JPH04217103A - Microwave band amplifier - Google Patents

Microwave band amplifier

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JPH04217103A
JPH04217103A JP2403144A JP40314490A JPH04217103A JP H04217103 A JPH04217103 A JP H04217103A JP 2403144 A JP2403144 A JP 2403144A JP 40314490 A JP40314490 A JP 40314490A JP H04217103 A JPH04217103 A JP H04217103A
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JP
Japan
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amplifier
input signal
terminal
output
degree hybrid
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Withdrawn
Application number
JP2403144A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasuhiro Tanno
丹野 康弘
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
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Publication of JPH04217103A publication Critical patent/JPH04217103A/en
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Abstract

PURPOSE:To reduce non-linear distortion by a small scale and simple circuit concerning the microwave band amplifier to obtain high output power in a microwave band. CONSTITUTION:At the microwave band amplifier equipped with an amplifying means 11 to amplify a prescribed input signal and to obtain the output signal of prescribed power, a demultiplexing filter means 13 is arranged in the preceding step of the amplifying means 11 and provided to demultiplex the input signal to plural paths, a non-linear distortion generating means 15 is provided with a gain different from that of the amplifying means 11 and non-linearity approximate to that of the amplifying means 11 in respect to the input signal applied through the demultiplexing filter means 13, and a synthesizing means 17 is provided to synthesize non-linear distortion generated at the amplifying means 11 and the non-linear distortion generating means 15 while inverting the phases.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、マイクロ波帯において
大きな出力電力を得るマイクロ波帯増幅器に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a microwave band amplifier that obtains large output power in the microwave band.

【0002】0002

【従来の技術】マイクロ波帯の高出力増幅器は、例えば
、無変調の搬送波信号を増幅する場合には非直線歪みが
ほとんど発生しないので、飽和出力レベルに達する入力
信号レベルでも使用可能である。しかし、通常増幅され
るマイクロ波(以下、「主信号」という。)は何らかの
信号によって変調され、複数の周波数成分を含む。した
がって、高出力増幅器では、増幅素子の非直線性に起因
して、これらの周波数成分の高調波成分の和および差で
与えられる周波数の非直線歪が発生する。
2. Description of the Related Art High-output amplifiers in the microwave band can be used even at input signal levels that reach the saturated output level, since nonlinear distortion hardly occurs when, for example, an unmodulated carrier wave signal is amplified. However, the microwave that is normally amplified (hereinafter referred to as "main signal") is modulated by some kind of signal and includes multiple frequency components. Therefore, in a high-output amplifier, nonlinear distortion of a frequency given by the sum and difference of harmonic components of these frequency components occurs due to the nonlinearity of the amplification element.

【0003】このような非直線歪みの主要エネルギーは
、主信号に含まれる成分の周波数がf1 とf2(≒f
1)との2波とすると、(2f1 −f2)および(2
f2 −f1)で示される周波数の相互変調歪(以下、
「3次歪み」という。)に含まれ、一般に、高出力増幅
器の出力端では、入力電力に応じて増加する。したがっ
て、高出力増幅器の入力電力レベルの上限値は、その出
力に許容される3次歪みのレベルによって決定される。
[0003] The main energy of such nonlinear distortion is when the frequencies of the components included in the main signal are f1 and f2 (≒f
1), (2f1 - f2) and (2
f2 − f1) is the intermodulation distortion of the frequency (hereinafter referred to as
This is called "third-order distortion." ) and generally increases with input power at the output of a high-power amplifier. Therefore, the upper limit of the input power level of a high-power amplifier is determined by the level of third-order distortion allowed at its output.

【0004】ところで、このような非直線歪を低減する
主要な方法には、出力バックオフ方式およびプリディス
トーション法がある。出力バックオフ方式では、一般に
、増幅器の入出力特性の直線領域における勾配が、主信
号に対しては「1」であるが、3次歪みの成分に対して
は「3」であることを利用し、飽和出力レベルを大きく
とれる増幅素子を用いて構成された増幅器を低入力レベ
ルで用い、実効的に3次歪みの低減をはかる。
By the way, the main methods for reducing such nonlinear distortion include an output backoff method and a predistortion method. The output back-off method generally utilizes the fact that the slope of the amplifier's input/output characteristics in the linear region is ``1'' for the main signal, but ``3'' for the third-order distortion component. However, by using an amplifier configured using an amplification element that can provide a large saturation output level at a low input level, third-order distortion can be effectively reduced.

