JPH09232887A - 高周波電力増幅器 - Google Patents

高周波電力増幅器

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JPH09232887A
JPH09232887A JP4137996A JP4137996A JPH09232887A JP H09232887 A JPH09232887 A JP H09232887A JP 4137996 A JP4137996 A JP 4137996A JP 4137996 A JP4137996 A JP 4137996A JP H09232887 A JPH09232887 A JP H09232887A
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JP4137996A
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Inventor
Toshifumi Makioka
敏史 牧岡
Kunihiko Kanazawa
邦彦 金澤
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electronics Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 広帯域にわたる高い電力付加効率と充分に低
い隣接チャンネル漏洩電力抑圧比とを同時に実現できる
ようにする。 【解決手段】 高周波電力増幅器は、入力信号のインピ
ーダンスを最適化して出力する入力整合回路10と、入
力整合回路10が出力する信号を増幅して出力するGa
AsパワーFET21と、GaAsパワーFET21の
出力信号のインピーダンスΓL * を周波数帯域に応じて
最適化して出力する第1の出力整合回路30及び第2の
出力整合回路40とを備えている。スイッチ27は、G
aAsパワーFET21と各出力整合回路30,40と
の間に接続され、第1及び第2の出力整合回路30,4
0のうちの最適な出力整合回路を選択して接続する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、無線通信機器にお
ける高周波電力増幅器に関し、特に広帯域において高効
率な動作が可能な高周波電力増幅器に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の広帯域において動作する高周波電
力増幅器の一つが公開公報(特開平4−257104
号)に開示されている。
【0003】以下、従来の高周波電力増幅器を図面を参
照しながら説明する。
【0004】図4は従来の高周波電力増幅器を示す回路
図である。図4において、91は入力信号のインピーダ
ンスと増幅素子の入力インピーダンスとの整合をとる入
力整合回路、92は入力整合回路91を介して入力され
る入力信号を増幅するエミッタ接地されたバイポーラト
ランジスタ、93は入力される高周波信号の周波数に応
じて入力整合回路91の整合特性を変化させる第1の可
変容量ダイオード、94はバイポーラトランジスタ92
の出力インピーダンスを最適値に変換する出力整合回
路、95はバイポーラトランジスタ92が出力する高周
波信号の周波数に応じて出力整合回路94の整合特性を
変化させる第2の可変容量ダイオードである。
【0005】以下、前記のように構成された従来の高周
波電力増幅器の動作を説明する。まず、入力端子から入
力された高周波入力信号は、入力整合回路91によりバ
イポーラトランジスタ92に対して入力インピーダンス
の整合がとられた後、ベースバイアス電圧VBB及びコレ
クタバイアス電圧VCCが印加されているバイポーラトラ
ンジスタ92により増幅される。
【0006】次に、バイポーラトランジスタ92により
増幅された出力信号は、出力整合回路94によって出力
インピーダンスの整合がとられて出力端子に送られる。
【0007】第1の可変容量ダイオード93及び第2の
可変容量ダイオード95は各整合回路91,94に入力
