JPH0837433A - High frequency power amplifier - Google Patents
High frequency power amplifierInfo
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- JPH0837433A JPH0837433A JP7110966A JP11096695A JPH0837433A JP H0837433 A JPH0837433 A JP H0837433A JP 7110966 A JP7110966 A JP 7110966A JP 11096695 A JP11096695 A JP 11096695A JP H0837433 A JPH0837433 A JP H0837433A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、マイクロ波帯を利用し
た通信機等の主に送信回路部に用いられるような、半導
体素子を用いて高周波電力を得る高周波(RF)電力増
幅器に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a radio frequency (RF) power amplifier for obtaining high frequency power by using a semiconductor element, such as is mainly used in a transmitting circuit section of a communication device using a microwave band.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、携帯電話をはじめとする通信機の
普及により、マイクロ波帯の高周波電力増幅器への需要
が高まっている。それにともない、高周波電力増幅器に
対する低電圧動作化、高効率化、小型・軽量化の要望が
強くなっている。そのため、シリコンデバイスと比較し
て低電圧動作化、高効率化に適しているGaAsデバイ
スが、高周波電力増幅器で使用される傾向にある。2. Description of the Related Art In recent years, with the widespread use of communication devices such as mobile phones, there has been an increasing demand for microwave band high frequency power amplifiers. Along with this, there is an increasing demand for high-frequency power amplifiers to operate at low voltage, have high efficiency, and be small and lightweight. Therefore, GaAs devices, which are suitable for lower voltage operation and higher efficiency than silicon devices, tend to be used in high-frequency power amplifiers.
【0003】高周波電力増幅器の回路設計にあたって、
含まれるスイッチング素子、例えばトランジスタの出力
部回路を基本波周波数だけでなく高調波成分も考慮して
設計すれば、基本波周波数だけを考慮して設計する場合
に比べて高周波電力増幅器がより高効率で動作すること
が報告されている。例えば、David M.Sniderによる"ATh
eoretical Analysis and Experimental Confirmation o
f the Optimally Loaded and Overdriven RF Power Amp
lifier", IEEE Trans. on Electron Devices,Vol.ED-1
4, No.12, pp.851-857 (Dec.1967)には、高周波電力増
幅器に含まれるトランジスタの出力端において、基本波
周波数でのインピーダンス整合を得ることに加えて、基
本波の偶数倍周波数の高調波成分に対してインピーダン
スを零にするという最適効率条件を実現することが紹介
されている。特開昭58−159002号公報及び特開
昭62−114310号公報には、上記の最適効率条件
を満足するための具体的な回路構成が示されている。さ
らに、中山らによる”UHF帯低電圧動作高効率高出力
FET増幅器”、信学技報(TECHNICAL REPORT OFIEIC
E.), ED93-170, MW93-127, ICD93-185(1994-01)には、
上記のような具体的な回路構成の一例として、GaAs
FETを用いた2段構成の高周波電力増幅器において周
波数935MHz、ドレイン電圧3.3Vで出力電力3
1dBm、効率61.5%が得られたことが報告されて
いる。In designing a circuit for a high frequency power amplifier,
If the output circuit of the included switching element, such as a transistor, is designed considering not only the fundamental frequency but also harmonic components, the high-frequency power amplifier will be more efficient than if it is designed considering only the fundamental frequency. It has been reported to work with. For example, "ATh by David M. Snider
eoretical Analysis and Experimental Confirmation o
f the Optimally Loaded and Overdriven RF Power Amp
lifier ", IEEE Trans. on Electron Devices, Vol.ED-1
4, No. 12, pp.851-857 (Dec.1967), in addition to obtaining impedance matching at the fundamental frequency at the output terminal of the transistor included in the high frequency power amplifier, It has been introduced to realize the optimum efficiency condition that the impedance becomes zero with respect to the harmonic component of the frequency. JP-A-58-159002 and JP-A-62-114310 disclose specific circuit configurations for satisfying the above optimum efficiency conditions. Furthermore, Nakayama et al., "UHF band low voltage operation high efficiency and high output FET amplifier", Technical Report (TECHNICAL REPORT OFIEIC)
E.), ED93-170, MW93-127, ICD93-185 (1994-01),
As an example of the specific circuit configuration as described above, GaAs
Output power 3 at a frequency of 935 MHz and a drain voltage of 3.3 V in a two-stage high frequency power amplifier using FETs.
It is reported that 1 dBm and an efficiency of 61.5% were obtained.
【0004】以下、図面を参照しながら、特開昭58−
159002号公報に示された従来の高周波用電力増幅
器について説明する。Hereinafter, with reference to the drawings, JP-A-58-58
The conventional high frequency power amplifier shown in Japanese Patent No. 159002 will be described.
【0005】図1は、従来の高周波電力増幅器50の回
路図である。高周波電力増幅器50は所定の値の比誘電
率εrを有する基板上に設けられており、電力用電界効
果トランジスタ(以下、FETと称する)60、FET
60の入力側に接続された入力インピーダンス整合回路
70、及びFET60の出力側に接続された出力インピ
ーダンス整合回路80を備えている。入力インピーダン
ス整合回路70は、入力側RF端子5に接続された外部
回路のインピーダンスを、FET60の内部インピーダ
ンスに整合させる。同様に、出力インピーダンス整合回
路80は、出力側RF端子14に接続された外部回路の
インピーダンスを、FET60の内部インピーダンスに
整合させる。FIG. 1 is a circuit diagram of a conventional high frequency power amplifier 50. The high-frequency power amplifier 50 is provided on a substrate having a relative permittivity ε r of a predetermined value, and has a power field effect transistor (hereinafter referred to as FET) 60 and an FET.
The input impedance matching circuit 70 is connected to the input side of the FET 60, and the output impedance matching circuit 80 is connected to the output side of the FET 60. The input impedance matching circuit 70 matches the impedance of the external circuit connected to the input side RF terminal 5 with the internal impedance of the FET 60. Similarly, the output impedance matching circuit 80 matches the impedance of the external circuit connected to the output RF terminal 14 with the internal impedance of the FET 60.
【0006】入力インピーダンス整合回路70におい
て、FET60のゲート9は、入力側直流阻止コンデン
サ6及び入力側整合用線路7を介して、入力側RF端子
5に接続されている。入力側整合用線路7は、抵抗3を
介してゲートバイアス電圧供給端子1に接続されている
とともに、入力側整合用コンデンサ8を介して接地され
ている。In the input impedance matching circuit 70, the gate 9 of the FET 60 is connected to the input RF terminal 5 via the input DC blocking capacitor 6 and the input matching line 7. The input side matching line 7 is connected to the gate bias voltage supply terminal 1 via the resistor 3 and grounded via the input side matching capacitor 8.
【0007】一方、出力インピーダンス整合回路80に
おいて、FET60のドレイン11は、出力側直流阻止
コンデンサ13及び出力側整合用線路12を介して、出
力側RF端子14に接続されている。出力側整合用線路
12は、チョークコイル4を介してドレインバイアス電
圧供給端子2に接続されているとともに、出力側整合用
コンデンサ15を介して接地されている。さらに、FE
T60のドレイン11に接続された線路の点Aと接地レ
ベルとの間には、第1の線路16及び第1のコンデンサ
17が直列に接続されている。On the other hand, in the output impedance matching circuit 80, the drain 11 of the FET 60 is connected to the output RF terminal 14 via the output DC blocking capacitor 13 and the output matching line 12. The output side matching line 12 is connected to the drain bias voltage supply terminal 2 via the choke coil 4 and is grounded via the output side matching capacitor 15. Furthermore, FE
A first line 16 and a first capacitor 17 are connected in series between a point A of the line connected to the drain 11 of T60 and the ground level.
【0008】FET60のソース10は、直接接地され
ている。The source 10 of the FET 60 is directly grounded.
【0009】以上のような構成において、入力インピー
ダンス整合回路70は、入力側整合用線路7の長さと入
力側整合用コンデンサ8の容量とを調整することによ
り、基本波周波数において入力インピーダンスの整合を
とるように設計される。同様に出力インピーダンス整合
回路80は、出力側整合用線路12の長さと出力側整合
用コンデンサ15の容量とを調整することにより、基本
波周波数において出力インピーダンスの整合をとるよう
に設計されている。なお、以下では、図1の点Bより見
た基本波(周波数f)に対する入力インピーダンスをZ
in(f)、点Aより見た基本波に対する出力インピー
ダンスをZout(f)と略記する。In the configuration described above, the input impedance matching circuit 70 adjusts the length of the input side matching line 7 and the capacitance of the input side matching capacitor 8 to match the input impedance at the fundamental frequency. Designed to take. Similarly, the output impedance matching circuit 80 is designed to match the output impedance at the fundamental frequency by adjusting the length of the output side matching line 12 and the capacitance of the output side matching capacitor 15. In the following, the input impedance for the fundamental wave (frequency f) seen from point B in FIG.
In (f), the output impedance with respect to the fundamental wave seen from the point A is abbreviated as Zout (f).
【0010】点Aに接続された第1の線路16の長さL
aは、その電気長が基本波周波数fに相当する波長の1
/4になるように設計されている。この結果、点Aから
第1の線路16を見たインピーダンスは、基本波に対し
ては無限大となる。一方、上記のように設計された長さ
Laは、基本波と比べて2倍の周波数2fを有し波長が
1/2である2次高調波に対しては、1/2波長に相当
する。したがって、点Aから第1の線路16を見たイン
ピーダンスは、2次高調波に対しては零となる。The length L of the first line 16 connected to the point A
a is a wavelength of which the electrical length corresponds to the fundamental wave frequency f of 1
It is designed to be / 4. As a result, the impedance seen from the point A to the first line 16 becomes infinite with respect to the fundamental wave. On the other hand, the length La designed as described above corresponds to ½ wavelength with respect to the second harmonic having the frequency 2f that is twice that of the fundamental wave and the wavelength of ½. . Therefore, the impedance seen from the point A to the first line 16 is zero for the second harmonic.
【0011】これより、第1の線路16と第1のコンデ
ンサ17とからなる回路31は、2次高調波に対する出
力インピーダンスZout(2f)を、基本波に対する
出力インピーダンスZout(f)に影響を与えること
なく独立して制御することができ、2次高調波に対する
出力インピーダンス制御回路として機能する。以下で
は、この回路31をZout(2f)制御回路31と略
記する。As a result, the circuit 31 including the first line 16 and the first capacitor 17 affects the output impedance Zout (2f) for the second harmonic and the output impedance Zout (f) for the fundamental wave. It can be controlled independently without functioning, and functions as an output impedance control circuit for the second harmonic. Hereinafter, this circuit 31 is abbreviated as the Zout (2f) control circuit 31.
【0012】高周波電力増幅器においては、使用される
FET60が決まれば、動作効率を最大にするために必
要な各インピーダンスZin(f)、Zout(f)及
びZout(2f)の最適値は、一般に一義的に求めら
れる。In the high frequency power amplifier, when the FET 60 to be used is determined, the optimum values of the impedances Zin (f), Zout (f) and Zout (2f) required to maximize the operation efficiency are generally unambiguous. Is required.
【0013】[0013]
【発明が解決しようとする課題】すでに述べたように、
上記のようなZout(2f)制御回路31を用いて、
2次高調波に対する出力インピーダンスZout(2
f)だけを制御する従来の高周波用電力増幅器50で
は、GaAsFETを用いた2段構成において、低電圧
動作(3.3V)条件で総合効率61.5%が得られて
いる。ドレイン電圧が低い条件では高効率化を実現する
ことは難しく、上述のような3.3V動作の条件におけ
る総合効率61.5%という値は、GaAsFETを用
いた従来の高周波電力増幅器としてほぼ最高性能であ
る。すなわち、従来技術の構成では、さらなる高効率化
の達成は困難である。[Problems to be Solved by the Invention] As described above,
Using the Zout (2f) control circuit 31 as described above,
Output impedance Zout (2
In the conventional high frequency power amplifier 50 that controls only f), the total efficiency of 61.5% is obtained under the low voltage operation (3.3 V) condition in the two-stage configuration using the GaAs FET. It is difficult to realize high efficiency under the condition of low drain voltage, and the value of total efficiency of 61.5% under the condition of 3.3V operation as described above is almost the highest performance as the conventional high frequency power amplifier using GaAs FET. Is. That is, with the configuration of the conventional technique, it is difficult to achieve higher efficiency.
【0014】本発明は、従来技術の上記課題を解決する
ためになされたものであり、その目的は、より高効率化
の高周波電力増幅器を提供することにある。The present invention has been made to solve the above problems of the prior art, and an object thereof is to provide a high-frequency power amplifier with higher efficiency.
【0015】[0015]
【課題を解決するための手段】本発明の高周波電力増幅
器は、電力用トランジスタと、該電力用トランジスタの
入力に接続されている入力インピーダンス整合回路と、
該電力用トランジスタの出力に接続されている出力イン
ピーダンス整合回路と、を備え、該入力インピーダンス
整合回路は、基本波周波数の高調波に対する入力インピ
ーダンスを所定の範囲内に設定する入力インピーダンス
制御回路を有し、該入力インピーダンス制御回路は、該
電力用トランジスタの入力に接続されており、そのこと
により、上記課題を解決する。A high frequency power amplifier of the present invention comprises a power transistor, an input impedance matching circuit connected to an input of the power transistor,
And an output impedance matching circuit connected to the output of the power transistor, the input impedance matching circuit having an input impedance control circuit for setting an input impedance for a harmonic of a fundamental frequency within a predetermined range. However, the input impedance control circuit is connected to the input of the power transistor, thereby solving the above problem.
【0016】ある実施例では、前記入力インピーダンス
制御回路が、前記電力用トランジスタの動作周波数帯域
より低い周波数の高調波に対して共振点を有している。In one embodiment, the input impedance control circuit has a resonance point for a harmonic having a frequency lower than the operating frequency band of the power transistor.
【0017】他の実施例では、前記入力インピーダンス
制御回路は、2次高調波に対する入力インピーダンス
を、スミスチャート上で点A(0+j4Ω)、点B(0
+j25Ω)、点C(5+j25Ω)及び点D(5+j
4Ω)で囲まれた範囲内に設定する。In another embodiment, the input impedance control circuit sets the input impedance for the second harmonic to point A (0 + j4Ω) and point B (0 on the Smith chart.
+ J25Ω), point C (5 + j25Ω) and point D (5 + j)
Set within the range surrounded by 4Ω).
【0018】さらに他の実施例では、前記入力インピー
ダンス制御回路が、前記基本波周波数に相当する波長の
1/4より長い電気長を有する線路と、一端が該線路に
直列に接続され、他端が接地されているコンデンサと、
を備えている。In still another embodiment, the input impedance control circuit has a line having an electrical length longer than ¼ of a wavelength corresponding to the fundamental frequency, one end of which is connected in series to the line and the other end of which is connected. Is a capacitor that is grounded,
It has.
【0019】さらに他の実施例では、前記入力インピー
ダンス制御回路が、前記基本波周波数に相当する波長の
1/8より長い電気長を有していて他端が開放されてい
る線路を含む。In still another embodiment, the input impedance control circuit includes a line having an electrical length longer than ⅛ of a wavelength corresponding to the fundamental frequency and having the other end opened.
