JP2014222836A - 電力増幅器 - Google Patents

Abstract

【課題】複数のトランジスタ間の振幅や位相のずれを解消して、効率よく電力を合成することができる電力増幅器を得ることを目的とする。【解決手段】トランジスタ１ａ〜１ｄを互い違いに配置し、トランジスタ１ａ〜１ｄの配置位置に応じて、ワイヤ６ａ〜６ｄ，７ａ〜７ｄの電気長を変えることで、トランジスタ１ａ〜１ｄから信号入力端子４及び信号出力端子５を見た電気長を等しくしている。これにより、トランジスタ１ａ〜１ｄの温度差により生じる振幅や位相偏差を解消して、効率よく電力を合成することができる。【選択図】図１

Description

この発明は、複数のトランジスタを用いて、信号の電力を増幅する電力増幅器に関するものである。

一般的に高出力高周波の電力増幅器では、複数のトランジスタを搭載し、各トランジスタにより増幅された電力を合成することで高出力電力を得るようにしている。そのため、損失なく効率が良い電力合成を行うには、各トランジスタで増幅された電力の振幅や位相が揃っている必要がある。
仮に、電力の振幅や位相が揃っていなければ、電力合成時に損失が生じるため、実際に得られる電力は、各トランジスタで増幅された電力が単純に足し合された電力より低いものとなる。

各トランジスタの間で、振幅や位相にずれが生じる原因の一つとして熱が挙げられる。
一般的な高出力高周波の電力増幅器は、図８に示すように、複数のトランジスタ１０１ａ〜１０１ｄが縦一列に並んでいる。
このような電力増幅器では、動作時にトランジスタ１０１ａ〜１０１ｄが発熱すると、下記の（１）〜（５）に示すようなメカニズムによって、トランジスタ１０１ａ〜１０１ｄにおける通過振幅・位相偏差が強調されて出力電力が低下する。

（１）電力増幅器の内側に配置されているトランジスタ１０１ｂ，１０１ｃと、外側に配
置されているトランジスタ１０１ａ，１０１ｄとを比較すると、内側に配置されてい
るトランジスタ１０１ｂ，１０１ｃの方が放熱し難いため、トランジスタ１０１ｂ，
１０１ｃの温度が上昇する。
（２）内側に配置されているトランジスタ１０１ｂ，１０１ｃの温度が上昇すると、ゲー
ト電流が流れ易くなり、トランジスタ１０１ｂ，１０１ｃの入力インピーダンスが低
下する。
（３）入力インピーダンスの低下によって、内側に配置されているトランジスタ１０１ｂ
，１０１ｃに電力が入り易くなると、そのトランジスタ１０１ｂ，１０１ｃで増幅さ
れる電力と、外側に配置されているトランジスタ１０１ａ，１０１ｄで増幅される電
力との間に差が生じる。即ち、振幅偏差が生じる。
（４）内側に配置されているトランジスタ１０１ｂ，１０１ｃの方に電力が入り易いため
、外側に配置されているトランジスタ１０１ａ，１０１ｄより早く、出力電力が飽和
に達する。
（５）一般的にトランジスタは、出力電力が飽和付近で位相が大きく変動する。そのため
、先に飽和に達している内側に配置されているトランジスタ１０１ｂ，１０１ｃの出
力電力と、飽和に達していない外側に配置されているトランジスタ１０１ａ，１０１
ｄの出力電力との間に位相偏差が生じて、効率よく電力が合成されない（合成損が生
じる）。

以上のような電力合成時に損失が生じる問題を解決するためには、電力増幅器の動作時に複数のトランジスタの温度が均一になることが重要である。
以下の特許文献１に開示されている電力増幅器では、複数のトランジスタの温度の均一化を図るため、図９に示すように、平面状に配置されている複数のトランジスタ１０１のうち、隣接している２つのトランジスタ１０１ａ，１０１ｂにおけるｘ軸方向の各中心が、ｙ軸方向にずれるように配置している。
このように、複数のトランジスタ１０１を互い違いに配置することで、隣接しているトランジスタ１０１ａ，１０１ｂが発する熱流が干渉しないため、熱抵抗が下がり、電力増幅器全体の放熱性能が向上する。