【0005】しかし、このような方法では、個々の増幅
回路の構成は単純かつ小規模となるが、主信号と3次歪
みとのレベル差を所定値より大きく確保するために、入
力信号のレベルが所定値以下に制限され、かつ所定の出
力電力を得る目的で縦続接続が行われるために、電力効
率を高くすることができない。また、電力効率は増幅素
子の動作点をB級あるいはC級に設定することにより向
上するが、その増幅素子がGaAsFETである場合に
は、ゲートの逆バイアスに対する耐圧が低いためにバイ
アス設定ができない場合があり、バイポーラトランジス
タを増幅素子とする場合には、非直線歪みの発生量が増
加する。さらに、増幅素子の種類によって、十分な飽和
出力レベルが得られない場合もある。
However, in such a method, the configuration of each amplifier circuit is simple and small-scale, but in order to ensure that the level difference between the main signal and the third-order distortion is larger than a predetermined value, the level of the input signal is adjusted. is limited to a predetermined value or less, and cascade connections are performed for the purpose of obtaining a predetermined output power, making it impossible to increase power efficiency. In addition, power efficiency can be improved by setting the operating point of the amplifier element to class B or class C, but if the amplifier element is a GaAs FET, the bias cannot be set because the withstand voltage of the gate against reverse bias is low. In some cases, when a bipolar transistor is used as an amplification element, the amount of nonlinear distortion generated increases. Furthermore, depending on the type of amplification element, a sufficient saturation output level may not be obtained in some cases.

【0006】したがって、出力バックオフ方式は採用で
きない場合が多く、現在、マイクロ波帯の高出力増幅器
では、確実に非直線歪みを低減できるプリディストーシ
ョン法が広く用いられている。図6は、プリディストー
ション法によるマイクロ波帯増幅器の構成例を示す図で
ある。
[0006] Therefore, the output back-off method cannot be adopted in many cases, and the predistortion method, which can reliably reduce nonlinear distortion, is currently widely used in high-output amplifiers in the microwave band. FIG. 6 is a diagram showing an example of the configuration of a microwave band amplifier using the predistortion method.

【0007】図において、入力信号はリニアライザ60
を介して増幅器61に与えられ、その出力は所定電力の
出力信号を与える。リニアライザ60では、入力信号が
90度ハイブリッド62の端子aに与えられ、その端子
bは90度ハイブリッド63の端子aに接続される。9
0度ハイブリッド63の端子cは増幅器61の入力に接
続される。90度ハイブリッド62の端子cは90度ハ
イブリッド64の端子aに接続され、その端子bは減衰
器651および増幅器661 を介して90度ハイブリ
ッド67の端子bに接続される。90度ハイブリッド6
7の端子cは90度ハイブリッド63の端子bに接続さ
れる。90度ハイブリッド64の端子cは増幅器662
 および減衰器652 を介して90度ハイブリッド6
7の端子aに接続される。90度ハイブリッド62、6
3、64、67の各端子dは、それぞれ抵抗器681 
、682 、683、684 を介して接地される。な
お、これらの全ての90度ハイブリッドは、その端子a
、b、c、dがこの順序でその内部に設けられたリング
状の線路上に配置して構成され、隣接する各端子間の線
路で入力信号の主信号成分が 0.5πラジアン移相す
る特性を有する。
In the figure, the input signal is input to a linearizer 60.
is applied to the amplifier 61 via the amplifier 61, the output of which provides an output signal with a predetermined power. In the linearizer 60, an input signal is applied to a terminal a of a 90-degree hybrid 62, and its terminal b is connected to a terminal a of a 90-degree hybrid 63. 9
A terminal c of the 0 degree hybrid 63 is connected to the input of the amplifier 61. Terminal c of 90 degree hybrid 62 is connected to terminal a of 90 degree hybrid 64, and terminal b thereof is connected to terminal b of 90 degree hybrid 67 via attenuator 651 and amplifier 661. 90 degree hybrid 6
Terminal c of 7 is connected to terminal b of 90 degree hybrid 63. Terminal c of the 90 degree hybrid 64 is connected to the amplifier 662
and 90 degree hybrid 6 through attenuator 652
It is connected to terminal a of 7. 90 degree hybrid 62,6
Each terminal d of 3, 64, and 67 is connected to a resistor 681.
, 682 , 683 , 684 . Note that all of these 90 degree hybrids have terminal a
, b, c, and d are arranged in this order on a ring-shaped line provided inside the terminal, and the main signal component of the input signal has a phase shift of 0.5π radian on the line between each adjacent terminal. have characteristics.

