JP2021118482A - Power amplifier - Google Patents
Power amplifier Download PDFInfo
- Publication number
- JP2021118482A JP2021118482A JP2020011931A JP2020011931A JP2021118482A JP 2021118482 A JP2021118482 A JP 2021118482A JP 2020011931 A JP2020011931 A JP 2020011931A JP 2020011931 A JP2020011931 A JP 2020011931A JP 2021118482 A JP2021118482 A JP 2021118482A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power
- transistor
- output
- admittance
- optimum load
- 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
Links
Images
Landscapes
- Microwave Amplifiers (AREA)
- Amplifiers (AREA)
Abstract
Description
本開示は、高周波信号を増幅する電力増幅器に関する。 The present disclosure relates to a power amplifier that amplifies a high frequency signal.
近年、無線通信システムや無線電力伝送システムの開発が進められている。これらの技術では、高周波信号を電力増幅し、増幅された信号を負荷に出力する電力増幅器が利用される(例えば、特許文献1参照)。 In recent years, the development of wireless communication systems and wireless power transmission systems has been promoted. In these techniques, a power amplifier that power-amplifies a high-frequency signal and outputs the amplified signal to a load is used (see, for example, Patent Document 1).
特許文献1の技術では、電力増幅器のトランジスタのドレインと負荷との間に整合回路が接続される。整合回路は損失を有するため、出力電力が低下し、その結果、ドレイン効率と電力付加効率が低下する。
In the technique of
本開示はこうした課題に鑑みてなされたものであり、その例示的な目的の一つは、効率を改善できる電力増幅器を提供することにある。 The present disclosure has been made in view of these issues, and one of its exemplary purposes is to provide a power amplifier that can improve efficiency.
上記課題を解決するために、本開示のある態様の電力増幅器は、入力信号を増幅し、増幅された信号を出力端子から出力する増幅部と、電源電圧が供給される一端と、出力端子に接続された他端とを有する誘導性素子と、を備える。出力特性が所定の特性となる増幅部の最適負荷アドミタンスの実部の逆数が所定の特性インピーダンスと実質的に等しくなるように、電源電圧が設定される。入力信号の周波数において、誘導性素子のアドミタンスの虚部は、最適負荷アドミタンスの虚部と実質的に等しい。 In order to solve the above problems, the power amplifier of a certain aspect of the present disclosure is provided to an amplification unit that amplifies an input signal and outputs the amplified signal from an output terminal, one end to which a power supply voltage is supplied, and an output terminal. It comprises an inductive element having a connected other end. The power supply voltage is set so that the reciprocal of the real part of the optimum load admittance of the amplification unit whose output characteristic has a predetermined characteristic is substantially equal to the predetermined characteristic impedance. At the frequency of the input signal, the imaginary part of the admittance of the inductive element is substantially equal to the imaginary part of the optimal load admittance.
なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや、本開示の構成要素や表現を方法、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本開示の態様として有効である。 It should be noted that any combination of the above components and those in which the components and expressions of the present disclosure are mutually replaced between methods, systems and the like are also effective as aspects of the present disclosure.
本開示によれば、効率を改善できる電力増幅器を提供できる。 According to the present disclosure, it is possible to provide a power amplifier capable of improving efficiency.
