JP2016220130A

JP2016220130A - 増幅器

Info

Publication number: JP2016220130A
Application number: JP2015105528A
Authority: JP
Inventors: 新庄　真太郎; Shintaro Shinjo; 真太郎新庄; 由文河村; Yoshifumi Kawamura; 山中　宏治; Koji Yamanaka; 宏治山中
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2015-05-25
Filing date: 2015-05-25
Publication date: 2016-12-22

Abstract

【課題】エンベロープ増幅器が不要で小形な増幅器を実現すること。
【解決手段】本発明の増幅器は、変調波信号及び変調波信号の包絡線信号が入力され、両信号を増幅する増幅素子と、包絡線信号の周波数より高い遮断周波数を有し、バイアス電圧を増幅素子に供給し、変調波信号の搬送波の周波数において自身のインピーダンスが増幅素子の出力インピーダンスより高く、包絡線信号の周波数において自身のインピーダンスが増幅素子の出力インピーダンスより低いバイアス回路とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、地上マイクロ波通信、移動体通信等に使用される増幅器に関するものである。

近年の地上マイクロ波通信や移動体通信では、信号のピーク電力が平均電力に比べて大きな信号が用いられることが多い。その場合、送信用増幅器においては情報を誤りなく送信するために歪みの少ないバックオフ量の大きな領域で動作させる必要がある。しかしながら、一般に送信用増幅器はバックオフ量の大きな領域で動作させると電力効率が低下するため、送信用増幅器の高効率化が求められている。

従来の高効率増幅器として、特許文献１にエンベロープトラッキング増幅器が開示されている。エンベロープトラッキング増幅器は、高周波信号入力端子、方向性結合器、エンベロープ検波器、エンベロープ増幅器、遅延調整器、入力整合回路、高周波増幅器、出力整合回路、高周波信号出力端子を備える。エンベロープトラッキング増幅器とは、バックオフ量の大きな点での高効率化を実現する手法の一つであり、信号の包絡線（エンベロープ）に同期して増幅器の増幅素子のドレインまたはコレクタ電圧を変動させることにより、増幅器のピーク電力を低下させバックオフを小さくし高効率化をはかるものである。以下、信号のエンベロープに同期して、バイアス電圧制御を行うことをエンベロープトラッキングと言う。

次に、従来のエンベロープトラッキング増幅器の動作について説明する。
エンベロープトラッキング増幅器においては、高周波信号入力端子から入力された高周波信号は、方向性結合器により高周波信号経路とエンベロープ信号経路に分岐される。高周波信号経路では、遅延調整器によりエンベロープ経路との遅延をなくすように時間調整された後、入力整合回路を介し高周波増幅器で増幅される。さらに、増幅された信号は、出力整合回路を介し、高周波出力端子から出力される。方向性結合器により分岐されたエンベロープ信号経路では、高周波信号は、エンベロープ検波器３によりエンベロープ検波され、その出力は、エンベロープ増幅器に入力される。エンベロープ増幅器では、エンベロープ信号に応じた電圧を高周波増幅器に供給し、高周波増幅器のバイアス電圧制御を行う。

以上のように、従来技術では、エンベロープ信号と同期したバイアス電圧をエンベロープ増幅器から高周波増幅器に供給し、高周波増幅器のバイアス電圧をエンベロープ信号のレベルに応じて変動させることにより高周波増幅器の高効率動作を実現することができる。

特開２００８−１２４４９４７

しかしながら、従来のエンベロープトラッキング増幅器において、エンベロープ増幅器は、線形増幅器及びスイッチング増幅器から構成されるハイブリッド型の増幅器であり、その場合、線形増幅器及びスイッチング増幅器という２つの増幅器が必要になるため、エンベロープ増幅器を小形にすることが難しく、エンベロープトラッキング増幅器の大形化をまねいてしまうという課題があった。

本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、エンベロープ増幅器が不要で小形な増幅器を実現することを目的とする。

