JPH05145346A - 高周波増幅器 - Google Patents
高周波増幅器Info
- Publication number
- JPH05145346A JPH05145346A JP30358191A JP30358191A JPH05145346A JP H05145346 A JPH05145346 A JP H05145346A JP 30358191 A JP30358191 A JP 30358191A JP 30358191 A JP30358191 A JP 30358191A JP H05145346 A JPH05145346 A JP H05145346A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- stage
- amplifier
- amplification stage
- amplification
- stages
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】高周波増幅器の各増幅段ごとの動作点を最適化
することにより、特別な回路を必要とせずコストを上昇
することなく位相歪みを補償することを目的とする。 【構成】直列に接続された複数の増幅段で構成すると共
に、前記増幅段のうちの前段側増幅段の動作点を負荷直
線の中央よりも浅くなるように設定し、且つ、前記増幅
段のうちの後段側増幅段の動作点を負荷直線の中央より
も深くなるように設定したことを特徴とする高周波増幅
器。
することにより、特別な回路を必要とせずコストを上昇
することなく位相歪みを補償することを目的とする。 【構成】直列に接続された複数の増幅段で構成すると共
に、前記増幅段のうちの前段側増幅段の動作点を負荷直
線の中央よりも浅くなるように設定し、且つ、前記増幅
段のうちの後段側増幅段の動作点を負荷直線の中央より
も深くなるように設定したことを特徴とする高周波増幅
器。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、無線周波数を用いてア
ナログ情報やディジタル情報の伝達を行う無線装置に係
り、特に、持ち運びに適した形状を有する例えば携帯用
電話機等の小型無線装置に好適な電力増幅器に関する。
ナログ情報やディジタル情報の伝達を行う無線装置に係
り、特に、持ち運びに適した形状を有する例えば携帯用
電話機等の小型無線装置に好適な電力増幅器に関する。
【０００２】
【従来の技術】近時、屋外、屋内を問わずいかなる場所
からでも通話（またはファクシミリ等の情報伝達）が可
能な携帯用電話機の普及が著しく、持ち運びに便利なよ
うに小型、軽量化が進められると共に、送信電力を大き
くして交信距離の延長努力が続けられている。
からでも通話（またはファクシミリ等の情報伝達）が可
能な携帯用電話機の普及が著しく、持ち運びに便利なよ
うに小型、軽量化が進められると共に、送信電力を大き
くして交信距離の延長努力が続けられている。
【０００３】ここで、アンテナから送出される送信電力
は最終段の高周波増幅器の増幅度に依存し、基本的に
は、高周波増幅器の増幅度を上げることにより、交信距
離の延長化を図ることができる。しかし、一般に高周波
増幅器を大電力で動作させると、入力信号に対する出力
信号の位相に進みや遅れが発生（いわゆる位相歪みの発
生）することが知られており、このため例えば図４に示
すように、高周波増幅器１の手前に取り付けた逆位相歪
み発生器２によって逆方向の位相を発生し、位相歪みを
打ち消すようにしている。
は最終段の高周波増幅器の増幅度に依存し、基本的に
は、高周波増幅器の増幅度を上げることにより、交信距
離の延長化を図ることができる。しかし、一般に高周波
増幅器を大電力で動作させると、入力信号に対する出力
信号の位相に進みや遅れが発生（いわゆる位相歪みの発
生）することが知られており、このため例えば図４に示
すように、高周波増幅器１の手前に取り付けた逆位相歪
み発生器２によって逆方向の位相を発生し、位相歪みを
打ち消すようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来の高周波増幅器にあっては、逆位相歪み発生器とい
った特別な回路を必要とするため、また、その逆位相歪
み発生器をマイクロ波用混成薄膜集積回路等の高価な素
子で作るため、装置コストが嵩むといった問題点があ
る。
従来の高周波増幅器にあっては、逆位相歪み発生器とい
った特別な回路を必要とするため、また、その逆位相歪
み発生器をマイクロ波用混成薄膜集積回路等の高価な素
子で作るため、装置コストが嵩むといった問題点があ
る。
【０００５】そこで、本発明は、高周波増幅器の各増幅
段ごとの動作点を最適化することにより、特別な回路を
必要とせずコストを上昇することなく位相歪みを補償す
ることを目的とする。
段ごとの動作点を最適化することにより、特別な回路を