本発明者らは、電力増幅器について研究し、以下の知見を得た。図1は、比較例に係る電力増幅装置100の回路図である。電力増幅装置100は、電力増幅器110と、直流電源112と、を備える。電力増幅器110は、入力整合回路114と、インダクタ(チョークコイル)118と、トランジスタ120と、出力整合回路122と、を備える。
The present inventors have studied power amplifiers and obtained the following findings. FIG. 1 is a circuit diagram of a
直流電源112は、インダクタ118を介して電源電圧をトランジスタ120のドレインに供給する。インダクタ118は、バイアス電圧供給用インダクタであり、そのインダクタンスは、入力信号の周波数において十分に高いインピーダンスになるよう設定される。
The
入力整合回路114は、信号源30の信号源インピーダンスZSとトランジスタ120の入力インピーダンスとのインピーダンス変換を行う。信号源インピーダンスZSは、特性インピーダンスZ0と等しく、例えば50Ωである。
トランジスタ120は、信号源30から入力整合回路114を介してゲートに供給される入力信号を電力増幅し、増幅された信号をドレインから出力整合回路122に出力する。入力信号は高周波信号であり、その周波数は、例えば1GHz以上である。トランジスタ120の出力信号の電力は、例えば500mW以上である。そのため、トランジスタ120は大信号動作を行う。
The
トランジスタ120の大信号動作では、ドレインに接続されるインピーダンスに応じて、他の条件が一定であっても出力電力や効率などの出力特性が変化する。例えば、所定の入力電力、所定の入力周波数の入力信号が供給されたときに最大出力電力や最大効率が得られるインピーダンスは、最適負荷インピーダンスZoptと呼ばれる。入力信号の入力電力または入力周波数が変化すると、最適負荷インピーダンスZoptは変化し得る。この最大出力電力が得られる負荷インピーダンスZoptは、通常、最大のドレイン効率などの他の出力特性が得られる負荷インピーダンスZoptとは異なる。そこで、測定またはシミュレーションにより、出力や効率等の最適性能を満たす最適負荷インピーダンスZoptを求める。以下、最適負荷インピーダンスZoptについて説明する。
In the large signal operation of the
出力整合回路122は、最適負荷インピーダンスZoptと負荷32の負荷インピーダンスZLとのインピーダンス変換を行う。具体的には、出力整合回路122は、負荷インピーダンスZLを最適負荷インピーダンスZoptに変換する。これにより、トランジスタ120のドレインに最適負荷インピーダンスZoptを見せることができ、所定の条件下でトランジスタ120は最適出力を出力できる。トランジスタ120から出力される出力信号は、出力整合回路122を介して負荷32に供給される。
The
トランジスタ120の出力側の等価回路は、ドレインとソースの間に並列接続された電流源とキャパシタで近似的に表される。従って、トランジスタ120の最適負荷インピーダンスZoptは、一般的に誘導性となる。
The equivalent circuit on the output side of the
ここで、キャパシタ成分と抵抗成分を無視した理想的なトランジスタについて考える。このトランジスタをB級増幅器として動作させた場合、最適負荷インピーダンスZoptを最適負荷抵抗Roptとみなし、出力電力Poutと最適負荷抵抗Roptの関係は次の式(1)で表せる。電源電圧をVdcとする。
Ropt=Vdc2/2Pout (1)
Here, consider an ideal transistor that ignores the capacitor component and the resistance component. When operating the transistor as a class B amplifier, considers the optimum load impedance Z opt and the optimum load resistance R opt, relationship between the output power Pout and the optimum load resistance R opt is expressed by the following equation (1). Let the power supply voltage be Vdc.
R opt = Vdc 2 / 2Pout ( 1)
従って、数百mW以上の出力電力かつ数Vの電源電圧の場合、最適負荷抵抗Roptは50Ωより低い値である。例えば、1.25Wの出力電力、5Vの電源電圧の場合、最適負荷抵抗Roptは10Ωである。負荷インピーダンスZLは特性インピーダンスZ0と等しく、例えば50Ωである。 Therefore, in the case of an output power of several hundred mW or more and a power supply voltage of several V, the optimum load resistance R opt is a value lower than 50Ω. For example, in the case of an output power of 1.25 W and a power supply voltage of 5 V, the optimum load resistance R opt is 10 Ω. The load impedance Z L is equal to the characteristic impedance Z 0, and is, for example, 50 Ω.
この場合、出力整合回路122は、負荷インピーダンスZLの50Ωを最適負荷抵抗Roptの10Ωに変換する。出力整合回路122は、たとえばインダクタ、キャパシタ、伝送線路などのリアクタンス素子で構成され、リアクタンス素子が有する抵抗成分に起因して、50Ωを10Ωに変換する場合には約1dBの損失を有する。最適負荷抵抗Roptが小さいほど、出力整合回路122の損失は大きくなる。これらのことは、キャパシタ成分等を考慮した実際のトランジスタ120にも当てはまる。既述のように、この損失により出力電力が低下し、効率も低下する。
In this case, the output matching
本発明者は、これらの知見に基づいて研究を重ね、電源電圧を高めることで最適負荷抵抗Roptを高めることができ、さらにバイアス電圧供給用のインダクタ118の値を適切に設定することで出力整合回路122を無くすことができ、効率を改善できることを見出した。実施の形態は、このような思索に基づいて案出されたもので、以下にその具体的な構成を説明する。
The present inventor has repeated research based on these findings, and can increase the optimum load resistance Ropt by increasing the power supply voltage, and further, output by appropriately setting the value of the
以下、図面を参照しながら、本開示を実施するための形態について詳細に説明する。なお、説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. In the description, the same elements are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted as appropriate.