本発明の増幅器は、変調波信号及び変調波信号の包絡線信号が入力され、両信号を増幅する増幅素子と、包絡線信号の周波数より高い遮断周波数を有し、バイアス電圧を増幅素子に供給し、変調波信号の搬送波の周波数において自身のインピーダンスが増幅素子の出力インピーダンスより高く、包絡線信号の周波数において自身のインピーダンスが増幅素子の出力インピーダンスより低いバイアス回路とを備える。

本発明によれば、エンベロープ増幅器を用いなくても、変調信号のエンベロープ成分に対してトランジスタのドレイン電圧を追従させることができ、小形で高効率な増幅器を得ることができる。

実施の形態1に係る増幅器の一構成例を示す図である。バイアス回路１１３の通過振幅特性及び通過位相特性を示す図である。抵抗１１０がある場合とない場合におけるバイアス回路１１３が供給するバイアス電圧を比較した図である。実施の形態２に係る増幅器の一構成例を示す図である。

実施の形態１
図１は、本発明の実施の形態1に係る増幅器の一構成例を示す図である。
本増幅器は、変調波信号入力端子１０１、入力整合回路１０２、エンベロープ信号入力端子１０３、容量１０４、高周波増幅器１０５（増幅素子の一例）、出力整合回路１０６、出力端子１０７、バイアス回路１１３（バイアス回路の一例）、電源端子１１４を備える。

変調波信号入力端１０１は、変調波信号が入力される端子である。変調信号とは、変調により搬送波に情報を乗せた信号である。変調とは、搬送波の振幅、位相または周波数を変化させることで、搬送波に情報を乗せることをいう。

入力整合回路１０２は、変調波信号における搬送波の周波数において、変調波信号入力端１０１と高周波増幅器１０５とを整合する整合回路である。一般的には、変調波信号入力端１０１のインピーダンスは５０Ωであり、入力整合回路１０２は、５０Ωに対して高周波増幅器１０５の入力整合を行う。

エンベロープ信号入力端子１０３は、変調波信号入力端１０１に入力される変調波信号のエンベロープ信号が入力される端子である。エンベロープ信号とは、変調信号の包絡線を示す信号であり、包絡線信号とも言う。第３世代携帯電話基地局で用いられるエンベロープ信号は約４MHz、第４世代携帯電話基地局においては２０MHz以上の高速な信号が用いられる。

容量１０４は、エンベロープ信号のＤＣ成分を遮断する容量である。

高周波増幅器１０５は、変調波信号及びエンベロープ信号を増幅する高周波増幅器である。高周波増幅器１０５は、増幅した変調波信号及びエンベロープ信号を出力する。

出力整合回路１０６は、変調波信号における搬送波の周波数において、出力端１０７と高周波増幅器１０５とを整合する整合回路である。一般的には、出力端１０７のインピーダンスは５０Ωであり、出力整合回路１０６は、５０Ωに対して高周波増幅器１０５の出力整合を行う。出力整合回路１０６は、エンベロープ信号に対しては整合していなくても良い。

出力端子１０７は、変調波信号が出力される端子である。高周波増幅器１０５により増幅された変調信号が出力される。

バイアス回路１１３は、インダクタ１０８（第１のインダクタの一例）及びインダクタ１１１（第２のインダクタの一例）、容量１０９（第１のキャパシタの一例）及び容量１１２（第２のキャパシタの一例）、抵抗１１０（抵抗の一例）を備える。高周波増幅器１０５の出力バイアス端子に、バイアス回路１１３の一端は接続され、他端が電源端子１１４に接続される。バイアス回路１１３は、高周波増幅器１０５に電源端子からバイアス電圧を供給するバイアス回路である。

インダクタ１０８の一端は、高周波増幅器１０５の出力バイアス端子に接続され、インダクタ１０８の他端は、一端が接地された容量１０９に接続される。インダクタ１０８と容量１０９との接続点に、インダクタ１１１の一端が接続され、インダクタ１１１の他端が、一端が接地された容量１１２に接続される。抵抗１１０は、インダクタ１１１に対して並列に接続されている。インダクタ１１１と容量１１２との接続点に、電源端子１１４が接続されている。上記のように、バイアス回路１１３は、ローパスフィルタ型の回路構成である。

