JP5260801B2 - 高周波増幅回路 - Google Patents
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Description
本発明者は、「背景技術」の欄において記載した高周波増幅回路に関し、以下の問題が生じることを見出した。
図1は、本発明の実施の形態1に係る高周波増幅回路の回路図である。同図に記載された高周波増幅回路は、並列配置された複数の低出力トランジスタ101と、隣接する低出力トランジスタ101のドレイン出力端子の間に配置された抵抗102と、複数の低出力トランジスタ101の各々の出力端子に接続された高調波処理回路103と、入力側基本波整合回路104と、出力側基本波整合回路105とで構成される。
図3は、本発明の実施の形態2に係る高周波増幅回路の回路図である。同図に記載された高周波増幅回路は、並列接続された複数の低出力トランジスタ301と、隣接する低出力トランジスタ301のドレイン出力端子の間に配置された抵抗302と、複数の低出力トランジスタ301の各々のドレイン出力端子に接続された高調波処理回路303と、入力側基本波整合回路304と、出力側基本波整合回路305と、隣接する低出力トランジスタ301のゲート入力端子の間に配置された抵抗311と、複数の低出力トランジスタ301の各々のゲート入力端子に接続された高調波処理回路312とで構成される。
図5は、本発明の実施の形態3に係る高周波増幅回路の回路図である。同図に記載された高周波増幅回路は、並列接続された複数の低出力トランジスタ501Aおよび501Bと、隣接する低出力トランジスタ501Aおよび501Bのドレイン出力端子の間に配置された抵抗502と、複数の低出力トランジスタ501Bの各々のドレイン出力端子に接続された高調波処理回路503と、入力側基本波整合回路504と、出力側基本波整合回路505とで構成される。
102、202、302、311、402、411、502、602 抵抗
103、203、303、312、403、412、503、603 高調波処理回路
103A、104A、105A、303A、304A、305A、312A、503A、504A、505A、702A、703A、703B インダクタ
103B、104B、105B、303B、304B、305B、312B、503B、504B、505B、702B、703C キャパシタ
104、204、304、404、504、604 入力側基本波整合回路
105、205、305、405、505、605 出力側基本波整合回路
203A、204A、205A、403A、404A、405A、412A、603A、604A、605A ボンディングワイヤ
203B、204B、205B、403B、404B、405B、412B、603B、604B、605B 容量パッド
206、406、606 ゲート
207、407、607 ドレイン
207A 出力パッド
208、408、608 ソース
209、409、609 ビア
210、410、610 チップ
406A 入力パッド
501、701 トランジスタ
702 2次高調波処理回路
703 基本波整合回路
704 誘電体基板
705 外部回路
Claims (13)
- 入力端子と、出力端子と、接地端子とを有し、高周波信号を増幅する複数の第1のトランジスタと、
前記複数の第1のトランジスタの各々に対して配置され、前記複数の第1のトランジスタの各々の出力端子に接続され、増幅された高周波信号に含まれる偶数次または奇数次の高調波を処理する出力側高調波処理回路と、
前記複数の第1のトランジスタの各々の出力端子に接続され、前記第1のトランジスタの出力インピーダンスを高い状態で維持するための出力側抵抗とを備え、
前記複数の第1のトランジスタの各々の入力端子は、入力整合素子を介して当該高周波増幅回路の入力端子に接続され、
前記複数の第1のトランジスタの各々の出力端子は、前記出力側抵抗を介して互いに接続され、さらに、出力整合素子を介して当該高周波増幅回路の出力端子に接続されている
高周波増幅回路。 - 前記高周波信号の周波数帯域における前記出力側抵抗のインピーダンスは、前記出力側抵抗を介さずに互いに並列接続された場合の前記複数の第1のトランジスタの出力インピーダンスの実部よりも高い
請求項1に記載の高周波増幅回路。 - 前記出力側高調波処理回路は、
一端が前記第1のトランジスタの出力端子に接続された第1のインダクタと、
一端が前記第1のインダクタの他端に接続され、他端が接地された第1のキャパシタとで構成され、
前記第1のトランジスタの基本周波数の2倍の周波数で共振する直列共振回路である
請求項1に記載の高周波増幅回路。 - 入力端子と、出力端子と、接地端子とを有し、高周波信号を増幅する複数の第1のトランジスタと、
前記複数の第1のトランジスタの各々に対して配置され、前記複数の第1のトランジスタの各々の出力端子に接続され、増幅された高周波信号に含まれる偶数次または奇数次の高調波を処理し、F級または逆F級動作する出力側高調波処理回路と、
前記複数の第1のトランジスタの各々の出力端子に接続された出力側抵抗と、
前記第1のトランジスタの出力端子および前記出力側高調波処理回路に接続され、増幅された高周波信号に含まれる基本波を選択的に通過させる出力側基本波整合回路とを備え、