【0020】さらに他の実施例では、前記入力インピー
ダンス制御回路が直列共振回路を含み、該直列共振回路
が、線路と、一端が該線路に直列に接続されて他端が接
地されているコンデンサとから構成されている。In still another embodiment, the input impedance control circuit includes a series resonance circuit, the series resonance circuit includes a line and a capacitor having one end connected in series to the line and the other end grounded. It consists of
【0021】さらに他の実施例では、前記出力インピー
ダンス整合回路が、前記電力用トランジスタの出力に接
続されていて前記高調波に対する出力インピーダンスを
所定の値に設定する出力インピーダンス制御回路を有す
る。In still another embodiment, the output impedance matching circuit has an output impedance control circuit which is connected to the output of the power transistor and sets the output impedance for the harmonic to a predetermined value.
【0022】さらに他の実施例では、前記出力インピー
ダンス整合回路は、2次高調波に対する出力インピーダ
ンスを、前記電力用トランジスタの最大動作効率をもた
らす値に設定するように構成されている。In yet another embodiment, the output impedance matching circuit is configured to set the output impedance for the second harmonic to a value that provides maximum operating efficiency of the power transistor.
【0023】本発明の高周波電力増幅器は、電力用トラ
ンジスタと、該電力用トランジスタの入力に接続されて
いる入力インピーダンス整合回路と、該電力用トランジ
スタの出力に接続されている出力インピーダンス整合回
路と、を備え、該入力インピーダンス整合回路は、基本
波周波数の高調波に対する入力インピーダンスを所定の
範囲内に設定し、そのことにより上記課題が解決され
る。The high frequency power amplifier of the present invention comprises a power transistor, an input impedance matching circuit connected to the input of the power transistor, and an output impedance matching circuit connected to the output of the power transistor. The input impedance matching circuit sets the input impedance for harmonics of the fundamental frequency within a predetermined range, thereby solving the above problem.
【0024】ある実施例では、前記入力インピーダンス
整合回路は、2次高調波に対する入力インピーダンス
を、スミスチャート上で点A(0+j4Ω)、点B(0
+j25Ω)、点C(5+j25Ω)及び点D(5+j
4Ω)で囲まれた範囲内に設定する。In one embodiment, the input impedance matching circuit sets the input impedance for the second harmonic to point A (0 + j4Ω) and point B (0 on the Smith chart.
+ J25Ω), point C (5 + j25Ω) and point D (5 + j)
Set within the range surrounded by 4Ω).
【0025】他の実施例では、前記入力インピーダンス
整合回路が、前記電力用トランジスタの入力に接続され
た整合線路と、一端が該整合線路の第1の所定の位置に
接続され、他端が接地されている第1の整合コンデンサ
と、一端が該整合線路の第2の所定の位置に接続され、
他端が接地されている第2の整合コンデンサと、を備
え、該第1の整合コンデンサの容量値、該第2の整合コ
ンデンサの容量値、該第1の所定の位置及び該第2の所
定の位置は、2次高調波に対する入力インピーダンスを
所定の範囲内に設定されるように選択されている。In another embodiment, the input impedance matching circuit has a matching line connected to the input of the power transistor, one end connected to a first predetermined position of the matching line, and the other end grounded. A first matching capacitor being connected to one end of the matching line at a second predetermined position,
A second matching capacitor whose other end is grounded, the capacitance value of the first matching capacitor, the capacitance value of the second matching capacitor, the first predetermined position, and the second predetermined position. The position of is selected so that the input impedance for the second harmonic is set within a predetermined range.
【0026】さらに他の実施例では、前記出力インピー
ダンス整合回路が、前記電力用トランジスタの出力に接
続されていて前記高調波に対する出力インピーダンスを
所定の値に設定する出力インピーダンス制御回路を有す
る。In still another embodiment, the output impedance matching circuit has an output impedance control circuit which is connected to the output of the power transistor and sets the output impedance for the harmonic to a predetermined value.
【0027】さらに他の実施例では、前記出力インピー
ダンス整合回路は、2次高調波に対する出力インピーダ
ンスを、前記電力用トランジスタの最大動作効率をもた
らす値に設定するように構成されている。In yet another embodiment, the output impedance matching circuit is configured to set the output impedance for the second harmonic to a value that provides maximum operating efficiency of the power transistor.
【0028】[0028]
【作用】請求項1に規定される本発明の高周波電力増幅
器では、入力インピーダンス整合回路に、高調波に対す
る入力インピーダンスを制御する入力インピーダンス制
御回路を設ける。これによって、基本波周波数の高調波
に対する入力インピーダンスを制御する。この制御によ
って、高周波電力増幅器に含まれる電力用トランジスタ
のゲート端における電圧波形を、サイン波状から台形波
に近いものに成形する。ゲート電圧波形が台形波に近く
なることにより、ドレイン端での電圧/電流のスイッチ
ングが促進され、ドレイン端において電流と電圧とが同
時に発生する時間が短縮される。この結果、電力用トラ
ンジスタの内部で熱として放散される電力が減り、高周
波(RF)電力への変換効率が改善される。その結果、
高周波電力増幅器の効率が飛躍的に向上する。In the high frequency power amplifier of the present invention defined in claim 1, the input impedance matching circuit is provided with an input impedance control circuit for controlling the input impedance with respect to the harmonic. This controls the input impedance for harmonics of the fundamental frequency. By this control, the voltage waveform at the gate end of the power transistor included in the high frequency power amplifier is shaped from a sine wave shape to a shape close to a trapezoidal wave. By making the gate voltage waveform close to a trapezoidal wave, the voltage / current switching at the drain end is promoted, and the time when current and voltage are simultaneously generated at the drain end is shortened. As a result, the power dissipated as heat inside the power transistor is reduced, and the efficiency of conversion into radio frequency (RF) power is improved. as a result,
The efficiency of the high frequency power amplifier is dramatically improved.
【0029】入力インピーダンス制御回路は、請求項2
に規定されているように、電力用トランジスタの動作周
波数帯域より低い周波数の高調波に対して共振点を有し
ているように構成される。The input impedance control circuit according to claim 2
As defined in 1), the power transistor has a resonance point with respect to a harmonic having a frequency lower than the operating frequency band.
【0030】あるいは、入力インピーダンス制御回路
は、2次高調波に対する入力インピーダンスを請求項3
に規定する範囲に設定する。これによって、2次高調波
に対する入力インピーダンスの位相角が130°〜17
0°になるように制御され、2次高調波に対する入力イ
ンピーダンスがインダクタ領域に設定される。Alternatively, the input impedance control circuit sets the input impedance for the second harmonic wave.
Set within the range specified in. As a result, the phase angle of the input impedance with respect to the second harmonic is 130 ° to 17 °.
The impedance is controlled to be 0 °, and the input impedance for the second harmonic is set in the inductor region.
【0031】上記のような作用を有する入力インピーダ
ンス制御回路は、例えば、請求項4〜6のいずれかに規
定されている構成を有するように構成される。The input impedance control circuit having the above-mentioned operation is configured to have the configuration defined in any one of claims 4 to 6, for example.
【0032】一方、請求項9に規定されている本発明の
高周波電力増幅器では、上記のような入力インピーダン
ス制御回路を使用せずに、入力インピーダンス整合回路
を適切に構成することによって、請求項1に規定されて
いる高周波電力増幅器と同様な作用を得る。On the other hand, in the high frequency power amplifier of the present invention defined in claim 9, the input impedance matching circuit is appropriately configured without using the input impedance control circuit as described above. The same operation as the high-frequency power amplifier defined in 1) is obtained.
【0033】その場合、入力インピーダンス整合回路
は、2次高調波に対する入力インピーダンスを請求項1
0に規定する範囲に設定する。これによって、2次高調
波に対する入力インピーダンスの位相角が130°〜1
70°になるように制御され、2次高調波に対する入力
インピーダンスがインダクタ領域に設定される。In this case, the input impedance matching circuit sets the input impedance for the second harmonic wave.
Set to the range specified as 0. As a result, the phase angle of the input impedance with respect to the second harmonic is 130 ° to 1
The impedance is controlled to be 70 °, and the input impedance for the second harmonic is set in the inductor area.
【0034】上記のような作用を有する入力インピーダ
ンス整合回路は、例えば請求項11に規定されているよ
うに、電力用トランジスタの入力に接続された整合線路
と、整合線路の第1の所定の位置に接続されて接地され
ている第1の整合コンデンサと、整合線路の第2の所定
の位置に接続されて接地されている第2の整合コンデン
サとを備えるように構成される。そして、第1の整合コ
ンデンサの容量値、第2の整合コンデンサの容量値、第
1の所定の位置及び第2の所定の位置を制御して、2次
高調波に対する入力インピーダンスを所定の範囲内に設
定する。The input impedance matching circuit having the above-mentioned action has a matching line connected to the input of the power transistor and a first predetermined position of the matching line as defined in, for example, claim 11. And a grounded first matching capacitor and a second matching capacitor connected to a second predetermined position of the matching line and grounded. Then, by controlling the capacitance value of the first matching capacitor, the capacitance value of the second matching capacitor, the first predetermined position and the second predetermined position, the input impedance for the second harmonic is within a predetermined range. Set to.
【0035】請求項7及び12に規定される出力インピ
ーダンス制御回路は、2次高調波に対する出力インピー
ダンスを制御して、所定の値に設定する。これによっ
て、より効率的な出力インピーダンスの整合が達成され
て、高周波電力増幅器の動作効率がより向上する。The output impedance control circuit defined in claims 7 and 12 controls the output impedance for the second harmonic and sets it to a predetermined value. As a result, more efficient output impedance matching is achieved, and the operating efficiency of the high frequency power amplifier is further improved.
【0036】あるいは、請求項8及び13に規定するよ
うに、2次高調波に対する出力インピーダンスが前記電
力用トランジスタの最大動作効率をもたらす値に設定さ
れるように、出力インピーダンス制御回路を構成する。
これによって、高周波電力増幅器の動作効率が向上す
る。Alternatively, as defined in claims 8 and 13, the output impedance control circuit is configured such that the output impedance for the second harmonic is set to a value that provides the maximum operating efficiency of the power transistor.
This improves the operating efficiency of the high frequency power amplifier.
【0037】[0037]
【実施例】以下、本発明の高周波電力増幅器の実施例
を、図面を参照しながら説明する。以下の説明におい
て、それ以前に説明を加えた図面と等価な部分について
は、同一の参照番号を付す。Embodiments of the high frequency power amplifier of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following description, the same reference numerals will be given to parts equivalent to those in the drawings described before.
【0038】(実施例1)図2は、本発明の第1の実施
例における高周波電力増幅器100の回路図である。(Embodiment 1) FIG. 2 is a circuit diagram of a high frequency power amplifier 100 according to a first embodiment of the present invention.
【0039】高周波電力増幅器100は所定の値の比誘
電率εrを有する基板上に設けられており、FET6
0、FET60の入力側に接続された入力インピーダン
ス整合回路170、及びFET60の出力側に接続され
た出力インピーダンス整合回路80を備えている。高周
波電力増幅器100は、先に図1を参照して説明した従
来の高周波電力増幅器の構成に対して、入力インピーダ
ンス整合回路170の構成が異なっている。The high frequency power amplifier 100 is provided on a substrate having a relative permittivity ε r of a predetermined value, and the FET 6
0, an input impedance matching circuit 170 connected to the input side of the FET 60, and an output impedance matching circuit 80 connected to the output side of the FET 60. The high frequency power amplifier 100 is different in the configuration of the input impedance matching circuit 170 from the configuration of the conventional high frequency power amplifier described above with reference to FIG.
【0040】具体的には、FET60のゲート9に接続
された線路の点Bに、長さLdの第2の線路21及び第
2の線路21を接地する第2のコンデンサ22が、直列
に接続されている。第2の線路21の長さLdを、その
電気長が基本波周波数に対してほぼ1/4波長に相当す
るように設計すれば、点Bから第2の線路21を見たイ
ンピーダンスは基本波に対しては無限大となる。一方、
上記のように設計された長さLdは、基本波の1/2の
波長を有する2次高調波に対しては1/2波長に相当す
るので、点Bから第2の線路21を見たインピーダンス
は、2次高調波に対してはほぼ零となる。これより、第
2の線路21と第2のコンデンサ22とからなる回路3
2は、2次高調波に対する入力インピーダンスZin
(2f)を、基本波に対する入力インピーダンスZin
(f)に影響を与えることなく独立して制御することが
でき、2次高調波に対する入力インピーダンス制御回路
として機能する。以下では、この回路32をZin(2
f)制御回路32と略記する。Specifically, at a point B of the line connected to the gate 9 of the FET 60, a second line 21 having a length Ld and a second capacitor 22 for grounding the second line 21 are connected in series. Has been done. If the length Ld of the second line 21 is designed so that its electrical length corresponds to approximately ¼ wavelength with respect to the fundamental wave frequency, the impedance seen from the point B to the second line 21 is the fundamental wave. Is infinite to. on the other hand,
Since the length Ld designed as described above corresponds to a half wavelength for the second harmonic having a half wavelength of the fundamental wave, the second line 21 is seen from the point B. The impedance is almost zero for the second harmonic. As a result, the circuit 3 including the second line 21 and the second capacitor 22 is provided.
2 is the input impedance Zin for the second harmonic
(2f) is the input impedance Zin for the fundamental wave
It can be controlled independently without affecting (f), and functions as an input impedance control circuit for the second harmonic. In the following, this circuit 32 is referred to as Zin (2
f) Abbreviated as control circuit 32.
【0041】高周波電力増幅器100において使用する
FET60として、例えばGaAsMESFETを使用
することができる。このようなGaAsMESFET
は、例えば、半絶縁性GaAs基板上にシリコンをイオ
ン注入した後にアニール処理してチャンネルを形成し、
そのチャネルにリセスを施すことによって形成すること
ができる。FET60のパラメータは、典型的には総ゲ
ート幅(Wg)=12mm、飽和電流(Idss)=
2.5A、ゲート・ソース間耐圧10V以上、及びゲー
ト・ドレイン間耐圧20V以上である。As the FET 60 used in the high frequency power amplifier 100, for example, a GaAs MESFET can be used. Such a GaAs MESFET
Is, for example, after ion-implanting silicon on a semi-insulating GaAs substrate, annealing is performed to form a channel,
It can be formed by recessing the channel. The parameters of the FET 60 are typically total gate width (Wg) = 12 mm, saturation current (Idss) =
2.5 A, gate-source breakdown voltage of 10 V or higher, and gate-drain breakdown voltage of 20 V or higher.
【0042】上記のFET60の動作効率を基本波周波
数で最大とするために必要な各インピーダンスZin
(f)、Zout(f)及びZout(2f)の最適値
は、それぞれ一義的に求まる。例えば、基本波周波数f
=950MHz、ドレイン電圧3.5V、入力電力20
dBmという条件下で、第2の線路21の長さLdを、
その電気長が比誘電率(εr)=10の基板上で周波数
950MHzに対してほぼ1/4波長に相当するLd=
30mmに調整した場合には、各インピーダンスの最適
値は、それぞれZin(f)=4+j12Ω、Zout
(f)=6+j1Ω、Zout(2f)=0.5+j1
3Ωである。図3に示すスミスチャートには、それぞれ
の最適値をプロットしている。Impedances Zin required to maximize the operating efficiency of the FET 60 at the fundamental frequency.