される高周波信号の周波数に応じて整合特性を変化させ
ることにより、最適な利得を得ている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の高周波電力増幅回路は、広帯域化しようとすると、
電力付加効率及び隣接チャンネル漏洩電力の面において
以下に説明するような問題を有していた。
【0009】一般に、電力増幅器の電力付加効率ηは、 η=(交流出力電力−交流入力電力)/直流入力電力 により定義される。ここに、交流入力電力は入力RF信
号の電力、交流出力電力は出力RF信号の電力、直流入
力電力は直流電源から該電力増幅器に供給された電力で
ある。すなわち、電力付加効率は、直流電力から交流電
力への変換効率を意味する。
【0010】従来の直流電源に電池を用いた携帯電話機
等に搭載されている電力増幅器は、電力付加効率が低い
ため、電池の寿命が短いという問題を有していた。
【0011】また、デジタル変調方式に特有な電力増幅
器の隣接チャンネル漏洩電力抑圧比は、搬送波のチャン
ネル周波数に隣接したチャンネル周波数帯域に輻射され
る電力と搬送波の平均送信出力電力との比として定義さ
れる。
【0012】従来のデジタル変調方式は、隣接チャンネ
ル漏洩電力抑圧比が充分に低くできないため、送信雑音
を完全に抑制することができないという問題を有してい
た。
【0013】本発明は前記従来の問題を一挙に解決し、
広帯域にわたる高い電力付加効率と充分に低い隣接チャ
ンネル漏洩電力抑圧比とを同時に実現できるようにする
ことを目的とする。
【0014】
【問題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、本発明は、動作帯域を複数に分割した各帯域に応じ
て、複数の出力整合回路を切り替えたり、あるいは1つ
の出力整合回路内に補償回路を備えたりするものであ
る。
【0015】具体的に請求項1の発明が講じた解決手段
は、高周波電力増幅器を、入力信号のインピーダンスを
最適化して出力する入力整合回路と、前記入力整合回路
が出力する信号を増幅して出力する増幅回路と、前記増
幅回路が出力する出力信号のインピーダンスを周波数帯
域ごとに最適値に変換して出力する複数の出力整合回路
と、前記増幅回路と前記複数の出力整合回路との間に接
続され、前記複数の出力整合回路のうちのいずれか1つ
の出力整合回路を選択して前記増幅回路に接続する切替
手段とを備えている構成とするものである。
【0016】請求項1の構成により、複数の出力整合回
路のそれぞれを各周波数帯のインピーダンス特性に応じ
て調整できるため、入力される高周波信号の周波数帯域
に応じて最適な出力整合回路が選択できる。
【0017】請求項2の発明は、請求項1の構成に、前
記切替手段は、前記入力信号の周波数帯域が前記出力整
合回路の個数分に分割された帯域のみをそれぞれ通過さ
せる各帯域ごとの帯域通過フィルタ群である構成を付加
するものである。
【0018】請求項3の発明は、請求項1又は2の構成
に、前記複数の出力整合回路のうちの少なくとも1つは
アナログ変調方式である周波数分割多元アクセス方式
(FDMA)であり、残りの出力整合回路のうちの少な
くとも1つはデジタル変調方式である符号分割多元アク
セス方式(CDMA)である構成を付加するものであ
る。
【0019】請求項4の発明は、請求項1又は2の構成
に、前記複数の出力整合回路は、アナログ変調方式であ
る周波数分割多元アクセス方式(FDMA)又はデジタ
ル変調方式である符号分割多元アクセス方式(CDM
A)であり、前記複数の出力整合回路のうちの少なくと
も1つが整合をとる出力信号の周波数帯域と、残りの出
力整合回路のうちの少なくとも1つが整合をとる出力信
号の周波数帯域とは互いに異なる構成を付加するもので
ある。
【0020】請求項5の発明は、請求項1の構成に、前
記切替手段は、前記複数の出力整合回路ごとに設けられ
ており、ソース・ドレインがスルー接続された第1の電
界効果トランジスタと、前記第1の電界効果トランジス
タと前記各出力整合回路との間に接続されており、一方
のソース・ドレインが接地され、他方のソース・ドレイ