インダクタ１０８は、エンベロープ信号の周波数において、低インピーダンスであり、変調波信号の搬送波の周波数において、高インピーダンスである。例えば、インダクタ１０８のインピーダンスは、エンベロープ信号の周波数において、高周波増幅器１０５の出力インピーダンスより低く、変調波信号の搬送波の周波数において、高周波増幅器１０５の出力インピーダンスより高いとする。

容量１０９は、変調波信号の搬送波の周波数において、低インピーダンスである。例えば、容量１０９のインピーダンスは、エンベロープ信号の周波数において、高周波増幅器１０５の出力インピーダンスより高く、変調波信号の搬送波の周波数において、高周波増幅器１０５の出力インピーダンスより低いとする。

インダクタ１１１は、エンベロープ信号の周波数において、低インピーダンスであり、変調波信号の搬送波の周波数において、高インピーダンスである。例えば、インダクタ１１１のインピーダンスは、エンベロープ信号の周波数において、高周波増幅器１０５の出力インピーダンスより低く、変調波信号の搬送波の周波数において、高周波増幅器１１１の出力インピーダンスより高いとする。

容量１１２は、変調波信号の搬送波の周波数及びエンベロープ信号の周波数において、高周波増幅器１０５の出力インピーダンスより低いとする。

抵抗１１０は、エンベロープ信号の周波数において、インダクタンス１１１のインピーダンスより、低い抵抗値をもつ。

電源端子１１４は、電源が接続される端子である。電源端子１１４に接続される電源は、バイアス回路１１３を介して電圧を高周波増幅器１０５に供給する。

次に、実施の形態1に係る増幅器の基本動作について説明する。図１の増幅器において、変調波信号入力端子１０１から入力された変調波信号は、入力整合回路１０２を経由し、またエンベロープ信号入力端子１０３から入力されたエンベロープ信号は、容量１０４を経由し、変調波信号と合成された後、高周波増幅器１０５に入力される。高周波増幅器１０５で増幅された信号は、出力整合回路１０６を介し高周波出力端子１０７から出力される。高周波増幅器１０５が変調波信号を増幅するとき、バイアス回路１１３は、変調波信号のエンベロープに追従させるように、高周波増幅器１０５にバイアス電圧を供給する。バイアス回路１１３が高周波増幅器１０５に供給するバイアス電圧は、エンベロープ信号入力端子１０３から入力されたエンベロープ信号によって制御される。

例えば、高周波増幅器１０５がＦＥＴ（ＦｉｅｌｄＥｆｆｅｃｔＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ）である場合、ＦＥＴは、反転増幅器なので、高周波増幅器１０５は、入力されたエンベロープ信号に対して反転した電圧を出力する。したがって、バイアス回路１１３は、エンベロープ信号に対して反転したバイアス電圧を高周波増幅器１０５に供給する。バイアス回路１１３は、変調信号の包絡線の振幅が大きいときに、高周波増幅器１０５のバイアス電圧を大きくすることにより、高周波増幅器５は高効率動作するので、高周波増幅器１０５に入力される変調波信号の包絡線とエンベロープ信号入力端子１０３から入力されたエンベロープ信号とは、反転関係、つまり、位相が反転していることが望ましい。その場合、高周波増幅器１０５に入力される変調波信号の包絡線の振幅が大きいときに、バイアス回路１１３は、高周波増幅器１０５に供給するバイアス電圧を大きくすることができ、高周波増幅器１０５に高効率動作させることができる。

次に、バイアス回路１１３の動作について説明する。バイアス回路の動作を、ＤＣにおける動作、変調波のエンベロープ信号の周波数における動作、変調信号の搬送波の周波数における動作に分けて説明する。バイアス回路１１３は、電源端子１１４から高周波増幅器１０５に電圧を供給している。

