channel leakage ratio (ACLR) characteristic showing the distortion characteristic needs to be good.

一方、第2世代(2G)であるGSM方式においては、EDGE方式でなければ、位相変調信号のみを送信すれば良く、振幅変調信号を送信する必要が無い。尚、EDGEは、Enhanced Data rate for GSM Evolutionの略である。その結果、通常のGSM方式を採用する携帯電話端末に搭載されるRF電力増幅器は位相変調信号のみを送信するために、非線型特性を有する飽和増幅動作を実行する。従って、飽和増幅動作によって通常のGSM方式を採用する携帯電話端末に搭載されるRF電力増幅器は、良好な電力付加効率(PAE)の特性を有するものである。更にこの種のRF電力増幅器には、歪み特性を示す隣接チャネル漏洩レシオ(ACLR)の特性が良好であることが必要とされないものである。   On the other hand, in the second generation (2G) GSM system, if it is not the EDGE system, only the phase modulation signal needs to be transmitted, and there is no need to transmit the amplitude modulation signal. Note that EDGE is an abbreviation for Enhanced Data rate for GSM Evolution. As a result, an RF power amplifier mounted on a mobile phone terminal adopting a normal GSM system performs a saturation amplification operation having nonlinear characteristics in order to transmit only a phase modulation signal. Therefore, an RF power amplifier mounted on a mobile phone terminal that employs a normal GSM system by saturation amplification operation has a good power added efficiency (PAE) characteristic. Further, this type of RF power amplifier is not required to have good adjacent channel leakage ratio (ACLR) characteristics indicating distortion characteristics.

一方、W−CDMA方式、CDMA2000方式またはLTE方式を採用する携帯電話端末に搭載されるRF電力増幅器には、電力付加効率(PAE)と隣接チャネル漏洩レシオ(ACLR)の両特性を良好とすることが必要とされる。   On the other hand, RF power amplifiers mounted on mobile phone terminals adopting W-CDMA, CDMA2000, or LTE systems should have good power added efficiency (PAE) and adjacent channel leakage ratio (ACLR) characteristics. Is needed.

本発明者等による検討によって、次の設計変更を行うことによって電力付加効率(PAE)と隣接チャネル漏洩レシオ(ACLR)の両特性を良好とすることが可能なことが明らかとされたものである。   As a result of studies by the present inventors, it has been clarified that it is possible to improve both power added efficiency (PAE) and adjacent channel leakage ratio (ACLR) characteristics by making the following design changes. .

すなわち、図4に示したスミスチャートの動作点Pから出発して、二次高調波周波数終端回路102のインダクタL3のインダクタンス値を上述した設計値よりも所定値ΔL3分増加するものである。その結果、所定値ΔL3分増加の後に、二次高調波周波数終端回路102のインピーダンスは動作点Pにシフトしている。動作点Pから動作点Pへのシフト量は、jωΔL3であり、図4に示した例では、jωΔL3はj2Ωである。従って、動作点Pは、図4に示したスミスチャートでの0.5の定リアクタンス円弧と抵抗値がゼロ(0)の定レジスタンス円との交点である。 That is, starting from the operating point P 0 of the Smith chart shown in FIG. 4, it is to increase the predetermined value ΔL3 minutes than the design value as described above inductance value of the inductor L3 of the secondary harmonic frequency termination circuit 102. As a result, after a predetermined value increase ΔL3 minutes, the impedance of the secondary harmonic frequency termination circuit 102 is shifted to the operating point P 1. The shift amount from the operating point P 0 to the operating point P 1 is jωΔL3. In the example shown in FIG. 4, jωΔL3 is j2Ω. Accordingly, the operating point P 1 is the intersection of the resistance value and the constant reactance arc 0.5 in the Smith chart shown in FIG. 4 is a constant resistance circle of zero (0).

本発明者等による検討によって、jωΔL3がj4Ωとなる図4に示したスミスチャートでの1.0の定リアクタンス円弧と抵抗値がゼロ(0)の定レジスタンス円との交点である動作点Pと動作点Pとの間で、電力付加効率(PAE)と隣接チャネル漏洩レシオ(ACLR)との両特性を良好とすることが可能なことが明らかとされた。 According to the study by the present inventors, the operating point P 2 that is the intersection of the constant reactance arc of 1.0 and the resistance circle of zero (0) in the Smith chart shown in FIG. 4 where jωΔL3 is j4Ω. It has been clarified that both the power added efficiency (PAE) and the adjacent channel leakage ratio (ACLR) can be made good between the operating point P 0 and the operating point P 0 .