前記複数の第1のトランジスタの各々の入力端子は、入力整合素子を介して当該高周波増幅回路の入力端子に接続され、
前記複数の第1のトランジスタの各々の出力端子は、前記出力側抵抗を介して互いに接続され、さらに、出力整合素子を介して当該高周波増幅回路の出力端子に接続され、
前記出力側基本波整合回路は、
前記出力整合素子であり、一端が前記第1のトランジスタの出力端子に接続され、他端同士が接続された第2のインダクタと、
一端が、前記第2のインダクタの前記他端に接続され、他端が接地された第2のキャパシタとを備える
高周波増幅回路。 - 前記第1のトランジスタと前記出力側抵抗とは、同一のチップ上に形成され、
前記出力側高調波処理回路は、前記チップを実装するパッケージ内に搭載されている
請求項1に記載の高周波増幅回路。 - さらに、
前記複数の第1のトランジスタの各々に対して配置され、前記複数の第1のトランジスタの各々の入力端子に接続され、増幅された高周波信号に含まれる偶数次または奇数次の高調波を処理し、F級または逆F級動作する入力側高調波処理回路と、
前記複数の第1のトランジスタの各々の入力端子に接続された入力側抵抗とを備え、
前記複数の第1のトランジスタの各々の入力端子は、前記入力側抵抗を介して互いに接続されている
請求項1に記載の高周波増幅回路。 - 前記高周波信号の周波数帯域における前記入力側抵抗のインピーダンスは、互いに並列接続された前記複数の第1のトランジスタの入力インピーダンスよりも高い
請求項6に記載の高周波増幅回路。 - 前記入力側高調波処理回路は、
一端が前記第1のトランジスタの入力端子に接続された第3のインダクタと、
一端が前記第3のインダクタの他端に接続され、他端が接地された第3のキャパシタとで構成され、
前記第1のトランジスタの基本周波数の2倍の周波数で共振する直列共振回路である
請求項6に記載の高周波増幅回路。 - 入力端子と、出力端子と、接地端子とを有し、高周波信号を増幅する複数の第1のトランジスタと、
前記複数の第1のトランジスタの各々に対して配置され、前記複数の第1のトランジスタの各々の出力端子に接続され、増幅された高周波信号に含まれる偶数次または奇数次の高調波を処理し、F級または逆F級動作する出力側高調波処理回路と、
前記複数の第1のトランジスタの各々の出力端子に接続された出力側抵抗と、
前記複数の第1のトランジスタの各々に対して配置され、前記複数の第1のトランジスタの各々の入力端子に接続され、増幅された高周波信号に含まれる偶数次または奇数次の高調波を処理し、F級または逆F級動作する入力側高調波処理回路と、
前記複数の第1のトランジスタの各々の入力端子に接続された入力側抵抗と、
前記第1のトランジスタの入力端子および前記入力側高調波処理回路に接続され、増幅された高周波信号に含まれる基本波を選択的に通過させる入力側基本波整合回路とを備え、
前記複数の第1のトランジスタの各々の入力端子は、入力整合素子を介して当該高周波増幅回路の入力端子に接続され、
前記複数の第1のトランジスタの各々の出力端子は、前記出力側抵抗を介して互いに接続され、さらに、出力整合素子を介して当該高周波増幅回路の出力端子に接続され、
前記複数の第1のトランジスタの各々の入力端子は、前記入力側抵抗を介して互いに接続され、
前記入力側基本波整合回路は、
前記入力整合素子であり、一端が前記第1のトランジスタの入力端子に接続され、他端同士が接続された第4のインダクタと、
一端が、前記第4のインダクタの前記他端に接続され、他端が接地された第4のキャパシタとを備える
高周波増幅回路。 - 前記入力側抵抗、前記第1のトランジスタおよび前記出力側抵抗は、同一のチップ上に形成され、
前記入力側高調波処理回路および前記出力側高調波処理回路は、前記チップを実装するパッケージ内に搭載されている
請求項6に記載の高周波増幅回路。 - さらに、
入力端子と、出力端子と、接地端子とを有し、高周波信号を増幅する複数の第2のトランジスタを備え、
前記複数の第2のトランジスタの各々の入力端子は、当該高周波増幅回路の入力端子に入力整合素子を介して接続され、
前記複数の第2のトランジスタの各々の出力端子は、当該高周波増幅回路の出力端子に出力整合素子を介して接続され、さらに、隣接する前記第1のトランジスタの出力端子と短絡接続されている
請求項1〜10のうちいずれか1項に記載の高周波増幅回路。 - 前記第2のトランジスタ、前記第1のトランジスタおよび前記出力側抵抗は、同一のチップ上に形成され、
前記出力側高調波処理回路は、前記チップを実装するパッケージ内に搭載されている
請求項11に記載の高周波増幅回路。 - 前記出力側抵抗は、
F級動作の場合には、偶数次高調波における前記複数の第1のトランジスタの各々の出力インピーダンスを、当該偶数次高調波における前記出力側高調波処理回路のインピーダンスに対して差異が確保されるような高インピーダンス状態に維持させ、
逆F級動作の場合には、奇数次高調波における前記複数の第1のトランジスタの各々の出力インピーダンスを、当該奇数次高調波における前記出力側高調波処理回路のインピーダンスに対して差異が確保されるような高インピーダンス状態に維持させる
請求項1に記載の高周波増幅回路。
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