JPH06204764A - 電力整合回路 - Google Patents
電力整合回路Info
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- JPH06204764A JPH06204764A JP5000903A JP90393A JPH06204764A JP H06204764 A JPH06204764 A JP H06204764A JP 5000903 A JP5000903 A JP 5000903A JP 90393 A JP90393 A JP 90393A JP H06204764 A JPH06204764 A JP H06204764A
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
- H03F3/60—Amplifiers in which coupling networks have distributed constants, e.g. with waveguide resonators
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
- H03F1/56—Modifications of input or output impedances, not otherwise provided for
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
- H03F3/20—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers
- H03F3/21—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers with semiconductor devices only
- H03F3/217—Class D power amplifiers; Switching amplifiers
- H03F3/2176—Class E amplifiers
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microwave Amplifiers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 半導体デバイスを用いた、Ｆ級高周波電力増
幅器に必要な整合回路に関するもので、なるべく多くの
高調波に対し正確な、短絡あるいは開放の処理を行う小
型な高調波処理回路の実現方法を示す。 【構成】 トランジスタ１の出力端子Ａ点２１に、基本
波の１／８波長の先端開放の伝送線路４を接続し、それ
と並列に、出力端子Ａ点に、基本波の１／８波長の伝送
線路５を接続し、その先端Ｂ点に奇数次高調波の１／４
波長の先端開放伝送線路を１種類以上接続する。伝送線
路４によりＡ点は２次，６次，１０次……高調波に対し
短絡となる。奇数次高調波に対しＢ点２２が短絡のと
き、線路４と線路５は共振回路を形成し、Ａ点でみると
開放（Ｚ＝∞Ω）となる。さらにＢ点に基本波に対する
整合回路を接続する。
幅器に必要な整合回路に関するもので、なるべく多くの
高調波に対し正確な、短絡あるいは開放の処理を行う小
型な高調波処理回路の実現方法を示す。 【構成】 トランジスタ１の出力端子Ａ点２１に、基本
波の１／８波長の先端開放の伝送線路４を接続し、それ
と並列に、出力端子Ａ点に、基本波の１／８波長の伝送
線路５を接続し、その先端Ｂ点に奇数次高調波の１／４
波長の先端開放伝送線路を１種類以上接続する。伝送線
路４によりＡ点は２次，６次，１０次……高調波に対し
短絡となる。奇数次高調波に対しＢ点２２が短絡のと
き、線路４と線路５は共振回路を形成し、Ａ点でみると
開放（Ｚ＝∞Ω）となる。さらにＢ点に基本波に対する
整合回路を接続する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体デバイスを用い
た、Ｆ級動作を実現する高周波電力増幅器で必要となる
整合回路に関するものである。
た、Ｆ級動作を実現する高周波電力増幅器で必要となる
整合回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】トランジスタを用いたマイクロ波パワー
アンプモジュールにおいては、Ｂ級モード等と、高調波
の発生を調整する高調波トラップ（高調波処理回路）と
を使用することにより、アンプ効率を高められることが
知られている。アンプ効率の理想的極限としてはＦ級増
幅（効率１００％）があり、これは、トランジスタの出
力端子に接続される負荷が基本波に対しては整合、すべ
ての偶数次高調波に対しては短絡、すべての奇数次高調
波に対しては解放である場合に実現される（Ｄ．Ｍ．Ｓ
ｎｉｄｅｒ“Ａ Ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ Ａｎａｌｙ
ｓｉｓ ａｎｄＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ Ｃｏｎｆｉ
ｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｏｐｔｉｍａｌｌｙ
Ｌｏａｄｅｄ ａｎｄ Ｏｖｅｒｄｒｉｖｅｎ ＲＦ
Ｐｏｗｅｒ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ”ＩＥＥＥ Ｔｒａｎ
ｓ． ｏｎ ＥｌｅｃｔｒｏｎＤｅｖｉｃｅｓ ＥＤ−
１４ ｐｐ．８５１−８５７ １９６７を参照）。
アンプモジュールにおいては、Ｂ級モード等と、高調波
の発生を調整する高調波トラップ（高調波処理回路）と
を使用することにより、アンプ効率を高められることが
知られている。アンプ効率の理想的極限としてはＦ級増
幅（効率１００％）があり、これは、トランジスタの出
力端子に接続される負荷が基本波に対しては整合、すべ
ての偶数次高調波に対しては短絡、すべての奇数次高調
波に対しては解放である場合に実現される（Ｄ．Ｍ．Ｓ
ｎｉｄｅｒ“Ａ Ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ Ａｎａｌｙ
ｓｉｓ ａｎｄＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ Ｃｏｎｆｉ
ｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｏｐｔｉｍａｌｌｙ
Ｌｏａｄｅｄ ａｎｄ Ｏｖｅｒｄｒｉｖｅｎ ＲＦ
Ｐｏｗｅｒ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ”ＩＥＥＥ Ｔｒａｎ
ｓ． ｏｎ ＥｌｅｃｔｒｏｎＤｅｖｉｃｅｓ ＥＤ−
１４ ｐｐ．８５１−８５７ １９６７を参照）。
【０００３】Ｆ級増幅器において、これら高調波に対す
る処理は実際には、高調波が無限個存在することからか
なり煩雑な場合もある。
る処理は実際には、高調波が無限個存在することからか
なり煩雑な場合もある。
【０００４】図６には、偶数次高調波に対しての、短絡
処理の従来例を示す。ここではトランジスタ増幅器１
（図ではエミッタ接地のＮＰＮバイポーラトランジス
タ）の出力端子２１（コレクタ）に基本波の１／４波長
（図中、λは基本波の波長を示す）の伝送線路９を接続
したもので、その先端は容量１０で高周波的に接地短絡
されている。この線路は２ｎ次高調波に対してはｎ・１
／２波長の線路となるため、結局トランジスタ出力端子
２１は偶数次高調波に対して短絡となる。しかし基本波
の１／４波長の線路は、ＲＦの周波数によってはかなり
大きくなるのが問題となる場合もある。例えば誘電率１
０程度の基板上では、１ＧＨｚ程度の周波数で線路長は
２ｃｍ程度にもなる。
処理の従来例を示す。ここではトランジスタ増幅器１
（図ではエミッタ接地のＮＰＮバイポーラトランジス
タ）の出力端子２１（コレクタ）に基本波の１／４波長
（図中、λは基本波の波長を示す）の伝送線路９を接続
したもので、その先端は容量１０で高周波的に接地短絡
されている。この線路は２ｎ次高調波に対してはｎ・１
／２波長の線路となるため、結局トランジスタ出力端子
２１は偶数次高調波に対して短絡となる。しかし基本波
の１／４波長の線路は、ＲＦの周波数によってはかなり
大きくなるのが問題となる場合もある。例えば誘電率１
０程度の基板上では、１ＧＨｚ程度の周波数で線路長は
２ｃｍ程度にもなる。
【０００５】なお、図中２０はチョークコイルであり、
点２１の先には、基本波ｆ0 に対する整合回路２が接続
され、負荷３への整合調整が行われる。
点２１の先には、基本波ｆ0 に対する整合回路２が接続
され、負荷３への整合調整が行われる。
【０００６】図７には奇数次高調波に対しての開放処理
の従来例を示す。これは、３次と５次の高調波に対する
処理が可能な構成である。５次波に対しては線路１３が
先端開放の１／４波長となり点２３が短絡となり、線路
１２が１／４波長であるからトランジスタ１からの出力
端点２１は開放となる。また３次波に対しては線路１５
が先端開放の１／４波長となり点２４が短絡となり、線
路１２と線路１４を合わせた長さは３次波に対して１／
４波長であるから、出力端点２１はやはり開放となる。
しかしながらこの３次波の場合、線路１２と１４をつな
いだ線路の中間から線路１３が分岐しているため、線路
１２と１４とをつないだものは正確な１／４波長線路と
はならず、点２１も正確な開放とはならないのが問題と
なる。同様な考え方で線路１２の中間を分岐させること
で、７次，９次等の開放処理も行えるが、やはり、それ
も正確な開放とはならない。また、奇数次の処理はそれ
ぞれの高調波に対して、線路１３や１５のように個別に
線路を付加しなければならず、すべての奇数次高調波に
対しての開放処理を行うことは困難である。
の従来例を示す。これは、３次と５次の高調波に対する
処理が可能な構成である。５次波に対しては線路１３が
先端開放の１／４波長となり点２３が短絡となり、線路
１２が１／４波長であるからトランジスタ１からの出力
端点２１は開放となる。また３次波に対しては線路１５
が先端開放の１／４波長となり点２４が短絡となり、線
路１２と線路１４を合わせた長さは３次波に対して１／
４波長であるから、出力端点２１はやはり開放となる。
しかしながらこの３次波の場合、線路１２と１４をつな
いだ線路の中間から線路１３が分岐しているため、線路
１２と１４とをつないだものは正確な１／４波長線路と
