JP2013225827A - Amplifier, radio communication device, and load changer - Google Patents

Amplifier, radio communication device, and load changer Download PDF

Info

Publication number
JP2013225827A
JP2013225827A JP2012179894A JP2012179894A JP2013225827A JP 2013225827 A JP2013225827 A JP 2013225827A JP 2012179894 A JP2012179894 A JP 2012179894A JP 2012179894 A JP2012179894 A JP 2012179894A JP 2013225827 A JP2013225827 A JP 2013225827A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
impedance
load
unit
signal
amplifier
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2012179894A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Rei Gaku
麗 岳
Takashi Maebatake
貴 前畠
Kazuyuki Totani
一幸 戸谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority to JP2012179894A priority Critical patent/JP2013225827A/en
Priority to PCT/JP2012/071235 priority patent/WO2013031609A1/en
Publication of JP2013225827A publication Critical patent/JP2013225827A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a new load changer.SOLUTION: An amplification circuit comprises: an amplifier for amplifying a signal; and a load changer 5001 connecting to an output side of the amplifier. The load changer 5001 comprises: a plurality of transmission lines 5011, 5012 connected in parallel; and a first shunt circuit 5030 connected to some midpoint of one or more of a plurality of the transmission lines connected in parallel. One or more of a plurality of control elements 5021 in which an element condition is changed due to a control signal, is provided. The first shunt circuit 5030 comprises a control element 5021 in which an element condition is changed due to a control signal. The control element 5021 changes an impedance of the load changer 5001 due to a change of the element condition.

Description

本発明は、増幅装置、無線通信装置、及び負荷変動器に関するものである。   The present invention relates to an amplification device, a wireless communication device, and a load variator.

電力増幅器の高効率化において、ピーク電力の低減は重要技術の1つである。広帯域伝送を行う場合、変調方式としてW-CDMA,OFDMが導入されており、これらの信号は平均電力対ピーク電力比が大きいという特徴を持っている。   Reducing peak power is one of the important technologies in increasing the efficiency of power amplifiers. In the case of performing broadband transmission, W-CDMA and OFDM are introduced as modulation schemes, and these signals have a feature of a large average power to peak power ratio.

このためこれらの信号を電力増幅器で増幅する場合、まれにしか発生しないピーク電力を出力する瞬間に対しても線形に増幅しなければならず、ピーク電力を出力可能な大出力の増幅器が必要となる。
従って、平均電力とピーク電力の比が大きい場合には、極端に大きな増幅器が必要となり、非常に無駄の多い、電力効率の低い装置になる。
For this reason, when these signals are amplified by a power amplifier, they must be amplified linearly even at the moment when the peak power that occurs rarely is output, and a high-power amplifier capable of outputting peak power is required. Become.
Therefore, when the ratio of the average power and the peak power is large, an extremely large amplifier is required, resulting in a very wasteful and low power efficiency device.

そこで、出力電力に応じて必要な分だけ増幅器を動作させる方式が有効である。そのための1つの方式として、ET方式又はEER方式などの電源変調方式(SupplyModulation:SM方式)がある。
もう1つの方式として、非特許文献1に示すように、負荷インピーダンスを変更する方式(LoadModulation:LM方式)がある。
Therefore, a method of operating the amplifier by a necessary amount according to the output power is effective. One method for this is a power supply modulation method (Supply Modulation: SM method) such as an ET method or an EER method.
As another method, as shown in Non-Patent Document 1, there is a method for changing load impedance (Load Modulation: LM method).

前者のSM方式は、増幅器の電源電圧を変化させて、出力電力を変化させるものである。一方、後者のLM方式は、増幅器の電源に一定電圧を印加するが、増幅器の出力側に接続された負荷インピーダンスを変化させる事で、出力電力を変化させる方式である。   The former SM system changes the output power by changing the power supply voltage of the amplifier. On the other hand, the latter LM method is a method in which a constant voltage is applied to the power supply of the amplifier, but the output power is changed by changing the load impedance connected to the output side of the amplifier.

Hossein Mashad Nemati et al.,"Evaluation of a GaN HEMT Transistor for Load- and Supply-Modulation Applications Using Intrinsic Waveform Measurements", IEEE MTT-S IMS, May 2010Hossein Mashad Nemati et al., "Evaluation of a GaN HEMT Transistor for Load- and Supply-Modulation Applications Using Intrinsic Waveform Measurements", IEEE MTT-S IMS, May 2010

LM方式では増幅器の出力側の負荷を変動させる負荷変動器が必要となる。また、負荷変動器は、高周波信号を扱う様々な状況で必要とされる。
本発明者らは、従来とは異なる発想で負荷を変動させることができる負荷変動器を新規に見出した。
そこで、本発明は、新規な増幅装置、無線通信装置、及び負荷変動器を提供することを目的とする。
The LM method requires a load variator that varies the load on the output side of the amplifier. Also, the load variator is required in various situations where high frequency signals are handled.
The inventors of the present invention have newly found a load variator that can vary the load with a different idea from the conventional one.
Accordingly, an object of the present invention is to provide a novel amplifying device, wireless communication device, and load variator.

(1)ある観点からみた本発明は、信号を増幅する増幅器と、前記増幅器の出力側に接続された負荷変動部と、を備える増幅装置であって、前記負荷変動部は、並列接続された複数の伝送線路と、並列接続された複数の伝送線路のうちの一以上の伝送線路の中途に接続された第1シャント回路と、を備え、前記第1シャント回路は、制御信号によって素子状態が変化する制御素子を含み、前記制御素子は、素子状態の変化によって、前記負荷変動部のインピーダンスを変化させることを特徴とする増幅装置である。 (1) The present invention as seen from a certain viewpoint is an amplifying apparatus including an amplifier that amplifies a signal and a load changing unit connected to an output side of the amplifier, and the load changing unit is connected in parallel A plurality of transmission lines, and a first shunt circuit connected in the middle of one or more of the plurality of transmission lines connected in parallel, the element state of the first shunt circuit being controlled by a control signal The amplifying apparatus includes a control element that changes, and the control element changes an impedance of the load changing unit according to a change in an element state.

上記本発明によれば、制御素子の素子状態の変化に応じて、負荷変動部のインピーダンスを変化させることができる。   According to the present invention, it is possible to change the impedance of the load changing unit according to the change in the element state of the control element.

(2)前記増幅装置は、ロードモジュレーション方式であり、前記増幅装置の入力信号の振幅に基づく制御信号によって、前記制御素子の素子状態を制御することで、前記増幅器の出力信号に振幅変動を生じさせる負荷制御部を備えているのが好ましい。この場合、入力信号の振幅に応じてで、負荷変動部の負荷を制御することができる。 (2) The amplification device is a load modulation system, and an amplitude variation is generated in an output signal of the amplifier by controlling an element state of the control element by a control signal based on an amplitude of an input signal of the amplification device. It is preferable to provide a load control unit to be operated. In this case, the load of the load changing unit can be controlled according to the amplitude of the input signal.

(3)前記第1シャント回路は、前記制御素子の素子状態の変化によって、前記第1シャント回路のリアクタンスが変化するよう構成されているのが好ましい。この場合、制御素子の素子状態の変化によって、第1シャント回路のリアクタンスを変化させることができる。 (3) It is preferable that the first shunt circuit is configured such that the reactance of the first shunt circuit changes according to a change in an element state of the control element. In this case, the reactance of the first shunt circuit can be changed by changing the element state of the control element.

(4)前記第1シャント回路のリアクタンスは、誘導性リアクタンスであるのが好ましい。この場合、制御素子の素子状態の変化によって、第1シャント回路の誘導性リアクタンスを変化させることができる。 (4) The reactance of the first shunt circuit is preferably inductive reactance. In this case, the inductive reactance of the first shunt circuit can be changed by changing the element state of the control element.

(5)前記第1シャント回路は、二以上備わり、前記第1シャント回路は、並列接続された複数の伝送線路のうちの二以上の各伝送線路の中途に設けられているのが好ましい。この場合、第1シャント回路が一つだけの場合よりも、負荷変動部のインピーダンスの可変範囲を広くするのが容易になる。 (5) It is preferable that two or more first shunt circuits are provided, and the first shunt circuit is provided in the middle of each of two or more transmission lines among a plurality of transmission lines connected in parallel. In this case, it is easier to widen the variable range of the impedance of the load changing unit than when only one first shunt circuit is provided.

(6)前記伝送線路の並列接続数は、2であるのが好ましい。伝送線路の並列接続数を複数にして、負荷変動部のインピーダンスの可変範囲を広くするのを容易にしつつも、伝送線路の並列接続数を2に抑えることで、回路規模の増大を抑制できる。 (6) The number of parallel connections of the transmission lines is preferably two. While making it easy to widen the variable range of the impedance of the load changing section by making the number of parallel connections of the transmission lines, it is possible to suppress an increase in circuit scale by suppressing the number of parallel connections of the transmission lines to 2.

(7)素子状態が変化しない素子は含むが前記制御素子は含まない第2シャント回路を更に備え、並列接続された複数の伝送線路のうち前記第1シャント回路が設けられた伝送路以外の一以上の伝送線路の中途には、前記第2シャント回路が設けられていてもよい。この場合、第2シャント回路によって、負荷変動部のインピーダンスの可変範囲を変化させることができる。 (7) A second shunt circuit that includes an element whose element state does not change but does not include the control element is further provided, and one of a plurality of transmission lines connected in parallel other than the transmission line provided with the first shunt circuit. The second shunt circuit may be provided in the middle of the above transmission line. In this case, the variable range of the impedance of the load changing unit can be changed by the second shunt circuit.

(8)前記第2シャント回路のリアクタンスは、誘導性リアクタンスであるのが好ましい。この場合、第2シャント回路によって誘導性リアクタンスを伝送線路に与えることができる。 (8) The reactance of the second shunt circuit is preferably inductive reactance. In this case, inductive reactance can be given to the transmission line by the second shunt circuit.

(9)前記制御素子は、前記負荷変動部のインピーダンスを離散的に変化させるのが好ましい。この場合、負荷変動部のインピーダンスが離散的に変化する。 (9) It is preferable that the control element discretely changes the impedance of the load changing unit. In this case, the impedance of the load changing unit changes discretely.

(10)前記制御素子は、制御信号によって導通状態/非導通状態に切り替わるスイッチング素子であるのが好ましい。この場合、スイッチング素子の導通状態/非導通状態に切り替わりに応じて、負荷変動部のインピーダンスを変化させることができる。 (10) It is preferable that the control element is a switching element that is switched between a conductive state and a non-conductive state by a control signal. In this case, it is possible to change the impedance of the load changing portion according to switching between the conductive state / non-conductive state of the switching element.

(11)前記スイッチング素子とともに共振回路を構成する付加素子を更に備えているのが好ましい。この場合、スイッチング素子を、より完全な導通状態又は非導通状態にすることができる。 (11) It is preferable to further include an additional element that constitutes a resonance circuit together with the switching element. In this case, the switching element can be brought into a more complete conduction state or non-conduction state.

(12)前記第1シャント回路は、前記スイッチング素子を複数備えているのが好ましい。この場合、負荷変動部のインピーダンスを3以上の値に変化させることができる。 (12) The first shunt circuit preferably includes a plurality of the switching elements. In this case, the impedance of the load changing part can be changed to a value of 3 or more.

(13)前記制御素子は、高周波スイッチング素子であるのが好ましい。この場合、スイッチングを高速に行うことができる。 (13) The control element is preferably a high-frequency switching element. In this case, switching can be performed at high speed.

(14)前記制御素子は、PINダイオードであるのが好ましい。この場合、スイッチングを高速に行うことができる。 (14) The control element is preferably a PIN diode. In this case, switching can be performed at high speed.

(15)前記制御素子は、前記前記伝送線路の中途位置とグランドとの間に接続されているのが好ましい。 (15) It is preferable that the control element is connected between a midway position of the transmission line and a ground.

(16)前記制御素子は、前記前記伝送線路の中途位置に介在するように直列接続されているのが好ましい。 (16) It is preferable that the control elements are connected in series so as to be interposed in the middle position of the transmission line.

(17)前記前記伝送線路は、λ/4伝送線路(λは、信号波長)であるのが好ましい。 (17) The transmission line is preferably a λ / 4 transmission line (λ is a signal wavelength).

(18)前記制御素子は、前記制御素子が接続された前記λ/4伝送線路の端部からの線路長がλ/8である位置に接続されているのが好ましい。 (18) The control element is preferably connected to a position where a line length from the end of the λ / 4 transmission line to which the control element is connected is λ / 8.

(19)前記制御素子は、前記負荷変動部のインピーダンスを連続的に変化させるのが好ましい。この場合、負荷変動部のインピーダンスが連続的に変化する。 (19) It is preferable that the control element continuously changes the impedance of the load changing unit. In this case, the impedance of the load changing part changes continuously.

(20)並列接続された複数の伝送線路は、それぞれ、λ/4伝送線路(λは、信号波長)であり、並列接続された複数の伝送線路の全体の特性インピーダンスは、前記負荷変動部から出力される信号が与えられる回路にインピーダンス整合しない値であるのが好ましい。この場合、負荷変動部のインピーダンスの可変範囲は、増幅器との関係で適切なものとなる。 (20) Each of the plurality of transmission lines connected in parallel is a λ / 4 transmission line (λ is a signal wavelength), and the overall characteristic impedance of the plurality of transmission lines connected in parallel is calculated from the load changing unit. The output signal is preferably a value that does not match the impedance of the circuit to which it is applied. In this case, the variable range of the impedance of the load changing unit is appropriate in relation to the amplifier.

(21)並列接続された複数の伝送線路の全体の特性インピーダンスは、前記負荷変動部から出力される信号が与えられる回路の特性インピーダンスよりも小さい値であるのが好ましい。この場合、負荷変動部のインピーダンスの可変範囲は、増幅器との関係で適切なものとなる。 (21) The overall characteristic impedance of the plurality of transmission lines connected in parallel is preferably smaller than the characteristic impedance of the circuit to which the signal output from the load changing unit is applied. In this case, the variable range of the impedance of the load changing unit is appropriate in relation to the amplifier.

(22)並列接続された複数の伝送線路は、それぞれ、λ/4(λは、信号波長)以外の線路長に設定されていてもよい。この場合、伝送線路の線路長の制約が少なくなる。 (22) Each of the plurality of transmission lines connected in parallel may be set to a line length other than λ / 4 (λ is a signal wavelength). In this case, restrictions on the line length of the transmission line are reduced.

(23)前記第1シャント回路は、前記制御素子としてスイッチング素子を有し、前記スイッチング素子が導通状態であるときには、(λ/2)×n(λは、信号波長;nは、1以上の整数)の線路長のオープンスタブとなり、前記スイッチング素子が非導通状態であるときには、前記負荷変動部のインピーダンスを変化させるための所定の線路長(以下、「非導通状態線路長」という)のスタブとなるよう構成されているのが好ましい。この場合、スイッチング素子の導通状態において、スイッチング素子に流れる電流が少なくなり、ロスを少なくすることができる。 (23) The first shunt circuit includes a switching element as the control element. When the switching element is in a conductive state, (λ / 2) × n (λ is a signal wavelength; n is 1 or more. When the switching element is in a non-conductive state, the stub has a predetermined line length (hereinafter referred to as “non-conductive state line length”) for changing the impedance of the load changing portion. It is preferable that it is comprised so that. In this case, in the conductive state of the switching element, the current flowing through the switching element is reduced, and the loss can be reduced.

(24)前記非導通状態線路長をDとしたときに、前記第1シャント回路は、並列接続された複数の伝送線路の中途の接続位置に接続され、線路長がDである線路からなる第1スタブと、前記スイッチング素子を介して前記第1スタブに接続されたλ/4の線路長の第2スタブと、を備え、前記第2スタブは、前記スイッチング素子を介して、前記第1スタブにおいて、前記接続位置からλ/4の位置に接続されているのが好ましい。この場合、スイッチング素子の導通状態において、スイッチング素子に流れる電流が少なくなり、ロスを少なくすることができる。 (24) the non-conductive state line length is taken as D L, from the first shunt circuit is connected to the middle of the connection position of the parallel-connected plurality of transmission lines, line line length is D L And a second stub having a line length of λ / 4 connected to the first stub through the switching element, and the second stub is connected to the first stub through the switching element. One stub is preferably connected to a position λ / 4 from the connection position. In this case, in the conductive state of the switching element, the current flowing through the switching element is reduced, and the loss can be reduced.

(25)前記非導通状態線路長をDとしたときに、前記第1シャント回路は、並列接続された複数の伝送線路の中途の接続位置に接続され、線路長がLである線路からなる第1スタブと、前記スイッチング素子を介して前記第1スタブに直列接続された、長さが((λ/2)−L)の第2スタブと、を備えているのが好ましい。この場合、スイッチング素子の導通状態において、スイッチング素子に流れる電流が少なくなり、ロスを少なくすることができる。 (25) the non-conductive state line length is taken as D L, the first shunt circuit is connected to the middle of the connection position of the parallel-connected plurality of transmission lines consists of lines line length is L It is preferable to include a first stub and a second stub having a length of ((λ / 2) −L) connected in series to the first stub through the switching element. In this case, in the conductive state of the switching element, the current flowing through the switching element is reduced, and the loss can be reduced.

(26)前記非導通状態線路長をDとしたときに、λ/8 ≦ D ≦ 3λ/8であるのが好ましい。 (26) the non-conductive state line length is taken as D L, it is preferably λ / 8 ≦ D L ≦ 3λ / 8.

(27)前記増幅器と前記負荷変動部との間に設けられた補助インピーダンス変換部を更に備え、前記補助インピーダンス変換部は、前記増幅器からみた前記負荷変動部のインピーダンスが、前記増幅器とインピーダンス整合するインピーダンスよりも高い範囲で変動するようにインピーダンス変換を行うのが好ましい。この場合、より高い範囲でインピーダンスを変動させることができる。 (27) An auxiliary impedance converter provided between the amplifier and the load changing unit is further provided, and the auxiliary impedance converting unit matches impedance of the load changing unit viewed from the amplifier with the amplifier. It is preferable to perform impedance conversion so as to fluctuate in a range higher than the impedance. In this case, the impedance can be varied in a higher range.

(28)前記負荷変動部は、並列接続された複数の伝送線路を備えた部分負荷変動部を複数備えて構成されているのが好ましい。負荷変動部が、部分負荷変動部を複数備えていることで、多様なインピーダンスを実現するのが容易となる。 (28) It is preferable that the load changing unit includes a plurality of partial load changing units including a plurality of transmission lines connected in parallel. Since the load changing unit includes a plurality of partial load changing units, it is easy to realize various impedances.

(29)複数の部分負荷変動部は、直列にカスケード接続されているのが好ましい。この場合、部分負荷変動部をカスケード接続した負荷変動部が得られる。 (29) It is preferable that the plurality of partial load fluctuation portions are cascade-connected in series. In this case, a load variation unit in which the partial load variation units are cascade-connected is obtained.

(30)複数の部分負荷変動部は、それぞれの部分負荷変動部が、表裏両面に回路パターンが形成される両面基板の表面と裏面とに互い違いに位置するように設けられているのが好ましい。この場合、部分負荷変動部同士の干渉を回避しつつ、負荷変動部の大型化を防止できる。 (30) It is preferable that the plurality of partial load changing portions are provided so that the respective partial load changing portions are alternately arranged on the front and back surfaces of the double-sided board on which the circuit patterns are formed on both the front and back surfaces. In this case, it is possible to prevent an increase in the size of the load fluctuation portion while avoiding interference between the partial load fluctuation portions.

(31)前記負荷変動部は、並列接続された前記複数の伝送線路から出力された信号を通過させるアイソレータを更に備えているのが好ましい。この場合、負荷変動部の出力インピーダンスの変動の影響を除去できる。 (31) It is preferable that the load changing unit further includes an isolator that passes signals output from the plurality of transmission lines connected in parallel. In this case, it is possible to remove the influence of fluctuations in the output impedance of the load fluctuation unit.

(32)他の観点からみた本発明は、前記(1)〜(31)のいずれか1項に記載の増幅装置増幅装置を備え、前記増幅装置により、通信信号を増幅する無線通信装置である。 (32) The present invention from another viewpoint is a wireless communication apparatus that includes the amplifying apparatus according to any one of (1) to (31) and amplifies a communication signal by the amplifying apparatus. .

(33)他の観点からみた本発明は、並列接続された複数の伝送線路と、並列接続された複数の伝送線路のうちの一以上の伝送線路の中途に接続された第1シャント回路と、を備え、前記第1シャント回路は、制御信号によって素子状態が変化する制御素子を含み、前記制御素子は、素子状態の変化によって、負荷変動器のインピーダンスを変化させることを特徴とする負荷変動器である。 (33) The present invention from another viewpoint includes a plurality of transmission lines connected in parallel, a first shunt circuit connected in the middle of one or more transmission lines among the plurality of transmission lines connected in parallel, The first shunt circuit includes a control element whose element state changes according to a control signal, and the control element changes the impedance of the load variator according to the change of the element state. It is.

第1実施形態に係る増幅装置の回路図である。1 is a circuit diagram of an amplifying device according to a first embodiment. 効率特性図である。It is an efficiency characteristic figure. 第2実施形態に係る増幅装置の回路図である。It is a circuit diagram of the amplifying device which concerns on 2nd Embodiment. 第3実施形態に係る増幅装置の回路図である。It is a circuit diagram of the amplifying device concerning a 3rd embodiment. 入力信号及び出力信号のIQ平面図である。It is IQ top view of an input signal and an output signal. 入力電力に対する負荷の特性図である。It is a characteristic view of the load with respect to input electric power. 入力電力に対する負荷の特性図である。It is a characteristic view of the load with respect to input electric power. 第4実施形態に係る増幅装置の回路図(第1例)である。It is a circuit diagram (the 1st example) of the amplification device concerning a 4th embodiment. (a)は入力電力、負荷、出力電力、ゲインの関係を示すテーブルであり、(b)は、入出力特性図である。(A) is a table showing the relationship between input power, load, output power, and gain, and (b) is an input / output characteristic diagram. 第4実施形態に係る増幅装置の回路図(第2例)である。It is a circuit diagram (the 2nd example) of the amplification device concerning a 4th embodiment. 第5実施形態に係る増幅装置の回路図(第1例)である。It is a circuit diagram (the 1st example) of the amplification device concerning a 5th embodiment. 負荷制御部に設定された入力電力と負荷の関係テーブルである。It is the relationship table of the input electric power and load which were set to the load control part. 第5実施形態に係る増幅装置の回路図(第2例)である。It is a circuit diagram (the 2nd example) of the amplification device concerning a 5th embodiment. 信号合成を用いた負荷変動部の回路図である。It is a circuit diagram of a load variation unit using signal synthesis. 信号合成を用いた負荷変動部を有する増幅装置の第1例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the 1st example of the amplifier which has a load fluctuation | variation part using a signal synthesis | combination. 信号合成を用いた負荷変動部を有する増幅装置の第2例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the 2nd example of the amplifier which has a load fluctuation | variation part using a signal synthesis | combination. 信号合成を用いた負荷変動部を有する増幅装置の第3例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the 3rd example of the amplifier which has a load fluctuation | variation part using signal composition. 信号合成を用いた負荷変動部を有する増幅装置の第4例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the 4th example of the amplifier which has a load fluctuation | variation part using a signal synthesis | combination. LINC方式の増幅装置の回路図である。1 is a circuit diagram of a LINC type amplification device. FIG. 可変位相器を用いた負荷変動部の回路図である。It is a circuit diagram of the load fluctuation | variation part using a variable phase shifter. 負荷変動部におけるインピーダンス変動範囲を示すスミスチャートである。It is a Smith chart which shows the impedance fluctuation range in a load fluctuation part. (a)は、電圧差の変化と反射電力との関係を示すグラフであり、(b)は、電圧差の変化と通過電力との関係を示すグラフである。(A) is a graph which shows the relationship between the change of a voltage difference, and reflected power, (b) is a graph which shows the relationship between the change of a voltage difference, and passage electric power. 可変位相器を用いた負荷変動部の回路図である。It is a circuit diagram of the load fluctuation | variation part using a variable phase shifter. 可変位相器を用いた負荷変動部の回路図である。It is a circuit diagram of the load fluctuation | variation part using a variable phase shifter. 可変位相器を用いた負荷変動部を有する増幅装置の回路図である。It is a circuit diagram of the amplifier which has a load fluctuation | variation part using a variable phase shifter. 負荷変動部の負荷変動範囲と、増幅器からみた負荷変動範囲の関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the relationship between the load fluctuation range of a load fluctuation part, and the load fluctuation range seen from the amplifier. 可変インピーダンスの回路構成の例を示す図である。It is a figure which shows the example of a circuit structure of variable impedance. ロス率の測定結果を示す図である。It is a figure which shows the measurement result of a loss rate. 分布定数線路のインピーダンスとロス率との関係を示す測定結果である。It is a measurement result which shows the relationship between the impedance of a distributed constant line, and a loss rate. インピーダンスが離散的に変化する負荷変動部の回路図である。It is a circuit diagram of the load fluctuation | variation part from which an impedance changes discretely. 可変位相器を複数用いた負荷変動部の回路図である。It is a circuit diagram of a load variation unit using a plurality of variable phase shifters. 可変位相器を複数用いた負荷変動部を有する増幅装置の回路図である。It is a circuit diagram of an amplifying device having a load changing section using a plurality of variable phase shifters. (a)は、インピーダンスが離散的に変化する負荷変動部の回路図であり、(b)は、スイッチング素子がOFFのときの回路状態を示す図であり、(c)はスイッチング素子がONのときの回路状態を示す図である。(A) is a circuit diagram of a load fluctuation section in which impedance changes discretely, (b) is a diagram showing a circuit state when the switching element is OFF, and (c) is a diagram when the switching element is ON. It is a figure which shows the circuit state at the time. 図33(a)の負荷変動部の回路構成図である。It is a circuit block diagram of the load fluctuation | variation part of Fig.33 (a). (a)は、インピーダンスが離散的に変化する負荷変動部の回路図であり、(b)はスイッチング素子のON/OFFとインピーダンスの関係を示す表である。(A) is a circuit diagram of the load fluctuation | variation part from which an impedance changes discretely, (b) is a table | surface which shows the relationship between ON / OFF of a switching element, and an impedance. (a)は、インピーダンスが離散的に変化する負荷変動部の回路図であり、(b)は、スイッチング素子がONのときの回路状態を示す図であり、(c)はスイッチング素子がOFFのときの回路状態を示す図である。(A) is a circuit diagram of the load fluctuation part where impedance changes discretely, (b) is a figure which shows a circuit state when a switching element is ON, (c) is a switching element OFF It is a figure which shows the circuit state at the time. 図36(a)の負荷変動部の回路構成図である。It is a circuit block diagram of the load fluctuation | variation part of Fig.36 (a). 複数の部分負荷変動部を直列接続した負荷変動部の回路図である。It is a circuit diagram of the load fluctuation | variation part which connected the some partial load fluctuation | variation part in series. (a)は、隣接する部分負荷変動部の干渉の説明図であり、(b)は、干渉回避のため隣接する部分負荷変動部を離した状態の説明図である。(A) is explanatory drawing of the interference of the adjacent partial load fluctuation | variation part, (b) is explanatory drawing of the state which isolate | separated the adjacent partial load fluctuation | variation part for interference avoidance. 回路基板における部分負荷変動部の配置を示す図である。It is a figure which shows arrangement | positioning of the partial load fluctuation | variation part in a circuit board. 部分負荷変動部の並列接続の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the parallel connection of a partial load fluctuation | variation part. インピーダンスが離散的に変化する負荷変動部を有する増幅装置の回路図である。It is a circuit diagram of an amplifying device having a load changing section whose impedance changes discretely. インピーダンスが離散的に変化する負荷変動部の回路である。It is a circuit of a load variation unit in which impedance changes discretely. インピーダンスを離散的に変化させる方法の説明図である。It is explanatory drawing of the method of changing an impedance discretely. 伝送線路に設けたシャント回路によってインピーダンスが変化する負荷変動部の第1例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the 1st example of the load fluctuation | variation part from which an impedance changes with the shunt circuit provided in the transmission line. (a)は図45のシャント回路のインピーダンスの可変範囲を示すスミスチャートであり、(b)は、図45の負荷変動部のインピーダンスの可変範囲を示すスミスチャートである。(A) is a Smith chart showing the variable range of impedance of the shunt circuit of FIG. 45, and (b) is a Smith chart showing the variable range of impedance of the load changing section of FIG. 伝送線路に設けたシャント回路によってインピーダンスが変化する負荷変動部の第2例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the 2nd example of the load fluctuation | variation part from which an impedance changes with the shunt circuit provided in the transmission line. 図47に示す負荷変動部のインピーダンスの可変範囲を示すスミスチャートである。It is a Smith chart which shows the variable range of the impedance of the load fluctuation | variation part shown in FIG. (a)は、伝送線路に設けたシャント回路によってインピーダンスが変化する負荷変動部の第3例を示す回路図であり、(b)は、第3例に係る負荷変動部のインピーダンスの可変範囲を示すスミスチャートである。(A) is a circuit diagram which shows the 3rd example of the load fluctuation | variation part from which an impedance changes with the shunt circuit provided in the transmission line, (b) is a variable range of the impedance of the load fluctuation | variation part which concerns on a 3rd example. It is a Smith chart which shows. (a)は、伝送線路に設けたシャント回路によってインピーダンスが変化する負荷変動部の第3例(特性インピーダンスを固定)を示す回路図であり、(b)は、第3例に係る負荷変動部のインピーダンスの可変範囲を示すスミスチャートである。(A) is a circuit diagram which shows the 3rd example (fixed characteristic impedance) of the load fluctuation | variation part to which an impedance changes with the shunt circuit provided in the transmission line, (b) is a load fluctuation | variation part which concerns on a 3rd example. It is a Smith chart which shows the variable range of impedance. (a)は、伝送線路に設けたシャント回路によってインピーダンスが変化する負荷変動部の第3例(線路長を固定)を示す回路図であり、(b)は、第3例に係る負荷変動部のインピーダンスの可変範囲を示すスミスチャートである。(A) is a circuit diagram which shows the 3rd example (line length is fixed) of the load change part from which an impedance changes with the shunt circuit provided in the transmission line, (b) is a load change part which concerns on a 3rd example. It is a Smith chart which shows the variable range of impedance. (a)は、伝送線路に設けたシャント回路によってインピーダンスが変化する負荷変動部の第4例を示す回路図であり、(b)は、第4例に係る負荷変動部のインピーダンスの可変範囲を示すスミスチャートである。(A) is a circuit diagram which shows the 4th example of the load fluctuation | variation part from which an impedance changes with the shunt circuit provided in the transmission line, (b) is a variable range of the impedance of the load fluctuation | variation part which concerns on a 4th example. It is a Smith chart which shows. (a)は、伝送線路に設けたシャント回路によってインピーダンスが変化する負荷変動部の第5例を示す回路図であり、(b)は、第5例に係る負荷変動部のインピーダンスの可変範囲を示すスミスチャートである。(A) is a circuit diagram which shows the 5th example of the load fluctuation | variation part from which an impedance changes with the shunt circuit provided in the transmission line, (b) is a variable range of the impedance of the load fluctuation | variation part which concerns on a 5th example. It is a Smith chart which shows. (a)は、伝送線路に設けたシャント回路によってインピーダンスが変化する負荷変動部の第5例(特性インピーダンス=Z)を示す回路図であり、(b)は、第5例に係る負荷変動部のインピーダンスの可変範囲を示すスミスチャートである。(A) is a circuit diagram showing a fifth example of the load fluctuation part impedance is changed by a shunt circuit provided to the transmission line (characteristic impedance = Z 0), (b), the load change according to the fifth example It is a Smith chart which shows the variable range of the impedance of a part. 第3例の負荷変動部のインピーダンスを離散的に変化させる回路例である。It is an example of a circuit which changes the impedance of the load change part of the 3rd example discretely. 図55に示す回路の等価回路図である。FIG. 56 is an equivalent circuit diagram of the circuit shown in FIG. 55. 図55に示す回路の等価回路図である。FIG. 56 is an equivalent circuit diagram of the circuit shown in FIG. 55. 図55に示す負荷変動部がとり得るインピーダンスを示す図である。It is a figure which shows the impedance which the load fluctuation | variation part shown in FIG. 55 can take. 第3例の負荷変動部のインピーダンスを離散的に変化させる回路例である。It is an example of a circuit which changes the impedance of the load change part of the 3rd example discretely. 第3例の負荷変動部のインピーダンスを離散的に変化させる回路例である。It is an example of a circuit which changes the impedance of the load change part of the 3rd example discretely. 第1シャント回路の他の例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the other example of a 1st shunt circuit. 図61の3λ/8線路の機能の説明図である。FIG. 62 is an explanatory diagram of a function of the 3λ / 8 line in FIG. 61. 第1シャント回路の他の例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the other example of a 1st shunt circuit. 第1シャント回路の他の例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the other example of a 1st shunt circuit. 第1シャント回路の他の例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the other example of a 1st shunt circuit. 第1シャント回路の他の例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the other example of a 1st shunt circuit.

以下、本発明及びそれに関連した技術の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
[1.第1実施形態]
図1は、第1実施形態に係る増幅装置101を示している。この増幅装置101は、移動体通信システムにおけるモバイル端末又は基地局装置などの無線通信装置に搭載され、通信信号の増幅を行うために用いられる。無線通信装置は、OFDM(OFDMAを含む)、W−CDMAなどの広帯域信号を扱う方式に準拠したものである。OFMD及びW−CDMAなどの方式における信号は、ピーク電力がまれにしか発生しない。つまり、これらの方式における信号は、瞬時電力変動を伴う信号である。なお、OFMD及びW−CDMAなどの方式において、平均電力とピーク電力との比は、3dB以上となる。
Hereinafter, embodiments of the present invention and related techniques will be described with reference to the drawings.
[1. First Embodiment]
FIG. 1 shows an amplifying apparatus 101 according to the first embodiment. The amplifying apparatus 101 is mounted on a wireless communication apparatus such as a mobile terminal or a base station apparatus in a mobile communication system, and is used for amplifying a communication signal. The wireless communication apparatus is compliant with a scheme that handles wideband signals such as OFDM (including OFDMA) and W-CDMA. Signals in systems such as OFMD and W-CDMA rarely generate peak power. That is, the signals in these systems are signals accompanied by instantaneous power fluctuations. In the methods such as OFMD and W-CDMA, the ratio between the average power and the peak power is 3 dB or more.

図1に示す増幅装置101は、一般的なLM方式に準拠した回路構成を有している。つまり、この増幅装置101の増幅器102には、位相情報を有するが振幅情報を有しない定包絡線信号(振幅が一定の信号)が入力(増幅前信号)として与えられる。
増幅器102の出力側に接続された負荷変動部103の負荷(インピーダンス)が変動することで、増幅器102の出力信号は、振幅変動する信号となる。負荷変動部103の負荷インピーダンスが入力信号の振幅変動に応じて変化することで、入力信号の位相及び振幅と同様の位相及び振幅を有する出力信号Poutが得られる。
An amplifying apparatus 101 shown in FIG. 1 has a circuit configuration conforming to a general LM system. That is, a constant envelope signal (a signal having a constant amplitude) having phase information but not amplitude information is given as an input (pre-amplification signal) to the amplifier 102 of the amplifying apparatus 101.
When the load (impedance) of the load changing unit 103 connected to the output side of the amplifier 102 fluctuates, the output signal of the amplifier 102 changes in amplitude. By changing the load impedance of the load changing unit 103 according to the amplitude fluctuation of the input signal, an output signal Pout having the same phase and amplitude as the phase and amplitude of the input signal is obtained.

図1に示す増幅装置1は、入力信号であるI/Q信号に対する信号処理を行う処理部104を備えている。処理部104は、I/Q信号が示す振幅を演算する振幅演算部104aと、I/Q信号が示す位相を演算する位相演算部104bと、を備えている。つまり、処理部104は、I/Q信号に対するポーラ変調を行うポーラ(Polar)変調器となっている。   The amplifying apparatus 1 shown in FIG. 1 includes a processing unit 104 that performs signal processing on an I / Q signal that is an input signal. The processing unit 104 includes an amplitude calculation unit 104a that calculates the amplitude indicated by the I / Q signal, and a phase calculation unit 104b that calculates the phase indicated by the I / Q signal. That is, the processing unit 104 is a polar modulator that performs polar modulation on the I / Q signal.

さらに、処理部104は、振幅演算部104aによって演算された振幅rに基づいて、負荷変動部103の負荷インピーダンスを変動させるための制御信号を生成する負荷制御部104cを備えている。負荷制御部104cは、入力信号(I/Q信号)の振幅が小さいほど負荷変動部103の負荷インピーダンスを大きくし、入力信号の振幅が大きいほど、負荷変動部103の負荷インピーダンスを小さくするための制御信号を生成する。   Furthermore, the processing unit 104 includes a load control unit 104c that generates a control signal for changing the load impedance of the load changing unit 103 based on the amplitude r calculated by the amplitude calculating unit 104a. The load control unit 104c increases the load impedance of the load variation unit 103 as the amplitude of the input signal (I / Q signal) decreases, and decreases the load impedance of the load variation unit 103 as the amplitude of the input signal increases. Generate a control signal.

負荷制御部104cから出力された制御信号は、遅延調整部105によって遅延調整がなされた上で、負荷変動部103に与えられる。遅延調整部105を有していることで、増幅器102の出力信号が、制御信号に対して遅延又は先行していても、その遅延又は先行を解消して両信号のタイミングを一致させることができる。なお、遅延調整部105に代えて、又は、遅延調整部105に加えて、増幅器102の入出力経路(RF経路)上に遅延調整部を設けても良い。   The control signal output from the load control unit 104 c is subjected to delay adjustment by the delay adjustment unit 105 and is then supplied to the load fluctuation unit 103. By including the delay adjusting unit 105, even if the output signal of the amplifier 102 is delayed or preceded by the control signal, the delay or the preceding can be eliminated and the timings of both signals can be matched. . Instead of the delay adjustment unit 105 or in addition to the delay adjustment unit 105, a delay adjustment unit may be provided on the input / output path (RF path) of the amplifier 102.

遅延調整部105は、遅延量を調整自在であり、例えば、増幅器102の温度特性によって、増幅器102へ入力された信号が増幅器102内を通過する時間が変化して、制御信号との時間差が生じても、その時間差を補正することができる。   The delay adjustment unit 105 can adjust the delay amount. For example, the time when the signal input to the amplifier 102 passes through the amplifier 102 changes depending on the temperature characteristics of the amplifier 102, and a time difference from the control signal is generated. However, the time difference can be corrected.

位相演算部104bが出力した位相信号(入力信号における位相情報だけを持つ信号)は、位相変調器106によって位相変調され、位相情報を有する定包絡線信号(増幅前信号)が生成される(図1のA1参照)。
つまり、位相演算部104b及び位相変調器106は、位相情報及び振幅情報が含まれている入力信号(I/Q信号)を、位相情報が含まれた定包絡線信号に変換する変換部として機能する。位相情報を有する定包絡線信号は、増幅器102への入力信号となる。
The phase signal output from the phase calculation unit 104b (a signal having only phase information in the input signal) is phase-modulated by the phase modulator 106 to generate a constant envelope signal (pre-amplification signal) having the phase information (FIG. 1 A1).
That is, the phase calculation unit 104b and the phase modulator 106 function as a conversion unit that converts an input signal (I / Q signal) including phase information and amplitude information into a constant envelope signal including phase information. To do. The constant envelope signal having phase information becomes an input signal to the amplifier 102.

増幅器102では、位相情報を有する定包絡線信号が増幅される。仮に、増幅器102の出力側の負荷インピーダンスが一定である場合、増幅器102からは、図1のB1に示すように、単に増幅された定包絡線信号が出力されるだけである。   In the amplifier 102, a constant envelope signal having phase information is amplified. If the load impedance on the output side of the amplifier 102 is constant, the amplifier 102 simply outputs an amplified constant envelope signal, as indicated by B1 in FIG.

しかし、負荷変動部103の負荷インピーダンスは、負荷制御部104cから出力された制御信号に応じて変化するため、増幅器102の出力信号は、図1のC1に示すように、振幅変動する信号となる。制御信号は入力信号の振幅情報に基づいて生成されているため、増幅器102の出力信号における振幅変動は、入力信号における振幅変動と同様のものとなる。つまり、増幅装置101の出力信号Poutは、入力信号の位相及び振幅と同様の位相及び振幅を有する信号となる。出力信号Poutは、無線通信装置が有するアンテナから出力される。   However, since the load impedance of the load changing unit 103 changes according to the control signal output from the load control unit 104c, the output signal of the amplifier 102 becomes a signal whose amplitude fluctuates as shown by C1 in FIG. . Since the control signal is generated based on the amplitude information of the input signal, the amplitude fluctuation in the output signal of the amplifier 102 is the same as the amplitude fluctuation in the input signal. That is, the output signal Pout of the amplification device 101 is a signal having the same phase and amplitude as the phase and amplitude of the input signal. The output signal Pout is output from an antenna included in the wireless communication device.

ここで、増幅器102の出力電圧をV、増幅器102の出力側の負荷インピーダンスをZとすると、増幅器102の出力電力Poutは、以下の式で表される。
Pout=V/Z
負荷インピーダンスを変動させることで、増幅器102の出力が変動することは、上記式からも明らかである。
Here, when the output voltage of the amplifier 102 is V and the load impedance on the output side of the amplifier 102 is Z, the output power Pout of the amplifier 102 is expressed by the following equation.
Pout = V 2 / Z
It is clear from the above formula that the output of the amplifier 102 varies by varying the load impedance.

さて、第1実施形態における増幅器102は、D級、E級、F級などのスイッチング増幅器(SwitchingAmplifier)によって構成されている。スイッチング増幅器は、スイッチング動作する増幅器であり、デジタル増幅器(DigitalAmplifier)とも呼ばれる。
スイッチング増幅器102は、基本的に、常に飽和状態で動作するため、理論的な電力効率は、出力電力の大きさに関わらず、常に100%である。
The amplifier 102 in the first embodiment is configured by switching amplifiers (SwitchingAmplifiers) such as class D, class E, and class F. The switching amplifier is an amplifier that performs a switching operation, and is also referred to as a digital amplifier.
Since the switching amplifier 102 basically operates in a saturated state at all times, the theoretical power efficiency is always 100% regardless of the magnitude of the output power.

スイッチング増幅器は、出力電力の大きさが一定となる増幅器であるため、増幅器の出力電力(振幅)を変動させる必要のあるLM方式に応用した例は、従来なかった。しかし、本発明者らは、あえて、LM方式増幅装置101の増幅器102として、スイッチング増幅器を採用した。   Since the switching amplifier is an amplifier in which the magnitude of the output power is constant, there has been no example of application to the LM system in which the output power (amplitude) of the amplifier needs to be varied. However, the present inventors dared to employ a switching amplifier as the amplifier 102 of the LM amplification device 101.