【0008】このような構成のマイクロ波帯増幅器では
、増幅器61単体は、主信号成分を所定のレベルに増幅
して出力し(図7■)、かつその増幅素子の非直線性に
起因して非直線歪(3次歪み)が発生する(図7■)。 リニアライザ60では、入力信号の一部は、90度ハイ
ブリッド62の端子bを介して90度ハイブリッド63
の端子cから出力され(図8■)、その位相は入力信号
に対して 1.5πラジアン移相した値となる。
In the microwave band amplifier having such a configuration, the amplifier 61 alone amplifies the main signal component to a predetermined level and outputs it (Fig. 7■), and due to the nonlinearity of the amplifying element, Nonlinear distortion (third-order distortion) occurs (Fig. 7 ■). In the linearizer 60, a part of the input signal is passed through the terminal b of the 90 degree hybrid 62 to the 90 degree hybrid 63.
The signal is outputted from terminal c (Fig. 8), and its phase is shifted by 1.5π radians with respect to the input signal.

【0009】また、減衰器651 、652 は同じ減
衰量を有し、増幅器661 、662 は同じ利得を有
し、かつこれらの移相量は十分小さいので、主信号は、
90度ハイブリッド62、90度ハイブリッド64の端
子cを介して90度ハイブリッド67の端子cに至る経
路では3ラジアン移相する。また、主信号は、90度ハ
イブリッド62、90度ハイブリッド64の端子bを介
して90度ハイブリッド67の端子cに至る経路では2
ラジアン移相する。したがって、90度ハイブリッド6
7の端子cでは、主信号成分が上述の位相差により相殺
される。
Furthermore, since the attenuators 651 and 652 have the same attenuation, the amplifiers 661 and 662 have the same gain, and their phase shifts are sufficiently small, the main signal is
There is a phase shift of 3 radians in the path leading to the terminal c of the 90 degree hybrid 67 via the terminal c of the 90 degree hybrid 62 and 90 degree hybrid 64. Moreover, the main signal is 2 in the path leading to the terminal c of the 90 degree hybrid 67 via the terminal b of the 90 degree hybrid 62 and the 90 degree hybrid 64.
Shift the phase in radians. Therefore, 90 degree hybrid 6
At terminal c of No. 7, the main signal component is canceled by the above-mentioned phase difference.

【0010】さらに、増幅器661 は減衰器651 
の後段に配置されるが、増幅器662 は減衰器652
 の前段に配置されるために、これらの増幅器には異な
ったレベルの主信号が与えられる。したがって、これら
の増幅器で発生する非直線歪み(3次歪み)のレベルに
は、その入力出力特性における主信号成分と3次歪み成
分の変化率の相違に応じた差が生じる。
Furthermore, the amplifier 661 is an attenuator 651
The amplifier 662 is placed after the attenuator 652.
These amplifiers are provided with main signals of different levels. Therefore, the level of nonlinear distortion (third-order distortion) generated in these amplifiers varies depending on the difference in the rate of change between the main signal component and the third-order distortion component in their input/output characteristics.