まず、ＤＣにおけるバイアス回路１１３の動作を説明する。ＤＣにおいて、バイアス回路１１３は、インダクタ１１１及びインダクタ１０８を介して、高周波増幅器１０５に直流電流を供給するので、抵抗１１０によって損失は生じない。

次に、変調波のエンベロープ信号の周波数におけるバイアス回路１１３の動作について説明する。高周波増幅器１０５にエンベロープ信号が入力されると、高周波増幅器１０５は、エンベロープ信号に従って出力電圧を増減させる。そのとき、バイアス回路１１３は、エンベロープ信号に応じた電圧を高周波増幅器１０５に供給している。

図２は、バイアス回路１１３の通過振幅特性及び通過位相特性を示す図である。
図２において、横軸は周波数であり、縦軸は通過振幅または通過位相である。実線は、抵抗１１０がある場合のバイアス回路１１３の特性であり、破線は、抵抗１１０がない場合のバイアス回路１１３の特性である。通過振幅が３ｄＢ低下するまでの周波数範囲をバイアス回路１１３の帯域幅という。また、通過振幅が３ｄＢ低下する周波数を遮断周波数という。ｆ_ｗｏＲは、抵抗１１０がない場合のバイアス回路１１３の遮断周波数であり、ｆ_ｗＲは、抵抗１１０がある場合のバイアス回路１１３の遮断周波数である。

まず、バイアス回路１１３の通過振幅について説明する。
バイアス回路１１３は、ローパスフィルタ型の回路構成であるので、図２において、バイアス回路１１３は、低域の信号は通過させ、高域の信号は遮断する特性である。電源端子１１４から、バイアス回路１１３を介して、高周波増幅器１０５にエンベロープ信号に対応した電圧を供給するためには、バイアス回路１１３の遮断周波数が、エンベロープ信号の周波数帯域幅より大きいことが必要とされる。

図２の抵抗１１０がある場合は、抵抗１１０がない場合と比べて、遮断周波数が高くなっていることが分かる。抵抗１１０により、遮断周波数を高くできるので、バイアス回路１１３は、より広帯域なエンベロープ信号に対応した電圧を通過させることができる。また、バイアス回路１１３は、平坦な振幅特性が得られており、エンベロープ信号の振幅特性に対応した振幅特性をもつ電圧を高周波増幅器５に供給できる。

次に、バイアス回路１１３の通過位相特性について説明する。
電源から、バイアス回路１１３を介して、電流及び電圧を高周波増幅器１０５に供給する場合、バイアス回路の通過位相特性が重要である。なぜなら、位相偏差が大きいと、高周波増幅器１０５に供給する電圧の波形がエンベロープ信号の波形と大きく異なることになり、エンベロープ信号の波形に追従するような電圧波形が得られず、エンベロープトラッキングの効果が得られなくなるからである。このことは、特に広帯域なエンベロープ信号を扱う際に重要となる。

図２において、Δθ_ｗＲは、抵抗１１０があるときの位相偏差であり、Δθ_ｗｏＲは、抵抗１１０がないときの位相偏差である。抵抗１１０を装荷したバイアス回路１１３は、抵抗１１０がない場合に比べて、位相偏差が小さいことが分かる。これは、エンベロープ信号の周波数において、インダクタ１１１のインピーダンスより抵抗１１０の抵抗値が小さいため、電流は抵抗を通るようになり、インダクタ１１１による位相回転が抑えられるからである。このように、抵抗１１０を装荷し、その抵抗値をインダクタ１１１のインダクタンスより小さくしているので、バイアス回路１１３は、位相偏差の小さい特性が得られている。これにより、広帯域なエンベロープ信号が通過しても、位相偏差が小さいので、電圧波形の位相歪が小さく、エンベロープ信号の波形に追従するような電圧波形を得ることができる。位相偏差としては、波形が１／４周期以上ずれないように、エンベロープ信号の周波数帯域において９０度以内にあることが望ましい。