(第1の実施の形態)
図2は、第1の実施の形態に係る電力増幅装置1の回路図である。電力増幅装置1は、例えば無線通信システムや無線電力伝送システムのパワーアンプとして利用できる。電力増幅装置1は、電力増幅器10と、直流電源12とを備える。
(First Embodiment)
FIG. 2 is a circuit diagram of the
電力増幅器10は、信号源30から供給される入力信号を電力増幅して、増幅された信号を負荷32に供給する。入力信号の周波数と出力信号の電力の範囲の一例は、比較例と同じである。直流電源12は、直流の電源電圧を電力増幅器10に供給する。
The
電力増幅器10は、入力整合回路14と、増幅部16と、誘導性素子18とを有する。入力整合回路14は、信号源30の信号源インピーダンスZSと増幅部16の入力インピーダンスとのインピーダンス変換を行う。
The
増幅部16は、制御端子T1、出力端子T2および接地端子T3を有し、入力整合回路14を介して制御端子T1に供給される入力信号を電力増幅し、増幅された信号を出力端子T2から出力する。接地端子T3は接地される。出力端子T2には、所定の特性インピーダンスZ0と実質的に等しい負荷インピーダンスZLの負荷32が直接接続される。つまり、出力端子T2と負荷32の間に出力整合回路が存在しない。出力端子T2と負荷32は、特性インピーダンスZ0の伝送線路を介して直接接続されてもよい。特性インピーダンスZ0は、一般的には50Ωであるが、例えば10Ω〜100Ωの他の値であってもよい。負荷インピーダンスZLは、出力信号が供給される次段の素子や回路の入力インピーダンスを表す。負荷32としてアンテナが接続されてもよい。
The
増幅部16は、半導体材料として化合物半導体を用いたトランジスタ20を含む。化合物半導体の一例として、窒化ガリウム(GaN)などの窒化物半導体が挙げられる。トランジスタ20は、窒化ガリウムを用いた高電子移動度トランジスタ、即ちGaN−HEMT(High Electron Mobility Transistor)であることが好ましい。増幅部16において、制御端子T1はトランジスタ20のゲートであり、出力端子T2はドレインであり、接地端子T3はソースである。
The
誘導性素子18は、インダクタンスL1のインダクタであり、直流電源12から電源電圧が供給される一端と、増幅部16の出力端子T2に接続された他端とを有する。誘導性素子18の一端は、図示しないキャパシタなどにより、入力信号の周波数において交流的に接地される。誘導性素子18は、バイアス電圧供給用のインダクタとして機能する。誘導性素子18は、ショートスタブなどの伝送線路であってもよい。
増幅部16の制御端子T1にも図示しないバイアス回路からバイアス電圧が供給される。
The
A bias voltage is also supplied to the control terminal T1 of the
増幅部16の出力特性が所定の特性となる最適負荷アドミタンスYopt(=1/Zopt)は、増幅部16の出力端子T2から負荷32側を見たアドミタンスである。出力特性が所定の特性となるとは、例えば、出力電力が最大となること、ドレイン効率または電力付加効率が最大となることなどを意味する。
The optimum load admittance Y opt (= 1 / Z opt ) in which the output characteristic of the
最適負荷は、既述のように誘導性であり、最適負荷抵抗RoptとインダクタLoptの並列接続で表される。そのため、最適負荷アドミタンスYoptは式(2)で表せる。
Yopt=1/Ropt+1/jωLopt (2)
The optimum load is inductive as described above, and is represented by the parallel connection of the optimum load resistor R opt and the inductor L opt. Therefore, optimum load admittance Y opt is expressed by equation (2).