特開２０１２−２３１２９４号公報（段落番号［０００６］、図２）

従来の電力増幅器は以上のように構成されているので、隣接しているトランジスタ１０１ａ，１０１ｂが発する熱流の干渉が抑制されて、隣接しているトランジスタ１０１ａ，１０１ｂの温度が均一化される。しかし、トランジスタ１０１ａから入出力端子を見た電気長と、トランジスタ１０１ｂから入出力端子を見た電気長とが一致していないため、トランジスタ１０１ａとトランジスタ１０１ｂの動作が一致しない。このため、トランジスタ１０１ａとトランジスタ１０１ｂの間で、飽和出力電力に達するタイミングにずれが生じて位相偏差が発生し、電力の合成時に損失が発生してしまうことがある課題があった。

この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、複数のトランジスタ間の振幅や位相のずれを解消して、効率よく電力を合成することができる電力増幅器を得ることを目的とする。

この発明に係る電力増幅器は、複数のトランジスタにおける端子方向の位置が不揃いで、かつ、複数のトランジスタから信号入力端子及び信号出力端子を見た電気長が等しくなるように構成されている。

この発明によれば、複数のトランジスタにおける端子方向の位置が不揃いで、かつ、複数のトランジスタから信号入力端子及び信号出力端子を見た電気長が等しくなるように構成されているので、複数のトランジスタ間の振幅や位相のずれを解消して、効率よく電力を合成することができる効果がある。

この発明の実施の形態１による電力増幅器を示す構成図である。 この発明の実施の形態１による他の電力増幅器を示す構成図である。 この発明の実施の形態１による他の電力増幅器を示す構成図である。 この発明の実施の形態２による電力増幅器を示す構成図である。 この発明の実施の形態３による電力増幅器を示す構成図である。 この発明の実施の形態４による電力増幅器を示す構成図である。 この発明の実施の形態５による電力増幅器を示す構成図である。 複数のトランジスタ１０１ａ〜１０１ｄが縦一列に並んでいる電力増幅器を示す構成図である。 特許文献１に開示されている電力増幅器を示す構成図である。

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による電力増幅器を示す構成図である。
図１において、トランジスタ１ａ〜１ｄは信号の電力を増幅する増幅素子であり、入力整合回路２と出力整合回路３の間に、縦一列ではなく、互い違いになるように配置されている。
入力整合回路２は信号入力端子４とトランジスタ１ａ〜１ｄとの間に配置されており、トランジスタ１ａ〜１ｄの入力側の整合を図る回路である。
なお、入力整合回路２の線路２ａの一端が信号入力端子４と接続され、４つに分岐されている線路２ａの他端がトランジスタ１ａ〜１ｄの入力側と接続されている。

出力整合回路３はトランジスタ１ａ〜１ｄと信号出力端子５との間に配置されており、トランジスタ１ａ〜１ｄの出力側の整合を図る回路である。
なお、出力整合回路３の線路３ａの一端が信号出力端子５と接続され、４つに分岐されている線路３ａの他端がトランジスタ１ａ〜１ｄの出力側と接続されている。
入力整合回路２及び出力整合回路３の材料として、例えば、アルミナ基板や高誘電率基板など、電気長の調節に適切な材料が用いられている。
ワイヤ６ａ〜６ｄはトランジスタ１ａ〜１ｄと入力整合回路２の線路２ａを電気的に接続する接続部品である。
ワイヤ７ａ〜７ｄはトランジスタ１ａ〜１ｄと出力整合回路３の線路３ａを電気的に接続する接続部品である。

この実施の形態１では、トランジスタ１ａ〜１ｄが縦一列に並んでおらず、互い違いに配置されている。
即ち、トランジスタ１ａ，１ｃにおける端子方向の位置（図中、横方向の位置）が同一であって、トランジスタ１ｂ，１ｄにおける端子方向の位置が同一であるが、トランジスタ１ａ，１ｃとトランジスタ１ｂ，１ｄとでは、端子方向の位置が非同一である。
また、この実施の形態１では、トランジスタ１ａ〜１ｄから信号入力端子４及び信号出力端子５を見た電気長が等しくなるように、ワイヤ６ａ〜６ｄ，７ａ〜７ｄの電気長が調整されている（ワイヤ６ａ〜６ｄ，７ａ〜７ｄのワイヤ本数が調節されている）。