更に本発明者等による検討によって、二次高調波周波数終端回路102のインピーダンスである移動先の動作点が図4に示したスミスチャートで抵抗値がゼロ(0)の点と無限大(∞)の点とを結んだ直線よりも下の領域に存在する場合には、動作点Pよりも隣接チャネル漏洩レシオ(ACLR)の特性が劣化することが確認されたものである。 Further, as a result of investigations by the present inventors, the operating point of the movement destination, which is the impedance of the second harmonic frequency termination circuit 102, is the Smith chart shown in FIG. 4 and the resistance value is zero (0) and infinity (∞). It is confirmed that the characteristic of the adjacent channel leakage ratio (ACLR) is deteriorated in comparison with the operating point P 0 when it exists in a region below the straight line connecting the point.

尚、二次高調波周波数終端回路102のインダクタL3のインダクタンス値を上述した設計値よりも所定値ΔL3分の増加によって、上記(1)式に従って二次高調波周波数終端回路102の共振周波数fが当初の周波数値から減少する。しかし、上述したようにインダクタL3のインダクタンス値の増加分ΔL3によるインピーダンスシフト量jωΔL3は、最大でもj4Ωと小さなものである。 Note that, by increasing the inductance value of the inductor L3 of the second harmonic frequency termination circuit 102 by a predetermined value ΔL3 from the above-described design value, the resonance frequency f 0 of the second harmonic frequency termination circuit 102 according to the above equation (1). Decreases from the original frequency value. However, as described above, the impedance shift amount jωΔL3 due to the increase ΔL3 in the inductance value of the inductor L3 is as small as j4Ω at the maximum.

一方、本発明の実施の形態1においては、上述したように二次高調波周波数終端回路102にて容量値が十分大きな値に設定された容量C5とLPF型出力整合回路との作用によってバンド3の二次高調波の最低周波数3420MHzからバンド1の二次高調波の最高周波数3960MHzまでの540MHzと言う極めて広い周波数帯域において、終端動作の終端インピーダンスを十分に低くすることが可能である。従って、上述したインダクタL3のインダクタンス値の小さな増加分ΔL3による小さなインピーダンスシフト量jωΔL3によって、本発明の実施の形態1による二次高調波周波数終端回路102の広い周波数帯域の二次高調波の終端動作の低インピーダンス特性が損なわれるものではない。   On the other hand, in the first embodiment of the present invention, as described above, the band 3 is generated by the action of the capacitor C5 whose capacitance value is set to a sufficiently large value in the second harmonic frequency termination circuit 102 and the LPF type output matching circuit. In a very wide frequency band of 540 MHz from the lowest frequency of the second harmonic of 3420 MHz to the highest frequency of the second harmonic of Band 1 of 3960 MHz, the termination impedance of the termination operation can be made sufficiently low. Therefore, the second harmonic harmonic termination operation in a wide frequency band of the second harmonic frequency termination circuit 102 according to the first embodiment of the present invention is performed by the small impedance shift amount jωΔL3 due to the small increase ΔL3 of the inductance value of the inductor L3. The low impedance characteristic is not impaired.

[実施の形態2]
《RF電力増幅器の基本的な構成》
図5は、本発明の実施の形態2によるRF電力増幅器の基本的な構成を示す図である。
[Embodiment 2]
<< Basic configuration of RF power amplifier >>
FIG. 5 is a diagram showing a basic configuration of an RF power amplifier according to the second embodiment of the present invention.

図5に示す本発明の実施の形態2によるRF電力増幅器は、第1RF増幅回路100_H、第1負荷回路・出力整合回路101_H、第1二次高調波周波数終端回路102_H、第2RF増幅回路100_L、第2負荷回路・出力整合回路101_L、第2二次高調波周波数終端回路102_Lによって構成されている。   The RF power amplifier according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. 5 includes a first RF amplifier circuit 100_H, a first load circuit / output matching circuit 101_H, a first second harmonic frequency termination circuit 102_H, a second RF amplifier circuit 100_L, The circuit includes a second load circuit / output matching circuit 101_L and a second second harmonic frequency termination circuit 102_L.

第1RF増幅回路100_Hと第1負荷回路・出力整合回路101_Hと第1二次高調波周波数終端回路102_Hとは、LTE方式のバンド1とバンド2とバンド3のLTE方式のハイバンドの送信RF周波数(1710〜1980MHz)を有するハイバンド送信周波数の増幅を実行する第1パスを構成する。   The first RF amplifier circuit 100_H, the first load circuit / output matching circuit 101_H, and the first second-harmonic frequency termination circuit 102_H are LTE high band transmission RF frequencies of band 1, band 2, and band 3 LTE. A first path for performing amplification of a high band transmission frequency having (1710 to 1980 MHz) is configured.