本発明者らは、スイッチング増幅器は、出力電力の大きさが一定となる増幅器であるが、入力信号の振幅変動に応じて、出力側の負荷インピーダンスを変化させれば、スイッチング増幅器の出力電力(振幅)も、入力信号の振幅変動と同様に変動することを見出した。   The present inventors have described that the switching amplifier is an amplifier in which the magnitude of the output power is constant, but if the load impedance on the output side is changed in accordance with the amplitude fluctuation of the input signal, the output power of the switching amplifier ( It has been found that (amplitude) also varies in the same manner as the amplitude variation of the input signal.

一方、非特許文献1では、LM方式のための増幅器としてB級増幅器を使用している。B級増幅器は、出力電力が低下すると電力効率が劣化するため、非特許文献1において、低出力時にLM方式の効率が低下したのは、B級増幅器を使用したためであると考えられる。   On the other hand, Non-Patent Document 1 uses a class B amplifier as an amplifier for the LM system. In the non-patent document 1, it is considered that the efficiency of the LM method is reduced at the time of low output because the class B amplifier is used.

つまり、図2に示すように、B級増幅器を用いたLM方式では、出力電力Poutが小さくなると効率が劣化する(非特許文献1参照)。一方、スイッチング増幅器102を用いたLM方式では、出力電力が小さくなっても、効率劣化を抑えることができる。
なお、理論的には、スイッチング増幅器102を用いたLM方式では、効率が100%となるが、他の要因による効率低下も生じるため、他の要因を考慮した効率の理論値は100%よりもやや低い値(例えば、80%程度)となる。また、実際には、低出力の場合には、他の要因による効率低下が生じ易い。
That is, as shown in FIG. 2, in the LM method using the class B amplifier, the efficiency deteriorates when the output power Pout decreases (see Non-Patent Document 1). On the other hand, in the LM system using the switching amplifier 102, the efficiency deterioration can be suppressed even if the output power is reduced.
Theoretically, in the LM method using the switching amplifier 102, the efficiency is 100%. However, since the efficiency is reduced due to other factors, the theoretical value of the efficiency considering other factors is more than 100%. A slightly low value (for example, about 80%). In practice, in the case of low output, the efficiency is likely to decrease due to other factors.

例えば非特許文献1では、入力信号として無変調信号(正弦波)を用いているが入力信号が広帯域信号(瞬時電力変動を伴う信号)である場合、電源変調を行うSM方式では、電源効率(例えば80%)を考慮すると、増幅装置全体の効率は、その分、更に低下する。
一方、LM方式では、一定電圧の条件下のもとで増幅器を動作させており高効率の電源を使用する事が出来る。
したがって、非特許文献1では、LM方式はSM方式よりも性能が悪いものとされているが、入力信号が広帯域信号(瞬時電力変動を伴う信号)である場合には、スイッチング増幅器102を用いたLM方式増幅装置の効率は、SM方式よりも効率がよくなることが期待される。
For example, in Non-Patent Document 1, an unmodulated signal (sine wave) is used as an input signal, but when the input signal is a wideband signal (a signal accompanied by instantaneous power fluctuation), the power efficiency ( (E.g., 80%), the efficiency of the entire amplifying apparatus is further reduced accordingly.
On the other hand, in the LM system, an amplifier is operated under a constant voltage condition, and a highly efficient power source can be used.
Therefore, in Non-Patent Document 1, the LM method is considered to have a poorer performance than the SM method, but when the input signal is a wideband signal (a signal with instantaneous power fluctuation), the switching amplifier 102 is used. The efficiency of the LM amplification device is expected to be higher than that of the SM method.

[2.第2実施形態]
図3は、第2実施形態に係る増幅装置201を示している。なお、以下において、第2実施形態に関し説明を省略した点については、第1実施形態と同様である。また、以下の各実施形態を示す図面において、各実施形態間で同一又は類似する構成については、符号の下一桁目の番号を共通にしている。
[2. Second Embodiment]
FIG. 3 shows an amplifying apparatus 201 according to the second embodiment. In the following, the points that are not described in the second embodiment are the same as in the first embodiment. Further, in the drawings showing the following embodiments, the same or similar configurations between the embodiments have a common first digit number.

第2実施形態においては、第1実施形態における処理部104の位相演算部104bが省略され、代わりに、I/r演算部204b−1と、Q/r演算部204b−2が設けられている。
I/r演算部204b−1及びQ/r演算部204b−2は、I信号及びQ信号それぞれを、振幅演算部204aで求めた振幅rの大きさで割る。したがって、I/r信号及びQ/r信号は、振幅情報が消去され位相情報だけを示すものとなる。
In the second embodiment, the phase calculation unit 104b of the processing unit 104 in the first embodiment is omitted, and an I / r calculation unit 204b-1 and a Q / r calculation unit 204b-2 are provided instead. .
The I / r calculation unit 204b-1 and the Q / r calculation unit 204b-2 divide each of the I signal and the Q signal by the magnitude of the amplitude r obtained by the amplitude calculation unit 204a. Therefore, the I / r signal and the Q / r signal are such that the amplitude information is deleted and only the phase information is indicated.

また、第2実施形態では、第1実施形態における位相変調器106に代えて、直交変調器206が設けられている。
I/r信号及びQ/r信号を、直交変調器206にて直交変調することで、入力信号(I/Q信号)の位相情報だけを有する定包絡線信号(増幅前信号)が生成される(図3のA2参照)。
In the second embodiment, a quadrature modulator 206 is provided instead of the phase modulator 106 in the first embodiment.
The I / r signal and Q / r signal are quadrature modulated by the quadrature modulator 206 to generate a constant envelope signal (pre-amplification signal) having only phase information of the input signal (I / Q signal). (See A2 in FIG. 3).

直交変調器206から出力される定包絡線信号(図3のA2参照)は、第1実施形態の位相変調器106から出力される定包絡線信号(図1のA1参照)と同等のものである。
したがって、第2実施形態の増幅装置201も、第1実施形態の増幅装置101と同様に動作することができる。
しかも、第2実施形態の処理部204では、第1実施形態の処理部104のようにtan−1の演算を行う必要がなく、演算負荷が少ない。
The constant envelope signal (see A2 in FIG. 3) output from the quadrature modulator 206 is equivalent to the constant envelope signal (see A1 in FIG. 1) output from the phase modulator 106 of the first embodiment. is there.
Therefore, the amplifying apparatus 201 of the second embodiment can operate in the same manner as the amplifying apparatus 101 of the first embodiment.
In addition, the processing unit 204 of the second embodiment does not need to perform tan −1 calculations unlike the processing unit 104 of the first embodiment, and the calculation load is small.

[3.第3実施形態]
図4は、第3実施形態に係る増幅装置301を示している。なお、以下において、第3実施形態に関し説明を省略した点については、第1及び第2実施形態と同様である。
第3実施形態においては、第2実施形態におけるI/r演算部204b−1及びQ/r演算部204b−2が省略されている。
[3. Third Embodiment]
FIG. 4 shows an amplifying apparatus 301 according to the third embodiment. In the following, the points that are not described in the third embodiment are the same as those in the first and second embodiments.
In the third embodiment, the I / r operation unit 204b-1 and the Q / r operation unit 204b-2 in the second embodiment are omitted.

したがって、直交変調器306には、I/Q信号それぞれが、そのまま入力される。直交変調器306は、I/Q信号を直交変調した変調信号、すなわち、位相情報及び振幅情報を有する変調信号、が出力される。   Therefore, each of the I / Q signals is input to the quadrature modulator 306 as it is. The quadrature modulator 306 outputs a modulation signal obtained by quadrature modulation of the I / Q signal, that is, a modulation signal having phase information and amplitude information.

LM方式では、入力信号が持つ振幅情報は、増幅器の後段にある負荷変動部で再生される。したがって、LM方式の増幅器の入力には、振幅情報が無く位相情報だけを有する定包絡線信号(図1のA1,図3のA2参照)が与えられるのが、これまでの常識である。
これに対し、第3実施形態では、一般的なLM方式における常識とは異なり、変調信号(位相情報とともに振幅情報を有する信号)が増幅器302に入力される(図4のA3参照)。
In the LM method, amplitude information included in an input signal is reproduced by a load fluctuation unit at the subsequent stage of the amplifier. Therefore, it has been common knowledge so far that a constant envelope signal (see A1 in FIG. 1 and A2 in FIG. 3) having only phase information without amplitude information is given to the input of the LM amplifier.
On the other hand, in the third embodiment, unlike common sense in a general LM system, a modulated signal (a signal having amplitude information together with phase information) is input to the amplifier 302 (see A3 in FIG. 4).

ただし、増幅器302は、飽和状態で動作するスイッチング増幅器であるため、負荷変動部303による負荷変動がない状態においては、直交変調信号が入力されても、スイッチング増幅器302からは、基本的に、増幅された一定振幅の定包絡線信号が出力される。つまり、スイッチング増幅器302の出力信号は、負荷変動部303による負荷変動がない状態においては、位相情報は有するが振幅情報のない信号(図4のB3参照)となる。
しかし、第1及び第2実施形態と同様に、入力信号に含まれる振幅情報は、負荷変動部
303によって再生され、増幅器302の出力信号Poutは、入力信号の位相及び振幅と同様の位相及び振幅を有する信号となる。
However, since the amplifier 302 is a switching amplifier that operates in a saturated state, in the state where there is no load fluctuation by the load fluctuation unit 303, even if the quadrature modulation signal is input, the switching amplifier 302 basically performs amplification. The constant envelope signal having a constant amplitude is output. That is, the output signal of the switching amplifier 302 is a signal having phase information but no amplitude information (see B3 in FIG. 4) when there is no load fluctuation by the load fluctuation unit 303.
However, as in the first and second embodiments, the amplitude information included in the input signal is reproduced by the load changing unit 303, and the output signal Pout of the amplifier 302 has the same phase and amplitude as the phase and amplitude of the input signal. A signal having

このように、振幅が変動する変調信号がスイッチング増幅器302を通過すると、基本的に振幅情報が失われる。しかし、振幅が変動する変調信号をスイッチング増幅器302に入力することで、負荷変動部303との協働によって、入力信号が元々有していた振幅情報を、スイッチング増幅器302において、より正確に再生するのが容易となる。   As described above, when the modulated signal whose amplitude varies passes through the switching amplifier 302, the amplitude information is basically lost. However, by inputting a modulation signal whose amplitude varies to the switching amplifier 302, the amplitude information originally included in the input signal is reproduced more accurately in the switching amplifier 302 in cooperation with the load variation unit 303. It becomes easy.

負荷変動部303だけでは、入力信号が元々有していた振幅情報を再生するのが困難な場合としては、負荷変動部303が無限大又は十分に大きな負荷インピーダンスを生成できない場合が挙げられる。
スイッチング増幅器302の出力信号において、振幅をゼロとするには、例えば、負荷変動部303の負荷インピーダンスの値を無限大にすればよい。
しかし、負荷変動部303が無限大又は十分に大きな負荷インピーダンスを生成できない場合には、振幅がゼロの出力信号を得られず、入力信号が元々有していた振幅情報を、正確に再生できない。
As a case where it is difficult to reproduce the amplitude information originally included in the input signal with only the load changing unit 303, there is a case where the load changing unit 303 cannot generate an infinite or sufficiently large load impedance.
In order to make the amplitude of the output signal of the switching amplifier 302 zero, for example, the value of the load impedance of the load changing unit 303 may be set to infinity.
However, when the load changing unit 303 cannot generate an infinite or sufficiently large load impedance, an output signal with zero amplitude cannot be obtained, and the amplitude information originally included in the input signal cannot be accurately reproduced.

また、負荷変動部303の負荷インピーダンスを、無限大又は十分に大きな値にできた場合であっても、増幅器302のドレイン−ソース間に存在する内部インピーダンス(出力インピーダンス)のために、振幅がゼロの出力信号を得ることができないことがある。増幅器302の内部インピーダンスは、負荷変動部303に対して並列に存在することになるため、負荷変動部303の負荷インピーダンスを大きくしても、負荷変動部303と内部インピーダンスとの合成インピーダンスが十分に大きくならないことがある。その結果、振幅がゼロの出力信号を得られない。   Even when the load impedance of the load changing unit 303 is infinite or sufficiently large, the amplitude is zero because of the internal impedance (output impedance) existing between the drain and source of the amplifier 302. Output signal may not be obtained. Since the internal impedance of the amplifier 302 exists in parallel with the load changing unit 303, even if the load impedance of the load changing unit 303 is increased, the combined impedance of the load changing unit 303 and the internal impedance is sufficient. May not grow. As a result, an output signal with zero amplitude cannot be obtained.

つまり、図5(a)に示すように、入力信号がIQ平面においてゼロ点又はゼロ点付近を通過する信号であっても、負荷変動部303と内部インピーダンスとの合成インピーダンスが十分に大きくないと、増幅器302の出力信号は、図5(b)に示すようにゼロ点付近の範囲C内の値をとることができない。
そのため、増幅器302の出力信号は、図5(b)に示すように、入力信号から歪んだ信号となる。
That is, as shown in FIG. 5A, even if the input signal is a signal that passes through the zero point or near the zero point on the IQ plane, the combined impedance of the load changing unit 303 and the internal impedance is not sufficiently large. The output signal of the amplifier 302 cannot take a value within the range C near the zero point as shown in FIG.
Therefore, the output signal of the amplifier 302 is a signal distorted from the input signal as shown in FIG.

ところが、基本的に飽和状態で動作するスイッチング増幅器302であっても、入力信号がゼロ又はゼロ付近であれば、スイッチング増幅器302の出力もゼロとなることに本発明者らは気付いた。スイッチング増幅器302の入力がゼロとなるとき、(理論的に)電力効率が100%で動作する増幅器であれば、出力は定包絡線信号ではなく、ゼロとなる。   However, the present inventors have found that even if the switching amplifier 302 basically operates in a saturated state, if the input signal is zero or near zero, the output of the switching amplifier 302 is also zero. When the input of the switching amplifier 302 is zero, the output is zero rather than a constant envelope signal if the amplifier operates (theoretically) with 100% power efficiency.

そこで、第3実施形態の増幅装置301では、負荷変動部303だけで出力信号に振幅変動を引き起こすのではなく、ゼロ付近については、入力信号の振幅がゼロ又はゼロ付近となっていることも利用している。その結果、図5(c)に示すように、増幅器302の出力信号は、図5(a)に示す入力信号と同様に、ゼロ点付近の範囲C内の値をとることができる。   Therefore, in the amplifying apparatus 301 of the third embodiment, the amplitude fluctuation of the output signal is not caused only by the load fluctuation unit 303, but the fact that the amplitude of the input signal is zero or near zero is also utilized near zero. doing. As a result, as shown in FIG. 5C, the output signal of the amplifier 302 can take a value in the range C near the zero point, similarly to the input signal shown in FIG.

このように、負荷変動部303単独では、振幅情報を正確に再生できない場合であっても、振幅が変動する信号をスイッチング増幅器302に入力することで、振幅情報を正確に再生することができる。
つまり、負荷変動部303による負荷インピーダンス変更を考えない場合、スイッチング増幅器302は、入力信号がゼロ又はゼロ付近である場合には、振幅ゼロの信号を出力し、入力信号がゼロ付近よりも大きくなれば、スイッチング増幅器302は、飽和状態で動作し、定包絡線信号を出力することになる。
なお、入力信号がゼロ又はゼロ付近である場合には、スイッチング増幅器302は、飽和状態で動作せず、効率が低下することになるが、入力信号がゼロ又はゼロ付近の値をとる確率は低いため、全体としては、効率低下はさほど問題とならない。
As described above, even when the load changing unit 303 alone cannot reproduce the amplitude information accurately, the amplitude information can be accurately reproduced by inputting the signal whose amplitude fluctuates to the switching amplifier 302.
That is, when the load impedance change by the load changing unit 303 is not considered, the switching amplifier 302 outputs a signal with zero amplitude when the input signal is zero or near zero, and the input signal can be larger than near zero. For example, the switching amplifier 302 operates in a saturated state and outputs a constant envelope signal.
When the input signal is zero or near zero, the switching amplifier 302 does not operate in a saturated state and the efficiency is reduced, but the probability that the input signal takes a value near zero or near zero is low. Therefore, as a whole, a decrease in efficiency is not a problem.

また、第3実施形態に係る増幅装置301では、負荷変動部303単独でゼロ信号を生成する必要がないことから、あまり大きな負荷インピーダンスを生成する必要がない。このため、負荷変動部303単独で正確に振幅情報を再生しようとした場合に必要とされる負荷インピーダンスよりも小さい値が、負荷変動部303において変動可能なインピーダンス値の上限であってもよい。   Further, in the amplifying apparatus 301 according to the third embodiment, since it is not necessary to generate a zero signal by the load changing unit 303 alone, it is not necessary to generate a very large load impedance. For this reason, a value smaller than the load impedance required when the amplitude information is accurately reproduced by the load changing unit 303 alone may be the upper limit of the impedance value that can be changed in the load changing unit 303.

つまり、負荷変動部303単独で、十分に正確に振幅情報を再生しようとした場合に必要とされる負荷変動部303のインピーダンスが1000Ωであっても、負荷変動部303のインピーダンス変動範囲の上限は、例えば、200Ωとして設定することができる。
このため、負荷変動部303のインピーダンス変動可能範囲を狭くでき、負荷変動部303を安価に構成するのが容易となる。なお、インピーダンス変動可能範囲の上限値は、例えば、増幅器302の前記内部インピーダンスと同程度又はそれ以上とすることができる。また、インピーダンス変動可能範囲の上限値は、増幅器302の内部インピーダンスの数倍程度が好ましい。
That is, even if the impedance of the load fluctuation unit 303 required when reproducing the amplitude information sufficiently accurately by the load fluctuation unit 303 alone is 1000Ω, the upper limit of the impedance fluctuation range of the load fluctuation unit 303 is For example, it can be set as 200Ω.
For this reason, the impedance fluctuation possible range of the load fluctuation part 303 can be narrowed, and it becomes easy to comprise the load fluctuation part 303 at low cost. Note that the upper limit value of the impedance variable range can be, for example, about the same as or higher than the internal impedance of the amplifier 302. The upper limit value of the impedance variable range is preferably about several times the internal impedance of the amplifier 302.

さて、理想的なスイッチング増幅器では、ON/OFFのスイッチング動作に伴って、電流と電圧は交互に出現するため、電流波形と電圧波形に重なりがなく、前述のように電力効率が100%となる。
しかし、実際のスイッチング増幅器では、ON/OFFのスイッチング動作に伴って発生する電流波形と電圧波形に重なりが多少生じるため、スイッチング増幅器内部で電力消費が生じ、効率が低下する。電流波形と電圧波形の重なりを原因とする効率低下は、出力電力が低下するほど大きくなる。
また、スイッチング増幅器に過大な入力信号を入力すると、電流波形と電圧波形の重なりが大きくなって、やはり、効率が低下する。また、スイッチング増幅器に過小な入力信号を入力すると、スイッチング動作ができず、効率が急激に低下する。
In an ideal switching amplifier, the current and voltage appear alternately with the ON / OFF switching operation, so there is no overlap between the current waveform and the voltage waveform, and the power efficiency is 100% as described above. .
However, in an actual switching amplifier, there is a slight overlap between the current waveform and the voltage waveform that are generated along with the ON / OFF switching operation, so that power is consumed inside the switching amplifier and the efficiency is lowered. The reduction in efficiency due to the overlap between the current waveform and the voltage waveform increases as the output power decreases.
Moreover, if an excessive input signal is input to the switching amplifier, the overlap between the current waveform and the voltage waveform becomes large, and the efficiency is lowered. Also, if an excessively small input signal is input to the switching amplifier, the switching operation cannot be performed, and the efficiency decreases rapidly.

以上のことから、広帯域な変調信号のように振幅変動(電力変動)を伴う信号を、スイッチング増幅器302にて、効率の低下を防ぎつつ増幅するには、過大な入力信号や過大な入力信号を避けて、入力信号の振幅に応じて決定される負荷インピーダンスの値Z及びスイッチング増幅器302へ入力される信号の振幅を適切な値とすることが望まれる。
したがって、負荷制御部304cでは、入力信号の振幅に応じて決定される負荷インピーダンスの値Zが適切になるように、制御信号が生成されるのが望ましい。また、スイッチング増幅器302へ入力される信号の振幅のレベルも適切に調整されるのが好ましい。
第3実施形態の増幅装置301では、入力信号の振幅と負荷の組み合わせによって電力効率が最大となるポイントを自由に選択できる。
From the above, in order to amplify a signal with amplitude fluctuation (power fluctuation) such as a wideband modulation signal while preventing the efficiency from being lowered by the switching amplifier 302, an excessive input signal or an excessive input signal is used. Avoiding this, it is desirable to set the load impedance value Z determined according to the amplitude of the input signal and the amplitude of the signal input to the switching amplifier 302 to appropriate values.
Therefore, it is desirable that the load control unit 304c generates the control signal so that the load impedance value Z determined according to the amplitude of the input signal is appropriate. In addition, it is preferable that the amplitude level of the signal input to the switching amplifier 302 is also adjusted appropriately.
In the amplifying apparatus 301 of the third embodiment, the point at which the power efficiency is maximized can be freely selected by the combination of the amplitude of the input signal and the load.

また、第3実施形態の負荷制御部304cでは、図6に示すように、入力信号の振幅(入力電力)rに基づいて決定される負荷変動部303の負荷インピーダンスの値Zを、上限設定値Zmaxと下限設定値Zminの範囲で変動させるように制御信号を生成する。   Further, in the load control unit 304c of the third embodiment, as shown in FIG. 6, the load impedance value Z of the load changing unit 303 determined based on the amplitude (input power) r of the input signal is set to the upper limit set value. A control signal is generated so as to vary within a range between Zmax and the lower limit set value Zmin.

つまり負荷制御部304cは、入力信号の振幅ゼロから入力信号の振幅の最大値(ピーク電力値)rmaxまでの全範囲で、Zの値を変動させるのではなく、入力信号の電力が下限値rよりも小さい範囲では、Zの値を変動させず、Zは上限設定値Zmaxで一定とする。また、入力信号の電力が上限値rよりも大きい範囲では、Zの値を変動させず、Zは下限設定値Zminで一定とする。 That is, the load control unit 304c does not change the value of Z in the entire range from the zero amplitude of the input signal to the maximum value (peak power value) rmax of the input signal amplitude, but the power of the input signal is the lower limit r. In a range smaller than 1 , the value of Z is not changed, and Z is constant at the upper limit set value Zmax. The power of the input signal is in a range larger than the upper limit value r 2 does not vary the value of Z, Z is constant at the lower limit set value Zmin.

このように負荷Zの変動範囲を制限することで、負荷変動部303における負荷変動機能の性能を緩和できる。しかも、負荷インピーダンスZの変動範囲の上限値を上限設定値Zmaxに抑えたとしても、第3実施形態では、スイッチング増幅器302に振幅変動信号が入力されることによって、負荷変動部303において過大な負荷Zを生成する必要がなくなっているため、問題は生じない。
また、前述のようにスイッチング増幅器302への入力が過大となると、却って効率が低下するため、スイッチング増幅器302へは過大な入力が与えられるべきではなく、負荷インピーダンスZの変動範囲の下限値を下限設定値Zminに抑えても問題は少ない。下限設定値Zminとしては、増幅器302の出力インピーダンスと整合するインピーダンスとするのが好ましい。
By limiting the variation range of the load Z in this way, the performance of the load variation function in the load variation unit 303 can be relaxed. In addition, even if the upper limit value of the fluctuation range of the load impedance Z is suppressed to the upper limit setting value Zmax, in the third embodiment, an excessive load is applied to the load fluctuation unit 303 by inputting the amplitude fluctuation signal to the switching amplifier 302. Since it is no longer necessary to generate Z, no problem occurs.
Further, as described above, when the input to the switching amplifier 302 becomes excessive, the efficiency is lowered, and thus the switching amplifier 302 should not be given an excessive input, and the lower limit value of the variation range of the load impedance Z is set to the lower limit. There are few problems even if it is suppressed to the set value Zmin. The lower limit set value Zmin is preferably an impedance that matches the output impedance of the amplifier 302.

なお、図6では、入力信号がr〜rの間では、入力信号の変動に対してZが線形的に変動しているが、線形的に変動する必要はない。
例えば、図7に示すように、入力信号の変動に対して、ステップ状に変化してもよい。Zの値をステップ状に変動させることで、入力信号の振幅情報から、Zの値を制御するための制御信号の生成が容易となる。例えば、入力信号からZの値を示す制御信号を生成するためにルックアップテーブルを使用する場合、Zの値をステップ状に変動する場合には、テーブルサイズを小さくできる。
In FIG. 6, Z varies linearly with respect to variations in the input signal when the input signal is between r 1 and r 2 , but it is not necessary to vary linearly.
For example, as shown in FIG. 7, it may change stepwise with respect to fluctuations in the input signal. By varying the value of Z stepwise, it becomes easy to generate a control signal for controlling the value of Z from the amplitude information of the input signal. For example, when a lookup table is used to generate a control signal indicating the value of Z from an input signal, the table size can be reduced when the value of Z varies stepwise.

[4.第4実施形態]
図8〜図10は、第4実施形態に係る増幅装置401を示している。なお、以下において、第4実施形態に関し説明を省略した点については、第3実施形態と同様である。
[4. Fourth Embodiment]
8 to 10 show an amplifying apparatus 401 according to the fourth embodiment. In the following, the points that are not described with respect to the fourth embodiment are the same as in the third embodiment.

図8に示す第4実施形態では、負荷制御部404cから出力された制御信号に対して歪補償のための処理を行う第1歪補償部(デジタルプリディストーション部)407を備えている。
ここで、電力効率を最大にとろうとすると、入力信号と増幅器402の出力信号とは線形にはならず、出力信号に歪が生じる。しかし、線形性の確保は、増幅装置にとって重要である。
The fourth embodiment shown in FIG. 8 includes a first distortion compensation unit (digital predistortion unit) 407 that performs processing for distortion compensation on the control signal output from the load control unit 404c.
Here, if power efficiency is to be maximized, the input signal and the output signal of the amplifier 402 are not linear, and distortion occurs in the output signal. However, ensuring linearity is important for the amplification device.

図9(a)は、電力効率が最大化するように、入力信号の振幅(入力電力)と負荷の値(制御信号の値)の組み合わせを最適化した例を示している。この場合、図9(b)に示すように、増幅器402の入出力特性に直線性が無くなる。つまり、負荷制御部404cにおいて、電力効率を高くする観点から、入力電力(振幅)に対する負荷(制御信号値)の関係が、図9(a)のように設定されていると、負荷制御部404cから出力される制御信号を受けて動作する負荷変動部403は、増幅器(スイッチング増幅器)402の出力に非線形歪を生じさせるように動作する。   FIG. 9A shows an example in which the combination of the input signal amplitude (input power) and the load value (control signal value) is optimized so that the power efficiency is maximized. In this case, the linearity is lost in the input / output characteristics of the amplifier 402 as shown in FIG. That is, from the viewpoint of increasing power efficiency in the load control unit 404c, if the relationship of the load (control signal value) to the input power (amplitude) is set as shown in FIG. 9A, the load control unit 404c. The load fluctuation unit 403 that operates in response to the control signal output from the circuit operates so as to cause nonlinear distortion in the output of the amplifier (switching amplifier) 402.

そこで、線形性を確保するため、第1歪補償部407によって、制御信号(振幅情報)の補正を行う。例えば、制御信号の補正を行わない場合、図9(a)に示す関係に従うと、入力電力Pin=1.1[W]の場合には、負荷制御部404cは、負荷変動部403の負荷の値を9[Ω]にする制御信号を生成する。しかし、入力電力Pin=1.1[W]のときには、入力電力Pin=1[W]の場合と同様の増幅器ゲインG=10を得ることができず、非線形となる。
したがって、入力電力Pin=1.1[W]のときにも、入力電力Pin=1[W]の場合と同様の増幅器ゲインG=10を得て、線形性を確保するには、第1歪補償部407は、負荷変動部403の負荷の値が8[Ω]となるように、制御信号を補正すればよい。これにより、出力電力Pout=11[W]が得られ、線形性が確保される。
Therefore, in order to ensure linearity, the first distortion compensation unit 407 corrects the control signal (amplitude information). For example, when the control signal is not corrected, according to the relationship shown in FIG. 9A, when the input power Pin = 1.1 [W], the load control unit 404c determines the load of the load fluctuation unit 403. A control signal for setting the value to 9 [Ω] is generated. However, when the input power Pin = 1.1 [W], the same amplifier gain G = 10 as in the case of the input power Pin = 1 [W] cannot be obtained, which becomes nonlinear.
Therefore, when the input power Pin = 1.1 [W], in order to obtain the same amplifier gain G = 10 as in the case of the input power Pin = 1 [W] and ensure linearity, the first distortion The compensation unit 407 may correct the control signal so that the load value of the load changing unit 403 is 8 [Ω]. Thereby, output power Pout = 11 [W] is obtained, and linearity is ensured.

ただし、第1歪補償部407によって、制御信号(振幅情報)の補正だけを行うと、電力効率を最大するために最適化されていた「入力信号の振幅と負荷との組み合わせ」(図9(a))が崩れることになる。つまり、第1歪補償部407によって、制御信号(振幅情報)の補正だけを行うと、Pin=1.1[W]のときに、負荷変動部403の負荷の値が8[Ω]になり、図9(a)に示す電力効率最大の組み合わせから外れる。   However, if only the control signal (amplitude information) is corrected by the first distortion compensation unit 407, the “combination of the amplitude of the input signal and the load” optimized to maximize the power efficiency (FIG. 9 ( a)) will collapse. That is, if only the control signal (amplitude information) is corrected by the first distortion compensation unit 407, the load value of the load variation unit 403 becomes 8 [Ω] when Pin = 1.1 [W]. , Deviating from the combination of maximum power efficiency shown in FIG.

そこで、効率を維持したい場合には、図8に示すように、第1歪補償部407のほか、第2歪補償部(デジタルプリディストーション部)408を設ければよい。第2歪補償部408は、第1歪補償部407と連動して、入力信号であるI/Q信号に対して位相及び/又は振幅の補正を行って、電力効率を最大するための「入力信号の振幅と負荷との組み合わせ」を維持しつつ、歪補償を行う。   Therefore, in order to maintain efficiency, as shown in FIG. 8, in addition to the first distortion compensation unit 407, a second distortion compensation unit (digital predistortion unit) 408 may be provided. The second distortion compensator 408 works in conjunction with the first distortion compensator 407 to correct the phase and / or amplitude of the I / Q signal, which is the input signal, so as to maximize the power efficiency. Distortion compensation is performed while maintaining a “combination of signal amplitude and load”.

つまり、第2歪補償部408は、第1歪補償部407にて、負荷(振幅情報)を補正させたことに応じて、入力信号であるI/Q信号に対して、電力(振幅)の補正を行うことで、電力効率の低下を抑えつつ、線形性を維持する。例えば、先の例で、負荷変動部403の負荷の値が8[Ω]となるように、第1歪補償部407が制御信号を補正した場合、第2歪補償部408は、負荷の値が8[Ω]であるときに最大効率が得られる入力電力の値Pin=1.2となるように入力信号(I/Q信号)を補正すればよい。   That is, the second distortion compensator 408, with the first distortion compensator 407 correcting the load (amplitude information), the power (amplitude) of the I / Q signal that is the input signal. By performing the correction, linearity is maintained while suppressing a decrease in power efficiency. For example, in the above example, when the first distortion compensation unit 407 corrects the control signal so that the load value of the load variation unit 403 is 8 [Ω], the second distortion compensation unit 408 What is necessary is just to correct | amend an input signal (I / Q signal) so that it may become the value of input power Pin = 1.2 in which maximum efficiency is acquired when is 8 [ohm].

また、負荷変動部403は、負荷の値によって、位相特性が変化する場合があるため、第1歪補償部407にて負荷を補正したことに対応して変化する位相を、第2歪補償部408にて補正することもできる。   In addition, since the load fluctuation unit 403 may change the phase characteristic depending on the load value, the phase that changes corresponding to the correction of the load by the first distortion compensation unit 407 is changed to the second distortion compensation unit. It can also be corrected at 408.

ただし、第1歪補償部407及び第2歪補償部408という二つの歪補償部を設けると、両者を連動させて動作させる必要があり、歪補償のための処理が煩雑になる。
そこで、図10に示すように、歪補償部(デジタルプリディストーション部)409を処理部404よりも前段側に設けることで、第1歪補償部407及び第2歪補償部408という二つの歪補償部を設けなくても、電力効率を最大するための「入力信号の振幅と負荷との組み合わせ」を維持しつつ、歪補償を行うことができる。
However, if two distortion compensation units, the first distortion compensation unit 407 and the second distortion compensation unit 408, are provided, it is necessary to operate them in conjunction with each other, and the processing for distortion compensation becomes complicated.
Therefore, as shown in FIG. 10, by providing a distortion compensation unit (digital predistortion unit) 409 in front of the processing unit 404, two distortion compensations, a first distortion compensation unit 407 and a second distortion compensation unit 408, are provided. Even without providing a section, distortion compensation can be performed while maintaining the “combination of input signal amplitude and load” for maximizing power efficiency.

図10によれば、歪補償部409による歪補償後の入力信号は、振幅演算部404aを介して、負荷制御部404cに与えられるとともに、スイッチング増幅器402側へ与えられる。
したがって、歪補償部409にて、図9(a)に示すような電力効率の観点からの最適化された関係を維持しつつ、線形性が得られるように、入力信号の振幅(及び/又は位相)を補正すれば、電力効率を維持しつつ線形性が得られる。
According to FIG. 10, the input signal after distortion compensation by the distortion compensation unit 409 is given to the load control unit 404c and also to the switching amplifier 402 side via the amplitude calculation unit 404a.
Therefore, the distortion compensator 409 maintains the optimized relationship from the viewpoint of power efficiency as shown in FIG. 9A while maintaining the amplitude of the input signal (and / or so that linearity can be obtained). If the phase is corrected, linearity can be obtained while maintaining power efficiency.

[5.第5実施形態]
図11〜図13は、第5実施形態に係る増幅装置501を示している。なお、以下において、第5実施形態に関し説明を省略した点については、第4実施形態と同様である。
[5. Fifth Embodiment]
11 to 13 show an amplifying apparatus 501 according to the fifth embodiment. In the following, the points that are not described with respect to the fifth embodiment are the same as in the fourth embodiment.

第4実施形態における負荷制御部404cは、図9(a)に示すように、増幅器の入出力特性が非線形となるが電力効率が最大化される制御信号が生成されるように設定されていた。
これに対し、第5実施形態では、第4実施形態における歪補償部407,408,409が省略されている。さらに、第5実施形態の負荷制御部504cは、増幅器の入出力特性が線形となる制御信号が生成されるように、入力電力と負荷(制御信号値)の関係が設定されていている。第5実施形態の負荷制御部504cは、第4実施形態の第1歪補償部407の機能をも具備していることになるため、効率がやや低下するものの、第1歪補償部407(DPD)を省略することが可能である。
As shown in FIG. 9A, the load control unit 404c in the fourth embodiment is set so as to generate a control signal in which the input / output characteristics of the amplifier are nonlinear but the power efficiency is maximized. .
In contrast, in the fifth embodiment, the distortion compensation units 407, 408, and 409 in the fourth embodiment are omitted. Further, in the load control unit 504c of the fifth embodiment, the relationship between the input power and the load (control signal value) is set so that a control signal in which the input / output characteristics of the amplifier are linear is generated. Since the load control unit 504c of the fifth embodiment also has the function of the first distortion compensation unit 407 of the fourth embodiment, although the efficiency is slightly reduced, the first distortion compensation unit 407 (DPD) ) Can be omitted.

増幅器の線形性を確保するためには、DPDは必要であるが、DPDを実行するために信号を補正するための独立した機能を、増幅装置に組み込むとコスト増加を招く。
これに対し、第5実施形態のように、負荷制御部504cにDPDの機能をも具備させることで、コスト増加を抑えることができる。
In order to ensure the linearity of the amplifier, a DPD is necessary. However, if an independent function for correcting a signal in order to execute the DPD is incorporated in the amplifier, the cost increases.
On the other hand, as in the fifth embodiment, it is possible to suppress an increase in cost by providing the load control unit 504c also with the DPD function.

図12は、負荷制御部504cに設定された、入力電力(振幅)と負荷(制御信号値)との関係を示している。この負荷制御部504cには、負荷変動部503における負荷の大きさに関し、入力信号の同一振幅(例えば、入力電力Pin=1)に対して、任意に選択可能な複数の候補値b1−1,b1−2,b1−3,・・・が設定されている。つまり、入力電力Pin=1である場合には、負荷制御部504cは、複数の候補値b1−1,b1−2,b1−3,・・・のうちのいずれか一つを、負荷変動部503を制御する制御信号の値とすることができる。また、入力電力Pin=1.1である場合にも同様に、負荷制御部504cは、複数の候補値b2−1,b2−2,b2−3,・・・のうちのいずれか一つを、負荷変動部503を制御する制御信号の値とすることができる。 FIG. 12 shows the relationship between the input power (amplitude) and the load (control signal value) set in the load control unit 504c. The load control unit 504c includes a plurality of candidate values b 1-1 that can be arbitrarily selected for the same amplitude of the input signal (for example, input power Pin = 1) with respect to the magnitude of the load in the load changing unit 503. , B 1-2 , b 1-3 ,... Are set. That is, when the input power Pin = 1, the load control unit 504c selects one of the plurality of candidate values b 1-1 , b 1-2 , b 1-3 ,. The value of the control signal for controlling the load changing unit 503 can be used. Similarly, when the input power Pin = 1.1, the load control unit 504c, a plurality of candidate values b 2-1, b 2-2, b 2-3 , any of ... One can be a value of a control signal for controlling the load changing unit 503.

このように、負荷制御部504cには、入力電力の各値に対して、負荷変動部503における負荷の大きさの複数の候補値が設定されている。そして、負荷制御部504cは、例えば、増幅装置の出力信号Pout及び/又は温度に基づいて、前記複数の候補値から一つの候補値を選択することができる。   Thus, the load control unit 504c is set with a plurality of candidate values of the load magnitude in the load changing unit 503 for each value of the input power. The load control unit 504c can select one candidate value from the plurality of candidate values based on, for example, the output signal Pout and / or temperature of the amplification device.

例えば、増幅装置の出力信号Poutに基づいて候補値を選択する場合には、出力信号Poutに非線形歪が含まれていても、その非線形歪を解消できる候補値を選択することで、線形性を確保することができる。   For example, when selecting a candidate value based on the output signal Pout of the amplifying device, even if nonlinear distortion is included in the output signal Pout, by selecting a candidate value that can eliminate the nonlinear distortion, linearity is improved. Can be secured.

また、温度に基づいて候補値を選択する場合、温度に対応した候補値を選択することで、温度変化が原因で非線形歪が生じても、その非線形歪を解消することができる。   Further, when selecting a candidate value based on temperature, even if nonlinear distortion occurs due to a temperature change, the nonlinear distortion can be eliminated by selecting a candidate value corresponding to the temperature.

図13に示す増幅装置501は、図11に示す増幅装置501に、電源変調部508を追加したものである。   The amplification device 501 shown in FIG. 13 is obtained by adding a power supply modulation unit 508 to the amplification device 501 shown in FIG.

DPDによって歪補償を行う場合、振幅だけでなく、位相の補正を行うこともできるが、負荷変動部503を制御する負荷制御部504cにDPDの機能を持たせても、振幅しか補正することができない。   When distortion compensation is performed by DPD, not only the amplitude but also the phase can be corrected. However, even if the load control unit 504c that controls the load fluctuation unit 503 has a DPD function, only the amplitude can be corrected. Can not.

そこで、信号の位相も補正したい場合には、電源変調部508にて、増幅器502の電源変調(ドレイン変調)を行えばよい。電源変調部508によって増幅器502の電源の電圧又は電流値を微調整することで、振幅のほか位相も変更することができる。
電源変調部508は、電源変調によって位相も補正できることを利用したものであり、負荷制御部504cと電源変調部508を組み合わせて使用することで、振幅及び位相を補正することができる。
Therefore, when it is desired to correct the phase of the signal, the power source modulation unit 508 may perform power source modulation (drain modulation) of the amplifier 502. By finely adjusting the voltage or current value of the power source of the amplifier 502 by the power source modulation unit 508, the phase as well as the amplitude can be changed.
The power supply modulation unit 508 utilizes the fact that the phase can also be corrected by power supply modulation, and the amplitude and phase can be corrected by using the load control unit 504c and the power supply modulation unit 508 in combination.

以上のように、第5実施形態によれば、DPDを実行するために信号を補正するための独立した機能を増幅装置に組み込むことなく、信号の補正を行うことができる。
なお、第5実施形態における増幅器502は、前述の実施形態と同様にスイッチング増幅器であるのが好ましいが、第5実施形態における負荷制御部504cの機能及び電源変調部508は、増幅器がスイッチング増幅器でない場合にも採用可能である。
As described above, according to the fifth embodiment, it is possible to correct a signal without incorporating an independent function for correcting the signal in order to execute DPD into the amplifying apparatus.
The amplifier 502 in the fifth embodiment is preferably a switching amplifier as in the previous embodiment, but the function of the load control unit 504c and the power supply modulation unit 508 in the fifth embodiment are not switching amplifiers. It can also be used in some cases.

[6.負荷変動部(負荷変動器)]
[6.1 信号合成を用いた負荷変動部]
図14は、第1〜第5実施形態の増幅装置における負荷変動部103,203,303,403,503として好適に利用可能な負荷変動部(負荷変動器)1001を示している。
[6. Load fluctuation section (load fluctuation device)]
[6.1 Load variation using signal synthesis]
FIG. 14 shows a load fluctuation unit (load fluctuation unit) 1001 that can be suitably used as the load fluctuation units 103, 203, 303, 403, and 503 in the amplification devices of the first to fifth embodiments.

図14に示す負荷変動部1001は、2つ(複数)の位相調整器1003a,1003bを備えている。第1位相調整器1003a及び第2位相調整器1003bには、それぞれ、増幅器1002の出力信号(負荷変動部1001を通過する信号)を複数に分波した分波出力信号が与えられる。
位相調整器1003a,1003bによって位相が調整された分波出力信号それぞれは、λ/4線路(λは、信号波長)からなるインピーダンス変換器1003c,1003dを通って、合成部1003eによって合成される。合成された出力信号は、無線通信装置のアンテナ1010から出力される。
The load changing unit 1001 illustrated in FIG. 14 includes two (plural) phase adjusters 1003a and 1003b. Each of the first phase adjuster 1003a and the second phase adjuster 1003b is supplied with a demultiplexed output signal obtained by demultiplexing the output signal of the amplifier 1002 (a signal passing through the load changing unit 1001) into a plurality of signals.
The demultiplexed output signals whose phases are adjusted by the phase adjusters 1003a and 1003b pass through impedance converters 1003c and 1003d made of λ / 4 lines (λ is a signal wavelength), and are combined by the combining unit 1003e. The combined output signal is output from the antenna 1010 of the wireless communication apparatus.