なお、抵抗１１０の抵抗値は、エンベロープ信号の周波数帯域のどこかの周波数において、インダクタンス１１１のインピーダンスより小さければ良く、必ずしもエンベロープ信号の中心周波数で、インダクタンス１１１のインピーダンスより小さくなくても良い。

以上のように、バイアス回路１１３は、エンベロープ信号の周波数帯域において、平坦な振幅特性及び小さい位相偏差を有するので、エンベロープ信号に追従した電圧を、高周波増幅器１０５に供給することができる。

次に、変調信号の搬送波の周波数におけるバイアス回路１１３の動作について説明する。
インダクタンス１０８は、変調信号の搬送波の周波数において高インピーダンスであるので、インダクタンス１０８は、その周波数において、信号を通過させず、インダクタンス１０８を介して高周波増幅器１０５に電流は供給されない。言い換えれば、変調信号の搬送波の周波数において、バイアス回路１１３のインピーダンスは十分に高く、開放とみなせる。

バイアス回路１１３のインピーダンス条件をまとめると以下のようになる。図１において、高周波増幅器１０５からバイアス回路１１３側を見たインピーダンスをＺ_ｂｉａｓとする。変調信号の搬送波の周波数においてＺ_ｂｉａｓ≒∞、エンベロープ信号の周波数においてＺ_ｂｉａｓ≒０である。ここで、≒∞とは、バイアス回路１１３のインピーダンスが、高周波増幅器１０５の出力インピーダンスより開放と見なせるほど高いことを意味し、≒０とは、バイアス回路１１３のインピーダンスが、高周波増幅器１０５の出力インピーダンスより短絡と見なせるほど低いことを意味する。

図３は、抵抗１１０がある場合とない場合におけるバイアス回路１１３が供給するバイアス電圧を比較した図である。縦軸が、バイアス回路１１３が供給するバイアス電圧であり、横軸が時間である。点線が、図１におけるエンベロープ信号入力端子１０３でのエンベロープ信号電圧であり、実線が図１にける点Ａでのエンベロープ信号電圧である。点Ａでのエンベロープ信号電圧は、点１０３におけるエンベロープ信号電圧の中心値と点Ａにおけるエンベロープ信号電圧の中心値との比で規格化している。

抵抗１１０がない場合は、入力エンベロープ波形に対して、バイアス回路１１３が供給する電圧波形は追従していないことが分かる。これに対して、抵抗１１０がある場合、入力エンベロープ波形に対して、バイアス回路１１３が供給する電圧波形は追従している。つまり。エンベロープ電圧振幅が大きいときに供給する電圧も大きくなっており、エンベロープ電圧振幅が小さいときに供給する電圧も小さくなっている。このように、バイアス回路１１３は、抵抗１１０があるため、出力する電力に応じて高周波増幅器１０５の電圧を変化させることができるので、高周波増幅器１０５は、高効率に動作する。

なお、図３においてエンベロープ周波数は２０ＭＨｚとし、抵抗１１０は１１０ｏｈｍとした。

以上の通り、実施の形態１の増幅器によれば、バイアス回路１１３は、エンベロープ信号の周波数が通過し、変調信号の搬送波の周波数が遮断されるローパス型の回路構成であって、平坦な振幅特性及び小さな位相偏差を有するので、高速エンベロープ信号に対して、高周波増幅器１０５の電圧を追従させることができる。これにより、エンベロープ増幅器を用いなくても、エンベロープトラッキング動作が可能になり、増幅器の小型化が図れる。

なお、本発明の実施の形態１で示した高出力増幅器の図は1つの構成例であり、容量１０９や１１２が複数個から構成されていても同様な効果を有する。また、バイアス回路１１３は、容量１０９、インダクタ１１１、抵抗１１０、容量１１２から構成されているが、これに限らない。エンベロープ信号の周波数が通過し、変調信号の搬送波の周波数が遮断されるローパスフィルタ構成であって、位相偏差が小さければ同様な効果を有する。