必要とせずコストを上昇することなく位相歪みを補償す
ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、直列に接続された複数の増幅段で構成す
ると共に、前記増幅段のうちの前段側増幅段の動作点を
負荷直線の中央よりも浅くなるように設定し、且つ、前
記増幅段のうちの後段側増幅段の動作点を負荷直線の中
央よりも深くなるように設定したことを特徴とする。
成するために、直列に接続された複数の増幅段で構成す
ると共に、前記増幅段のうちの前段側増幅段の動作点を
負荷直線の中央よりも浅くなるように設定し、且つ、前
記増幅段のうちの後段側増幅段の動作点を負荷直線の中
央よりも深くなるように設定したことを特徴とする。
【０００７】
【作用】本発明では、前段側増幅段で信号位相が進めら
れ、且つ、後段側増幅段で信号位相が遅らされるので、
高周波増幅器全体の位相歪みが打ち消される。したがっ
て、特別な回路を必要とせずコストを上昇することなく
位相歪みを補償することができる。
れ、且つ、後段側増幅段で信号位相が遅らされるので、
高周波増幅器全体の位相歪みが打ち消される。したがっ
て、特別な回路を必要とせずコストを上昇することなく
位相歪みを補償することができる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１〜図３は本発明に係る高周波増幅器の一実施
例を示す図である。図１において、１０は携帯用電話機
の送信電力増幅部に用いられる高周波増幅器である。高
周波増幅器１０は、多段に構成された第１増幅段１１、
第２増幅段１２及び第３増幅段を有し、各増幅段の増幅
素子（例えばＧａＡｓＦＥＴ）により、無線周波数の高
周波信号を大電力信号に増幅して最終段から出力する。
する。図１〜図３は本発明に係る高周波増幅器の一実施
例を示す図である。図１において、１０は携帯用電話機
の送信電力増幅部に用いられる高周波増幅器である。高
周波増幅器１０は、多段に構成された第１増幅段１１、
第２増幅段１２及び第３増幅段を有し、各増幅段の増幅
素子（例えばＧａＡｓＦＥＴ）により、無線周波数の高
周波信号を大電力信号に増幅して最終段から出力する。
【０００９】ここで、増幅器の入力電圧Ｖｉと出力電圧
Ｖｏの関係は、一般に図２のように表される。特性線の
線形部分が増幅素子の「負荷直線」に相当し、例えばＡ
級増幅器として動作させる場合には、負荷直線の中央
（Ａ点）にバイアスを設定して、そのＡ点付近に入力電
圧Ｖｉの変化分を与える。Ａ級増幅器の「動作点」はＡ
点である。また、Ｂ級増幅器として動作させる場合に
は、負荷直線の端（Ｂ点）にバイアスを設定して、その
Ｂ点付近に入力電圧Ｖｉの変化分を与える。Ｂ級増幅器
の「動作点」はＢ点である。あるいは、Ｃ級増幅器とし
て動作させる場合には、負荷直線から外れた位置（Ｃ
点）にバイアスを設定して、そのＣ点付近に入力電圧Ｖ
ｉの変化分を与える。Ｃ級増幅器の「動作点」はＣ点で
ある。なお、Ａ点とＢ点の間に動作点を設定するとＡＢ
級増幅器になる。
Ｖｏの関係は、一般に図２のように表される。特性線の
線形部分が増幅素子の「負荷直線」に相当し、例えばＡ
級増幅器として動作させる場合には、負荷直線の中央
（Ａ点）にバイアスを設定して、そのＡ点付近に入力電
圧Ｖｉの変化分を与える。Ａ級増幅器の「動作点」はＡ
点である。また、Ｂ級増幅器として動作させる場合に
は、負荷直線の端（Ｂ点）にバイアスを設定して、その
Ｂ点付近に入力電圧Ｖｉの変化分を与える。Ｂ級増幅器
の「動作点」はＢ点である。あるいは、Ｃ級増幅器とし
て動作させる場合には、負荷直線から外れた位置（Ｃ
点）にバイアスを設定して、そのＣ点付近に入力電圧Ｖ
ｉの変化分を与える。Ｃ級増幅器の「動作点」はＣ点で
ある。なお、Ａ点とＢ点の間に動作点を設定するとＡＢ
級増幅器になる。
【００１０】本実施例では、各増幅段の動作点を以下の
とおりに設定する。 （１）第１増幅段１１の動作点 図２のＡ点よりも浅い動作点にする。すなわち、多段接
続の増幅段のうちの前段側増幅段としての第１増幅段１
１は、その動作点を図２の特性線の線形部分（負荷直
線）の中央よりも“浅く”なるように設定する。これ
は、Ａ級増幅器のバイアスよりも浅いバイアスを与える
ことにより実現される。
とおりに設定する。 （１）第１増幅段１１の動作点 図２のＡ点よりも浅い動作点にする。すなわち、多段接
続の増幅段のうちの前段側増幅段としての第１増幅段１
１は、その動作点を図２の特性線の線形部分（負荷直
線）の中央よりも“浅く”なるように設定する。これ
は、Ａ級増幅器のバイアスよりも浅いバイアスを与える
ことにより実現される。
【００１１】例えば、増幅素子（ＧａＡｓＦＥＴ）のド
レイン電流を、３／２×Ｉａ（ＩａはＡ級増幅器として
動作させた場合のドレイン電流）にできる程度の浅めの
ゲートバイアスが望ましい。なお、増幅素子のドレイン