第1位相調整器1003aの位相調整量φ1及び第2位相調整器1003bの位相調整量φ2は、位相制御部1011によって制御される。つまり、第1及び第2位相調整器1003a,1003bは、複数の分波出力信号間の位相差を調整する。なお、位相調整器は、複数設けられている必要はなく、例えば、1個でも複数の分波出力信号間の位相差を調整することは可能である。   The phase control unit 1011 controls the phase adjustment amount φ1 of the first phase adjuster 1003a and the phase adjustment amount φ2 of the second phase adjuster 1003b. That is, the first and second phase adjusters 1003a and 1003b adjust the phase difference between the plurality of demultiplexed output signals. Note that there is no need to provide a plurality of phase adjusters. For example, even one phase adjuster can adjust the phase difference between a plurality of demultiplexed output signals.

実測結果によれば、2つの分波出力信号を同位相(φ2−φ1=0度)で合成すると、合成信号は分波出力信号の振幅が重なり合って、振幅が大きくなった。これに対し、2つの分波出力信号を逆位相(φ2−φ1=180度)で合成すると、分波出力信号が相殺されて、振幅が小さくなった。また、φ2−φ1の値(位相差)を、0度から180度の間で変化させると、φ2−φ1の値(位相差)に応じて、振幅が変動した。つまり、図14の回路1001は、負荷変動部として機能することが確認された。   According to the actual measurement results, when the two demultiplexed output signals were synthesized with the same phase (φ2−φ1 = 0 degree), the amplitude of the synthesized signal overlapped with the amplitude of the demultiplexed output signals. On the other hand, when the two demultiplexed output signals are synthesized with opposite phases (φ2−φ1 = 180 degrees), the demultiplexed output signals are canceled and the amplitude is reduced. When the value of φ2−φ1 (phase difference) was changed between 0 degree and 180 degrees, the amplitude varied according to the value of φ2−φ1 (phase difference). That is, it was confirmed that the circuit 1001 in FIG. 14 functions as a load changing unit.

また、負荷変動部1001自体のインピーダンスを測定したところ、φ2−φ1の値(位相差)を、0度から180度の間で変化させると、50Ωから0Ω(ショート)の間で負荷変動部の抵抗値が変化することが確認された。
なお、負荷変動部1001における抵抗Zの値の最大値は、λ/4線路からなるインピーダンス変換器1003c,1003dを適宜設計することによって、所望の値に設定することができる。
Further, when the impedance of the load changing unit 1001 itself is measured, if the value of φ2−φ1 (phase difference) is changed between 0 degree and 180 degree, the load changing part 1001 is changed between 50Ω and 0Ω (short). It was confirmed that the resistance value changed.
Note that the maximum value of the resistance Z in the load changing unit 1001 can be set to a desired value by appropriately designing the impedance converters 1003c and 1003d composed of λ / 4 lines.

図14の負荷変動部1001によれば、位相調整器1003a,1003bを制御することで負荷を変動させることができるため、高速で負荷を変動させるのが容易である。
また、図14の負荷変動部1001において、合成部1003eの出力側に、アイソレータ1003fを設けることで、増幅器1002からみた負荷(負荷変動部1001の入力インピーダンス)が変動しても、負荷変動部1001の出力インピーダンスの変動を抑えることができる。負荷変動部1001の出力インピーダンスの変動を抑えることで、アンテナ1010との整合を確保することができ、動作が安定する。
According to the load changing unit 1001 shown in FIG. 14, the load can be changed by controlling the phase adjusters 1003a and 1003b, so that it is easy to change the load at high speed.
Further, in the load changing unit 1001 of FIG. 14, by providing an isolator 1003f on the output side of the combining unit 1003e, even if the load viewed from the amplifier 1002 (the input impedance of the load changing unit 1001) changes, the load changing unit 1001 Fluctuations in output impedance can be suppressed. By suppressing fluctuations in the output impedance of the load fluctuation unit 1001, matching with the antenna 1010 can be ensured, and the operation is stabilized.

[6.2 信号合成を用いた負荷変動部を有する増幅装置の第1例]
図15は、信号合成を用いた負荷変動部を有する増幅装置601の第1例を示している。図15の増幅装置601は、第3実施形態(図4)の負荷変動部303として、図14の負荷変動部1001を採用したものと等価である。なお、図14の負荷変動部1001は、スイッチング増幅器を用いない一般的なLM方式の増幅装置にも利用可能である。
[6.2 First Example of Amplifying Device having Load Fluctuation Unit Using Signal Synthesis]
FIG. 15 shows a first example of an amplifying apparatus 601 having a load changing unit using signal synthesis. The amplifying device 601 in FIG. 15 is equivalent to the one in which the load changing unit 1001 in FIG. 14 is adopted as the load changing unit 303 in the third embodiment (FIG. 4). Note that the load changing unit 1001 in FIG. 14 can also be used in a general LM system amplifying apparatus that does not use a switching amplifier.

図15の増幅装置601の負荷変動部603には、スイッチング増幅器602出力信号を複数に分波した分波出力信号が与えられる。負荷変動部603の位相調整器603a,603bによって位相が調整された分波出力信号それぞれは、λ/4線路(図15では省略)からなるインピーダンス変換器を通って、合成部603eによって合成される。
合成部603eから出力された信号は、アイソレータ603fを通って、アンテナ側に与えられる。
A demultiplexing output signal obtained by demultiplexing the output signal of the switching amplifier 602 into a plurality is supplied to the load changing unit 603 of the amplifying apparatus 601 in FIG. Each of the demultiplexed output signals whose phases are adjusted by the phase adjusters 603a and 603b of the load changing unit 603 passes through an impedance converter composed of a λ / 4 line (not shown in FIG. 15) and is synthesized by the synthesis unit 603e. .
The signal output from the combining unit 603e is given to the antenna side through the isolator 603f.

また、図15の増幅装置601では、負荷制御部として、第1位相調整器603aの位相φ1を制御する位相制御部として機能する第1負荷制御部604c−1と、第2位相調整器603bの位相φ2を制御する位相制御部として機能する第2負荷制御部604c−2とを備えている。
負荷制御部604c−1,604c−2は、入力信号の振幅情報rに基づいて、位相φ1,φ2を制御する制御信号を生成し、負荷変動部603における負荷(抵抗)Zを変動させる。
なお、負荷制御部604c−1,604c−2と位相調整器603a,603bとの間には、遅延調整部605a,605bが設けられている。
Further, in the amplifying apparatus 601 of FIG. 15, the first load control unit 604c-1 that functions as a phase control unit that controls the phase φ1 of the first phase adjuster 603a and the second phase adjuster 603b as the load control unit. And a second load control unit 604c-2 functioning as a phase control unit for controlling the phase φ2.
The load control units 604c-1 and 604c-2 generate control signals for controlling the phases φ1 and φ2 based on the amplitude information r of the input signal, and vary the load (resistance) Z in the load variation unit 603.
Note that delay adjustment units 605a and 605b are provided between the load control units 604c-1 and 604c-2 and the phase adjusters 603a and 603b.

[6.3 信号合成を用いた負荷変動部を有する増幅装置の第2例]
図16は、信号合成を用いた負荷変動部を有する増幅装置601の第2例を示している。なお、図16に示す第2例において、説明を省略した点は、図15に示す第1例と同様である。
[6.3 Second Example of Amplifying Device having Load Fluctuation Unit Using Signal Synthesis]
FIG. 16 shows a second example of an amplifying apparatus 601 having a load changing unit using signal synthesis. In addition, the point which abbreviate | omitted description in the 2nd example shown in FIG. 16 is the same as that of the 1st example shown in FIG.

図15の増幅装置601では、1つのスイッチング増幅器602の出力信号を分波した分波出力信号を二つの位相調整器603a,603bに与えたのに対し、図16の増幅装置601では、直交変調器606の出力である変調信号が2つに分波され、分波された変調信号が2つ(複数)のスイッチング増幅器602a,602bに入力される。
そして、複数のスイッチング増幅器602a,602bの出力信号が、複数の位相調整器603a,603bに与えられる。位相調整器603a,603bによって位相調整された信号は、合成部603eによって合成される。合成部603eから出力された信号は、アイソレータ603fを通って、アンテナ側に与えられる。
図16の増幅装置601では、増幅された信号を分配するのではなく、分波された信号を増幅するため、分配ロスが少なく、効率がよい。
In the amplification device 601 in FIG. 15, a demultiplexed output signal obtained by demultiplexing the output signal of one switching amplifier 602 is provided to the two phase adjusters 603a and 603b, whereas in the amplification device 601 in FIG. The modulated signal that is the output of the device 606 is demultiplexed into two, and the demultiplexed modulated signals are input to two (a plurality of) switching amplifiers 602a and 602b.
The output signals of the plurality of switching amplifiers 602a and 602b are supplied to the plurality of phase adjusters 603a and 603b. The signals whose phases are adjusted by the phase adjusters 603a and 603b are combined by the combining unit 603e. The signal output from the combining unit 603e is given to the antenna side through the isolator 603f.
In the amplifying apparatus 601 in FIG. 16, the amplified signal is not distributed, but the demultiplexed signal is amplified, so that the distribution loss is small and the efficiency is high.

[6.4 信号合成を用いた負荷変動部を有する増幅装置の第3例]
図17は、信号合成を用いた負荷変動部を有する増幅装置701の第3例を示している。図17に示す増幅装置701は、図16に示す第2例の増幅装置601に、図10に示す歪補償部409と同様の歪補償部(デジタルプリディストーション部)709を設けたものである。なお、図17に示す第3例において、説明を省略した点は、図16の第2例と同様である。
[6.4 Third Example of Amplifying Device having Load Fluctuation Unit Using Signal Synthesis]
FIG. 17 shows a third example of an amplifying apparatus 701 having a load changing unit using signal synthesis. An amplification device 701 shown in FIG. 17 is obtained by adding a distortion compensation unit (digital predistortion unit) 709 similar to the distortion compensation unit 409 shown in FIG. 10 to the amplification device 601 of the second example shown in FIG. In addition, the point which abbreviate | omitted description in the 3rd example shown in FIG. 17 is the same as that of the 2nd example of FIG.

図17に示す増幅装置701では、図10に示す増幅装置401と同様に、出力信号に発生する歪を補償することができる。   In the amplifying apparatus 701 shown in FIG. 17, distortion generated in the output signal can be compensated for, as in the amplifying apparatus 401 shown in FIG.

[6.5 信号合成を用いた負荷変動部を有する増幅装置の第4例]
図18は、信号合成を用いた負荷変動部を有する増幅装置701の第4例を示している。なお、図18に示す第4例において、説明を省略した点は、図17の第3例と同様である。
[6.5 Fourth Example of Amplifier with Load Fluctuation Unit Using Signal Synthesis]
FIG. 18 shows a fourth example of an amplifying apparatus 701 having a load changing unit using signal synthesis. In addition, the point which abbreviate | omitted description in the 4th example shown in FIG. 18 is the same as that of the 3rd example of FIG.

図17に示す第3例では、分波された信号を増幅器702a,702bにて増幅し、増幅器702a,702bの出力信号を、位相調整器703a,703bにて位相調整していた。そして、位相調整器703a,703bにて位相調整された信号が、合成部703eによって合成される。
これに対し、図18に示す第4例では、分波された信号は、増幅器702a,702bによる増幅の前に、位相調整器703a,703bにて位相調整される。そして、位相調整器703a,703bにて位相調整された信号が、増幅器702a,702bにて増幅される。
In the third example shown in FIG. 17, the demultiplexed signals are amplified by the amplifiers 702a and 702b, and the phase of the output signals of the amplifiers 702a and 702b is adjusted by the phase adjusters 703a and 703b. Then, the signals adjusted in phase by the phase adjusters 703a and 703b are combined by the combining unit 703e.
On the other hand, in the fourth example shown in FIG. 18, the phase of the demultiplexed signal is adjusted by the phase adjusters 703a and 703b before amplification by the amplifiers 702a and 702b. Then, the signals whose phases are adjusted by the phase adjusters 703a and 703b are amplified by the amplifiers 702a and 702b.

増幅器702a,702bを信号が通過すると、増幅器702a,702bの歪特性によって、信号帯域が広がる場合がある。一般に、信号が広帯域化するほど、位相調整が困難になる。しかし、図18に示す第4例では、増幅器702a,702bによって信号が広帯域化するまえの信号に対して、位相調整を行えばよいため、位相調整が容易である。   When a signal passes through the amplifiers 702a and 702b, the signal band may be widened depending on the distortion characteristics of the amplifiers 702a and 702b. In general, phase adjustment becomes more difficult as the signal becomes wider. However, in the fourth example shown in FIG. 18, phase adjustment is easy because the signals before the signals are widened by the amplifiers 702a and 702b may be adjusted.

[6.6 振幅情報を有する信号を増幅するLINC]
図18(及び図16,17)に示す増幅装置701は、LINC(LInearamplification using Nonlinear Components)方式の増幅装置の改良であるということもできる。
非線形素子を用いた線形増幅を行うLINC方式では、変調された入力信号(振幅情報を含む信号)が、2つの位相が異なる定振幅信号(定包短信号)に分解され、それぞれの信号が電力効率の高い非線形増幅器で増幅され、それら出力を合成したものが出力される。
[6.6 LINC for Amplifying Signals with Amplitude Information]
18 (and FIGS. 16 and 17) can be said to be an improvement of an amplifying apparatus of a LINC (L Inamplification using Nonlinear Components) system.
In the LINC method that performs linear amplification using a non-linear element, a modulated input signal (a signal including amplitude information) is decomposed into two constant amplitude signals (constant short signals) having different phases, and each signal has power. Amplified by a high-efficiency nonlinear amplifier, and a combination of these outputs is output.

より具体的には、一般的なLINC方式の増幅装置2001は、図19に示すように、信号処理部2004が、入力信号であるI/Q信号から、当該I/Q信号に含まれる振幅情報に応じた位相差を生じさせる2つの位相情報信号θ,θを出力する。2つの位相情報信号θ,θは、位相変調器2006a,2006bにて位相変調され、2つの位相が異なる定振幅信号(定包短信号)となる。 More specifically, as shown in FIG. 19, in a general LINC-type amplifier 2001, the signal processing unit 2004 detects amplitude information included in an I / Q signal from an I / Q signal that is an input signal. Two phase information signals θ 1 and θ 2 that produce a phase difference corresponding to the output are output. The two phase information signals θ 1 and θ 2 are phase-modulated by the phase modulators 2006a and 2006b and become constant amplitude signals (constant short signals) having two different phases.

2つの位相が異なる定振幅信号(定包短信号)は、2つの増幅器2002a,2002bにて増幅され、合成部2003eによって合成される。
2つの増幅器2002a,2002bの出力信号それぞれは、定振幅信号であるため、振幅情報が失われているが、増幅器2002a、2002bの出力信号それぞれの位相が異なるため、それらの合成信号においては、増幅器の出力信号間の位相関係に応じて、入力信号に含まれていた振幅情報が再生される。
The two constant amplitude signals (constant short signal) having different phases are amplified by the two amplifiers 2002a and 2002b and synthesized by the synthesis unit 2003e.
Since each of the output signals of the two amplifiers 2002a and 2002b is a constant amplitude signal, the amplitude information is lost. However, since the phases of the output signals of the amplifiers 2002a and 2002b are different from each other, The amplitude information contained in the input signal is reproduced according to the phase relationship between the output signals.

これに対し、図18等に示す増幅装置701では、増幅器702a,702bに対して、振幅情報が失われた定振幅信号ではなく、振幅情報が保持された信号(直交変調器706による直交変調信号)が与えられる。   On the other hand, in the amplifying apparatus 701 shown in FIG. ) Is given.

増幅器702a,702bは、飽和状態で動作するスイッチング増幅器であるため、直交変調信号が入力されても、基本的に、増幅された一定振幅の定包絡線信号を出力する。
しかし、合成部703eで合成される信号間には、位相調整器703a,703bによって、入力信号の振幅に応じた位相差が設けられているため、合成部703eの合成出力信号においては、入力信号に含まれていた振幅情報が再生される。
Since the amplifiers 702a and 702b are switching amplifiers that operate in a saturated state, even if a quadrature modulation signal is input, the amplifiers 702a and 702b basically output an amplified constant envelope signal having a constant amplitude.
However, since the phase adjusters 703a and 703b provide a phase difference according to the amplitude of the input signal between the signals synthesized by the synthesizing unit 703e, the synthesized output signal of the synthesizing unit 703e The amplitude information contained in is reproduced.

ただし、振幅がゼロの合成信号(出力信号)を得ようとすると、2つの定振幅信号(定包短信号)の位相差が厳密に180°でなければならず、位相差が180°からわずかでもずれると振幅がゼロとならない。この結果、出力信号において入力信号の振幅情報を正確に再生できないことになる。
このように、従来のLINC方式では、振幅がゼロ付近の出力信号を生成するのが困難であり、実用化の障害となっていた。
However, when trying to obtain a composite signal (output signal) with zero amplitude, the phase difference between the two constant amplitude signals (constant short signal) must be strictly 180 °, and the phase difference is slightly less than 180 °. However, the amplitude does not become zero if it deviates. As a result, the amplitude information of the input signal cannot be accurately reproduced in the output signal.
As described above, in the conventional LINC method, it is difficult to generate an output signal having an amplitude near zero, which is an obstacle to practical use.

これに対し、図18等の増幅装置701では、LINC方式と同様に、複数の増幅器702a,702bによって増幅された信号間の位相差に応じて、合成出力信号に振幅情報を再生するものの、複数の増幅器702a,702bに対して、振幅情報を有する信号(変調信号)が入力される。   On the other hand, in the amplification device 701 in FIG. 18 and the like, as in the LINC method, the amplitude information is reproduced in the combined output signal according to the phase difference between the signals amplified by the plurality of amplifiers 702a and 702b. A signal (modulation signal) having amplitude information is input to the amplifiers 702a and 702b.

基本的に飽和状態で動作するスイッチング増幅器702a,702bであっても、入力信号がゼロ又はゼロ付近であれば、スイッチング増幅器302の出力もゼロとなる。そこで、図18等の増幅装置701では、信号の位相差だけで出力信号に振幅変動を引き起こすのではなく、ゼロ付近については、入力信号の振幅がゼロ又はゼロ付近となっていることも利用している。
したがって、信号の位相差単独では、振幅情報を正確に再生できない場合であっても、振幅が変動する信号をスイッチング増幅器702a,702bに入力することで、振幅情報を正確に再生することができる。
なお、図18等の増幅装置701では、位相差だけでゼロ信号を生成する必要がないことから、位相差に誤差が含まれていても良い。
Even if the switching amplifiers 702a and 702b basically operate in a saturated state, if the input signal is zero or near zero, the output of the switching amplifier 302 is also zero. Therefore, the amplification device 701 in FIG. 18 and the like does not cause amplitude fluctuation in the output signal only by the phase difference of the signal, but also utilizes that the amplitude of the input signal is zero or near zero in the vicinity of zero. ing.
Therefore, even when the amplitude information cannot be accurately reproduced by the signal phase difference alone, the amplitude information can be accurately reproduced by inputting the signal whose amplitude varies to the switching amplifiers 702a and 702b.
Note that in the amplifying apparatus 701 in FIG. 18 and the like, it is not necessary to generate a zero signal only by the phase difference, and therefore an error may be included in the phase difference.

[6.7 可変位相器を用いた負荷変動部]
図20は、第1〜第5実施形態の増幅装置における負荷変動部103,203,303,403,503として好適に利用可能な他の負荷変動部(負荷変動器)3001を示している。
[6.7 Load fluctuation section using variable phase shifter]
FIG. 20 shows another load fluctuation unit (load fluctuation unit) 3001 that can be suitably used as the load fluctuation units 103, 203, 303, 403, and 503 in the amplification devices of the first to fifth embodiments.

図20に示す負荷変動部3001は、可変位相器を利用したものである。図20に示す回路は、ブランチラインカプラ(Branch−line Coupler)を持つ可変位相器を、負荷変動部3001として利用した回路構成を示している。なお、可変位相器は、ブランチラインカプラを用いて構成するものに限られず、ラットレースハイブリッド(rat−race Hybrid)など、他の4ポート回路を用いて構成したものであってもよい。
また、可変位相器として機能する4ポート回路は、分布定数回路で構成されている必要はなく、集中定数回路で構成されていてもよい。例えば、可変位相器として、集中定数ブランチラインカプラ又は集中定数ラットレースハイブリッドを用いてもよい。
The load fluctuation unit 3001 shown in FIG. 20 uses a variable phase shifter. The circuit shown in FIG. 20 shows a circuit configuration in which a variable phase shifter having a branch line coupler is used as the load changing unit 3001. Note that the variable phase shifter is not limited to the one configured using the branch line coupler, and may be configured using another four-port circuit such as a rat-lace hybrid.
Further, the 4-port circuit functioning as a variable phase shifter does not need to be composed of a distributed constant circuit, and may be composed of a lumped constant circuit. For example, a lumped constant branch line coupler or a lumped constant rat race hybrid may be used as the variable phase shifter.

ブランチラインカプラは、第1ポートP1,第2ポートP2,第3ポートP3,及び第4ポートP4を有する4ポート回路である。各ポートP1,P2,P3,P4の間には、4つの伝送路3011,3012,3013,3014が設けられている。各伝送路3011,3012,3013,3014は、λ/4線路である。
図20に示すブランチラインカプラは、3dBブランチラインカプラであり、第1ポートP1と第3ポートP3との間の伝送路3011のインピーダンス、及び、第2ポートP2と第4ポートP4との間の伝送路3014のインピーダンスは、それぞれ、Z/(√2)である(Zは3dBブランチラインカプラにおける系のインピーダンス)。また、第1ポートP1と第2ポートP2との間の伝送路3012のインピーダンス、及び第3ポートP3と第4ポートP4との間の伝送路3013のインピーダンスは、Zである。
The branch line coupler is a 4-port circuit having a first port P1, a second port P2, a third port P3, and a fourth port P4. Four transmission lines 3011, 3012, 3013 and 3014 are provided between the ports P 1, P 2, P 3 and P 4. Each transmission line 3011, 3012, 3013, 3014 is a λ / 4 line.
The branch line coupler shown in FIG. 20 is a 3 dB branch line coupler, and the impedance of the transmission line 3011 between the first port P1 and the third port P3, and between the second port P2 and the fourth port P4. The impedance of the transmission line 3014 is Z 0 / (√2), respectively (Z 0 is the impedance of the system in the 3 dB branch line coupler). The impedance of the transmission line 3013 between the impedance of the transmission line 3012, and a third port P3 and fourth port P4 between the first port P1 and second port P2 is Z 0.

第1ポートP1は、信号が入力される入力ポートであり、第2ポートは、信号が出力される出力ポートである。
第3ポートP3及び第4ポートP4には、それぞれ、可変インピーダンス3021,3022が接続されている。可変インピーダンス3021,3022は、例えば、インダクタと可変容量ダイオード(バラクタダイオード)によって構成されている。可変容量ダイオードに印加される電圧を変化させることで、可変インピーダンス3021,3022のインピーダンスを変化させることができる。
The first port P1 is an input port to which a signal is input, and the second port is an output port to which a signal is output.
Variable impedances 3021 and 3022 are connected to the third port P3 and the fourth port P4, respectively. The variable impedances 3021 and 3022 are constituted by, for example, an inductor and a variable capacitance diode (varactor diode). The impedance of the variable impedances 3021 and 3022 can be changed by changing the voltage applied to the variable capacitance diode.

ブランチラインカプラを、一般的な可変位相器として使用する場合、第3ポートP3及び第4ポートP4に接続されるインピーダンスの値は、同じ値となっている必要がある。したがって、可変インピーダンス3021,3022を構成する可容量用ダイオードそれぞれには、同じ電圧が印加されていた。
第3ポートP3及び第4ポートP4に接続されるインピーダンスの値が同じであると、入力ポートP1に入力された信号は、反射せず、ほぼそのまま出力ポートP2から出力される。ただし、出力ポートP2から出力される信号は、入力ポートP1に入力された信号に対して位相が変化したものとなっている。
When the branch line coupler is used as a general variable phase shifter, the impedance values connected to the third port P3 and the fourth port P4 need to be the same value. Therefore, the same voltage is applied to each of the capacitive diodes constituting the variable impedances 3021 and 3022.
If the impedance values connected to the third port P3 and the fourth port P4 are the same, the signal input to the input port P1 is not reflected and is output from the output port P2 as it is. However, the signal output from the output port P2 has a phase changed with respect to the signal input to the input port P1.

本発明者らは、第3ポートP3及び第4ポートP4に接続されるインピーダンスの値を、それぞれ独立して調整することで、可変位相器を負荷変動部(負荷変動器)として利用できるという着想を得た。
図20の負荷変動部3001において、可変インピーダンス3021,3022の値(可変容量ダイオードの値)は、制御部3031によって、独立して調整可能である。つまり、図20の負荷変動部3001は、第3ポートP3に接続されるインピーダンス3021と第4ポートP4に接続されるインピーダンス3022との間のインピーダンス差を調整可能に設けられている。
The inventors of the present invention have an idea that the variable phase shifter can be used as a load variation unit (load variation unit) by independently adjusting the impedance values connected to the third port P3 and the fourth port P4. Got.
20, the values of the variable impedances 3021 and 3022 (values of the variable capacitance diodes) can be adjusted independently by the control unit 3031. That is, the load changing unit 3001 in FIG. 20 is provided so that the impedance difference between the impedance 3021 connected to the third port P3 and the impedance 3022 connected to the fourth port P4 can be adjusted.

本発明者らは、第3ポートP3及び第4ポートP4に接続されるインピーダンスの値を異ならせると、入力ポートP1に入力された信号が反射して、入力インピーダンスが変化することを実験的に確認した。
また、第3ポートP3及び第4ポートP4に接続されるインピーダンスの値を異ならせると、入力ポートP1に入力された信号の反射電力と、入力ポートP1から出力ポートP2へと通過する通過電力のバランスが変化することも確認された。
The inventors experimentally show that when the impedance values connected to the third port P3 and the fourth port P4 are different, the signal input to the input port P1 is reflected and the input impedance changes. confirmed.
Also, if the impedance values connected to the third port P3 and the fourth port P4 are made different, the reflected power of the signal input to the input port P1 and the passing power passing from the input port P1 to the output port P2 are reduced. It was also confirmed that the balance changed.

図21は、第3ポートP3に接続された可変インピーダンス3021(可変容量ダイオード)に印加される電圧Vと、第4ポートP4に接続された可変インピーダンス3022(可変容量ダイオード)に印加される電圧Vと、を独立して変化させた場合における、負荷変動部3001の入力インピーダンスの変化を示している。 FIG. 21 shows a voltage VA applied to the variable impedance 3021 (variable capacitance diode) connected to the third port P3 and a voltage applied to the variable impedance 3022 (variable capacitance diode) connected to the fourth port P4. A change in the input impedance of the load changing unit 3001 when V B is changed independently is shown.

図21において、S1〜S5は、電圧差(V−V)を以下のように設定した場合のインピーダンスを示している。電圧差V−V(インピーダンス差)を調整した場合、図21のS1〜S5に示すように、インピーダンスが変化した。
S1:(V−V)=(0−12)=−12[V]
S2:(V−V)=(4−8)=−4[V]
S3:(V−V)=(4−4)=0[V]
S4:(V−V)=(8−4)=4[V]
S5:(V−V)=(12−0)=12[V]
21, S1 to S5 indicate impedances when the voltage difference (V A −V B ) is set as follows. When the voltage difference V A −V B (impedance difference) was adjusted, the impedance changed as indicated by S1 to S5 in FIG.
S1: (V A −V B ) = (0−12) = − 12 [V]
S2: (V A −V B ) = (4-8) = − 4 [V]
S3: (V A -V B ) = (4-4) = 0 [V]
S4: (V A -V B ) = (8-4) = 4 [V]
S5: (V A −V B ) = (12−0) = 12 [V]

図22(a)は、電圧差V−Vの変化と、入力ポートP1に入力された信号の反射電力との関係を示し、図22(b)は、電圧差V−Vの変化と、入力ポートP1から出力ポートP2へと通過する通過電力と、の関係を示している。
図22(a)によれば、電圧差V−Vの絶対値を小さくすると、反射電力が小さくなり、電圧差V−Vの絶対値を大きくすると、反射電力が大きくなることがわかる。
一方、図22(b)によれば、電圧差V−Vの絶対値を小さくすると、通過電力が大きくなり、電圧差V−Vの絶対値を大きくすると、通過電力が小さくなることがわかる。
FIG. 22A shows the relationship between the change in the voltage difference V A −V B and the reflected power of the signal input to the input port P1, and FIG. 22B shows the voltage difference V A −V B. The relationship between the change and the passing power passing from the input port P1 to the output port P2 is shown.
According to FIG. 22 (a), the A smaller absolute value of the voltage difference V A -V B, the reflected power is reduced, increasing the absolute value of the voltage difference V A -V B, that the reflected power increases Recognize.
On the other hand, according to FIG. 22B, when the absolute value of the voltage difference V A -V B is decreased, the passing power is increased, and when the absolute value of the voltage difference V A -V B is increased, the passing power is decreased. I understand that.

つまり、電圧差V−V(インピーダンス差)を変化させると、入力ポートP1−出力ポートP2間での反射電力・通過電力のバランスが変化し、負荷変動部3001の入力インピーダンスが変動することがわかる。 That is, when the voltage difference V A −V B (impedance difference) is changed, the balance between the reflected power and the passing power between the input port P1 and the output port P2 changes, and the input impedance of the load changing unit 3001 changes. I understand.

ただし、図21のS1〜S5では、負荷変動部3001を入力ポートP1からみたときに、抵抗にみえない。負荷変動部3001を入力ポートP1からみたときに抵抗にみえるようにするには、図21のS1’〜S5’のようにインピーダンスが変化する必要がある。図21のS1〜S5から、図21の1’〜S5’のようにインピーダンスを変化させるには、予め信号の位相を回転させておけばよい。図21のS1〜S5から、図21の1’〜S5’のように、スミスチャート上で時計回りにインピーダンスを変化させるには、図23に示すように、入力ポートP1に入力される信号の位相を、位相器3040にて、予め回転させておけばよい。さらに、位相器3040による影響は、ポートP2からみたインピーダンスには影響はなく、出力インピーダンスを一定で、入力インピーダンスを変更することができ、後続の回路又はアンテナに対する影響を与えることがない。   However, in S <b> 1 to S <b> 5 of FIG. 21, when the load changing unit 3001 is viewed from the input port P <b> 1, it cannot be seen as a resistance. In order to make the load fluctuation unit 3001 look like a resistance when viewed from the input port P1, it is necessary to change the impedance as shown in S1 'to S5' of FIG. In order to change the impedance from S1 to S5 in FIG. 21 to 1 'to S5' in FIG. 21, the phase of the signal may be rotated in advance. In order to change the impedance in the clockwise direction on the Smith chart from S1 to S5 in FIG. 21 as shown in 1 ′ to S5 ′ in FIG. 21, the signal input to the input port P1 is changed as shown in FIG. The phase may be rotated in advance by the phase shifter 3040. Further, the influence by the phase shifter 3040 does not affect the impedance viewed from the port P2, the output impedance is constant, the input impedance can be changed, and the subsequent circuit or antenna is not affected.

位相器3040にて、位相を適宜回転させることで、負荷変動部3001のインピーダンスを、図21の1’〜S5’のように変化させることができる。なお、位相器3040は、負荷変動部3001を抵抗にみせるために、位相を調整する必要はなく、所望のインピーダンス特性が得られるように、位相を調整するものであってもよい。また、位相器3040を可変位相器として構成し、位相の調整量を外部から制御可能とすることで、負荷変動部3001のインピーダンスを変更することも可能である。   By appropriately rotating the phase by the phase shifter 3040, the impedance of the load changing unit 3001 can be changed as indicated by 1 'to S5' in FIG. Note that the phase shifter 3040 does not need to adjust the phase in order to make the load fluctuation unit 3001 appear as a resistor, and may adjust the phase so that a desired impedance characteristic can be obtained. Further, the phase shifter 3040 is configured as a variable phase shifter, and the impedance of the load changing unit 3001 can be changed by allowing the phase adjustment amount to be controlled from the outside.

負荷変動部3001は、負荷が変動しても、通過位相が変化しないのが好ましい。しかし、負荷変動部3001は、元々、可変位相器として構成されているものを利用しているため、負荷の変動によって、通過位相が変動する。
そこで、図23に示すように、入力ポートP1から出力ポートP3を通過する際に生じる位相の変化を、相殺するべく、入力ポートP1に与えられる信号の位相を、予め補正する位相補正部3041を設けるのが好ましい。
It is preferable that the load fluctuation unit 3001 does not change the passing phase even when the load fluctuates. However, since the load changing unit 3001 originally uses what is configured as a variable phase shifter, the passing phase fluctuates due to load fluctuations.
Therefore, as shown in FIG. 23, a phase correction unit 3041 that corrects in advance the phase of the signal applied to the input port P1 in order to cancel the phase change that occurs when the input port P1 passes through the output port P3. It is preferable to provide it.

位相補正部3041は、制御部3031から、負荷(電圧差)に応じた位相補正量を指示する制御信号を受け取り、信号に対する位相調整を行う。これにより、入力ポートP1から出力ポートP3を通過する際に位相の変化が生じても、その位相の変化を相殺することができる。
なお、位相補正部3041は、図23のように入力ポートP1の手前に設ける必要はなく、図24に示すように、出力ポートP2の後段に設けても良い。
また、図23及び図24に示すように、負荷変動部3001は、出力ポート(第2ポート)から出力された信号を、アイソレータ3043を介して出力することで、負荷変動部3001の負荷(入力インピーダンス)の変動に伴って生じる、負荷変動部3001の出力インピーダンスの変動を抑えることができる。
The phase correction unit 3041 receives a control signal instructing a phase correction amount corresponding to the load (voltage difference) from the control unit 3031 and performs phase adjustment on the signal. Thereby, even if a phase change occurs when passing from the input port P1 to the output port P3, the phase change can be canceled.
Note that the phase correction unit 3041 does not have to be provided before the input port P1 as shown in FIG. 23, and may be provided after the output port P2 as shown in FIG.
As shown in FIGS. 23 and 24, the load changing unit 3001 outputs the signal output from the output port (second port) via the isolator 3043, so that the load (input) of the load changing unit 3001 is output. The fluctuation of the output impedance of the load fluctuation section 3001 that occurs with the fluctuation of the impedance) can be suppressed.

[6.8 可変位相器を用いた負荷変動部を有する増幅装置]
図25は、可変位相器を用いた負荷変動部を有する増幅装置801を示している。図25の増幅装置801は、第3実施形態(図4)の負荷変動部303として、図23の負荷変動部3001を採用し、さらに後述のインピーダンス変換器850を備えたものと等価である。なお、図23の負荷変動部3001は、スイッチング増幅器を用いない一般的なLM方式の増幅装置にも利用可能である。
[6.8 Amplifying device having a load fluctuation section using a variable phase shifter]
FIG. 25 shows an amplifying apparatus 801 having a load changing unit using a variable phase shifter. The amplifying device 801 shown in FIG. 25 is equivalent to a device that employs the load changing unit 3001 shown in FIG. 23 as the load changing unit 303 of the third embodiment (FIG. 4) and further includes an impedance converter 850 described later. Note that the load fluctuation unit 3001 in FIG. 23 can also be used for a general LM amplification device that does not use a switching amplifier.

図25の増幅装置801の負荷変動部803は、インピーダンス変換器850を介して、増幅器802(スイッチング増幅器)と接続されている。負荷変動部803は、図23に示す負荷変動部3001と同様に、位相器840、4ポート回路からなる可変位相器、可変位相器の第3ポートに接続された可変インピーダンス821、可変位相器の第4ポートに接続された可変インピーダンス822、及びアイソレータ843を備えている。   25 is connected to an amplifier 802 (switching amplifier) via an impedance converter 850. The amplifying device 801 in FIG. Similarly to the load variation unit 3001 shown in FIG. 23, the load variation unit 803 includes a phase shifter 840, a variable phase shifter including a four-port circuit, a variable impedance 821 connected to the third port of the variable phase shifter, A variable impedance 822 connected to the fourth port and an isolator 843 are provided.

図25の増幅装置801では、負荷制御部として、第1可変インピーダンス821のインピーダンス(電圧V)を制御する第1負荷制御部804c−1と、第2可変インピーダンス822のインピーダンス(電圧V)を制御する第2負荷制御部804c−2と、を備えている。第1及び第2負荷制御部804c−1,804c−2は、入力信号の振幅情報rに基づいて、第1及び第2可変インピーダンス821,822に付加する電圧差を調整して、負荷変動部803における負荷(抵抗)を変動させる。 In the amplifier device 801 of FIG. 25, as the load control unit, a first load control unit 804c-1 to control the impedance (voltage V A) of the first variable impedance 821, the impedance of the second variable impedance 822 (voltage V B) And a second load control unit 804c-2 for controlling. The first and second load control units 804c-1 and 804c-2 adjust the voltage difference added to the first and second variable impedances 821 and 822 based on the amplitude information r of the input signal, and the load variation unit The load (resistance) at 803 is varied.

なお、負荷制御部804c−1,804c−2と可変インピーダンス821,822との間には、(第1及び第2)制御信号に対する遅延調整を行う遅延調整部805a,805bが設けられている。制御信号に対する可変インピーダンス(可変容量ダイオード)821の反応速度が遅い場合には、遅延調整部805a,805bにて遅延調整を行うことで、増幅器802の出力信号との間で信号タイミングを一致させることができる。   Note that delay adjustment units 805a and 805b that perform delay adjustment on the (first and second) control signals are provided between the load control units 804c-1 and 804c-2 and the variable impedances 821 and 822, respectively. When the response speed of the variable impedance (variable capacitance diode) 821 with respect to the control signal is slow, the delay adjustment is performed by the delay adjustment units 805a and 805b, thereby matching the signal timing with the output signal of the amplifier 802. Can do.

なお、図25の増幅装置801では、図23の負荷変動部3001における位相補正部3041に対応する機能が明示されていないが、位相補正部3041に対応する機能(位相補正機能)は、歪補償部809にて行うことができる。つまり、負荷変動部803では、負荷に応じて位相が変化するため、歪補償部809が、入力信号(振幅)に応じて、予め、I/Q信号に対する位相補正を行うことで、負荷変動部803による位相変化を相殺することができる。しかも、歪補償部(DPD)809では、デジタルIQ信号に対する補正が行えるため、図24に示すようにアナログ信号を補正するのに比べて、補正が容易となる。   25, the function corresponding to the phase correction unit 3041 in the load fluctuation unit 3001 in FIG. 23 is not clearly shown, but the function (phase correction function) corresponding to the phase correction unit 3041 is not limited to distortion compensation. This can be done in the section 809. In other words, since the phase varies according to the load in the load variation unit 803, the distortion compensation unit 809 performs phase correction on the I / Q signal in advance according to the input signal (amplitude), so that the load variation unit The phase change due to 803 can be canceled out. Moreover, since the distortion compensation unit (DPD) 809 can correct the digital IQ signal, the correction is easier than correcting the analog signal as shown in FIG.

増幅器802と負荷変動部803との間に設けられたインピーダンス変換器(λ/4線路)850は、負荷変動部803が生じさせる負荷の変動範囲Z〜Zが、増幅器802として必要な範囲となるようにインピーダンス変換を行うものである。 The impedance converter (λ / 4 line) 850 provided between the amplifier 802 and the load changing unit 803 has a range in which the load changing range Z 1 to Z 2 generated by the load changing unit 803 is necessary for the amplifier 802. Impedance conversion is performed so that

負荷の変動に応じて、増幅器802の出力信号の振幅を変動させるには、負荷変動部803の負荷は、増幅器802の出力インピーダンスと整合する値Zampから、それよりも高いインピーダンスZxの範囲Zamp〜Zx(Zx>Zamp)で変動することが望まれる。   In order to change the amplitude of the output signal of the amplifier 802 in accordance with the change of the load, the load of the load changing unit 803 is changed from a value Zamp that matches the output impedance of the amplifier 802 to a range Zamp to a higher impedance Zx. It is desirable to vary with Zx (Zx> Zamp).

しかし、負荷変動部803の負荷変動範囲Z〜Zが、増幅器802からみた望ましい負荷変動範囲Zamp〜Zxにあるとは限らない。
そこで、インピーダンス変換器850は、増幅器802からみた負荷変動範囲が、増幅器802からみた望ましい負荷変動範囲に来るように、インピーダンス変換を行っている。
However, the load fluctuation ranges Z 1 to Z 2 of the load fluctuation unit 803 are not necessarily in the desirable load fluctuation ranges Zamp to Zx viewed from the amplifier 802.
Therefore, the impedance converter 850 performs impedance conversion so that the load fluctuation range viewed from the amplifier 802 is within a desirable load fluctuation range viewed from the amplifier 802.

ここで、負荷変動部803の負荷変動範囲Z〜Zを、インピーダンス変換によって別の範囲に変換するには、2通りの変換が考えられる。
一つは、負荷変動部803の負荷変動範囲Z〜Zの最大値Zを、増幅器802と整合するインピーダンスZampに対応させてインピーダンス変換する場合である。
もう一つは、負荷変動部803の負荷変動範囲Z〜Zの最小値Zを、増幅器802と整合するインピーダンスZampに対応させてインピーダンス変換する場合である。
Here, in order to convert the load fluctuation ranges Z 1 to Z 2 of the load fluctuation unit 803 into another range by impedance conversion, two types of conversion are conceivable.
One is a case where the maximum value Z 2 of the load fluctuation ranges Z 1 to Z 2 of the load fluctuation unit 803 is impedance-converted in correspondence with the impedance Zamp that matches the amplifier 802.
The other is a case where the minimum value Z 1 of the load fluctuation ranges Z 1 to Z 2 of the load fluctuation unit 803 is subjected to impedance conversion in correspondence with the impedance Zamp that matches the amplifier 802.

両者のうち、増幅器802からみた望ましい負荷変動範囲がZamp〜Zxであるという観点からは、前者のように、Zを、増幅器802と整合するインピーダンスZampに一致させるようにインピーダンス変換するのが好ましい。 Among them, preferred load variation range as viewed from the amplifier 802 from the viewpoint of a Zamp~Zx, as the former, the Z 2, preferably impedance conversion to match the impedance Zamp matching an amplifier 802 .

つまり、最大値Zを増幅器802と整合するインピーダンスZampに対応させ、最小値ZをZxに対応させてインピーダンス変換する場合、インピーダンス変換器850のインピーダンスをZlineとすると、
Zline=Zamp×Z
Zline=Zx×Z
となる。
In other words, the maximum value Z 2 in correspondence with the impedance Zamp matching the amplifier 802, if the minimum value Z 1 in association with Zx to impedance conversion, when the impedance of the impedance converter 850 and Zline,
Zline 2 = Zamp × Z 2
Zline 2 = Zx × Z 1
It becomes.

