JP6723381B2 - 広帯域電力増幅器及び広帯域電力増幅器回路網を設計する方法 - Google Patents
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Description
増幅器の入力ポートからの信号を増幅するように、並列に接続された増幅器のセットと、
前記増幅器によって増幅された前記信号を、所定の負荷値と整合させるように構成された整合回路網であって、目標動作周波数範囲内の前記増幅された信号の周波数の単調減少関数として第1のインピーダンス周波数応答を有する、整合回路網と、
前記整合回路網によって整合された前記信号を変換するように構成されたコンバーター回路網と、
前記目標動作周波数範囲内の前記増幅された信号の周波数の単調増加関数として第2のインピーダンス周波数応答を有するインピーダンス平坦化回路網と、
を備える。
増幅器の入力ポートからの信号を増幅するように、並列に接続された増幅器のセットを配置するステップと、
前記増幅器と接続するように整合回路網を配置するステップであって、該整合回路網は、前記増幅器によって増幅された前記信号を、所定の負荷値と整合させるように構成され、該整合回路網は、前記増幅器によって、目標動作周波数範囲内の前記増幅された信号の周波数の単調減少関数として第1のインピーダンス周波数応答を有するように構成される、ステップと、
前記整合回路網と接続するように、コンバーター回路網を配置するステップであって、該コンバーター回路網は、前記整合回路網によって整合された前記信号を変換するように構成される、ステップと、
前記コンバーター回路網と接続するように、インピーダンス平坦化回路網を配置するステップであって、該インピーダンス平坦化回路網は、前記目標動作周波数範囲内の前記増幅された信号の周波数の単調増加関数として第2のインピーダンス周波数応答を有するように構成される、ステップと、
を含む。
ベースバンド信号生成回路のセットと、
前記ベースバンド信号生成回路からベースバンド信号を受信し、該ベースバンド信号を、所定の送信周波数に従って送信信号に変換するように構成された送信コンバーターモジュールと、
前記送信コンバーターモジュールから受信された前記送信信号を増幅するように構成された広帯域電力増幅器であって、
該増幅器の入力ポートから受信された前記送信信号を増幅するように、並列に接続された増幅器のセットと、
該増幅器によって増幅された前記送信信号を、所定の負荷値と整合させるように構成された整合回路網であって、前記送信信号の周波数の単調減少関数として第1のインピーダンス周波数応答を有する、整合回路網と、
目標動作周波数範囲内の、前記整合回路網によって整合された前記送信信号を変換するように構成されたコンバーター回路網と、
前記目標動作周波数範囲内の、前記コンバーター回路網によって変換された前記送信信号の周波数の単調増加関数として第2のインピーダンス周波数応答を有するインピーダンス平坦化回路網と、
を備える、広帯域電力増幅器と、
アンテナを有する無線信号送信アンテナモジュールであって、該無線信号送信アンテナモジュールは、前記広帯域電力増幅器によって増幅された前記送信信号を受信して、該アンテナを介して空中に送信する、無線信号送信アンテナモジュールと、
を備える。
増幅器の入力ポートからの信号を増幅するように、並列に接続された増幅器のセットと、
増幅器によって増幅された信号を、所定の負荷値と整合させるように構成された整合回路網であって、目標動作周波数範囲内の増幅された信号の周波数の単調減少関数として第1のインピーダンス周波数応答を有する、整合回路網と、
整合回路網によって整合された信号を変換するように構成されたコンバーター回路網と、
目標動作周波数範囲内の増幅された信号の周波数の単調増加関数として第2のインピーダンス周波数応答を有するインピーダンス平坦化回路網と、
を備える。
LC=1/(4ω0 2CC)
ここで、ω0=2πf0及びf0=中心RF周波数である。
増幅器の入力ポートからの信号を増幅するように、並列に接続された増幅器のセットを配置するステップと、