The optimum values of (f), Zout (f) and Zout (2f) are uniquely obtained. For example, the fundamental frequency f
= 950 MHz, drain voltage 3.5 V, input power 20
Under the condition of dBm, the length Ld of the second line 21 is
On the substrate whose electric length is relative permittivity (ε r ) = 10, Ld = corresponding to approximately ¼ wavelength for a frequency of 950 MHz
When adjusted to 30 mm, the optimum value of each impedance is Zin (f) = 4 + j12Ω, Zout, respectively.
(F) = 6 + j1Ω, Zout (2f) = 0.5 + j1
It is 3Ω. Optimal values are plotted on the Smith chart shown in FIG.
【0043】次に、良好なドレイン効率が得られる2次
高調波に対する入力インピーダンスZin(2f)の領
域を調べるために、第2の線路21の長さLdの変化に
伴う高周波電力増幅器100の出力特性の変化を調べ
た。具体的には、第2の線路21の長さLdを比誘電率
(εr)=10の基板上で28mmから35mmまで変
化させて、2次高調波に対する入力インピーダンスZi
n(2f)の変化を測定した。図4は、その測定結果を
示すスミスチャート図である。Next, in order to investigate the region of the input impedance Zin (2f) for the second harmonic which provides good drain efficiency, the output of the high frequency power amplifier 100 with the change in the length Ld of the second line 21. The change in characteristics was investigated. Specifically, the length Ld of the second line 21 is changed from 28 mm to 35 mm on a substrate having a relative permittivity (ε r ) = 10 to input impedance Zi for the second harmonic.
The change in n (2f) was measured. FIG. 4 is a Smith chart showing the measurement results.
【0044】図4に示すように、2次高調波に対する入
力インピーダンスZin(2f)は、スミスチャート上
の短絡点S(0+j0Ω)を中心に、点G(1.5+j
25Ω)から点I(1.5−j25Ω)まで変化した。
このように、第2の線路21の長さLdを変化させれ
ば、基本波に対する入力インピーダンスZin(f)を
ほとんど変化させることなく、2次高調波に対する入力
インピーダンスZin(2f)を、スミスチャート上で
短絡点S(=0+j0Ω)を中心とした弧を描くように
変化させることができる。As shown in FIG. 4, the input impedance Zin (2f) for the second harmonic is centered on the short-circuit point S (0 + j0Ω) on the Smith chart, and the point G (1.5 + j).
25Ω) to point I (1.5-j25Ω).
In this way, if the length Ld of the second line 21 is changed, the input impedance Zin (2f) for the second harmonic is changed to a Smith chart without changing the input impedance Zin (f) for the fundamental wave. It can be changed so as to draw an arc centered on the short-circuit point S (= 0 + j0Ω).
【0045】図5は、2次高調波に対する入力インピー
ダンスZin(2f)の位相角と高周波電力増幅器10
0の出力特性(ドレイン効率及び出力電力)との関係を
示す。上記と同様に、第2の線路21の長さLdを28
mmから35mmまで変化させ、点Bより見た2次高調
波に対する入力インピーダンスZin(2f)を図4に
示したように変化させた。測定は、基本波周波数950
MHz、ドレイン電圧3.5V、入力電力20dBmと
いう条件下で行った。FIG. 5 shows the phase angle of the input impedance Zin (2f) with respect to the second harmonic and the high frequency power amplifier 10.
The relationship with the output characteristics of 0 (drain efficiency and output power) is shown. Similarly to the above, the length Ld of the second line 21 is set to 28
The input impedance Zin (2f) for the second harmonic viewed from the point B was changed as shown in FIG. The measurement is the fundamental frequency 950
It was performed under the conditions of MHz, drain voltage 3.5 V, and input power 20 dBm.
【0046】これより、2次高調波に対する入力インピ
ーダンスZin(2f)の位相角が160°、すなわち
Zin(2f)=0.5+j9Ωのときに、出力電力3
2.5dBmかつドレイン効率75%という極めて良好
な特性が得られた。この特性は、従来技術に比べてドレ
イン効率に換算して10%の向上である。さらに、2次
高調波に対する入力インピーダンスZin(2f)の位
相角が130°から170°、つまりZin(2f)=
0+j4Ω(点A)〜1.5+j25Ω(点G)の範囲
にあるときに、高周波電力増幅器100のドレイン効率
が70%以上と良好であった。From this, when the phase angle of the input impedance Zin (2f) with respect to the second harmonic is 160 °, that is, Zin (2f) = 0.5 + j9Ω, the output power 3
Very good characteristics of 2.5 dBm and a drain efficiency of 75% were obtained. This characteristic is an improvement of 10% in terms of drain efficiency as compared with the conventional technique. Further, the phase angle of the input impedance Zin (2f) with respect to the second harmonic is 130 ° to 170 °, that is, Zin (2f) =
In the range of 0 + j4Ω (point A) to 1.5 + j25Ω (point G), the high-frequency power amplifier 100 had a good drain efficiency of 70% or more.
【0047】しかし、2次高調波に対する入力インピー
ダンスZin(2f)が容量性の領域にある点H(0.
5−j9Ω)や点I(1.5−j25Ω)では、出力特
性は従来技術の測定結果よりも劣化している。さらに、
2次高調波に対する入力インピーダンスZin(2f)
が零(0+j0Ω)になる短絡点Sでは、出力特性が極
端に悪化している。However, the input impedance Zin (2f) for the second harmonic is in the capacitive region H (0.
5-j9Ω) and point I (1.5-j25Ω), the output characteristics are worse than the measurement results of the prior art. further,
Input impedance Zin (2f) for the second harmonic
At the short-circuit point S where is zero (0 + j0Ω), the output characteristics are extremely deteriorated.
【0048】さらに詳しい検討を行った結果、2次高調
波に対する入力インピーダンスZin(2f)を、図6
のスミスチャートにおける点A(0+j4Ω)、点B
(0+j25Ω)、点C(5+j25Ω)及び点D(5
+j4Ω)で囲まれた斜線領域に含まれるように設定す
ることにより、高周波電力増幅器100は、基本波周波
数950MHz、ドレイン電圧3.5V、入力電力20
dBmの条件で、従来技術よりも優れたドレイン効率6
5%以上の良好な動作特性を示すことが明らかとなっ
た。上記の範囲は、2次高調波に対する入力インピーダ
ンスZin(2f)がインダクタ領域にあることを意味
している。As a result of further detailed examination, the input impedance Zin (2f) for the second harmonic is shown in FIG.
Point A (0 + j4Ω), point B on the Smith chart
(0 + j25Ω), point C (5 + j25Ω) and point D (5
+ J4Ω), the high frequency power amplifier 100 sets the fundamental wave frequency to 950 MHz, the drain voltage to 3.5 V, and the input power to 20.
Drain efficiency better than that of the conventional technology under the condition of dBm 6
It was clarified that a good operating characteristic of 5% or more was exhibited. The above range means that the input impedance Zin (2f) for the second harmonic is in the inductor region.
【0049】従来技術において、出力インピーダンスの
整合を得る場合、通常は、2次高調波に対する出力イン
ピーダンスZout(2f)を零(=0+j0)に設定
し、2次高調波に対して短絡条件を得るように設計す
る。In the prior art, when the output impedance is to be matched, the output impedance Zout (2f) for the second harmonic is usually set to zero (= 0 + j0) and the short circuit condition is obtained for the second harmonic. To design.
【0050】さらに、特開平7−22872号公報(EP
-A-547871及びUSP-5,347,229に相当する)では、ヘテロ
接合バイポーラトランジスタ(HBT)を用いるととも
に入力及び出力の両方に高調波に対する共振回路を具備
する電力増幅器が提供されている。上記文献では、デバ
イス基準面において入力回路の2次高調波に対するイン
ピーダンスが零(位相角:+/−180°)となり、か
つ3次高調波に対するインピーダンスが開放(位相角:
0°)となるときに、高効率化が実現できると報告され
ている。さらに、入力回路における3次高調波の終端条
件は、電力増幅器の動作特性にそれほど大きな影響を与
えないとしている。すなわち、入力側にインピーダンス
整合回路を設けることを開示している上記文献では、2
次高調波に対する入力インピーダンスZin(2f)が
零(0+j0)となって短絡条件が得られる場合に、高
周波電力増幅器の高効率が達成されると述べられてい
る。Furthermore, JP-A-7-22872 (EP
-A-547871 and USP-5,347,229) provides a power amplifier using a heterojunction bipolar transistor (HBT) and having resonant circuits for harmonics at both the input and output. In the above document, the impedance for the second harmonic of the input circuit is zero (phase angle: +/− 180 °) and the impedance for the third harmonic is open (phase angle:
It is reported that high efficiency can be realized when the angle becomes 0 °). Furthermore, the termination condition of the third harmonic in the input circuit does not affect the operating characteristics of the power amplifier so much. That is, in the above-mentioned document which discloses providing an impedance matching circuit on the input side,
It is stated that high efficiency of the high frequency power amplifier is achieved when the input impedance Zin (2f) for the second harmonic becomes zero (0 + j0) and the short-circuit condition is obtained.
【0051】このように、従来技術においては、高周波
電力増幅器の高効率化を図るためには、2次高調波に対
する入力インピーダンスZin(2f)及び出力インピ
ーダンスZout(2f)を零にするということが、常
識であった。As described above, in the prior art, in order to improve the efficiency of the high frequency power amplifier, the input impedance Zin (2f) and the output impedance Zout (2f) for the second harmonic are set to zero. It was common sense.
【0052】しかし、上記のように、発明者らによる詳
細な検討の結果、2次高調波に対する入力インピーダン
スZin(2f)の短絡条件が達成される場合、すなわ
ちZin(2f)=0+j0Ωで位相角が180°とな
る条件では、出力電力及び効率がともに極端に劣化し
て、動作特性に極めて深刻な影響が現れることが明らか
になった。すなわち、2次高調波に対する入力インピー
ダンスZin(2f)が基本波周波数、すなわちFET
60の動作周波数帯域の中心周波数で零となる上記のZ
in(2f)=0+j0Ωという場合に、中心周波数よ
り低周波数側で動作特性が極端に劣化する。However, as described above, as a result of the detailed study by the inventors, when the short-circuit condition of the input impedance Zin (2f) for the second harmonic is achieved, that is, when the phase angle is Zin (2f) = 0 + j0Ω. It was revealed that the output power and the efficiency are extremely deteriorated under the condition that the angle is 180 °, and the operation characteristics are extremely seriously affected. That is, the input impedance Zin (2f) for the second harmonic is the fundamental frequency, that is, the FET
The above Z which becomes zero at the center frequency of the 60 operating frequency band
In the case of in (2f) = 0 + j0Ω, the operating characteristics are extremely deteriorated on the lower frequency side than the center frequency.
【0053】したがって、全動作周波数帯域で良好な動
作特性を得るためには、高周波電力増幅器に印加される
最も低い周波数に対しても2次高調波に対する入力イン
ピーダンスZin(2f)が零にならないように、2次
高調波に対する入力インピーダンスZin(2f)をあ
らかじめインダクタ領域に設定することが必要である。
このことは、FET60の入力側に接続されるZin
(2f)制御回路(入力インピーダンス制御回路)32
の共振周波数を、動作周波数より低い値に設定すること
により実現できる。Therefore, in order to obtain good operating characteristics in the entire operating frequency band, the input impedance Zin (2f) for the second harmonic should not become zero even at the lowest frequency applied to the high frequency power amplifier. In addition, it is necessary to set the input impedance Zin (2f) for the second harmonic in the inductor area in advance.
This means that Zin connected to the input side of FET60
(2f) Control circuit (input impedance control circuit) 32
It can be realized by setting the resonance frequency of (1) to a value lower than the operating frequency.
【0054】比較のために、図2に示す本実施例の高周
波電力増幅器100において、上述の最高性能(出力3
2.5dBm及び効率75%)が得られたZin(2
f)=0.5+j9Ωに相当する構成からZin(2
f)制御回路32を取り外した構成について、動作特性
を評価した。Zin(2f)制御回路32を取り外して
も基本波に対する入力インピーダンスZin(f)は変
化しないが、2次高調波に対する入力インピーダンスZ
in(2f)は変化して、Zin(2f)=45−j1
00Ωになった。この時の高周波電力増幅器の特性は、
基本波周波数950MHz、ドレイン電圧3.5V、入
力電力20dBmの条件で、出力電力31.5dBmか
つドレイン効率65%であった(図5に、「従来例」と
して図示)。前記したように、Zin(2f)制御回路
32を備えた本実施例の高周波電力増幅器100では、
同じ条件下で出力電力32.5dBmかつドレイン効率
75%の動作特性が得られている。この結果からも、本
実施例のようにZin(2f)制御回路32を用いて2
次高調波に対する入力インピーダンスZin(2f)を
所定のインピーダンスに設定することが、動作特性の向
上に大きく寄与していることが確認された。For comparison, in the high frequency power amplifier 100 of this embodiment shown in FIG. 2, the above-mentioned maximum performance (output 3
Zin (2) with 2.5 dBm and an efficiency of 75% was obtained.
f) = 0.5 + j9Ω from the configuration corresponding to Zin (2
f) The operation characteristics of the configuration with the control circuit 32 removed were evaluated. Even if the Zin (2f) control circuit 32 is removed, the input impedance Zin (f) for the fundamental wave does not change, but the input impedance Z for the second harmonic is Z.
in (2f) changes and Zin (2f) = 45-j1
It became 00Ω. The characteristics of the high frequency power amplifier at this time are
Under the conditions of a fundamental wave frequency of 950 MHz, a drain voltage of 3.5 V, and an input power of 20 dBm, the output power was 31.5 dBm and the drain efficiency was 65% (shown as "conventional example" in FIG. 5). As described above, in the high frequency power amplifier 100 of this embodiment including the Zin (2f) control circuit 32,
Under the same conditions, operating characteristics with an output power of 32.5 dBm and a drain efficiency of 75% are obtained. Also from this result, it is possible to use the Zin (2f) control circuit 32 as in the present embodiment.
It was confirmed that setting the input impedance Zin (2f) for the second harmonic to a predetermined impedance greatly contributed to the improvement of the operating characteristics.
【0055】図7は、2次高調波に対する入力インピー
ダンスZin(2f)の位相角と出力特性(ドレイン効
率及び出力電力)との関係を示す高周波シミュレータに
よる解析結果である。ドレイン電圧Vd=3.5V及び
基本波周波数f=950MHzとして、2次高調波に対
する入力インピーダンスZin(2f)を、図4に示す
ようにスミスチャートの外周に沿って弧を描くように変
化させた。基本波に対する入出力インピーダンスZin
(f)、Zout(f)、および2次高調波に対する出
力インピーダンスZout(2f)は、それぞれ図3に
示す一定値に設定した。FIG. 7 is an analysis result by a high frequency simulator showing the relationship between the phase angle of the input impedance Zin (2f) with respect to the second harmonic and the output characteristic (drain efficiency and output power). With the drain voltage Vd = 3.5 V and the fundamental frequency f = 950 MHz, the input impedance Zin (2f) for the second harmonic was changed so as to draw an arc along the outer circumference of the Smith chart as shown in FIG. . Input / output impedance Zin for the fundamental wave
The output impedance Zout (2f) for (f), Zout (f), and the second harmonic is set to the constant values shown in FIG. 3, respectively.