したがって、
Zx=Zline/Z=(Zamp×Z)/Z=(Z/Z)×Zamp
となる。
>Zであるから、Zxは、Zampよりも大きいインピーダンスとなる。したがって、増幅器802の出力インピーダンスと整合する値Zampから、それよりも高いインピーダンスZxの範囲Zamp〜Zx(Zx>Zamp)で負荷変動するという、LM方式において望ましい状態が得られる。
Therefore,
Zx = Zline 2 / Z 1 = (Zamp × Z 2 ) / Z 1 = (Z 2 / Z 1 ) × Zamp
It becomes.
Since Z 2 > Z 1 , Zx has a larger impedance than Zamp. Therefore, a desirable state in the LM method is obtained in which the load fluctuates in the range Zamp to Zx (Zx> Zamp) of the impedance Zx higher than the value Zamp matching the output impedance of the amplifier 802.

一方、最小値Zを増幅器802と整合するインピーダンスZampに対応させ、最大値ZをZxに対応させてインピーダンス変換する場合、
Zline=Zamp×Z
Zline=Zx×Z
となる。
On the other hand, when impedance conversion is performed in which the minimum value Z 1 corresponds to the impedance Zamp matching the amplifier 802 and the maximum value Z 2 corresponds to Zx,
Zline 2 = Zamp × Z 1
Zline 2 = Zx × Z 2
It becomes.

したがって、
Zx=Zline/Z=(Zamp×Z)/Z=(Z/Z)×Zamp
となる。
>Zであるから、Zxは、Zampよりも小さいインピーダンスとなる。したがって、増幅器802の出力インピーダンスと整合する値Zampから、それよりも低いインピーダンスの範囲で負荷変動することになる。Zampよりも低い範囲でインピーダンスが変動すると、効率が低下し、LM方式として望ましくない。
Therefore,
Zx = Zline 2 / Z 2 = (Zamp × Z 1 ) / Z 2 = (Z 1 / Z 2 ) × Zamp
It becomes.
Since Z 2 > Z 1 , Zx has an impedance smaller than Zamp. Therefore, the load fluctuates in a range of impedance lower than the value Zamp that matches the output impedance of the amplifier 802. If the impedance fluctuates in a range lower than Zamp, the efficiency decreases, which is not desirable for the LM system.

したがって、負荷変動部803の負荷変動範囲Z〜Zの最大値Zを、増幅器802と整合するインピーダンスZampに対応させてインピーダンス変換するのが好ましいこことになる。 Therefore, it is preferable that the maximum value Z 2 of the load fluctuation ranges Z 1 to Z 2 of the load fluctuation unit 803 is impedance-converted in correspondence with the impedance Zamp that matches the amplifier 802.

[6.9 負荷変動部の低ロス化]
図27は、図20、図23、及び図24に示す可変インピーダンス3021,3022、並びに図25に示す可変インピーダンス821,822の具体例のバリエーションを示している。
ブランチラインカプラの第3ポートP3又は第4ポートP4に接続される可変インピーダンス3021,3022,821,822は、前述のように、インダクタと可変容量ダイオード(バラクタダイオード)によって構成することができる。図27(a)(b)は、インダクタ3025と可変容量ダイオード(バラクタダイオード)3026によって構成した可変インピーダンス3021,3022,821,822の例を示しており、図27(c)は、可変容量ダイオード3026を具備するが、インダクタ3025を具備しない可変インピーダンスの例を示している。なお、可変インピーダンス3021,3022,821,822は、インダクタと可変容量ダイオード以外の回路要素を含んでいても良い。
[6.9 Low loss in load fluctuation section]
FIG. 27 shows variations of specific examples of the variable impedances 3021 and 3022 shown in FIGS. 20, 23, and 24 and the variable impedances 821 and 822 shown in FIG.
As described above, the variable impedances 3021, 3022, 821, and 822 connected to the third port P 3 or the fourth port P 4 of the branch line coupler can be configured by inductors and variable capacitance diodes (varactor diodes). FIGS. 27A and 27B show examples of variable impedances 3021, 3022, 821 and 822 constituted by an inductor 3025 and a variable capacitance diode (varactor diode) 3026, and FIG. 27C shows a variable capacitance diode. An example of a variable impedance that includes 3026 but does not include an inductor 3025 is shown. Note that the variable impedances 3021, 3022, 821, and 822 may include circuit elements other than the inductor and the variable capacitance diode.

可変容量ダイオード3026は、例えば、バラクタダイオードによって構成されている。バラクタダイオード3026は、カソードが、第3ポートP3又は第4ポートP4側に接続され、アノードが、グランド側に接続されている。   The variable capacitance diode 3026 is constituted by, for example, a varactor diode. The varactor diode 3026 has a cathode connected to the third port P3 or the fourth port P4 side, and an anode connected to the ground side.

インダクタ3025は、集中定数素子として構成されたインダクタ(チップインダクタ)であってもよいし、分布定数線路(マイクロストリップライン)として構成されたインダクタ3025aであってもよい。
インダクタ3025は、図27(a)に示すように、可変容量ダイオード3026のアノード側に接続することができる。つまり、可変容量ダイオード3026のアノードは、インダクタ3025を介して、グランドに接続することができる。
また、インダクタ3025は、図27(b)に示すように、可変容量ダイオード3026のカソード側に接続することもできる。つまり、可変容量ダイオード3036のカソードは、インダクタ3025を介して、第3ポートP3又は第4ポートP4に接続することもできる。
The inductor 3025 may be an inductor (chip inductor) configured as a lumped constant element, or may be an inductor 3025a configured as a distributed constant line (microstrip line).
The inductor 3025 can be connected to the anode side of the variable capacitance diode 3026 as shown in FIG. That is, the anode of the variable capacitance diode 3026 can be connected to the ground via the inductor 3025.
The inductor 3025 can also be connected to the cathode side of the variable capacitance diode 3026 as shown in FIG. That is, the cathode of the variable capacitance diode 3036 can be connected to the third port P3 or the fourth port P4 via the inductor 3025.

図27(a)(b)に示すようにインダクタ3025を設けることで、図27(c)に示すようにインダクタ3025を設けない場合に比べて、負荷変動部3001,803における損失(ロス)を低減することができる。   By providing the inductor 3025 as shown in FIGS. 27 (a) and 27 (b), the loss (loss) in the load changing portions 3001 and 803 is reduced as compared with the case where the inductor 3025 is not provided as shown in FIG. 27 (c). Can be reduced.

図28は、図27(a)に示すようにインダクタ3025を設けた可変インピーダンス3021,3022,821,822を備えた負荷変動部3001,803のロス率、及び、図27(c)に示すようにインダクタ3025を省略した可変インピーダンス3021,3022,821,822を備えた負荷変動部3001,803のロス率の測定結果を示している。なお、測定に際しては、インダクタ3025として、集中定数素子を用いた。   FIG. 28 shows the loss rate of the load changing units 3001 and 803 including the variable impedances 3021, 3022, 821 and 822 provided with the inductor 3025 as shown in FIG. 27A, and as shown in FIG. The measurement result of the loss rate of the load fluctuation parts 3001 and 803 provided with the variable impedances 3021, 3022, 821 and 822 in which the inductor 3025 is omitted is shown. In the measurement, a lumped constant element was used as the inductor 3025.

ここで、ロス率は、次のように定義する。まず、負荷変動部3001,803のロスがゼロである場合における、負荷変動部3001,803の第1ポート(入力ポート)P1の反射電力S11(図20参照)と、負荷変動部3001,803の第1ポート(入力ポート)P1から第2ポート(出力ポート)P2への通過電力S12(図20参照)と、の和を、1とする。ロス率は、反射電力及び通過電力を用いて次のように表される。
ロス率=1−(反射電力+通過電力)
Here, the loss rate is defined as follows. First, when the loss of the load change units 3001 and 803 is zero, the reflected power S 11 (see FIG. 20) of the first port (input port) P1 of the load change units 3001 and 803 and the load change units 3001 and 803 The sum of the passing power S 12 (see FIG. 20) from the first port (input port) P1 to the second port (output port) P2 is 1. The loss rate is expressed as follows using the reflected power and the passing power.
Loss rate = 1-(reflected power + passing power)

図28の測定結果を得るため、P3,P4に接続された可変容量ダイオード3026それぞれに付加される電圧を変化させて、ロス率の測定を行った。可変容量ダイオード3026それぞれに付加される電圧の組み合わせは、360通りに設定した。図28において、横軸は、1〜360の組み合わせ番号を示す。
図28に示すように、可変インピーダンス3021,3022,821,822にインダクタ2025を設けない場合、ロス率は、0.26−0.18(26%−18%)程度となる一方、可変インピーダンス3021,3022,821,822にインダクタ3025を設けた場合、ロス率は、0.22−0.14(22%−14%)程度となり、ロス率が改善したことがわかる。
In order to obtain the measurement result of FIG. 28, the loss rate was measured by changing the voltage applied to each of the variable capacitance diodes 3026 connected to P3 and P4. The combinations of voltages applied to the variable capacitance diodes 3026 were set in 360 ways. In FIG. 28, the horizontal axis indicates the combination numbers 1 to 360.
As shown in FIG. 28, when the inductor 2025 is not provided in the variable impedances 3021, 3022, 821, 822, the loss rate is about 0.26-0.18 (26% -18%), while the variable impedance 3021 is , 3022, 821, and 822, the loss rate is about 0.22-0.14 (22% -14%), and it can be seen that the loss rate is improved.

また、インダクタ3025を設けると、可変容量ダイオード3026の反射係数の振れ幅が大きくなり、負荷変動部3011,803のインピーダンスの振れ幅も大きくなる。つまり、インダクタ3025を設けると、負荷変動部3001,803の可変範囲を大きくする効果も得られる。   In addition, when the inductor 3025 is provided, the fluctuation width of the reflection coefficient of the variable capacitance diode 3026 is increased, and the fluctuation width of the impedance of the load changing units 3011 and 803 is also increased. That is, when the inductor 3025 is provided, an effect of increasing the variable range of the load changing units 3001 and 803 can be obtained.

インダクタ3025が集中定数素子(チップインダクタ)によって構成されている場合、インダクタ3025の位置は、図27(a)に示す位置であっても、図27(b)に示す位置であっても、回路としては等価であるため、同様の損失低減効果が得られる。
一方、インダクタ3025が分布定数線路(マイクロストリップライン)3025aによって構成されている場合、インダクタ3025の位置は、図27(a)に示す位置よりも、図27(b)に示す位置のほうが、損失の低減の観点からは優れていることが、シミュレーションの結果、判明した。
When the inductor 3025 is configured by a lumped constant element (chip inductor), the inductor 3025 may be positioned at the position shown in FIG. 27A or the position shown in FIG. Therefore, the same loss reduction effect can be obtained.
On the other hand, when the inductor 3025 is constituted by a distributed constant line (microstrip line) 3025a, the position of the inductor 3025 is more lossy at the position shown in FIG. 27B than at the position shown in FIG. As a result of simulation, it has been found that the method is excellent from the viewpoint of reducing the above.

ここで、負荷変動部3001,803の損失を低減するには、可変インピーダンス3021,3022,821,822において、電力が浪費されるのを防止すればよい。つまり、第3ポートP3又は第4ポートP4側からみたときの、可変インピーダンス3021,3022,821,822からの反射電力が大きければ、負荷変動部3001,803の損失を低減することができる。換言すると、可変インピーダンス3021,3022,821,822の反射係数を大きくすることで、損失を低減できる。   Here, in order to reduce the loss of the load changing units 3001 and 803, it is only necessary to prevent the power from being wasted in the variable impedances 3021, 3022, 821, and 822. That is, if the reflected power from the variable impedances 3021, 3022, 821, 822 when viewed from the third port P 3 or the fourth port P 4 side is large, the loss of the load changing units 300 1, 803 can be reduced. In other words, the loss can be reduced by increasing the reflection coefficients of the variable impedances 3021, 3022, 821, and 822.

マイクロストリップライン3025aは、インピーダンス変換回路として機能する。そこで、第3ポートP3又は第4ポートP4側への反射電力が大きくなるようにインピーダンス変換回路3025aを設けることで、損失を低減できる。   The microstrip line 3025a functions as an impedance conversion circuit. Therefore, the loss can be reduced by providing the impedance conversion circuit 3025a so that the reflected power toward the third port P3 or the fourth port P4 is increased.

図29に示すように、インピーダンス変換回路3025aのインピーダンス(特性インピーダンス)は、3dBブランチラインカプラにおける系のインピーダンスZ(例えば、50Ω)とは異なる値のインピーダンスに設定される。異なる値のインピーダンスとすることで、第3ポートP3又は第4ポートP4側への反射電力を大きくすることができる。 As shown in FIG. 29, the impedance (characteristic impedance) of the impedance conversion circuit 3025a is set to an impedance having a value different from the system impedance Z 0 (for example, 50Ω) in the 3 dB branch line coupler. By setting the impedances to different values, the reflected power toward the third port P3 or the fourth port P4 can be increased.

インピーダンス変換回路(インダクタ)3025aのインピーダンスを、Z(=50Ω)よりも大きくする場合、インピーダンス変換回路3025aのインピーダンスは、60Ω以上とするのが好ましい。つまり、インピーダンス変換回路3025aのインピーダンスは、Zの120%以上とするのが好ましい。さらには、インピーダンス変換回路3025aのインピーダンスは、70Ω(Zの140%以上)とするのがより好ましい。 When the impedance of the impedance conversion circuit (inductor) 3025a is larger than Z 0 (= 50Ω), the impedance of the impedance conversion circuit 3025a is preferably 60Ω or more. In other words, the impedance of the impedance conversion circuit 3025a is preferably set to 120% or more of Z 0. Furthermore, the impedance of the impedance conversion circuit 3025a is more preferable to be 70 ohm (140% or more Z 0).

インピーダンス変換回路3025aの特性インピーダンスを、Zよりも小さくすることで、Zよりも大きくする場合に比べて、可変インピーダンス3021,3022,821,822における熱損失が小さくなり、損失を、比較的小さくすることができる。
インピーダンス変換回路(インダクタ)3025aのインピーダンスを、Z(=50Ω)よりも小さくする場合、インピーダンス変換回路3025aのインピーダンスは、40Ω以下とするのが好ましい。つまり、インピーダンス変換回路3025aのインピーダンスは、Zの80%以下とするのが好ましい。さらには、インピーダンス変換回路3025aのインピーダンスは、30Ω(Zの60%以下)とするのがより好ましい。
The characteristic impedance of the impedance conversion circuit 3025A, is made smaller than Z 0, as compared with the case of greater than Z 0, the heat loss is reduced in the variable impedance 3021,3022,821,822, losses, relatively Can be small.
When the impedance of the impedance conversion circuit (inductor) 3025a is made smaller than Z 0 (= 50Ω), the impedance of the impedance conversion circuit 3025a is preferably 40Ω or less. In other words, the impedance of the impedance conversion circuit 3025a is preferably 80% or less of Z 0. Furthermore, the impedance of the impedance conversion circuit 3025a is more preferable to be 30 [Omega (60% or less of Z 0).

このように、インダクタ3025を分布定数線路で構成した場合、インダクタ3025は、第3ポートP3又は第4ポートP4と可変容量ダイオード3026との間にあり、かつ、Z未満とするのが好ましい。 Thus, when the inductor 3025 at a distributed constant line, the inductor 3025 is located between the third port P3 or fourth port P4 and the variable capacitance diode 3026, and preferably less than Z 0.

なお、増幅装置801の出力にアンテナが接続される場合、当該アンテナの特性インピーダンスZ(多くの場合50Ω又は75Ω)に整合するように、増幅装置801の伝送路(増幅装置801によって増幅された信号の伝送路)の特性インピーダンスZ(50Ω又は75Ω)が設定される。したがって、3dBブランチラインカプラにおける系のインピーダンスZも、50Ω又は75Ωに設定される。 When an antenna is connected to the output of the amplifying device 801, it is amplified by the transmission line (amplifying device 801) of the amplifying device 801 so as to match the characteristic impedance Z 0 (in many cases, 50Ω or 75Ω) of the antenna. The characteristic impedance Z 0 (50Ω or 75Ω) of the signal transmission path) is set. Therefore, the system impedance Z 0 in the 3 dB branch line coupler is also set to 50Ω or 75Ω.

[6.10 インピーダンスが離散的に変化する負荷変動部]
図30は、図20(図23、図24)に示す負荷変動部(負荷変動器)3001において、インピーダンスが離散的に変化するように構成したものを示している。図30に示す負荷変動部3001は、図25に示す増幅装置801の負荷変動部803としても利用できる。
[6.10 Load fluctuation section where impedance changes discretely]
FIG. 30 shows a configuration in which the impedance is discretely changed in the load changing section (load changing device) 3001 shown in FIG. 20 (FIGS. 23 and 24). 30 can also be used as the load fluctuation unit 803 of the amplifying apparatus 801 shown in FIG.

図30に示す負荷変動部3001において、第3ポートP3及び第4ポートP4それぞれに接続された可変インピーダンス3021,3022は、インピーダンスが離散的に変化するよう構成されている。
第3ポートP3に接続された第1可変インピーダンス3021は、インピーダンスの異なる複数のインピーダンスZ,Z,・・・Zを備えている。さらに、第1可変インピーダンス3021は、複数のインピーダンスZ,Z,・・・Zのうちの一つを選択して、選択したインピーダンスを第3ポートP3側に接続させる制御素子(スイッチング素子;高周波スイッチング素子)3028を備えている。
第4ポートP4に接続された第2可変インピーダンス3022も、インピーダンスの異なる複数のインピーダンスZ,Z,・・・Zを備えている。さらに、第2可変インピーダンス3022は、複数のインピーダンスZ,Z,・・・Zのうちの一つを選択して、選択したインピーダンスを第4ポートP4側に接続させる制御素子(スイッチング素子;高周波スイッチング素子)3028を備えている。
In the load changing unit 3001 shown in FIG. 30, the variable impedances 3021 and 3022 connected to the third port P3 and the fourth port P4 are configured so that the impedance changes discretely.
The first variable impedance 3021 connected to the third port P3 includes a plurality of impedances Z A , Z B ,... Z X having different impedances. Further, the first variable impedance 3021 selects one of a plurality of impedances Z A , Z B ,... Z X and connects the selected impedance to the third port P3 side (switching element). High-frequency switching element) 3028.
The second variable impedance 3022 connected to the fourth port P4 also includes a plurality of impedances Z A , Z B ,... Z X having different impedances. Further, the second variable impedance 3022 selects one of a plurality of impedances Z A , Z B ,... Z X and connects the selected impedance to the fourth port P4 side (switching element). High-frequency switching element) 3028.

第1可変インピーダンス3021及び第2可変インピーダンス3022の制御素子3028を制御部3031によって制御し、任意のインピーダンスZ,Z,・・・Zを選択することで、可変インピーダンス3021,3022のインピーダンスの値を独立して調整可能である。
つまり、可変インピーダンス3021,3022のインピーダンス差も離散的に変化し、その結果、入力ポートP1−出力ポートP2間での反射電力・通過電力のバランスが離散的に変化し、負荷変動部3001の入力インピーダンスが離散的に変化する。
インピーダンスを離散的に変化させるようにすることで、連続的にインピーダンスを変化させる場合に比べて、高速化が容易となる。
The control element 3028 of the first variable impedance 3021 and the second variable impedance 3022 is controlled by the control unit 3031 and arbitrary impedances Z A , Z B ,... Z X are selected, whereby the impedances of the variable impedances 3021 and 3022 are selected. The value of can be adjusted independently.
That is, the impedance difference between the variable impedances 3021 and 3022 also changes discretely. As a result, the balance between the reflected power and the passing power between the input port P1 and the output port P2 changes discretely, and the input of the load fluctuation unit 3001 Impedance changes discretely.
By making the impedance change discretely, it becomes easier to increase the speed than in the case where the impedance is changed continuously.

[6.11 可変位相器を複数用いた負荷変動部]
図31は、可変位相器を複数(2つ)用いた負荷変動部(負荷変動器)4001を示している。
図31に示す負荷変動部4001は、図14に示す負荷変動部1001の位相調整器1003a,1003bとして、それぞれ、図20に示す可変位相器(負荷変動部3001)を利用したものに相当する。
[6.11 Load variation section using multiple variable phase shifters]
FIG. 31 shows a load fluctuation unit (load fluctuation unit) 4001 using a plurality (two) of variable phase shifters.
A load changing unit 4001 shown in FIG. 31 corresponds to a unit using the variable phase shifter (load changing unit 3001) shown in FIG. 20 as the phase adjusters 1003a and 1003b of the load changing unit 1001 shown in FIG.

つまり、図31に示す負荷変動部4001は、第1位相調整器4003a及び第2位相調整器4003bを備えている。第1位相調整器4003a及び第2位相調整器4003bには、それぞれ、増幅器4002の出力信号(負荷変動部4001を通過する信号)を複数に分波した分波出力信号が与えられる。なお、位相調整器4003a,4003bは、位相だけが調整される必要はなく、例えば、インピーダンス変換が併せて行われていても良い。   That is, the load changing unit 4001 shown in FIG. 31 includes a first phase adjuster 4003a and a second phase adjuster 4003b. Each of the first phase adjuster 4003a and the second phase adjuster 4003b is supplied with a demultiplexed output signal obtained by demultiplexing the output signal of the amplifier 4002 (the signal passing through the load changing unit 4001) into a plurality of signals. Note that the phase adjusters 4003a and 4003b do not need to adjust only the phase, and for example, impedance conversion may be performed together.

位相調整器4003a,4003bによって位相が調整された分波出力信号それぞれは、λ/4線路からなるインピーダンス変換器4003c,4003dを通って、合成部4003eによって合成される。合成された出力信号は、無線通信装置のアンテナ4010から出力される。   The demultiplexed output signals whose phases are adjusted by the phase adjusters 4003a and 4003b pass through the impedance converters 4003c and 4003d made of λ / 4 lines, and are combined by the combining unit 4003e. The combined output signal is output from the antenna 4010 of the wireless communication apparatus.

第1位相調整器4003a及び第2位相調整器4003bそれぞれは、図20に示す可変位相器(負荷変動部3001)と同様の構成を有している。
つまり、第1位相調整器4003a及び第2位相調整器4003bそれぞれは、図20に示すものと同様に、ブランチラインカプラによって構成することができる。この場合、第1位相調整器4003a及び第2位相調整器4003bそれぞれは、第1ポートP1,第2ポートP2,第3ポートP3,及び第4ポートP4を有する4ポート回路(3dBブランチラインカプラ)を有し、各ポートP1,P2,P3,P4の間には、4つの伝送路4111,4112,4113,4114が設けられている。各伝送路4111,4112,4113,4114は、λ/4線路である。
Each of the first phase adjuster 4003a and the second phase adjuster 4003b has the same configuration as the variable phase shifter (load fluctuation unit 3001) shown in FIG.
That is, each of the first phase adjuster 4003a and the second phase adjuster 4003b can be configured by a branch line coupler in the same manner as shown in FIG. In this case, each of the first phase adjuster 4003a and the second phase adjuster 4003b includes a four-port circuit (3 dB branch line coupler) having a first port P1, a second port P2, a third port P3, and a fourth port P4. And four transmission lines 4111, 4112, 4113, 4114 are provided between the ports P1, P2, P3, P4. Each transmission line 4111, 4112, 4113, 4114 is a λ / 4 line.

第1ポートP1と第3ポートP3との間の伝送路4111のインピーダンス、及び、第2ポートP2と第4ポートP4との間の伝送路4114のインピーダンスは、それぞれ、Z/(√2)である(Zは3dBブランチラインカプラにおける系のインピーダンス)。また、第1ポートP1と第2ポートP2との間の伝送路4112のインピーダンス、及び第3ポートP3と第4ポートP4との間の伝送路4113のインピーダンスは、Zである。 The impedance of the transmission line 4111 between the first port P1 and the third port P3 and the impedance of the transmission line 4114 between the second port P2 and the fourth port P4 are Z 0 / (√2), respectively. (Z 0 is the impedance of the system in the 3 dB branch line coupler). The impedance of the transmission line 4113 between the impedance of the transmission line 4112, and a third port P3 and fourth port P4 between the first port P1 and second port P2 is Z 0.

第1ポートP1は、分波出力信号が入力される入力ポートであり、第2ポートは、信号が出力される出力ポートである。
第1位相調整器4003a及び第2位相調整器4003bそれぞれにおける第3ポートP3及び第4ポートP4には、それぞれ、可変インピーダンス4121,4122が接続されている。可変インピーダンス4121,4222は、例えば、インダクタと可変容量ダイオード(バラクタダイオード)によって構成されている。可変インピーダンス4121,4222としては、図27(a)(b)(c)に示す3つの構成のいずれを採用してもよい。また、可変インピーダンス4121,4222としては、図30に示す可変インピーダンス(インピーダンスが離散的に変化する可変インピーダンス)3028を採用してもよい。
The first port P1 is an input port to which a demultiplexed output signal is input, and the second port is an output port to which a signal is output.
Variable impedances 4121 and 4122 are connected to the third port P3 and the fourth port P4 in the first phase adjuster 4003a and the second phase adjuster 4003b, respectively. The variable impedances 4121 and 4222 are constituted by, for example, an inductor and a variable capacitance diode (varactor diode). As the variable impedances 4121 and 4222, any of the three configurations shown in FIGS. 27A, 27B, and 27C may be adopted. As the variable impedances 4121 and 4222, a variable impedance (variable impedance in which impedance changes discretely) 3028 shown in FIG. 30 may be adopted.

可変位相器である第1位相調整器4003a及び第2位相調整器4003bによって、複数の分波出力信号間の位相差を調整することで、負荷変動部4001の負荷(インピーダンス)を変化させることができる。   The load (impedance) of the load changing unit 4001 can be changed by adjusting the phase difference between the plurality of demultiplexed output signals by the first phase adjuster 4003a and the second phase adjuster 4003b which are variable phase adjusters. it can.

負荷変動部4001において、4つの可変インピーダンス4121,4122の値は、制御部4031によって、独立して調整可能である。
第1位相調整器4003a及び第2位相調整器4003bそれぞれの可変インピーダンス4121,4122の値を、制御部4031の制御信号(第1制御信号〜第4制御信号)に従って、適切に調整すると、負荷変動部4001の入力インピーダンス(増幅器4002側からみたインピーダンス)を変動させつつ、負荷変動部4001の出力インピーダンス(アンテナ4010側からみたインピーダンス)を略一定にすることができる。これは、可変インピーダンス4121,4122の値を調整することで、第1位相調整器4003a及び第2位相調整器4003bそれぞれの反射電力及び通過電力のバランスを調整でき、負荷変動部4001の出力インピーダンスを変動させずに、入力インピーダンスを変動させることが可能となるからである。
したがって、図31に示す負荷変動部4001では、出力インピーダンスの変動を抑制するためにアイソレータを設ける必要がない(ただし、アイソレータを設けてもよい)。
例えば、第1位相調整器4003a及び第2位相調整器4003bそれぞれの可変インピーダンス4121,4122の電圧反射係数Γ(i=1〜4)値を、次のように設定することで、負荷変動部4001の出力インピーダンス(50Ω)を一定にしつつ、負荷変動部4001の入力インピーダンスを変動(50Ω,82Ω,120Ω)させることができる。

Figure 2013225827

表1において、Γは、第1位相調整器4003aの可変インピーダンス4121の反射係数であり、Γは第1位相調整器4003aの可変インピーダンス4122の反射係数であり、Γは第2位相調整器4003aの可変インピーダンス4121の反射係数であり、Γは第2位相調整器4003aの可変インピーダンス4122の反射係数である。Z,Z,Z,Zは、上記のZの式に従ってΓ1,Γ2,Γ3,Γ4から算出される可変インピーダンス4121,4122のインピーダンスである。
なお、表1では、反射係数の絶対値の大きさと位相角とを変化させて、所望の入力インピーダンスを設定しているが、絶対値の大きさを変えず、位相角だけを変化させることでも、同様に入力インピーダンスを設定することが可能である。 In the load changing unit 4001, the values of the four variable impedances 4121 and 4122 can be adjusted independently by the control unit 4031.
When the values of the variable impedances 4121 and 4122 of the first phase adjuster 4003a and the second phase adjuster 4003b are appropriately adjusted according to the control signal (first control signal to fourth control signal) of the control unit 4031, load fluctuation While changing the input impedance of the unit 4001 (impedance viewed from the amplifier 4002 side), the output impedance of the load variation unit 4001 (impedance viewed from the antenna 4010 side) can be made substantially constant. By adjusting the values of the variable impedances 4121 and 4122, the balance between the reflected power and the passing power of the first phase adjuster 4003a and the second phase adjuster 4003b can be adjusted, and the output impedance of the load fluctuation unit 4001 can be adjusted. This is because the input impedance can be changed without being changed.
Therefore, in the load changing unit 4001 shown in FIG. 31, it is not necessary to provide an isolator in order to suppress fluctuations in output impedance (however, an isolator may be provided).
For example, by setting the voltage reflection coefficient Γ i (i = 1 to 4) values of the variable impedances 4121 and 4122 of the first phase adjuster 4003a and the second phase adjuster 4003b as follows, the load fluctuation unit While making the output impedance (50Ω) of 4001 constant, the input impedance of the load changing unit 4001 can be changed (50Ω, 82Ω, 120Ω).
Figure 2013225827

In Table 1, Γ 1 is the reflection coefficient of the variable impedance 4121 of the first phase adjuster 4003a, Γ 2 is the reflection coefficient of the variable impedance 4122 of the first phase adjuster 4003a, and Γ 3 is the second phase adjustment. 4 is the reflection coefficient of the variable impedance 4122 of the second phase adjuster 4003a. Z 1, Z 2, Z 3 , Z 4 are, .GAMMA.1 according to the formula above Z i, Γ2, Γ3, the impedance of the variable impedance 4121,4122 calculated from [gamma] 4.
In Table 1, the desired input impedance is set by changing the magnitude and phase angle of the reflection coefficient, but it is also possible to change only the phase angle without changing the magnitude of the absolute value. Similarly, it is possible to set the input impedance.

図31の負荷変動部4001は、位相器4140及び位相補正部4141を備えている。位相器4140及び位相補正部4141は、図23及び図24に示す位相器3040及び位相補正部3041と同様のものである。   31 includes a phase shifter 4140 and a phase correction unit 4141. The phase shifter 4140 and the phase correction unit 4141 are the same as the phase shifter 3040 and the phase correction unit 3041 shown in FIGS.

つまり、位相器4140は、位相を適宜回転させることで、負荷変動部4001のインピーダンスを、図21のS1〜S5から、図21のS1’〜S5’のように変化させて、負荷変動部4001を抵抗にみせるか、又は、所望のインピーダンス特性が得られるようにするためのものである。
また、位相補正部4141は、信号が負荷変動部4001を通過する際に生じる位相の変化を補正するためのものである。
In other words, the phase shifter 4140 changes the impedance of the load changing unit 4001 from S1 to S5 in FIG. 21 to S1 ′ to S5 ′ in FIG. 21 by appropriately rotating the phase, thereby changing the load changing unit 4001. In order to make a resistor appear or to obtain a desired impedance characteristic.
The phase correction unit 4141 is for correcting a change in phase that occurs when a signal passes through the load fluctuation unit 4001.

図31において、負荷変動部4001には、インピーダンス変換器4150が接続されている。インピーダンス変換器4150は、λ/4伝送線路によって構成されており、図25に示す増幅装置801におけるインピーダンス変換器850と同じ機能を有する。つまり、インピーダンス変換器4150を設けることで、負荷変動部4001のインピーダンスを高く変動させることができる。   In FIG. 31, an impedance converter 4150 is connected to the load changing unit 4001. The impedance converter 4150 is configured by a λ / 4 transmission line, and has the same function as the impedance converter 850 in the amplification device 801 shown in FIG. That is, by providing the impedance converter 4150, the impedance of the load changing unit 4001 can be changed to be high.

[6.12 可変位相器を用いた負荷変動部を有する増幅装置]
図32は、可変位相器を用いた負荷変動部を有する増幅装置901を示している。図32の増幅装置901は、図25に示す増幅装置801において、負荷変動部803を、図31の負荷変動部4001に置換したものと等価である。つまり、図32の増幅装置901は、図31の負荷変動部4001と同様の負荷変動部903を備えている。
なお、図32の増幅装置901において、増幅器902は、スイッチング増幅器であるが、スイッチング増幅器でなくてもよい。
[6.12 Amplifying apparatus having a load fluctuation section using a variable phase shifter]
FIG. 32 shows an amplifying apparatus 901 having a load changing unit using a variable phase shifter. 32 is equivalent to the amplifying apparatus 801 shown in FIG. 25, in which the load changing unit 803 is replaced with the load changing unit 4001 shown in FIG. That is, the amplifying apparatus 901 in FIG. 32 includes a load fluctuation unit 903 similar to the load fluctuation unit 4001 in FIG.
In the amplification device 901 in FIG. 32, the amplifier 902 is a switching amplifier, but may not be a switching amplifier.

図32の増幅装置901では、負荷制御部として、第1〜第4制御信号を生成する制御部904cを備えている。制御部904cは、入力信号の振幅情報rに基づいて、第1位相調整器4003a及び第2位相調整器4003bそれぞれの可変インピーダンス4121,4122の値を制御し、負荷変動部903における負荷(抵抗)を変動させる。なお、第1〜第4制御信号は、4つの可変インピーダンス4121,4122を制御する信号である。   32 includes a control unit 904c that generates first to fourth control signals as a load control unit. The control unit 904c controls the values of the variable impedances 4121 and 4122 of the first phase adjuster 4003a and the second phase adjuster 4003b based on the amplitude information r of the input signal, and loads (resistances) in the load variation unit 903. Fluctuate. The first to fourth control signals are signals for controlling the four variable impedances 4121 and 4122.

なお、制御部904cと可変インピーダンス4121,4122との間には、(第1〜第4)制御信号それぞれに対する遅延調整を行う遅延調整部905a,905b,905c,905dが設けられている。遅延調整部905a,905b,905c,905dにて遅延調整を行うことで、増幅器902の出力信号との間で信号タイミングを一致させることができる。   Note that delay adjustment units 905a, 905b, 905c, and 905d that perform delay adjustment for the (first to fourth) control signals are provided between the control unit 904c and the variable impedances 4121 and 4122. By adjusting the delay by the delay adjustment units 905a, 905b, 905c, and 905d, the signal timing can be matched with the output signal of the amplifier 902.

なお、図32の増幅装置901においても、位相補正部4141に対応する機能(位相補正機能)は、歪補償部909にて行うことができる。
また、増幅器902と負荷変動部903との間に設けられたインピーダンス変換器(λ/4線路)950は、負荷変動部903が生じさせる負荷の変動範囲Z〜Zが、増幅器902として必要な範囲となるようにインピーダンス変換を行うものである。
32, the function corresponding to the phase correction unit 4141 (phase correction function) can be performed by the distortion compensation unit 909.
In addition, an impedance converter (λ / 4 line) 950 provided between the amplifier 902 and the load fluctuation unit 903 requires load fluctuation ranges Z 1 to Z 2 generated by the load fluctuation unit 903 as the amplifier 902. Impedance conversion is performed so as to be within a range.

図32の増幅装置901では、1つのスイッチング増幅器902出力信号を分波した分波出力信号を二つの位相調整器4003a,4003bに与える。
ただし、図16の増幅装置601のように、直交変調器906の出力である変調信号が2つに分波され、分波された変調信号が2つ(複数)の増幅器に入力されてもよい。
また、図18の増幅装置701のように、分派された信号を、複数(2つ)の増幅器による増幅の前に、位相調整器4003a,4003bにて位相調整してもよい。
In the amplifying apparatus 901 of FIG. 32, a demultiplexed output signal obtained by demultiplexing one switching amplifier 902 output signal is provided to the two phase adjusters 4003a and 4003b.
However, as in the amplifying apparatus 601 in FIG. 16, the modulation signal that is the output of the quadrature modulator 906 may be split into two, and the split modulation signal may be input to two (plural) amplifiers. .
Further, as in the amplifying apparatus 701 of FIG. 18, the phase of the divided signal may be adjusted by the phase adjusters 4003a and 4003b before amplification by a plurality (two) of amplifiers.

[6.13 インピーダンスが離散的に変化する負荷変動部]
図33及び図34は、インピーダンスが離散的に変化する負荷変動部5001を示している。負荷変動部5001は、第1〜第5実施形態の増幅装置における負荷変動部103,203,303,403,503として好適に利用可能である。
この負荷変動部5001は、並列接続された複数(2つ)のインピーダンス変換部5011,5012を備えている。
第1インピーダンス変換部(第1伝送線路)5011及び第2インピーダンス変換部(第2伝送線路)5012は、それぞれ、マイクロストリップラインによって構成されたλ/4伝送線路(線路長がλ/4である伝送線路)である。
[6.13 Load variation section in which impedance changes discretely]
33 and 34 show a load changing unit 5001 in which impedance changes discretely. The load fluctuation unit 5001 can be suitably used as the load fluctuation units 103, 203, 303, 403, and 503 in the amplification devices of the first to fifth embodiments.
The load changing unit 5001 includes a plurality (two) of impedance conversion units 5011 and 5012 connected in parallel.
The first impedance converter (first transmission line) 5011 and the second impedance converter (second transmission line) 5012 each have a λ / 4 transmission line (having a line length of λ / 4) configured by microstrip lines. Transmission line).

二つのインピーダンス変換部5011,5012のうち、一方のインピーダンス変換部(第2インピーダンス変換部)5012には、高周波スイッチング素子(制御素子)5021を備えている。
図34では、二つのインピーダンス変換部5011,5012の線路幅が異なっているため、両者の線路インピーダンスは異なるが、同じであってもよい。
Of the two impedance conversion units 5011 and 5012, one impedance conversion unit (second impedance conversion unit) 5012 includes a high-frequency switching element (control element) 5021.
In FIG. 34, since the line widths of the two impedance converters 5011 and 5012 are different, both line impedances are different, but may be the same.

スイッチング素子5021は、例えば、PINダイオード5021aによって構成することができ、導通状態又は非導通状態に切り替わることができる。図34に示すように、スイッチング素子5021にインダクタ(付加素子)5022を並列接続することで、スイッチング素子5021及びインダクタ5022とで共振回路を構成すると、より完全な導通状態又は非導通状態を得ることができる。なお、なお、付加素子5022は、インダクタに限られず、スイッチング素子5021のインピーダンス特性に応じて、共振回路を得るための適当な素子であればよい。   The switching element 5021 can be configured by, for example, a PIN diode 5021a, and can be switched to a conductive state or a non-conductive state. As shown in FIG. 34, by connecting an inductor (additional element) 5022 in parallel to the switching element 5021, a more complete conduction state or non-conduction state can be obtained when the switching element 5021 and the inductor 5022 constitute a resonance circuit. Can do. Note that the additional element 5022 is not limited to an inductor, and may be any suitable element for obtaining a resonance circuit according to the impedance characteristics of the switching element 5021.

スイッチング素子5021は、第2インピーダンス変換部(第2伝送線路)5012の中央位置に接続されている。換言すると、スイッチング素子5021は、λ/4伝送線路5012の端部からの線路長さがλ/8である位置に接続されている。スイッチング素子5021が接続された位置は、λ/4伝送線路5012を、2つのλ/8伝送線路5012a,5012bに分割する位置となっている。   The switching element 5021 is connected to the center position of the second impedance converter (second transmission line) 5012. In other words, the switching element 5021 is connected to a position where the line length from the end of the λ / 4 transmission line 5012 is λ / 8. The position where the switching element 5021 is connected is a position where the λ / 4 transmission line 5012 is divided into two λ / 8 transmission lines 5012a and 5012b.

図33(b)に示すように、スイッチング素子5021が、非導通状態(OFF)である場合、スイッチング素子5021の存在は無視できる。したがって、負荷変動部5001全体は、2つの伝送線路5011,5012の並列回路となる。この場合、負荷変動部5001のインピーダンスは、第1インピーダンス変換部5011の線路インピーダンスZと第2インピーダンス変換部5012の線路インピーダンスZの合成インピーダンス(Z//Z)となる。 As shown in FIG. 33B, when the switching element 5021 is in a non-conduction state (OFF), the presence of the switching element 5021 can be ignored. Therefore, the entire load changing unit 5001 is a parallel circuit of two transmission lines 5011 and 5012. In this case, the impedance of the load change unit 5001 is a composite impedance of the line impedance Z 2 of the line impedance Z 1 and the second impedance converter 5012 of the first impedance converter 5011 (Z 1 // Z 2).

一方、図33(c)に示すように、スイッチング素子5021が、導通状態(ON)である場合、第2伝送線路5012は、2つのスタブ(ショートスタブ)5012a,5012bとなる。したがって、負荷変動部5001全体は、λ/4の第1伝送線路5011の両側に2つのλ/8ショートスタブ5012a,5012bが接続されたπ型の回路となる。この場合、負荷変動部5001のインピーダンスは、π型回路における合成インピーダンスとなる。   On the other hand, as shown in FIG. 33 (c), when the switching element 5021 is in a conductive state (ON), the second transmission line 5012 becomes two stubs (short stubs) 5012a and 5012b. Therefore, the entire load changing unit 5001 is a π-type circuit in which two λ / 8 short stubs 5012a and 5012b are connected to both sides of the λ / 4 first transmission line 5011. In this case, the impedance of the load changing unit 5001 is a combined impedance in the π-type circuit.

このように、スイッチング素子5021の素子状態(導通状態/非導通状態)を切り替えることで、負荷変動部5001を、伝送線路5011,5012の並列回路又はπ型回路に切り替えることができる。伝送線路5011,5012の並列回路とπ型回路とでは、インピーダンスが異なるため、スイッチング素子5021の導通状態/非導通状態を切り替えることで、インピーダンスを変化させることができる。
つまり、負荷変動部5001のインピーダンスは、伝送線路5011,5012の並列回路の第1インピーダンス及びπ型回路の第2インピーダンスの2つのインピーダンス値をとることができる。このように、負荷変動部5001は、インピーダンスが、2種類の値に離散的に変化する。
なお、負荷変動部5001のインピーダンスを離散的に変化させる必要がない場合、制御素子5021としては、スイッチング素子に限らず、可変インピーダンス素子であってもよい。
Thus, by switching the element state (conducting state / non-conducting state) of the switching element 5021, the load changing unit 5001 can be switched to a parallel circuit or a π-type circuit of the transmission lines 5011 and 5012. Since the impedance differs between the parallel circuit of the transmission lines 5011 and 5012 and the π-type circuit, the impedance can be changed by switching the conduction state / non-conduction state of the switching element 5021.
That is, the impedance of the load changing unit 5001 can take two impedance values, that is, the first impedance of the parallel circuit of the transmission lines 5011 and 5012 and the second impedance of the π-type circuit. As described above, the load changing unit 5001 discretely changes the impedance into two types of values.
When it is not necessary to discretely change the impedance of the load changing unit 5001, the control element 5021 is not limited to a switching element but may be a variable impedance element.