第2RF増幅回路100_Lと第2負荷回路・出力整合回路101_Lと第2二次高調波周波数終端回路102_Lとは、LTE方式のバンド5とバンド8のLTE方式のローバンドの送信RF周波数(824〜915MHz)を有するローバンド送信周波数の増幅を実行する第2パスを構成する。従って、第1パスと第2パスとによって、マルチバンドRF電力増幅器としてのデュアルアンプ・アーキテクチャーが構成される。   The second RF amplifier circuit 100_L, the second load circuit / output matching circuit 101_L, and the second second-harmonic frequency termination circuit 102_L include the LTE low band transmission RF frequency (824 to 915 MHz) of the band 5 and the band 8 LTE. ) To perform amplification of the low-band transmission frequency. Accordingly, the first path and the second path constitute a dual amplifier architecture as a multiband RF power amplifier.

《第1RF増幅回路》
第1RF増幅回路100_Hの入力端子Input_HにLTE方式のバンド1とバンド2とバンド3を含むLTE方式のハイバンドであるトリプルバンド送信RF周波数を有するハイバンド送信周波数入力信号が供給され、第1RF増幅回路100_Hはこのハイバンド送信周波数入力信号の電力増幅を実行する。
<< First RF amplifier circuit >>
The input terminal Input_H of the first RF amplifier circuit 100_H is supplied with a high-band transmission frequency input signal having a triple-band transmission RF frequency that is an LTE high-band including the LTE band 1, band 2, and band 3, and the first RF amplification The circuit 100_H performs power amplification of the high band transmission frequency input signal.

《第1負荷回路・出力整合回路》
第1負荷回路・出力整合回路101_Hは、3個のインダクタL1H、L2H、L4Hと4個の容量C1H、C2H、C3H、C4Hを含んでいる。インダクタL1Hは第1RF増幅回路100_Hの負荷としてのRFチョークコイルとして機能して、容量C1HはインダクタL1Hの一端に供給される電源電圧Vccに含まれる電源リップル成分を減衰するためのデカップリング容量として機能する。
<< First load circuit / Output matching circuit >>
The first load circuit / output matching circuit 101_H includes three inductors L1H, L2H, and L4H and four capacitors C1H, C2H, C3H, and C4H. The inductor L1H functions as an RF choke coil as a load of the first RF amplifier circuit 100_H, and the capacitor C1H functions as a decoupling capacitor for attenuating a power supply ripple component included in the power supply voltage Vcc supplied to one end of the inductor L1H. To do.

インダクタL4Hは、第1RF増幅回路100_Hの出力端子とインダクタL1Hの他端を接続する配線の寄生インダクタンスを示している。インダクタL2Hと寄生インダクタンスL4Hと2個の容量C2H、C3Hは、第1ローパスフィルタ(LPF)型の出力整合回路を構成している。この第1LPF型の出力整合回路は、第1RF増幅回路100_Hの数Ωの低い出力インピーダンスから携帯電話端末のアンテナの50Ωに接続されるフロントエンドモジュールへのインピーダンス変換を実行する。容量C4Hは出力端子Output_Hに接続される携帯電話端末のアンテナに電源電圧Vccの直流電圧が供給されないようにする一方、第1RF増幅回路100_Hの第1RF増幅出力信号をこのアンテナに供給するための結合容量として機能する。   The inductor L4H indicates the parasitic inductance of the wiring connecting the output terminal of the first RF amplifier circuit 100_H and the other end of the inductor L1H. The inductor L2H, the parasitic inductance L4H, and the two capacitors C2H and C3H constitute a first low-pass filter (LPF) type output matching circuit. This first LPF type output matching circuit performs impedance conversion from the low output impedance of several Ω of the first RF amplifier circuit 100_H to the front-end module connected to 50Ω of the antenna of the mobile phone terminal. The capacitor C4H prevents the DC voltage of the power supply voltage Vcc from being supplied to the antenna of the mobile phone terminal connected to the output terminal Output_H, and the coupling for supplying the first RF amplified output signal of the first RF amplifier circuit 100_H to the antenna. Acts as a capacity.

《第1二次高調波周波数終端回路》
第1二次高調波周波数終端回路102_Hは、第1RF増幅回路100_Hの出力端子と接地電位GNDとの間に直列接続された容量C5HとインダクタL3Hとによって構成される。容量C5HとインダクタL3Hによって決定される直列共振周波数における低い直列共振インピーダンスによって、第1RF増幅回路100_Hの第1RF増幅出力信号の二次高調波成分は接地電位GNDにバイパスされ、第1出力端子Output_Hに伝達される二次高調波出力成分を減衰することが可能となる。
<< 1st second harmonic frequency termination circuit >>
The first second harmonic frequency termination circuit 102_H includes a capacitor C5H and an inductor L3H connected in series between the output terminal of the first RF amplifier circuit 100_H and the ground potential GND. Due to the low series resonance impedance at the series resonance frequency determined by the capacitor C5H and the inductor L3H, the second harmonic component of the first RF amplification output signal of the first RF amplifier circuit 100_H is bypassed to the ground potential GND, and is connected to the first output terminal Output_H. The transmitted second harmonic output component can be attenuated.