【0056】図7に示すように、先に述べた実測結果と
よく一致した結果がシミュレーションによっても確認さ
れた。すなわち、2次高調波に対する入力インピーダン
スZin(2f)の位相角が160°のときに、出力電
力Pout=31.5dBm及びドレイン効率=76%
という良好な特性が得られている。一方で、2次高調波
に対する入力インピーダンスZin(2f)が零で位相
角が180°のとき、つまり2次高調波に対する入力イ
ンピーダンスZin(2f)の短絡条件が達成される場
合には、出力電力及びドレイン効率がともに低下して動
作特性が極端に劣化することが、シミュレーションによ
っても確認された。As shown in FIG. 7, a result that was in good agreement with the above-mentioned actual measurement result was also confirmed by simulation. That is, when the phase angle of the input impedance Zin (2f) with respect to the second harmonic is 160 °, the output power Pout = 31.5 dBm and the drain efficiency = 76%.
That is, good characteristics are obtained. On the other hand, when the input impedance Zin (2f) for the second harmonic is zero and the phase angle is 180 °, that is, when the short-circuit condition of the input impedance Zin (2f) for the second harmonic is achieved, the output power is It was also confirmed by simulation that both the drain efficiency and the drain efficiency deteriorate and the operating characteristics deteriorate extremely.
【0057】以下に、高効率化のメカニズム、及び2次
高調波に対する入力インピーダンスZin(2f)が零
となる条件で動作特性が極端に劣化する原因、のそれぞ
れに関する発明者の検討結果を述べる。The following is a description of the results of studies by the inventor regarding each of the mechanism of high efficiency and the cause of the extreme deterioration of the operating characteristics under the condition that the input impedance Zin (2f) for the second harmonic becomes zero.
【0058】高効率化のメカニズムを、図8(a)及び
(b)に示すゲート端での電圧電流波形を参照しながら
説明する。The mechanism for improving the efficiency will be described with reference to the voltage / current waveforms at the gate end shown in FIGS. 8 (a) and 8 (b).
【0059】図8(a)は、2次高調波に対する入力イ
ンピーダンスZin(2f)を最適に制御した場合の電
圧電流波形であり、図8(b)は、2次高調波に対する
入力インピーダンスZin(2f)をまったく制御しな
い場合の電圧電流波形である。具体的には、図8(a)
はZin(2f)=0.5+j9Ωの場合であって、図
8(b)はZin(2f)=45−j100Ωの場合で
ある。いずれの場合も、入力電力は20dBm一定であ
る。FIG. 8 (a) is a voltage-current waveform when the input impedance Zin (2f) for the second harmonic is optimally controlled, and FIG. 8 (b) is the input impedance Zin (for the second harmonic. It is a voltage-current waveform when 2f) is not controlled at all. Specifically, FIG. 8 (a)
Is for Zin (2f) = 0.5 + j9Ω, and FIG. 8B is for Zin (2f) = 45−j100Ω. In either case, the input power is constant at 20 dBm.
【0060】これより、2次高調波に対する入力インピ
ーダンスZin(2f)の制御を行わない場合(図8
(b))にはサイン波状であるゲート端での電圧波形
が、適切な制御を行うことによって、図8(a)に示す
ように台形波に近くなっているのが分かる。ゲート電圧
波形が台形波に近くなることにより、ドレイン端での電
圧/電流のスイッチングが促進され、ドレイン端におい
て電流と電圧とが同時に発生する時間が短縮される。こ
の結果、FETの内部で熱として放散される電力が減
り、RF電力への変換効率が改善される。From this, when the input impedance Zin (2f) for the second harmonic is not controlled (see FIG. 8).
In FIG. 8B, it can be seen that the voltage waveform at the gate end, which is a sine wave, is close to a trapezoidal wave as shown in FIG. 8A by performing appropriate control. By making the gate voltage waveform close to a trapezoidal wave, the voltage / current switching at the drain end is promoted, and the time when current and voltage are simultaneously generated at the drain end is shortened. As a result, the power dissipated as heat inside the FET is reduced, and the efficiency of conversion into RF power is improved.
【0061】一方、動作特性の劣化原因を、図8(c)
を参照して説明する。On the other hand, the cause of the deterioration of the operating characteristics is shown in FIG.
Will be described with reference to.
【0062】図8(c)は、2次高調波に対する入力イ
ンピーダンスZin(2f)が零となる場合の、ゲート
端での電圧電流波形である。この場合、入力電力が一定
であるにも関わらず電圧電流波形に乱れが生じている。
さらに電圧の振幅が小さくなっている。このような低い
ゲート電圧では、高周波電力増幅器に含まれるFETを
十分に駆動させることができない。この結果、2次高調
波に対する入力インピーダンスZin(2f)が零とな
る条件では、出力電圧及び効率がいずれも大きく劣化す
る。FIG. 8C shows a voltage / current waveform at the gate end when the input impedance Zin (2f) for the second harmonic becomes zero. In this case, the voltage / current waveform is disturbed even though the input power is constant.
Furthermore, the voltage amplitude is smaller. With such a low gate voltage, the FET included in the high frequency power amplifier cannot be driven sufficiently. As a result, under the condition that the input impedance Zin (2f) for the second harmonic is zero, both the output voltage and the efficiency are significantly deteriorated.
【0063】表1には、本実施例にしたがって得られた
いくつかの高周波電力増幅器α、β、γの動作特性を示
す。各高周波電力増幅器α、β、γは、Zin(2f)
制御回路によって、2次高調波に対する入力インピーダ
ンスZin(2f)を表1に示す値あるいは範囲内に設
定する。Table 1 shows the operating characteristics of several high frequency power amplifiers α, β and γ obtained according to this embodiment. Each high-frequency power amplifier α, β, γ is Zin (2f)
The control circuit sets the input impedance Zin (2f) for the second harmonic within the values or ranges shown in Table 1.
【0064】比較のために表1には、2次高調波に対す
る入力インピーダンスZin(2f)=0+j0Ωに設
定した高周波電力増幅器εの動作特性、及び2次高調波
に対する入力インピーダンスZin(2f)の制御を行
わない従来例の高周波電力増幅器における動作特性の測
定結果も、あわせて示している。For comparison, Table 1 shows the operating characteristics of the high frequency power amplifier ε set to the input impedance Zin (2f) = 0 + j0Ω for the second harmonic and the control of the input impedance Zin (2f) for the second harmonic. The measurement results of the operating characteristics of the conventional high-frequency power amplifier that does not perform are also shown together.
【0065】いずれの高周波電力増幅器も、基本波周波
数に対する入出力インピーダンス及び2次高調波に対す
る出力インピーダンスのそれぞれが、図3に示した最適
値、すなわちZin(f)=4+j12Ω、Zout
(f)=6+j1Ω及びZout(2f)=0.5+j
13Ωとなるように設計している。また、動作特性の測
定は、基本波周波数950MHz、ドレイン電圧3.5
V及び入力電力20dBmという条件で行った。また、
比誘電率εr=10である基板を使用している。In each of the high-frequency power amplifiers, the input / output impedance for the fundamental frequency and the output impedance for the second harmonic are the optimum values shown in FIG. 3, that is, Zin (f) = 4 + j12Ω, Zout.
(F) = 6 + j1Ω and Zout (2f) = 0.5 + j
It is designed to be 13Ω. In addition, the measurement of the operating characteristics was performed with a fundamental frequency of 950 MHz and a drain voltage of 3.5.
It was performed under the conditions of V and input power of 20 dBm. Also,
A substrate having a relative permittivity ε r = 10 is used.
【0066】表1から明らかなように、2次高調波に対
する入力インピーダンスZin(2f)の制御を行う本
実施例にしたがって構成された高周波電力増幅器α、
β、γはでは、制御を行わない従来例に比べて動作特性
が向上する。As is clear from Table 1, the high frequency power amplifier α constructed according to this embodiment for controlling the input impedance Zin (2f) for the second harmonic,
With β and γ, the operating characteristics are improved as compared with the conventional example in which control is not performed.
【0067】[0067]
【表1】 [Table 1]
【0068】以上のように、本実施例の高周波電力増幅
器100では、FET60のゲート10に接続した線路
の点BにZin(2f)制御回路32を付加して、2次
高調波に対する入力インピーダンスZin(2f)を所
定の範囲に設定する。これによって、高周波電力増幅器
100の動作効率は、従来に比べてドレイン効率で最大
10%向上し、75%のドレイン効率が得られる。As described above, in the high frequency power amplifier 100 of the present embodiment, the Zin (2f) control circuit 32 is added to the point B of the line connected to the gate 10 of the FET 60, and the input impedance Zin for the second harmonic is added. (2f) is set within a predetermined range. As a result, the operating efficiency of the high-frequency power amplifier 100 is improved by up to 10% in drain efficiency as compared with the conventional one, and a drain efficiency of 75% is obtained.
【0069】ただし、2次高調波に対する入力インピー
ダンスZin(2f)が零(位相角180°)となる条
件では、出力電力及び効率はともに極端に劣化して、従
来技術よりも劣った結果になる。したがって、動作周波
数において2次高調波に対する入力インピーダンスZi
n(2f)が零とならないように、入力インピーダンス
整合回路70に含まれるZin(2f)制御回路(入力
インピーダンス制御回路)32を適切に設計することが
重要である。However, under the condition that the input impedance Zin (2f) for the second harmonic is zero (phase angle 180 °), both the output power and the efficiency are extremely deteriorated, resulting in a result inferior to the prior art. . Therefore, at the operating frequency, the input impedance Zi for the second harmonic is
It is important to properly design the Zin (2f) control circuit (input impedance control circuit) 32 included in the input impedance matching circuit 70 so that n (2f) does not become zero.
【0070】2次高調波に対する入力インピーダンスZ
in(2f)を適切な値にするためには、所定の動作周
波数の値に対して、Zin(2f)制御回路32に含ま
れる第2の線路21の長さLd及び/または第2のコン
デンサ22の容量を、適切に設定すればよい。具体的に
は、第2の線路21の長さLdを、その電気長が基本波
周波数に相当する波長の1/4より長くなるように設定
する。その上で、設定された第2の線路21の長さLd
に基づいて、2次高調波に対する入力インピーダンスZ
in(2f)が先に図6に示した斜線領域に含まれるよ
うに、第2のコンデンサ22の容量を設定する。例え
ば、基本波周波数f=950MHzでεr=10の基板
を用いる場合には、第2の線路21の長さLdを、基本
波周波数に相当する波長の1/4である30mmより長
い30.5mm〜35mmの範囲に設定し、第2のコン
デンサ22の容量を、50pF〜1000pFの範囲に
設定すればよい。Input impedance Z for the second harmonic
In order to set in (2f) to an appropriate value, the length Ld of the second line 21 and / or the second capacitor included in the Zin (2f) control circuit 32 is set for a predetermined operating frequency value. The capacity of 22 may be set appropriately. Specifically, the length Ld of the second line 21 is set so that its electrical length is longer than 1/4 of the wavelength corresponding to the fundamental frequency. Then, the set length Ld of the second line 21 is set.
Based on the input impedance Z for the second harmonic
The capacitance of the second capacitor 22 is set so that in (2f) is included in the hatched area shown in FIG. For example, when a substrate having a fundamental frequency f = 950 MHz and ε r = 10 is used, the length Ld of the second line 21 is set to 30 mm, which is longer than 30 mm which is ¼ of the wavelength corresponding to the fundamental frequency. It may be set in the range of 5 mm to 35 mm and the capacitance of the second capacitor 22 may be set in the range of 50 pF to 1000 pF.
【0071】(実施例2)実施例1の高周波電力増幅器
100では、2次高調波に対する入力インピーダンスZ
in(2f)を所定のインピーダンスにする手段とし
て、ショートスタブ方式のZin(2f)制御回路(入
力インピーダンス制御回路)32を採用している。それ
に対して、以下で説明する本実施例の高周波電力増幅器
200では、オープンスタブ方式のZin(2f)制御
回路(入力インピーダンス制御回路)を採用する。(Second Embodiment) In the high frequency power amplifier 100 of the first embodiment, the input impedance Z with respect to the second harmonic is given.
A short stub type Zin (2f) control circuit (input impedance control circuit) 32 is adopted as a means for making in (2f) a predetermined impedance. On the other hand, the high frequency power amplifier 200 of this embodiment described below employs an open stub type Zin (2f) control circuit (input impedance control circuit).
【0072】図9は、本実施例の高周波電力増幅器20
0の回路図である。高周波電力増幅器200は、FET
60、FET60の入力側に接続された入力インピーダ
ンス整合回路270、及びFET60の出力側に接続さ
れた出力インピーダンス整合回路80を備えている。高
周波電力増幅器200は、先に図2を参照して説明した
実施例1の高周波電力増幅器100の構成に対して、入
力インピーダンス整合回路270の構成が異なってい
る。FIG. 9 shows a high frequency power amplifier 20 of this embodiment.
It is a circuit diagram of 0. The high frequency power amplifier 200 is an FET
60, an input impedance matching circuit 270 connected to the input side of the FET 60, and an output impedance matching circuit 80 connected to the output side of the FET 60. The high-frequency power amplifier 200 is different from the high-frequency power amplifier 100 of the first embodiment described above with reference to FIG. 2 in the configuration of the input impedance matching circuit 270.
【0073】具体的には、高周波電力増幅器200の点
Bには、一端が開放された第3の線路23が接続されて
おり、この線路23をZin(2f)制御回路33とし
て機能させる。第3の線路23の長さLeは、その電気
長が基本波周波数に対応する波長のほぼ1/8よりやや
長くなるように設定する。その他の回路構成は、使用す
るFET60も含めて第1の実施例の高周波電力増幅器
100と同様であり、同じ構成要素には同じ参照番号を
付けているので、その詳細な説明はここでは省略する。
また、各インピーダンスZin(f)、Zout(f)
及びZout(2f)は、それぞれ図3に示した値と同
じに設定する。Specifically, the point B of the high-frequency power amplifier 200 is connected to the third line 23 having one open end, and this line 23 is made to function as the Zin (2f) control circuit 33. The length Le of the third line 23 is set so that its electrical length is slightly longer than approximately 1/8 of the wavelength corresponding to the fundamental frequency. The other circuit configuration is the same as that of the high frequency power amplifier 100 of the first embodiment including the FET 60 to be used, and the same components are designated by the same reference numerals, and thus detailed description thereof will be omitted here. .
Moreover, each impedance Zin (f), Zout (f)
And Zout (2f) are set to the same values as shown in FIG.