【0011】このレベル差は、上述の経路の違いによる
移相量の差および減衰器652 の減衰量によっても相
殺されず、90度ハイブリッド67の端子cには、所定
レベルの3次歪みが出力される。このようにしてリニア
ライザ40から出力される3次歪みの位相は、図8■に
示されるように、入力信号が直接増幅器61に与えられ
た場合に出力される3次歪みと逆相となり、かつそのレ
ベルが同じとなるように設定される。したがって、増幅
器61の出力では、上述の3次歪みが相殺される(図9
)。
[0011] This level difference is not canceled out by the difference in phase shift due to the above-mentioned path difference and the attenuation amount of the attenuator 652, and third-order distortion at a predetermined level is output to the terminal c of the 90-degree hybrid 67. be done. In this way, the phase of the third-order distortion output from the linearizer 40 is opposite to the third-order distortion output when the input signal is directly applied to the amplifier 61, as shown in FIG. The levels are set to be the same. Therefore, the third-order distortion described above is canceled out at the output of the amplifier 61 (Fig. 9
).

【0012】0012

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
従来例構成では、上述のようにリニアライザの構成が複
雑であるためにその設計が難しく、かつ回路規模が大き
いために大きな実装スペースが必要であった。本発明は
、小規模かつ簡単な回路により、非直線歪みを低減でき
るマイクロ波帯増幅器を提供することを目的とする。
[Problems to be Solved by the Invention] However, in such a conventional configuration, as mentioned above, the configuration of the linearizer is complicated, making it difficult to design, and the circuit scale is large, requiring a large mounting space. there were. An object of the present invention is to provide a microwave band amplifier that can reduce nonlinear distortion using a small-scale and simple circuit.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】図1は、本発明の原理ブ
ロック図である。本発明は、所定の入力信号を増幅し、
所定電力の出力信号を得る増幅手段11を備えたマイク
ロ波増幅器において、増幅手段11の前段に配置され、
複数の方路に入力信号を分波する分波手段13と、分波
手段13を介して与えられる入力信号に対して増幅手段
11と異なる利得を有し、かつ増幅手段11の非直線性
に近似な非直線性を有する非直線歪み発生手段15と、
増幅手段11および非直線歪み発生手段15で発生した
非直線歪みを逆相で合成する合波手段17とを備えたこ
とを特徴とする。
[Means for Solving the Problems] FIG. 1 is a block diagram of the principle of the present invention. The present invention amplifies a predetermined input signal,
In a microwave amplifier equipped with an amplifying means 11 for obtaining an output signal of a predetermined power, the microwave amplifier is arranged before the amplifying means 11,
A demultiplexing means 13 that demultiplexes an input signal into a plurality of routes, and a gain that is different from that of the amplification means 11 for the input signal provided through the demultiplexing means 13, and a non-linearity of the amplification means 11. nonlinear distortion generating means 15 having approximate nonlinearity;
It is characterized by comprising a combining means 17 which combines the nonlinear distortions generated by the amplifying means 11 and the nonlinear distortion generating means 15 in opposite phases.

【0014】[0014]

【作用】本発明は、非直線歪み発生手段15が、その利
得に応じて増幅手段11と異なるレベルの出力信号を送
出し、かつ増幅手段11の非直線性に近似な非直線性を
有するので、増幅手段11から発生される非直線歪みの
主要エネルギーを含む非直線歪みを発生する。合波手段
17では、これらの非直線歪みを逆相で合成することに
より相殺するが、出力信号については上述のレベルの相
違により相殺されず、所定のレベルで送出される。
[Operation] In the present invention, the nonlinear distortion generating means 15 sends out an output signal at a different level from the amplifying means 11 according to its gain, and has nonlinearity similar to the nonlinearity of the amplifying means 11. , generates nonlinear distortion including the main energy of the nonlinear distortion generated from the amplifying means 11. The combining means 17 cancels out these nonlinear distortions by combining them in opposite phases, but the output signal is not canceled out due to the above-mentioned level difference and is sent out at a predetermined level.