第1二次高調波周波数終端回路102_Hは、上述したLTE方式のバンド1とバンド2とバンド3のトリプルバンドの送信RF周波数の全ての二次高調波の終端動作を実行する共通の第1二次高調波周波数終端回路として機能する。LTE方式のバンド1の送信RF周波数は1920〜1980MHで、LTE方式のバンド2の送信RF周波数は1850〜1910MHzで、LTE方式のバンド3の送信RF周波数は1710〜1785MHzである。従って、LTE方式のバンド1の二次高調波周波数は3840〜3960MHzで、LTE方式のバンド2の二次高調波周波数は3700〜3820MHzで、LTE方式のバンド3の二次高調波周波数は3420〜3570MHzである。   The first second-harmonic frequency termination circuit 102_H performs a common first-second termination operation for all the second-harmonic transmission frequencies of the above-described LTE band 1, band 2, and band 3 triple-band transmission RF frequencies. Functions as a second harmonic frequency termination circuit. The transmission RF frequency of LTE system band 1 is 1920 to 1980 MHz, the transmission RF frequency of band 2 of LTE system is 1850 to 1910 MHz, and the transmission RF frequency of band 3 of LTE system is 1710 to 1785 MHz. Accordingly, the second harmonic frequency of the LTE band 1 is 3840 to 3960 MHz, the second harmonic frequency of the LTE band 2 is 3700 to 3820 MHz, and the second harmonic frequency of the LTE band 3 is 3420 to 3920 MHz. 3570 MHz.

更に、第1二次高調波周波数終端回路102_Hは、上述した本発明の実施の形態1の二次高調波周波数終端回路102と全く同一の構成となっている。従って、第1二次高調波周波数終端回路102_Hを使用することによって、バンド3の二次高調波の最低周波数3420MHzからバンド1の二次高調波の最高周波数3960MHzまでの540MHzと言う極めて広い周波数帯域を持つ全ての二次高調波の終端動作を実行する際に、終端動作の終端インピーダンスを十分に低い値に設定可能なものである。   Further, the first second harmonic frequency termination circuit 102_H has the same configuration as the second harmonic frequency termination circuit 102 according to the first embodiment of the present invention described above. Therefore, by using the first second harmonic frequency termination circuit 102_H, an extremely wide frequency band of 540 MHz from the lowest frequency 3420 MHz of the second harmonic of the band 3 to the highest frequency 3960 MHz of the second harmonic of the band 1 is obtained. When the termination operation of all the second harmonics having the above is executed, the termination impedance of the termination operation can be set to a sufficiently low value.

《第2RF増幅回路》
第2RF増幅回路100_Lの入力端子Input_LにLTE方式のバンド5とバンド8を含むLTE方式のローバンドであるデュアルバンド送信RF周波数を有するローバンド送信周波数入力信号が供給され、第2RF増幅回路100_Lはこのローバンド送信周波数入力信号の電力増幅を実行する。
<< Second RF amplifier circuit >>
A low-band transmission frequency input signal having a dual-band transmission RF frequency which is an LTE low band including the LTE band 5 and the band 8 is supplied to the input terminal Input_L of the second RF amplifier circuit 100_L. The second RF amplifier circuit 100_L Performs power amplification of the transmission frequency input signal.

《第2負荷回路・出力整合回路》
第2負荷回路・出力整合回路101_Lは、3個のインダクタL1L、L2L、L4Lと4個の容量C1L、C2L、C3L、C4Lを含んでいる。インダクタL1Lは第2RF増幅回路100_Lの負荷としてのRFチョークコイルとして機能して、容量C1LはインダクタL1Lの一端に供給される電源電圧Vccに含まれる電源リップル成分を減衰するためのデカップリング容量として機能する。
<< Second load circuit / Output matching circuit >>
The second load circuit / output matching circuit 101_L includes three inductors L1L, L2L, and L4L and four capacitors C1L, C2L, C3L, and C4L. The inductor L1L functions as an RF choke coil as a load of the second RF amplifier circuit 100_L, and the capacitor C1L functions as a decoupling capacitor for attenuating a power supply ripple component included in the power supply voltage Vcc supplied to one end of the inductor L1L. To do.