実施の形態２
実施の形態１では、エンベロープ信号と変調波信号とが、別々の端子から入力される増幅器について説明したが、実施の形態２では、変調波信号からエンベロープ信号を抽出し、変調波信号とエンベロープ信号とを合成し、高周波増幅器に入力する構成の増幅器について説明する。これにより、エンベロープ信号の入力端子を削減することができる。

図４は、実施の形態２に係る増幅器の一構成例を示す図である。図４中、図１と同一符号は同一または相当分を示し、説明を省略する。
実施の形態２に係る増幅器は、変調波信号入力端子１２１、方向性結合器１２２（方向性結合器の一例）、エンベロープ検波器１２３（検波器の一例）、可変利得増幅器１２４（可変利得増幅器の一例）、遅延調整器１２５（遅延調整器の一例）、入力整合回路１０２、容量１０４、高周波増幅器１０５、出力整合回路１０６、出力端子１０７、バイアス回路１１３、電源端子１０４
を備える。

変調波信号入力端子１２１は、変調波信号が入力される端子である。

方向性結合器１２２は、変調波信号の一部を取り出す方向性結合器である。方向性結合器１２２は、変調波信号入力端子１２１から入力される変調波信号の一部（第１の変調波信号の一例）を取り出し、エンベロープ検波器１２３に出力する。また、方向性結合器１２２は、エンベロープ検波器１２３に出力した変調波信号以外の変調波信号（第２の変調波信号の一例）を入力整合回路１０２に出力する。方向性結合器１２２には、例えば、λ／４結合線路を用いた方向性結合器が用いられる。

エンベロープ検波器１２３は、方向性結合器１２２が出力した変調波信号からエンベロープ信号を抽出する検波器である。エンベロープ検波器１２３は、変調波信号のエンベロープ成分を検波し、検波したエンベロープ信号を可変利得増幅器１２４に出力する。エンベロープ検波器１２３には、例えば、ダイオード検波回路などが用いられる。

可変利得増幅器１２４は、エンベロープ検波器１２３が出力したエンベロープ信号を増幅する可変増幅器である。

遅延調整器１２５は、可変利得増幅器１２４が増幅したエンベロープ信号に遅延時間を与える遅延調整器である。遅延調整器１２５は、エンベロープ信号に遅延時間を与えることによって、方向性結合器１２２及び入力整合回路１０２を介して高周波増幅器１０５に入力される変調波信号の遅延量と、エンベロープ信号の遅延量が一致するように、遅延時間を調整する。

次に、実施の形態２の増幅器の動作について説明する。変調信号とエンベロープ信号とが合成され、高周波増幅器１０５に入力された後の動作は、実施の形態１と同じであるため説明を省略する。ここでは、変調波信号からエンベロープ信号を抽出するときの動作について説明する。

変調波信号入力端子１２１から変調波信号が入力される。入力された変調波信号は、方向性結合器１２２で分岐され、一部がエンベロープ検波器１２３に出力され、残りが入力整合回路１０２に出力される。

入力整合回路１０２は、変調波信号の搬送波の周波数において高周波増幅器１０５と整合が取れているので、入力整合回路１０２に入力された変調波信号は、入力整合回路１０２を介して、高周波増幅器１０５に入力される。

一方、エンベロープ検波器１２３に入力された変調波信号は、エンベロープ検波器により、変調波信号の包絡線が検出され、その包絡線は、可変利得増幅器１２４に出力される。以下、エンベロープ検波器１２３が検出した変調波信号の包絡線をエンベロープ信号という。

可変利得増幅器１２４は、エンベロープ信号を増幅し、遅延調整器１２５に出力する。可変利得増幅器１２４は、利得を可変に決定できるので、その利得を制御することにより、エンベロープ信号の振幅を制御できる。

遅延調整器１２５は、増幅されたエンベロープ信号を遅延させて、容量１０４に出力する。遅延調整器１２５は、例えば、変調波信号が入力整合回路を通過して高周波増幅器１０５に入力される時間と、エンベロープ信号が容量１０４を介して高周波増幅器１０５に入力される時間とが一致するように、エンベロープ信号に時間遅延量を与える。