増幅器と接続するように整合回路網を配置するステップであって、整合回路網は、増幅器によって増幅された信号を、所定の負荷値と整合させるように構成され、整合回路網は、増幅器によって、目標動作周波数範囲内の増幅された信号の周波数の単調減少関数として第1のインピーダンス周波数応答を有するように構成される、ステップと、
整合回路網と接続するように、コンバーター回路網を配置するステップであって、コンバーター回路網は、整合回路網によって整合された信号を変換するように構成される、ステップと、
コンバーター回路網と接続するように、インピーダンス平坦化回路網を配置するステップであって、インピーダンス平坦化回路網は、目標動作周波数範囲内の増幅された信号の周波数の単調増加関数として第2のインピーダンス周波数応答を有するように構成される、ステップと、
を含む。
ベースバンド信号生成回路のセットと、
ベースバンド信号生成回路からベースバンド信号を受信し、ベースバンド信号を、所定の送信周波数に従って送信信号に変換するように構成された送信コンバーターモジュールと、
送信コンバーターモジュールから受信された送信信号を増幅するように構成された広帯域電力増幅器であって、
増幅器の入力ポートから受信された送信信号を増幅するように、並列に接続された増幅器のセットと、
増幅器によって増幅された送信信号を、所定の負荷値と整合させるように構成された整合回路網であって、目標動作周波数範囲内の送信信号の周波数の単調減少関数として第1のインピーダンス周波数応答を有する、整合回路網と、
整合回路網によって整合された送信信号を変換するように構成されたコンバーター回路網と、
目標動作周波数範囲内の、コンバーター回路網によって変換された送信信号の周波数の単調増加関数として第2のインピーダンス周波数応答を有するインピーダンス平坦化回路網と、
を備える、広帯域電力増幅器と、
アンテナを有する無線信号送信アンテナモジュールであって、無線信号送信アンテナモジュールは、広帯域電力増幅器によって増幅された送信信号を受信して、アンテナを介して空中に送信する、無線信号送信アンテナモジュールと、
を備える。
Claims (15)
- 増幅器の入力ポートからの信号を増幅するように、並列に接続された増幅器のセットと、
前記増幅器によって増幅された前記信号を、所定の負荷値と整合させるように構成された整合回路網であって、目標動作周波数範囲内の前記増幅された信号の周波数の単調減少関数として第1のインピーダンス周波数応答を有する、整合回路網と、
前記整合回路網によって整合された前記信号を変換するように構成されたコンバーター回路網と、
前記目標動作周波数範囲内の前記増幅された信号の周波数の単調増加関数として第2のインピーダンス周波数応答を有するインピーダンス平坦化回路網と、
を備え、
前記インピーダンス平坦化回路網は、前記コンバーター回路網と前記増幅器の出力ポートとの間に接続され、
前記インピーダンス平坦化回路網は、並列のインダクタンスL及びキャパシタンスCを有する共振器を備え、
該共振器は、広帯域電力増幅器の動作中心周波数の2次高調波周波数において共振周波数を有するように選ばれる、
広帯域電力増幅器。 - 前記インピーダンス平坦化回路網のコンポーネントは、前記第1のインピーダンス周波数応答と前記第2のインピーダンス周波数応答との合成の周波数の変動が閾値未満であるように選択される、
請求項1に記載の増幅器。 - 前記第1のインピーダンス周波数応答と前記第2のインピーダンス周波数応答との合成の前記周波数は、実質的に一定である、
請求項1に記載の増幅器。 - 前記コンバーター回路網は、4分の1波長送信インピーダンスコンバーターを備える、
請求項1に記載の増幅器。 - 前記インピーダンス平坦化回路網のリアクタンスは、実質的に0である、
請求項1に記載の増幅器。 - 前記キャパシタンスCは、電極の空隙又はバリアブルキャパシタの形態である、
請求項1に記載の増幅器。 - 前記キャパシタンスCは、微小電子機械システムのキャパシタの形態である、
請求項1に記載の増幅器。 - 入力信号を、所定の信号電力比によって第1の信号及び第2の信号に分割するように構成された信号電力分割器を更に備える、