【0074】第1の実施例と同様に、基本波周波数f=
950MHzにおいて評価を行った。第3の線路23の
長さLeを、その電気長がεr=10の基板上では基本
波周波数950MHzに対する波長のほぼ1/8に相当
する15mmより長く設定して、2次高調波に対する入
力インピーダンスZin(2f)=0.5+j9Ωとし
た。このとき、高周波電力増幅器200の特性は、基本
波周波数950MHz、ドレイン電圧3.5V、入力電
力20dBmの条件で、出力電力32.5dBm、ドレ
イン効率75%である。これは、表1に示した増幅器α
と同じ特性であった。Similar to the first embodiment, the fundamental wave frequency f =
The evaluation was performed at 950 MHz. The length Le of the third line 23 is set to be longer than 15 mm, which corresponds to approximately 1/8 of the wavelength with respect to the fundamental wave frequency of 950 MHz on the substrate whose electrical length is ε r = 10, and the input for the second harmonic wave is set. Impedance Zin (2f) = 0.5 + j9Ω. At this time, the characteristics of the high frequency power amplifier 200 are an output power of 32.5 dBm and a drain efficiency of 75% under the conditions of a fundamental wave frequency of 950 MHz, a drain voltage of 3.5 V and an input power of 20 dBm. This is the amplifier α shown in Table 1.
It had the same characteristics as.
【0075】次に、第3の線路23の長さLeを13m
mから20mmまで変化すると、2次高調波に対する入
力インピーダンスZin(2f)は、先に図4に示した
場合とほぼ同様に、スミスチャート上の短絡点Sを中心
として大きく弧を描いて変動した。2次高調波に対する
入力インピーダンスZin(2f)が表1に示す領域S
にある時、高周波電力増幅器200の特性は、表1に示
す高周波電力増幅器βと同じであった。Next, the length Le of the third line 23 is set to 13 m.
When changing from m to 20 mm, the input impedance Zin (2f) for the second harmonic fluctuated in a large arc around the short-circuit point S on the Smith chart, almost in the same manner as the case shown in FIG. . The area S where the input impedance Zin (2f) for the second harmonic is shown in Table 1
Characteristics of the high frequency power amplifier 200 were the same as those of the high frequency power amplifier β shown in Table 1.
【0076】さらに詳しい検討を行った結果、実施例2
の高周波電力増幅器200においても、2次高調波に対
する入力インピーダンスZin(2f)の値を表1に示
した各値または範囲に設定すれば、それに対応して表1
に示した各高周波電力増幅器α、β、γと同様な動作特
性が得られることが明らかとなった。As a result of further detailed examination, Example 2
Also in the high frequency power amplifier 200 of No. 2, if the value of the input impedance Zin (2f) for the second harmonic is set to each value or range shown in Table 1, the corresponding values are obtained in Table 1.
It has been clarified that the same operating characteristics as the high frequency power amplifiers α, β and γ shown in FIG.
【0077】以上のように本実施例の高周波電力増幅器
200では、実施例1で使用したショートスタブ方式に
かえて、オープンスタブ方式のZin(2f)制御回路
(入力インピーダンス制御回路)33を点Bに接続して
いる。そして、所定の動作周波数の値に対して、Zin
(2f)制御回路33に含まれる第3の線路23の長さ
Leを、その電気長が基本波周波数に相当する波長の1
/8より長くなるように設定して、2次高調波に対する
入力インピーダンスZin(2f)を先に図6に示した
斜線領域に含まれるように設定する。これによって、実
施例1と同様の性能が得られる。具体的には、基本波周
波数f=950MHzであって比誘電率εr=10の基
板を使用する場合には、第3の線路23の長さLeを、
その電気長が基本波周波数に相当する波長の1/4に等
しくなる15mmより長い15.5mm〜20mmの範
囲に設定すればよい。As described above, in the high frequency power amplifier 200 of the present embodiment, the open stub type Zin (2f) control circuit (input impedance control circuit) 33 is replaced by the point B in place of the short stub type used in the first embodiment. Connected to. Then, for the value of the predetermined operating frequency, Zin
(2f) The length Le of the third line 23 included in the control circuit 33 is set to 1 at a wavelength whose electrical length corresponds to the fundamental frequency.
The input impedance Zin (2f) for the second harmonic is set to be longer than / 8 so as to be included in the shaded area shown in FIG. As a result, the same performance as that of the first embodiment can be obtained. Specifically, when the substrate having the fundamental frequency f = 950 MHz and the relative permittivity ε r = 10 is used, the length Le of the third line 23 is
The electrical length may be set in the range of 15.5 mm to 20 mm, which is longer than 15 mm, which is equal to 1/4 of the wavelength corresponding to the fundamental frequency.
【0078】(実施例3)以下で説明する本実施例の高
周波電力増幅器300では、2次高調波に対する入力イ
ンピーダンスZin(2f)を所定の範囲に設定する手
段として、実施例1のショートスタブ方式のZin(2
f)制御回路(入力インピーダンス制御回路)32ある
いは実施例2のオープンスタブ方式のZin(2f)制
御回路(入力インピーダンス制御回路)33に代えて、
LC直列共振方式のZin(2f)制御回路(入力イン
ピーダンス制御回路)を採用する。(Embodiment 3) In the high frequency power amplifier 300 of this embodiment described below, the short stub system of Embodiment 1 is used as means for setting the input impedance Zin (2f) for the second harmonic within a predetermined range. Zin (2
f) Instead of the control circuit (input impedance control circuit) 32 or the open stub type Zin (2f) control circuit (input impedance control circuit) 33 of the second embodiment,
An LC series resonance type Zin (2f) control circuit (input impedance control circuit) is adopted.
【0079】図10は、本実施例の高周波電力増幅器3
00の回路図である。高周波電力増幅器300は、FE
T60、FET60の入力側に接続された入力インピー
ダンス整合回路370、及びFET60の出力側に接続
された出力インピーダンス整合回路80を備えている。
高周波電力増幅器300は、先に図2を参照して説明し
た実施例1の高周波電力増幅器100の構成に対して、
入力インピーダンス整合回路370の構成が異なってい
る。FIG. 10 shows the high frequency power amplifier 3 of this embodiment.
It is a circuit diagram of 00. The high frequency power amplifier 300 is FE
T60, an input impedance matching circuit 370 connected to the input side of the FET 60, and an output impedance matching circuit 80 connected to the output side of the FET 60.
The high frequency power amplifier 300 is different from the high frequency power amplifier 100 of the first embodiment described above with reference to FIG.
The configuration of the input impedance matching circuit 370 is different.
【0080】具体的には、高周波電力増幅器300の点
Bには、第4の線路24、及び一端が接地された1〜2
pF程度の容量値を有する第4のコンデンサ25が接続
されている。第4の線路24の長さLfは、その電気長
がεr=10の基板上では基本波周波数に対する波長の
1/16程度であり、点Bから第4の線路25を見たイ
ンピーダンスは、2次高調波に対してはほぼ零である。
一方、第4のコンデンサ25の上記の容量値は、実施例
1のZin(2f)制御回路32に含まれる第2のコン
デンサ22の容量値よりも小さく、2次高調波に対して
短絡されないような値に設定されている。この結果、第
4の線路24と第4のコンデンサ25とからなる回路3
4は、2次高調波に対して直列共振するように設定され
る。高周波電力増幅器300では、この回路34を、Z
in(2f)制御回路34として機能させる。その他の
回路構成は使用するFET60も含めて第1の実施例の
高周波電力増幅器100と同様であり、同じ構成要素に
は同じ参照番号を付けているので、その詳細な説明はこ
こでは省略する。また、各インピーダンスZin
(f)、Zout(f)及びZout(2f)は、ぞれ
ぞれ図3に示す値と同じに設定する。Specifically, the point B of the high-frequency power amplifier 300 has a fourth line 24 and one or two of which one end is grounded.
A fourth capacitor 25 having a capacitance value of about pF is connected. The length Lf of the fourth line 24 is about 1/16 of the wavelength with respect to the fundamental wave frequency on a substrate whose electrical length is ε r = 10, and the impedance seen from the point B to the fourth line 25 is It is almost zero for the second harmonic.
On the other hand, the above capacitance value of the fourth capacitor 25 is smaller than the capacitance value of the second capacitor 22 included in the Zin (2f) control circuit 32 of the first embodiment, and is not short-circuited with respect to the second harmonic. Is set to any value. As a result, the circuit 3 including the fourth line 24 and the fourth capacitor 25
4 is set to resonate in series with the second harmonic. In the high frequency power amplifier 300, this circuit 34 is
It functions as the in (2f) control circuit 34. The other circuit configuration is the same as that of the high-frequency power amplifier 100 of the first embodiment including the FET 60 to be used, and the same components are designated by the same reference numerals, and thus detailed description thereof will be omitted here. In addition, each impedance Zin
(F), Zout (f) and Zout (2f) are set to the same values as shown in FIG. 3, respectively.
【0081】第1の実施例と同様に、基本波周波数f=
950MHzにおいて評価を行った。第4の線路24の
長さLfを10mm、第4のコンデンサ25の容量を
1.2pFにして、2次高調波に対する入力インピーダ
ンスZin(2f)=0.5+j9Ωとした。また、基
板の比誘電率εr=10である。このとき、高周波電力
増幅器300の特性は、基本波周波数950MHz、ド
レイン電圧3.5V、入力電力20dBmの条件で、出
力電力32.5dBm、ドレイン効率75%である。こ
れは、表1に示した増幅器αと同じ特性であった。Similar to the first embodiment, the fundamental wave frequency f =
The evaluation was performed at 950 MHz. The length Lf of the fourth line 24 was 10 mm, the capacitance of the fourth capacitor 25 was 1.2 pF, and the input impedance Zin (2f) = 0.5 + j9Ω for the second harmonic. Further, the relative permittivity ε r of the substrate is 10. At this time, the characteristics of the high frequency power amplifier 300 are an output power of 32.5 dBm and a drain efficiency of 75% under the conditions of a fundamental wave frequency of 950 MHz, a drain voltage of 3.5 V and an input power of 20 dBm. This had the same characteristics as the amplifier α shown in Table 1.
【0082】次に、第4のコンデンサ25の容量を1.
2pFで一定としたままで、第4の線路24の長さLf
を7.5mmから14.5mmまで変化すると、2次高
調波に対する入力インピーダンスZin(2f)は、先
に図4に示した場合とほぼ同様に、スミスチャート上の
短絡点Sを中心として大きく弧を描いて変動した。2次
高調波に対する入力インピーダンスZin(2f)が表
1に示す領域Sにある時、高周波電力増幅器300の特
性は、表1に示す高周波電力増幅器βと同じであった。Next, the capacitance of the fourth capacitor 25 is set to 1.
The length Lf of the fourth line 24 is kept constant at 2 pF.
When is changed from 7.5 mm to 14.5 mm, the input impedance Zin (2f) for the second harmonic is largely arced around the short-circuit point S on the Smith chart, as in the case shown in FIG. It changed and drew. When the input impedance Zin (2f) for the second harmonic was in the region S shown in Table 1, the characteristics of the high frequency power amplifier 300 were the same as those of the high frequency power amplifier β shown in Table 1.
【0083】さらに詳しい検討を行った結果、実施例3
の高周波電力増幅器300においても、2次高調波に対
する入力インピーダンスZin(2f)の値を表1に示
した各値または範囲に設定すれば、それに対応して表1
に示した各高周波電力増幅器α、β、γと同様な動作特
性が得られることが明らかとなった。As a result of further detailed examination, Example 3
Also in the high frequency power amplifier 300, if the value of the input impedance Zin (2f) with respect to the second harmonic is set to each value or range shown in Table 1, the corresponding table 1 is obtained.
It has been clarified that the same operating characteristics as the high frequency power amplifiers α, β and γ shown in FIG.
【0084】以上のように本実施例では、LC直列共振
方式のZin(2f)制御回路(入力インピーダンス制
御回路)34を点Bに接続している。そして、所定の動
作周波数の値に対して、Zin(2f)制御回路34に
含まれる第4の線路24の長さLf及び/または第4の
コンデンサ25の容量を適切に設定する。これによっ
て、2次高調波に対する入力インピーダンスZin(2
f)を、先に図6に示した斜線領域に含まれるように設
定することにより、実施例1と同様の性能が得られる。
具体的には、εr=10の基板上で、基本波周波数f=
950MHzの場合には、第4の線路24の長さLfを
10mm〜13mmの範囲に設定し、第4のコンデンサ
25の容量を、1.2pF〜1.3pFの範囲に設定す
ればよい。As described above, in this embodiment, the LC series resonance type Zin (2f) control circuit (input impedance control circuit) 34 is connected to the point B. Then, the length Lf of the fourth line 24 and / or the capacitance of the fourth capacitor 25 included in the Zin (2f) control circuit 34 are appropriately set with respect to the value of the predetermined operating frequency. As a result, the input impedance Zin (2
By setting f) so that it is included in the shaded area shown in FIG. 6, the same performance as that of the first embodiment can be obtained.
Specifically, on a substrate with ε r = 10, the fundamental frequency f =
In the case of 950 MHz, the length Lf of the fourth line 24 may be set in the range of 10 mm to 13 mm, and the capacitance of the fourth capacitor 25 may be set in the range of 1.2 pF to 1.3 pF.
【0085】(実施例4)本実施例の高周波電力増幅器
400では、基本波に対する入力インピーダンスZin
(f)を一定値に保ったまま2次高調波に対する入力イ
ンピーダンスZin(2f)を制御するにあたって、こ
れまでの実施例で使用しているZin(2f)制御回路
(入力インピーダンス制御回路)を用いないで制御を行
う。(Fourth Embodiment) In the high frequency power amplifier 400 of the present embodiment, the input impedance Zin for the fundamental wave is obtained.
In controlling the input impedance Zin (2f) for the second harmonic while keeping (f) at a constant value, the Zin (2f) control circuit (input impedance control circuit) used in the above-described embodiments is used. Do not control.
【0086】図11は、本実施例の高周波電力増幅器4
00の回路図である。高周波電力増幅器400は、FE
T60、FET60の入力側に接続された入力インピー
ダンス整合回路470、及びFET60の出力側に接続
された出力インピーダンス整合回路80を備えている。
高周波電力増幅器400は、先に図2を参照して説明し
た実施例1の高周波電力増幅器100の構成に対して、
入力インピーダンス整合回路470の構成が異なってい
る。FIG. 11 shows the high frequency power amplifier 4 of this embodiment.
It is a circuit diagram of 00. The high frequency power amplifier 400 is FE
T60, an input impedance matching circuit 470 connected to the input side of the FET 60, and an output impedance matching circuit 80 connected to the output side of the FET 60.
The high-frequency power amplifier 400 is different from the high-frequency power amplifier 100 of the first embodiment described above with reference to FIG.
The configuration of the input impedance matching circuit 470 is different.