【0015】非直線歪み発生手段15は、所定の動作条
件下において所定の非直線性と入力信号に対する利得を
得ることができる素子を用いて構成される点を除き、増
幅手段11と同じ構成である。また、分波手段13およ
び合波手段17は、能動素子を用いずに簡単に構成され
る。したがって、小さなスペースに実装可能な小規模か
つ簡単な回路を用いて、非直線歪みを低減することがで
きる。
The nonlinear distortion generating means 15 has the same structure as the amplifying means 11, except that it is constructed using an element that can obtain a predetermined nonlinearity and a gain for the input signal under predetermined operating conditions. be. Furthermore, the demultiplexing means 13 and the multiplexing means 17 are easily constructed without using active elements. Therefore, nonlinear distortion can be reduced using a small and simple circuit that can be implemented in a small space.

【0016】[0016]

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例につい
て詳細に説明する。図2は、本発明の一実施例を示す図
である。図において、入力信号は90度ハイブリッド2
1の端子aに与えられ、その端子bは結合コンデンサ2
21 、増幅器23および結合コンデンサ222 を介
して90度ハイブリッド24の端子aに接続される。9
0度ハイブリッド24の端子bは、出力信号を与える。 一方、90度ハイブリッド21の端子cは、結合コンデ
ンサ223 、増幅器25および結合コンデンサ224
 を介して90度ハイブリッド24の端子dに接続され
る。90度ハイブリッド21の端子dは終端抵抗器(抵
抗値=50Ω)261 を介して接地され、90度ハイ
ブリッド24の端子cは終端抵抗器(抵抗値=50Ω)
262 を介して接地される。
Embodiments Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail based on the drawings. FIG. 2 is a diagram showing an embodiment of the present invention. In the figure, the input signal is 90 degree hybrid 2
1, and its terminal b is connected to the coupling capacitor 2.
21 , is connected to terminal a of the 90-degree hybrid 24 via an amplifier 23 and a coupling capacitor 222 . 9
Terminal b of the 0 degree hybrid 24 provides an output signal. On the other hand, the terminal c of the 90 degree hybrid 21 is connected to the coupling capacitor 223, the amplifier 25 and the coupling capacitor 224.
It is connected to the terminal d of the 90-degree hybrid 24 via. Terminal d of the 90 degree hybrid 21 is grounded via a terminating resistor (resistance value = 50 Ω) 261, and terminal c of the 90 degree hybrid 24 is connected to a terminating resistor (resistance value = 50 Ω).
262 to ground.

【0017】90度ハイブリッド21、24は、リング
状の線路上に端子a、b、c、dをこの順序で一定間隔
で配置して構成され、その間隔は入力信号に含まれる主
信号成分に対してλ/4長に設定される。したがって、
これらのハイブリッドでは、主信号は、各端子からこれ
に隣接する端子に到達するまでに 0.5πラジアン移
相する。なお、これらのハイブリッドは、高出力増幅器
の各構成部品が実装されるプリント板上に、50Ωの特
性インピーダンスを有するマイクロストリップラインを
用い、正方形状に形成されたハイブリッドリング回路か
ら構成される。
The 90-degree hybrids 21 and 24 are constructed by arranging terminals a, b, c, and d in this order at regular intervals on a ring-shaped line, and the intervals are determined by the main signal component included in the input signal. In contrast, the length is set to λ/4. therefore,
In these hybrids, the main signal has a phase shift of 0.5π radians from each terminal to its adjacent terminal. Note that these hybrids are constructed from a hybrid ring circuit formed in a square shape using a microstrip line having a characteristic impedance of 50Ω on a printed circuit board on which each component of the high-output amplifier is mounted.

【0018】増幅器23では、入力信号は、マイクロス
トリップライン271 を介してFET281 のゲー
トに与えられる。マイクロストリップライン271 の
所定の位置には、入力整合用のスタッブ291 および
バイアス回路301 が配置される。FET281 の
ドレインは、マイクロストリップライン311 を介し
て結合コンデンサ222 に接続される。マイクロスト
リップライン311 上の所定の位置には、バイアス回
路321 および出力整合用のスタッブ331 が配置
される。FET281 のソースは、そのケースを介し
て接地される。バイアス回路301 には、FET28
1 のバイアス電圧を供給する電源341 が接続され
る。バイアス回路321 には、FET281 のドレ
インに所定の電源電圧を供給する電源351 が接続さ
れる。
In the amplifier 23, the input signal is applied to the gate of the FET 281 via the microstrip line 271. A stub 291 for input matching and a bias circuit 301 are arranged at predetermined positions on the microstrip line 271 . The drain of FET 281 is connected to coupling capacitor 222 via microstrip line 311. A bias circuit 321 and a stub 331 for output matching are arranged at predetermined positions on the microstrip line 311 . The source of FET 281 is grounded through its case. The bias circuit 301 includes FET28
A power supply 341 supplying a bias voltage of 1 is connected. A power supply 351 that supplies a predetermined power supply voltage to the drain of the FET 281 is connected to the bias circuit 321 .