ンがシャント接続された第2の電界効果トランジスタと
から構成されており、前記第1及び第2の電界効果トラ
ンジスタは化合物電界効果トランジスタ又はMOS型電
界効果トランジスタである構成を付加するものである。
【0021】請求項6の発明は、請求項1の構成に、前
記切替手段は、前記複数の出力整合回路ごとに設けられ
ており、一方の電極が接地され他方の電極が前記増幅回
路と前記各出力整合回路との間に接続されたPINダイ
オードである構成を付加するものである。
【0022】具体的に請求項7の発明が講じた解決手段
は、高周波電力増幅回路を、入力信号を最適化して出力
する入力整合回路と、前記入力整合回路が出力する信号
を増幅して出力する増幅回路と、前記増幅回路が出力す
る出力信号のインピーダンスを変換して出力する出力整
合回路とを備え、前記出力整合回路は、出力インピーダ
ンスを周波数帯域ごとに補償する補償回路を有している
構成とするものである。
【0023】請求項7の構成により、出力整合回路は周
波数帯域ごとにインピーダンスを補償する補償回路を備
えているため、各周波数帯の特性に応じて出力インピー
ダンスを調整することができる。
【0024】請求項8の発明は、請求項7の構成に、前
記補償回路は出力インピーダンスを決定するコンデンサ
と該コンデンサを制御する電界効果トランジスタとイン
ダクタとを有している構成を付加するものである。
【0025】請求項9の発明は、請求項1、2、7又は
8の構成に、前記増幅回路は、化合物パワー電界効果ト
ランジスタ、化合物パワーヘテロ接合バイポーラトラン
ジスタ、シリコンパワーMOS電界効果トランジスタ又
はバイポーラトランジスタを有している構成を付加する
ものである。
【0026】請求項10の発明は、請求項7の構成に、
前記出力整合回路は、アナログ変調方式である周波数分
割多元アクセス方式(FDMA)又はデジタル変調方式
である符号分割多元アクセス方式(CDMA)である構
成を付加するものである。
【0027】請求項11の発明は、請求項7の構成に、
前記出力整合回路は、アナログ変調方式である周波数分
割多元アクセス方式(FDMA)又はデジタル変調方式
である符号分割多元アクセス方式(CDMA)によって
動作する周波数帯域とは異なる周波数帯域においてもそ
れぞれ動作する構成を付加するものである。
【0028】
【発明の実施の形態】
(第1の実施形態)本発明の第1の実施形態を図面に基
づいて説明する。
【0029】図1は本発明の第1の実施形態に係る高周
波電力増幅器を示す回路図である。図1に示すように、
入力整合回路10は、入力端子Pinに一方の電極が接続
され他方の電極が第2のコンデンサ11Bに直列に接続
された第1のコンデンサ11Aと、一方の電極が第1の
コンデンサ11Aに接続され他方の電極が増幅回路内の
増幅素子としての化合物パワー電界効果トランジスタで
あるGaAsパワー電界効果トランジスタ(以下、電界
効果トランジスタをFETと略称する。)21のゲート
電極に接続された第2のコンデンサ11Bと、一方の電
極が接地され他方の電極が第1のマイクロストリップ線
路12を介して第1及び第2のコンデンサ11A,11
Bの共通の電極に接続された第3のコンデンサ11Cと
により構成されており、入力端子Pinから入力された高
周波信号の入力インピーダンスとGaAsパワーFET
21の入力インピーダンスとの整合をとる。
【0030】GaAsパワーFET21はソース接地さ
れており、ゲートバイアス回路は一端が第1の電源端子
24Aに接続され他端がGaAsパワーFET21のゲ
ート電極に接続された第1の抵抗器22Aと、一端がG
aAsパワーFET21のゲート電極に接続されると共
に第1の抵抗器22Aと直列に接続され他端が接地され
た第2の抵抗器22Bとから構成されており、第1の抵
抗器22A及び第2の抵抗器22BはGaAsパワーF
ET21のゲートバイアス電圧を第1の電源端子24A
に印加されている電圧Vggから各抵抗比に比例配分して
バイアス電圧の最適値を得る。
【0031】また、ドレインバイアス回路は一端が第2