図33において、負荷変動部5001には、補助インピーダンス変換部5002が接続されている。補助インピーダンス変換部5002は、λ/4伝送線路によって構成されており、図25に示す増幅装置801におけるインピーダンス変換器850と同じ機能を有する。つまり、補助インピーダンス変換部5002を設けることで、負荷変動部5001のインピーダンスを高く変動させることができる。   In FIG. 33, an auxiliary impedance converter 5002 is connected to the load changing unit 5001. The auxiliary impedance conversion unit 5002 is configured by a λ / 4 transmission line, and has the same function as the impedance converter 850 in the amplification device 801 shown in FIG. That is, by providing the auxiliary impedance conversion unit 5002, the impedance of the load variation unit 5001 can be varied to a high level.

負荷変動部5001を構成するインピーダンス変換部(伝送線路)5011,5012の数は、2つに限られず、図35(a)に示すように3つであってもよい。図35(a)に、3つのインピーダンス変換部5011,5012,5013を有する負荷変動部5001を示した。負荷変動部5001を構成するインピーダンス変換部の数は、3以上であってもよい。   The number of impedance converters (transmission lines) 5011 and 5012 constituting the load changing unit 5001 is not limited to two, and may be three as shown in FIG. FIG. 35A shows a load variation unit 5001 having three impedance conversion units 5011, 5012, and 5013. The number of impedance conversion units constituting the load changing unit 5001 may be three or more.

図35(a)の負荷変動部5001では、負荷変動部5001を構成する全てのインピーダンス変換部5011,5012,5013それぞれに、第1〜第3スイッチング素子(制御素子)5021a,5021b,5021cが接続されている。この場合、図35(b)に示すように、第1〜第3スイッチング素子5021a,5021b,5021cそれぞれのON/OFF(導通/非導通)を適宜切り替えることで、負荷変動部5001全体のインピーダンスを、Z〜Zに離散的に変化させることができる。 In the load changing unit 5001 in FIG. 35A, the first to third switching elements (control elements) 5021a, 5021b, and 5021c are connected to all the impedance conversion units 5011, 5012, and 5013 constituting the load changing unit 5001, respectively. Has been. In this case, as shown in FIG. 35B, the impedance of the entire load variation unit 5001 is changed by appropriately switching ON / OFF (conduction / non-conduction) of each of the first to third switching elements 5021a, 5021b, 5021c. , Z A to Z G can be changed discretely.

図36及び図37に示すように、スイッチング素子(制御素子)5021は、第2インピーダンス変換部5012の中途位置に介在するように直列接続されていてもよい。つまり、2つの分離したλ/8伝送線路5012a,5012bの間に、スイッチング素子5021を直列接続してもよい。   As shown in FIGS. 36 and 37, the switching element (control element) 5021 may be connected in series so as to be interposed in the middle position of the second impedance converter 5012. That is, the switching element 5021 may be connected in series between the two separated λ / 8 transmission lines 5012a and 5012b.

図36(b)に示すように、スイッチング素子5021が、導通状態(ON)である場合、2つのλ/8伝送線路5012a,5012bは、直列接続され、1つのλ/4伝送線路5012となる。したがって、負荷変動部5001全体は、2つの伝送線路5011,5012の並列回路となる。この場合、負荷変動部5001のインピーダンスは、第1インピーダンス変換部5011の線路インピーダンスZと第2インピーダンス変換部5012の線路インピーダンスZの合成インピーダンス(Z//Z)となる。 As shown in FIG. 36B, when the switching element 5021 is in the conductive state (ON), the two λ / 8 transmission lines 5012a and 5012b are connected in series to form one λ / 4 transmission line 5012. . Therefore, the entire load changing unit 5001 is a parallel circuit of two transmission lines 5011 and 5012. In this case, the impedance of the load change unit 5001 is a composite impedance of the line impedance Z 2 of the line impedance Z 1 and the second impedance converter 5012 of the first impedance converter 5011 (Z 1 // Z 2).

一方、図36(c)に示すように、スイッチング素子5021が、非導通状態(OFF)である場合、第2伝送線路5012は、2つのスタブ(オープンスタブ)5012a,5012bとなる。したがって、負荷変動部5001全体は、λ/4の第1伝送線路5011の両側に2つのλ/8オープンスタブ5012a,5012bが接続されたπ型の回路となる。この場合、負荷変動部5001のインピーダンスは、π型回路における合成インピーダンスとなる。
この結果、図36及び図37に示す負荷変動部5001においても、インピーダンスが、2種類の値に離散的に変化することができる。
On the other hand, as shown in FIG. 36C, when the switching element 5021 is in a non-conduction state (OFF), the second transmission line 5012 becomes two stubs (open stubs) 5012a and 5012b. Therefore, the entire load changing unit 5001 is a π-type circuit in which two λ / 8 open stubs 5012a and 5012b are connected to both sides of the λ / 4 first transmission line 5011. In this case, the impedance of the load changing unit 5001 is a combined impedance in the π-type circuit.
As a result, also in the load changing unit 5001 shown in FIGS. 36 and 37, the impedance can discretely change into two types of values.

図38に示す負荷変動部5001は、図33〜図37に示す負荷変動部5001を一つの部分負荷変動部とし、複数(3つ)の部分負荷変動部5001a,5001b,5001cを組み合わせて構成されたものである。   The load change unit 5001 shown in FIG. 38 is configured by combining the load change unit 5001 shown in FIGS. 33 to 37 as one partial load change unit and a plurality (three) of partial load change units 5001a, 5001b, and 5001c. It is a thing.

図38において、複数の部分負荷変動部5001a,5001b,5001cは直列にカスケード接続されている。
複数(3つ)の部分負荷変動部5001a,5001b,5001cそれぞれには、制御部5031から、制御信号(第1〜第3制御信号)が与えられる。部分負荷変動部5001a,5001b,5001cのスイッチング素子5021それぞれは、制御信号によってON/OFF制御される。
In FIG. 38, a plurality of partial load fluctuation units 5001a, 5001b, 5001c are cascaded in series.
A control signal (first to third control signals) is supplied from the control unit 5031 to each of the plurality (three) of partial load changing units 5001a, 5001b, and 5001c. Each of the switching elements 5021 of the partial load changing units 5001a, 5001b, and 5001c is ON / OFF controlled by a control signal.

負荷変動部5001が、複数の部分負荷変動部5001a,5001b,5001cを備えることで、負荷変動部5001のインピーダンスの値の種類を増やすことができる。
一つの部分負荷変動部において、離散的に変化するインピーダンスの値の種類をAとし、負荷変動部5001を構成する部分負荷変動部の数をNとすると、負荷変動部5001全体で、インピーダンスの値の種類は、Aとなる。
Since the load changing unit 5001 includes a plurality of partial load changing units 5001a, 5001b, and 5001c, the types of impedance values of the load changing unit 5001 can be increased.
In one partial load fluctuation unit, assuming that the type of impedance value that varies discretely is A and the number of partial load fluctuation units constituting the load fluctuation unit 5001 is N, the impedance value of the entire load fluctuation unit 5001 is of the kind, the a N.

特に、部分負荷変動部を図33(図34)及び図36(図37)のように構成した場合、一つの部分負荷変動部が有するスイッチング素子5021の数は一つであるから、N個のスイッチング素子5021で、A種類のインピーダンスを実現することができる。つまり、3つの部分負荷変動部で負荷変動部を構成した場合、3つのスイッチング素子で、2=8種類のインピーダンスを表現することができる。
このように、比較的少ない数のスイッチング素子5021によって、多様なインピーダンスを実現できる。
In particular, when the partial load variation unit is configured as shown in FIGS. 33 (34) and 36 (FIG. 37), the number of switching elements 5021 included in one partial load variation unit is one. in the switching element 5021, it is possible to realize a a N type impedance. That is, when a load variation unit is configured by three partial load variation units, 2 3 = 8 types of impedances can be expressed by three switching elements.
Thus, various impedances can be realized by a relatively small number of switching elements 5021.

複数の部分負荷変動部5001a,5001b,5001cを直列に接続する場合、図39(a)に示すように、隣接する部分負荷変動部5001a,5001b,5001c同士を近接して配置した場合、隣接する部分負荷変動部5001a,5001b,5001c間で干渉が生じる。   When connecting a plurality of partial load change parts 5001a, 5001b, 5001c in series, as shown in FIG. 39 (a), when adjacent partial load change parts 5001a, 5001b, 5001c are arranged close to each other, they are adjacent. Interference occurs between the partial load fluctuation units 5001a, 5001b, and 5001c.

一方、図39(b)に示すように、干渉を避けるために、隣接する部分負荷変動部5001a,5001b,5001c間に伝送線路を介在させて、隣接する部分負荷変動部同士を離すと、その伝送線路によって、負荷変動部5001全体のインピーダンスが影響を受ける。伝送線路による影響を避けるには、線路長がλであるλ伝送線路とすることで、隣接する部分負荷変動部5001a,5001b,5001c同士を近接して配置した場合と同じ特性にする必要がある。λ伝送線路を設ける必要があると負荷変動部5001が大型化する。   On the other hand, as shown in FIG. 39 (b), in order to avoid interference, when the transmission lines are interposed between the adjacent partial load fluctuation parts 5001a, 5001b, 5001c and the adjacent partial load fluctuation parts are separated, The impedance of the entire load changing unit 5001 is affected by the transmission line. In order to avoid the influence of the transmission line, it is necessary to use the λ transmission line having a line length of λ so that the adjacent partial load changing parts 5001a, 5001b, and 5001c are arranged close to each other to have the same characteristics. . When it is necessary to provide the λ transmission line, the load changing unit 5001 is enlarged.

そこで、図40に示すように、複数の部分負荷変動部5001a,5001b,5001cを、回路基板(両面基板)5050の表面5051と裏面5052とに互い違いに位置させることで、干渉を回避しつつ、大型化を防止できる。   Therefore, as shown in FIG. 40, the plurality of partial load changing portions 5001a, 5001b, and 5001c are alternately positioned on the front surface 5051 and the back surface 5052 of the circuit board (double-sided board) 5050, thereby avoiding interference, Increase in size can be prevented.

例えば、図40に示す負荷変動部5001は、表裏両面に回路パターンが形成される回路基板5050の表面5051に第1部分負荷変動部5001aが形成されている。第1部分負荷変動部5001aに隣接する第2部分負荷変動部5001bは、裏面5052に形成され、スルーホール5053を介して、表面5051に形成された第1部分負荷変動部5001aと接続されている。第2部分負荷変動部5001bに隣接する第3部分負荷変動部5001cは、表面5051に形成され、スルーホール5054を介して、裏面5052に形成された第2部分負荷変動部5001bと接続されている。   For example, in the load variation unit 5001 shown in FIG. 40, the first partial load variation unit 5001a is formed on the surface 5051 of the circuit board 5050 on which circuit patterns are formed on both the front and back surfaces. A second partial load variation unit 5001b adjacent to the first partial load variation unit 5001a is formed on the back surface 5052 and is connected to the first partial load variation unit 5001a formed on the front surface 5051 through a through hole 5053. . A third partial load variation unit 5001c adjacent to the second partial load variation unit 5001b is formed on the front surface 5051 and connected to the second partial load variation unit 5001b formed on the back surface 5052 through the through hole 5054. .

なお、複数の部分負荷変動部を有する負荷変動部において、複数の部分負荷変動部は一列に直列接続されている必要はない。例えば、負荷変動部5001は、図41(a)に示すように、複数(2つ)の部分負荷変動部5001a,5001bが直列接続されたものと、別の複数(2つの)部分負荷変動部5001c,5001dが直列接続されたものと、を並列接続して構成されていてもよい。   Note that, in a load variation unit having a plurality of partial load variation units, the plurality of partial load variation units need not be connected in series in a line. For example, as shown in FIG. 41A, the load changing unit 5001 includes a plurality of (two) partial load changing units 5001a and 5001b connected in series and another plurality (two) partial load changing units. 5001c and 5001d connected in series may be connected in parallel.

また、図41(b)に示すように、負荷変動部5001は、図41(a)に示すように接続された部分負荷変動部5001a,5001b,5001c,5001dに対して、さらに別の部分負荷変動部5001eを直列接続してもよい。このように、多様な接続方法によって、複数の部分負荷変動部を接続することが可能である。
図41に示すように、複数の部分負荷変動部が、できるだけ、並列接続されるようにすることで、全ての部分負荷変動部を直列接続した場合に比べて、損失を抑えることができる。
Further, as shown in FIG. 41 (b), the load changing unit 5001 is further different from the partial load changing units 5001a, 5001b, 5001c, and 5001d connected as shown in FIG. 41 (a). The variable part 5001e may be connected in series. In this way, it is possible to connect a plurality of partial load fluctuation units by various connection methods.
As shown in FIG. 41, a loss can be suppressed by connecting a plurality of partial load changing units in parallel as much as possible, as compared to a case where all the partial load changing units are connected in series.

[6.14 インピーダンスが離散的に変化する負荷変動部を有する増幅装置]
図42は、インピーダンスが離散的に変化する負荷変動部を有する増幅装置951を示している。図42の増幅装置951は、図25に示す増幅装置において、負荷変動部803を、図38の負荷変動部5001に置換したものと、略等価である。つまり、図42の増幅装置951は、図38の負荷変動部5001と同様の負荷変動部953を備えている。負荷変動部953の負荷は離散的に変化する。
なお、図42の増幅装置951において、増幅器952は、スイッチング増幅器であるが、スイッチング増幅器でなくてもよい。
[6.14 Amplifying apparatus having a load changing section whose impedance changes discretely]
FIG. 42 shows an amplifying device 951 having a load changing unit whose impedance changes discretely. The amplification device 951 in FIG. 42 is substantially equivalent to the amplification device shown in FIG. 25, in which the load fluctuation unit 803 is replaced with the load fluctuation unit 5001 in FIG. That is, the amplifying apparatus 951 in FIG. 42 includes a load variation unit 953 similar to the load variation unit 5001 in FIG. The load of the load changing unit 953 changes discretely.
In the amplification device 951 in FIG. 42, the amplifier 952 is a switching amplifier, but may not be a switching amplifier.

図42の増幅装置951では、負荷制御部として、負荷変動部953を構成する部分負荷変動部5001a,5001b,5001cそれぞれのスイッチング素子5021の制御(ON/OFF切替)を行うための第1〜第3制御信号(ON/OFF信号)を生成する負荷制御部954cを備えている。負荷制御部954cは、入力信号の振幅情報rに基づいて、それぞれのスイッチング素子5021の制御を行い、負荷変動部903における負荷を変動させる。   In the amplifying device 951 in FIG. 42, first to first control units for controlling (switching ON / OFF) the switching elements 5021 of the partial load changing units 5001a, 5001b, and 5001c constituting the load changing unit 953 as load control units. A load control unit 954c that generates 3 control signals (ON / OFF signals) is provided. The load control unit 954c controls each switching element 5021 based on the amplitude information r of the input signal, and varies the load in the load variation unit 903.

なお、負荷制御部954cと部分負荷変動部5001a,5001b,5001cとの間には、(第1〜第3)制御信号それぞれに対する遅延調整を行う遅延調整部955a,955b,955cが設けられている。遅延調整部955a,955b,955cにて遅延調整を行うことで、増幅器902の出力信号との間で信号タイミングを一致させることができる。   Note that delay adjustment units 955a, 955b, and 955c that perform delay adjustment for each of the (first to third) control signals are provided between the load control unit 954c and the partial load fluctuation units 5001a, 5001b, and 5001c. . By adjusting the delay by the delay adjusting units 955a, 955b, and 955c, the signal timing can be matched with the output signal of the amplifier 902.

なお、図42の増幅装置951においても、位相補正部に対応する機能を設けることができる。つまり、負荷変動部5001において生じる通過位相の変化を、位相補正部にて補正することができる。ただし、図42において、位相補正部の機能は、歪補償部959にて行うことができる。
また、増幅器952と負荷変動部953との間には、インピーダンス変換器(λ/4線路)960が設けられている。このインピーダンス変換器960は、負荷変動部953が生じさせる負荷の変動範囲Z〜Zが、増幅器952として必要な範囲となるようにインピーダンス変換を行うものである。
Note that the amplification device 951 in FIG. 42 can also have a function corresponding to the phase correction unit. That is, the change in the passing phase that occurs in the load fluctuation unit 5001 can be corrected by the phase correction unit. However, in FIG. 42, the function of the phase correction unit can be performed by the distortion compensation unit 959.
Further, an impedance converter (λ / 4 line) 960 is provided between the amplifier 952 and the load changing unit 953. The impedance converter 960 performs impedance conversion so that the load fluctuation ranges Z 1 to Z 2 generated by the load fluctuation unit 953 are within a range necessary for the amplifier 952.

また、負荷変動部953には、アイソレータ5003が設けられている。負荷変動部953の最終段に、アイソレータ5003を設けることで、増幅器952からみた負荷(負荷変動部953の入力インピーダンス)が変動しても、負荷変動部953の出力インピーダンスの変動を抑えることができる。負荷変動部953の出力インピーダンスの変動を抑えることで、負荷変動部953の出力側に接続されたアンテナとの整合を確保することができ、動作が安定する。   In addition, the load changing unit 953 is provided with an isolator 5003. By providing the isolator 5003 at the final stage of the load fluctuation unit 953, even if the load (input impedance of the load fluctuation unit 953) seen from the amplifier 952 fluctuates, fluctuations in the output impedance of the load fluctuation unit 953 can be suppressed. . By suppressing fluctuations in the output impedance of the load fluctuation unit 953, matching with the antenna connected to the output side of the load fluctuation part 953 can be ensured, and the operation is stabilized.

[6.15 インピーダンスが離散的に変化する負荷変動部の他の例]
図43は、インピーダンスが離散的に変化する負荷変動部6001を示している。負荷変動部6001は、インピーダンスの異なる複数の負荷部6011,6012,6014,6014,6015を備えている。負荷部6011〜6015は、例えば、インピーダンス変換部(伝送線路;マイクロストリップライン)によって構成することができる。
[6.15 Another Example of Load Fluctuation Unit with Impedance Discretely Changing]
FIG. 43 shows a load changing unit 6001 in which impedance changes discretely. The load changing unit 6001 includes a plurality of load units 6011, 6012, 6014, 6014, and 6015 having different impedances. The load units 6011 to 6015 can be configured by, for example, an impedance conversion unit (transmission line; microstrip line).

負荷変動部6001は、複数の負荷部6011〜6015のいずれかを択一的に選択するためのスイッチ部6021,6022を備えている。スイッチ部6021,6022それぞれは、複数のスイッチング素子(高周波スイッチング素子)を備えている。
負荷変動部6001の負荷(インピーダンス)は、複数の負荷部6011〜6015のうち選択された負荷部のインピーダンスとなる。つまり、負荷変動部6001は、インピーダンスが離散的に変化する。
The load changing unit 6001 includes switch units 6021 and 6022 for alternatively selecting one of the plurality of load units 6011 to 6015. Each of the switch units 6021 and 6022 includes a plurality of switching elements (high frequency switching elements).
The load (impedance) of the load changing unit 6001 is the impedance of the load unit selected from among the plurality of load units 6011 to 6015. That is, the load changing unit 6001 changes impedance discretely.

図43の負荷変動部6001は、負荷変動部6001がとり得るインピーダンスの値の個数に比べて、スイッチング素子の数が多くなり易いが、構成が単純であるため、設計が容易である。   43 is easy to design because the number of switching elements tends to be larger than the number of impedance values that the load fluctuation unit 6001 can take, but the configuration is simple.

[6.16 インピーダンスを離散的に変化させる方法]
ロードモジュレーション方式の増幅装置では、増幅装置の入力信号(変調信号)の時間的変動に応じて、負荷変動部の負荷(インピーダンス)の値が変動する。つまり、増幅装置の入力信号(変調信号)は、負荷を変動させる基準となる基準信号(時間変動する信号)となっている。
[6.16 Method of discretely changing impedance]
In the load modulation type amplifying apparatus, the value of the load (impedance) of the load varying unit varies according to the temporal variation of the input signal (modulated signal) of the amplifying apparatus. That is, the input signal (modulation signal) of the amplification device is a reference signal (a signal that varies with time) that serves as a reference for varying the load.

ここで、ナイキストの定理によれば、信号の変調帯域幅の2倍以上の周波数で離散化を行えば、信号の帯域内の情報をすべて保存することができる。
したがって、負荷変動部のインピーダンスを離散的に変化させようとする場合には、負荷変動の基準となる基準信号の帯域幅(伝送帯域幅)の2倍以上のレートで離散的に負荷の値を変更すればよい。その結果、負荷を離散的に変化させても、負荷を連続的に変化させたのと同様の結果が得られる。
Here, according to the Nyquist theorem, if the discretization is performed at a frequency that is at least twice the modulation bandwidth of the signal, all the information in the signal band can be stored.
Therefore, when trying to discretely change the impedance of the load fluctuation section, the load value is discretely set at a rate more than twice the bandwidth (transmission bandwidth) of the reference signal that becomes the reference of the load fluctuation. Change it. As a result, even if the load is changed discretely, the same result as that obtained when the load is continuously changed can be obtained.

しかも、負荷(インピーダンス)の変化を離散的に行うことで、連続的に行う場合に比べて、負荷の変化の高速化が容易である。   In addition, by changing the load (impedance) discretely, it is easy to speed up the change of the load as compared with the case of continuously changing the load.

図44は、既に説明した数々の増幅装置を、負荷変動部における負荷の変動速度の観点から説明するためのものである。なお、図44の負荷変動部は、図45以降の図に示す負荷変動部であってもよい。
図44において、ロードモジュレーション方式の増幅装置11は、増幅器12と、増幅器12の出力側に接続された負荷変動部(負荷変動器)13と、を備えている。
FIG. 44 is a diagram for explaining a number of the already described amplifying devices from the viewpoint of the load changing speed in the load changing unit. 44 may be a load fluctuation unit shown in the drawings after FIG.
44, the load modulation type amplifying apparatus 11 includes an amplifier 12 and a load fluctuation unit (load fluctuation unit) 13 connected to the output side of the amplifier 12.

負荷変動部13は、信号(通過信号)が入力される入力部13aと、入力部13aに入力された信号に対する負荷の値を変更可能な負荷変動部本体(負荷変動器本体)13bと、負荷変動部本体13bから出力された信号を出力する出力部13cと、負荷変動部本体13bの負荷の値を変更するための制御信号が入力される制御信号入力部13dと、を備えている。   The load changing unit 13 includes an input unit 13a to which a signal (pass signal) is input, a load changing unit main body (load variator main body) 13b capable of changing a load value for the signal input to the input unit 13a, a load An output unit 13c that outputs a signal output from the fluctuation unit main body 13b, and a control signal input unit 13d that receives a control signal for changing the load value of the load fluctuation unit main body 13b are provided.

負荷変動部13が、増幅装置の他の回路素子とは独立してユニット化(チップ化)された回路によって構成されている場合、入力部13a、出力部13c、及び制御信号入力部13dそれぞれは、例えば、ユニット化された回路における信号入出力のための端子が相当する。
また、負荷変動部13が、ユニット化されていない場合、入力部13a、出力部13c、及び制御信号入力部13dそれぞれは、増幅装置における他の回路素子から、負荷変動部13に接続される配線部が相当する。
When the load changing unit 13 is configured by a unitized (chiped) circuit independently of the other circuit elements of the amplifier, each of the input unit 13a, the output unit 13c, and the control signal input unit 13d For example, it corresponds to a terminal for signal input / output in a unitized circuit.
When the load changing unit 13 is not unitized, the input unit 13a, the output unit 13c, and the control signal input unit 13d are connected to the load changing unit 13 from other circuit elements in the amplifier. The part corresponds.

入力部13aは、増幅器12の出力側に接続されており、出力部13cは、アンテナ側に接続されており、制御信号入力部13dは、負荷制御部14cに接続されている。   The input unit 13a is connected to the output side of the amplifier 12, the output unit 13c is connected to the antenna side, and the control signal input unit 13d is connected to the load control unit 14c.

負荷制御部14cは、負荷変動部本体13bの負荷の変化を制御するためのものである。負荷制御部14cは、入力信号の振幅情報rに基づいて、負荷変動部本体13bの負荷を変化させる制御信号(スイッチング素子のON/OFF信号など)を生成する。負荷制御部14cが生成する制御信号は、入力信号の帯域をf[Hz]とした場合、fの2倍(2×f[Hz])以上のレートで、負荷変動部本体13bの負荷を離散的に変化させるデジタル信号である。つまり、制御信号の信号レートは、2×f[Hz]以上となっている。   The load control unit 14c is for controlling a change in the load of the load changing unit main body 13b. Based on the amplitude information r of the input signal, the load control unit 14c generates a control signal (such as an ON / OFF signal for the switching element) that changes the load of the load changing unit body 13b. The control signal generated by the load control unit 14c is obtained by discretely dividing the load of the load fluctuation unit main body 13b at a rate not less than twice (2 × f [Hz]) of f when the bandwidth of the input signal is f [Hz]. It is a digital signal that is changed in an automatic manner. That is, the signal rate of the control signal is 2 × f [Hz] or more.

負荷変動部13(負荷変動部本体13b)の動作レートも、制御信号の信号レートと同じであり、fの2倍(2×f[Hz])以上のレートとなる。したがって、負荷変動部13は、入力信号(基準信号)の帯域の2倍以上のレートで、負荷が離散的に変化する。   The operation rate of the load variation unit 13 (load variation unit body 13b) is also the same as the signal rate of the control signal, and is a rate equal to or greater than twice (2 × f [Hz]) f. Therefore, in the load changing unit 13, the load changes discretely at a rate that is twice or more the bandwidth of the input signal (reference signal).

[6.17 シャント回路によってインピーダンスが変化する負荷変動部]
以下では、伝送線路に設けたシャント回路によってインピーダンスが変化する負荷変動部5001の複数の例について説明する。以下に説明する負荷変動部5001の複数の例は、それぞれ、第1〜第5実施形態の増幅装置における負荷変動部103,203,303,403,503として好適に利用可能である。
[6.17 Load fluctuation section where impedance changes by shunt circuit]
Hereinafter, a plurality of examples of the load changing unit 5001 whose impedance is changed by a shunt circuit provided in the transmission line will be described. A plurality of examples of the load changing unit 5001 described below can be suitably used as the load changing units 103, 203, 303, 403, and 503 in the amplifying devices of the first to fifth embodiments, respectively.

例えば、以下に説明する負荷変動部5001は、図42における負荷変動部953における複数の部分負荷変動部5001a,5001b,5001cの一つとして使用できる。また、以下に説明する負荷変動部5001を、そのまま、図42における負荷変動部953として使用してもよい。
なお、シャント回路とは、ある回路から分岐した回路をいい、本実施形態では、伝送線路5011(又は伝送線路5012)から分岐した回路をいう。伝送線路5011(又は伝送線路5012)に設けられたシャント回路の一端は、伝送線路5011(又は伝送線路5012)に接続されている。シャント回路の他端は、例えば、グランドに接続されている。シャント回路の他端は、オープンであってもよい。
For example, a load variation unit 5001 described below can be used as one of a plurality of partial load variation units 5001a, 5001b, and 5001c in the load variation unit 953 in FIG. Further, a load variation unit 5001 described below may be used as it is as the load variation unit 953 in FIG.
Note that the shunt circuit refers to a circuit branched from a certain circuit, and in this embodiment, refers to a circuit branched from the transmission line 5011 (or transmission line 5012). One end of the shunt circuit provided in the transmission line 5011 (or the transmission line 5012) is connected to the transmission line 5011 (or the transmission line 5012). The other end of the shunt circuit is connected to the ground, for example. The other end of the shunt circuit may be open.

[6.17.1 第1例]
図45は、伝送線路に設けたシャント回路によってインピーダンスが変化する負荷変動部5001の第1例を示している。
[6.17.1 First Example]
FIG. 45 shows a first example of a load changing unit 5001 in which the impedance is changed by a shunt circuit provided in the transmission line.

この負荷変動部5001は、並列接続された複数(2つ)の伝送線路5011,5012を備えている。
第1伝送線路5011及び第2伝送線路5012は、それぞれ、マイクロストリップライン(又はストリップライン)によって構成されている。図45に示す伝送線路5011,5012は、いずれも、λ/4伝送線路(線路長がλ/4である伝送線路)である。ただし、第2伝送線路5012の長さ方向中央位置にはシャント回路(第1シャント回路)5030が接続されるため、図45では、便宜的に、λ/4の半分の長さのλ/8伝送線路を2つ描くことで、1本の第2伝送線路5012を表現している。
The load changing unit 5001 includes a plurality (two) of transmission lines 5011 and 5012 connected in parallel.
The first transmission line 5011 and the second transmission line 5012 are each configured by a microstrip line (or strip line). The transmission lines 5011 and 5012 shown in FIG. 45 are both λ / 4 transmission lines (transmission lines having a line length of λ / 4). However, since a shunt circuit (first shunt circuit) 5030 is connected to the center in the length direction of the second transmission line 5012, in FIG. 45, for convenience, λ / 8, which is half the length of λ / 4. One second transmission line 5012 is expressed by drawing two transmission lines.

前述のように、第2伝送線路5012の長さ方向中途(図45では長さ方向中央位置)には、インピーダンスを変更可能に構成されたシャント回路5030が設けられている。第1伝送線路5011にはシャント回路は設けられていない。
なお、シャント回路5030は、第2伝送線路5012の長さ方向中途位置に設けられていればよく、長さ方向中央位置である必要はない。ただし、シャント回路5030を長さ方向中央位置とすることで、回路設計が容易となる。
As described above, the shunt circuit 5030 configured to be able to change the impedance is provided in the middle of the second transmission line 5012 in the length direction (the center position in the length direction in FIG. 45). The first transmission line 5011 is not provided with a shunt circuit.
In addition, the shunt circuit 5030 should just be provided in the length direction middle position of the 2nd transmission line 5012, and does not need to be a length direction center position. However, the circuit design is facilitated by setting the shunt circuit 5030 to the center position in the length direction.

図45において、伝送線路5012の長さ方向中途に設けられたシャント回路5030は、可変リアクタンス回路(リアクタンスが可変である回路)として構成されている。なお、図45では、シャント回路5030に含まれる素子(制御素子)として可変インダクタLを示した。可変インダクタLは、可変インダクタLに与えられる制御信号によってインダクタンス(誘導性リアクタンス)の値(素子状態)が変化する。   In FIG. 45, a shunt circuit 5030 provided in the middle of the transmission line 5012 in the length direction is configured as a variable reactance circuit (a circuit whose reactance is variable). In FIG. 45, the variable inductor L is shown as an element (control element) included in the shunt circuit 5030. The value (element state) of the inductance (inductive reactance) of the variable inductor L changes according to a control signal given to the variable inductor L.

この可変インダクタLは、可変コイルのようにインダクタンス(誘導性リアクタンス)を直接的に変化させる単一の素子に限られず、そのような素子と等価な回路であればよく、例えば、インダクタンス(誘導性リアクタンス)を変化できるように構成された複数の素子(制御素子を含む)からなる回路であってもよい(詳細は後述)。   The variable inductor L is not limited to a single element that directly changes inductance (inductive reactance) like a variable coil, and may be any circuit equivalent to such an element. It may be a circuit composed of a plurality of elements (including control elements) configured to change the reactance (details will be described later).

シャント回路5030のインピーダンスLを、例えば図46(a)に示すように、0から無限大(∞)の範囲で変化させると、負荷変動部5001のインピーダンスは、図46(b)に示すように、スミスチャート上で円弧を描くように変化する。   When the impedance L of the shunt circuit 5030 is changed in a range from 0 to infinity (∞) as shown in FIG. 46A, for example, the impedance of the load changing unit 5001 is as shown in FIG. 46B. It changes to draw an arc on the Smith chart.

ここで、図45の回路において、シャント回路5030のインピーダンスLが0又は∞になることは、図33(a)の回路において、スイッチング素子(制御素子)5021がON又はOFFになることに対応する。
つまり、L=∞になることは、図33(a)のスイッチング素子5021が非導通状態(OFF)になったのと回路的に等価である。したがって、図45に示す負荷変動部5001のインピーダンスは、第1伝送線路5011の線路インピーダンス(特性インピーダンス)Zと第2伝送線路5012の線路インピーダンス(特性インピーダンス)Zの合成インピーダンス(Z//Z)となる(図33(b)参照)。
Here, in the circuit of FIG. 45, the impedance L of the shunt circuit 5030 being 0 or ∞ corresponds to the switching element (control element) 5021 being turned ON or OFF in the circuit of FIG. .
That is, L = ∞ is equivalent to a circuit equivalent to the switching element 5021 in FIG. 33A being in a non-conduction state (OFF). Accordingly, the impedance of the load change unit 5001 shown in FIG. 45, line impedance of the first transmission line 5011 (characteristic impedance) line impedance of Z 1 and the second transmission line 5012 (characteristic impedance) combined impedance of Z 2 (Z 1 / / Z 2 ) (see FIG. 33B).

例えば、Z=Z=Z=50[Ω]であれば、並列接続された複数の伝送線路5011,5012の全体の特性インピーダンス(合成インピーダンス)は、25[Ω]となる。なお、Zは、負荷変動部から出力される信号が与えられる回路(例えば、アンテナ)にインピーダンス整合する値(正規化インピーダンス=1)である。インピーダンス整合とは、電力整合のことを意味する。 For example, if Z 1 = Z 2 = Z 0 = 50 [Ω], the overall characteristic impedance (synthetic impedance) of the plurality of transmission lines 5011 and 5012 connected in parallel is 25 [Ω]. Z 0 is a value (normalized impedance = 1) for impedance matching with a circuit (for example, an antenna) to which a signal output from the load changing unit is given. Impedance matching means power matching.

したがって、シャント回路5030のインピーダンスLが∞のときには、図45に示す負荷変動部5001のインピーダンスは、並列接続された複数の伝送線路5011,5012の全体の特性インピーダンスに等しい値である25[Ω]となる。   Therefore, when the impedance L of the shunt circuit 5030 is ∞, the impedance of the load changing unit 5001 shown in FIG. 45 is 25 [Ω], which is equal to the overall characteristic impedance of the plurality of transmission lines 5011 and 5012 connected in parallel. It becomes.

一方、L=0になることは、図33(a)のスイッチング素子5021が導通状態(ON)になったのと回路的に等価である。したがって、図45に示す負荷変動部5001のインピーダンスは、図33(c)に示すπ型回路の合成インピーダンスとなる。   On the other hand, L = 0 is equivalent to a circuit equivalent to the switching element 5021 in FIG. 33A being in the conductive state (ON). Therefore, the impedance of the load changing unit 5001 shown in FIG. 45 is the combined impedance of the π-type circuit shown in FIG.

このように、図45の負荷変動部5001は、図33(a)の負荷変動部5001を概念的に含むものとなっている。換言すると、図33(a)の負荷変動部5001は、図45の負荷変動部5001のシャント回路5030のインピーダンスLが、0又は∞の2値だけを離散的にとるものと回路的に等価である。   As described above, the load changing unit 5001 in FIG. 45 conceptually includes the load changing unit 5001 in FIG. In other words, the load changing unit 5001 in FIG. 33A is equivalent in circuit to that in which the impedance L of the shunt circuit 5030 of the load changing unit 5001 in FIG. 45 takes only two values of 0 or ∞ discretely. is there.

図46(b)に示すインピーダンス可変範囲Fは、L=∞である点P1を起点として、正規化インピーダンスが1である点P3(スミスチャートの中心)を通って、L=0である点P2に至る円弧上の軌跡を描く。点P1,P3,P2を通る円弧を含む円(円の中心はC1)を考えた場合、当該円の半径は、0.5となる(スミスチャート(の最外円)の半径を1とした場合)。
なお、負荷変動部5001のインピーダンスが、点P3になる場合のシャント回路5030のインピーダンスはLとする。
The impedance variable range F shown in FIG. 46B starts from a point P1 where L = ∞, passes through a point P3 (center of Smith chart) where the normalized impedance is 1, and a point P2 where L = 0. Draw a trajectory on the arc leading to. Considering a circle including an arc passing through the points P1, P3, P2 (the center of the circle is C1), the radius of the circle is 0.5 (the radius of the Smith chart (outermost circle) is 1). If).
Incidentally, the impedance of the load change unit 5001, the impedance of the shunt circuit 5030 may become the point P3 is set to L a.

図45の負荷変動部5001において、インピーダンスの可変範囲Fを大きくするには、シャント回路5030が設けられている第2伝送線路5012の特性インピーダンスZを、第1伝送線路5011の特性インピーダンスZよりも大きくすればよい。Zを大きくするほど、負荷変動部5001のインピーダンスの可変範囲Fを大きくすることができる。
したがって、Z>Zとすることで、図45の負荷変動部5001のインピーダンスの可変範囲Fを、図46(b)に示す可変範囲Fよりも大きくすることができる。すなわち、Z>Zとすることで、図46のP2の位置を、点C1を中心とする円弧に沿って、スミスチャートの外側に移動させて、可変範囲Fを示す円弧を長くすることができる。
45, in order to increase the variable range F of the impedance, the characteristic impedance Z 2 of the second transmission line 5012 provided with the shunt circuit 5030 is changed to the characteristic impedance Z 1 of the first transmission line 5011. Larger than that. The larger the Z 2, it is possible to increase the variable range F of the impedance of the load change unit 5001.
Therefore, by setting Z 2 > Z 1 , the variable range F of the impedance of the load changing unit 5001 in FIG. 45 can be made larger than the variable range F shown in FIG. That is, by setting Z 2 > Z 1 , the position of P2 in FIG. 46 is moved outside the Smith chart along the arc centered at the point C1, and the arc indicating the variable range F is lengthened. Can do.

なお、Z>Zとするには、図34に示すように、第2伝送線路(マイクロストリップライン又はストリップライン)5012の幅を、第1伝送線路(マイクロストリップライン又はストリップライン)5011よりも細くすればよい。 Note that in order to satisfy Z 2 > Z 1 , the width of the second transmission line (microstrip line or strip line) 5012 is made larger than that of the first transmission line (micro strip line or strip line) 5011 as shown in FIG. You can also make it thinner.

図46(b)に示すインピーダンスの可変範囲Fのうち、点P1から点P3までの軌跡は、実軸R上又は実軸Rの近傍に位置し、実軸Rに沿って変化する部分Eとなっている。
ここで、ロードモジュレーションを適切に行うには、負荷変動部5001のインピーダンス(入力インピーダンス)は、抵抗成分のみを有するか、リアクタンス成分があるとしてもわずかで、抵抗成分が支配的であるのが好ましい。
46B, the locus from the point P1 to the point P3 in the variable impedance range F is located on the real axis R or in the vicinity of the real axis R, and the portion E changing along the real axis R. It has become.
Here, in order to appropriately perform load modulation, it is preferable that the impedance (input impedance) of the load fluctuation unit 5001 has only a resistance component or a small amount even if there is a reactance component, and the resistance component is dominant. .

そこで、部分Eの範囲内(点P1から点P3近傍までの範囲)で、負荷変動部5001のインピーダンスを変化させると、負荷変動部5001のインピーダンスは、リアクタンス成分が少なく、抵抗成分が支配的な状態を維持しつつ変化することになる。
なお、負荷変動部5001のインピーダンスに関して、「抵抗成分が支配的」とは、インピーダンスを、Z=R+iX(Rは抵抗成分、Xはリアクタンス成分)と表現した場合に、R/X>1となる状態をいう。つまり、抵抗成分がリアクタンス成分よりも大きい状態をいう。この状態では、インピーダンスにリアクタンス成分が実質的に存在しないものとみなす。部分Eの範囲内(点P1から点P3近傍までの範囲)では、抵抗成分が支配的な状態となっている。
また、より好ましい「抵抗成分が支配的」な状態は、R/X≧1.5であり、さらに好ましくは、R/X≧2である。
Therefore, when the impedance of the load changing unit 5001 is changed within the range of the portion E (the range from the point P1 to the vicinity of the point P3), the impedance of the load changing unit 5001 has a small reactance component and a dominant resistance component. It will change while maintaining the state.
Regarding the impedance of the load change unit 5001, “the resistance component is dominant” means that R / X> 1 when the impedance is expressed as Z = R + iX (R is a resistance component and X is a reactance component). State. That is, the resistance component is larger than the reactance component. In this state, it is considered that there is substantially no reactance component in the impedance. Within the range of the portion E (range from the point P1 to the vicinity of the point P3), the resistance component is dominant.
Further, a more preferable state where the “resistance component is dominant” is R / X ≧ 1.5, and more preferably R / X ≧ 2.

負荷変動部5001のインピーダンスを部分Eの範囲内で(連続的又は離散的に)変化させるには、シャント回路5030のインピーダンスLを、L=L(又はLの近傍の値)からL=∞までの範囲内で、(連続的又は離散的に)変化させればよい。
このようにして、抵抗成分が支配的な状態を維持しつつ負荷変動部5001のインピーダンスを変化させると、負荷変動部5001が実質的に抵抗にみえる状態が維持されたまま、その抵抗値を変化させることができる。
しかも、図46(b)では、点P1及び点P3の2点で、負荷変動部5001のインピーダンスに含まれるリアクタンス成分をゼロにできる。しかも、部分Eの範囲内では、リアクタンス成分が実質的に存在しないものとみなせる範囲でインピーダンスを変化させることができる。
In order to change the impedance of the load changing unit 5001 within the range of the part E (continuously or discretely), the impedance L of the shunt circuit 5030 is changed from L = L a (or a value in the vicinity of La) to L = It may be changed (continuously or discretely) within a range up to ∞.
In this way, when the impedance of the load variation unit 5001 is changed while maintaining the state in which the resistance component is dominant, the resistance value is changed while the state in which the load variation unit 5001 appears to be substantially resistance is maintained. Can be made.
In addition, in FIG. 46B, the reactance component included in the impedance of the load changing unit 5001 can be made zero at the two points P1 and P3. In addition, within the range of the portion E, the impedance can be changed within a range where it can be considered that the reactance component is substantially absent.

図45に示す負荷変動部5001の入力側には、図33(a)の負荷変動部5001と同様に、インピーダンス変換部(補助インピーダンス変換部)5002が接続されている。このインピーダンス変換部5002には、λ/4伝送線路によって構成されている。図45のインピーダンス変換部5002の機能は、図25に示す増幅装置801におけるインピーダンス変換器850と同じ機能を有している。
したがって、例えば、負荷変動部5001のインピーダンス可変範囲が図46(b)に示すとおりである場合、インピーダンス変換部5002を設けることで、図46(c)に示すように、正規化インピーダンス=1(例えば、50Ω)以上の範囲でインピーダンスを変動させることができる。
An impedance conversion unit (auxiliary impedance conversion unit) 5002 is connected to the input side of the load variation unit 5001 shown in FIG. 45, similarly to the load variation unit 5001 in FIG. The impedance converter 5002 is configured by a λ / 4 transmission line. 45 has the same function as that of the impedance converter 850 in the amplification device 801 shown in FIG.
Therefore, for example, when the impedance variable range of the load changing unit 5001 is as shown in FIG. 46B, by providing the impedance conversion unit 5002, normalized impedance = 1 (see FIG. 46C). For example, the impedance can be varied in the range of 50Ω or more.