次に動作について説明する。
この実施の形態１では、電力増幅器に実装されているトランジスタ１ａ〜１ｄの個数が４個である例を説明するが、これは一例に過ぎず、４個未満又は５個以上のトランジスタが実装されていてもよいことは言うまでもない。
この実施の形態１の電力増幅器の動作メカニズムは、下記の（１）〜（４）に示す通りである。

（１）トランジスタ１ａ〜１ｄが互い違いに配置されているが、トランジスタ１ａ〜１ｄ
から信号入力端子４を見た電気長が等しくなるようにワイヤ６ａ〜６ｄが設計されて
おり（ワイヤ６ａ〜６ｄのワイヤ本数が調節されている）、また、トランジスタ１ａ
〜１ｄから信号出力端子５を見た電気長が等しくなるようにワイヤ７ａ〜７ｄが設計
されている（ワイヤ７ａ〜７ｄのワイヤ本数が調節されている）。
即ち、ワイヤ６ａ，６ｃとワイヤ６ｂ，６ｄは、長さが異なるが、等価インダクタ
ンス（電気長）が等しくなるようにワイヤ本数が調節されている。
同様に、ワイヤ７ａ，７ｃとワイヤ７ｂ，７ｄは、長さが異なるが、等価インダク
タンス（電気長）が等しくなるようにワイヤ本数が調節されている。
これにより、互い違いに配置されているトランジスタ１ａ〜１ｄから信号入力端子
４を見たインピーダンスが同じなり、また、トランジスタ１ａ〜１ｄから信号出力端
子５を見たインピーダンスが同じなる。このため、内側に配置されているトランジス
タ１ｂ，１ｃと、外側に配置されているトランジスタ１ａ，１ｄは、同じように動作
する。

（２）トランジスタ１ａ〜１ｄが互い違いに配置されているので、動作時のトランジスタ
１ａ〜１ｄの温度が均一になる。つまり、内側に配置されているトランジスタ１ｂ，
１ｃの動作時温度上昇によるゲート電流上昇と、外側に配置されているトランジスタ
１ａ，１ｄの動作時温度上昇によるゲート電流上昇とが等しくなり、それに伴う入力
インピーダンスの変動も等しくなる。

（３）入力インピーダンスの変動が等しくなるため、内側に配置されているトランジスタ
１ｂ，１ｃに流れ込む電力と、外側に配置されているトランジスタ１ａ，１ｄに流れ
込む電力とが等しくなり、振幅偏差が発生しない。
（４）内側に配置されているトランジスタ１ｂ，１ｃと、外側に配置されているトランジ
スタ１ａ，１ｄとの動作が同じになるため、飽和出力に達するタイミングが等しくな
り、トランジスタ１ａ〜１ｄの間で位相偏差も生じない。

以上で明らかなように、この実施の形態１によれば、トランジスタ１ａ〜１ｄを互い違いに配置し、トランジスタ１ａ〜１ｄの配置位置に応じて、ワイヤ６ａ〜６ｄ，７ａ〜７ｄの電気長を変えることで、トランジスタ１ａ〜１ｄから信号入力端子４及び信号出力端子５を見た電気長を等しくしているので、トランジスタ１ａ〜１ｄの温度差により生じる振幅や位相偏差を解消して、効率よく電力を合成することができる効果を奏する。

この実施の形態１では、トランジスタ１ａ〜１ｄを互い違いに配置しているものを示したが、図２に示すように、上半分のトランジスタ１ａ，１ｂの位置と、下半分のトランジスタ１ｃ，１ｄの位置とがずれるように配置してもよい。
ただし、この場合も、トランジスタ１ａ〜１ｄから信号入力端子４を見た電気長が等しくなるようにワイヤ６ａ〜６ｄのワイヤ本数が調節され、また、トランジスタ１ａ〜１ｄから信号出力端子５を見た電気長が等しくなるようにワイヤ７ａ〜７ｄのワイヤ本数が調節される。