−ソース間電圧を低め（通常の２／３程度）にするのが
好ましい。 （２）第２増幅段１２及び第３増幅段１３の動作点 図２のＡ点よりも深い動作点にする。すなわち、多段接
続の増幅段のうちの後段側増幅段としての第２増幅段１
２及び第３増幅段１３は、その動作点を図２の特性線の
線形部分（負荷直線）の中央よりも“深く”なるように
設定する。これは、Ａ級増幅器のバイアスよりも深いバ
イアス（ＡＢ級、Ｂ級あるいはＣ級の各バイアス）を与
えることにより実現される。
レイン電流を、３／２×Ｉａ（ＩａはＡ級増幅器として
動作させた場合のドレイン電流）にできる程度の浅めの
ゲートバイアスが望ましい。なお、増幅素子のドレイン
−ソース間電圧を低め（通常の２／３程度）にするのが
好ましい。 （２）第２増幅段１２及び第３増幅段１３の動作点 図２のＡ点よりも深い動作点にする。すなわち、多段接
続の増幅段のうちの後段側増幅段としての第２増幅段１
２及び第３増幅段１３は、その動作点を図２の特性線の
線形部分（負荷直線）の中央よりも“深く”なるように
設定する。これは、Ａ級増幅器のバイアスよりも深いバ
イアス（ＡＢ級、Ｂ級あるいはＣ級の各バイアス）を与
えることにより実現される。
【００１２】例えば、第２増幅段１２にはＡ級よりも深
いＡＢ級のバイアスを与えると共に、第３増幅段１３に
はさらに深いＢ級のバイアスを与えてもよく、あるい
は、第２増幅段１２にはＢ級のバイアス、第３増幅段１
３にはＣ級のバイアスを与えてもよい。図３（ａ）〜
（ｃ）はそれぞれ、前段側増幅段（第１増幅段１１）の
位相差−送信電力特性図、後段側増幅段（第２増幅段１
２及び第３増幅段１３）の位相差−送信電力特性図、高
周波増幅器１０の全体の位相差−送信電力特性図であ
る。Ａ級よりも“浅い”動作点をもつ第１増幅段１１で
は、大電力領域で出力信号の位相が進むため、入出力信
号の位相差が（＋）になる。これに対して、Ａ級よりも
“深い”動作点をもつ第２増幅段１２または第３増幅器
１３では、同じく大電力領域で出力信号の位相が遅れる
ため、入出力信号の位相差が（−）になる。したがっ
て、これら２つの特性の合成によって与えられる高周波
増幅器１０の全体特性は、同図（ｃ）に示すように、
（＋）（−）が打ち消されて平坦化される。平坦化の程
度は、主に各増幅段のバイアスに依存するが、副次的に
各増幅段（特に前段側増幅段）のゲート−ソース間電圧
にも依存する。
いＡＢ級のバイアスを与えると共に、第３増幅段１３に
はさらに深いＢ級のバイアスを与えてもよく、あるい
は、第２増幅段１２にはＢ級のバイアス、第３増幅段１
３にはＣ級のバイアスを与えてもよい。図３（ａ）〜
（ｃ）はそれぞれ、前段側増幅段（第１増幅段１１）の
位相差−送信電力特性図、後段側増幅段（第２増幅段１
２及び第３増幅段１３）の位相差−送信電力特性図、高
周波増幅器１０の全体の位相差−送信電力特性図であ
る。Ａ級よりも“浅い”動作点をもつ第１増幅段１１で
は、大電力領域で出力信号の位相が進むため、入出力信
号の位相差が（＋）になる。これに対して、Ａ級よりも
“深い”動作点をもつ第２増幅段１２または第３増幅器
１３では、同じく大電力領域で出力信号の位相が遅れる
ため、入出力信号の位相差が（−）になる。したがっ
て、これら２つの特性の合成によって与えられる高周波
増幅器１０の全体特性は、同図（ｃ）に示すように、
（＋）（−）が打ち消されて平坦化される。平坦化の程
度は、主に各増幅段のバイアスに依存するが、副次的に
各増幅段（特に前段側増幅段）のゲート−ソース間電圧
にも依存する。
【００１３】以上のように、本実施例では、電力増幅器
の各増幅段ごとのバイアス（動作点）を適切化するだけ
で、大電力送信時の位相歪みを補償できる。したがっ
て、逆位相歪み発生器といった特別な回路が不要にな
り、装置コストを低減することができる。上記実施例で
は、３段構成の高周波増幅器を例とし、初段（第１増幅
段１１）を前段側増幅段、それ以降の段（第２、第３増
幅段１２、１３）を後段側増幅段としているが、例え
ば、最終段以外の任意の段を前段側増幅段とし、それ以
降の１つの段または複数の段を後段側増幅段としてもよ
い。あるいは、高周波増幅器の段数を３段以外の２段構
成や４段構成、さらにはそれ以上の多段構成としても構
わない。
の各増幅段ごとのバイアス（動作点）を適切化するだけ
で、大電力送信時の位相歪みを補償できる。したがっ
て、逆位相歪み発生器といった特別な回路が不要にな
り、装置コストを低減することができる。上記実施例で
は、３段構成の高周波増幅器を例とし、初段（第１増幅
段１１）を前段側増幅段、それ以降の段（第２、第３増
幅段１２、１３）を後段側増幅段としているが、例え
ば、最終段以外の任意の段を前段側増幅段とし、それ以
降の１つの段または複数の段を後段側増幅段としてもよ
い。あるいは、高周波増幅器の段数を３段以外の２段構
成や４段構成、さらにはそれ以上の多段構成としても構
わない。