インダクタL4Lは、第2RF増幅回路100_Lの出力端子とインダクタL1Lの他端を接続する配線の寄生インダクタンスを示している。インダクタL2Lと寄生インダクタンスL4Lと2個の容量C2L、C3Lは、第2ローパスフィルタ(LPF)型の出力整合回路を構成している。この第2LPF型の出力整合回路は、第2RF増幅回路100_Lの数Ωの低い出力インピーダンスから携帯電話端末のアンテナの50Ωに接続されるフロントエンドモジュールへのインピーダンス変換を実行する。容量C4Lは出力端子Output_Hに接続される携帯電話端末のアンテナに電源電圧Vccの直流電圧が供給されないようにする一方、第2RF増幅回路100_Lの第2RF増幅出力信号をこのアンテナに供給するための結合容量として機能する。   The inductor L4L indicates the parasitic inductance of the wiring connecting the output terminal of the second RF amplifier circuit 100_L and the other end of the inductor L1L. The inductor L2L, the parasitic inductance L4L, and the two capacitors C2L and C3L constitute a second low-pass filter (LPF) type output matching circuit. The second LPF type output matching circuit performs impedance conversion from a low output impedance of several Ω of the second RF amplifier circuit 100_L to a front-end module connected to 50Ω of the antenna of the mobile phone terminal. The capacitor C4L prevents the DC voltage of the power supply voltage Vcc from being supplied to the antenna of the mobile phone terminal connected to the output terminal Output_H, and the coupling for supplying the second RF amplified output signal of the second RF amplifier circuit 100_L to the antenna. Acts as a capacity.

《第2二次高調波周波数終端回路》
第2二次高調波周波数終端回路102_Lは、第2RF増幅回路100_Lの出力端子と接地電位GNDとの間に直列接続された容量C5LとインダクタL3Lとによって構成される。容量C5LとインダクタL3Lによって決定される直列共振周波数における低い直列共振インピーダンスによって、第2RF増幅回路100_Lの第2RF増幅出力信号の二次高調波成分は接地電位GNDにバイパスされ、第2出力端子Output_Lに伝達される二次高調波出力成分を減衰することが可能となる。
<< 2nd second harmonic frequency termination circuit >>
The second second harmonic frequency termination circuit 102_L includes a capacitor C5L and an inductor L3L connected in series between the output terminal of the second RF amplifier circuit 100_L and the ground potential GND. Due to the low series resonance impedance at the series resonance frequency determined by the capacitor C5L and the inductor L3L, the second harmonic component of the second RF amplification output signal of the second RF amplifier circuit 100_L is bypassed to the ground potential GND, and is connected to the second output terminal Output_L. The transmitted second harmonic output component can be attenuated.

第2二次高調波周波数終端回路102_Lは、上述したLTE方式のバンド5とバンド8のデュアルバンドの送信RF周波数の全ての二次高調波の終端動作を実行する共通の第2二次高調波周波数終端回路として機能する。LTE方式のバンド5の送信RF周波数は824〜849MHで、LTE方式のバンド8の送信RF周波数は880〜915MHzである。従って、LTE方式のバンド5の二次高調波周波数は1648〜1698MHzで、LTE方式のバンド8の二次高調波周波数は1760〜1830MHzである。   The second second harmonic frequency termination circuit 102_L is a common second second harmonic that performs the termination operation of all the second harmonics of the dual-band transmission RF frequencies of the LTE band 5 and band 8 described above. Functions as a frequency termination circuit. The transmission frequency of the LTE band 5 is 824 to 849 MH, and the transmission frequency of the LTE band 8 is 880 to 915 MHz. Therefore, the second harmonic frequency of LTE band 5 is 1648 to 1698 MHz, and the second harmonic frequency of band 8 of LTE is 1760 to 1830 MHz.

更に、第2二次高調波周波数終端回路102_Lは、上述した本発明の実施の形態1の二次高調波周波数終端回路102と略同一の構成となっている。その結果、第2二次高調波周波数終端回路102_Lを使用することによって、バンド5の二次高調波の最低周波数1648MHzからバンド8の二次高調波の最高周波数1824MHzまでの176MHzと言う比較的広い周波数帯域を持つ全ての二次高調波の終端動作を実行する際に、終端動作の終端インピーダンスを十分に低い値に設定可能なものである。   Furthermore, the second second harmonic frequency termination circuit 102_L has substantially the same configuration as the second harmonic frequency termination circuit 102 of the first embodiment of the present invention described above. As a result, by using the second second harmonic frequency termination circuit 102_L, a relatively wide 176 MHz from the lowest frequency 1648 MHz of the second harmonic of the band 5 to the highest frequency 1824 MHz of the second harmonic of the band 8 is relatively wide. When the termination operation of all second harmonics having a frequency band is executed, the termination impedance of the termination operation can be set to a sufficiently low value.