Y opt = 1 / R opt + 1 / jωL opt (2)
図3は、図2の増幅部16の最適負荷アドミタンスYoptの電源電圧依存性を示すアドミタンスチャートである。既述の式(1)からも分かるように、出力電力を一定として電源電圧を増加させると、最適負荷抵抗Roptは増加する。そのため、電源電圧を増加させると、最適負荷アドミタンスYoptは、コンダクタンスが低くなる方向にアドミタンスチャート上を移動する。よって、最適負荷アドミタンスYoptを、コンダクタンスが1/Z0より大きい点P1から、コンダクタンスが1/Z0である等コンダクタンス円C10上の点P2に移動させることができる。
Figure 3 is a admittance chart showing a power supply voltage dependence of the optimum load admittance Y opt of the
最適負荷アドミタンスYoptの実部の逆数、つまり最適負荷抵抗Roptが所定の特性インピーダンスZ0と実質的に等しくなるように、電源電圧が予め設定される。なお、最適負荷アドミタンスYoptの実部の逆数が特性インピーダンスZ0の−10%〜20%の範囲にあるとき、最適負荷アドミタンスYoptの実部の逆数が特性インピーダンスZ0と実質的に等しいという。最適負荷アドミタンスYoptの実部の逆数は、特性インピーダンスZ0の±5%の範囲内に設定することが好ましく、最適負荷アドミタンスYoptの実部の逆数と特性インピーダンスZ0の差は小さい方が好ましい。なぜなら、差が小さいほど最適出力電力に近い値の出力電力を得られるためである。なお、電源電圧は、トランジスタ20のソース・ドレイン間電圧の最大定格を超えないように設定される。ここで、最適負荷抵抗Roptが特性インピーダンスZ0の−10%〜20%の範囲にあるとしているのは以下の理由による。実際のトランジスタではON抵抗と呼ばれる抵抗成分Ronを有し、例えばB級アンプの場合、その効率は以下の式(3)となる。
図4は、図2の増幅部16の最適負荷アドミタンスYoptの調整範囲を示すアドミタンスチャートである。直流電源12から供給される電源電圧を調整することにより、最適負荷アドミタンスYoptは、図4の斜線の領域70内に予め調整される。Z1=0.9Z0、Z2=1.2Z0として、領域70は、コンダクタンスが1/Z1である等コンダクタンス円C1と、コンダクタンスが1/Z2である等コンダクタンス円C2とで囲まれる領域のうち、サセプタンスが負の領域、即ち誘導性の領域である。
Figure 4 is a admittance chart showing an adjustment range of the optimum load admittance Y opt of the
入力信号の周波数において、誘導性素子18のアドミタンスの虚部(−1/ωL1)は、最適負荷アドミタンスYoptの虚部(−1/ωLopt)と実質的に等しい。つまり、誘導性素子18のインダクタンスL1は、Loptと実質的に等しい。最適負荷アドミタンスYoptの誘導性成分は、誘導性素子18で実現されているとも言える。なお、誘導性素子18のアドミタンスの虚部が最適負荷アドミタンスYoptの虚部の±10%の範囲にあるとき、誘導性素子18のアドミタンスの虚部が最適負荷アドミタンスYoptの虚部と実質的に等しいという。誘導性素子18のアドミタンスの虚部は、最適負荷アドミタンスYoptの虚部の±5%の範囲内に設定することが好ましく、誘導性素子18のアドミタンスの虚部と最適負荷アドミタンスYoptの虚部との差も、小さい方が好ましい。なぜなら、差が小さいほど最適出力電力に近い値の出力電力を得られるためである。
At the frequency of the input signal, the imaginary part (-1 / ωL1) of the admittance of the
次に、実験結果を説明する。特性インピーダンスZ0を27Ωとした。トランジスタ20としてGaN−HEMTである市販のCGH40025F(Cree社製)を利用し、図2の電力増幅器10を基板上に作製した。このGaN−HEMTのモデルを用いてロードプルシミュレーションを行い、電源電圧40V、入力信号の周波数2.45GHzにおいて、45dBmの最大出力電力が得られる最適負荷アドミタンスYoptの実部の逆数は27Ωであった。最適負荷アドミタンスYoptの虚部を誘導性素子18で実現した。この構成において電力増幅器10の出力電力等を測定した結果を図5に示す。
Next, the experimental results will be described. The characteristic impedance Z 0 was set to 27Ω. A commercially available CGH40025F (manufactured by Cree), which is a GaN-HEMT, was used as the
図5は、図2の電力増幅器10の出力電力、ゲイン、ドレイン効率および電力付加効率の入力電力依存性を示す。図5は、測定結果とシミュレーション結果を示す。測定結果では、出力電力Poutが45.3dBmのとき、ドレイン効率DEは82.3%、電力付加効率PAEは78.8%、利得Gainは13.6dBであった。ドレイン効率と電力付加効率は、比較例の構成と比較して改善した。なお、出力電力は50Ω換算の値である。
FIG. 5 shows the input power dependence of the output power, gain, drain efficiency, and power addition efficiency of the