の電源端子24Bに接続され他端がGaAsパワーFE
T21のドレイン電極に接続された第2のマイクロスト
リップ線路25と、一端が接地され他端が第2のマイク
ロストリップ線路25及び第2の電源端子24Bの間に
接続され、非線形動作時のGaAsパワーFET21か
ら出力される基本波の2倍の高調波、すなわち2次高調
波を接地する第4のコンデンサ26とから構成されてお
り、第2の電源端子24Bに印加されている電圧Vddか
らGaAsパワーFET21のドレインバイアス電圧の
最適値を得る。
【0032】第1の出力整合回路30は、一端が切替手
段としてのスイッチ27の第1の端子27bに接続され
他端が第4のマイクロストリップ線路31Bと直列に接
続された第3のマイクロストリップ線路31Aと、一端
が第3のマイクロストリップ線路31Aに接続され他端
が第1の出力端子Pout1に接続された第4のマイクロス
トリップ線路31Bと、一端が第3のマイクロストリッ
プ線路31A及び第4のマイクロストリップ線路31B
の共通接点に接続され他端が接地された第5のコンデン
サ32Aと、一端が第4のマイクロストリップ線路31
B及び第1の出力端子Pout1との間に接続され他端が接
地された第6のコンデンサ32Bとから構成されてお
り、GaAsパワーFET21のドレインから出力さ
れ、スイッチ27により選択されて第1の端子27bを
介して入力される出力信号の出力インピーダンスを最適
値に変換する。
【0033】第2の出力整合回路40は、一端がスイッ
チ27の第2の端子27cに接続され他端が第6のマイ
クロストリップ線路41Bと直列に接続された第5のマ
イクロストリップ線路41Aと、一端が第5のマイクロ
ストリップ線路41Aに接続され他端が第2の出力端子
Pout2に接続された第6のマイクロストリップ線路41
Bと、一端が第5のマイクロストリップ線路41A及び
第6のマイクロストリップ線路41Bの共通接点に接続
され他端が接地された第7のコンデンサ42Aと、一端
が第6のマイクロストリップ線路41B及び第2の出力
端子Pout2との間に接続され他端が接地された第8のコ
ンデンサ42Bとから構成されており、GaAsパワー
FET21のドレインから出力され、スイッチ27によ
り選択されて第2の端子27cを介して入力される出力
信号の出力インピーダンスを第1の出力整合回路30と
は異なる最適値に変換する。
【0034】以下、前記のように構成された高周波電力
増幅器の動作を説明する。まず、入力端子Pinから入力
された高周波入力信号は、入力整合回路10により入力
インピーダンスの整合がとられた後、第1の電源端子2
4A及び第2の電源端子24Bの各端子から所定のバイ
アス電圧が印加されているGaAsパワーFET21に
より増幅される。
【0035】次に、増幅された出力信号は、スイッチ2
7のドレイン側端子27aを通り、出力信号の周波数に
応じてスイッチ27によって切り替えられ、第1又は第
2の出力整合回路30,40のいずれかに入力されて出
力インピーダンスの整合がとられた後、第1の出力端子
Pout1又は第2の出力端子Pout2に送られる。
【0036】図1に示すGaAsパワーFET21のド
レイン電極の出力インピーダンスΓL * は電力増幅器の
効率及び歪み特性を決定する重要な要素となる。一般に
出力整合回路はコンデンサ、インダクタ又はマイクロス
トリップ線路等の分布定数線路等により構成されてお
り、各素子の周波数特性により周波数帯域を広帯域化す
ると、広帯域化したすべての周波数帯域では最適なイン
ピーダンス整合をとることができなくなる。
【0037】本実施形態においては、例えば、ある周波
数帯域よりも低周波側の出力インピーダンスの整合をと
る第1の出力整合回路30と、該周波数帯域よりも高周
波側の出力インピーダンスの整合をとる第2の出力整合
回路40とを備えているため、スイッチ27を切り替え
ることにより、GaAsパワーFET21のドレイン電
極から出力される出力信号の周波数変化に伴うインピー
ダンス不整合を周波数に応じて補償することができるの
で、入力信号を広帯域化したとしても、電力付加効率を