[6.17.2 第2例]
図47は、伝送線路に設けたシャント回路によってインピーダンスが変化する負荷変動部5001の第2例を示している。
図47に示す負荷変動部5001は、第1伝送線路5011に接続されたシャント回路(第2シャント回路)5040を追加的に有しているほかは、図45に示す負荷変動部5001と同様の構成を有している。なお、図47では、インピーダンス変換部5002を示していないが、図47の負荷変動部5001に対しても、インピーダンス変換部5002を接続することができる。
[6.17.2 Second Example]
FIG. 47 shows a second example of a load changing unit 5001 whose impedance changes due to a shunt circuit provided in the transmission line.
47 is the same as the load fluctuation unit 5001 shown in FIG. 45 except that it additionally includes a shunt circuit (second shunt circuit) 5040 connected to the first transmission line 5011. The load fluctuation unit 5001 shown in FIG. It has a configuration. In FIG. 47, the impedance conversion unit 5002 is not shown, but the impedance conversion unit 5002 can also be connected to the load fluctuation unit 5001 in FIG.

第2伝送線路5012の第1シャント回路5030は、可変インダクタL2を有しているのに対し、第1伝送線路5011の第2シャント回路5040は、可変ではなく固定値のインダクタL1を有している。
つまり、第2シャント回路5040は、素子状態が変化しない素子L1は含むが、素子状態が変化する素子は含まない回路となっている。
なお、第2シャント回路5040も、第1シャント回路5030と同様に、第1伝送線路5011の長さ方向中央位置に設けられているが、第1伝送線路5011の長さ方向中途であれば他の位置であってもよい。
The first shunt circuit 5030 of the second transmission line 5012 has a variable inductor L2, whereas the second shunt circuit 5040 of the first transmission line 5011 has a fixed value inductor L1 instead of being variable. Yes.
That is, the second shunt circuit 5040 is a circuit that includes the element L1 whose element state does not change, but does not include the element whose element state changes.
Note that the second shunt circuit 5040 is also provided at the center in the length direction of the first transmission line 5011 as in the case of the first shunt circuit 5030. It may be the position.

第2シャント回路5040は、負荷変動部5001のインピーダンス可変範囲Fを調整するためのものである。つまり、第2シャント回路は、インピーダンス可変範囲の調整用回路である。
図48は、インダクタL1のインダクタンスを6種類の値に設定した場合それぞれについて、可変インダクタL2の値を0から無限大の範囲で変化させたときにおける、負荷変動部5001のインピーダンス可変範囲Fを示している。
なお、図48に示す結果を求めるため、図47における第1伝送線路5011及び第2伝送線路5012それぞれの特性インピーダンスZ,Zを、Z(正規化インピーダンス=1)に設定したが、Z以外の他の値でもよい。
The second shunt circuit 5040 is for adjusting the impedance variable range F of the load changing unit 5001. That is, the second shunt circuit is a circuit for adjusting the impedance variable range.
FIG. 48 shows the impedance variable range F of the load changing unit 5001 when the value of the variable inductor L2 is changed from 0 to infinity for each of the six types of values set for the inductor L1. ing.
48, the characteristic impedances Z 1 and Z 2 of the first transmission line 5011 and the second transmission line 5012 in FIG. 47 are set to Z 0 (normalized impedance = 1) in order to obtain the result shown in FIG. it may be another value other than Z 0.

図48では、L1の値を、「0」(図48(a)参照)、「16.25i」(図48(b)参照)、「36.3i」(図48(c)参照)、「68.8i」(図48(d)参照)、「154i」(図48(e)参照)、「∞」(図48(f)参照)の6種類の値に設定した。図48に示すように、L1の値が大きくなるにつれて、負荷変動部5001のインピーダンス可変範囲Fは、点C1を中心とする円(半径0.5)に沿って、時計周りの方向に移動する。
なお、L1=∞の場合は、図45の負荷変動部5001と回路的に等価である。
48, the value of L1 is set to “0” (see FIG. 48A), “16.25i” (see FIG. 48B), “36.3i” (see FIG. 48C), “ 68.8i ”(see FIG. 48 (d)),“ 154i ”(see FIG. 48 (e)), and“ ∞ ”(see FIG. 48 (f)) were set. As shown in FIG. 48, as the value of L1 increases, the impedance variable range F of the load changing unit 5001 moves in the clockwise direction along a circle (radius 0.5) centered on the point C1. .
Note that when L1 = ∞, the circuit is equivalent to the load changing unit 5001 in FIG.

このように、所望されるインピーダンス可変範囲Fに応じてL1の値を設定することで、所望のインピーダンス可変範囲Fを得ることができる。
なお、図47に示す第2例においても、図45に示す第1例と同様に、Z>Zとすることで、インピーダンスの可変範囲Fを広くすることができる。
In this way, by setting the value of L1 according to the desired impedance variable range F, the desired impedance variable range F can be obtained.
In the second example shown in FIG. 47 as well, as in the first example shown in FIG. 45, the variable range F of impedance can be widened by setting Z 2 > Z 1 .

[6.17.3 第3例]
図49(a)は、伝送線路に設けたシャント回路によってインピーダンスが変化する負荷変動部5001の第3例を示している。
図49(a)に示す負荷変動部5001は、複数(2つ)の伝送線路5011,5012それぞれに接続されているのは、いずれも、可変インダクタL1,L2を有する第1シャント回路5030a,5030bとなっている。そのほかの点は、図47に示す負荷変動部5001と同様である。なお、図49では、インピーダンス変換部5002を示していないが、図49の負荷変動部5001に対しても、インピーダンス変換部5002を接続することができる。
[6.17.3 Third Example]
FIG. 49A shows a third example of the load changing unit 5001 in which the impedance is changed by a shunt circuit provided in the transmission line.
In the load changing section 5001 shown in FIG. 49 (a), the first shunt circuits 5030a and 5030b each having variable inductors L1 and L2 are connected to the plurality (two) of transmission lines 5011 and 5012, respectively. It has become. Other points are the same as those of the load changing unit 5001 shown in FIG. 49, the impedance conversion unit 5002 is not shown, but the impedance conversion unit 5002 can also be connected to the load variation unit 5001 in FIG.

図49(b)は、図49(a)の負荷変動部5001のL1,L2それぞれを0から∞まで変化させたときの、負荷変動部5001のインピーダンスの可変範囲Fを示している。図49(b)の可変範囲Fは、図48の6種類の可変範囲Fをすべて重ね合わせたものに相当する。このように、インピーダンスを変更可能な第1シャント回路5030a,5030bを複数設けることで、L1の値が固定である場合に比べて、負荷変動部5001のインピーダンスの可変範囲Fを広く(可変範囲Fを示す円弧の長さを長く)することができる。   FIG. 49B shows the variable range F of the impedance of the load changing unit 5001 when each of L1 and L2 of the load changing unit 5001 in FIG. 49A is changed from 0 to ∞. The variable range F in FIG. 49B corresponds to a superposition of all six types of variable ranges F in FIG. As described above, by providing a plurality of first shunt circuits 5030a and 5030b whose impedance can be changed, the variable range F of the impedance of the load changing unit 5001 can be widened (variable range F) compared to the case where the value of L1 is fixed. Can be increased).

図49(b)に示すインピーダンス可変範囲は、図49(a)に示す2つの伝送線路5011,5012のパラメータ(線路長θ,θ及び特性インピーダンスZ,Z)を、図47の負荷変動部5001の2つの伝送線路5011,5012と同様に設定した場合のものである(線路長θ=θ=λ/4=λ/8+λ/8、特性インピーダンスZ=Z=Z)。
このように、可変のL1を設けることで、第2伝送線路5012の特性インピーダンスZを、第1伝送線路5011の特性インピーダンスZよりも大きくしなくても(例えば、Z=Z=Zの場合であっても)、負荷変動部5001のインピーダンスの可変範囲を広くすることができる。
The impedance variable range shown in FIG. 49B is obtained by changing the parameters (line lengths θ 1 and θ 2 and characteristic impedances Z 1 and Z 2 ) of the two transmission lines 5011 and 5012 shown in FIG. This is the same as the case of the two transmission lines 5011 and 5012 of the load changing unit 5001 (line length θ 1 = θ 2 = λ / 4 = λ / 8 + λ / 8, characteristic impedance Z 1 = Z 2 = Z 0 ).
Thus, by providing a variable L1, the characteristic impedance Z 2 of the second transmission line 5012, it may not be greater than the characteristic impedance Z 1 of the first transmission line 5011 (e.g., Z 1 = Z 2 = even if the Z 0), it is possible to increase the variable range of the impedance of the load change unit 5001.

第2伝送線路5012の特性インピーダンスZをより大きくするには、第2伝送線路5012の幅をより細くする必要があり、所望されるインピーダンスの可変範囲が大きい場合、それに伴って、第2伝送線路5012の幅を十分に小さくする必要がある。
しかし、第2伝送線路5012が形成される基板の加工上の制約から、第2伝送線路5012の幅を十分に小さくすることが困難な場合がある。
このため、第2伝送線路5012の幅を細くするというアプローチだけでは、所望されるインピーダンスの可変範囲を得ることが困難になる場合がある。
To increase the characteristic impedance Z 2 of the second transmission line 5012, it is necessary to thinner the width of the second transmission line 5012, is large variable range of the desired impedance, along therewith, the second transmission It is necessary to reduce the width of the line 5012 sufficiently.
However, it may be difficult to sufficiently reduce the width of the second transmission line 5012 due to processing restrictions on the substrate on which the second transmission line 5012 is formed.
For this reason, it may be difficult to obtain a desired variable range of impedance only by reducing the width of the second transmission line 5012.

しかし、可変のL1を設けることでも、可変範囲を大きくできるため、Z=Zである場合、又は、Z>ZであるがZがさほど大きくない場合であっても、所望されるインピーダンスの可変範囲を容易に得ることができる。 However, since the variable range can be increased also by providing the variable L1, it is desirable even when Z 1 = Z 2 or when Z 2 > Z 1 but Z 2 is not so large. The variable range of impedance can be easily obtained.

図50は、第3例において、伝送線路5011,5012の特性インピーダンスZ,ZをZ(=50Ω)に固定し、伝送線路5011,5012の線路長θ,θを変化させた場合を示している。
図50(a)に示すように、伝送線路5011,5012の線路長θ,θは、θ=θ=θとし、θは、0.1(電気長)〜0.5(電気長)の範囲において、ステップサイズ=0.05で変化させた。
In FIG. 50, in the third example, the characteristic impedances Z 1 and Z 2 of the transmission lines 5011 and 5012 are fixed to Z 0 (= 50Ω), and the line lengths θ 1 and θ 2 of the transmission lines 5011 and 5012 are changed. Shows the case.
As shown in FIG. 50A, the line lengths θ 1 and θ 2 of the transmission lines 5011 and 5012 are θ 1 = θ 2 = θ, and θ is 0.1 (electrical length) to 0.5 (electrical length). In the range of (long), the step size was changed at 0.05.

図50(b)に示すように、θ=0.25(λ/4)の場合、負荷変動部5001の可変範囲は、図49(b)に示す可変範囲Fと同じになり、点C1を中心とする円弧となる。θが0.25(λ/4)よりも大きくなると、円弧の中心C1がスミスチャート上において時計回りCWに移動する。一方、θが0.25(λ/4)よりも小さくなると、円弧の中心C1がスミスチャート上において反時計回りCCWに移動する。   As shown in FIG. 50B, when θ = 0.25 (λ / 4), the variable range of the load changing unit 5001 is the same as the variable range F shown in FIG. It becomes the center arc. When θ becomes larger than 0.25 (λ / 4), the center C1 of the arc moves clockwise CW on the Smith chart. On the other hand, when θ is smaller than 0.25 (λ / 4), the center C1 of the arc moves counterclockwise CCW on the Smith chart.

このように、伝送線路5011,5012の線路長θを、0.25(λ/4)以外の長さに設定しても、可変範囲の位置(円弧の中心)が変わるだけで、線路長θ=0.25(λ/4)であるときと同様に、負荷変動部5001のインピーダンスを可変にすることができる。また、線路長θを変化させても、可変範囲の大きさを維持することができる。   Thus, even if the line length θ of the transmission lines 5011 and 5012 is set to a length other than 0.25 (λ / 4), only the position of the variable range (the center of the arc) changes, and the line length θ As in the case of = 0.25 (λ / 4), the impedance of the load changing unit 5001 can be made variable. Even if the line length θ is changed, the size of the variable range can be maintained.

また、図50(b)から明らかなように、伝送線路5011,5012の線路長θを変化させても、インピーダンス可変範囲は、必ずスミスチャートの中心(正規化インピーダンス=1)を通る。
したがって、伝送線路5011,5012の線路長θを変化させても、L1,L2を適切に設定すれば、負荷変動部5001のインピーダンスを、負荷変動部5001から出力される信号が与えられる回路(例えば、アンテナ)にインピーダンス整合する値(例えば、50Ω)にすることが可能である。
As is apparent from FIG. 50B, even if the line length θ of the transmission lines 5011 and 5012 is changed, the impedance variable range always passes through the center of the Smith chart (normalized impedance = 1).
Therefore, even if the line length θ of the transmission lines 5011 and 5012 is changed, if L1 and L2 are appropriately set, the impedance of the load changing unit 5001 can be changed to a circuit (for example, a signal output from the load changing unit 5001) , Antenna) can be set to a value (for example, 50Ω) that matches the impedance.

また、図50(b)から明らかなように、伝送線路5011,5012の線路長θを変化させても、L=L=0である点P2は、スミスチャートの最外円上の位置を維持する。
このように、L,Lは小さいほど、負荷変動部5001のインピーダンスは、スミスチャートの径方向外側に位置し易くなる一方、L,Lが大きいほど、スミスチャートの中心又は実軸Rの付近に位置し易くなる。
したがって、負荷変動部5001のインピーダンスを、抵抗成分が支配的な状態を維持しつつ変化させる、という観点からは、L,Lはできるだけ大きな値の範囲で変化させるのが好ましい。
Further, as apparent from FIG. 50B, even when the line length θ of the transmission lines 5011 and 5012 is changed, the point P2 where L 1 = L 2 = 0 is a position on the outermost circle of the Smith chart. To maintain.
As described above, as L 1 and L 2 are smaller, the impedance of the load variation unit 5001 is more easily positioned on the radially outer side of the Smith chart. On the other hand, as L 1 and L 2 are larger, the center or the real axis of the Smith chart is used. It becomes easy to be located in the vicinity of R.
Therefore, from the viewpoint of changing the impedance of the load changing unit 5001 while maintaining the state in which the resistance component is dominant, it is preferable to change L 1 and L 2 in a range of as large a value as possible.

図51は、第3例において、伝送線路5011,5012の線路長θ,θをθ=0.25(λ/4)に固定し、伝送線路5011,5012の特性インピーダンスZ,Zを変化させた場合を示している。
図51(a)に示すように、伝送線路5011,5012の特性インピーダンスZ,Zは、Z=Z=Zとし、Zは、30Ω〜80Ωの範囲において、ステップサイズ=10で変化させた。
51, in the third example, the line lengths θ 1 and θ 2 of the transmission lines 5011 and 5012 are fixed to θ = 0.25 (λ / 4), and the characteristic impedances Z 1 and Z 2 of the transmission lines 5011 and 5012 are fixed. The case where is changed is shown.
As shown in FIG. 51A, the characteristic impedances Z 1 and Z 2 of the transmission lines 5011 and 5012 are Z 1 = Z 2 = Z, and Z changes with a step size = 10 in the range of 30Ω to 80Ω. I let you.

図51(b)に示すように、Z=50Ω(=Z)の場合、負荷変動部5001の可変範囲は、図49(b)に示す可変範囲Fと同じになり、点C1を中心とする円弧となる。Zが50Ωよりも大きくなると、円弧の中心C1がスミスチャート上において時計回りCWに移動する。ただし、L1=L2=∞である点P1は、実軸Rの位置を維持する。なお、Zが50Ωよりも大きくなると、点P1はスミスチャートの中心(正規化インピーダンス=1)に近づく。
一方、Zが50Ωよりも小さくなると、円弧の中心C1がスミスチャート上において反時計回りCCWに移動する。ただし、ただし、L1=L2=∞である点P1は、実軸Rの位置を維持する。なお、Zが50Ωよりも小さくなると、点P1はスミスチャートの中心(正規化インピーダンス=1)から遠ざかる。
As shown in FIG. 51 (b), when Z = 50Ω (= Z 0 ), the variable range of the load changing unit 5001 is the same as the variable range F shown in FIG. 49 (b), with the point C1 as the center. Arc. When Z becomes larger than 50Ω, the center C1 of the arc moves clockwise CW on the Smith chart. However, the point P1 where L1 = L2 = ∞ maintains the position of the real axis R. When Z becomes larger than 50Ω, the point P1 approaches the center of the Smith chart (normalized impedance = 1).
On the other hand, when Z becomes smaller than 50Ω, the arc center C1 moves counterclockwise CCW on the Smith chart. However, the point P1 where L1 = L2 = ∞ maintains the position of the real axis R. When Z becomes smaller than 50Ω, the point P1 moves away from the center of the Smith chart (normalized impedance = 1).

図51(b)に示すように、伝送線路5011,5012それぞれの特性インピーダンスZを、50Ω以外の値に設定しても、可変範囲の位置(円弧の中心)が変わるだけで、Z=50Ωであるときと同様に、負荷変動部5001のインピーダンスを可変にすることができる。
また、図51(b)から明らかなように、伝送線路5011,5012それぞれの特性インピーダンスZを変化させても、インピーダンス可変範囲は、必ずスミスチャートの中心(正規化インピーダンス=1)を通る。
したがって、伝送線路5011,5012の特性インピーダンスZを変化させても、L1,L2を適切に設定すれば、負荷変動部5001のインピーダンスを、負荷変動部5001から出力される信号が与えられる回路(例えば、アンテナ)にインピーダンス整合する値(例えば、50Ω)にすることが可能である。
As shown in FIG. 51B, even if the characteristic impedance Z of each of the transmission lines 5011 and 5012 is set to a value other than 50Ω, only the position of the variable range (the center of the arc) changes, and Z = 50Ω. Similarly to a certain case, the impedance of the load changing unit 5001 can be made variable.
As is clear from FIG. 51B, even if the characteristic impedance Z of each of the transmission lines 5011 and 5012 is changed, the variable impedance range always passes through the center of the Smith chart (normalized impedance = 1).
Therefore, even if the characteristic impedance Z of the transmission lines 5011 and 5012 is changed, if L1 and L2 are appropriately set, the impedance of the load changing unit 5001 is changed to a circuit to which a signal output from the load changing unit 5001 is given (for example, , Antenna) can be set to a value (for example, 50Ω) that matches the impedance.

しかも、図51(b)に示すように、伝送線路5011,5012の特性インピーダンスZを変化させても、L1,L2を∞に設定すれば、負荷変動部5001のインピーダンスは実軸Rの任意の値(0Ω〜50Ω)をとることができる。
つまり、L1,L2を∞としたときの負荷変動部5001のインピーダンスは、第1伝送線路5011の線路インピーダンス(特性インピーダンス)Zと第2伝送線路5012の線路インピーダンス(特性インピーダンス)Zの合成インピーダンス(Z//Z)となる(図33(b)参照)。伝送線路5011,5012は、線路長がλ/4であれば、抵抗成分のみを有するため、合成インピーダンス(Z//Z)も、抵抗成分のみを有する(実質的にリアクタンス成分が存在しない)。
Moreover, as shown in FIG. 51B, even if the characteristic impedance Z of the transmission lines 5011 and 5012 is changed, the impedance of the load changing unit 5001 can be set to an arbitrary value on the real axis R if L1 and L2 are set to ∞. Values (0Ω to 50Ω) can be taken.
That is, when L1 and L2 are set to ∞, the impedance of the load changing unit 5001 is a combined impedance of the line impedance (characteristic impedance) Z of the first transmission line 5011 and the line impedance (characteristic impedance) Z of the second transmission line 5012 ( Z // Z) (see FIG. 33B). Since the transmission lines 5011 and 5012 have only a resistance component if the line length is λ / 4, the combined impedance (Z // Z) also has only a resistance component (substantially no reactance component exists).

また、図51(b)から明らかなように、伝送線路5011,5012の特性インピーダンスZを変化させても、L=L=0である点P2は、スミスチャートの最外円上の位置を維持する。
このように、L,Lは小さいほど、負荷変動部5001のインピーダンスは、スミスチャートの径方向外側に位置し易くなる一方、L,Lが大きいほど、スミスチャートの中心又は実軸Rの付近に位置し易くなる。
したがって、負荷変動部5001のインピーダンスを、抵抗成分が支配的な状態を維持しつつ変化させる、という観点からは、L,Lはできるだけ大きな値の範囲で変化させるのが好ましい。
Further, as apparent from FIG. 51B, even when the characteristic impedance Z of the transmission lines 5011 and 5012 is changed, the point P2 where L 1 = L 2 = 0 is a position on the outermost circle of the Smith chart. To maintain.
As described above, as L 1 and L 2 are smaller, the impedance of the load variation unit 5001 is more easily positioned on the radially outer side of the Smith chart. On the other hand, as L 1 and L 2 are larger, the center or the real axis of the Smith chart is used. It becomes easy to be located in the vicinity of R.
Therefore, from the viewpoint of changing the impedance of the load changing unit 5001 while maintaining the state in which the resistance component is dominant, it is preferable to change L 1 and L 2 in a range of as large a value as possible.

しかも、伝送線路5011,5012それぞれの線路長がλ/4である場合には、L1=L2=∞である点P1からスミスチャートの中心位置付近までの可変範囲の軌跡が、実軸R上又は実軸Rの近傍に位置し、実軸Rに沿って変化する部分Eとなっている(特に、点P1が実軸R上に位置する)。
したがって、伝送線路5011,5012それぞれの線路長がλ/4である場合には、L,Lを比較的大きな値の範囲で変化させることで、負荷変動部5001のインピーダンスを、抵抗成分が支配的な状態を維持しつつ変化させるのが容易となる。
In addition, when the line lengths of the transmission lines 5011 and 5012 are λ / 4, the locus of the variable range from the point P1 where L1 = L2 = ∞ to the vicinity of the center position of the Smith chart is on the real axis R or A portion E is located near the real axis R and varies along the real axis R (particularly, the point P1 is located on the real axis R).
Therefore, when the line lengths of the transmission lines 5011 and 5012 are λ / 4, by changing L 1 and L 2 in a relatively large value range, the impedance of the load changing unit 5001 can be reduced by the resistance component. It becomes easy to change while maintaining the dominant state.

さらに、図51(b)によれば、並列接続された複数の伝送線路5011,5012の全体の特性インピーダンス(Z//Z)が、負荷変動部5001から出力される信号が与えられる回路(例えば、アンテナ)にインピーダンス整合する値(例えば、50Ω)よりも、小さいことで、負荷変動部5001のインピーダンスの可変範囲の軌跡が、実軸Rに沿って変化する部分が広くなることがわかる。
例えば、Z=Z=Z=30Ωであれば(Z//Z)=15Ωであり、Z=Z=Z=80Ωであれば(Z//Z)=40Ωであるから、図51に例示するZの変化範囲(30Ω〜80Ωの範囲)における各値は、並列接続された複数の伝送線路5011,5012の全体の特性インピーダンス(Z//Z)が、負荷変動部5001から出力される信号が与えられる回路(例えば、アンテナ)にインピーダンス整合する値(ここでは、50Ωとする)よりも、小さくなっている。
Further, according to FIG. 51 (b), a circuit (for example, a circuit in which the overall characteristic impedance (Z // Z) of the plurality of transmission lines 5011 and 5012 connected in parallel is given by the signal output from the load changing unit 5001 (for example, , Antenna) is smaller than a value matching impedance (for example, 50Ω), it can be seen that a portion where the locus of the variable range of the impedance of the load changing unit 5001 changes along the real axis R becomes wider.
For example, if Z 1 = Z 2 = Z = 30Ω, then (Z // Z) = 15Ω, and if Z 1 = Z 2 = Z = 80Ω, then (Z // Z) = 40Ω, Each value in the change range of Z illustrated in 51 (range of 30Ω to 80Ω) indicates that the overall characteristic impedance (Z // Z) of the plurality of transmission lines 5011 and 5012 connected in parallel is output from the load fluctuation unit 5001. This value is smaller than a value (in this case, 50Ω) that matches the impedance of a circuit (for example, an antenna) to which the signal to be applied is applied.

そして、Z=Z=Zの値が小さいほど、実軸Rに沿って変化する部分Eが広くなるから、実軸Rに沿って変化する部分Eを広くするには、伝送線路5011,5012の幅を広くすればよい。したがって、実軸Rに沿って変化する部分Eを広くするためには、伝送線路5011,5012の幅を細くする必要がなく、伝送線路の幅を細くする場合の基板加工上の問題の発生を回避できる。 And, as the value of Z 1 = Z 2 = Z is smaller, the portion E changing along the real axis R becomes wider. Therefore, in order to widen the portion E changing along the real axis R, the transmission line 5011, What is necessary is just to make the width of 5012 wide. Therefore, in order to widen the portion E that changes along the real axis R, it is not necessary to reduce the width of the transmission lines 5011 and 5012, which causes problems in processing the substrate when the width of the transmission line is reduced. Can be avoided.

[6.17.4 第4例]
図52(a)は、伝送線路に設けたシャント回路によってインピーダンスが変化する負荷変動部5001の第4例を示している。
図52(a)に示す負荷変動部5001は、並列接続された複数の伝送線路5011,5012,5013の数が、3となっている。つまり、図52(a)に示す負荷変動部5001は、図49(a)に示す負荷変動部5001に第3伝送線路5013を追加し、第3伝送線路5013に第1シャント回路5030c(可変インダクタL3)を追加したものとなっている。
そのほかの点は、図49(a)に示す負荷変動部5001と同様である。なお、図52では、インピーダンス変換部5002を示していないが、図52の負荷変動部5001に対しても、インピーダンス変換部5002を接続することができる。
[6.17.4 Fourth Example]
FIG. 52A shows a fourth example of the load changing unit 5001 in which the impedance is changed by a shunt circuit provided in the transmission line.
In the load fluctuation section 5001 shown in FIG. 52A, the number of transmission lines 5011, 5012, 5013 connected in parallel is three. That is, the load changing unit 5001 shown in FIG. 52A adds the third transmission line 5013 to the load changing unit 5001 shown in FIG. 49A, and the first shunt circuit 5030c (variable inductor) is added to the third transmission line 5013. L3) is added.
Other points are the same as those of the load changing unit 5001 shown in FIG. 52, the impedance conversion unit 5002 is not shown, but the impedance conversion unit 5002 can also be connected to the load variation unit 5001 in FIG.

図52(a)に示す負荷変動部5001のインピーダンスの可変範囲Fは、所定の条件下では、図52(b)に示すように、図49(b)と同じ可変範囲をとることができる。つまり、図52(a)に示す負荷変動部5001は、図49(a)に示す負荷変動部5001と回路的に等価となり得る。   The variable range F of the impedance of the load changing unit 5001 shown in FIG. 52A can take the same variable range as FIG. 49B as shown in FIG. 52B under a predetermined condition. That is, the load changing unit 5001 shown in FIG. 52A can be equivalent in circuit to the load changing unit 5001 shown in FIG.

ここで、負荷変動部5001の伝送線路の並列接続数がnであるときに、伝送線路の並列接続数がmである負荷変動部5001と等価になるための条件は、次の通りである。
Zthn/n=Zthm/m
ここで、
Zthn:伝送線路の並列接続数がnであるときの各伝送線路の特性インピーダンス
Zthm:伝送線路の並列接続数がmであるときの各伝送線路の特性インピーダンス
Here, when the number of parallel connection of the transmission line of the load changing unit 5001 is n, the conditions for being equivalent to the load changing unit 5001 having the number of parallel connection of the transmission line are as follows.
Zthn / n = Zthm / m
here,
Zthn: characteristic impedance of each transmission line when the number of parallel connections of transmission lines is n Zthm: characteristic impedance of each transmission line when the number of parallel connections of transmission lines is m

したがって、nが、図52に示すように3であり、mが、図49に示すように2である場合について考えると、図49(a)の負荷変動部5001においてZ=Z=Zth2としたときに、
Zth3/3=Zth2/2
が成り立てば、図52の負荷変動部5001と図49の負荷変動部5001とは回路的に等価である。
例えば、Zth3=45ΩでありZ=Z=Zth2=30Ωである場合、又は、Zth3=75ΩでありZ=Z=Zth2=50Ωである場合においては、図52の負荷変動部5001と図49の負荷変動部5001とは回路的に等価である。
Therefore, considering the case where n is 3 as shown in FIG. 52 and m is 2 as shown in FIG. 49, Z 1 = Z 2 = Zth2 in the load fluctuation section 5001 of FIG. And when
Zth3 / 3 = Zth2 / 2
52, the load fluctuation unit 5001 in FIG. 52 and the load fluctuation unit 5001 in FIG. 49 are equivalent in circuit.
For example, when Zth3 = 45Ω and Z 1 = Z 2 = Zth2 = 30Ω, or when Zth3 = 75Ω and Z 1 = Z 2 = Zth2 = 50Ω, the load variation unit 5001 in FIG. 49 is equivalent to the load fluctuation unit 5001 in FIG.

したがって、第3例に係る負荷変動部5001に関する前述した考察は、図52の第4例に係る負荷変動部5001についても当てはまる。   Therefore, the above-described consideration regarding the load changing unit 5001 according to the third example also applies to the load changing unit 5001 according to the fourth example of FIG.

なお、図52に示す負荷変動部5001のように3以上の伝送線路5011,5012,5013を設ける場合においても、シャント回路(第1シャント回路)5030a,5030b,5030cは、少なくとも一つの伝送線路5011,5012,5013に備わっていればよい。ただし、シャント回路(第1シャント回路)の数は二以上が好ましい。
また、図52に示す負荷変動部5001において、複数のシャント回路のうちの少なくとも一つを、可変素子を有しないシャント回路(第2シャント回路)としてもよい。
Even when three or more transmission lines 5011, 5012, and 5013 are provided as in the load changing unit 5001 shown in FIG. 52, the shunt circuits (first shunt circuits) 5030a, 5030b, and 5030c include at least one transmission line 5011. , 5012, 5013 may be provided. However, the number of shunt circuits (first shunt circuits) is preferably two or more.
In the load changing unit 5001 shown in FIG. 52, at least one of the plurality of shunt circuits may be a shunt circuit (second shunt circuit) that does not have a variable element.

[6.17.5 第5例]
図53(a)は、伝送線路に設けたシャント回路によってインピーダンスが変化する負荷変動部5001の第5例を示している。
図53(a)に示す負荷変動部5001は、伝送線路が並列接続されておらず単一の伝送線路5011だけが存在し、その伝送線路5011に第1シャント回路5030(可変インダクタL)が設けられている。
そのほかの点は、図49(a)及び図52(a)に示す負荷変動部5001と同様である。なお、図53では、インピーダンス変換部5002を示していないが、図53の負荷変動部5001に対しても、インピーダンス変換部5002を接続することができる。
[6.17.5 Fifth Example]
FIG. 53A shows a fifth example of the load changing unit 5001 in which the impedance is changed by a shunt circuit provided in the transmission line.
53A includes a single transmission line 5011 that is not connected in parallel, and a first shunt circuit 5030 (variable inductor L) is provided on the transmission line 5011. The load fluctuation unit 5001 illustrated in FIG. It has been.
Other points are the same as those of the load changing unit 5001 shown in FIGS. 49 (a) and 52 (a). 53 does not show the impedance conversion unit 5002, the impedance conversion unit 5002 can also be connected to the load variation unit 5001 in FIG.

図53(a)に示す負荷変動部5001も、所定の条件下では、図53(b)に示すように、図49(b)及び図52(b)と同じ可変範囲をとることができる。つまり、図53(a)に示す負荷変動部5001は、図49(a)及び図52(a)に示す負荷変動部5001と回路的に等価となり得る。   53 (a) can also take the same variable range as shown in FIG. 49 (b) and FIG. 52 (b) as shown in FIG. 53 (b) under predetermined conditions. That is, the load changing unit 5001 shown in FIG. 53A can be equivalent in circuit to the load changing unit 5001 shown in FIGS. 49A and 52A.

つまり、前述の
Zthn/n=Zthm/m
という関係式は、負荷変動部5001の伝送線路の数が1(並列接続数が1)であるときにも成り立つ。
したがって、nが、図53(a)に示すように1であり、mが、図52(a)に3である場合について考えると、
Zth1/1=Zth3/3
が成り立てば、図53(a)の負荷変動部5001と図52(a)の負荷変動部5001とは回路的に等価である。
例えば、Zth1=15ΩでありZth3=45Ωである場合、又は、Zth1=25ΩでありZth3=75Ωである場合においては、図53(a)の負荷変動部5001と図52(a)の負荷変動部5001とは回路的に等価である。
That is, the aforementioned Zthn / n = Zthm / m
The above relational expression holds even when the number of transmission lines of the load changing unit 5001 is 1 (the number of parallel connections is 1).
Therefore, consider the case where n is 1 as shown in FIG. 53 (a) and m is 3 in FIG. 52 (a).
Zth1 / 1 = Zth3 / 3
Is established, the load fluctuation unit 5001 in FIG. 53A and the load fluctuation unit 5001 in FIG. 52A are equivalent in circuit.
For example, when Zth1 = 15Ω and Zth3 = 45Ω, or when Zth1 = 25Ω and Zth3 = 75Ω, the load variation unit 5001 in FIG. 53A and the load variation unit in FIG. 5001 is equivalent in circuit.

よって、第4例に係る負荷変動部5001と等価になり得る第3例に係る負荷変動部5001に関する前述した考察は、図53の第5例に係る負荷変動部5001についても当てはまる。   Therefore, the above-described consideration regarding the load variation unit 5001 according to the third example that can be equivalent to the load variation unit 5001 according to the fourth example also applies to the load variation unit 5001 according to the fifth example in FIG.

さらに、図53の第5に係る負荷変動部5001の場合、負荷変動部において信号入力側(IN)から信号出力側(OUT)に至る伝送線路5011の数が1本(並列接続数=1)でよいため、回路構成を、簡素にすることができ好適である。   53, the number of transmission lines 5011 from the signal input side (IN) to the signal output side (OUT) in the load variation unit is one (the number of parallel connections = 1). Therefore, the circuit configuration can be simplified, which is preferable.

図54は、図53に示す負荷変動部5001において、伝送線路5011の特性インピーダンスZth1を、負荷変動部5001から出力される信号が与えられる回路(例えば、アンテナ)にインピーダンス整合する値Zにした場合を示している。この場合、負荷変動部5001のインピーダンス可変範囲Fは、図54(b)に示すようになる。 54, in the load changing unit 5001 shown in FIG. 53, the characteristic impedance Zth1 of the transmission line 5011 is set to a value Z 0 that impedance matches with a circuit (for example, an antenna) to which a signal output from the load changing unit 5001 is applied. Shows the case. In this case, the variable impedance range F of the load changing unit 5001 is as shown in FIG.

図54(b)に示すインピーダンス可変範囲Fにおいては,L=∞である点P1が、正規化インピーダンスが1である点(スミスチャートの中心)となる。可変範囲Fは、スミスチャートの中心を通る円(半径=0.5)に沿った円弧となる。可変範囲Fは、点P1を起点として、L=0である点P2に至る。点P2(L=0)の場合、負荷変動部5001のインピーダンスは∞となる。   In the impedance variable range F shown in FIG. 54B, the point P1 where L = ∞ is the point where the normalized impedance is 1 (the center of the Smith chart). The variable range F is an arc along a circle (radius = 0.5) passing through the center of the Smith chart. The variable range F starts from the point P1 and reaches the point P2 where L = 0. In the case of the point P2 (L = 0), the impedance of the load changing unit 5001 is ∞.

図54に示すように、1本しかない伝送線路5011の特性インピーダンスZth1をZ(例えば、50Ω)にすると、この負荷変動部5001をロードモジュレーション方式の増幅装置における負荷変動部(負荷変動器)として用いた場合に、増幅装置の効率の低下を招くことがある。 As shown in FIG. 54, when the characteristic impedance Zth1 of only one transmission line 5011 is set to Z 0 (for example, 50Ω), this load variation unit 5001 is used as a load variation unit (load variation unit) in a load modulation type amplification device. When used as, the efficiency of the amplification device may be reduced.

ここで、ロードモジュレーション方式においては、増幅装置に入力される信号が小さく、したがって、負荷変動部5001から出力される信号も小さくしたい場合、負荷変動部5001における信号の反射を大きくすればよい。
一方、増幅装置に入力される信号が大きく、したがって、負荷変動部5001から出力される信号も大きくしたい場合、負荷変動部5001における信号の反射を小さくすればよい。
Here, in the load modulation system, when the signal input to the amplifying device is small, and therefore the signal output from the load fluctuation unit 5001 is also desired to be small, the reflection of the signal at the load fluctuation unit 5001 may be increased.
On the other hand, when the signal input to the amplifying device is large and therefore the signal output from the load changing unit 5001 is also desired to be increased, the reflection of the signal at the load changing unit 5001 may be reduced.

しかし、伝送線路5011の特性インピーダンスZth1がZ(例えば、50Ω)であると、伝送線路5011だけを考えた場合(シャント回路5030のインピーダンスが無限大であると仮定した場合)には、負荷変動部5001における反射は最小となり、負荷変動部5001からの出力される信号は最大となる(ロスは小)。 However, if the characteristic impedance Zth1 of the transmission line 5011 is Z 0 (for example, 50Ω), when considering only the transmission line 5011 (assuming that the impedance of the shunt circuit 5030 is infinite), the load fluctuation The reflection at the unit 5001 is minimized, and the signal output from the load changing unit 5001 is maximized (loss is small).

したがって、負荷変動部5001における反射を大きくして負荷変動部5001からの信号出力を小さくしたい場合には、負荷変動部5001のインピーダンスをZ(スミスチャートの中央)以外の値にすべく、リアクタンス成分が必要となる。
つまり、負荷変動部5001から小電力信号を得たい場合には、シャント回路5030のインピーダンスは無限大ではなく、無限大よりも小さい値Lにする必要がある。
この結果、信号出力を小さくしたい場合には、シャント回路5030のインピーダンスが小さくなり、シャント回路5030に無駄な電流が流れやすくなる。
シャント回路5030に流れる電流が大きいと、増幅装置の効率を低下させる。
Therefore, when it is desired to increase the reflection at the load changing unit 5001 and reduce the signal output from the load changing unit 5001, the reactance is set so that the impedance of the load changing unit 5001 is a value other than Z 0 (the center of the Smith chart). Ingredients are required.
That is, when it is desired to obtain a low power signal from the load changing unit 5001, the impedance of the shunt circuit 5030 is not infinite, but needs to be a value L smaller than infinity.
As a result, when it is desired to reduce the signal output, the impedance of the shunt circuit 5030 is reduced, and a wasteful current easily flows through the shunt circuit 5030.
When the current flowing through the shunt circuit 5030 is large, the efficiency of the amplifying device is lowered.

ここで、W−CDMA,OFDMのように、ピーク電力がまれにしか発生せず、平均電力とピーク電力との比が大きい通信方式の場合、確率的に多く発生する小電力信号のロスは小さいことが望ましい。
しかし、図54に示すように、1本しかない伝送線路5011の特性インピーダンスZth1をZにすると、確率的にまれにしか発生しない大電力信号のロスが小さくなるだけで、確率的に多く発生する小電力信号のロスが大きくなる。この結果、増幅装置の効率は低下する。
なお、このことは、並列接続された複数の伝送線路5011,5012,5013の全体の特性インピーダンス(合成インピーダンス)が、Zである場合にも当てはまる。
Here, in the case of a communication method such as W-CDMA and OFDM where peak power occurs only rarely and the ratio of average power to peak power is large, the loss of small power signals that occur probabilistically is small. It is desirable.
However, as shown in FIG. 54, when the characteristic impedance Zth1 of only one free transmission line 5011 to Z 0, only occurs stochastically rare only loss of the high-power signal is decreased, stochastically many occurrence Loss of the small power signal to be increased. As a result, the efficiency of the amplification device decreases.
Incidentally, this is the overall characteristic impedance of the plurality of transmission lines 5011,5012,5013 connected in parallel (the combined impedance) is also the case is Z 0.

これに対し、1本しかない伝送線路5011の特性インピーダンスZth1がZ以外の値(インピーダンス整合しない値)である場合、増幅装置の効率の低下を防止できる。
ここで、インピーダンス整合とは前述のように電力整合のことであり、インピーダンス整合しない値とは、電力整合(インピーダンス整合)時と比較して、2dB以上出力電力が低下するインピーダンス値をいう。このようなインピーダンス値は、計算によって、又は、ロードプル装置とよばれる測定器によって測定することができる。
In contrast, when the characteristic impedance Zth1 of only one free transmission line 5011 is Z 0 a value other than (a value that does not impedance matching), it is possible to prevent deterioration of efficiency of the amplifier.
Here, impedance matching refers to power matching as described above, and a value that does not match impedance refers to an impedance value at which output power is reduced by 2 dB or more compared to power matching (impedance matching). Such impedance values can be measured by calculation or by a measuring instrument called a load pull device.

伝送線路5011の特性インピーダンスZth1が、インピーダンス整合しない値であると、伝送線路5011だけを考えた場合、つまり、シャント回路5030のインピーダンスが無限大であるときに、負荷変動部5001における反射が大きくなり、負荷変動部5001から出力される信号は小さくなる。
このとき、シャント回路5030のインピーダンスは無限大であるため、シャント回路5030にはロスとなる電流は流れない。
したがって、伝送線路5011の特性インピーダンスZth1がインピーダンス整合しない値であると、発生頻度の高い小電力信号を、ロスの少ないL=∞で生成することができる。この結果、発生頻度の高い小電力信号についてのロスが低下する。よって、増幅装置の効率の低下を防止できる。
なお、このことは、並列接続された複数の伝送線路5011,5012,5013の全体の特性インピーダンス(合成インピーダンス)が、Z以外の値である場合にも当てはまる。
When the characteristic impedance Zth1 of the transmission line 5011 is a value that does not match the impedance, when only the transmission line 5011 is considered, that is, when the impedance of the shunt circuit 5030 is infinite, reflection at the load fluctuation unit 5001 increases. The signal output from the load fluctuation unit 5001 becomes small.
At this time, since the impedance of the shunt circuit 5030 is infinite, no loss current flows in the shunt circuit 5030.
Therefore, if the characteristic impedance Zth1 of the transmission line 5011 is a value that does not match the impedance, a low-power signal that is frequently generated can be generated with L = ∞ with little loss. As a result, the loss for the low-power signal that is frequently generated is reduced. Therefore, it is possible to prevent a decrease in efficiency of the amplification device.
Incidentally, this is the overall characteristic impedance of the plurality of transmission lines 5011,5012,5013 connected in parallel (the combined impedance) is also the case is a value other than Z 0.