この実施の形態１では、トランジスタ１ａ〜１ｄを互い違いに配置しているものを示したが、図３に示すように、内側のトランジスタ１ｂ，１ｃの位置と、外側のトランジスタ１ａ，１ｄの位置とがずれるように配置してもよい。
ただし、この場合も、トランジスタ１ａ〜１ｄから信号入力端子４を見た電気長が等しくなるようにワイヤ６ａ〜６ｄのワイヤ本数が調節され、また、トランジスタ１ａ〜１ｄから信号出力端子５を見た電気長が等しくなるようにワイヤ７ａ〜７ｄのワイヤ本数が調節される。

この実施の形態１では、入力整合回路２及び出力整合回路３を１枚の基板上に構成しているものを示しているが、例えば、アルミナ基板と高誘電率基板など、複数の基板を組み合わせて構成してもよい。

この実施の形態１では、ワイヤ６ａ〜６ｄの等価インダクタンスが等しくなるように、ワイヤ６ａ〜６ｄのワイヤ本数を調節するとともに、ワイヤ７ａ〜７ｄの等価インダクタンスが等しくなるように、ワイヤ７ａ〜７ｄのワイヤ本数を調節しているものを示しているが、コーナー部で発生する振幅・位相偏差を補正して、効率良い合成を行うために等価インダクタンスが異なっていてもよい。

実施の形態２．
図４はこの発明の実施の形態２による電力増幅器を示す構成図であり、図において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
電気長調整用基板８ａはトランジスタ１ａから信号出力端子５を見た電気長を調整するために、トランジスタ１ａと出力整合回路３の間に挿入されている基板である。
電気長調整用基板８ｂはトランジスタ１ｂから信号入力端子４を見た電気長を調整するために、トランジスタ１ｂと入力整合回路２の間に挿入されている基板である。
電気長調整用基板８ｃはトランジスタ１ｃから信号出力端子５を見た電気長を調整するために、トランジスタ１ｃと出力整合回路３の間に挿入されている基板である。
電気長調整用基板８ｄはトランジスタ１ｄから信号入力端子４を見た電気長を調整するために、トランジスタ１ｄと入力整合回路２の間に挿入されている基板である。

トランジスタ１ａ〜１ｄは、上記実施の形態１と同様に、互い違いに配置されている。
上記実施の形態１では、ワイヤ６ａ〜６ｄ，７ａ〜７ｄのワイヤ本数を調節することで、トランジスタ１ａ〜１ｄから信号入力端子４及び信号出力端子５を見た電気長を等しくしているが、この実施の形態２では、ワイヤ６ａ〜６ｄ，７ａ〜７ｄのワイヤ本数を調節するだけでなく、電気長調整用基板８ａ〜８ｄを挿入して、電気長調整用基板８ａ〜８ｄの線路長を調整することで、トランジスタ１ａ〜１ｄから信号入力端子４及び信号出力端子５を見た電気長を等しくしている。

この場合も、上記実施の形態１と同様の効果を奏することができる。
また、電気長調整用基板８ａ〜８ｄを用いて、電気長を調整することで、ワイヤ６ａ〜６ｄ，７ａ〜７ｄだけで電気長を調整する場合よりも、調整の自由度を高めることができる。

この実施の形態２では、トランジスタ１ａ〜１ｄを互い違いに配置しているものを示したが、上半分のトランジスタ１ａ，１ｂの位置と、下半分のトランジスタ１ｃ，１ｄの位置とがずれるように配置してもよい（図２を参照）。
ただし、この場合も、トランジスタ１ａ〜１ｄから信号入力端子４及び信号出力端子５を見た電気長が等しくなるように、ワイヤ６ａ〜６ｄ，７ａ〜７ｄのワイヤ本数や、電気長調整用基板８ａ〜８ｄの線路長が調整される。
この実施の形態２では、トランジスタ１ａ〜１ｄを互い違いに配置しているものを示したが、内側のトランジスタ１ｂ，１ｃの位置と、外側のトランジスタ１ａ，１ｄの位置とがずれるように配置してもよい（図３を参照）。
ただし、この場合も、トランジスタ１ａ〜１ｄから信号入力端子４及び信号出力端子５を見た電気長が等しくなるように、ワイヤ６ａ〜６ｄ，７ａ〜７ｄのワイヤ本数や、電気長調整用基板８ａ〜８ｄの線路長が調整される。