高くすることができると共に隣接チャンネル漏洩電力を
低くすることができる。
【0038】以下、第1の実施形態に係る高周波電力増
幅器における切替手段の変形例を図面に基づいて説明す
る。
【0039】図2は本発明の第1の実施形態に係る高周
波電力増幅器における切替手段を示す回路図であって、
(a)は低域通過フィルタと高域通過フィルタとからな
るスイッチを示す回路図、(b)はGaAsFET又は
MOSFETからなるスイッチを示す回路図、(c)は
PINダイオードからなるスイッチを示す回路図であ
る。
【0040】図2(a)〜(c)において、27aは図
1に示したスイッチ27のドレイン側端子、27bは第
1の出力整合回路30に接続されているスイッチ27の
第1の端子、27cは第2の出力整合回路40に接続さ
れているスイッチ27の第2の端子である。
【0041】第1の実施形態においては、スイッチ27
を用いて第1又は第2の出力整合回路30,40の切替
えを行なっているが、本変形例は、図2(a)に示すよ
うに低域通過フィルタ201Aをドレイン側端子27a
と第1の入力端子27bとの間に接続し、高域通過フィ
ルタ201Bをドレイン側端子27aと第2の入力端子
27cとの間に接続することにより、低周波帯域と高周
波帯域とが各出力整合回路に選択して出力されるように
している。このようにしても、第1の実施形態と同様の
効果を得ることができる。
【0042】次に、図2(b)に示す切替手段は、第1
の入力端子27a側と第2の入力端子27b側とは同一
構成であるので、第1の入力端子27a側のみ説明する
と、ゲートが第3の電源端子204Aに接続されたGa
AsFET又はMOSFETである第1のスイッチトラ
ンジスタ202Aはドレイン側端子27aと第1の入力
端子27bとの間にスルー接続され、ゲートが第4の電
源端子206Aに接続されたGaAsFET又はMOS
FETである第2のスイッチトランジスタ203Aは一
方のソース・ドレインが接地され、他方のソース・ドレ
インが第1のスイッチトランジスタ202Aのソース・
ドレインと第1の入力端子27bとの間にシャント接続
された構成である。
【0043】第1の入力端子27bに出力信号を出力す
る場合は、第3の電源端子204Aに電圧Vc1が印加さ
れて、第3の抵抗器205Aにより降下された所定の電
圧によって、第1のスイッチトランジスタ202Aがオ
ンとなり、第2のスイッチトランジスタ203Aはオフ
にされる。このとき、第3のスイッチトランジスタ20
2Bはオフにされると共に、第4のスイッチトランジス
タ203Bは第6の電源端子206Bに電圧Vc4が印加
されて、第6の抵抗器207Bにより降下された所定の
電圧によってオンとされるので、第2の出力端子27b
は接地されることになる。
【0044】第1の出力端子27bを接地し、第2の出
力端子27cに出力信号を出力する場合は、前述した第
1の出力端子27b側と第2の出力端子27c側の各電
源端子に対する電圧制御を逆に行なえばよい。
【0045】これらのFETからなるスイッチにより、
低周波帯域と高周波帯域とが各出力整合回路に選択して
出力できるため、第1の実施形態と同様の効果が得られ
ると共に、低歪み且つ低損失の高周波電力増幅器を実現
できる。
【0046】次に、図2(c)に示す切替手段は、第1
の入力端子27a側と第2の入力端子27b側とは同一
構成であるので、第1の入力端子27a側のみ説明する
と、第1のPINダイオード208Aは、一方の電極が
ドレイン側端子27aと第1の入力端子27bとの間に
接続され、他方の電極が逆バイアス方向に接地されてお
り、第9のコンデンサ210A及び第1のチョークコイ
ル211Aは第3の電源端子209Aから入力される高
周波信号を除去するためにそれぞれ接続されている。
【0047】第1の入力端子27bに出力信号を出力す
る場合は、第3の電源端子209Aはオフにされ、第2
のPINダイオード208Bは第4の電源端子209B
に負の電圧Vc2が印加されて導通するため、第2の入力
端子27cは接地されることになる。