はならず、点２１も正確な開放とはならないのが問題と
なる。同様な考え方で線路１２の中間を分岐させること
で、７次，９次等の開放処理も行えるが、やはり、それ
も正確な開放とはならない。また、奇数次の処理はそれ
ぞれの高調波に対して、線路１３や１５のように個別に
線路を付加しなければならず、すべての奇数次高調波に
対しての開放処理を行うことは困難である。
【０００７】図６の偶数次用回路と図７の奇数次用回路
を組み合わせて、Ｆ級増幅器を構成できる。
を組み合わせて、Ｆ級増幅器を構成できる。
【０００８】またそのほかに、２次と３次の高調波だけ
に限っていえば、図８のような構成でも良い。３次波に
対しては線路１７が先端開放の１／４波長となり点２５
が短絡となり、線路１６が１／４波長であるからトラン
ジスタ１の出力端点２１は開放となる。２次波に対して
は線路１９が先端開放の１／４波長となり点２６が短絡
となり、線路１６と線路１８とつないだものが１／２波
長であるから点２１は短絡となる。しかしながらこの場
合も、線路１６と１８をつないだ線路の中間から線路１
７が分岐しているため、線路１６と１８とをつないだも
のは正確な１／２波長線路とはならず、点２１も正確な
短絡とはならないのが問題となる。さらにこの場合基本
波の１／４波長という比較的大きな線路を用いることも
問題となる。
に限っていえば、図８のような構成でも良い。３次波に
対しては線路１７が先端開放の１／４波長となり点２５
が短絡となり、線路１６が１／４波長であるからトラン
ジスタ１の出力端点２１は開放となる。２次波に対して
は線路１９が先端開放の１／４波長となり点２６が短絡
となり、線路１６と線路１８とつないだものが１／２波
長であるから点２１は短絡となる。しかしながらこの場
合も、線路１６と１８をつないだ線路の中間から線路１
７が分岐しているため、線路１６と１８とをつないだも
のは正確な１／２波長線路とはならず、点２１も正確な
短絡とはならないのが問題となる。さらにこの場合基本
波の１／４波長という比較的大きな線路を用いることも
問題となる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】従って上述したよう
に、従来例のＦ級増幅器用整合回路は、高調波処理のた
めの線路が大きかったり、特定の高調波に対する開放あ
るいは、短絡が正確でないという問題点を有していた。
に、従来例のＦ級増幅器用整合回路は、高調波処理のた
めの線路が大きかったり、特定の高調波に対する開放あ
るいは、短絡が正確でないという問題点を有していた。
【００１０】本発明の目的は、小型で、複数の偶数次と
奇数次の高調波に対しての正確な短絡、開放処理を行
う、Ｆ級増幅器用の整合回路を提供することにある。
奇数次の高調波に対しての正確な短絡、開放処理を行
う、Ｆ級増幅器用の整合回路を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の電力整合回路
は、トランジスタ増幅器の出力端子Ａ点に、基本波の１
／８波長の先端開放の伝送線路を接続し、この伝送線路
と並列に、前記出力端子Ａ点に、基本波の１／８波長の
伝送線路を接続し、この伝送線路の先端Ｂ点に奇数次高
調波の１／４波長の先端開放伝送線路を１種類以上接続
し、さらに前記Ｂ点に基本波に対する整合回路を接続し
たことを特徴とする。
は、トランジスタ増幅器の出力端子Ａ点に、基本波の１
／８波長の先端開放の伝送線路を接続し、この伝送線路
と並列に、前記出力端子Ａ点に、基本波の１／８波長の
伝送線路を接続し、この伝送線路の先端Ｂ点に奇数次高
調波の１／４波長の先端開放伝送線路を１種類以上接続
し、さらに前記Ｂ点に基本波に対する整合回路を接続し
たことを特徴とする。
【００１２】また、本発明の電力整合回路は、トランジ
スタ増幅器の出力端子Ａ点に、基本波の１／８波長の先
端開放の伝送線路を接続し、この伝送線路と並列に、前
記出力端子Ａ点に、基本波の１／８波長の伝送線路を接
続し、この伝送線路の先端Ｂ点に奇数次高調波の１／４
波長の先端開放伝送線路を１種類以上接続し、さらに前
記Ｂ点に基本波の１／８波長の先端を高周波的に短絡し
た伝送線路を接続し、さらに前記Ｂ点に基本波に対する
整合回路を接続したことを特徴とする。
スタ増幅器の出力端子Ａ点に、基本波の１／８波長の先
端開放の伝送線路を接続し、この伝送線路と並列に、前
記出力端子Ａ点に、基本波の１／８波長の伝送線路を接
続し、この伝送線路の先端Ｂ点に奇数次高調波の１／４
波長の先端開放伝送線路を１種類以上接続し、さらに前
記Ｂ点に基本波の１／８波長の先端を高周波的に短絡し
た伝送線路を接続し、さらに前記Ｂ点に基本波に対する
整合回路を接続したことを特徴とする。
【００１３】また、本発明の電力整合回路は、トランジ
スタ増幅器の出力端子Ａ点に、基本波の１／８波長の先
端開放の伝送線路を接続し、この伝送線路と並列に、前
記出力端子Ａ点に、基本波の１／８波長の伝送線路を接
続し、この伝送線路の先端Ｂ点に奇数次高調波の１／４
波長の先端開放伝送線路を１種類以上接続し、さらに前
記Ｂ点に基本波の１／１６波長の先端開放伝送線路を接
続し、さらに前記Ｂ点に基本波に対する整合回路を接続
したことを特徴とする。
スタ増幅器の出力端子Ａ点に、基本波の１／８波長の先