【0019】増幅器25の構成は、基本的に増幅器23
と同じである。したがって、その構成要素については、
増幅器23に配置された対応する構成要素の参照番号の
添え番号を「2 」に変えて示し、ここでは、その接続
関係の説明を省略する。なお、参照番号361 は、終
端抵抗器261 に接続されるアースパターンを示し、
参照番号362 は、終端抵抗器262 に接続される
アースパターンを示す。
The configuration of the amplifier 25 is basically that of the amplifier 23.
is the same as Therefore, for its components:
The reference numerals of the corresponding components arranged in the amplifier 23 are shown with the suffixes changed to "2", and the explanation of their connection relationships will be omitted here. In addition, reference number 361 indicates the ground pattern connected to the terminating resistor 261,
Reference numeral 362 indicates a ground trace connected to terminating resistor 262.

【0020】また、本実施例と図1に示すブロック図と
の対応関係については、増幅器23は増幅手段11に対
応し、90度ハイブリッド21は分波手段13に対応し
、増幅器25は非直線歪み発生手段15に対応し、90
度ハイブリッド24は合波手段17に対応する。図3〜
図5は、それぞれ本実施例回路の各部の周波数スペクト
ラムを示す図である。
Regarding the correspondence between this embodiment and the block diagram shown in FIG. 90 corresponding to the distortion generating means 15
The hybrid 24 corresponds to the multiplexing means 17. Figure 3~
FIG. 5 is a diagram showing the frequency spectrum of each part of the circuit of this embodiment.

【0021】以下、図2〜図5を参照して、本実施例の
動作を説明する。増幅器23は、90度ハイブリッド2
1を介して与えられる入力信号の主信号成分を増幅し、
所定電力の出力信号を出力する(図3■)。また、増幅
器23はFET281 の非直線性に起因して非直線歪
み(3次歪み)を発生し(図3■)、その歪波成分は出
力信号の一部として出力される。
The operation of this embodiment will be explained below with reference to FIGS. 2 to 5. The amplifier 23 is a 90 degree hybrid 2
amplifying the main signal component of the input signal provided through 1;
Outputs an output signal of a predetermined power (Fig. 3 ■). Furthermore, the amplifier 23 generates nonlinear distortion (third-order distortion) due to the nonlinearity of the FET 281 (FIG. 3), and the distorted wave component is output as part of the output signal.

【0022】増幅器25では、電源352 から供給さ
れる電圧が通常の増幅回路に供給される値より十分小さ
な値に設定されるので、主信号成分は増幅されず、小さ
な電力で出力される(図4■)。また、FET282 
には、電源342 、352 によって設定される動作
点において、増幅器23に実装されたFET281 と
近似の非直線性(伝達特性)を有する素子が用いられる
。すなわち、増幅器25は、増幅器23から発生される
3次歪みと同じ周波数成分の3次歪みを発生する(図4
■)。
In the amplifier 25, the voltage supplied from the power supply 352 is set to a value sufficiently smaller than the value supplied to a normal amplifier circuit, so the main signal component is not amplified and is output with small power (as shown in FIG. 4■). Also, FET282
For this purpose, an element having non-linearity (transfer characteristics) approximate to that of the FET 281 mounted in the amplifier 23 at the operating point set by the power supplies 342 and 352 is used. That is, the amplifier 25 generates third-order distortion having the same frequency component as the third-order distortion generated from the amplifier 23 (see FIG.
■).