【0048】また、第1の出力端子27bを接地し、第
2の出力端子27cに出力信号を出力する場合は、前述
した第1の出力端子27b側と第2の出力端子27c側
の各電源端子に対する電圧制御を逆に行なえばよい。
【0049】これらのPINダイオードからなるスイッ
チにより、低周波帯域と高周波帯域とが各出力整合回路
に選択して出力できるため、第1の実施形態と同様の効
果が得られると共に、低歪み且つ低損失の高周波電力増
幅器を実現できる。
【0050】(第2の実施形態)以下、本発明の第2の
実施形態を図面に基づいて説明する。
【0051】図3は本発明の第2の実施形態に係る高周
波電力増幅器を示す回路図である。図3において、第1
の実施形態において説明した構成要素と同一の構成要素
には同一の符号を付して説明を省略する。
【0052】図3に示すように、出力整合回路50は、
一端がGaAsパワーFET21のドレイン電極に接続
され他端が第4のマイクロストリップ線路51Bに直列
に接続された第3のマイクロストリップ線路51Aと、
一端が第3のマイクロストリップ線路51Aに接続され
他端が出力端子Pout に接続された第4のマイクロスト
リップ線路51Bと、補償回路を構成するMOSFET
からなる第1のスイッチトランジスタ53Aを介して第
4のマイクロストリップ線路51Bと並列に接続され、
インピーダンス不整合を補償する第5のマイクロストリ
ップ線路51Cと、一端が接地され他端が補償回路を構
成するMOSFETからなる第2のスイッチトランジス
タ53Bを介して第4のマイクロストリップ線路51B
及び第5のマイクロストリップ線路51Cの共通接点に
接続され、GaAsパワーFET21のドレイン電極か
らの出力インピーダンスΓL * を決定し、補償回路を構
成する第5のコンデンサ52Aと、第1のスイッチトラ
ンジスタ53Aのゲート電極にバイアス電圧を印加する
第3の電源端子55Aと、第3の電源端子55Aの電圧
Vc を所定のバイアス電圧まで降下させる第3の抵抗器
54と、第3の電源端子55Aから入力される不要な高
周波成分を除去する第6のコンデンサ52Bと、第2の
スイッチトランジスタ53Bのゲート電極にバイアス電
圧を印加する第4の電源端子55Bと、一端が第4の電
源端子55Bに接続され他端が第2のスイッチトランジ
スタ53Bのゲート電極に接続されて、第4の電源端子
55Bから高周波成分が入力されないようにする補償回
路の構成要素としてのチョークコイル56と、一端が接
地され他端がチョークコイル56と第4の電源端子55
Bとの間に接続されて、第4の電源端子55Bから入力
される不要な高周波成分を除去する第7のコンデンサ5
2Cと、一端が接地され他端が第3のマイクロストリッ
プ線路51A及び第4のマイクロストリップ線路51B
との間に接続された第8のコンデンサ52Dとから構成
されている。
【0053】以下、前記のように構成された高周波電力
増幅器の動作を説明する。まず、入力端子Pinから入力
された高周波入力信号は、入力整合回路10により入力
インピーダンスの整合がとられた後、第1の電源端子2
4A及び第2の電源端子24Bの各端子から所定のバイ
アス電圧が印加されているGaAsパワーFET21に
より増幅される。
【0054】次に、増幅された出力信号は、出力整合回
路50により出力インピーダンスの整合がとられた後、
出力端子Pout に送られる。
【0055】本実施形態によると、入力信号の周波数に
応じて、第1のスイッチトランジスタ53A又は第2の
スイッチトランジスタ53Bのオン、オフ切替えを行な
って、GaAsパワーFET21のドレイン電極の出力
インピーダンスΓL * の不整合を補償することができる
ため、入力信号を広帯域化したとしても、電力付加効率
を高くすることができると共に隣接チャンネル漏洩電力
を低くすることができる。
【0056】本実施形態においては、第1及び第2のス
イッチトランジスタ53A,53Bを用いて補償回路の
切替えを行なっているが、高域通過フィルタと低域通過
フィルタとを用いることにより、高周波帯域と低周波帯
域とを選択するようにしても同様の効果が得られる。
