JPH0478206A - 高周波回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、高周波領域における増幅回路に係り、特に高
効率化に好適な回路構成に関する。

〔従来の技術〕

従来、高周波増幅器の高効率化手段として出力側に高調
波インピーダンスを考慮した回路を設けることが知られ
ている。たとえば、マイクロ波研究会資料（ＭＷ８３−
２４）において、出力側インピーダンスを偶数次高調波
に対して零、奇数次高調波に対して無限大にすれば理論
的には１００％近い効率が得られると述べている。また
具体的回路構成として分布定数回路を使って上記インピ
ーダンスを実現する方法や、２つの素子を並列運転し、
その高調波成分を各々フィルタを利用して互いに注入し
、等価的に前記インピーダンスを実現する方法が知られ
ている。

〔発明が解決しようとする扉題〕

上記従来技術は、いずれも具体回路とした場合、回路構
成が複雑となり、大形化することや、素子近傍のボンデ
ィング線路や、パッケージの影響により設計が極めて困
難であるなどの問題があった。

本発明の目的は、簡単な構成でかつ２倍の高調波を正確
に制御できる高周波回路を提供し、もって増幅器の効率
を向上することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、増幅器の構成を１／４波長線路による梯子
形ハイブリッドを使った並列動作形とし、出力側ハイブ
リッドの１対の１／４波長線路の中央部に各々１／４波
長のショートスタブを設ける。

これにより基本波に対しては通常のハイブリッド回路と
同じに動作し、２倍波に対しては等価的にショートとな
る回路が実現できる。このハイブリッド回路と素子との
距離を電気長で基本波の１７４波長のｎ倍（ｎ＝１．２
．３・・・）に設定することにより、素子の８力端子（
ＦＥＴの場合ドレイン端子）より負荷側を見たインピー
ダンスが偶数次高調波に対して零とすることができ、も
って増幅器の高効率化が図れる。

（作用〕 本発明の動作を第３図、第４図により説明する。

第３図は、基本波に対して１／４波長となるマイクロス
トリップ線路を組合せた梯子形ハイブリッドの１対の線
路の中央に１／４波長のショートスタブを設けた回路を
示す６図において、１／４波長シヨートスタブは、ハイ
ブリッドを構成する線路との接続点でオープンとなり、
基本波に対しては、何ら回路が接続されていないのと同
じとなる。

一方、２倍波成分に対しては、ハイブリッド接続点がシ
ョートとなり、この点より基本波に対して１／８波長離
れた端子１の点では、オープンとなるため、端子１，２
間は単に１本の線路で接続されていることと等価となる
。

第４図は、第３図で示した回路の特性を計算した結果を
示す。計算において、各端子は通常使用される５０Ωと
し、端子１，２間及び３，４間は５０Ω線路、端子１，
３間及び端子２，４間は３５．４　Ω線路で接続し、シ
ョートスタブは５０Ω線路としている。

同図の横軸は、基本波数波数で規格化した値を示し、縦
軸は、端子ｌへの入力電力で規格化した値を示す。

図から分るように、基本波周波数では、端子１からの入
力は端子３，４に各々１／２となり出力され、端子２に
は出力されない通常のハイブリッドと同じ特性を示す。

一方２倍の周波数では、端子１からの入力は全て端子２
に出力され、単に５ｏΩ線路が接続されるのと等価とな
っている。

すなわち、基本波に対しては１通常のハイブリッド回路
となり、２倍波（偶数倍の高調波全てについてなりたつ
）に対しては、単に５０Ω線路が接続されている回路が
実現できる。

上記回路の端子１，２に周波数が同じで等振幅な２倍波
が入力されると互に全反射されたものと等価となり、シ
ョート回路と同一の作用を行なわせることができる。

〔実施例〕

以下１本発明の一実施例を第１図により説明する。端子
１より入力された信号は、ハイブリッド２により端子４
Ａ、４Ｂに２分割される。３は、無反射終端器（一般に
は５０Ω）である、４Ａ。

４Ｂの信号は、入力側整合回路５Ａ、５Ｂを通り増幅素
子６Ａ、６Ｂに入り増幅される。７Ａ。

７Ｂは高力側整合回路であり基本波、２倍波ともに５０
Ωとの整合が取られている。線路８Ａ。

８Ｂの信号は出力側ハイブリッド１０により基本波成分
のみ合成され端子１１より出力される。出力側ハイブリ
ッド１ｏには、各端子より１／８λ５（λｆ：基本波の
波長）の位置に１／４λ□のショートスタブが設けられ
ており、２倍波に対して接続点がショートとなるように
している。

上記回路において、増幅素子６Ａ、、６Ｂとして特性が
ほぼ等しい物を利用すれば、そこから発生する２倍の高
調波成分もほぼ等しいレベルとなり、あたかもハイブリ
ッドで全反射されたのと等価な動作となる。このため、
線路８Ａ、８Ｂの長さを調節することにより素子６Ａ、
６Ｂの出力端で２倍の高調波に対してショートとなる条
件が実現できる。

上記動作を分り易くするため、第２図により説明する。

素子６Ａ、６Ｂに入力される信号は入力側のハイブリッ
ドにより位相差が９０異ったものとなる。このため素子
で発生する２倍波は１位相差が１８０度異４ったものと
なる。すなわち第２図に示すごとく逆相となる２倍波（
２Ｊ、）の発振源が有るのと等価となる。このため信号
源から線路８Ａ、８Ｂを通った点でショートされたのと
等価となり、上記線路８Ａ、８Ｂの長さを１７４波長（
２倍波では１／２波長）とすることにより信号源をショ
ート状態にすることが出来る。

〔発明の効果〕

本発明によれば、梯子形ハイブリッドを使った並例動作
形増幅器において、基本波に対しては通常のハイブリッ
ド回路と同じ電力合成回路として動作し、２倍波に対し
ては、増幅用素子の出力端より負荷側を見たインピーダ
ンスをショート状態とすることができ、もって増幅器の
高効率化が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例の回路ブロックを示す図、
第２図は、第１図の動作を示す等価回路図、第３図は本
発明のハイブリットの回路構成図、第４図は第３図の特
性を示す図である。 １・入力端子、２・・・入力側ハイブリッド、３・・・
無反射終端器、４・・・入力側ストリップ線路、５・・
・入力側整合回路、６・・増幅素子、７・・・出力側整
合回路、８・・・出力側ストリップ線路、９・・・１／
４波長シヨートスタブ、１０・・・出力側ハイブリッド
。 １１・・・出力端子、１２・・・無反射終端器。 Ｘミーン ■ 図 ■ ＶＪ　２図 ＩＩ ｔｔ 纂 φ 口 ｆ／子。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、長さ１／４波長の伝送線路を梯子形に接続したハイ
   ブリッド回路において、上記１／４波長伝送線路の少な
   くとも１対の線路の中央部に各各１／４波長のショート
   スタブを設けたことを特徴とする高周波回路。 ２、２つのハイブリッド回路の間に２つの増幅素子を設
   けた並列動作の増幅器において、出力側のハイブリッド
   を、請求項１記載の回路構成としたことを特徴とする高
   周波回路。３、請求項２記載の高周波回路において、増
   幅素子の出力端が第２高調波に対してショートとなるよ
   うな位置に出力側ハイブリッドを設けたことを特徴とす
   る高周波回路。 ４、請求項２記載の高周波回路を組込んだ送受信装置。