【0087】具体的には、高周波電力増幅器400の点
Bには、Zin(2f)制御回路が接続されていない。
その一方で、入力側整合用線路7には、入力側整合用コ
ンデンサ8に加えて第2の入力側整合用コンデンサ27
が接続されている。それぞれの入力側整合用コンデンサ
8、27は、図11に示されているように、入力側整合
用線路7のFET60に近い一端からそれぞれLg+L
h及びLgの位置に接続されている。高周波電力増幅器
400では、入力側整合用コンデンサ8の容量値Cin
1、第2の入力側整合用コンデンサ27の容量値Cin
2、およびそれぞれのコンデンサ8、27の接続位置を
決定する長さLg、Lhを適切に調整して、2次高調波
に対する入力インピーダンスZin(2f)を調整す
る。その他の回路構成は、使用するFET60も含めて
第1の実施例の高周波電力増幅器100と同様であり、
同じ構成要素には同じ参照番号を付けているので、その
詳細な説明はここでは省略する。また、各インピーダン
スZin(f)、Zout(f)及びZout(2f)
は、ぞれぞれ図3に示す値に設定されている。Specifically, the Zin (2f) control circuit is not connected to the point B of the high frequency power amplifier 400.
On the other hand, in addition to the input side matching capacitor 8, the second input side matching capacitor 27 is provided on the input side matching line 7.
Is connected. As shown in FIG. 11, the input side matching capacitors 8 and 27 are respectively connected to Lg + L from one end of the input side matching line 7 close to the FET 60.
It is connected to the positions of h and Lg. In the high frequency power amplifier 400, the capacitance value Cin of the input side matching capacitor 8 is
The capacitance value Cin of the first and second input side matching capacitors 27
2, and the lengths Lg and Lh that determine the connection positions of the capacitors 8 and 27 are appropriately adjusted to adjust the input impedance Zin (2f) for the second harmonic. The other circuit configuration is the same as that of the high frequency power amplifier 100 of the first embodiment including the FET 60 used,
The same components are denoted by the same reference numerals, and a detailed description thereof will not be repeated. Further, each impedance Zin (f), Zout (f) and Zout (2f)
Are set to the values shown in FIG. 3, respectively.
【0088】第1の実施例と同様に、基本波周波数f=
950MHzにおいて評価を行った。上述の各パラメー
タの値を、それぞれCin1=6pF、Cin2=5p
F、Lg=6mm及びLh=5mmとして、点Bより見
た2次高調波に対する入力インピーダンスZin(2
f)=0.5+j9Ωとした。基板の比誘電率εr=1
0である。このとき、高周波電力増幅器400の特性
は、基本波周波数950MHz、ドレイン電圧3.5
V、入力電力20dBmの条件で、出力電力32.5d
Bm、ドレイン効率75%である。これは、表1に示し
た増幅器αと同じ特性であった。Similar to the first embodiment, the fundamental wave frequency f =
The evaluation was performed at 950 MHz. The values of the above-mentioned parameters are Cin1 = 6pF and Cin2 = 5p, respectively.
When F, Lg = 6 mm and Lh = 5 mm, the input impedance Zin (2
f) = 0.5 + j9Ω. Relative permittivity of substrate ε r = 1
0. At this time, the characteristics of the high frequency power amplifier 400 are that the fundamental wave frequency is 950 MHz and the drain voltage is 3.5.
Output power 32.5d under the condition of V and input power 20dBm
Bm and drain efficiency are 75%. This had the same characteristics as the amplifier α shown in Table 1.
【0089】さらに詳しい検討を行った結果、実施例4
の高周波電力増幅器400においても、2次高調波に対
する入力インピーダンスZin(2f)の値を表1に示
した各値または範囲に設定すれば、それに対応して表1
に示した各高周波電力増幅器α、β、γと同様な動作特
性が得られることが明らかとなった。As a result of further detailed examination, Example 4
Also in the high frequency power amplifier 400 of No. 2, if the value of the input impedance Zin (2f) for the second harmonic is set to each value or range shown in Table 1, the corresponding values are obtained in Table 1.
It has been clarified that the same operating characteristics as the high frequency power amplifiers α, β and γ shown in FIG.
【0090】以上のように本実施例では、Zin(2
f)制御回路を使用せずに2次高調波に対する入力イン
ピーダンスZin(2f)を制御する。そのために、入
力側整合用コンデンサ8、27の容量値Cin1、Ci
n2、およびそれぞれのコンデンサ8、27の入力側整
合用線路7への接続位置を決定する長さLg、Lhを適
切に設定する。これによって、2次高調波に対する入力
インピーダンスZin(2f)を先に図6に示した斜線
領域に含まれるように設定することにより、実施例1と
同様の性能が得られる。As described above, in this embodiment, Zin (2
f) Control the input impedance Zin (2f) for the second harmonic without using a control circuit. Therefore, the capacitance values Cin1 and Ci of the input side matching capacitors 8 and 27 are
n2 and the lengths Lg and Lh that determine the connection positions of the capacitors 8 and 27 to the input side matching line 7 are appropriately set. As a result, by setting the input impedance Zin (2f) for the second harmonic so that it is included in the shaded area shown in FIG. 6, the same performance as that of the first embodiment can be obtained.
【0091】(実施例5)本実施例の高周波電力増幅器
500では、基本波に対する出力インピーダンスZou
t(f)を最大効率をもたらす値に保ったまま2次高調
波に対する出力インピーダンスZout(2f)を制御
するにあたって、これまでの実施例で使用しているZo
ut(2f)制御回路(出力インピーダンス制御回路)
を用いない。(Fifth Embodiment) In the high frequency power amplifier 500 of the present embodiment, the output impedance Zou for the fundamental wave is obtained.
In controlling the output impedance Zout (2f) for the second harmonic while keeping t (f) at a value that provides maximum efficiency, Zo used in the above-described embodiments is used.
ut (2f) control circuit (output impedance control circuit)
Do not use
【0092】図12は、本実施例の高周波電力増幅器5
00の回路図である。高周波電力増幅器500は、FE
T60、FET60の入力側に接続された入力インピー
ダンス整合回路170、及びFET60の出力側に接続
された出力インピーダンス整合回路580を備えてい
る。FIG. 12 shows the high frequency power amplifier 5 of this embodiment.
It is a circuit diagram of 00. The high frequency power amplifier 500 is FE
T60, an input impedance matching circuit 170 connected to the input side of the FET 60, and an output impedance matching circuit 580 connected to the output side of the FET 60.
【0093】高周波電力増幅器500は、先に図2を参
照して説明した実施例1の高周波電力増幅器100の構
成に対して、出力インピーダンス整合回路580の構成
が異なっている。一方、FET60及び入力インピーダ
ンス整合回路170は、第1の実施例の高周波電力増幅
器100と同様であり、同じ構成要素には同じ参照番号
を付けているので、その詳細な説明はここでは省略す
る。The high frequency power amplifier 500 is different in the configuration of the output impedance matching circuit 580 from the configuration of the high frequency power amplifier 100 of the first embodiment described above with reference to FIG. On the other hand, the FET 60 and the input impedance matching circuit 170 are the same as those of the high-frequency power amplifier 100 of the first embodiment, and the same reference numerals are given to the same constituents, and thus detailed description thereof will be omitted here.
【0094】高周波電力増幅器500の点Bには、第1
の実施例における高周波電力増幅器100(図2参照)
と同様なショートスタブ方式のZin(2f)制御回路
32が接続されている。その一方で、出力側整合用線路
12には、出力側整合用コンデンサ15に加えて第2の
出力側整合用コンデンサ28が接続されている。それぞ
れの出力側整合用コンデンサ15、28は、図12に示
されているように、出力側整合用線路12のFET60
に近い一端からそれぞれLi+Lj及びLiの位置に接
続されている。高周波電力増幅器500では、出力側整
合用コンデンサ15の容量値Cout1、第2の出力側
整合用コンデンサ28の容量値Cout2、およびそれ
ぞれのコンデンサ15、28の接続位置を決定する長さ
Li、Ljを適切に調整して、基本波に対する出力イン
ピーダンスZout(f)及び2次高調波に対する出力
インピーダンスZout(2f)を調整する。具体的に
は、各パラメータの値を、それぞれCout1=1p
F、Cout2=6pF、Li=5.5mm及びLj=
2mmとすることによって、点Aより見たインピーダン
スを基本波周波数950MHzに対して最大効率を与え
るZout(f)=6+j1Ω及びZout(2f)=
0.5+j13Ωとする。ここで、基板の比誘電率εr
は10である。これらのインピーダンスは、図3と同じ
値である。At the point B of the high-frequency power amplifier 500, the first
High frequency power amplifier 100 in the embodiment (see FIG. 2)
A short stub type Zin (2f) control circuit 32 similar to the above is connected. On the other hand, in addition to the output side matching capacitor 15, the second output side matching capacitor 28 is connected to the output side matching line 12. The output side matching capacitors 15 and 28 are, as shown in FIG.
Are connected to the positions of Li + Lj and Li respectively from one end close to. In the high-frequency power amplifier 500, the capacitance value Cout1 of the output side matching capacitor 15, the capacitance value Cout2 of the second output side matching capacitor 28, and the lengths Li and Lj that determine the connection positions of the respective capacitors 15 and 28 are set. The output impedance Zout (f) for the fundamental wave and the output impedance Zout (2f) for the second harmonic are adjusted appropriately. Specifically, the value of each parameter is set to Cout1 = 1p.
F, Cout2 = 6 pF, Li = 5.5 mm and Lj =
By setting the distance to 2 mm, the impedance seen from the point A gives maximum efficiency at the fundamental frequency of 950 MHz Zout (f) = 6 + j1Ω and Zout (2f) =
0.5 + j13Ω. Where the relative permittivity of the substrate ε r
Is 10. These impedances have the same values as in FIG.
【0095】第1の実施例と同様に、基本波周波数f=
950MHzにおいて、Zin(2f)制御回路32に
含まれる第1の線路21の長さLd及び第1のコンデン
サ22の容量値を適切に設定して入力インピーダンスを
調整し、Zin(f)=4+j12Ω及びZin(2
f)=0.5+j9Ωとした。このとき、高周波電力増
幅器500の特性は、基本波周波数950MHz、ドレ
イン電圧3.5V、入力電力20dBmの条件で、出力
電力32.5dBm、ドレイン効率75%である。これ
は、表1に示した増幅器αと同じ特性であった。Similar to the first embodiment, the fundamental wave frequency f =
At 950 MHz, the length Ld of the first line 21 and the capacitance value of the first capacitor 22 included in the Zin (2f) control circuit 32 are appropriately set to adjust the input impedance, and Zin (f) = 4 + j12Ω and Zin (2
f) = 0.5 + j9Ω. At this time, the characteristics of the high frequency power amplifier 500 are an output power of 32.5 dBm and a drain efficiency of 75% under the conditions of a fundamental wave frequency of 950 MHz, a drain voltage of 3.5 V and an input power of 20 dBm. This had the same characteristics as the amplifier α shown in Table 1.
【0096】さらに詳しい検討を行った結果、実施例5
の高周波電力増幅器500においても、2次高調波に対
する入力インピーダンスZin(2f)の値を表1に示
した各値または範囲に設定すれば、それに対応して表1
に示した各高周波電力増幅器α、β、γと同様な動作特
性が得られることが明らかとなった。As a result of further detailed examination, Example 5
Also in the high frequency power amplifier 500 of FIG. 3, if the value of the input impedance Zin (2f) for the second harmonic is set to each value or range shown in Table 1, the corresponding values are obtained in Table 1.
It has been clarified that the same operating characteristics as the high frequency power amplifiers α, β and γ shown in FIG.
【0097】以上のように本実施例によれば、第1の実
施例と同様なZin(2f)制御回路32を使用して2
次高調波に対する入力インピーダンスZin(2f)を
最適値に設定する際に、Zout(2f)制御回路を使
用しなくてもよいことが明らかになった。この場合に
も、Zin(2f)制御回路32に含まれる第2の線路
21の長さLd及び/あるいは第2のコンデンサ22の
容量を適切に制御して、2次高調波に対する入力インピ
ーダンスZin(2f)を先に図6に示した斜線領域に
含まれるように設定することにより、実施例1と同様の
性能が得られる。As described above, according to this embodiment, the Zin (2f) control circuit 32 similar to that of the first embodiment is used to realize
It has been clarified that the Zout (2f) control circuit may not be used when the input impedance Zin (2f) for the second harmonic is set to the optimum value. Also in this case, the length Ld of the second line 21 and / or the capacity of the second capacitor 22 included in the Zin (2f) control circuit 32 are appropriately controlled to input impedance Zin ( By setting 2f) so as to be included in the shaded area shown in FIG. 6, the same performance as that of the first embodiment can be obtained.
【0098】(実施例6)図13に、第6の実施例の高
周波電力増幅器600の回路図を示す。この高周波電力
増幅回路600は、実施例2における高周波電力増幅回
路200と同様な構成の入力インピーダンス整合回路2
70、及び実施例5における高周波電力増幅回路500
と同様な構成の出力インピーダンス整合回路580を備
えている。(Embodiment 6) FIG. 13 shows a circuit diagram of a high frequency power amplifier 600 of a sixth embodiment. The high frequency power amplifier circuit 600 has an input impedance matching circuit 2 having the same configuration as the high frequency power amplifier circuit 200 according to the second embodiment.
70, and the high frequency power amplifier circuit 500 according to the fifth embodiment
The output impedance matching circuit 580 having the same configuration as the above is provided.
【0099】高周波電力増幅器600を、基本波周波数
950MHzにおいて動作効率が最大となるZout
(f)=6+j1Ω、Zout(2f)=0.5+j1
3Ω、Zin(f)=4+j12Ωが得られるように設
計し、実施例2と同様に第3の線路23からなるZin
(2f)制御回路33を調整して、2次高調波に対する
入力インピーダンスZin(2f)を変化させた。その
結果、高周波電力増幅器600においても、2次高調波
に対する入力インピーダンスZin(2f)の値を表1
に示した各値または範囲に設定すれば、それに対応して
表1に示した各高周波電力増幅器α、β、γと同様な動
作特性が得られることが明らかとなった。The high-frequency power amplifier 600 is operated in Zout at which the operating efficiency is maximized at the fundamental frequency of 950 MHz.
(F) = 6 + j1Ω, Zout (2f) = 0.5 + j1
It is designed so that 3Ω and Zin (f) = 4 + j12Ω are obtained, and Zin including the third line 23 as in the second embodiment.
(2f) The control circuit 33 was adjusted to change the input impedance Zin (2f) for the second harmonic. As a result, also in the high frequency power amplifier 600, the value of the input impedance Zin (2f) for the second harmonic is shown in Table 1.
It has been clarified that the operating characteristics similar to those of the high frequency power amplifiers α, β and γ shown in Table 1 can be obtained correspondingly by setting the values or ranges shown in the above.
【0100】このように本実施例の高周波電力増幅器6
00の構成においても、実施例2と同様にZin(2
f)制御回路33に含まれる第3の線路23の長さLe
を、その電気長が基本波周波数に相当する波長の1/8
より長くなるように設定して、2次高調波に対する入力
インピーダンスZin(2f)を先に図6に示した斜線
領域に含まれるように設定する。これによって、実施例
1と同様の性能が得られる。As described above, the high frequency power amplifier 6 of this embodiment is
Also in the configuration of 00, Zin (2
f) Length Le of the third line 23 included in the control circuit 33
The electrical length is 1/8 of the wavelength corresponding to the fundamental frequency.
The input impedance Zin (2f) for the second harmonic is set to be longer, so that it is included in the hatched area shown in FIG. As a result, the same performance as that of the first embodiment can be obtained.