端開放の伝送線路を接続し、この伝送線路と並列に、前
記出力端子Ａ点に、基本波の１／８波長の伝送線路を接
続し、この伝送線路の先端Ｂ点に奇数次高調波の１／４
波長の先端開放伝送線路を１種類以上接続し、さらに前
記Ｂ点に基本波の１／１６波長の先端開放伝送線路を接
続し、さらに前記Ｂ点に基本波に対する整合回路を接続
したことを特徴とする。
【００１４】また、本発明の電力整合回路は、トランジ
スタ増幅器の出力端子Ａ点に、基本波の１／４波長より
短い先端開放の伝送線路を接続し、この伝送線路と並列
に、前記出力端子Ａ点に、基本波の１／４波長から前記
伝送線路の長さを差し引いた長さの伝送線路を接続し、
この伝送線路の先端Ｂ点に奇数次高調波の１／４波長の
先端開放伝送線路を１種類以上接続し、さらに前記Ｂ点
に基本波に対する整合回路を接続したことを特徴とす
る。
スタ増幅器の出力端子Ａ点に、基本波の１／４波長より
短い先端開放の伝送線路を接続し、この伝送線路と並列
に、前記出力端子Ａ点に、基本波の１／４波長から前記
伝送線路の長さを差し引いた長さの伝送線路を接続し、
この伝送線路の先端Ｂ点に奇数次高調波の１／４波長の
先端開放伝送線路を１種類以上接続し、さらに前記Ｂ点
に基本波に対する整合回路を接続したことを特徴とす
る。
【００１５】
【実施例】図１は本発明の実施例の一つを示すもので、
トランジスタの出力端点２１が、偶数次は２次，６次，
……高調波に対して短絡、奇数次は３次と５次について
開放となるような構成となっている。
トランジスタの出力端点２１が、偶数次は２次，６次，
……高調波に対して短絡、奇数次は３次と５次について
開放となるような構成となっている。
【００１６】図１において、トランジスタの出力端点２
１（Ａ点）にはまず、基本波の１／８波長の先端開放の
伝送線路４が接続されている。これは、偶数次高調波の
うちの２次波，６次波，１０次波……に対して、それぞ
れ１／４波長，３／４波長，５／４波長……となり点２
１を短絡（Ｚ＝０）にする。
１（Ａ点）にはまず、基本波の１／８波長の先端開放の
伝送線路４が接続されている。これは、偶数次高調波の
うちの２次波，６次波，１０次波……に対して、それぞ
れ１／４波長，３／４波長，５／４波長……となり点２
１を短絡（Ｚ＝０）にする。
【００１７】また、この線路４は、奇数次高調波すなわ
ち３次波，５次波，７次波……に対してはそれぞれ３／
８波長，５／８波長，７／８波長となることから、点２
１からみて、それぞれｊＺ0 ，−ｊＺ0 ，ｊＺ0 ，……
のインピーダンスを与えることとなる。ここでＺ0 は伝
送線路の特性インピーダンスである。さらに、出力端点
２１には、基本波の１／８波長の伝送線路５が接続され
ている。もしもその先端の点２２（Ｂ点）が、奇数次高
調波に対して短絡になっていれば、これは３次波，５次
波，７次波……に対して、点２１からみて、それぞれ−
ｊＺ0 ，ｊＺ0，−ｊＺ0 ，……のインピーダンスを与
えることとなる。従って点２２が特定の奇数次波に対し
て短絡であれば、線路４と線路５は共振回路を形成し、
点２１は開放（Ｚ＝∞）となる。
ち３次波，５次波，７次波……に対してはそれぞれ３／
８波長，５／８波長，７／８波長となることから、点２
１からみて、それぞれｊＺ0 ，−ｊＺ0 ，ｊＺ0 ，……
のインピーダンスを与えることとなる。ここでＺ0 は伝
送線路の特性インピーダンスである。さらに、出力端点
２１には、基本波の１／８波長の伝送線路５が接続され
ている。もしもその先端の点２２（Ｂ点）が、奇数次高
調波に対して短絡になっていれば、これは３次波，５次
波，７次波……に対して、点２１からみて、それぞれ−
ｊＺ0 ，ｊＺ0，−ｊＺ0 ，……のインピーダンスを与
えることとなる。従って点２２が特定の奇数次波に対し
て短絡であれば、線路４と線路５は共振回路を形成し、
点２１は開放（Ｚ＝∞）となる。
【００１８】点２２（Ｂ点）を特定の奇数次高調波に対
して短絡にするには、点２２にそれぞれの奇数次高調波
の１／４波長の先端開放線路（図１の例では線路６，７
等）を接続すればよい。
して短絡にするには、点２２にそれぞれの奇数次高調波
の１／４波長の先端開放線路（図１の例では線路６，７
等）を接続すればよい。
【００１９】点２２（Ｂ点）の先には、基本波ｆ0 に対
する整合回路２が接続される。線路４，５，６，７等を
トランジスタとの間に挿入したことにより、当然ながら
基本波の整合に影響が及ぼされるが、この整合回路２に
よりそれも含めた状態で負荷３への整合調整が行われ
る。
する整合回路２が接続される。線路４，５，６，７等を
トランジスタとの間に挿入したことにより、当然ながら
基本波の整合に影響が及ぼされるが、この整合回路２に
よりそれも含めた状態で負荷３への整合調整が行われ
る。
【００２０】さて、以上の構成でかなりの種類の高調波
を処理することができるが、４次波，８次波，１２次波
……に対しては、短絡処理がなされていない。
を処理することができるが、４次波，８次波，１２次波
……に対しては、短絡処理がなされていない。
【００２１】図２も本発明の実施例を示すもので、トラ
ンジスタの出力端点２１は、すべての偶数次高調波に対
して短絡、奇数次は３次と５次について開放となるよう
な構成となっている。
ンジスタの出力端点２１は、すべての偶数次高調波に対