この実施の形態２では、入力整合回路２及び出力整合回路３を１枚の基板上に構成しているものを示しているが、例えば、アルミナ基板と高誘電率基板など、複数の基板を組み合わせて構成してもよい。

この実施の形態２では、電気長が等しくなるように、ワイヤ６ａ〜６ｄ，７ａ〜７ｄのワイヤ本数や、電気長調整用基板８ａ〜８ｄの線路長が調整されるものを示しているが、コーナー部で発生する振幅・位相偏差を補正して、効率良い合成を行うために等価インダクタンスが異なっていてもよい。

実施の形態３．
図５はこの発明の実施の形態３による電力増幅器を示す構成図であり、図において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
電気長調整用パッド９ａはトランジスタ１ａから信号出力端子５を見た電気長を調整するために、トランジスタ１ａの出力側に配置され、トランジスタ１ａと電気長調整用パッド９ａから１つのトランジスタチップが形成されている。
電気長調整用パッド９ｂはトランジスタ１ａから信号入力端子４を見た電気長を調整するために、トランジスタ１ｂの入力側に配置され、トランジスタ１ｂと電気長調整用パッド９ｂから１つのトランジスタチップが形成されている。

電気長調整用パッド９ｃはトランジスタ１ｃから信号出力端子５を見た電気長を調整するために、トランジスタ１ｃの出力側に配置され、トランジスタ１ｃと電気長調整用パッド９ｃから１つのトランジスタチップが形成されている。
電気長調整用パッド９ｄはトランジスタ１ｄから信号入力端子４を見た電気長を調整するために、トランジスタ１ｄの入力側に配置され、トランジスタ１ｄと電気長調整用パッド９ｄから１つのトランジスタチップが形成されている。

トランジスタ１ａ〜１ｄは、上記実施の形態１と同様に、互い違いに配置されている。
上記実施の形態１では、ワイヤ６ａ〜６ｄ，７ａ〜７ｄのワイヤ本数を調節することで、トランジスタ１ａ〜１ｄから信号入力端子４及び信号出力端子５を見た電気長を等しくしているが、この実施の形態３では、ワイヤ６ａ〜６ｄ，７ａ〜７ｄのワイヤ本数を調節するだけでなく、電気長調整用パッド９ａ〜９ｄを挿入して、電気長調整用パッド９ａ〜９ｄの長さを調整することで、トランジスタ１ａ〜１ｄから信号入力端子４及び信号出力端子５を見た電気長を等しくしている。

この場合も、上記実施の形態１と同様の効果を奏することができる。
また、電気長調整用パッド９ａ〜９ｄを用いて、電気長を調整することで、ワイヤ６ａ〜６ｄ，７ａ〜７ｄだけで電気長を調整する場合よりも、調整の自由度を高めることができる。

この実施の形態３では、トランジスタ１ａ〜１ｄを互い違いに配置しているものを示したが、上半分のトランジスタ１ａ，１ｂの位置と、下半分のトランジスタ１ｃ，１ｄの位置とがずれるように配置してもよい（図２を参照）。
ただし、この場合も、トランジスタ１ａ〜１ｄから信号入力端子４及び信号出力端子５を見た電気長が等しくなるように、ワイヤ６ａ〜６ｄ，７ａ〜７ｄのワイヤ本数や、電気長調整用パッド９ａ〜９ｄの長さが調整される。
この実施の形態３では、トランジスタ１ａ〜１ｄを互い違いに配置しているものを示したが、内側のトランジスタ１ｂ，１ｃの位置と、外側のトランジスタ１ａ，１ｄの位置とがずれるように配置してもよい（図３を参照）。
ただし、この場合も、トランジスタ１ａ〜１ｄから信号入力端子４及び信号出力端子５を見た電気長が等しくなるように、ワイヤ６ａ〜６ｄ，７ａ〜７ｄのワイヤ本数や、電気長調整用パッド９ａ〜９ｄの長さが調整される。