【0101】(実施例7)図14に、第7の実施例の高
周波電力増幅器700の回路図を示す。この高周波電力
増幅回路700は、実施例3における高周波電力増幅回
路300と同様な構成の入力インピーダンス整合回路3
70、及び実施例5における高周波電力増幅回路500
と同様な構成の出力インピーダンス整合回路580を備
えている。(Embodiment 7) FIG. 14 is a circuit diagram of a high frequency power amplifier 700 according to a seventh embodiment. This high frequency power amplifier circuit 700 has an input impedance matching circuit 3 having the same configuration as the high frequency power amplifier circuit 300 of the third embodiment.
70, and the high frequency power amplifier circuit 500 according to the fifth embodiment
The output impedance matching circuit 580 having the same configuration as the above is provided.
【0102】高周波電力増幅器700を、基本波周波数
950MHzにおいて動作効率が最大となるZout
(f)=6+j1Ω、Zout(2f)=0.5+j1
3Ω、Zin(f)=4+j12Ωが得られるように設
計し、実施例3と同様にZin(2f)制御回路に含ま
れる第4の線路24の長さLf及び第4のコンデンサ2
5の容量値を適切な値に設定して、2次高調波に対する
入力インピーダンスZin(2f)を変化させた。その
結果、高周波電力増幅器700においても、2次高調波
に対する入力インピーダンスZin(2f)の値を表1
に示した各値または範囲に設定すれば、それに対応して
表1に示した各高周波電力増幅器α、β、γと同様な動
作特性が得られることが明らかとなった。The high frequency power amplifier 700 is operated in Zout at which the operating efficiency is maximized at the fundamental frequency of 950 MHz.
(F) = 6 + j1Ω, Zout (2f) = 0.5 + j1
3 Ω, Zin (f) = 4 + j12 Ω is designed to be obtained, and the length Lf of the fourth line 24 and the fourth capacitor 2 included in the Zin (2f) control circuit are similar to those in the third embodiment.
The capacitance value of No. 5 was set to an appropriate value and the input impedance Zin (2f) for the second harmonic was changed. As a result, also in the high frequency power amplifier 700, the value of the input impedance Zin (2f) for the second harmonic is shown in Table 1.
It has been clarified that the operating characteristics similar to those of the high frequency power amplifiers α, β and γ shown in Table 1 can be obtained correspondingly by setting the values or ranges shown in the above.
【0103】このように本実施例の高周波電力増幅器7
00の構成においても、実施例3と同様にZin(2
f)制御回路34に含まれる第4の線路24の長さLf
及び/または第4のコンデンサ25の容量を適切に設定
する。これによって、2次高調波に対する入力インピー
ダンスZin(2f)を、先に図6に示した斜線領域に
含まれるように設定することにより、実施例1と同様の
性能が得られる。Thus, the high frequency power amplifier 7 of this embodiment is
Also in the configuration of 00, Zin (2
f) Length Lf of the fourth line 24 included in the control circuit 34
And / or the capacitance of the fourth capacitor 25 is set appropriately. By setting the input impedance Zin (2f) for the second harmonic so that it is included in the shaded area shown in FIG. 6, the same performance as that of the first embodiment can be obtained.
【0104】(実施例8)図15に、第8の実施例の高
周波電力増幅器800の回路図を示す。この高周波電力
増幅回路800は、実施例4における高周波電力増幅回
路400と同様な構成の入力インピーダンス整合回路4
70、及び実施例5における高周波電力増幅回路500
と同様な構成の出力インピーダンス整合回路580を備
えている。(Embodiment 8) FIG. 15 is a circuit diagram of a high frequency power amplifier 800 of the eighth embodiment. This high frequency power amplifier circuit 800 has an input impedance matching circuit 4 having the same configuration as the high frequency power amplifier circuit 400 in the fourth embodiment.
70, and the high frequency power amplifier circuit 500 according to the fifth embodiment
The output impedance matching circuit 580 having the same configuration as the above is provided.
【0105】高周波電力増幅器800を、基本波周波数
950MHzに対して効率が最大となるZout(f)
=6+j1Ω、Zout(2f)=0.5+j13Ω、
Zin(f)=4+j12Ωが得られるように設計し、
実施例4と同様に入力側整合用コンデンサ8の容量値C
in1、第2の入力側整合用コンデンサ27の容量値C
in2、およびそれらの接続箇所を示す長さLg、Lh
を調整して、2次高調波に対する入力インピーダンスZ
in(2f)を変化させた。その結果、高周波電力増幅
器800においても、2次高調波に対する入力インピー
ダンスZin(2f)の値を表1に示した各値または範
囲に設定すれば、それに対応して表1に示した各高周波
電力増幅器α、β、γと同様な動作特性が得られること
が明らかとなった。The high frequency power amplifier 800 is set to Zout (f) where the efficiency is maximized for the fundamental frequency of 950 MHz.
= 6 + j1Ω, Zout (2f) = 0.5 + j13Ω,
Design to obtain Zin (f) = 4 + j12Ω,
Similar to the fourth embodiment, the capacitance value C of the input side matching capacitor 8
in1, the capacitance value C of the second input side matching capacitor 27
in2, and lengths Lg and Lh indicating connection points between them
By adjusting the input impedance Z for the second harmonic
in (2f) was changed. As a result, also in the high frequency power amplifier 800, if the value of the input impedance Zin (2f) for the second harmonic is set to each value or range shown in Table 1, each high frequency power shown in Table 1 is correspondingly set. It has been clarified that operating characteristics similar to those of the amplifiers α, β and γ can be obtained.
【0106】このように本実施例の高周波電力増幅器8
00の構成においても、実施例4と同様にZin(2
f)制御回路を使用せずに2次高調波に対する入力イン
ピーダンスZin(2f)を制御する。そのために、入
力側整合用コンデンサ8、27の容量値Cin1、Ci
n2、およびそれぞれのコンデンサ8、27の入力側整
合用線路7への接続位置を決定する長さLg、Lhを適
切に設定する。これによって、2次高調波に対する入力
インピーダンスZin(2f)を先に図6に示した斜線
領域に含まれるように設定することにより、実施例1と
同様の性能が得られる。In this way, the high frequency power amplifier 8 of this embodiment is
Also in the configuration of 00, Zin (2
f) Control the input impedance Zin (2f) for the second harmonic without using a control circuit. Therefore, the capacitance values Cin1 and Ci of the input side matching capacitors 8 and 27 are
n2 and the lengths Lg and Lh that determine the connection positions of the capacitors 8 and 27 to the input side matching line 7 are appropriately set. As a result, by setting the input impedance Zin (2f) for the second harmonic so that it is included in the shaded area shown in FIG. 6, the same performance as that of the first embodiment can be obtained.
【0107】従来の高周波電力増幅器に比べてドレイン
効率が高くなる2次高調波に対する入力インピーダンス
Zin(2f)の範囲は、図6に示したように、スミス
チャート上で点A(0+j4Ω)、点B(0+j25
Ω)、点C(5+j25Ω)、点D(5+j4Ω)で囲
まれる領域である。As shown in FIG. 6, the range of the input impedance Zin (2f) for the second harmonic in which the drain efficiency is higher than that of the conventional high frequency power amplifier is point A (0 + j4Ω), point on the Smith chart, as shown in FIG. B (0 + j25
Ω), point C (5 + j25Ω), and point D (5 + j4Ω).
【0108】[0108]
【発明の効果】以上述べてきたように、本発明の高周波
電力増幅器では、2次高調波に対する入力インピーダン
スを所定の範囲に設定することによって、従来に比べて
高効率な高周波電力増幅器を実現する。As described above, in the high frequency power amplifier of the present invention, by setting the input impedance for the second harmonic within a predetermined range, a high efficiency high frequency power amplifier as compared with the conventional one is realized. .
【0109】本発明の請求項1に規定される本発明の高
周波電力増幅器では、入力インピーダンス整合回路に、
高調波に対する入力インピーダンスを制御する入力イン
ピーダンス制御回路を設ける。これによって、基本波周
波数の高調波に対する入力インピーダンスを制御する。
この制御によって、高周波電力増幅器に含まれる電力用
トランジスタのゲート端における電圧波形を、サイン波
状から台形波に近いものに成形する。ゲート電圧波形が
台形波に近くなることにより、ドレイン端での電圧/電
流のスイッチングが促進され、ドレイン端において電流
と電圧とが同時に発生する時間が短縮される。この結
果、電力用トランジスタの内部で熱として放散される電
力が減り、高周波(RF)電力への変換効率が改善され
る。その結果、高周波電力増幅器の効率が飛躍的に向上
する。具体的には、GaAsFETを用いた高周波電力
増幅器を試作・評価の結果、ドレイン電圧3.5Vの低
電圧動作において、例えば出力電力32.5dBm、ド
レイン効率75%という従来の高周波電力増幅器を飛躍
的に上回る性能が達成されている。これは、従来技術に
比べて、ドレイン効率で最大10%の向上である。In the high frequency power amplifier of the present invention defined in claim 1 of the present invention, in the input impedance matching circuit,
An input impedance control circuit for controlling the input impedance with respect to harmonics is provided. This controls the input impedance for harmonics of the fundamental frequency.
By this control, the voltage waveform at the gate end of the power transistor included in the high frequency power amplifier is shaped from a sine wave shape to a shape close to a trapezoidal wave. By making the gate voltage waveform close to a trapezoidal wave, the voltage / current switching at the drain end is promoted, and the time when current and voltage are simultaneously generated at the drain end is shortened. As a result, the power dissipated as heat inside the power transistor is reduced, and the efficiency of conversion into radio frequency (RF) power is improved. As a result, the efficiency of the high frequency power amplifier is dramatically improved. Specifically, as a result of trial manufacture and evaluation of a high frequency power amplifier using a GaAs FET, in a low voltage operation with a drain voltage of 3.5 V, for example, a conventional high frequency power amplifier with an output power of 32.5 dBm and a drain efficiency of 75% is leap forward. Performance exceeding that has been achieved. This is an improvement in drain efficiency of up to 10% compared to the prior art.
【0110】入力インピーダンス制御回路は、請求項2
に規定されているように、電力用トランジスタの動作周
波数帯域より低い周波数の高調波に対して共振点を有し
ているように構成される。The input impedance control circuit according to claim 2
As defined in 1), the power transistor has a resonance point with respect to a harmonic having a frequency lower than the operating frequency band.
【0111】あるいは、入力インピーダンス制御回路
は、2次高調波に対する入力インピーダンスを請求項3
に規定する範囲に設定する。これによって、2次高調波
に対する入力インピーダンスの位相角が130°〜17
0°になるように制御され、2次高調波に対する入力イ
ンピーダンスがインダクタ領域に設定される。Alternatively, the input impedance control circuit sets the input impedance for the second harmonic wave.
Set within the range specified in. As a result, the phase angle of the input impedance with respect to the second harmonic is 130 ° to 17 °.
The impedance is controlled to be 0 °, and the input impedance for the second harmonic is set in the inductor region.
【0112】上記のような機能を有する入力インピーダ
ンス制御回路は、例えば、請求項4〜6のいずれかに規
定されている構成を有するように構成される。The input impedance control circuit having the above-mentioned function is configured to have the structure defined in any one of claims 4 to 6, for example.
【0113】一方、請求項9に規定されている本発明の
高周波電力増幅器では、上記のような入力インピーダン
ス制御回路を使用せずに、入力インピーダンス整合回路
を適切に構成することによって、請求項1に規定されて
いる高周波電力増幅器と同様な機能を得る。On the other hand, according to the high frequency power amplifier of the present invention defined in claim 9, the input impedance matching circuit is appropriately configured without using the above-mentioned input impedance control circuit. It obtains the same function as the high frequency power amplifier defined in.
【0114】その場合、入力インピーダンス整合回路
は、2次高調波に対する入力インピーダンスを請求項1
0に規定する範囲に設定する。これによって、2次高調
波に対する入力インピーダンスの位相角が130°〜1
70°になるように制御され、2次高調波に対する入力
インピーダンスがインダクタ領域に設定される。In that case, the input impedance matching circuit sets the input impedance for the second harmonic wave.
Set to the range specified as 0. As a result, the phase angle of the input impedance with respect to the second harmonic is 130 ° to 1
The impedance is controlled to be 70 °, and the input impedance for the second harmonic is set in the inductor area.
【0115】上記のような作用を有する入力インピーダ
ンス整合回路は、例えば請求項11に規定されているよ
うに、電力用トランジスタの入力に接続された整合線路
と、整合線路の第1の所定の位置に接続されて接地され
ている第1の整合コンデンサと、整合線路の第2の所定
の位置に接続されて接地されている第2の整合コンデン
サとを備えるように構成される。そして、第1の整合コ
ンデンサの容量値、第2の整合コンデンサの容量値、第
1の所定の位置及び第2の所定の位置を制御して、2次
高調波に対する入力インピーダンスを所定の範囲内に設
定する。The input impedance matching circuit having the above-mentioned operation has, for example, as defined in claim 11, a matching line connected to the input of the power transistor and a first predetermined position of the matching line. And a second matching capacitor connected to and grounded and a second matching capacitor connected to a second predetermined position of the matching line and grounded. Then, by controlling the capacitance value of the first matching capacitor, the capacitance value of the second matching capacitor, the first predetermined position and the second predetermined position, the input impedance for the second harmonic is within a predetermined range. Set to.
【0116】請求項7及び12に規定される出力インピ
ーダンス制御回路は、2次高調波に対する出力インピー
ダンスを制御して、所定の値に設定する。これによっ
て、より効率的な出力インピーダンスの整合が達成され
て、高周波電力増幅器の動作効率がより向上する。The output impedance control circuit defined in claims 7 and 12 controls the output impedance for the second harmonic and sets it to a predetermined value. As a result, more efficient output impedance matching is achieved, and the operating efficiency of the high frequency power amplifier is further improved.
【0117】あるいは、請求項8及び13に規定するよ
うに、2次高調波に対する出力インピーダンスが前記電
力用トランジスタの最大動作効率をもたらす値に設定さ
れるように、出力インピーダンス制御回路を構成する。
これによって、高周波電力増幅器の動作効率が向上す
る。Alternatively, as defined in claims 8 and 13, the output impedance control circuit is configured such that the output impedance for the second harmonic is set to a value that brings about the maximum operating efficiency of the power transistor.
This improves the operating efficiency of the high frequency power amplifier.
【図1】従来の高周波電力増幅器の構成を示す回路図で
ある。FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a conventional high frequency power amplifier.
【図2】本発明の第1の実施例における高周波電力増幅
器の構成を示す回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration of a high frequency power amplifier according to a first embodiment of the present invention.
【図3】図2の高周波電力増幅器のZin(f)、Zo
ut(f)、Zout(2f)の最適値を示すスミスチ
ャート図である。3] Zin (f) and Zo of the high frequency power amplifier of FIG.
It is a Smith chart figure which shows the optimal value of ut (f) and Zout (2f).
【図4】図2の高周波電力増幅器に含まれる第2の線路
の長さLdを変化したときの、Zin(2f)の変化を
示すスミスチャート図である。4 is a Smith chart showing changes in Zin (2f) when the length Ld of the second line included in the high-frequency power amplifier in FIG. 2 is changed.