以上、本発明者によってなされた発明を種々の実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなくその要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。   Although the invention made by the present inventor has been specifically described based on various embodiments, it is needless to say that the present invention is not limited thereto and can be variously modified without departing from the scope of the invention. Yes.

例えば、本発明において、多段増幅回路によって構成されたRF増幅回路の最終段増幅素子はヘテロ接合バイポーラトランジスタにのみ限定されるものではなく、LD(Laterally Diffused)型パワーMOSトランジスタやMESFET等の他のトランジスタを使用することも可能である。   For example, in the present invention, the final stage amplification element of the RF amplification circuit constituted by the multistage amplification circuit is not limited to the heterojunction bipolar transistor, but other LD (Laterally Diffused) type power MOS transistors, MESFETs, and the like. It is also possible to use transistors.

更に本発明のRF電力増幅器は、LTE方式のハイバンドの送信RF周波数を有するハイバンド送信周波数の増幅を実行する第1パスと、LTE方式のローバンドの送信RF周波数を有するローバンド送信周波数の増幅を実行する第2パスだけではなく、その他の方式の送信周波数の増幅を実行するためのその他のパスの多段増幅回路を含むことが可能である。例えば、GSM850方式とGSM900方式とのGSM方式のローバンド送信周波数の増幅を実行する第3パスとDCS1800方式とPCS1900方式とのGSM方式のハイバンド送信周波数の増幅を実行する第4パスを、本発明のRF電力増幅器が含むようにすることも可能である。その際に、第3パスと第4パスの各パスの二次高調波周波数終端回路を、上述の本発明の実施の形態1の二次高調波周波数終端回路102と略同一の構成によって実現することが可能である。   The RF power amplifier according to the present invention further includes a first path for amplifying a high-band transmission frequency having a high-band transmission RF frequency of the LTE system and a low-band transmission frequency having a low-band transmission RF frequency of the LTE system. It is possible to include not only the second path to be performed but also other stages of multi-stage amplifier circuits for performing transmission frequency amplification of other systems. For example, the third path that performs amplification of the GSM low band transmission frequency of the GSM850 system and the GSM900 system and the fourth path that performs amplification of the GSM high band transmission frequency of the DCS1800 system and the PCS1900 system are described in the present invention. It is also possible for the RF power amplifier of the present invention to include. At that time, the second harmonic frequency termination circuit of each path of the third path and the fourth path is realized by substantially the same configuration as the second harmonic frequency termination circuit 102 of the first embodiment of the present invention described above. It is possible.

100…RF電力増幅回路
101…負荷回路・出力整合回路
102…二次高調波終端回路
L1〜L4…インダクタ
C1〜C5…容量
Vcc…電源電圧
GND…接地電位
Input…入力端子
Output…出力端子
200…RFパワーモジュール配線基板
201…マイクロウエーブモノリシック集積回路チップ(MMIC)
100_H…ハイバンドRF電力増幅回路
101_H…ハイバンド負荷回路・出力整合回路
102_H…ハイバンド二次高調波終端回路
L1H〜L4H…ハイバンドのインダクタ
C1H〜C5H…ハイバンドの容量
Input_H…ハイバンド入力端子
Output_H…ハイバンド出力端子
100_L…ローバンドRF電力増幅回路
101_L…ローバンド負荷回路・出力整合回路
102_L…ローバンド二次高調波終端回路
L1H〜L4L…ローバンドのインダクタ
C1H〜C5L…ローバンドの容量
Input_L…ローバンド入力端子
Output_L…ローバンド出力端子
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... RF power amplifier circuit 101 ... Load circuit and output matching circuit 102 ... Second harmonic termination circuit L1-L4 ... Inductor C1-C5 ... Capacitance Vcc ... Power supply voltage GND ... Ground potential Input ... Input terminal Output ... Output terminal 200 ... RF power module wiring board 201 ... Microwave monolithic integrated circuit chip (MMIC)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100_H ... High band RF power amplifier circuit 101_H ... High band load circuit and output matching circuit 102_H ... High band 2nd harmonic termination circuit L1H-L4H ... High band inductor C1H-C5H ... High band capacity Input_H ... High band input terminal Output_H: High band output terminal 100_L ... Low band RF power amplifier circuit 101_L ... Low band load circuit / output matching circuit 102_L ... Low band second harmonic termination circuit L1H-L4L ... Low band inductor C1H-C5L ... Low band capacitance Input_L ... Low band input terminal Output_L: Low-band output terminal

Claims (8)