【0023】また、増幅器25を通過する信号は、90
度ハイブリッド21の端子b〜c間および90度ハイブ
リッド24の端子d〜a間でそれぞれπ/2ラジアン遅
れる。したがって、90度ハイブリッド24では、増幅
器23で発生した3次歪み成分が、増幅器25で発生し
た同じレベルの3次歪み成分と逆相で合成され、相殺さ
れる(図5) 。
[0023] Furthermore, the signal passing through the amplifier 25 has a frequency of 90
There is a delay of π/2 radians between the terminals b to c of the 90-degree hybrid 21 and between the terminals d to a of the 90-degree hybrid 24, respectively. Therefore, in the 90-degree hybrid 24, the third-order distortion component generated by the amplifier 23 is combined in opposite phase with the third-order distortion component of the same level generated by the amplifier 25, and canceled out (FIG. 5).

【0024】このような増幅器25は、増幅器23と同
様に簡単に構成される。また、90度ハイブリッド21
、24も、受動素子のみを用いて簡単に構成され、例え
ば、周波数が数GHzと低い値であっても、高Qかつ高
比誘電率の素材を用いて波長短縮率を大きくとることが
できるので、小型化が可能である。したがって、小さな
スペースに実装可能な小規模かつ簡単な回路により、非
直線歪みを低減することができる。
[0024] Such an amplifier 25 is simply constructed like the amplifier 23. Also, 90 degree hybrid 21
, 24 can also be easily constructed using only passive elements, and for example, even if the frequency is as low as several GHz, the wavelength shortening rate can be increased by using a material with high Q and high dielectric constant. Therefore, miniaturization is possible. Therefore, nonlinear distortion can be reduced with a small and simple circuit that can be implemented in a small space.

【0025】なお、本実施例では、増幅器23、25で
発生する非直線歪みを逆相で合成するための位相差(π
ラジアン)が、分波器として動作する90度ハイブリッ
ド21と合波器と動作する90度ハイブリッド24とに
π/2ラジアンずつ分散して得られるが、その分散比率
はこのように限定されるものではない。すなわち、例え
ば、90度ハイブリッド21に代えて出力方路間に位相
差を伴わない分波器を用い、両増幅器の出力を合成する
ときに一括して移相させてもよい。
In this embodiment, the phase difference (π
radian) is obtained by dispersing each π/2 radian between the 90-degree hybrid 21, which operates as a demultiplexer, and the 90-degree hybrid 24, which operates as a multiplexer, but the dispersion ratio is limited in this way. isn't it. That is, for example, instead of the 90-degree hybrid 21, a duplexer with no phase difference between the output paths may be used, and the phase may be shifted all at once when combining the outputs of both amplifiers.

【0026】さらに、増幅素子については、本実施例の
ようにFETに限らず、所望の増幅器を構成でき、かつ
必要な周波数成分およびレベルの非直線歪みが得られる
ならば、バイポーラトランジスタその他の素子を用いて
もよい。
Furthermore, the amplifying element is not limited to FETs as in this embodiment, but bipolar transistors and other elements can be used as long as the desired amplifier can be constructed and the necessary frequency components and levels of nonlinear distortion can be obtained. may also be used.

【0027】[0027]

【発明の効果】以上説明したように本発明は、簡単な構
成の非直線歪み発生手段を用いて、増幅手段から出力さ
れる非直線歪みの主要出力エネルギーに相当する歪波を
生成し、かつ受動素子のみを用いて簡単に構成される合
波手段を介してこれらの非直線歪みを逆相で合成するこ
とにより、非直線歪みを低減する。
As explained above, the present invention uses a nonlinear distortion generating means with a simple configuration to generate a distorted wave corresponding to the main output energy of the nonlinear distortion output from the amplifying means, and The nonlinear distortion is reduced by combining these nonlinear distortions in opposite phases through a combining means that is simply configured using only passive elements.

【0028】すなわち、マイクロ波帯増幅器の構成が簡
単となり、その増幅器を含む装置の実装効率を高めるこ
とができる。
That is, the configuration of the microwave band amplifier is simplified, and the mounting efficiency of a device including the amplifier can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

【図1】本発明の原理ブロック図である。FIG. 1 is a block diagram of the principle of the present invention.