して短絡、奇数次は３次と５次について開放となるよう
な構成となっている。
【００２２】図２の構成は、図１のものに加えて、点２
２（Ｂ点）に基本波の１／８波長の先端を高周波的に短
絡した線路（伝送線路１１および容量１０）を接続した
もので、４次波，８次波，１２次波……に対して、それ
ぞれ１／２波長，１波長，３／２波長であるから点２２
を短絡にする。線路５も、４次波，８次波，１２次波に
対してそれぞれ１／２波長，１波長，３／２波長である
から、トランジスタの出力端点２１も短絡となる。
２（Ｂ点）に基本波の１／８波長の先端を高周波的に短
絡した線路（伝送線路１１および容量１０）を接続した
もので、４次波，８次波，１２次波……に対して、それ
ぞれ１／２波長，１波長，３／２波長であるから点２２
を短絡にする。線路５も、４次波，８次波，１２次波に
対してそれぞれ１／２波長，１波長，３／２波長である
から、トランジスタの出力端点２１も短絡となる。
【００２３】図３も本発明の実施例を示すもので、図１
の場合に加えて、４次高調波に対しての短絡の条件も満
たすようになっている。このようにしても、比較的低次
の４次波の短絡条件を満足することもできる。点２２に
４次波の１／４波長（基本波の１／１６波長）の先端開
放の線路８を接続して点２２を短絡にすれば、線路５は
４次波に対して１／２波長であるから、トランジスタ１
の出力端点２１も短絡となるわけである。
の場合に加えて、４次高調波に対しての短絡の条件も満
たすようになっている。このようにしても、比較的低次
の４次波の短絡条件を満足することもできる。点２２に
４次波の１／４波長（基本波の１／１６波長）の先端開
放の線路８を接続して点２２を短絡にすれば、線路５は
４次波に対して１／２波長であるから、トランジスタ１
の出力端点２１も短絡となるわけである。
【００２４】図４も本発明の実施例を示すもので、トラ
ンジスタの出力端点２１は、奇数次の３次と５次につい
て開放となるような構成となっている。図４は１／８波
長以外の線路を使用して、奇数次高調波の開放処理を行
うための構成である。図４において、トランジスタ１の
出力端点２１（Ａ点）にはまず、長さａ（基本波の１／
４波長以下）の先端開放の伝送線路３１が接続されてい
る。この線路３１は、奇数次高調波すなわち３次波，５
次波，７次波……に対しては、点２１からみて、それぞ
れ−ｊＺ0 ｃｏｔ（３ａ・２π／λ），−ｊＺ0 ｃｏｔ
（５ａ・２π／λ），−ｊＺ0 ｃｏｔ（７ａ・２π／
λ），……のインピーダンスを与えることとなる。ここ
でλは基本波の波長である。さらに、出力端点２１に
は、長さλ／４−ａの伝送線路３２が接続されている。
もしもその先端の点２２（Ｂ点）が、奇数次高調波に対
して短絡になっていれば、これは３次波，５次波，７次
波……に対して、点２１からみて、それぞれｊＺ0 ｔａ
ｎ（３（λ／４−ａ）・２π／λ）＝ｊＺ0 ｃｏｔ（３
ａ・２π／λ），ｊＺ0 ｃｏｔ（５ａ・２π／λ），ｊ
Ｚ0 ｃｏｔ（７ａ・２π／λ），……のインピーダンス
を与えることとなる。従って点２２が特定の奇数次波に
対し短絡であれば、線路３１と線路３２は共振回路を形
成し、点２１は開放（Ｚ＝∞）となる。
ンジスタの出力端点２１は、奇数次の３次と５次につい
て開放となるような構成となっている。図４は１／８波
長以外の線路を使用して、奇数次高調波の開放処理を行
うための構成である。図４において、トランジスタ１の
出力端点２１（Ａ点）にはまず、長さａ（基本波の１／
４波長以下）の先端開放の伝送線路３１が接続されてい
る。この線路３１は、奇数次高調波すなわち３次波，５
次波，７次波……に対しては、点２１からみて、それぞ
れ−ｊＺ0 ｃｏｔ（３ａ・２π／λ），−ｊＺ0 ｃｏｔ
（５ａ・２π／λ），−ｊＺ0 ｃｏｔ（７ａ・２π／
λ），……のインピーダンスを与えることとなる。ここ
でλは基本波の波長である。さらに、出力端点２１に
は、長さλ／４−ａの伝送線路３２が接続されている。
もしもその先端の点２２（Ｂ点）が、奇数次高調波に対
して短絡になっていれば、これは３次波，５次波，７次
波……に対して、点２１からみて、それぞれｊＺ0 ｔａ
ｎ（３（λ／４−ａ）・２π／λ）＝ｊＺ0 ｃｏｔ（３
ａ・２π／λ），ｊＺ0 ｃｏｔ（５ａ・２π／λ），ｊ
Ｚ0 ｃｏｔ（７ａ・２π／λ），……のインピーダンス
を与えることとなる。従って点２２が特定の奇数次波に
対し短絡であれば、線路３１と線路３２は共振回路を形
成し、点２１は開放（Ｚ＝∞）となる。
【００２５】点２２（Ｂ点）を特定の奇数次高調波に対
して短絡にする方法は、図１の場合と同じである。
して短絡にする方法は、図１の場合と同じである。
【００２６】図５は本発明の図１の実施例を従来例の図
６の偶数次短絡回路と組み合わせたもので、このように
本発明を実施することでも、トランジスタの出力端点２
１は、すべての偶数次高調波に対して短絡、奇数次は３
次と５次について開放となるような構成とすることがで
きる。これは、線路９が奇数次高調波に対しては開放で
あるので、図１の回路に対して奇数次の時には何も影響
を及ぼさないためである。ただしこの場合は、従来例回
路による線路９が基本波の１／４波長と比較的長いのが
問題となる場合もある。
６の偶数次短絡回路と組み合わせたもので、このように