RF増幅回路と、二次高調波終端回路とを具備するRF電力増幅器であって、
前記RF増幅回路の入力端子に複数のRF周波数帯域を有するRF入力信号が供給されることによって、前記RF増幅回路は前記RF入力信号の電力増幅を実行して、
前記複数のRF周波数帯域は、所定の周波数帯域を有する第1周波数帯域と、前記所定の周波数帯域よりも高い周波数の周波数帯域を有する第2周波数帯域とを少なくとも含み、
前記二次高調波終端回路は、前記RF増幅回路の出力端子と接地電位との間に直列接続された容量とインダクタとを含み、
前記二次高調波終端回路の前記容量の容量値と前記インダクタのインダクタンス値によって決定される直列共振周波数は、前記第1周波数帯域の実質的に2倍の周波数を有する第1の二次高調波成分の最低周波数と前記第2周波数帯域の実質的に2倍の周波数を有する第2の二次高調波成分の最高周波数との間の設定周波数に設定され、
前記最低周波数での前記二次高調波終端回路の前記容量と前記インダクタの第1直列接続インピーダンスと前記最高周波数での前記二次高調波終端回路の前記容量と前記インダクタの第2直列接続インピーダンスが所定の値よりも小さくなるように、前記容量の前記容量値の大きさが設定された
ことを特徴とするRF電力増幅器。
An RF power amplifier comprising an RF amplifier circuit and a second harmonic termination circuit,
By supplying an RF input signal having a plurality of RF frequency bands to the input terminal of the RF amplifier circuit, the RF amplifier circuit performs power amplification of the RF input signal,
The plurality of RF frequency bands include at least a first frequency band having a predetermined frequency band and a second frequency band having a frequency band having a frequency higher than the predetermined frequency band,
The second harmonic termination circuit includes a capacitor and an inductor connected in series between the output terminal of the RF amplifier circuit and a ground potential,
The series resonant frequency determined by the capacitance value of the capacitor of the second harmonic termination circuit and the inductance value of the inductor is a first second harmonic having a frequency substantially twice that of the first frequency band. Set to a set frequency between the lowest frequency of the component and the highest frequency of the second second harmonic component having a frequency substantially twice that of the second frequency band;
The capacitance of the second harmonic termination circuit at the lowest frequency and the first series connection impedance of the inductor, the capacitance of the second harmonic termination circuit at the highest frequency and the second series connection impedance of the inductor. An RF power amplifier, wherein the capacitance value of the capacitor is set to be smaller than a predetermined value.
請求項1において、
前記RF電力増幅器は、出力整合回路を更に具備して、
前記出力整合回路の入力端子は前記RF増幅回路の出力端子と接続され、前記出力整合回路の出力端子はフロントエンドモジュールを介してアンテナと接続可能とされ、前記出力整合回路は前記RF増幅回路の前記出力端子のインピーダンスから前記フロントエンドモジュールのインピーダンスへのインピーダンス変換を実行して、
前記出力整合回路は、フィルタインダクタとフィルタ容量とを少なくとも含んだローパスフィルタ型出力整合回路であり、
前記ローパスフィルタ型出力整合回路は、前記RF増幅回路の前記出力端子から生成される前記第2の二次高調波成分を前記接地電位にバイパスする機能を有する
ことを特徴とするRF電力増幅器。
In claim 1,
The RF power amplifier further comprises an output matching circuit,
An input terminal of the output matching circuit is connected to an output terminal of the RF amplifier circuit, an output terminal of the output matching circuit is connectable to an antenna through a front end module, and the output matching circuit is connected to the RF amplifier circuit. Performing impedance conversion from the impedance of the output terminal to the impedance of the front end module;
The output matching circuit is a low-pass filter type output matching circuit including at least a filter inductor and a filter capacitor,
The low-pass filter type output matching circuit has a function of bypassing the second second harmonic component generated from the output terminal of the RF amplifier circuit to the ground potential.
請求項2において、
前記RF入力信号は、LTE方式の携帯電話端末から基地局への送信信号であり、
前記所定の周波数帯域を有する前記第1周波数帯域は、LTE方式のバンド3であり、
前記所定の周波数帯域よりも高い周波数の周波数帯域を有する前記第2周波数帯域は、LTE方式のバンド1であり、
前記RF入力信号の前記複数のRF周波数帯域は、LTE方式のバンド2である周波数帯域を有する第3周波数帯域を更に含み、
前記出力整合回路は、前記第3周波数帯域の実質的に2倍の周波数を有する第3の二次高調波成分の終端処理を実行する
ことを特徴とするRF電力増幅器。
In claim 2,
The RF input signal is a transmission signal from an LTE mobile phone terminal to a base station,
The first frequency band having the predetermined frequency band is an LTE band 3;
The second frequency band having a frequency band higher than the predetermined frequency band is LTE band 1;
The plurality of RF frequency bands of the RF input signal further includes a third frequency band having a frequency band that is a band 2 of the LTE scheme,