【図2】本発明の一実施例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an embodiment of the present invention.

【図3】増幅器23の出力信号の周波数スペクトラムを
示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing the frequency spectrum of the output signal of the amplifier 23.

【図4】増幅器25の出力信号の周波数スペクトラムを
示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing the frequency spectrum of the output signal of the amplifier 25.

【図5】本実施例回路の出力信号の周波数スペクトラム
を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a frequency spectrum of an output signal of the circuit of this embodiment.

【図6】プリディストーション法によるマイクロ波帯増
幅器の構成例を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a configuration example of a microwave band amplifier using a predistortion method.

【図7】増幅器61単体の出力信号の周波数スペクトラ
ムを示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing the frequency spectrum of the output signal of the amplifier 61 alone.

【図8】リニアライザ60単体の出力信号の周波数スペ
クトラムを示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing the frequency spectrum of the output signal of the linearizer 60 alone.

【図9】従来のマイクロ波帯増幅器の出力信号の周波数
スペクトラムを示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a frequency spectrum of an output signal of a conventional microwave band amplifier.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11  増幅手段 13  分波手段 15  非直線歪み発生手段 17  合波手段 21,24,62,63,64,67  90度ハイブ
リッド 221 ,222 ,223 ,224   結合コン
デンサ23,25,61,661 ,662   増幅
器261 ,262 ,681 ,682 ,683 
,684   終端抵抗器 271 ,272 ,311 ,312   マイクロ
ストリップライン 281 ,282   FET 291 ,292 ,331 ,332   スタッブ
301 ,302 ,321 ,322   バイアス
回路341 ,342 ,351 ,352   電源
361 ,362   アースパターン60  リニア
ライザ 651 ,652   減衰器
11 Amplifying means 13 Demultiplexing means 15 Nonlinear distortion generating means 17 Multiplexing means 21, 24, 62, 63, 64, 67 90 degree hybrid 221, 222, 223, 224 Coupling capacitors 23, 25, 61, 661, 662 Amplifier 261 , 262 , 681 , 682 , 683
, 684 Termination resistor 271 , 272 , 311 , 312 Microstrip line 281 , 282 FET 291 , 292 , 331 , 332 Stub 301 , 302 , 321 , 322 Bias circuit 341 , 342 , 351 , 352 Power supply 361 , 362 Earth pattern 60 Linearizer 651, 652 Attenuator

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  所定の入力信号を増幅し、所定電力の
出力信号を得る増幅手段(11)を備えたマイクロ波増
幅器において、前記増幅手段(11)の前段に配置され
、複数の方路に前記入力信号を分波する分波手段(13
)と、前記分波手段(13)を介して与えられる前記入
力信号に対して前記増幅手段(11)と異なる利得を有
し、かつ前記増幅手段(11)の非直線性に近似な非直
線性を有する非直線歪み発生手段(15)と、前記増幅
手段(11)および前記非直線歪み発生手段(15)で
発生した非直線歪みを逆相で合成する合波手段(17)
とを備えたことを特徴とするマイクロ波帯増幅器。
1. A microwave amplifier comprising an amplifying means (11) for amplifying a predetermined input signal to obtain an output signal of a predetermined power, the microwave amplifier being disposed before the amplifying means (11) and connected to a plurality of routes. demultiplexing means (13) for demultiplexing the input signal;
), which has a gain different from that of the amplifying means (11) with respect to the input signal applied via the demultiplexing means (13), and which is approximate to the nonlinearity of the amplifying means (11). a nonlinear distortion generating means (15) having a characteristic, and a combining means (17) for combining the nonlinear distortions generated by the amplifying means (11) and the nonlinear distortion generating means (15) in opposite phases.
A microwave band amplifier characterized by comprising:
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006203271A (en) * 2005-01-17 2006-08-03 Toshiba Corp Distortion generating circuit and high frequency circuit
JP2007243491A (en) * 2006-03-07 2007-09-20 R & K:Kk Amplifier circuit
JP2007243492A (en) * 2006-03-07 2007-09-20 R & K:Kk Amplifier circuit for broadcast

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