本発明を実施することでも、トランジスタの出力端点２
１は、すべての偶数次高調波に対して短絡、奇数次は３
次と５次について開放となるような構成とすることがで
きる。これは、線路９が奇数次高調波に対しては開放で
あるので、図１の回路に対して奇数次の時には何も影響
を及ぼさないためである。ただしこの場合は、従来例回
路による線路９が基本波の１／４波長と比較的長いのが
問題となる場合もある。
【００２７】さらに図５と同様のやり方で、本発明の図
４の実施例を従来例の図６の偶数次短絡回路と組み合わ
せて使用することも可能である。これにより、トランジ
スタの出力端点２１は、すべての偶数次高調波に対して
短絡、奇数次は３次と５次について開放となるような構
成とすることができる。
４の実施例を従来例の図６の偶数次短絡回路と組み合わ
せて使用することも可能である。これにより、トランジ
スタの出力端点２１は、すべての偶数次高調波に対して
短絡、奇数次は３次と５次について開放となるような構
成とすることができる。
【００２８】また、以上は本発明の回路をトランジスタ
の出力端子に接続した場合の説明であったが、同じもの
をトランジスタの入力端子に接続して、入力側の高調波
処理に使用することもできる。
の出力端子に接続した場合の説明であったが、同じもの
をトランジスタの入力端子に接続して、入力側の高調波
処理に使用することもできる。
【００２９】
【発明の効果】以上示したように、本発明によれば、基
本波の１／８波長程度以下という、比較的短い伝送線路
を用いて、Ｆ級増幅に必要な、高調波に対する短絡、開
放処理をかなりの次数の高調波まで正確に行うことがで
きる。従って、従来のＦ級増幅器よりも小型で、高効率
化をはかることができ、携帯電話等の機器の小型化、低
消費電力化に役立てることができる。
本波の１／８波長程度以下という、比較的短い伝送線路
を用いて、Ｆ級増幅に必要な、高調波に対する短絡、開
放処理をかなりの次数の高調波まで正確に行うことがで
きる。従って、従来のＦ級増幅器よりも小型で、高効率
化をはかることができ、携帯電話等の機器の小型化、低
消費電力化に役立てることができる。
【図１】本発明の実施例を示す構成図である。
【図２】本発明の実施例を示す構成図である。
【図３】本発明の実施例を示す構成図である。
【図４】本発明の実施例を示す構成図である。
【図５】本発明の実施例を示す構成図である。
【図６】従来例の偶数次高調波短絡回路を示す構成図で
ある。
ある。
【図７】従来例の奇数次高調波開放回路を示す構成図で
ある。
ある。
【図８】従来例の２次，３次高調波の処理回路を示す構
成図である。
成図である。
１ トランジスタ ２ 基本波に対する整合回路 ３ 負荷 ４ １／８波長（基本波の）先端開放線路 ５ １／８波長線路 ６ １／１２波長先端開放線路 ７ １／２０波長先端開放線路 ８ １／１６波長先端開放線路 ９ １／４波長線路 １０ 容量 １１ １／８波長線路 １２ １／２０波長線路 １３ １／２０波長先端開放線路 １４ １／３０波長線路 １５ １／１２波長先端開放線路 １６ １／１２波長線路 １７ １／１２波長先端開放線路 １８ １／６波長線路 １９ １／８波長先端開放線路 ２０ チョークコイル ２１，２２，２３，２４，２５，２６ 回路のノード点 ３１ 先端開放線路 ３２ 伝送線路
Claims (4)
- 【請求項１】トランジスタ増幅器の出力端子Ａ点に、基
本波の１／８波長の先端開放の伝送線路を接続し、この
伝送線路と並列に、前記出力端子Ａ点に、基本波の１／
８波長の伝送線路を接続し、この伝送線路の先端Ｂ点に
奇数次高調波の１／４波長の先端開放伝送線路を１種類
以上接続し、さらに前記Ｂ点に基本波に対する整合回路
を接続したことを特徴とする電力整合回路。 - 【請求項２】トランジスタ増幅器の出力端子Ａ点に、基
本波の１／８波長の先端開放の伝送線路を接続し、この
伝送線路と並列に、前記出力端子Ａ点に、基本波の１／
８波長の伝送線路を接続し、この伝送線路の先端Ｂ点に
奇数次高調波の１／４波長の先端開放伝送線路を１種類
以上接続し、さらに前記Ｂ点に基本波の１／８波長の先
端を高周波的に短絡した伝送線路を接続し、さらに前記
Ｂ点に基本波に対する整合回路を接続したことを特徴と
する電力整合回路。 - 【請求項３】トランジスタ増幅器の出力端子Ａ点に、基
本波の１／８波長の先端開放の伝送線路を接続し、この
伝送線路と並列に、前記出力端子Ａ点に、基本波の１／
８波長の伝送線路を接続し、この伝送線路の先端Ｂ点に
奇数次高調波の１／４波長の先端開放伝送線路を１種類
以上接続し、さらに前記Ｂ点に基本波の１／１６波長の
先端開放伝送線路を接続し、さらに前記Ｂ点に基本波に
対する整合回路を接続したことを特徴とする電力整合回
路。 - 【請求項４】トランジスタ増幅器の出力端子Ａ点に、基
本波の１／４波長より短い先端開放の伝送線路を接続
し、この伝送線路と並列に、前記出力端子Ａ点に、基本
波の１／４波長から前記伝送線路の長さを差し引いた長
さの伝送線路を接続し、この伝送線路の先端Ｂ点に奇数
次高調波の１／４波長の先端開放伝送線路を１種類以上
接続し、さらに前記Ｂ点に基本波に対する整合回路を接