以上の増幅装置951の動作を、図42に即して説明する。図42の負荷制御部954cは、入力信号の振幅情報rに基づいて、シャント回路5030(5030a,5030b,5030c)の制御素子(可変インダクタ)の制御を行えばよい。
負荷制御部954cは、入力信号の振幅が小さいほど、シャント回路5030(5030a,5030b,5030c)のインピーダンスLが大きくなり、入力信号の振幅が大きいほど、シャント回路5030(5030a,5030b,5030c)のインピーダンスLが小さくなるように制御すればよい。
これにより、入力信号の振幅が小さいときには、負荷変動部5001の反射が大きくなって、負荷変動部5001の出力信号が小さくなり、入力信号の振幅が大きいときには、負荷変動部5001の反射が小さくなって、負荷変動部5001の出力信号が大きくなる。
The operation of the amplifying device 951 will be described with reference to FIG. The load control unit 954c in FIG. 42 may control the control element (variable inductor) of the shunt circuit 5030 (5030a, 5030b, 5030c) based on the amplitude information r of the input signal.
In the load control unit 954c, the impedance L of the shunt circuit 5030 (5030a, 5030b, 5030c) increases as the amplitude of the input signal decreases, and the shunt circuit 5030 (5030a, 5030b, 5030c) increases as the amplitude of the input signal increases. What is necessary is just to control so that the impedance L may become small.
Thereby, when the amplitude of the input signal is small, the reflection of the load fluctuation unit 5001 becomes large, the output signal of the load fluctuation unit 5001 becomes small, and when the amplitude of the input signal is large, the reflection of the load fluctuation unit 5001 becomes small. As a result, the output signal of the load fluctuation unit 5001 increases.

前述のように、伝送線路5011の特性インピーダンスZth1がZよりも小さい値であると(並列接続された複数の伝送線路5011,5012,5013の全体の特性インピーダンス(合成インピーダンス)が、Zよりも小さい値であると)、可変範囲Fが実軸Rに沿って変化する部分Eを広くとり易くなる。 As described above, the characteristic impedance Zth1 of the transmission line 5011 is to be smaller than Z 0 is (overall characteristic impedance of the plurality of transmission lines 5011,5012,5013 connected in parallel (composite impedance), than Z 0 If the value is also a small value, it becomes easy to take a wide portion E where the variable range F changes along the real axis R.

つまり、伝送線路5011の特性インピーダンスZth1がZよりも大きい値(並列接続された複数の伝送線路5011,5012,5013の全体の特性インピーダンス(合成インピーダンス)が、Zよりも大きい値)であっても、可変範囲Fが実軸Rに沿って変化する部分Eを確保することができるが、当該部分は、スミスチャートの中心よりも右側の実軸Rに沿ったものとなる。
したがって、実軸Rに沿って変化する部分Eを広くしようとすると、L=∞となる点P1の位置を、スミスチャートの中心よりも右側の実軸R上であって、インピーダンス=∞に近い位置にしなければならない。
つまり、伝送線路5011の特性インピーダンスZth1(並列接続された複数の伝送線路5011,5012,5013の全体の特性インピーダンス(合成インピーダンス))を∞に近い値(非常に大きい値)にしなければならない。
しかし、1本だけの伝送線路5011の特性インピーダンスを非常に大きい値にしようとすれば、伝送線路5011の幅を非常に細くしなければならない。しかも、複数の伝送線路5011、5012,5013が並列接続されている場合には、個々の伝送線路5011,5012,5013の伝送線路の幅をさらに細くしなければならない。
That is, the characteristic impedance Zth1 is greater than Z 0 of the transmission line 5011 (total of the characteristic impedance of the plurality of transmission lines 5011,5012,5013 connected in parallel (the combined impedance) is larger than Z 0) met However, although the portion E where the variable range F changes along the real axis R can be secured, the portion is along the real axis R on the right side of the center of the Smith chart.
Therefore, when trying to widen the portion E changing along the real axis R, the position of the point P1 where L = ∞ is on the real axis R on the right side of the center of the Smith chart and is close to impedance = ∞. Must be in position.
That is, the characteristic impedance Zth1 of the transmission line 5011 (the total characteristic impedance (synthetic impedance) of the plurality of transmission lines 5011, 5012, and 5013 connected in parallel) must be a value close to ∞ (a very large value).
However, if the characteristic impedance of only one transmission line 5011 is to be set to a very large value, the width of the transmission line 5011 must be made very thin. In addition, when a plurality of transmission lines 5011, 5012, and 5013 are connected in parallel, the transmission line width of each of the transmission lines 5011, 5012, and 5013 must be further reduced.

このため、伝送線路5011の特性インピーダンスZth1(並列接続された複数の伝送線路5011,5012,5013の全体の特性インピーダンス(合成インピーダンス))を非常に大きくすることは、基板加工上の観点からは、現実的には困難である。
この結果、伝送線路5011の特性インピーダンスZth1がZよりも大きい値であると(並列接続された複数の伝送線路5011,5012,5013の全体の特性インピーダンス(合成インピーダンス)が、Zよりも大きい値)である場合には、可変範囲Fが実軸Rに沿って変化する部分Eを広くとるのが困難となる。
For this reason, the characteristic impedance Zth1 of the transmission line 5011 (the overall characteristic impedance of the plurality of transmission lines 5011, 5012, and 5013 connected in parallel (synthetic impedance)) is very large from the viewpoint of substrate processing. It is difficult in practice.
As a result, the overall characteristic impedance of the plurality of transmission lines 5011,5012,5013 characteristic impedance Zth1 is a (parallel connection is larger than Z 0 of the transmission line 5011 (a combined impedance) is greater than Z 0 Value), it is difficult to widen the portion E where the variable range F changes along the real axis R.

これに対し、伝送線路5011の特性インピーダンスZth1(並列接続された複数の伝送線路5011,5012,5013の全体の特性インピーダンス(合成インピーダンス))を小さくすることは、伝送線路の幅を大きくすればよいだけであるため、基板加工上の問題は少ない。
よって、伝送線路5011の特性インピーダンスZth1がZよりも小さい値であると(並列接続された複数の伝送線路5011,5012,5013の全体の特性インピーダンス(合成インピーダンス)が、Zよりも小さい値であると)、可変範囲Fが実軸Rに沿って変化する部分Eを広くとり易くなり、好ましい。
On the other hand, reducing the characteristic impedance Zth1 of the transmission line 5011 (the overall characteristic impedance (synthetic impedance) of the plurality of transmission lines 5011, 5012, and 5013 connected in parallel) only requires increasing the width of the transmission line. Therefore, there are few problems in processing the substrate.
Therefore, the overall characteristic impedance of the plurality of transmission lines 5011,5012,5013 characteristic impedance Zth1 is that is a small value (parallel connection than Z 0 of the transmission line 5011 (a combined impedance) is less than Z 0 This is preferable because the variable range F can be easily widened in the portion E where the variable range F changes along the real axis R.

また、負荷変動部5001において、シャント回路5030を除いた部分、つまり、伝送線路5011は、λ/4伝送線路であるため、L=∞の場合、負荷変動部5001のインピーダンス(点P1)は、スミスチャートの実軸R上に位置する。つまり、L=∞の場合、負荷変動部5001のインピーダンスは、リアクタンスが実質的に含まれておらず、抵抗成分が支配的な値となっている。
したがって、伝送線路5011の線路長がλ/4である場合には、Lを比較的大きな値の範囲で変化させることで、負荷変動部5001のインピーダンスを、抵抗成分が支配的な状態を維持しつつ変化させるのが容易となる。
Further, in the load changing unit 5001, since the portion excluding the shunt circuit 5030, that is, the transmission line 5011 is a λ / 4 transmission line, when L = ∞, the impedance (point P1) of the load changing unit 5001 is Located on the real axis R of the Smith chart. That is, when L = ∞, the impedance of the load changing unit 5001 does not substantially include reactance, and the resistance component has a dominant value.
Therefore, when the line length of the transmission line 5011 is λ / 4, the impedance of the load changing unit 5001 is maintained in a state where the resistance component is dominant by changing L within a relatively large value range. It becomes easy to change.

なお、第5例に係る負荷変動部5001の回路構成は、第3例及び第4例に係る負荷変動部5001の回路構成を一般化したものに相当するため、第5例に係る負荷変動部5001に関する前述した考察は、第3例及び第4例に係る負荷変動部5001についても当てはまることがある。   Note that the circuit configuration of the load variation unit 5001 according to the fifth example corresponds to a generalized circuit configuration of the load variation unit 5001 according to the third and fourth examples, and thus the load variation unit according to the fifth example. The above-described consideration regarding 5001 may also apply to the load changing unit 5001 according to the third and fourth examples.

[6.17.6 第3例の負荷変動部の回路(パターン1)]
図55は、図49に示す第3例の負荷変動部5001のL1,L2それぞれを、離散的に変化させるための回路例を示している。
図55において、第1伝送線路5011及び第2伝送線路5012の線路長は、それぞれ、λ/4である。また、第1伝送線路5011及び第2伝送線路5012の幅は同じに設定されており、両伝送線路5011,5012の特性インピーダンスは、例えば、50Ωである。
[6.17.6 Circuit of Load Fluctuation Section of Third Example (Pattern 1)]
FIG. 55 shows an example of a circuit for discretely changing each of L1 and L2 of the load variation unit 5001 of the third example shown in FIG.
In FIG. 55, the line lengths of the first transmission line 5011 and the second transmission line 5012 are each λ / 4. The widths of the first transmission line 5011 and the second transmission line 5012 are set to be the same, and the characteristic impedance of both the transmission lines 5011 and 5012 is, for example, 50Ω.

図55において、第2伝送線路5012に設けられた第1シャント回路5030aは、その第1シャント回路5030aのインピーダンス(誘導性リアクタンス)を4つの値に離散的に変更可能に構成されている。また、第1伝送線路5012に設けられた第1シャント回路5030bは、その第1シャント回路5030bのインピーダンス(誘導性リアクタンス)を2つの値に離散的に変更可能に構成されている。   In FIG. 55, the first shunt circuit 5030a provided in the second transmission line 5012 is configured such that the impedance (inductive reactance) of the first shunt circuit 5030a can be discretely changed to four values. The first shunt circuit 5030b provided in the first transmission line 5012 is configured to be able to discretely change the impedance (inductive reactance) of the first shunt circuit 5030b to two values.

図55において、第2伝送線路5012に設けられた第1シャント回路5030aは、第1線路5056と、第2線路5057と、第3線路5058と、2つのスイッチング素子(高周波スイッチング素子;制御素子)5021b(D2),5021c(D3)と、を備えている。各線路5056,5057,5058は、いずれもマイクロストリップライン又はストリップラインとして構成されている。制御信号によって素子状態が変化する制御素子であるスイッチング素子は、例えば、PINダイオードによって構成することができ、制御信号に応じて、導通状態又は非導通状態に切り替わることができる。   In FIG. 55, the first shunt circuit 5030a provided in the second transmission line 5012 includes a first line 5056, a second line 5057, a third line 5058, and two switching elements (high-frequency switching elements; control elements). 5021b (D2) and 5021c (D3). Each of the lines 5056, 5057, 5058 is configured as a microstrip line or a strip line. A switching element, which is a control element whose element state is changed by a control signal, can be configured by a PIN diode, for example, and can be switched to a conductive state or a non-conductive state according to the control signal.

第1線路5056は、第2伝送線路5012の長さ方向中途(長さ方向中央位置)に設けられている。
第2線路5057は、スイッチング素子5021b(D2)を介して、第1線路5056に直列接続されている。第3線路5058は、スイッチング素子5021c(D3)を介して、第1線路5056に直列接続されている。つまり、第2線路5057及び第3線路5058を並列接続したものが、スイッチング素子5021b(D2),5021c(D3)を介して、第1線路5056に直列接続されている。
第2線路5057及び第3線路5058において、スイッチング素子5021b(D2),5021c(D3)とは反対側の端部は、オープンとなっている。
The first line 5056 is provided in the middle of the second transmission line 5012 in the length direction (center position in the length direction).
The second line 5057 is connected in series to the first line 5056 via the switching element 5021b (D2). The third line 5058 is connected in series to the first line 5056 via the switching element 5021c (D3). That is, the second line 5057 and the third line 5058 connected in parallel are connected in series to the first line 5056 via the switching elements 5021b (D2) and 5021c (D3).
In the second line 5057 and the third line 5058, ends opposite to the switching elements 5021b (D2) and 5021c (D3) are open.

図55において、第1伝送線路5011に設けられた第1シャント回路5030bは、第1線路5061と、一つのスイッチング素子(高周波スイッチング素子;制御素子)5021a(D1)と、を備えている。第1線路5061は、マイクロストリップライン又はストリップラインとして構成されている。制御素子であるスイッチング素子は、例えば、PINダイオードによって構成することができ、導通状態又は非導通状態に切り替わることができる。
第1線路5061は、第1伝送線路5011の長さ方向中途(長さ方向中央位置)に、スイッチング素子5021a(D1)を介して接続されている。第1線路5061において、スイッチング素子5021a(D1)とは反対側の端部は、オープンとなっている。
In FIG. 55, the first shunt circuit 5030b provided in the first transmission line 5011 includes a first line 5061 and one switching element (high frequency switching element; control element) 5021a (D1). The first line 5061 is configured as a microstrip line or a strip line. The switching element which is a control element can be constituted by, for example, a PIN diode, and can be switched to a conductive state or a non-conductive state.
The first line 5061 is connected to the middle of the first transmission line 5011 in the length direction (the center position in the length direction) via the switching element 5021a (D1). In the first line 5061, the end opposite to the switching element 5021a (D1) is open.

図56は、スイッチング素子5021a(D1)をOFF(非導通状態)としたまま、スイッチング素子5021b(D2)及びスイッチング素子5021c(D3)を、ON(導通状態)/OFF(非導通状態)に切り替えた4パターンについての等価回路を示している。   In FIG. 56, switching element 5021b (D2) and switching element 5021c (D3) are switched to ON (conductive state) / OFF (non-conductive state) while switching element 5021a (D1) is OFF (non-conductive state). 4 shows an equivalent circuit for four patterns.

図56に示すように、D2=OFF/D3=OFFの場合(図56(a)参照)、負荷変動部5001は、2つの並列接続された伝送線路5011,5012に加えて、第2伝送線路5012に第1線路5056からなるオープンスタブが設けられたものとなる。
同様に、D2=ON/D3=OFFの場合(図56(b)参照)、負荷変動部5001は、2つの並列接続された伝送線路5011,5012に加えて、第2伝送線路5012に第1線路5056及び第2線路5057からなるオープンスタブが設けられたものとなる。
同様に、D2=OFF/D3=ONの場合(図56(c)参照)、負荷変動部5001は、2つの並列接続された伝送線路5011,5012に加えて、第2伝送線路5012に第1線路5056及び第3線路5058からなるオープンスタブが設けられたものとなる。
同様に、D2=ON/D3=ONの場合(図56(d)参照)、負荷変動部5001は、2つの並列接続された伝送線路5011,5012に加えて、第2伝送線路5012に第1線路5056、第2線路5027及び第3線路5058からなるオープンスタブが設けられたものとなる。
As shown in FIG. 56, when D2 = OFF / D3 = OFF (see FIG. 56 (a)), the load changing unit 5001 includes the second transmission line in addition to the two transmission lines 5011 and 5012 connected in parallel. 5012 is provided with an open stub composed of the first line 5056.
Similarly, when D2 = ON / D3 = OFF (see FIG. 56 (b)), the load changing unit 5001 is connected to the second transmission line 5012 in addition to the two transmission lines 5011 and 5012 connected in parallel. An open stub composed of a line 5056 and a second line 5057 is provided.
Similarly, when D2 = OFF / D3 = ON (see FIG. 56 (c)), the load changing unit 5001 is connected to the second transmission line 5012 in addition to the two transmission lines 5011 and 5012 connected in parallel. An open stub composed of a line 5056 and a third line 5058 is provided.
Similarly, when D2 = ON / D3 = ON (see FIG. 56 (d)), the load changing unit 5001 is connected to the second transmission line 5012 in addition to the two transmission lines 5011 and 5012 connected in parallel. An open stub composed of a line 5056, a second line 5027, and a third line 5058 is provided.

このように、制御信号によって、スイッチング素子5021b(D2)及びスイッチング素子5021c(D3)のON/OFFを切り替えると、線路長又は線路形態の異なる4種類のオープンスタブが得られる。
したがって、スイッチング素子5021b(D2)及びスイッチング素子5021c(D3)のON/OFFを切り替えによって、第2伝送線路5012に設けられた第1シャント回路5030aは、4種類のインピーダンス(誘導リアクタンス)Za1,Za2,Za3,Za4に変化することができる。
As described above, when the switching element 5021b (D2) and the switching element 5021c (D3) are switched on / off by the control signal, four types of open stubs having different line lengths or line forms are obtained.
Therefore, the first shunt circuit 5030a provided in the second transmission line 5012 has four types of impedance (inductive reactance) Z a1 , by switching ON / OFF of the switching element 5021b (D2) and the switching element 5021c (D3). Z a2 , Z a3 , and Z a4 can be changed.

ここで、スイッチング素子5021a(D1)がOFF(非導通状態)であると、負荷変動部5001のインピーダンス可変範囲は、図48(f)のL1=∞の場合と同じになる。したがって、スイッチング素子5021b(D2)及びスイッチング素子5021c(D3)のON/OFFを切り替えによって得られた4種類のインピーダンスは、いずれも、図48(f)のL1=∞の場合における可変範囲F内の値となる。   Here, when the switching element 5021a (D1) is OFF (non-conducting state), the variable impedance range of the load changing unit 5001 is the same as in the case of L1 = ∞ in FIG. Therefore, the four types of impedance obtained by switching ON / OFF of the switching element 5021b (D2) and the switching element 5021c (D3) are all within the variable range F in the case of L1 = ∞ in FIG. It becomes the value of.

図57は、スイッチング素子5021a(D1)をON(導通状態)としたまま、スイッチング素子5021b(D2)及びスイッチング素子5021c(D3)を、ON(導通状態)/OFF(非導通状態)に切り替えた4パターンについての等価回路を示している。   In FIG. 57, the switching element 5021b (D2) and the switching element 5021c (D3) are switched to ON (conducting state) / OFF (non-conducting state) while the switching element 5021a (D1) is turned on (conducting state). An equivalent circuit for four patterns is shown.

スイッチング素子5021a(D1)がON(導通状態)であると、第1伝送線路5011に第1線路5061からなるオープンスタブが設けられたものとなる。
したがって、図57に示す等価回路は、図56に示す等価回路における第1伝送線路5011に第1線路5061からなるオープンスタブが設けられたものとなっている。
When the switching element 5021a (D1) is ON (conducting state), the first transmission line 5011 is provided with an open stub composed of the first line 5061.
Therefore, the equivalent circuit shown in FIG. 57 is obtained by providing an open stub including the first line 5061 in the first transmission line 5011 in the equivalent circuit shown in FIG.

ここで、スイッチング素子5021a(D1)をON(導通状態)にして、第1伝送線路5011に第1線路5061からなるオープンスタブが設けられたものとすることは、図48において、L1=∞以外のL1の値にすることと等価である。
つまり、スイッチング素子5021a(D1)をON(導通状態)にすると、インピーダンス可変範囲Fが、スイッチング素子5021a(D1)がOFF(非導通状態)であるときに比べて、変化する。
Here, it is assumed that the switching element 5021a (D1) is turned on (conducting state) and the first transmission line 5011 is provided with an open stub including the first line 5061 in FIG. 48, except for L1 = ∞. It is equivalent to making the value of L1 of
That is, when the switching element 5021a (D1) is turned on (conductive state), the impedance variable range F changes compared to when the switching element 5021a (D1) is OFF (non-conductive state).

したがって、図58にも示すように、スイッチング素子5021a(D1)をON(導通状態)にすると、負荷変動部5001のインピーダンスの値Zb1,Zb2,Zb3,Zb4は、スイッチング素子5021a(D1)がOFF(非導通状態)であるときのインピーダンスの値Za1,Za2,Za3,Za4に比べて変化する。 Therefore, as shown in FIG. 58, when the switching element 5021a (D1) is turned on (conducting state), the impedance values Z b1 , Z b2 , Z b3 , and Z b4 of the load changing unit 5001 are changed to the switching element 5021a ( It changes compared to impedance values Z a1 , Z a2 , Z a3 , and Z a4 when D1) is OFF (non-conducting state).

よって、負荷制御部954cからの制御信号によって、スイッチング素子5021a(D1)、スイッチング素子5021b(D2)及びスイッチング素子5021c(D3)のON/OFFを切り替えることで、合計8種類のインピーダンスに変化させることができる。
なお、第1線路5061の線路長Dは、λ/4又はλ/4付近の長さ(例えば、λ/4 ≦ D ≦ 3λ/8)であるのが好ましい。
Therefore, by switching ON / OFF of the switching element 5021a (D1), the switching element 5021b (D2), and the switching element 5021c (D3) by a control signal from the load control unit 954c, the impedance is changed to a total of eight types of impedance. Can do.
Incidentally, line length D L of the first line 5061, lambda / 4 or lambda / 4 around the length of the (e.g., λ / 4 ≦ D L ≦ 3λ / 8) is preferably.

[6.17.7 第3例の負荷変動部の回路(パターン2)]
図59は、図49に示す第3例の負荷変動部5001のL1,L2それぞれを、離散的に変化させるための他の回路例を示している。
図59の負荷変動部5001では、第1伝送線路5011に設けられた第1シャント回路5030bの構成が、図55の負荷変動部5001と異なっているが、他の構成については図55と同様である。
[6.17.7 Circuit of Load Fluctuation Section of Third Example (Pattern 2)]
FIG. 59 shows another circuit example for discretely changing L1 and L2 of the load variation unit 5001 of the third example shown in FIG.
59, the configuration of the first shunt circuit 5030b provided in the first transmission line 5011 is different from that of the load variation unit 5001 in FIG. 55, but the other configurations are the same as those in FIG. is there.

図59の回路例は、図55の回路例よりもロスを低減可能にしたものである。
図55の回路では、スイッチング素子5021a(D1)が導通状態であると、第1伝送線路5011に線路長Dのオープンスタブが設けられたことになる。そして、第1伝送線路5011に接続される第1線路5061(オープンスタブ)の線路長Dがλ/4付近の長さである場合には、第1伝送線路5011と第1線路5061との接続位置(スイッチング素子5021a(D1)の位置)は、shortとなる。
したがって、スイッチング素子5021a(D1)が導通状態のときに、shortになるため、スイッチング素子5021a(D1)に電流が流れ易くなり、スイッチング素子5021a(D1)に流れる電流によってロスが発生する。
The circuit example of FIG. 59 can reduce the loss more than the circuit example of FIG.
In the circuit of Figure 55, when the switching element 5021a (D1) is in a conductive state, so that the open stub line length D L in the first transmission line 5011 is provided. When the line length D L of the first line 5061 is connected to the first transmission line 5011 (open stub) is the length of around lambda / 4 includes a first transmission line 5011 between the first line 5061 The connection position (the position of the switching element 5021a (D1)) is short.
Therefore, when the switching element 5021a (D1) is in a conductive state, short is generated, so that a current easily flows through the switching element 5021a (D1), and a loss occurs due to the current flowing through the switching element 5021a (D1).

もっとも、第1伝送線路5011は、その位置によって電流の大きさが異なり、第1伝送線路5011において電流が小さくなる位置に、第1線路5061(スイッチング素子5021a(D1))を設ければ、ロスの発生を小さくできる。
しかし、第1伝送線路5011において電流が小さくなる位置に、第1線路5061(スイッチング素子5021a(D1))を設けようとすると、回路設計の自由度が低下する。
However, the first transmission line 5011 has a different magnitude depending on its position, and if the first transmission line 5011 (the switching element 5021a (D1)) is provided at a position where the current is reduced in the first transmission line 5011, the loss is lost. Can be reduced.
However, if the first line 5061 (switching element 5021a (D1)) is provided at a position where the current is reduced in the first transmission line 5011, the degree of freedom in circuit design is reduced.

そこで、図59の回路例では、第1伝送線路5011において電流が大きくなる位置に、第1線路5061(スイッチング素子5021a(D1))を設けても、ロスの発生を小さくできるように構成されている。   Therefore, the circuit example of FIG. 59 is configured so that the loss can be reduced even if the first line 5061 (switching element 5021a (D1)) is provided at a position where the current increases in the first transmission line 5011. Yes.

具体的には、第1伝送線路5011に設けられた第1シャント回路5030bは、線路長がDの線路からなる第1スタブ5071と、線路長がλ/4の第2スタブ5072と、スイッチング素子5021a(D1)と、を備えている。
第1スタブ5071は、第1伝送線路5011の長さ方向中途(長さ方向中央)の接続位置に設けられている。第1スタブ5071の線路長Dは、λ/4又はλ/4付近の長さ(例えば、λ/4 ≦ D ≦ 3λ/8)であるのが好ましい。
以下では、便宜的に、第1スタブ5071を、第1伝送線路5011との接続位置からλ/4の線路長の部分(第1部分)5071aと、第1部分5071aを除いた残りの部分(第2部分)5071bと、を分けて考える場合がある。第2部分の線路長は、(D−λ/4)である。
第2スタブ5072は、スイッチング素子5021a(D1)を介して、第1スタブ5071の長さ方向中途に接続されている。
More specifically, the first shunt circuit 5030b provided in the first transmission line 5011, the first stub 5071 which line length consists lines D L, a second stub 5072 of line length lambda / 4, switching And an element 5021a (D1).
The first stub 5071 is provided at a connection position midway in the length direction (center in the length direction) of the first transmission line 5011. Line length D L of the first stub 5071, lambda / 4 or lambda / 4 around the length of the (e.g., λ / 4 ≦ D L ≦ 3λ / 8) is preferably.
In the following, for convenience, the first stub 5071 is connected to the first transmission line 5011 from the connection position of the line length of λ / 4 (first part) 5071a and the remaining part excluding the first part 5071a ( The second part) 5071b may be considered separately. The line length of the second portion is (D L -λ / 4).
The second stub 5072 is connected midway in the length direction of the first stub 5071 through the switching element 5021a (D1).

スイッチング素子5021a(D1)がOFF(非導通状態)であるときには、第2スタブ5072は実質的に存在しなくなり、線路長(非導通状態線路長)がDである第1スタブ5071によるオープンスタブが、第1伝送線路5011に接続された状態となる。線路長(非導通状態線路長)Dのオープンスタブによって、図55に示す負荷変動部5001において、スイッチング素子5021a(D1)がON(導通状態)であるときと同じ状態(図57参照)が得られる。
したがって、スイッチング素子5021a(D1)をOFF(非導通状態)にすると、負荷変動部5001のインピーダンスの値が、スイッチング素子5021a(D1)がON(導通状態)であるときのインピーダンスの値に比べて変化する。
When the switching element 5021a (D1) is OFF (non-conductive state), the second stub 5072 is substantially longer exists, the open stub line length (non-conductive state line length) is the first stub 5071 is D L Is connected to the first transmission line 5011. The line length (non-conductive state line length) D L open stub, the load change unit 5001 shown in FIG. 55, the same state as when the switching element 5021a (D1) is ON (conductive state) (see FIG. 57) can get.
Therefore, when the switching element 5021a (D1) is turned off (non-conducting state), the impedance value of the load changing unit 5001 is compared with the impedance value when the switching element 5021a (D1) is on (conducting state). Change.

一方、スイッチング素子5021a(D1)がONであるときには、第1スタブ5071の第1部分5071a及び第2スタブ5072による線路長λ/2のオープンスタブが、第1伝送線路5011に接続された状態となる。
ここで、第2スタブ5072は、スイッチング素子5021a(D1)が接続されているのとは反対側の端部がopenであるため、第2スタブ5072において、スイッチング素子5021a(D1)が接続されている側の端部はshortとなる。第1スタブ5071の第2部分5071bは、shortとなる位置において、第2スタブ5072と並列に接続されているため機能しない。
On the other hand, when the switching element 5021a (D1) is ON, the open stub having the line length λ / 2 by the first portion 5071a of the first stub 5071 and the second stub 5072 is connected to the first transmission line 5011. Become.
Here, since the end of the second stub 5072 opposite to the switching element 5021a (D1) is open, the switching element 5021a (D1) is connected to the second stub 5072. The end portion on the side is short. The second portion 5071b of the first stub 5071 does not function because it is connected in parallel with the second stub 5072 at the position where it is short.

したがって、スイッチング素子5021a(D1)がONであるときには、線路長λ/4の第1スタブ5071の第1部分5071a及び線路長λ/4の第2スタブ5072だけが直列接続されている状態となる。この結果、線路長λ/2のオープンスタブが、第1伝送線路5011に接続された状態となる。
そして、線路長λ/2のオープンスタブの場合、第1スタブ5071と第1伝送線路5011との接続位置もopenになる。このため、第1伝送線路5011からみると、線路長λ/2のオープンスタブは存在しないのと等価となる。線路長λ/2のオープンスタブによって、図55に示す負荷変動部5001において、スイッチング素子5021a(D1)がOFF(非導通状態)であるときと同じ状態(図56参照)が得られる。
Therefore, when the switching element 5021a (D1) is ON, only the first portion 5071a of the first stub 5071 having the line length λ / 4 and the second stub 5072 having the line length λ / 4 are connected in series. . As a result, the open stub having the line length λ / 2 is connected to the first transmission line 5011.
In the case of an open stub having a line length λ / 2, the connection position between the first stub 5071 and the first transmission line 5011 is also open. Therefore, when viewed from the first transmission line 5011, this is equivalent to the absence of an open stub having a line length λ / 2. With the open stub having the line length λ / 2, the same state (see FIG. 56) as that when the switching element 5021a (D1) is OFF (non-conducting state) is obtained in the load changing unit 5001 shown in FIG.

この結果、スイッチング素子5021a(D1)をON(導通状態)にすると、負荷変動部5001のインピーダンスの値が、スイッチング素子5021a(D1)がOFF(非導通状態)であるときのインピーダンスの値に比べて変化する。   As a result, when the switching element 5021a (D1) is turned on (conductive state), the impedance value of the load changing unit 5001 is compared with the impedance value when the switching element 5021a (D1) is OFF (non-conductive state). Change.

図59の負荷変動部5001では、スイッチング素子5021a(D1)がONであるときには、第1伝送線路5011からみると、線路長λ/2のオープンスタブは存在しないのと等価となる。したがって、第1スタブ5071が、第1伝送線路5011において電流が大きい部分に設けられていても、第1スタブ5071へ流れる電流は小さくなり、第1スタブ5071(線路長λ/2のオープンスタブ)に流れる電流によるロスも小さくなる。
なお、スイッチング素子5021a(D1)は、線路長λ/2のオープンスタブにおいてshortとなる位置に設けられており、電流が大きくなり易い位置にある。ただし、線路長λ/2のオープンスタブ自体に流れる電流が小さくなっているため、スイッチング素子5021a(D1)に流れる電流も小さくなっており、スイッチング素子5021a(D1)におけるロスの発生を抑えることができる。
59, when the switching element 5021a (D1) is ON, when viewed from the first transmission line 5011, this is equivalent to the absence of an open stub of the line length λ / 2. Therefore, even if the first stub 5071 is provided in a portion where the current is large in the first transmission line 5011, the current flowing to the first stub 5071 is reduced, and the first stub 5071 (open stub having a line length λ / 2) is obtained. Loss due to the current flowing through is also reduced.
Note that the switching element 5021a (D1) is provided at a position that becomes short in the open stub of the line length λ / 2, and is at a position where the current tends to increase. However, since the current flowing through the open stub itself having the line length λ / 2 is small, the current flowing through the switching element 5021a (D1) is also small, and the occurrence of loss in the switching element 5021a (D1) can be suppressed. it can.

スイッチング素子5021a(D1)をON(導通状態)にしたときに得られるオープンスタブの線路長は、λ/2に限られず、(λ/2)×n(nは1以上の整数)であればよい。具体的には、第2スタブ5072の線路長は、λ/4に限られず、(λ/4)+((λ/2)×m(mは0以上の整数))であればよい。   The line length of the open stub obtained when the switching element 5021a (D1) is turned on (conducting state) is not limited to λ / 2, and is (λ / 2) × n (n is an integer of 1 or more). Good. Specifically, the line length of the second stub 5072 is not limited to λ / 4, and may be (λ / 4) + ((λ / 2) × m (m is an integer of 0 or more)).

また、図59に示すシャント回路5030bは、第2伝送線路5012に接続される第1シャント回路5030aとして使用してもよい。   Further, the shunt circuit 5030b illustrated in FIG. 59 may be used as the first shunt circuit 5030a connected to the second transmission line 5012.

[6.17.8 第3例の負荷変動部の回路(パターン3)]
図60は、図49に示す第3例の負荷変動部5001のL1,L2それぞれを、離散的に変化させるための他の回路例を示している。
図60の負荷変動部5001では、第1伝送線路5011に設けられた第1シャント回路5030bの構成が、図55の負荷変動部5001と異なっているが、他の構成については図55と同様である。
[6.17.8 Circuit of Load Fluctuation Section of Third Example (Pattern 3)]
FIG. 60 shows another circuit example for discretely changing L1 and L2 of the load variation unit 5001 of the third example shown in FIG.
60, the configuration of the first shunt circuit 5030b provided in the first transmission line 5011 is different from that of the load variation unit 5001 in FIG. 55, but the other configurations are the same as those in FIG. is there.

図60の回路例も、図59の回路例と同様に、図55の回路例よりもロスを低減可能にしたものである。
図60において、第1伝送線路5011に設けられた第1シャント回路5030bは、線路長がDの線路からなる第1スタブ5073と、線路長が((λ/2)−D)の第2スタブ5074と、スイッチング素子5021a(D1)と、を備えている。
Similarly to the circuit example of FIG. 59, the circuit example of FIG. 60 can reduce loss more than the circuit example of FIG.
In Figure 60, the first shunt circuit 5030b provided in the first transmission line 5011, the first stub 5073 which line length consists lines D L, line length of ((λ / 2) -D L ) first 2 stubs 5074 and a switching element 5021a (D1).

第1スタブ5073は、第1伝送線路5011の長さ方向中途(長さ方向中央)の接続位置に設けられている。第1スタブ5073の線路長Dは、λ/4又はλ/4付近の長さ(例えば、λ/4 ≦ D ≦ 3λ/8)であるのが好ましい。
第2スタブ5074は、スイッチング素子5021a(D1)を介して、第1スタブ5073に直列接続されている。第2スタブ5074の線路長は、((λ/2)−D)に限られず、(((λ/2)×n)−D)(nは1以上の整数)であってもよい。
The first stub 5073 is provided at a connection position in the middle of the first transmission line 5011 in the length direction (center in the length direction). Line length D L of the first stub 5073, lambda / 4 or lambda / 4 around the length of the (e.g., λ / 4 ≦ D L ≦ 3λ / 8) is preferably.
The second stub 5074 is connected in series to the first stub 5073 via the switching element 5021a (D1). The line length of the second stub 5074 is not limited to ((λ / 2) −D L ), and may be (((λ / 2) × n) −D L ) (n is an integer of 1 or more). .

スイッチング素子5021a(D1)がOFF(非導通状態)であるときには、第2スタブ5074は実質的に存在しなくなり、線路長(非導通状態線路長)がDである第1スタブ5073によるオープンスタブが、第1伝送線路5011に接続された状態となる。線路長(非導通状態線路長)Dのオープンスタブによって、図55に示す負荷変動部5001において、スイッチング素子5021a(D1)がON(導通状態)であるときと同じ状態(図57参照)が得られる。
したがって、スイッチング素子5021a(D1)をOFF(非導通状態)にすると、負荷変動部5001のインピーダンスの値が、スイッチング素子5021a(D1)がON(導通状態)であるときのインピーダンスの値に比べて変化する。
When the switching element 5021a (D1) is OFF (non-conductive state), the second stub 5074 is substantially longer exists, the open stub line length (non-conductive state line length) is the first stub 5073 is D L Is connected to the first transmission line 5011. The line length (non-conductive state line length) D L open stub, the load change unit 5001 shown in FIG. 55, the same state as when the switching element 5021a (D1) is ON (conductive state) (see FIG. 57) can get.
Therefore, when the switching element 5021a (D1) is turned off (non-conducting state), the impedance value of the load changing unit 5001 is compared with the impedance value when the switching element 5021a (D1) is on (conducting state). Change.

一方、スイッチング素子5021a(D1)がONであるときには、直列接続された第1スタブ5073及び第2スタブ5074による線路長λ/2のオープンスタブが、第1伝送線路5011に接続された状態となる。
線路長λ/2のオープンスタブの場合、第1スタブ5073と第1伝送線路5011との接続位置もopenになる。このため、第1伝送線路5011からみると、線路長λ/2のオープンスタブは存在しないのと等価となる。線路長λ/2のオープンスタブによって、図55に示す負荷変動部5001において、スイッチング素子5021a(D1)がOFF(非導通状態)であるときと同じ状態(図56参照)が得られる。
On the other hand, when the switching element 5021a (D1) is ON, the open stub having the line length λ / 2 by the first stub 5073 and the second stub 5074 connected in series is connected to the first transmission line 5011. .
In the case of an open stub having a line length λ / 2, the connection position between the first stub 5073 and the first transmission line 5011 is also open. Therefore, when viewed from the first transmission line 5011, this is equivalent to the absence of an open stub having a line length λ / 2. With the open stub having the line length λ / 2, the same state (see FIG. 56) as that when the switching element 5021a (D1) is OFF (non-conducting state) is obtained in the load changing unit 5001 shown in FIG.

この結果、スイッチング素子5021a(D1)をON(導通状態)にすると、負荷変動部5001のインピーダンスの値が、スイッチング素子5021a(D1)がOFF(非導通状態)であるときのインピーダンスの値に比べて変化する。   As a result, when the switching element 5021a (D1) is turned on (conductive state), the impedance value of the load changing unit 5001 is compared with the impedance value when the switching element 5021a (D1) is OFF (non-conductive state). Change.

図60の負荷変動部5001では、スイッチング素子5021a(D1)がONであるときには、第1伝送線路5011からみると、線路長λ/2のオープンスタブは存在しないのと等価となる。したがって、第1スタブ5073が、第1伝送線路5011において電流が大きい部分に設けられていても、第1スタブ5073へ流れる電流は小さくなり、第1スタブ5073(線路長λ/2のオープンスタブ)に流れる電流によるロスも小さくなる。   60, when the switching element 5021a (D1) is ON, when viewed from the first transmission line 5011, it is equivalent to the absence of an open stub having a line length λ / 2. Therefore, even if the first stub 5073 is provided in a portion where the current is large in the first transmission line 5011, the current flowing to the first stub 5073 is reduced, and the first stub 5073 (open stub having a line length λ / 2) is obtained. Loss due to the current flowing through is also reduced.

しかも、図60の負荷変動部5001では、スイッチング素子5021a(D1)は、線路長λ/2のオープンスタブにおいてshortとなる位置(openの位置からλ/4の位置)には設けられていないため、線路長λ/2のオープンスタブにおいて比較的電流が少ない位置に設けられていることになる。
したがって、図60の負荷変動部5001では、図59の負荷変動部5001よりも、スイッチング素子5021a(D1)に流れる電流によるロスを低減することができる。
In addition, in the load variation unit 5001 in FIG. 60, the switching element 5021a (D1) is not provided at a position (short from the open position to λ / 4) in the open stub having the line length λ / 2. In the open stub having the line length λ / 2, the current is provided at a position where the current is relatively small.
Therefore, in the load changing unit 5001 in FIG. 60, it is possible to reduce the loss due to the current flowing through the switching element 5021a (D1), compared to the load changing unit 5001 in FIG.

図60に示すシャント回路5030bは、第2伝送線路5012に接続される第1シャント回路5030aとして使用してもよい。
また、図55、図59、及び図69に示す第1シャント回路5030a,5030bは、図45に示す第1例の第1シャント回路5030、図47に示す第2例の第1シャント回路5030に用いても良い。
The shunt circuit 5030b illustrated in FIG. 60 may be used as the first shunt circuit 5030a connected to the second transmission line 5012.
The first shunt circuits 5030a and 5030b shown in FIGS. 55, 59, and 69 are replaced with the first shunt circuit 5030 of the first example shown in FIG. 45 and the first shunt circuit 5030 of the second example shown in FIG. It may be used.

[6.17.9 インピーダンスが可変である第1シャント回路の回路例]
図61〜図66は、既に説明した第1シャント回路の回路例以外の、第1シャント回路の回路例の様々なバリエーションを示している。なお、図61及び図63〜図65では、理解の容易のため、第1シャント回路5030の回路例を、図45に示す第1例の負荷変動部5001の第1シャント回路5030に用いたものを示した。ただし、図61及び図63〜図66に示す第1シャント回路5030の回路例は、図45、図47、及び図49〜図54に示す第1シャント回路5030a,5030b,5030b,5030cとして用いても良い。
[6.17.9 Circuit Example of First Shunt Circuit with Variable Impedance]
61 to 66 show various variations of the circuit example of the first shunt circuit other than the circuit example of the first shunt circuit already described. In FIGS. 61 and 63 to 65, for ease of understanding, the circuit example of the first shunt circuit 5030 is used for the first shunt circuit 5030 of the load variation unit 5001 of the first example shown in FIG. showed that. However, the circuit examples of the first shunt circuit 5030 shown in FIGS. 61 and 63 to 66 are used as the first shunt circuits 5030a, 5030b, 5030b, and 5030c shown in FIGS. 45, 47, and 49 to 54. Also good.

図61に示す第1シャント回路5030は、キャパシタンス(容量性リアクタンス)を変化させることで、第1シャント回路5030としてはインダクタンス(誘導性リアクタンス)が変化するように動作させるためのものである。   The first shunt circuit 5030 shown in FIG. 61 is for operating the first shunt circuit 5030 so that the inductance (inductive reactance) changes by changing the capacitance (capacitive reactance).

具体的には、第1シャント回路5030は、並列接続された複数(2つ)のキャパシタCs1,Cs2を有している。複数のキャパシタCs1,Cs2は、それぞれ、制御信号によって素子状態(ON/OFF)が変化するスイッチング素子(高周波スイッチング素子;制御素子)5021a(D1),5021b(D2)を介して、グランドに接続されている。制御信号によって素子状態が変化する制御素子であるスイッチング素子は、例えば、PINダイオードによって構成することができ、制御信号に応じて、導通状態又は非導通状態に切り替わることができる。 Specifically, the first shunt circuit 5030 has a plurality (two) of capacitors C s1 and C s2 connected in parallel. The plurality of capacitors C s1 and C s2 are respectively connected to the ground via switching elements (high-frequency switching elements; control elements) 5021a (D1) and 5021b (D2) whose element state (ON / OFF) is changed by a control signal. It is connected. A switching element, which is a control element whose element state is changed by a control signal, can be configured by a PIN diode, for example, and can be switched to a conductive state or a non-conductive state according to the control signal.