【図5】図2の高周波電力増幅器に含まれる第2の線路
の長さLdを変化したときの、高周波電力増幅器の出力
特性を示す図である。5 is a diagram showing output characteristics of the high frequency power amplifier when the length Ld of the second line included in the high frequency power amplifier of FIG. 2 is changed.
【図6】本発明の高周波電力増幅器におけるZin(2
f)の好ましい範囲を示すスミスチャート図である。FIG. 6 shows Zin (2 in the high-frequency power amplifier of the present invention.
It is a Smith chart figure which shows the preferable range of f).
【図7】Zin(2f)の位相角と高周波電力増幅器の
出力特性との関係に関するシミュレーション結果を示す
図である。FIG. 7 is a diagram showing a simulation result regarding a relationship between a phase angle of Zin (2f) and an output characteristic of a high frequency power amplifier.
【図8】(a)〜(c)は、本発明の高周波電力増幅器
に含まれるFETのゲート端子における電圧電流波形を
示す図である。8 (a) to 8 (c) are diagrams showing voltage / current waveforms at a gate terminal of an FET included in the high-frequency power amplifier of the present invention.
【図9】本発明の第2の実施例における高周波電力増幅
器の構成を示す回路図である。FIG. 9 is a circuit diagram showing a configuration of a high frequency power amplifier according to a second embodiment of the present invention.
【図10】本発明の第3の実施例における高周波電力増
幅器の構成を示す回路図である。FIG. 10 is a circuit diagram showing a configuration of a high frequency power amplifier according to a third embodiment of the present invention.
【図11】本発明の第4の実施例における高周波電力増
幅器の構成を示す回路図である。FIG. 11 is a circuit diagram showing a configuration of a high frequency power amplifier according to a fourth embodiment of the present invention.
【図12】本発明の第5の実施例における高周波電力増
幅器の構成を示す回路図である。FIG. 12 is a circuit diagram showing a configuration of a high frequency power amplifier according to a fifth embodiment of the present invention.
【図13】本発明の第6の実施例における高周波電力増
幅器の構成を示す回路図である。FIG. 13 is a circuit diagram showing a configuration of a high frequency power amplifier according to a sixth embodiment of the present invention.
【図14】本発明の第7の実施例における高周波電力増
幅器の構成を示す回路図である。FIG. 14 is a circuit diagram showing a configuration of a high frequency power amplifier according to a seventh embodiment of the present invention.
【図15】本発明の第8の実施例における高周波電力増
幅器の構成を示す回路図である。FIG. 15 is a circuit diagram showing a configuration of a high frequency power amplifier according to an eighth embodiment of the present invention.
1 ゲートバイアス電圧供給端子 2 ドレインバイアス電圧供給端子 3 抵抗 4 チョークコイル 5 入力側RF端子 6 入力側直流阻止コンデンサ 7 入力側整合用線路 8 入力側整合用コンデンサ 9 FETのゲート 10 FETのソース 11 FETのドレイン 12 出力側整合用線路 13 出力側直流阻止コンデンサ 14 出力側RF端子 15 出力側整合用コンデンサ 16 第1の線路 17 第1のコンデンサ 21 第2の線路 22 第2のコンデンサ 23 第3の線路 24 第4の線路 25 第4のコンデンサ 27 第2の入力側整合用コンデンサ 28 第2の出力側整合用コンデンサ 31 Zout(2f)制御回路(出力インピーダンス
制御回路) 32、33、34 Zin(2f)制御回路(入力イン
ピーダンス制御回路) 50、100、200、300、400、500、60
0、700、800高周波電力増幅器 60 FET 70、170、270、370、470 入力インピー
ダンス整合回路 80、580 出力インピーダンス整合回路1 gate bias voltage supply terminal 2 drain bias voltage supply terminal 3 resistance 4 choke coil 5 input side RF terminal 6 input side DC blocking capacitor 7 input side matching line 8 input side matching capacitor 9 FET gate 10 FET source 11 FET Drain 12 Output-side matching line 13 Output-side DC blocking capacitor 14 Output-side RF terminal 15 Output-side matching capacitor 16 First line 17 First capacitor 21 Second line 22 Second capacitor 23 Third line 24 Fourth Line 25 Fourth Capacitor 27 Second Input-Side Matching Capacitor 28 Second Output-Side Matching Capacitor 31 Zout (2f) Control Circuit (Output Impedance Control Circuit) 32, 33, 34 Zin (2f) Control circuit (input impedance control circuit) 50, 100, 2 00, 300, 400, 500, 60
0, 700, 800 RF power amplifier 60 FET 70, 170, 270, 370, 470 Input impedance matching circuit 80, 580 Output impedance matching circuit
Claims (13)
ピーダンス整合回路と、 該電力用トランジスタの出力に接続されている出力イン
ピーダンス整合回路と、を備え、 該入力インピーダンス整合回路は、基本波周波数の高調
波に対する入力インピーダンスを所定の範囲内に設定す
る入力インピーダンス制御回路を有し、該入力インピー
ダンス制御回路は、該電力用トランジスタの入力に接続
されている高周波電力増幅器。1. An input impedance matching circuit, comprising: a power transistor; an input impedance matching circuit connected to an input of the power transistor; and an output impedance matching circuit connected to an output of the power transistor. The matching circuit has an input impedance control circuit that sets an input impedance for harmonics of the fundamental frequency within a predetermined range, and the input impedance control circuit is a high frequency power amplifier connected to the input of the power transistor. .
記電力用トランジスタの動作周波数帯域より低い周波数
の高調波に対して共振点を有している請求項1の高周波
電力増幅器。2. The high frequency power amplifier according to claim 1, wherein the input impedance control circuit has a resonance point for a harmonic having a frequency lower than an operating frequency band of the power transistor.
次高調波に対する入力インピーダンスを、スミスチャー
ト上で点A(0+j4Ω)、点B(0+j25Ω)、点
C(5+j25Ω)及び点D(5+j4Ω)で囲まれた
範囲内に設定する請求項1の高周波電力増幅器。3. The input impedance control circuit comprises:
The high frequency power according to claim 1, wherein the input impedance for the second harmonic is set within a range surrounded by a point A (0 + j4Ω), a point B (0 + j25Ω), a point C (5 + j25Ω) and a point D (5 + j4Ω) on the Smith chart. amplifier.
長を有する線路と、 一端が該線路に直列に接続され、他端が接地されている
コンデンサと、を備えている請求項1の高周波電力増幅
器。4. The input impedance control circuit has a line having an electrical length longer than ¼ of a wavelength corresponding to the fundamental frequency, one end is connected in series to the line, and the other end is grounded. The high frequency power amplifier according to claim 1, further comprising a capacitor.
記基本波周波数に相当する波長の1/8より長い電気長
を有していて他端が開放されている線路を含む請求項1
の高周波電力増幅器。5. The input impedance control circuit includes a line having an electrical length longer than ⅛ of a wavelength corresponding to the fundamental frequency and having the other end open.
High frequency power amplifier.
共振回路を含み、該直列共振回路が、線路と、一端が該
線路に直列に接続されて他端が接地されているコンデン
サとから構成されている請求項1の高周波電力増幅器。6. The input impedance control circuit includes a series resonance circuit, and the series resonance circuit includes a line and a capacitor having one end connected in series to the line and the other end grounded. The high frequency power amplifier according to claim 1.
記電力用トランジスタの出力に接続されていて前記高調
波に対する出力インピーダンスを所定の値に設定する出
力インピーダンス制御回路を有する請求項1から6のい
ずれかの高周波電力増幅器。7. The output impedance matching circuit includes an output impedance control circuit which is connected to the output of the power transistor and sets an output impedance for the harmonic to a predetermined value. High frequency power amplifier.
次高調波に対する出力インピーダンスを、前記電力用ト
ランジスタの最大動作効率をもたらす値に設定するよう
に構成されている請求項1から6のいずれかの高周波電
力増幅器。8. The output impedance matching circuit is 2
7. The high frequency power amplifier according to claim 1, wherein the output impedance with respect to the second harmonic is set to a value that provides the maximum operating efficiency of the power transistor.
ピーダンス整合回路と、 該電力用トランジスタの出力に接続されている出力イン
ピーダンス整合回路と、を備え、該入力インピーダンス
整合回路は、基本波周波数の高調波に対する入力インピ
ーダンスを所定の範囲内に設定する高周波電力増幅器。9. A power transistor, an input impedance matching circuit connected to an input of the power transistor, and an output impedance matching circuit connected to an output of the power transistor. The matching circuit is a high frequency power amplifier that sets the input impedance for harmonics of the fundamental frequency within a predetermined range.
2次高調波に対する入力インピーダンスを、スミスチャ
ート上で点A(0+j4Ω)、点B(0+j25Ω)、
点C(5+j25Ω)及び点D(5+j4Ω)で囲まれ
た範囲内に設定する請求項9の高周波電力増幅器。10. The input impedance matching circuit comprises:
The input impedance for the second harmonic is the point A (0 + j4Ω), the point B (0 + j25Ω) on the Smith chart,
The high frequency power amplifier according to claim 9, wherein the high frequency power amplifier is set within a range surrounded by a point C (5 + j25Ω) and a point D (5 + j4Ω).
と、 一端が該整合線路の第1の所定の位置に接続され、他端
が接地されている第1の整合コンデンサと、 一端が該整合線路の第2の所定の位置に接続され、他端
が接地されている第2の整合コンデンサと、を備え、該
第1の整合コンデンサの容量値、該第2の整合コンデン
サの容量値、該第1の所定の位置及び該第2の所定の位
置は、2次高調波に対する入力インピーダンスを所定の
範囲内に設定されるように選択されている請求項9の高
周波電力増幅器。11. The input impedance matching circuit comprises a matching line connected to the input of the power transistor, one end of which is connected to a first predetermined position of the matching line and the other end of which is grounded. 1 matching capacitor, and a second matching capacitor having one end connected to a second predetermined position of the matching line and the other end grounded, the capacitance value of the first matching capacitor, The capacitance value of the second matching capacitor, the first predetermined position and the second predetermined position are selected so that the input impedance for the second harmonic is set within a predetermined range. 9. High frequency power amplifier.
前記電力用トランジスタの出力に接続されていて前記高
調波に対する出力インピーダンスを所定の値に設定する
出力インピーダンス制御回路を有する請求項9〜11の
いずれかの高周波電力増幅器。12. The output impedance matching circuit comprises:
The high frequency power amplifier according to claim 9, further comprising an output impedance control circuit connected to an output of the power transistor and setting an output impedance for the harmonic to a predetermined value.
2次高調波に対する出力インピーダンスを、前記電力用
トランジスタの最大動作効率をもたらす値に設定するよ
うに構成されている請求項9〜11の高周波電力増幅
器。13. The output impedance matching circuit comprises:
The high frequency power amplifier according to any one of claims 9 to 11, which is configured to set an output impedance with respect to a second harmonic to a value that provides a maximum operating efficiency of the power transistor.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6177841B1 (en) | 1998-09-28 | 2001-01-23 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | High frequency power amplifier |
US6628176B1 (en) | 1999-04-27 | 2003-09-30 | Fujitsu Quantum Devices Limited | High-frequency input impedance matching circuit, high-frequency output impedance matching circuit and semiconductor integrated circuit |
US6778020B2 (en) | 2002-09-17 | 2004-08-17 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | High-frequency power amplifier |
JP2007295367A (en) * | 2006-04-26 | 2007-11-08 | Mitsubishi Electric Corp | High frequency amplifier |
US7310019B2 (en) | 2005-07-29 | 2007-12-18 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | High frequency power amplifier |
US7378920B2 (en) * | 2006-02-14 | 2008-05-27 | Freescale Semiconductor, Inc. | Methods and apparatus for a high-frequency output match circuit |
US7468636B2 (en) | 2005-12-22 | 2008-12-23 | Panasonic Corporation | Radio frequency power amplifier |
US7511575B2 (en) | 2006-10-23 | 2009-03-31 | Mitsubishi Electric Corporation | High-frequency power amplifier |
JP2009207031A (en) * | 2008-02-29 | 2009-09-10 | Hitachi Ltd | Amplifier circuit |
JP2013141291A (en) * | 2007-06-22 | 2013-07-18 | Cree Inc | Rf power transistor package accompanying harmonic frequency reduction inside and formation method of the same |
WO2016203644A1 (en) * | 2015-06-19 | 2016-12-22 | 三菱電機株式会社 | Power amplifier |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4601807B2 (en) | 2000-11-29 | 2010-12-22 | 三菱電機株式会社 | High frequency power amplifier |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01233812A (en) * | 1988-03-14 | 1989-09-19 | Fujitsu Ltd | Microwave multistage amplifier circuit |
JPH04326206A (en) * | 1991-04-25 | 1992-11-16 | Fujitsu Ltd | power amplifier |
JPH05175758A (en) * | 1991-03-20 | 1993-07-13 | Mitsubishi Electric Corp | Microwave integrated circuit device |
-
1995
- 1995-05-09 JP JP7110966A patent/JP2695395B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01233812A (en) * | 1988-03-14 | 1989-09-19 | Fujitsu Ltd | Microwave multistage amplifier circuit |
JPH05175758A (en) * | 1991-03-20 | 1993-07-13 | Mitsubishi Electric Corp | Microwave integrated circuit device |
JPH04326206A (en) * | 1991-04-25 | 1992-11-16 | Fujitsu Ltd | power amplifier |
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6177841B1 (en) | 1998-09-28 | 2001-01-23 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | High frequency power amplifier |
US6628176B1 (en) | 1999-04-27 | 2003-09-30 | Fujitsu Quantum Devices Limited | High-frequency input impedance matching circuit, high-frequency output impedance matching circuit and semiconductor integrated circuit |
US6778020B2 (en) | 2002-09-17 | 2004-08-17 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | High-frequency power amplifier |
US7310019B2 (en) | 2005-07-29 | 2007-12-18 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | High frequency power amplifier |
KR100834866B1 (en) * | 2005-07-29 | 2008-06-03 | 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 | High frequency power amplifier |
US7468636B2 (en) | 2005-12-22 | 2008-12-23 | Panasonic Corporation | Radio frequency power amplifier |
US7378920B2 (en) * | 2006-02-14 | 2008-05-27 | Freescale Semiconductor, Inc. | Methods and apparatus for a high-frequency output match circuit |
JP2007295367A (en) * | 2006-04-26 | 2007-11-08 | Mitsubishi Electric Corp | High frequency amplifier |
US7511575B2 (en) | 2006-10-23 | 2009-03-31 | Mitsubishi Electric Corporation | High-frequency power amplifier |
JP2013141291A (en) * | 2007-06-22 | 2013-07-18 | Cree Inc | Rf power transistor package accompanying harmonic frequency reduction inside and formation method of the same |
JP2009207031A (en) * | 2008-02-29 | 2009-09-10 | Hitachi Ltd | Amplifier circuit |
WO2016203644A1 (en) * | 2015-06-19 | 2016-12-22 | 三菱電機株式会社 | Power amplifier |
KR20170135401A (en) | 2016-05-31 | 2017-12-08 | 삼성전기주식회사 | Radio frequency power amplifier and wireless communication apparatus |
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