The RF power amplifier, wherein the output matching circuit performs termination processing of a third second-order harmonic component having a frequency that is substantially twice the third frequency band.
請求項3において、
前記二次高調波終端回路の前記容量の前記容量値と前記インダクタの前記インダクタンス値によって決定される前記直列共振周波数は、前記第1の二次高調波成分の周波数帯域の実質的に中間の周波数を有する他の設定周波数に設定された
ことを特徴とするRF電力増幅器。
In claim 3,
The series resonance frequency determined by the capacitance value of the capacitance of the second harmonic termination circuit and the inductance value of the inductor is a substantially intermediate frequency in the frequency band of the first second harmonic component. An RF power amplifier set to another set frequency having
請求項4において、
前記直列共振周波数を前記他の設定周波数に設定するための前記インダクタの前記インダクタンス値よりも所定の大きさ分大きなインダクタンスを、前記二次高調波終端回路の前記インダクタに使用した
ことを特徴とするRF電力増幅器。
In claim 4,
An inductance larger than the inductance value of the inductor for setting the series resonance frequency to the other set frequency by a predetermined magnitude is used for the inductor of the second harmonic termination circuit. RF power amplifier.
請求項5において、
前記所定の大きさ分大きなインダクタンスを、前記二次高調波終端回路の前記インダクタに使用したことによって、前記直列共振周波数での前記二次高調波終端回路の前記容量と前記インダクタの直列共振インピーダンスは、スミスチャートの第1動作点から第2動作点に移動して、
前記第1動作点と前記第2動作点とは、それぞれ、前記スミスチャートで抵抗値が実質的にゼロの点と、前記スミスチャートで抵抗値が実質的にゼロの定レジスタンス円と前記スミスチャートでリアクタンスが実質的にj4Ωの定リアクタンス円弧の交点と前記抵抗値が実質的にゼロの前記点との間に位置する動作点である
ことを特徴とするRF電力増幅器。
In claim 5,
By using an inductance larger than the predetermined amount for the inductor of the second harmonic termination circuit, the capacitance of the second harmonic termination circuit and the series resonance impedance of the inductor at the series resonance frequency are , Move from the first operating point of the Smith chart to the second operating point,
The first operating point and the second operating point are respectively a point where the resistance value is substantially zero in the Smith chart, a constant resistance circle where the resistance value is substantially zero in the Smith chart, and the Smith chart. And an operating point located between an intersection of constant reactance arcs having a reactance of substantially j4Ω and the point having a resistance value of substantially zero.
請求項3において、
前記RF電力増幅器は、他のRF増幅回路と、他の二次高調波終端回路と、他の出力整合回路を更に具備して、
前記他のRF増幅回路の入力端子に他の複数のRF周波数帯域を有する他のRF入力信号が供給されることによって、前記他のRF増幅回路は前記他のRF入力信号の電力増幅を実行して、
前記複数のRF周波数帯域は、LTE方式のバンド5の周波数帯域とLTE方式のバンド8の周波数帯域とを含み、
前記他の二次高調波終端回路は、前記他のRF増幅回路の出力端子と前記接地電位との間に直列接続された他の容量と他のインダクタとを含み、
前記他の出力整合回路の入力端子は前記他のRF増幅回路の前記出力端子と接続され、前記他の出力整合回路の出力端子は前記アンテナと接続可能とされ、前記他の出力整合回路は前記他のRF増幅回路の前記出力端子のインピーダンスから前記アンテナのインピーダンスへのインピーダンス変換を実行する
ことを特徴とするRF電力増幅器。
In claim 3,
The RF power amplifier further includes another RF amplifier circuit, another second harmonic termination circuit, and another output matching circuit,
When another RF input signal having a plurality of other RF frequency bands is supplied to the input terminal of the other RF amplifier circuit, the other RF amplifier circuit performs power amplification of the other RF input signal. And
The plurality of RF frequency bands include an LTE band 5 frequency band and an LTE band 8 frequency band,
The other second harmonic termination circuit includes another capacitor and another inductor connected in series between the output terminal of the other RF amplifier circuit and the ground potential,
An input terminal of the other output matching circuit is connected to the output terminal of the other RF amplifier circuit, an output terminal of the other output matching circuit is connectable to the antenna, and the other output matching circuit is An RF power amplifier that performs impedance conversion from the impedance of the output terminal of another RF amplifier circuit to the impedance of the antenna.
請求項7において、
前記他の出力整合回路は、他のフィルタインダクタと他のフィルタ容量とを少なくとも含んだ他のローパスフィルタ型出力整合回路である
ことを特徴とするRF電力増幅器。
In claim 7,
The RF power amplifier, wherein the other output matching circuit is another low-pass filter type output matching circuit including at least another filter inductor and another filter capacitor.
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