容量１０４は、エンベロープ信号のＤＣ成分を遮断し、高周波増幅器１０５に出力する。高周波増幅器１０５の入力端子において、エンベロープ信号と変調波信号とは合成され、高周波増幅器１０５に入力される。

以上の通り、実施の形態２の増幅器によれば、方向性結合器１２２、エンベロープ検波器１２３及び可変利得増幅器１２４を用いて、変調波信号からエンベロープ信号を検出し、高周波増幅器１０５に入力しているので、別途エンベロープ信号入力端子１０３を設ける必要はない。また、本増幅器の変調波入力端子１２１は、従来の増幅器の入力端子と同様であるため、変調波入力端子１２１に、従来の機器を接続できる。つまり、実施の形態２の増幅器は、入力インタフェースにおいて従来の増幅器と互換性があるため、従来の増幅器に本増幅器を置き換えることが可能であり、低コスト化が図れる。

なお、変調波信号の包絡線と、エンベロープ信号とが、逆相になるように、時間遅延量を与えても良い。高周波増幅器１０５が反転増幅器の場合、入力される信号に対して、出力される信号は反転するので、変調波信号の包絡線に対してエンベロープ信号が逆相であると、高周波増幅器１０５の出力端子では、入力されたエンベロープ信号に対して反転したエンベロープ信号が出力される。このため、出力端子では、変調波の包絡線と反転したエンベロープ信号とは、波形の山及び谷の位置が一致するようになり、高周波増幅器１０５に供給されるバイアス電圧が変調波信号の包絡線を追従するように動くので、高周波増幅器１０５は高効率動作する。なお、エンベロープ信号に与える時間遅延量は、高周波増幅器１０５の効率、出力電力または歪みが最適になるように決定しても良い。

可変利得増幅器１２４は、高周波増幅器１０５の効率、出力電力または歪みの少なくとも一つを検出しておき、その値によって、エンベロープ信号に対する利得を決定しても良い。

１０１１２１変調波信号入力端子、１０２入力整合回路、１０３エンベロープ信号入力端子、１０４１０９１１２容量、１０５高周波増幅器、１０６出力整合回路、１０８１１１インダクタ、１１０抵抗、１１３バイアス回路、１１４電源端子。

Claims

変調波信号及び前記変調波信号の包絡線信号が入力され、両信号を増幅する増幅素子と、
前記包絡線信号の周波数より高い遮断周波数を有し、バイアス電圧を前記増幅素子に供給し、前記変調波信号の搬送波の周波数において自身のインピーダンスが前記増幅素子の出力インピーダンスより高く、前記包絡線信号の周波数において自身のインピーダンスが前記増幅素子の出力インピーダンスより低いバイアス回路と、
を備えた増幅器。
前記バイアス回路は、
インダクタに対して並列、またはキャパシタに対して直列に接続され、直流電流が通過せず、交流電流が通過する抵抗を備えた請求項１に記載の増幅器。
前記バイアス回路は、
前記増幅素子に直列に接続された第１のインダクタと、
一端が前記第１のインダクタに接続され、他端が接地された第１のキャパシタと、
一端が電源に接続され、他端が前記第１のインダクタに直列に接続された第２のインダクタと、
一端が前記第２のインダクタに接続され、他端が接地された第２のキャパシタと、
前記第２のインダクタに並列に接続された抵抗と、
を備えた請求項２に記載の増幅器。
前記変調波信号が入力され、前記変調波信号の一部を分岐し、第１の変調波信号と第２の変調波信号とを出力する方向性結合器と、
前記方向性結合器が出力した前記第１の変調波信号の包絡線信号を検出する検波器と、
前記検波器が検出した前記包絡線信号を増幅する可変利得増幅器と、
前記増幅器が増幅した前記包絡線信号を遅延させる遅延調整器と、
を備え、
前記遅延調整器が遅延させた前記包絡線信号と前記方向性結合器が出力した前記第２の変調波信号とが前記増幅素子に入力される請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の増幅器。