【0057】また、GaAsパワーFET21のドレイ
ン電極の出力インピーダンスΓL *の値を決定する第5
のコンデンサ52Aの替わりにインダクタ又はマイクロ
ストリップ線路等の分布定数回路を直列接続したとして
も周波数に応じた最適な整合条件を同様に得ることがで
きる。
【0058】さらに、前記第1又は第2の実施形態にお
いて、増幅回路内の増幅素子としてGaAsパワーFE
T21を用いているが、化合物パワーヘテロ接合バイポ
ーラトランジスタの一例としてのGaASパワーHTB
やシリコンパワーMOSFET又はバイポーラトランジ
スタであっても構わない。
【0059】以下、本発明の第3の実施形態を説明す
る。
【0060】前記の第1又は第2の実施形態は、複数の
回路を用いて広帯域動作を実現しているが、第1又は第
2の実施形態において説明した高周波電力増幅器と同様
の構成とすることによって、異なる2つの変調方式によ
り動作するデュアルモード化が可能になる。
【0061】例えば、デュアルモード方式の送信機用電
力増幅器には、アナログ変調方式には高付加効率性が要
求され、デジタル変調方式には高線形性が要求される。
図1における第1又は第2の出力整合回路30,40を
各変調方式に応じてスイッチ27を切り替えることによ
り、また、図3における第1又は第2のスイッチトラン
ジスタ53A,53Bを各変調方式に応じて切り替える
ことにより、異なる変調方式によって動作するデュアル
モード化が可能になる。
【0062】具体的に説明すると、アナログ変調モード
においては、高付加効率性を実現するために非線形電力
増幅器の非線形動作領域(出力電力飽和領域付近)を利
用し、比較的低出力のデジタル変調モードにおいては、
隣接チャンネル漏洩電力の低減のために非線形電力増幅
器の線形動作領域を利用する。また、比較的高出力のデ
ジタル変調モードにおいては、高付加効率性と高線形性
とを両立させるために非線形電力増幅器と線形電力増幅
器との2つの構成とすることも可能である。
【0063】米国においては無線電話送信機のデュアル
モード方式に関するTIA(米国通信工業会)規格があ
る。TIA規格IS−95には、アナログ変調方式のア
クセス方式として周波数分割多元アクセス(Frequ
ency DivisionMultiple Acc
ess:FDMA)方式が規定され、デジタル変調方式
のアクセス方式として符号分割多元アクセス(Code
DivisionMultiple Access:
CDMA)方式が規定されている。FDMA方式及びC
DMA方式における交流出力電力は、クラスI の場合は
それぞれ10Wと3.2Wであり、クラスIIの場合はそ
れぞれ4Wと1.25Wであり、クラスIII の場合はそ
れぞれ1.5Wと0.5Wである。
【0064】このように、本実施形態によると、単一の
高周波電力増幅器により、例えば、TIA規格IS−9
5を共に満たすようにアナログ変調方式又はデジタル変
調方式による動作が兼用できると共に、アナログ変調方
式においては高い付加効率を実現でき、また、デジタル
変調方式においては充分に低い隣接チャンネル漏洩電力
を実現できる。
【0065】以下、本発明の第3の実施形態の第1変形
例を説明する。
【0066】第3の実施形態は複数の回路を用いてデュ
アルモード化を実現しているが、図1又は図3において
説明した高周波電力増幅器と同様の構成をとることによ
り、2つの異なる周波数帯域により動作するデュアルバ
ンド化が可能になる。
【0067】例えば、図1における第1又は第2の出力
整合回路30,40を周波数帯域に応じてスイッチ27
を切り替えることにより、また、図3における第1又は
第2のスイッチトランジスタ53A,53Bを周波数帯
域に応じて切り替えることにより、デジタル変調方式に
要求される高線形性を実現できるので、異なる周波数帯
域により動作するデュアルバンド化が可能になる。
【0068】このように、本変形例によると、例えば、
TIA規格IS−95を満たすようにデジタル変調方式
によるデュアルバンド化が実現できると共に充分に低い
