JP5217182B2 - 高周波増幅回路 - Google Patents
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Description
増幅器(以下、ドハティ増幅器と呼ぶ)が知られている。図5は従来技術を説明する図で、ドハティ増幅器の典型的な動作を示している。ドハティ増幅器は、A〜AB級で動作するキャリア(main)増幅器61と、C級で動作するピーク(auxiliary)増幅器64とを備え、キャリア増幅器61の入力よりもλ/4(90°)遅れた信号をピーク増幅器64に入力すると共に、キャリア増幅器61の出力をλ/4遅らせてピーク増幅器64の出力に合成する構成となっており、入力の信号電力を上げて行くとキャリア増幅器61が先に飽和動作を開始する。その際には、キャリア増幅器61の出力にインピーダンスR0のλ/4波長線路(インピーダンス変換器)を設けることで、キャリア増幅器61の見かけ上の負荷インピーダンスを変化させ、高い効率を実現している。
となり、飽和電力は小さいが、高い効率が得られる。
また本発明では、主信号(即ち、入力信号)の振幅に応じてキャリア増幅器やピーク増幅器で生ずるような非線形歪みの分を、予め変調前の搬送波信号に対して主信号の振幅に応じた振幅補正を加える簡単な構成により最終の歪み補償を高速かつ適正に行える。従って、キャリア増幅出力とピーク増幅出力との間で常に適正な振幅合成が保て、よって、高い電力効率と線形性を維持できる。
リングコンデンサ、C1は基本波成分の短絡用コンデンサ、32はキャリア増幅素子Q1に給電する給電回路(λ/4長スタブ)、40はピーク入力信号を増幅するピーク増幅器、Q2はピーク増幅器を構成するFET等からなるピーク増幅素子、41はピーク増幅素子Q2の入力インピーダンスに整合するための整合回路、C2は基本波成分の短絡用コンデンサ、42はピーク増幅素子Q2に給電する給電回路(λ/4長スタブ)、53,54は基本波成分を通過させるLC直列共振同調回路、55は特性インピーダンス50Ωでλ/4線路長のストリップ線路(インピーダンス変成器)、56は特性インピーダンス50のストリップ線路、RLは負荷抵抗(例えば50Ω)である。
η=(Pout−Pin)/PDC
で定義される。また、図の実線は本実施の形態によるドハティ増幅器にシングルキャリア信号を加えた場合の特性を表し、点線はOFDM(マルチキャリア)信号を加えた場合の特性を表している。但し、OFDM信号については平均入力及び平均出力のパワーを表している。
20 ピーク信号入力処理部
30 キャリア増幅器
31,41 整合回路
40 ピーク増幅器
51,52 D/A変換器
53,54 直列共振同調回路
55 インピーダンス変成器
Q1 キャリア増幅素子(MESFET)
Q2 ピーク増幅素子(MESFET)
Claims (6)
- 入力信号を増幅するキャリア増幅素子と、前記入力信号のうちの振幅が所定以上となる該入力信号を増幅するピーク増幅素子とを備え、前記キャリア増幅素子と前記ピーク増幅素子の増幅出力を合成して出力するドハティ型の高周波増幅器を備える高周波増幅回路において、
主信号により所定の搬送波信号を変調して前記入力信号を形成する変調手段と、
前記主信号の振幅に応じて前記所定の搬送波信号の振幅を変化させる振幅変調手段とを備え、
前記高周波増幅器は、前記キャリア増幅素子よりも大きい出力容量の前記ピーク増幅素子を備え、該ピーク増幅素子はE級又はF級の出力回路を備えると共に、略C級の範囲で動作可能にバイアスされていることを特徴とする高周波増幅回路。 - 前記ピーク増幅素子の出力容量が前記キャリア増幅素子の出力容量よりも7倍以上大きいことを特徴とする請求項1記載の高周波増幅回路。
- 前記キャリア増幅素子はB級に近いAB級にバイアスされていることを特徴とする請求項2記載の高周波増幅回路。
- 前記ピーク増幅素子に加える電源電圧が前記キャリア増幅素子に加える電源電圧よりも高いことを特徴とする請求項3記載の高周波増幅回路。
- 前記キャリア増幅素子又はピーク増幅素子の出力を送信すべき距離に応じて該キャリア増幅素子又はピーク増幅素子の電源電圧を変化させる電圧制御手段を備えることを特徴とする請求項4記載の高周波増幅回路。
- 前記キャリア増幅素子に入力する入力信号の振幅を所定閾値でクランプするクランプ手段を備えることを特徴とする請求項2又は3記載の高周波増幅回路。
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