請求項1に記載の増幅器。 - 前記増幅器のセットは、
前記第1の信号を受信して増幅するように構成されたメイン増幅器と、
前記第2の信号を受信して増幅するように構成されたピーク増幅器と、
を含む、請求項8に記載の増幅器。 - 前記整合回路網は、増幅された前記第1の信号及び増幅された前記第2の信号を受信するように構成された4分の1波長送信インピーダンスコンバーターを備える、
請求項9に記載の増幅器。 - 前記増幅器は、窒化ガリウム(GaN)材料系トランジスタを備える、
請求項1に記載の増幅器。 - 前記インピーダンス平坦化回路網は、プリント回路基板上に形成される、
請求項1に記載の増幅器。 - 前記4分の1波長送信インピーダンスコンバーターのうちの少なくとも1つは、前記広帯域電力増幅器の中心周波数に対して設計される、
請求項4に記載の増幅器。 - 広帯域電力増幅器回路網を設計する方法であって、
該方法は、
増幅器の入力ポートからの信号を増幅するように、並列に接続された増幅器のセットを配置するステップと、
前記増幅器と接続するように整合回路網を配置するステップであって、該整合回路網は、前記増幅器によって増幅された前記信号を、所定の負荷値と整合させるように構成され、該整合回路網は、前記増幅器によって、目標動作周波数範囲内の前記増幅された信号の周波数の単調減少関数として第1のインピーダンス周波数応答を有するように構成される、ステップと、
前記整合回路網と接続するように、コンバーター回路網を配置するステップであって、該コンバーター回路網は、前記整合回路網によって整合された前記信号を変換するように構成される、ステップと、
前記コンバーター回路網と接続するように、インピーダンス平坦化回路網を配置するステップであって、該インピーダンス平坦化回路網は、前記目標動作周波数範囲内の前記増幅された信号の周波数の単調増加関数として第2のインピーダンス周波数応答を有するように構成される、ステップと、
を含み、
前記インピーダンス平坦化回路網は、前記コンバーター回路網と前記増幅器の出力ポートとの間に接続され、
前記インピーダンス平坦化回路網は、並列のインダクタンスL及びキャパシタンスCを有する共振器を備え、
該共振器は、広帯域電力増幅器の動作中心周波数の2次高調波周波数において共振周波数を有するように選ばれる、
方法。 - ベースバンド信号生成回路のセットと、
前記ベースバンド信号生成回路からベースバンド信号を受信し、該ベースバンド信号を、所定の送信周波数に従って送信信号に変換するように構成された送信コンバーターモジュールと、
前記送信コンバーターモジュールから受信された前記送信信号を増幅するように構成された広帯域電力増幅器であって、
増幅器の入力ポートから受信された前記送信信号を増幅するように、並列に接続された増幅器のセットと、
該増幅器によって増幅された前記送信信号を、所定の負荷値と整合させるように構成された整合回路網であって、目標動作周波数範囲内の前記送信信号の周波数の単調減少関数として第1のインピーダンス周波数応答を有する、整合回路網と、
前記整合回路網によって整合された前記送信信号を変換するように構成されたコンバーター回路網と、
前記目標動作周波数範囲内の、前記コンバーター回路網によって変換された前記送信信号の周波数の単調増加関数として第2のインピーダンス周波数応答を有するインピーダンス平坦化回路網と、
を備える、広帯域電力増幅器と、
アンテナを有する無線信号送信アンテナモジュールであって、該無線信号送信アンテナモジュールは、前記広帯域電力増幅器によって増幅された前記送信信号を受信して、該アンテナを介して空中に送信する、無線信号送信アンテナモジュールと、
を備え、
前記インピーダンス平坦化回路網は、前記コンバーター回路網と前記増幅器の出力ポートとの間に接続され、
前記インピーダンス平坦化回路網は、並列のインダクタンスL及びキャパシタンスCを有する共振器を備え、
該共振器は、前記広帯域電力増幅器の動作中心周波数の2次高調波周波数において共振周波数を有するように選ばれる、
無線基地局システム。
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