本実施の形態によれば、最適負荷アドミタンスYoptの実部の逆数が特性インピーダンスZ0と実質的に等しく、その虚部がバイアス電圧供給用の誘導性素子18で実現されているため、増幅部16の出力端子T2に特性インピーダンスZ0の負荷32を直接接続することで、概ね最適負荷アドミタンスYoptを増幅部16の出力端子T2に見せることができる。これにより、電力増幅器10は、概ね所望の最適出力電力を出力できる。比較例と比較して、出力整合回路を用いる必要がないので出力電力の損失を低減できる。よって、比較例に対してドレイン効率と電力付加効率を改善できる。また、比較例に対して電力増幅器10を小型化、軽量化することもできる。
According to this embodiment, since the inverse of the real part of the optimum load admittance Y opt is the characteristic impedance Z 0 substantially equal to, its imaginary part is realized by the
また、化合物半導体のトランジスタ20を用いることで、シリコン(Si)のトランジスタと比較してソース・ドレイン間電圧の最大定格が高いため、電源電圧を高めることができ、最適負荷アドミタンスYoptの実部の選択の幅を広げることができる。
Further, by using a compound semiconductor of the
また、窒化物半導体のトランジスタ20を用いることで、ガリウムヒ素(GaAs)などのトランジスタと比較してソース・ドレイン間電圧の最大定格がより高いため、電源電圧をより高めることができ、最適負荷アドミタンスYoptの実部の選択の幅をより広げることができる。
Further, by using the
さらに、トランジスタ20としてGaN−HEMTを用いることで、FETと比較して高速動作でき、1GHz以上の周波数において出力電力などの特性を向上させることもできる。
Further, by using GaN-HEMT as the
(第2の実施の形態)
第1の実施の形態において、トランジスタ20の特性、所望の最大出力電力、所望の最適負荷アドミタンスYoptの実部によっては、印加すべき電源電圧がトランジスタ20のソース・ドレイン間電圧の最大定格を超える場合が想定される。そこで第2の実施の形態では、増幅部16を構成するトランジスタの数を増やす。以下、第1の実施の形態との相違点を中心に説明する。
(Second Embodiment)
In the first embodiment, depending on the characteristics of the
図6は、第2の実施の形態に係る増幅部16の回路図である。増幅部16は、トランジスタ20と、トランジスタ22と、キャパシタ24とを有する。トランジスタ20とトランジスタ22は、カスコード接続されている。トランジスタ20のドレインは、トランジスタ22のソースに接続されている。トランジスタ22のゲートは、キャパシタ24の一端に接続されている。キャパシタ24の他端は、トランジスタ20のソース、即ち接地端子T3に接続されている。キャパシタ24の容量値は、入力信号の周波数においてトランジスタ22のゲートが交流的に接地されるよう、設定される。トランジスタ22のドレインは、増幅部16の出力端子T2である。トランジスタ22のゲートにも図示しないバイアス回路からバイアス電圧が供給される。このように、トランジスタ20はソース接地増幅回路を構成し、トランジスタ22はゲート接地増幅回路を構成する。
FIG. 6 is a circuit diagram of the
これにより、トランジスタ20のソース・ドレイン間電圧と、トランジスタ22のソース・ドレイン間電圧との和が電源電圧になるため、トランジスタ20,22のそれぞれのソース・ドレイン間電圧の最大定格を超える電源電圧を印加できる。例えば、第1の実施の形態と同じ最大定格のトランジスタ20,22の場合、第1の実施の形態の2倍の電源電圧まで印加できる。よって、トランジスタ20,22、最大出力電力、最適負荷アドミタンスYoptの実部の選択の幅を広げることができ、電力増幅装置1の設計の自由度を高めることができる。
As a result, the sum of the source-drain voltage of the
なお、カスコード接続されるトランジスタの数は2つに限らず、3つ以上であってもよい。この場合、トランジスタ20のドレインとトランジスタ22のソースとの間にゲート接地増幅回路を構成する1以上の別のトランジスタを挿入し、それらのトランジスタの電流経路を直列に接続すればよい。
The number of transistors connected by cascode is not limited to two, and may be three or more. In this case, one or more other transistors constituting the gate grounded amplifier circuit may be inserted between the drain of the
以上、本開示を実施の形態にもとづいて説明した。本開示は上記実施の形態に限定されず、種々の設計変更が可能であり、様々な変形例が可能であること、またそうした変形例も本開示の範囲にあることは、当業者に理解されるところである。 The present disclosure has been described above based on the embodiment. It will be understood by those skilled in the art that the present disclosure is not limited to the above-described embodiment, various design changes are possible, various modifications are possible, and such modifications are also within the scope of the present disclosure. It is about to be.