続したことを特徴とする電力整合回路。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5000903A JPH0738548B2 (ja) | 1993-01-07 | 1993-01-07 | 電力整合回路 |
| US08/178,877 US5352990A (en) | 1993-01-07 | 1994-01-06 | Power matching network comprising an intermediate transmission line between a transistor amplifier output end and at least one open-end line |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5000903A JPH0738548B2 (ja) | 1993-01-07 | 1993-01-07 | 電力整合回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06204764A true JPH06204764A (ja) | 1994-07-22 |
| JPH0738548B2 JPH0738548B2 (ja) | 1995-04-26 |
Family
ID=11486644
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5000903A Expired - Lifetime JPH0738548B2 (ja) | 1993-01-07 | 1993-01-07 | 電力整合回路 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5352990A (ja) |
| JP (1) | JPH0738548B2 (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6759908B2 (en) | 2000-11-29 | 2004-07-06 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | High frequency power amplifier |
| JP2010141787A (ja) * | 2008-12-15 | 2010-06-24 | Mitsubishi Electric Corp | 高周波モジュール |
| JP2011010139A (ja) * | 2009-06-26 | 2011-01-13 | Soshin Electric Co Ltd | 高周波スイッチ |
| JP2011066822A (ja) * | 2009-09-18 | 2011-03-31 | Fujitsu Ltd | フィルタ及び増幅回路 |
| JP2011097552A (ja) * | 2009-10-02 | 2011-05-12 | Fujitsu Ltd | フィルタ、送受信装置及び増幅回路 |
| JP5223008B2 (ja) * | 2009-07-14 | 2013-06-26 | パナソニック株式会社 | 高周波電力増幅器 |
| US8947166B2 (en) | 2011-06-28 | 2015-02-03 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Radio frequency power amplifier |
| US9035702B2 (en) | 2012-03-08 | 2015-05-19 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Microwave semiconductor amplifier |
| JP2016139923A (ja) * | 2015-01-27 | 2016-08-04 | 株式会社東芝 | 高周波半導体増幅器 |
| JP2016139922A (ja) * | 2015-01-27 | 2016-08-04 | 株式会社東芝 | 高周波半導体増幅器 |
| JP2017054646A (ja) * | 2015-09-08 | 2017-03-16 | 株式会社ダイヘン | 高周波電源装置、当該高周波電源装置を備えているプラズマ処理システムおよび非接触給電システム |
| JP2021520080A (ja) * | 2018-04-27 | 2021-08-12 | クレオ・メディカル・リミテッドＣｒｅｏ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｌｉｍｉｔｅｄ | マイクロ波増幅器 |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2513146B2 (ja) * | 1993-09-20 | 1996-07-03 | 日本電気株式会社 | 高効率増幅回路 |
| JPH11346130A (ja) * | 1998-06-02 | 1999-12-14 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置 |