この実施の形態３では、入力整合回路２及び出力整合回路３を１枚の基板上に構成しているものを示しているが、例えば、アルミナ基板と高誘電率基板など、複数の基板を組み合わせて構成してもよい。

この実施の形態３では、電気長が等しくなるように、ワイヤ６ａ〜６ｄ，７ａ〜７ｄのワイヤ本数や、電気長調整用パッド９ａ〜９ｄの長さが調整されるものを示しているが、コーナー部で発生する振幅・位相偏差を補正して、効率良い合成を行うために等価インダクタンスが異なっていてもよい。

この実施の形態３では、電気長調整用パッド９ａ〜９ｄがトランジスタの入力側又は出力側のいずれか一方に配置されているものを示しているが、トランジスタの入力側と出力側の双方に配置されていてもよい。
また、１つのトランジスタ１と電気長調整用パッド９からトランジスタチップが形成されているものを示しているが、複数のトランジスタ１と複数の電気長調整用パッド９からトランジスタチップが形成されていてもよい。

実施の形態４．
図６はこの発明の実施の形態４による電力増幅器を示す構成図であり、図において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
入力整合回路２の線路は一端が信号入力端子４と接続され、他端が４つに分岐されている。
４つに分岐されている線路のうち、線路１０ａはトランジスタ１ａの入力側と接続されており、線路１０ｂはトランジスタ１ｂの入力側と接続されている。
また、線路１０ｃはトランジスタ１ｃの入力側と接続されており、線路１０ｄはトランジスタ１ｄの入力側と接続されている。
なお、線路１０ａ，１０ｃの線路長は等しく、線路１０ｂ，１０ｄの線路長は等しいが、線路１０ａ，１０ｃと線路１０ｂ，１０ｄとの線路長は異なっている。

出力整合回路３の線路は一端が信号出力端子５と接続され、他端が４つに分岐されている。
４つに分岐されている線路のうち、線路１１ａはトランジスタ１ａの出力側と接続されており、線路１１ｂはトランジスタ１ｂの出力側と接続されている。
また、線路１１ｃはトランジスタ１ｃの出力側と接続されており、線路１１ｄはトランジスタ１ｄの出力側と接続されている。
なお、線路１１ａ，１１ｃの線路長は等しく、線路１１ｂ，１１ｄの線路長は等しいが、線路１１ａ，１１ｃと線路１１ｂ，１１ｄとの線路長は異なっている。
この実施の形態４では、ワイヤ６ａ〜６ｄ，７ａ〜７ｄの長さ及び本数が等しい。

トランジスタ１ａ〜１ｄは、上記実施の形態１と同様に、互い違いに配置されている。
上記実施の形態１では、ワイヤ６ａ〜６ｄ，７ａ〜７ｄのワイヤ本数を調節することで、トランジスタ１ａ〜１ｄから信号入力端子４及び信号出力端子５を見た電気長を等しくしているが、この実施の形態４では、トランジスタ１ａ〜１ｄが配置される位置に応じて、入力整合回路２の線路１０ａ〜１０ｄと出力整合回路３の線路１１ａ〜１１ｄの線路長を調整することで、トランジスタ１ａ〜１ｄから信号入力端子４及び信号出力端子５を見た電気長を等しくしている。

この実施の形態４では、トランジスタ１ａ〜１ｄを互い違いに配置しているものを示したが、上半分のトランジスタ１ａ，１ｂの位置と、下半分のトランジスタ１ｃ，１ｄの位置とがずれるように配置してもよい（図２を参照）。
ただし、この場合も、トランジスタ１ａ〜１ｄから信号入力端子４及び信号出力端子５を見た電気長が等しくなるように、入力整合回路２の線路１０ａ〜１０ｄと出力整合回路３の線路１１ａ〜１１ｄの線路長が調整される。
この実施の形態４では、トランジスタ１ａ〜１ｄを互い違いに配置しているものを示したが、内側のトランジスタ１ｂ，１ｃの位置と、外側のトランジスタ１ａ，１ｄの位置とがずれるように配置してもよい（図３を参照）。
ただし、この場合も、トランジスタ１ａ〜１ｄから信号入力端子４及び信号出力端子５を見た電気長が等しくなるように、入力整合回路２の線路１０ａ〜１０ｄと出力整合回路３の線路１１ａ〜１１ｄの線路長が調整される。