本開示の一態様の概要は、次の通りである。本開示のある態様の電力増幅器は、入力信号を増幅し、増幅された信号を出力端子から出力する増幅部と、電源電圧が供給される一端と、前記出力端子に接続された他端とを有する誘導性素子と、を備え、出力特性が所定の特性となる前記増幅部の最適負荷アドミタンスの実部の逆数が所定の特性インピーダンスと実質的に等しくなるように、前記電源電圧が設定され、前記入力信号の周波数において、前記誘導性素子のアドミタンスの虚部は、前記最適負荷アドミタンスの虚部と実質的に等しい。 The outline of one aspect of the present disclosure is as follows. The power amplifier of a certain aspect of the present disclosure has an amplification unit that amplifies an input signal and outputs the amplified signal from an output terminal, one end to which a power supply voltage is supplied, and the other end connected to the output terminal. The power supply voltage is set so that the inverse number of the real part of the optimum load admittance of the amplification unit having the inductive element and the output characteristic having a predetermined characteristic is substantially equal to the predetermined characteristic impedance. At the frequency of the input signal, the imaginary part of the admittance of the inductive element is substantially equal to the imaginary part of the optimum load admittance.
この態様によると、効率を改善できる。 According to this aspect, efficiency can be improved.
前記増幅部は、化合物半導体のトランジスタを含んでもよい。この場合、最適負荷アドミタンスの実部の選択の幅を広げることができる。 The amplification unit may include a transistor of a compound semiconductor. In this case, the range of selection of the real part of the optimum load admittance can be expanded.
前記トランジスタは、窒化物半導体のトランジスタであってもよい。この場合、最適負荷アドミタンスの実部の選択の幅をより広げることができる。 The transistor may be a nitride semiconductor transistor. In this case, the range of selection of the real part of the optimum load admittance can be further expanded.
前記トランジスタは、GaN−HEMTであってもよい。この場合、高周波における出力電力などの特性を向上させることもできる。 The transistor may be GaN-HEMT. In this case, characteristics such as output power at high frequencies can be improved.
前記入力信号の周波数は、1GHz以上であってもよく、前記出力端子から出力される出力信号の電力は、500mW以上であってもよい。この場合、電力増幅器を高周波のパワーアンプとして利用できる。 The frequency of the input signal may be 1 GHz or more, and the power of the output signal output from the output terminal may be 500 mW or more. In this case, the power amplifier can be used as a high frequency power amplifier.
前記増幅部は、カスコード接続された複数のトランジスタを有してもよい。この場合、トランジスタ、最大出力電力、最適負荷アドミタンスの実部の選択の幅を広げることができる。 The amplification unit may have a plurality of transistors connected by cascode. In this case, the selection of the real part of the transistor, the maximum output power, and the optimum load admittance can be expanded.
1…電力増幅装置、T1…制御端子、T2…出力端子、T3…接地端子、10…電力増幅器、12…直流電源、16…増幅部、18…誘導性素子、20,22…トランジスタ、32…負荷。 1 ... Power amplifier, T1 ... Control terminal, T2 ... Output terminal, T3 ... Ground terminal, 10 ... Power amplifier, 12 ... DC power supply, 16 ... Amplifier, 18 ... Inductive element, 20, 22 ... Transistor, 32 ... load.
Claims (6)
電源電圧が供給される一端と、前記出力端子に接続された他端とを有する誘導性素子と、
を備え、
出力特性が所定の特性となる前記増幅部の最適負荷アドミタンスの実部の逆数が所定の特性インピーダンスと実質的に等しくなるように、前記電源電圧が設定され、
前記入力信号の周波数において、前記誘導性素子のアドミタンスの虚部は、前記最適負荷アドミタンスの虚部と実質的に等しい、
ことを特徴とする電力増幅器。 An amplification unit that amplifies the input signal and outputs the amplified signal from the output terminal,
An inductive element having one end to which a power supply voltage is supplied and the other end connected to the output terminal.