| CA2244507A1 (en) | 1998-09-04 | 2000-03-04 | Masahiro Kiyokawa | Method and apparatus for cascading frequency doublers |
| JP3888785B2 (ja) * | 1998-09-28 | 2007-03-07 | 三菱電機株式会社 | 高周波電力増幅器 |
| JP2001111362A (ja) * | 1999-10-06 | 2001-04-20 | Nec Corp | 高調波処理回路及びそれを用いた高電力効率増幅回路 |
| CN1370340A (zh) * | 2000-06-14 | 2002-09-18 | 三菱电机株式会社 | 阻抗匹配电路及天线装置 |
| US6577199B2 (en) | 2000-12-07 | 2003-06-10 | Ericsson, Inc. | Harmonic matching network for a saturated amplifier |
| US7660562B2 (en) * | 2004-06-21 | 2010-02-09 | M/A-Com Technology Solutions Holdings, Inc. | Combined matching and filter circuit |
| JP5504465B2 (ja) * | 2011-06-22 | 2014-05-28 | 日本電信電話株式会社 | 電力増幅回路 |
| JP6190399B2 (ja) | 2015-01-28 | 2017-08-30 | 株式会社東芝 | 高周波半導体増幅器 |
| JP6109868B2 (ja) | 2015-03-06 | 2017-04-05 | 株式会社東芝 | 高周波増幅器 |
| CN107508561B (zh) * | 2017-08-14 | 2020-09-25 | 电子科技大学 | 一种跨倍频程宽带功率放大器及其实现方法 |
| US10673386B2 (en) * | 2017-12-05 | 2020-06-02 | Nxp Usa, Inc. | Wideband power amplifiers with harmonic traps |
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|---|---|---|---|---|
| JPS61146006A (ja) * | 1984-12-20 | 1986-07-03 | Nec Corp | マイクロ波電力増幅器 |
| JPS6444611A (en) * | 1987-08-12 | 1989-02-17 | Mitsubishi Electric Corp | High efficient semiconductor amplifier |
| JPH02220503A (ja) * | 1989-02-21 | 1990-09-03 | Uchu Tsushin Kiso Gijutsu Kenkyusho:Kk | 高周波電力増幅回路 |
| JP2883218B2 (ja) * | 1991-03-27 | 1999-04-19 | 三菱電機株式会社 | 半導体増幅器 |
-
1993
- 1993-01-07 JP JP5000903A patent/JPH0738548B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1994
- 1994-01-06 US US08/178,877 patent/US5352990A/en not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2011010139A (ja) * | 2009-06-26 | 2011-01-13 | Soshin Electric Co Ltd | 高周波スイッチ |
| JP5223008B2 (ja) * | 2009-07-14 | 2013-06-26 | パナソニック株式会社 | 高周波電力増幅器 |
| US8558622B2 (en) | 2009-07-14 | 2013-10-15 | Panasonic Corporation | Radio frequency power amplifier |
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| US9929693B2 (en) | 2015-01-27 | 2018-03-27 | Kabushiki Kaisha Toshiba | High-frequency semiconductor amplifier |
| US9985584B2 (en) | 2015-01-27 | 2018-05-29 | Kabushiki Kaisha Toshiba | High-frequency semiconductor amplifier |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0738548B2 (ja) | 1995-04-26 |
| US5352990A (en) | 1994-10-04 |
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