【００１４】なお、多段構成の高周波増幅器の初段に流
れる電流は一般に、最終段の電流に比べて遥かに少ない
（例えば１／２０程度）から、上記実施例のように、前
段側増幅段の動作点を浅くして電流を増やしたとして
も、高周波増幅器の全体の効率（消費電力）は殆ど低下
しない。
れる電流は一般に、最終段の電流に比べて遥かに少ない
（例えば１／２０程度）から、上記実施例のように、前
段側増幅段の動作点を浅くして電流を増やしたとして
も、高周波増幅器の全体の効率（消費電力）は殆ど低下
しない。
【００１５】
【発明の効果】本発明によれば、高周波増幅器の各増幅
段ごとの動作点を最適化したので、目的特別な回路を必
要とせずコストを上昇することなく位相歪みを補償でき
る。
段ごとの動作点を最適化したので、目的特別な回路を必
要とせずコストを上昇することなく位相歪みを補償でき
る。
【図１】一実施例のブロック図である。
【図２】増幅器の入力電圧Ｖｉと出力電圧Ｖｏの関係を
示す特性図である。
示す特性図である。
【図３】一実施例の前段側の増幅段、後段側の増幅段及
び高周波増幅器全体の位相差−送信電力特性図である。
び高周波増幅器全体の位相差−送信電力特性図である。
【図４】従来例のブロック図である。
１１：第１増幅段（前段側増幅段） １２、１３：第２、第３増幅段（後段側増幅段）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 今井 勇夫 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 丹澤 操 山梨県中巨摩郡昭和町大字紙漉阿原1000番 地 富士通カンタムデバイス株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】直列に接続された複数の増幅段で構成する
と共に、 前記増幅段のうちの前段側増幅段の動作点を負荷直線の
中央よりも浅くなるように設定し、 且つ、前記増幅段のうちの後段側増幅段の動作点を負荷
直線の中央よりも深くなるように設定したことを特徴と
する高周波増幅器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30358191A JPH05145346A (ja) | 1991-11-19 | 1991-11-19 | 高周波増幅器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30358191A JPH05145346A (ja) | 1991-11-19 | 1991-11-19 | 高周波増幅器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05145346A true JPH05145346A (ja) | 1993-06-11 |
Family
ID=17922728
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30358191A Withdrawn JPH05145346A (ja) | 1991-11-19 | 1991-11-19 | 高周波増幅器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05145346A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004534471A (ja) * | 2001-07-06 | 2004-11-11 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 通信システムおよびかかる通信システムを備える装置 |
| JP2007124460A (ja) * | 2005-10-31 | 2007-05-17 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 増幅器 |
-
1991
- 1991-11-19 JP JP30358191A patent/JPH05145346A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004534471A (ja) * | 2001-07-06 | 2004-11-11 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 通信システムおよびかかる通信システムを備える装置 |
| JP2007124460A (ja) * | 2005-10-31 | 2007-05-17 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 増幅器 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990204 |