With
The power supply voltage is set so that the reciprocal of the real part of the optimum load admittance of the amplification unit having a predetermined characteristic is substantially equal to the predetermined characteristic impedance.
At the frequency of the input signal, the imaginary part of the admittance of the inductive element is substantially equal to the imaginary part of the optimum load admittance.
A power amplifier characterized by that.
ことを特徴とする請求項1に記載の電力増幅器。 The amplification unit includes a transistor of a compound semiconductor.
The power amplifier according to claim 1.
ことを特徴とする請求項2に記載の電力増幅器。 The transistor is a nitride semiconductor transistor.
The power amplifier according to claim 2.
ことを特徴とする請求項3に記載の電力増幅器。 The transistor is a GaN-HEMT.
The power amplifier according to claim 3.
前記出力端子から出力される出力信号の電力は、500mW以上である、
ことを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の電力増幅器。 The frequency of the input signal is 1 GHz or more, and
The power of the output signal output from the output terminal is 500 mW or more.
The power amplifier according to any one of claims 1 to 4.
ことを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の電力増幅器。 The amplification unit has a plurality of transistors connected by cascode.
The power amplifier according to any one of claims 1 to 5.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020011931A JP2021118482A (en) | 2020-01-28 | 2020-01-28 | Power amplifier |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020011931A JP2021118482A (en) | 2020-01-28 | 2020-01-28 | Power amplifier |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021118482A true JP2021118482A (en) | 2021-08-10 |
Family
ID=77175395
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020011931A Pending JP2021118482A (en) | 2020-01-28 | 2020-01-28 | Power amplifier |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2021118482A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023171125A1 (en) * | 2022-03-11 | 2023-09-14 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | Low-noise amplifier and sensor device |
-
2020
- 2020-01-28 JP JP2020011931A patent/JP2021118482A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023171125A1 (en) * | 2022-03-11 | 2023-09-14 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | Low-noise amplifier and sensor device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Kang et al. | Design of bandwidth-enhanced Doherty power amplifiers for handset applications | |
CN107547056B (en) | Method for amplifying radio frequency signal and DOHERTY-CHIREIX combined amplifier | |
Van Der Heijden et al. | A 19W high-efficiency wide-band CMOS-GaN class-E Chireix RF outphasing power amplifier | |
US8717102B2 (en) | RF device with compensatory resonator matching topology | |
US7202734B1 (en) | Electronically tuned power amplifier | |
Kang et al. | Design of Doherty power amplifiers for handset applications | |
WO2011007529A1 (en) | High-frequency power amplifier | |
JP4793807B2 (en) | amplifier | |
US6882227B2 (en) | Bias circuit linearization and dynamic power control | |
Kang et al. | Broadband HBT Doherty power amplifiers for handset applications | |
EP1620943A1 (en) | N-way rf power amplifier circuit with increased back-off capability and power added efficiency using selected phase lengths and output impedances | |
JP7074892B2 (en) | RF power amplifier with frequency selective impedance matching network | |
WO2015069426A1 (en) | A quasi-doherty architecture amplifier and method | |
US11545944B2 (en) | Power amplifier circuit | |
Kang et al. | 1.6–2.1 GHz broadband Doherty power amplifiers for LTE handset applications | |
CN112187184A (en) | Configurable high-efficiency power amplifier | |
JP2008125044A (en) | Amplifier | |
JP7258612B2 (en) | high frequency circuit | |
JP2021118482A (en) | Power amplifier | |
CN109845093B (en) | Broadband power amplifier and method for designing broadband power amplifier network | |
JP2021118483A (en) | Wireless device | |
Chen et al. | A 2.6 GHz class-AB GaN power amplifier with maximum output power of 56W achieving 70% power added efficiency | |
Nghe et al. | Wideband two-stage 50W GaN-HEMT power amplifier | |
Liu et al. | A high-power GaAs amplifier with coupled bonding-wires-based harmonic control output matching network | |
US11336247B1 (en) | High efficiency wideband feedback amplifier |