この実施の形態４では、入力整合回路２及び出力整合回路３を１枚の基板上に構成しているものを示しているが、例えば、アルミナ基板と高誘電率基板など、複数の基板を組み合わせて構成してもよい。

この実施の形態４では、電気長が等しくなるように、入力整合回路２の線路１０ａ〜１０ｄと出力整合回路３の線路１１ａ〜１１ｄの線路長が調整されるものを示しているが、コーナー部で発生する振幅・位相偏差を補正して、効率良い合成を行うために等価インダクタンスが異なっていてもよい。

この実施の形態４では、信号入力端子４及び信号出力端子５が、基板の上下中央にくるように、入力整合回路２及び出力整合回路３の線路が、端子近傍でクランク構造をなしているものを示しているが、直線や曲線でもよい。また、信号入力端子４及び信号出力端子５が、基板の上下中央以外の位置に配置されていてもよい。

実施の形態５．
図７はこの発明の実施の形態５による電力増幅器を示す構成図であり、図において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
入力整合回路２の線路は一端が信号入力端子４と接続され、他端が４つに分岐されている。
４つに分岐されている線路のうち、線路１２ａはトランジスタ１ａの入力側と接続されており、線路１２ｂはトランジスタ１ｂの入力側と接続されている。
また、線路１２ｃはトランジスタ１ｃの入力側と接続されており、線路１２ｄはトランジスタ１ｄの入力側と接続されている。
なお、線路１２ａ，１２ｃの線路長は等しく、線路１２ｂ，１２ｄの線路長は等しいが、線路１２ａ，１２ｃと線路１２ｂ，１２ｄとの線路長は異なっている。

出力整合回路３の線路は一端が信号出力端子５と接続され、他端が４つに分岐されている。
４つに分岐されている線路のうち、線路１３ａはトランジスタ１ａの出力側と接続されており、線路１３ｂはトランジスタ１ｂの出力側と接続されている。
また、線路１３ｃはトランジスタ１ｃの出力側と接続されており、線路１３ｄはトランジスタ１ｄの出力側と接続されている。
なお、線路１３ａ，１３ｃの線路長は等しく、線路１３ｂ，１３ｄの線路長は等しいが、線路１３ａ，１３ｃと線路１３ｂ，１３ｄとの線路長は異なっている。
この実施の形態５では、ワイヤ６ａ〜６ｄ，７ａ〜７ｄの長さ及び本数が等しい。

トランジスタ１ａ〜１ｄは、上記実施の形態１と同様に、互い違いに配置されている。
この実施の形態５では、上記実施の形態４と同様に、トランジスタ１ａ〜１ｄが配置される位置に応じて、入力整合回路２の線路１２ａ〜１２ｄと出力整合回路３の線路１３ａ〜１３ｄの線路長を調整することで、トランジスタ１ａ〜１ｄから信号入力端子４及び信号出力端子５を見た電気長を等しくしているが、この実施の形態５では、上記実施の形態４と異なり、入力整合回路２の線路１２ａ〜１２ｄ及び出力整合回路３の線路１３ａ〜１３ｄがクランク構造を有し、このクランクの長さを調節することで、トランジスタ１ａ〜１ｄから信号入力端子４及び信号出力端子５を見た電気長を等しくしている。