並列接続された複数のキャパシタCs1,Cs2には、更に、インダクタLsが並列接続されている。インダクタLsは、負荷変動部5001の出力信号が大きい場合に対応するためのものである。複数のキャパシタCs1,Cs2及びインダクタLsによって、第1シャント回路本体5090が構成されている。ただし、インダクタLsは省略してもよい。 An inductor Ls is further connected in parallel to the plurality of capacitors C s1 and C s2 connected in parallel. The inductor Ls is for dealing with a case where the output signal of the load changing unit 5001 is large. A plurality of capacitors C s1 and C s2 and an inductor Ls constitute a first shunt circuit body 5090. However, the inductor Ls may be omitted.

第1シャント回路本体5090は、マイクロストリップライン又はストリップラインからなる線路5080を介して、第2伝送線路5012の長さ方向中途(長さ方向中央位置)に接続されている。
線路5080の線路長は、3λ/8(λ×3/8)であり、インピーダンスを変換するために用いられる。
The first shunt circuit body 5090 is connected to the middle of the second transmission line 5012 in the length direction (center position in the length direction) via a line 5080 made of a microstrip line or a strip line.
The line length of the line 5080 is 3λ / 8 (λ × 3/8), and is used for converting impedance.

2つのスイッチング素子5021a(D1),5021b(D2)がとり得る4通りのON/OFFの組み合わせに対応する、第1シャント回路本体5090の4通りのインピーダンスZc1,Zc2,Zc3,Zc4を、図62(a)に示した。
第1シャント回路本体5090のインピーダンスZc1,Zc2,Zc3,Zc4が図62(a)に示すような値をとる場合に、第1シャント回路本体5090と第2伝送線路5012との間に、線路長3λ/8の線路5080が設けられていると、第2伝送線路5012からみた第1シャント回路5030のインピーダンスは、図62(b)に示すようになる。図62(b)は、図46(a)におけるシャント回路インピーダンスの可変範囲内で、インピーダンスを離散的に変化させたものに対応する。
Four impedances Z c1 , Z c2 , Z c3 , Z c4 of the first shunt circuit main body 5090 corresponding to four ON / OFF combinations that the two switching elements 5021a (D1), 5021b (D2) can take. Is shown in FIG. 62 (a).
When the impedances Z c1 , Z c2 , Z c3 , and Z c4 of the first shunt circuit main body 5090 have values as shown in FIG. 62A, the first shunt circuit main body 5090 is connected to the second transmission line 5012. If a line 5080 having a line length of 3λ / 8 is provided, the impedance of the first shunt circuit 5030 viewed from the second transmission line 5012 is as shown in FIG. FIG. 62 (b) corresponds to a case where the impedance is discretely changed within the variable range of the shunt circuit impedance in FIG. 46 (a).

集中定数の回路素子だけを使うと、図62(b)のZc1,Zc4のように、インピーダンスが0又は∞の値を生成することは困難である。しかし、線路長3λ/8の線路5080を設けることで、図62(b)に示すようにインピーダンスを変換できるため、図62(b)のようなインピーダンスが得られる第1シャント回路本体5090を設ければ、0又は∞のインピーダンスであっても、比較的容易に生成できる。 If only lumped constant circuit elements are used, it is difficult to generate a value with an impedance of 0 or ∞, such as Z c1 and Z c4 in FIG. However, since the impedance can be converted as shown in FIG. 62B by providing the line 5080 having the line length 3λ / 8, the first shunt circuit main body 5090 capable of obtaining the impedance as shown in FIG. 62B is provided. Thus, even an impedance of 0 or ∞ can be generated relatively easily.

図63は、図61に示す第1シャント回路5030にスイッチング素子(高周波スイッチング素子;制御素子)5021c(D0)を追加したものである。
追加されたスイッチング素子5021c(D0)は、制御信号によって素子状態が変化する制御素子であり、例えば、PINダイオードによって構成することができ、制御信号に応じて、導通状態又は非導通状態に切り替わることができる。
追加されたスイッチング素子5021c(D0)は、第2伝送線路5012と線路長3λ/8の線路5080との間に設けられている。
FIG. 63 is obtained by adding a switching element (high frequency switching element; control element) 5021c (D0) to the first shunt circuit 5030 shown in FIG.
The added switching element 5021c (D0) is a control element whose element state is changed by a control signal, and can be configured by, for example, a PIN diode, and is switched to a conductive state or a non-conductive state according to the control signal. Can do.
The added switching element 5021c (D0) is provided between the second transmission line 5012 and the line 5080 having a line length of 3λ / 8.

スイッチング素子5021cは、第1シャント回路5030が最大インピーダンス(最大インダクタンス)をとるように、スイッチング素子5021a,5021bが切り替えられたときに、OFF(非導通状態)となる。これにより、第1シャント回路5030によるロスを抑えることができる。この結果、負荷変動部5001の出力信号(ロードモジュレーション方式の増幅装置の出力信号)が大きい場合の効率低下を抑えることができる。   The switching element 5021c is turned off (non-conducting state) when the switching elements 5021a and 5021b are switched so that the first shunt circuit 5030 has the maximum impedance (maximum inductance). Thereby, the loss by the 1st shunt circuit 5030 can be suppressed. As a result, it is possible to suppress a decrease in efficiency when the output signal of the load changing unit 5001 (the output signal of the load modulation type amplification device) is large.

図64は、図61に示すキャパシタCs1,Cs2及びインダクタLsを、マイクロストリップライン又はストリップラインからなる線路(スタブ)5091,5092,5093に置き換えたものである。これにより、低ロス化が可能である。
なお、線路5091,5092はオープンスタブとして設けられ、線路5093はショートスタブとして設けられている。線路5093の線路長は、(λ/8+n×(λ/2)(nは1以上の整数))である。線路5093をショートスタブとすることで、線路長を短くすることができる。
64 is obtained by replacing the capacitors C s1 and C s2 and the inductor Ls shown in FIG. 61 with lines (stubs) 5091, 5092, and 5093 made of microstrip lines or strip lines. Thereby, the loss can be reduced.
The lines 5091 and 5092 are provided as open stubs, and the line 5093 is provided as a short stub. The line length of the line 5093 is (λ / 8 + n × (λ / 2) (n is an integer of 1 or more)). By using the line 5093 as a short stub, the line length can be shortened.

さて、これまでに説明した第1シャント回路5030の例は、第1シャント回路5030のインピーダンスが離散的に変化し、したがって、負荷変動部5001のインピーダンスも離散的に変化するものであった。
これに対し、図65は、第1シャント回路5030のインピーダンスが連続的に変化し、したがって、負荷変動部5001のインピーダンスも連続的に変化させることができる。
In the example of the first shunt circuit 5030 described so far, the impedance of the first shunt circuit 5030 changes discretely, and thus the impedance of the load changing unit 5001 also changes discretely.
On the other hand, in FIG. 65, the impedance of the first shunt circuit 5030 continuously changes, and therefore the impedance of the load changing unit 5001 can also be continuously changed.

図65では、第1シャント回路5030は、線路長が3λ/8である線路5080と、制御信号によって素子状態(キャパシタンスの値)が変化する制御素子5021aとしての可変キャパシタンス素子(バラクタダイオード、LDMOSなど)5096を備えている。なお、制御素子(制御回路)5021aには、可変キャパシタンス素子(バラクタダイオード)5096の両端に印加される電圧を、制御信号に応じて変化させる可変電源部5095も含まれている。
可変キャパシタンス素子5096は、キャパシタンス(容量性リアクタンス)を変化させるが、線路長3λ/8の線路5080が設けられていることで、第1シャント回路5030全体としては、誘導性リアクタンスの範囲でインピーダンスが変化する。
In FIG. 65, the first shunt circuit 5030 includes a line 5080 having a line length of 3λ / 8, and a variable capacitance element (varactor diode, LDMOS, etc.) as a control element 5021a whose element state (capacitance value) changes according to a control signal. ) 5096. The control element (control circuit) 5021a also includes a variable power supply unit 5095 that changes the voltage applied across the variable capacitance element (varactor diode) 5096 in accordance with the control signal.
The variable capacitance element 5096 changes the capacitance (capacitive reactance). However, since the line 5080 having a line length of 3λ / 8 is provided, the first shunt circuit 5030 has an impedance within the range of inductive reactance. Change.

インピーダンスが連続的に変化する第1シャント回路5030では、制御素子を多数設けなくても、様々な値のインピーダンスをとることができるため、回路構成を簡素にすることができる。また、インピーダンスの細かな調整も容易となる。
さらに、第1シャント回路5030のインピーダンスを誘導性リアクタンスとしたい場合であっても、入手の容易な可変キャパシタンス素子5096を用いつつ、線路長3λ/8の線路5080も用いることで、容易に第1シャント回路5030を構成できる。
In the first shunt circuit 5030 in which the impedance continuously changes, impedances of various values can be obtained without providing a large number of control elements, so that the circuit configuration can be simplified. In addition, fine adjustment of the impedance is facilitated.
Furthermore, even when the impedance of the first shunt circuit 5030 is desired to be inductive reactance, the first capacitance can be easily obtained by using the line 5080 having a line length of 3λ / 8 while using the readily available variable capacitance element 5096. A shunt circuit 5030 can be configured.

図66(a)〜(k)は、第1シャント回路5030のさらに他の例を示している。図66(a)〜(e)は、制御信号によって素子状態が変化する制御素子5021aとして、可変キャパシタンス素子を用いて、インピーダンスを連続的に変化させる回路の例である。なお、図66(a)〜(e)において、可変電源部5095の図示は省略した。   66A to 66K show still other examples of the first shunt circuit 5030. FIG. 66A to 66E are examples of circuits in which the impedance is continuously changed by using a variable capacitance element as the control element 5021a whose element state is changed by a control signal. 66 (a) to 66 (e), the variable power supply unit 5095 is not shown.

図66(a)〜(e)の第1シャント回路5030では、制御素子5021a以外の他の素子5081を備えている。図66(a)では、他の素子5081は、制御素子5021aに直列接続されたインダクタ(集中定数)である。図66(b)の第1シャント回路5030では、図66(a)のインダクタ(集中定数)5058が、マイクロストリップライン又はストリップラインからなるインダクタ(分布定数)に置換されている。   The first shunt circuit 5030 in FIGS. 66A to 66E includes an element 5081 other than the control element 5021a. In FIG. 66A, another element 5081 is an inductor (lumped constant) connected in series to the control element 5021a. In the first shunt circuit 5030 in FIG. 66 (b), the inductor (lumped constant) 5058 in FIG. 66 (a) is replaced with an inductor (distributed constant) composed of a microstrip line or a strip line.

図66(c)では、他の素子5081は、制御素子5021に並列接続されたインダクタ(集中定数)である。図66(d)の第1シャント回路5030では、図66(c)のインダクタ(集中乗数)5081が、マイクロストリップライン又はストリップラインからなるインダクタ(分布定数)に置換されている。
図66(e)の第1シャント回路5030では、図66(d)に示す回路に対して、図61などに示す線路長3λ/8の線路5080と同様の線路5080が追加されている。
In FIG. 66C, another element 5081 is an inductor (lumped constant) connected in parallel to the control element 5021. In the first shunt circuit 5030 in FIG. 66 (d), the inductor (concentrated multiplier) 5081 in FIG. 66 (c) is replaced with an inductor (distributed constant) composed of a microstrip line or a strip line.
In the first shunt circuit 5030 of FIG. 66 (e), a line 5080 similar to the line 5080 having a line length of 3λ / 8 shown in FIG. 61 and the like is added to the circuit shown in FIG. 66 (d).

図66(f)〜(k)は、制御信号によって素子状態が変化する制御素子5021aとして、スイッチング素子(高周波スイッチング素子;PINダイオード)を用いて、インピーダンスを離散的に変化させる回路の例である。   66F to 66K are examples of circuits in which impedance is discretely changed using a switching element (high frequency switching element; PIN diode) as the control element 5021a whose element state is changed by a control signal. .

図66(f)の第1シャント回路5030では、図66(e)の可変キャパシタンス素子5021aが、スイッチング素子5021a及びキャパシタ5082に置換されている。図66(g)の第1シャント回路5030では、図66(f)のキャパシタ5058がマイクロストリップライン又はストリップラインからなるキャパシタ(分布定数)に置換されている。   In the first shunt circuit 5030 of FIG. 66 (f), the variable capacitance element 5021a of FIG. 66 (e) is replaced with a switching element 5021a and a capacitor 5082. In the first shunt circuit 5030 in FIG. 66 (g), the capacitor 5058 in FIG. 66 (f) is replaced with a capacitor (distributed constant) formed of a microstrip line or a strip line.

図66(h)の第1シャント回路5030は、並列接続された複数のスイッチング素子5021a,5021bを、制御信号によって素子状態が変化する制御素子として有している。図66(h)において、一方のスイッチング素子5021aには、インダクタ5081が接続されている。
図66(i)の第1シャント回路5030は、図66(h)において、直列接続されたスイッチング素子5021a及びインダクタ5081の位置を逆にしたものである。
The first shunt circuit 5030 in FIG. 66 (h) includes a plurality of switching elements 5021a and 5021b connected in parallel as control elements whose element states are changed by a control signal. In FIG. 66 (h), an inductor 5081 is connected to one switching element 5021a.
A first shunt circuit 5030 in FIG. 66 (i) is obtained by reversing the positions of the switching element 5021a and the inductor 5081 connected in series in FIG. 66 (h).

図66(j)の第1シャント回路5030は、図66(i)の第1シャント回路5030のインダクタ5081とスイッチング素子5021aとの間に、キャパシタ5082を追加したものである。
図66(k)の第1シャント回路5030は、図66(h)の第1シャント回路5030におけるインダクタ5081を、マイクロストリップライン又はストリップラインからなるインダクタ(分布定数)に置換したものである。図66(k)において、インダクタ5081は、オープンスタブとなっている。
The first shunt circuit 5030 in FIG. 66 (j) is obtained by adding a capacitor 5082 between the inductor 5081 and the switching element 5021a of the first shunt circuit 5030 in FIG. 66 (i).
A first shunt circuit 5030 in FIG. 66 (k) is obtained by replacing the inductor 5081 in the first shunt circuit 5030 in FIG. 66 (h) with an inductor (distributed constant) made of a microstrip line or a strip line. In FIG. 66 (k), the inductor 5081 is an open stub.

図66に示す多様な回路例においても、各素子の値を適切に設定することで、第1シャント回路5030のインピーダンス(特に、誘導性リアクタンス)の値を所望の値に変化させることができる。したがって、負荷変動部5001のインピーダンスを所望の値に変化させることができる。   Also in the various circuit examples shown in FIG. 66, the value of the impedance (particularly inductive reactance) of the first shunt circuit 5030 can be changed to a desired value by appropriately setting the value of each element. Therefore, the impedance of the load changing unit 5001 can be changed to a desired value.

[7.付記]
なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味、及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
また、いずれかの開示した複数の実施の形態又は例において示された手段は、他の実施形態又は例においても採用可能である。
[7. Addendum]
The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the meanings described above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
In addition, the means shown in any of the disclosed embodiments or examples can be employed in other embodiments or examples.

101:増幅装置
102:増幅器(スイッチング増幅器)、103:負荷変動部、104:処理部、104a:振幅演算部、104b:位相演算部、104c:負荷制御部、105:遅延調整部、106:位相変調器
101: Amplifier 102: Amplifier (switching amplifier) 103: Load fluctuation unit 104: Processing unit 104a: Amplitude calculation unit 104b: Phase calculation unit 104c: Load control unit 105: Delay adjustment unit 106: Phase Modulator

201:増幅装置
202:増幅器(スイッチング増幅器)、203:負荷変動部、204:処理部、204a:振幅演算部、204b-1,204b-2:演算部、204c:負荷制御部、205:遅延調整部、206:直交変調器
201: amplification device 202: amplifier (switching amplifier), 203: load fluctuation unit, 204: processing unit, 204a: amplitude calculation unit, 204b-1, 204b-2: calculation unit, 204c: load control unit, 205: delay adjustment Part 206: Quadrature modulator

301:増幅装置、302:増幅器(スイッチング増幅器)、303:負荷変動部、304:処理部、304a:振幅演算部、304c:負荷制御部、305:遅延調整部、306:直交変調器 301: Amplifier, 302: Amplifier (switching amplifier), 303: Load fluctuation unit, 304: Processing unit, 304a: Amplitude calculation unit, 304c: Load control unit, 305: Delay adjustment unit, 306: Quadrature modulator

401:増幅装置
402:増幅器(スイッチング増幅器)、403:負荷変動部、404:処理部、404a:振幅演算部、404c:負荷制御部、405:遅延調整部、406:直交変調器、407,408,409:歪補償部
401: amplification device 402: amplifier (switching amplifier), 403: load fluctuation unit, 404: processing unit, 404a: amplitude calculation unit, 404c: load control unit, 405: delay adjustment unit, 406: quadrature modulator, 407, 408 , 409: Distortion compensation unit

501:増幅装置
502:増幅器(スイッチング増幅器)、503:負荷変動部、504:処理部、504a:振幅演算部、504c:負荷制御部、505:遅延調整部、506:直交変調器、508:電源変調部、
501: Amplifier 502: Amplifier (switching amplifier), 503: Load fluctuation unit, 504: Processing unit, 504a: Amplitude calculation unit, 504c: Load control unit, 505: Delay adjustment unit, 506: Quadrature modulator, 508: Power supply Modulation section,

601:増幅装置
602:増幅器(スイッチング増幅器)、602a,602b 増幅器(スイッチング増幅器)、603:負荷変動部、603a,603b:位相調整器、603e:合成部、603f:アイソレータ、604:処理部、604a:振幅演算部、604c−1,604c−2:負荷制御部、605a,605b:遅延調整部、606:直交変調器
601: Amplifier 602: Amplifier (switching amplifier), 602a, 602b Amplifier (switching amplifier), 603: Load fluctuation unit, 603a, 603b: Phase adjuster, 603e: Synthesis unit, 603f: Isolator, 604: Processing unit, 604a : Amplitude calculation unit, 604c-1, 604c-2: Load control unit, 605a, 605b: Delay adjustment unit, 606: Quadrature modulator

701:増幅装置
702a,702b:増幅器(スイッチング増幅器)、703:負荷変動部、703a,703b:位相調整器、703e:合成部、703f:アイソレータ、704:処理部、704a:振幅演算部、704c−1,704c−2:負荷制御部、705a,705b:遅延調整部、706:直交変調器、709:歪補償部
701: amplifying devices 702a and 702b: amplifiers (switching amplifiers), 703: load changing units, 703a and 703b: phase adjusters, 703e: combining units, 703f: isolators, 704: processing units, 704a: amplitude calculating units, 704c− 1, 704c-2: load control unit, 705a, 705b: delay adjustment unit, 706: quadrature modulator, 709: distortion compensation unit

801:増幅装置
802:増幅器(スイッチング増幅器)、803:負荷変動部、804:処理部、804a:振幅演算部、804c−1,804c−2:負荷制御部、805a,805b:遅延調整部、806:直交変調器、809:歪補償部、821,822:可変インピーダンス、840:位相器、843:アイソレータ、850:インピーダンス変換器
801: Amplifier 802: Amplifier (switching amplifier), 803: Load fluctuation unit, 804: Processing unit, 804a: Amplitude calculation unit, 804c-1, 804c-2: Load control unit, 805a, 805b: Delay adjustment unit, 806 : Quadrature modulator, 809: distortion compensation unit, 821, 822: variable impedance, 840: phase shifter, 843: isolator, 850: impedance converter

901:増幅装置
902:増幅器(スイッチング増幅器)、903:負荷変動部、904:処理部、904a:振幅演算部、904c:負荷制御部、905a,905b,905c,905d:遅延調整部、906:直交変調器、909:歪補償部、950:インピーダンス変換器
901: Amplifier 902: Amplifier (switching amplifier), 903: Load fluctuation unit, 904: Processing unit, 904a: Amplitude calculation unit, 904c: Load control unit, 905a, 905b, 905c, 905d: Delay adjustment unit, 906: Orthogonal Modulator, 909: distortion compensation unit, 950: impedance converter

951:増幅装置
952:増幅器(スイッチング増幅器)、953:負荷変動部、954:処理部、9454a:振幅演算部、954c:負荷制御部、905a,905b,905c:遅延調整部、956:直交変調器、959:歪補償部、960:インピーダンス変換器
951: Amplifier 952: Amplifier (switching amplifier), 953: Load fluctuation unit, 954: Processing unit, 9454a: Amplitude calculation unit, 954c: Load control unit, 905a, 905b, 905c: Delay adjustment unit, 956: Quadrature modulator 959: Distortion compensation unit, 960: Impedance converter

1001:負荷変動器(負荷変動部)
1002:増幅器、1003a,1003b:位相調整器、1003c,1003d:インピーダンス変換器、1003e:合成部、1003f:アイソレータ、1010:アンテナ、1011:位相制御部
1001: Load changer (load changer)
1002: Amplifier, 1003a, 1003b: Phase adjuster, 1003c, 1003d: Impedance converter, 1003e: Synthesizer, 1003f: Isolator, 1010: Antenna, 1011: Phase controller

2001 増幅装置
2002a,2002b:増幅器、2003e:合成部、2004:信号処理部、2006a,2006b:位相変調器
2001 amplifying apparatus 2002a, 2002b: amplifier, 2003e: synthesis unit, 2004: signal processing unit, 2006a, 2006b: phase modulator

3001 負荷変動器(負荷変動部)
3011,3012,3013,3014:伝送路、3021,3022:可変インピーダンス、3035:可変容量ダイオード、3025:インダクタ、3025a:分布定数線路、3028:制御素子(スイッチング素子)、3031:制御部、3040:位相器、3041:位相補正部、3043:アイソレータ、P1:第1ポート、P2:第2ポート、P3:第3ポート、P4:第4ポート
3001 Load changer (load changer)
3011, 3012, 3013, 3014: Transmission line, 3021, 3022: Variable impedance, 3035: Variable capacitance diode, 3025: Inductor, 3025a: Distributed constant line, 3028: Control element (switching element), 3031: Control unit, 3040: Phaser, 3041: Phase correction unit, 3043: Isolator, P1: First port, P2: Second port, P3: Third port, P4: Fourth port

4001:負荷変動器(負荷変動部)
4002:増幅器、4003a,4003b:位相調整器、4010:アンテナ、4111,4112,4113,4114:伝送線路、4121,4122:可変インピーダンス、4140:位相器、4141:位相補正部、4150:インピーダンス変換器、4031:負荷制御部
4001: Load changer (load changer)
4002: Amplifier, 4003a, 4003b: Phase adjuster, 4010: Antenna, 4111, 4112, 4113, 4114: Transmission line, 4121, 4122: Variable impedance, 4140: Phase shifter, 4141: Phase correction unit, 4150: Impedance converter 4031: Load control unit

5001:負荷変動器(負荷変動部)
5001a,5001b,5001c,5001d,5001e:部分負荷変動部、5002:補助インピーダンス変換部、5011,5012,5013:伝送線路、5012a,5012b:λ/8伝送線路、5021,5021a,5021b,5021c:制御素子(スイッチング素子;高周波スイッチング素子;PINダイオード;可変キャパシタンス素子)、5022:付加素子(インダクタ)、5023、共振回路、5030、5030a,5030b,5030c:第1シャント回路、5031:負荷制御部、5040:第2シャント回路、5050:両面基板、5051:表面、5052:裏面、5053,5054:スルーホール、5056:第1線路、5057:第2線路、5058:第3線路、5061:第1線路、5071:第1スタブ、5072:第2スタブ、5073:第1スタブ、5074:第2スタブ、5080:線路
5001: Load changer (load changer)
5001a, 5001b, 5001c, 5001d, 5001e: partial load fluctuation unit, 5002: auxiliary impedance conversion unit, 5011, 5012, 5013: transmission line, 5012a, 5012b: λ / 8 transmission line, 5021, 5021a, 5021b, 5021c: control Element (switching element; high-frequency switching element; PIN diode; variable capacitance element), 5022: additional element (inductor), 5023, resonance circuit, 5030, 5030a, 5030b, 5030c: first shunt circuit, 5031: load control unit, 5040 : Second shunt circuit, 5050: double-sided substrate, 5051: front surface, 5052: back surface, 5053, 5054: through hole, 5056: first line, 5057: second line, 5058: third line, 5061: first line, 071: first stub, 5072: second stub, 5073: the first stub, 5074: second stub, 5080: line

6001:負荷変動器(負荷変動部)
6011〜6015:負荷部、6021,6021:スイッチ部
6001: Load changer (load changer)
6011-6015: Load section, 6021, 6021: Switch section

11:増幅装置
12:増幅器(スイッチング増幅器)、13:負荷変動部(負荷変動器)、13a:入力部、13b:負荷変動部本体(負荷変動器本体)、13c:出力部、13d:制御信号入力部、14c:負荷制御部
11: Amplifier 12: Amplifier (switching amplifier), 13: Load variation unit (load variation unit), 13a: Input unit, 13b: Load variation unit body (load variation unit body), 13c: Output unit, 13d: Control signal Input unit, 14c: Load control unit

Claims (33)

信号を増幅する増幅器と、
前記増幅器の出力側に接続された負荷変動部と、
を備える増幅装置であって、
前記負荷変動部は、
並列接続された複数の伝送線路と、
並列接続された複数の伝送線路のうちの一以上の伝送線路の中途に接続された第1シャント回路と、
を備え、
前記第1シャント回路は、制御信号によって素子状態が変化する制御素子を含み、
前記制御素子は、素子状態の変化によって、前記負荷変動部のインピーダンスを変化させる
ことを特徴とする増幅装置。
An amplifier for amplifying the signal;
A load changing unit connected to the output side of the amplifier;
An amplification device comprising:
The load fluctuation unit is
A plurality of transmission lines connected in parallel;
A first shunt circuit connected in the middle of one or more of the plurality of transmission lines connected in parallel;
With
The first shunt circuit includes a control element whose element state changes according to a control signal,
The amplifying apparatus, wherein the control element changes an impedance of the load changing unit according to a change in an element state.
前記増幅装置は、ロードモジュレーション方式であり、
前記増幅装置の入力信号の振幅に基づく制御信号によって、前記制御素子の素子状態を制御することで、前記増幅器の出力信号に振幅変動を生じさせる負荷制御部を備えている
請求項1記載の増幅装置。
The amplification device is a load modulation method,
The amplification according to claim 1, further comprising a load control unit that causes an amplitude variation in an output signal of the amplifier by controlling an element state of the control element by a control signal based on an amplitude of an input signal of the amplification device. apparatus.
前記第1シャント回路は、前記制御素子の素子状態の変化によって、前記第1シャント回路のリアクタンスが変化するよう構成されている
請求項1又は2記載の増幅装置。
The amplifying apparatus according to claim 1, wherein the first shunt circuit is configured such that a reactance of the first shunt circuit changes according to a change in an element state of the control element.
前記第1シャント回路のリアクタンスは、誘導性リアクタンスである
請求項3記載の増幅装置。
The amplifying apparatus according to claim 3, wherein the reactance of the first shunt circuit is inductive reactance.
前記第1シャント回路は、二以上備わり、
前記第1シャント回路は、並列接続された複数の伝送線路のうちの二以上の各伝送線路の中途に設けられている
請求項1〜4のいずれか1項に記載の増幅装置。
The first shunt circuit has two or more,
The amplifying apparatus according to claim 1, wherein the first shunt circuit is provided in the middle of each of two or more transmission lines among a plurality of transmission lines connected in parallel.
前記伝送線路の並列接続数は、2である
請求項5記載の増幅装置。
The amplification device according to claim 5, wherein the number of parallel connections of the transmission lines is two.
素子状態が変化しない素子は含むが前記制御素子は含まない第2シャント回路を更に備え、
並列接続された複数の伝送線路のうち前記第1シャント回路が設けられた伝送路以外の一以上の伝送線路の中途には、前記第2シャント回路が設けられている
請求項1〜5のいずれか1項に記載の増幅装置。
A second shunt circuit which includes an element whose element state does not change but does not include the control element;
The second shunt circuit is provided in the middle of one or more transmission lines other than the transmission line provided with the first shunt circuit among a plurality of transmission lines connected in parallel. The amplification device according to claim 1.
前記第2シャント回路のリアクタンスは、誘導性リアクタンスである
請求項7記載の増幅装置。
The amplifying apparatus according to claim 7, wherein reactance of the second shunt circuit is inductive reactance.
前記制御素子は、前記負荷変動部のインピーダンスを離散的に変化させる
請求項1〜8のいずれか1項に記載の増幅装置。
The amplifying apparatus according to claim 1, wherein the control element discretely changes an impedance of the load changing unit.
前記制御素子は、制御信号によって導通状態/非導通状態に切り替わるスイッチング素子である
請求項1〜9のいずれか1項に記載の増幅装置。
The amplifying apparatus according to claim 1, wherein the control element is a switching element that switches between a conductive state and a non-conductive state according to a control signal.
前記スイッチング素子とともに共振回路を構成する付加素子を更に備えている
請求項10記載の増幅装置。
The amplification device according to claim 10, further comprising an additional element that forms a resonance circuit together with the switching element.
前記第1シャント回路は、前記スイッチング素子を複数備えている
請求項10又は11記載の増幅装置。
The amplification device according to claim 10 or 11, wherein the first shunt circuit includes a plurality of the switching elements.
前記制御素子は、高周波スイッチング素子である
請求項1〜12のいずれか1項に記載の増幅装置。
The amplification device according to claim 1, wherein the control element is a high-frequency switching element.
前記制御素子は、PINダイオードである
請求項1〜13のいずれか1項に記載の増幅装置。
The amplifying apparatus according to claim 1, wherein the control element is a PIN diode.
前記制御素子は、前記伝送線路の中途位置とグランドとの間に接続されている
請求項1〜14のいずれか1項に記載の増幅装置。
The amplifying apparatus according to claim 1, wherein the control element is connected between a midway position of the transmission line and a ground.
前記制御素子は、前記伝送線路の中途位置に介在するように直列接続されている
請求項1〜15のいずれか1項に記載の増幅装置。
The amplifying apparatus according to any one of claims 1 to 15, wherein the control element is connected in series so as to be interposed in a midway position of the transmission line.
前記伝送線路は、λ/4伝送線路(λは、信号波長)である
請求項1〜16のいずれか1項に記載の増幅装置。
The amplification device according to claim 1, wherein the transmission line is a λ / 4 transmission line (λ is a signal wavelength).
前記制御素子は、前記制御素子が接続された前記λ/4伝送線路の端部からの線路長がλ/8である位置に接続されている
請求項17記載の増幅装置。
The amplification device according to claim 17, wherein the control element is connected to a position where a line length from an end of the λ / 4 transmission line to which the control element is connected is λ / 8.
前記制御素子は、前記負荷変動部のインピーダンスを連続的に変化させる
請求項1〜8のいずれか1項に記載の増幅装置。
The amplifying apparatus according to claim 1, wherein the control element continuously changes the impedance of the load changing unit.
並列接続された複数の伝送線路は、それぞれ、λ/4伝送線路(λは、信号波長)であり、
並列接続された複数の伝送線路の全体の特性インピーダンスは、前記負荷変動部から出力される信号が与えられる回路にインピーダンス整合しない値である
請求項1〜19のいずれか1項に記載の増幅装置。
Each of the plurality of transmission lines connected in parallel is a λ / 4 transmission line (λ is a signal wavelength),
The amplifying apparatus according to any one of claims 1 to 19, wherein an overall characteristic impedance of a plurality of transmission lines connected in parallel is a value that does not match impedance to a circuit to which a signal output from the load changing unit is applied. .
並列接続された複数の伝送線路の全体の特性インピーダンスは、前記負荷変動部から出力される信号が与えられる回路の特性インピーダンスよりも小さい値である
請求項20記載の増幅装置。
21. The amplifying apparatus according to claim 20, wherein an overall characteristic impedance of the plurality of transmission lines connected in parallel is smaller than a characteristic impedance of a circuit to which a signal output from the load changing unit is given.
並列接続された複数の伝送線路は、それぞれ、λ/4(λは、信号波長)以外の線路長に設定されている
請求項1〜16、18,及び19のいずれか1項に記載の増幅装置。
The amplification according to any one of claims 1 to 16, 18, and 19, wherein each of the plurality of transmission lines connected in parallel is set to a line length other than λ / 4 (λ is a signal wavelength). apparatus.
前記第1シャント回路は、
前記制御素子としてスイッチング素子を有し、
前記スイッチング素子が導通状態であるときには、(λ/2)×n(λは、信号波長;nは、1以上の整数)の線路長のオープンスタブとなり、
前記スイッチング素子が非導通状態であるときには、前記負荷変動部のインピーダンスを変化させるための所定の線路長(以下、「非導通状態線路長」という)のスタブとなるよう構成されている
請求項1〜22のいずれか1項に記載の増幅装置。
The first shunt circuit is
A switching element as the control element;
When the switching element is in a conductive state, it becomes an open stub having a line length of (λ / 2) × n (λ is a signal wavelength; n is an integer of 1 or more),
2. When the switching element is in a non-conducting state, the switching element is configured to be a stub having a predetermined line length (hereinafter referred to as “non-conducting state line length”) for changing the impedance of the load changing unit. The amplification device according to any one of ˜22.
前記非導通状態線路長をDとしたときに、
前記第1シャント回路は、
並列接続された複数の伝送線路の中途の接続位置に接続され、線路長がDである線路からなる第1スタブと、
前記スイッチング素子を介して前記第1スタブに接続されたλ/4の線路長の第2スタブと、を備え、
前記第2スタブは、前記スイッチング素子を介して、前記第1スタブにおいて、前記接続位置からλ/4の位置に接続されている
請求項23記載の増幅装置。
The non-conductive state line length is taken as D L,
The first shunt circuit is
Is connected to the middle of the connection position of the parallel-connected plurality of transmission lines, a first stub consisting line line length is D L,
A s / 4 line length second stub connected to the first stub via the switching element,
The amplifying apparatus according to claim 23, wherein the second stub is connected to a position λ / 4 from the connection position in the first stub via the switching element.
前記非導通状態線路長をDとしたときに、
前記第1シャント回路は、
並列接続された複数の伝送線路の中途の接続位置に接続され、線路長がLである線路からなる第1スタブと、
前記スイッチング素子を介して前記第1スタブに直列接続された、長さが((λ/2)−L)の第2スタブと、を備えている
請求項23記載の増幅装置。
The non-conductive state line length is taken as D L,
The first shunt circuit is
A first stub formed of a line having a line length L, connected to a connection position in the middle of a plurality of transmission lines connected in parallel;
The amplifying apparatus according to claim 23, further comprising a second stub having a length of ((λ / 2) -L) connected in series to the first stub through the switching element.
前記非導通状態線路長をDとしたときに、
λ/8 ≦ D ≦ 3λ/8
である請求項23〜25のいずれか1項に記載の増幅装置。
The non-conductive state line length is taken as D L,
λ / 8 ≦ D L ≦ 3λ / 8
The amplification device according to any one of claims 23 to 25.
前記増幅器と前記負荷変動部との間に設けられた補助インピーダンス変換部を更に備え、
前記補助インピーダンス変換部は、前記増幅器からみた前記負荷変動部のインピーダンスが、前記増幅器とインピーダンス整合するインピーダンスよりも高い範囲で変動するようにインピーダンス変換を行う
請求項1〜26のいずれか1項に記載の増幅装置。
An auxiliary impedance converter provided between the amplifier and the load changing unit;
27. The auxiliary impedance conversion unit performs impedance conversion so that the impedance of the load variation unit viewed from the amplifier varies in a range higher than an impedance matching impedance with the amplifier. The amplifying device described.
前記負荷変動部は、並列接続された複数の伝送線路を備えた部分負荷変動部を複数備えて構成されている
請求項1〜27のいずれか1項に記載の増幅装置。
The amplification device according to any one of claims 1 to 27, wherein the load changing unit includes a plurality of partial load changing units including a plurality of transmission lines connected in parallel.
複数の部分負荷変動部は、直列にカスケード接続されている
請求項1〜28のいずれか1項に記載の増幅装置。
The amplification device according to any one of claims 1 to 28, wherein the plurality of partial load fluctuation units are cascade-connected in series.
複数の部分負荷変動部は、それぞれの部分負荷変動部が、表裏両面に回路パターンが形成される両面基板の表面と裏面とに互い違いに位置するように設けられている
請求項28又は29記載の増幅装置。
30. The plurality of partial load fluctuation portions are provided so that the respective partial load fluctuation portions are alternately positioned on the front surface and the back surface of the double-sided board on which circuit patterns are formed on both the front and back surfaces. Amplification equipment.
前記負荷変動部は、並列接続された前記複数の伝送線路から出力された信号を通過させるアイソレータを更に備えている
請求項1〜30のいずれか1項に記載の増幅装置。
The amplification device according to any one of Claims 1 to 30, wherein the load changing unit further includes an isolator that allows signals output from the plurality of transmission lines connected in parallel to pass therethrough.
請求項1記載の増幅装置を備え、前記増幅装置により、通信信号を増幅する無線通信装置。   A wireless communication device comprising the amplifying device according to claim 1, wherein the amplifying device amplifies a communication signal. 並列接続された複数の伝送線路と、
並列接続された複数の伝送線路のうちの一以上の伝送線路の中途に接続された第1シャント回路と、
を備え、
前記第1シャント回路は、制御信号によって素子状態が変化する制御素子を含み、
前記制御素子は、素子状態の変化によって、負荷変動器のインピーダンスを変化させる
ことを特徴とする負荷変動器。
A plurality of transmission lines connected in parallel;
A first shunt circuit connected in the middle of one or more of the plurality of transmission lines connected in parallel;
With
The first shunt circuit includes a control element whose element state changes according to a control signal,
The load variator, wherein the control element changes an impedance of the load variator according to a change in an element state.
JP2012179894A 2011-08-26 2012-08-14 Amplifier, radio communication device, and load changer Pending JP2013225827A (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012179894A JP2013225827A (en) 2011-08-26 2012-08-14 Amplifier, radio communication device, and load changer
PCT/JP2012/071235 WO2013031609A1 (en) 2011-08-26 2012-08-22 Amplifying apparatus and wireless communication apparatus

Applications Claiming Priority (11)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011184765 2011-08-26
JP2011184802 2011-08-26
JP2011185137 2011-08-26
JP2011184802 2011-08-26
JP2011184765 2011-08-26
JP2011185137 2011-08-26
JP2012067585 2012-03-23
JP2012067872 2012-03-23
JP2012067872 2012-03-23
JP2012067585 2012-03-23
JP2012179894A JP2013225827A (en) 2011-08-26 2012-08-14 Amplifier, radio communication device, and load changer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2013225827A true JP2013225827A (en) 2013-10-31

Family

ID=49595602

Family Applications (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012179908A Expired - Fee Related JP6007666B2 (en) 2011-08-26 2012-08-14 Amplifying device and wireless communication device
JP2012179894A Pending JP2013225827A (en) 2011-08-26 2012-08-14 Amplifier, radio communication device, and load changer
JP2012179903A Withdrawn JP2013225828A (en) 2011-08-26 2012-08-14 Amplification apparatus, radio communication device, and load changer

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012179908A Expired - Fee Related JP6007666B2 (en) 2011-08-26 2012-08-14 Amplifying device and wireless communication device

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012179903A Withdrawn JP2013225828A (en) 2011-08-26 2012-08-14 Amplification apparatus, radio communication device, and load changer

Country Status (1)

Country Link
JP (3) JP6007666B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9503024B2 (en) 2014-12-22 2016-11-22 Fujitsu Limited Amplifying device

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113923374A (en) 2016-03-31 2022-01-11 麦克赛尔株式会社 Portable information terminal device with camera

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05251903A (en) * 1992-03-05 1993-09-28 Tech Res & Dev Inst Of Japan Def Agency Switched line type phase shifter
JP2001085902A (en) * 1999-09-10 2001-03-30 Nec Corp Phase shifter
JP2007006164A (en) * 2005-06-24 2007-01-11 Hitachi Kokusai Electric Inc Amplifier

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4025183B2 (en) * 2002-11-21 2007-12-19 日本無線株式会社 Phase adjustment circuit and feedforward amplifier having the same
US8022759B2 (en) * 2006-11-01 2011-09-20 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Dynamic range improvements of load modulated amplifiers
EP2238684B1 (en) * 2008-01-29 2011-09-21 Nxp B.V. Circuit with a power amplifier and amplification method
WO2009101905A1 (en) * 2008-02-14 2009-08-20 Nec Corporation Power amplifier

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05251903A (en) * 1992-03-05 1993-09-28 Tech Res & Dev Inst Of Japan Def Agency Switched line type phase shifter
JP2001085902A (en) * 1999-09-10 2001-03-30 Nec Corp Phase shifter
JP2007006164A (en) * 2005-06-24 2007-01-11 Hitachi Kokusai Electric Inc Amplifier

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9503024B2 (en) 2014-12-22 2016-11-22 Fujitsu Limited Amplifying device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2013225829A (en) 2013-10-31
JP6007666B2 (en) 2016-10-12
JP2013225828A (en) 2013-10-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9768732B2 (en) Asymmetric multilevel backoff amplifier with radio-frequency splitter
CN106537769B (en) Systems and methods relating to linear and efficient wideband power amplifiers
EP1609239B1 (en) High efficiency amplifier and method of designing same
US6262629B1 (en) High efficiency power amplifier having reduced output matching networks for use in portable devices
JP5767281B2 (en) Broadband AFT power amplifier system with output transformer impedance balancing based on frequency
JP4870556B2 (en) High efficiency amplifier and design method thereof
EP1356584B1 (en) Class e doherty amplifier topology for high efficiency signal transmitters
WO2017028563A1 (en) Symmetry doherty power amplification circuit apparatus and power amplifier
US9071211B1 (en) Compact doherty combiner
CN108462477B (en) Power amplifying circuit
SE522479C2 (en) Composite power amplifier
EP2568598B1 (en) Power amplifier for mobile telecommunications
US11223323B2 (en) Multi-level envelope tracking systems with separate DC and AC paths
EP3939161A1 (en) Power amplifier arrangement
RU2694011C1 (en) Amplifier circuit for compensation of output signal from circuit
JP2008125044A (en) Amplifier
JP6007666B2 (en) Amplifying device and wireless communication device
JP6458729B2 (en) Transmitting apparatus and transmitting method
CN113055324B (en) Amplitude and phase independently adjustable analog predistorter suitable for SSPA
JP5978693B2 (en) Amplifying device, wireless communication device, and load variator
WO2013031609A1 (en) Amplifying apparatus and wireless communication apparatus
JP2011155357A (en) Multi-band power amplifier
JP2016063291A (en) Wide band amplifier
JP2013046352A (en) Amplification device and wireless communication device
JP2013046384A (en) Amplification device and radio communication apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20150422

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160510

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20161115