この実施の形態５では、トランジスタ１ａ〜１ｄを互い違いに配置しているものを示したが、上半分のトランジスタ１ａ，１ｂの位置と、下半分のトランジスタ１ｃ，１ｄの位置とがずれるように配置してもよい（図２を参照）。
ただし、この場合も、トランジスタ１ａ〜１ｄから信号入力端子４及び信号出力端子５を見た電気長が等しくなるように、入力整合回路２の線路１２ａ〜１２ｄと出力整合回路３の線路１３ａ〜１３ｄのクランクの長さが調整される。
この実施の形態５では、トランジスタ１ａ〜１ｄを互い違いに配置しているものを示したが、内側のトランジスタ１ｂ，１ｃの位置と、外側のトランジスタ１ａ，１ｄの位置とがずれるように配置してもよい（図３を参照）。
ただし、この場合も、トランジスタ１ａ〜１ｄから信号入力端子４及び信号出力端子５を見た電気長が等しくなるように、入力整合回路２の線路１２ａ〜１２ｄと出力整合回路３の線路１３ａ〜１３ｄのクランクの長さが調整される。

この実施の形態５では、入力整合回路２及び出力整合回路３を１枚の基板上に構成しているものを示しているが、例えば、アルミナ基板と高誘電率基板など、複数の基板を組み合わせて構成してもよい。

この実施の形態５では、電気長が等しくなるように、入力整合回路２の線路１２ａ〜１２ｄと出力整合回路３の線路１３ａ〜１３ｄのクランクの長さが調整されるものを示しているが、コーナー部で発生する振幅・位相偏差を補正して、効率良い合成を行うために等価インダクタンスが異なっていてもよい。

なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。

１ａ〜１ｄ トランジスタ、２ 入力整合回路、２ａ 線路、３ 出力整合回路、３ａ線路、４ 信号入力端子、５ 信号出力端子、６ａ〜６ｄ ワイヤ、７ａ〜７ｄ ワイヤ、８ａ〜８ｄ 電気長調整用基板、９ａ〜９ｄ 電気長調整用パッド、１０ａ〜１０ｄ 線路、１１ａ〜１１ｄ 線路、１２ａ〜１２ｄ 線路、１３ａ〜１３ｄ 線路、１０１ａ〜１０１ｄ トランジスタ。

Claims (5)

1. 信号の電力を増幅する複数のトランジスタと、
   信号入力端子と上記複数のトランジスタの入力側との間に配置されている入力整合回路と、
   上記複数のトランジスタの出力側と信号出力端子との間に配置されている出力整合回路とを備えた電力増幅器において、
   上記複数のトランジスタにおける端子方向の位置が不揃いで、かつ、上記複数のトランジスタから上記信号入力端子及び上記信号出力端子を見た電気長が等しいことを特徴とする電力増幅器。
2. 複数のトランジスタと入力整合回路がワイヤで接続され、上記複数のトランジスタと出力整合回路がワイヤで接続されており、
   上記複数のトランジスタが配置される位置に応じて、上記ワイヤの電気長を変えることで、上記複数のトランジスタから信号入力端子及び信号出力端子を見た電気長を等しくしていることを特徴とする請求項１記載の電力増幅器。
3. 複数のトランジスタと入力整合回路がワイヤで接続され、上記複数のトランジスタと出力整合回路がワイヤで接続されており、
   上記複数のトランジスタが配置される位置に応じて、電気長調整用の基板を上記複数のトランジスタと上記入力整合回路の間、または、上記複数のトランジスタと上記出力整合回路の間に挿入することで、上記複数のトランジスタから信号入力端子及び信号出力端子を見た電気長を等しくしていることを特徴とする請求項１記載の電力増幅器。
4. 複数のトランジスタと入力整合回路がワイヤで接続され、上記複数のトランジスタと出力整合回路がワイヤで接続されており、
   上記複数のトランジスタが配置される位置に応じて、電気長調整用のパッドを上記複数のトランジスタの入力側又は出力側に配置することで、上記複数のトランジスタから信号入力端子及び信号出力端子を見た電気長を等しくしていることを特徴とする請求項１記載の電力増幅器。
5. 複数のトランジスタが配置される位置に応じて、入力整合回路及び出力整合回路の線路長を変えることで、上記複数のトランジスタから信号入力端子及び信号出力端子を見た電気長を等しくしていることを特徴とする請求項１記載の電力増幅器。

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