隣接チャンネル漏洩電力を実現できる。
【0069】
【発明の効果】請求項1の発明に係る高周波電力増幅器
によると、入力される高周波信号の周波数帯域に応じて
最適な出力整合回路が選択できるため、増幅回路から出
力される出力信号の周波数変化に伴うインピーダンス不
整合を周波数に応じて補償することができるので、入力
信号を広帯域化したり、異なる複数の帯域としたり、あ
るいは異なる変調方式としたりしても、電力付加効率を
高くすることができると共に隣接チャンネル漏洩電力を
低くすることができる。
【0070】請求項2の発明に係る高周波電力増幅器に
よると、複数の出力整合回路の切替手段は、分割された
帯域のみをそれぞれ通過させる帯域通過フィルタ群であ
るため、周波数帯域ごとに切り替える必要がなくなる。
【0071】請求項3の発明に係る高周波電力増幅器に
よると、複数の出力整合回路のうちの少なくとも1つは
アナログ変調方式の周波数分割多元アクセス方式であ
り、残りのうちの1つはデジタル変調方式の符号分割多
元アクセス方式であるため、単一の高周波電力増幅器
を、例えば、TIA規格IS−95に共に適合するアナ
ログ変調方式及びデジタル変調方式によって兼用できる
デュアルモードとすることができる。
【0072】請求項4の発明に係る高周波電力増幅器に
よると、複数の出力整合回路はアナログ変調方式である
周波数分割多元アクセス方式又はデジタル変調方式であ
る符号分割多元アクセス方式であり、複数の出力整合回
路のうちの少なくとも1つが整合をとる出力信号の周波
数帯域と、残りの出力整合回路のうちの少なくとも1つ
が整合をとる出力信号の周波数帯域とは互いに異なるた
め、容易にデュアルバンド化を実現することができる。
【0073】請求項5の発明に係る高周波電力増幅器に
よると、切替手段が、複数の出力整合回路ごとに設けら
れたスルー接続された電界効果トランジスタとシャント
接続された電界効果トランジスタとから構成されている
ため、複数の出力整合回路を確実に切り替えることがで
きると共に、低歪み且つ低損失を実現できる。
【0074】請求項6の発明に係る高周波電力増幅器に
よると、切替手段が、複数の出力整合回路ごとに設けら
れたPINダイオードであるため、複数の出力整合回路
を確実に切り替えることができる。
【0075】請求項7の発明に係る高周波電力増幅器に
よると、各周波数帯の特性に応じて出力インピーダンス
を調整できるため、増幅回路から出力される出力信号の
周波数変化に伴うインピーダンス不整合を周波数に応じ
て補償することができるので、入力信号を広帯域化した
り、異なる複数の帯域としたり、あるいは異なる変調方
式としたりしても、電力付加効率を高くすることができ
ると共に隣接チャンネル漏洩電力を低くすることができ
る。
【0076】請求項8の発明に係る高周波電力増幅器に
よると、補償回路が出力インピーダンスを決定するコン
デンサと該コンデンサを制御する電界効果トランジスタ
とインダクタとを有しているため、出力信号の周波数変
化に伴うインピーダンス不整合を周波数に応じて確実に
補償することができる。
【0077】請求項9の発明に係る高周波電力増幅器に
よると、増幅回路が化合物パワー電界効果トランジス
タ、化合物パワーヘテロ接合バイポーラトランジスタ、
シリコンパワーMOS電界効果トランジスタ又はバイポ
ーラトランジスタより構成されているため、入力信号を
確実に増幅することができる。
【0078】請求項10の発明に係る高周波電力増幅器
によると、出力整合回路がアナログ変調方式である周波
数分割多元アクセス方式又はデジタル変調方式である符
号分割多元アクセス方式であるため、単一の高周波電力
増幅器を、例えば、TIA規格IS−95に共に適合す
るアナログ変調方式及びデジタル変調方式によって兼用
できるデュアルモードとすることができる。
【0079】請求項11の発明に係る高周波電力増幅器
によると、出力整合回路がアナログ変調方式である周波
数分割多元アクセス方式又はデジタル変調方式である符
号分割多元アクセス方式によって動作する周波数帯域と
は異なる周波数帯域においてもそれぞれ動作するため、
容易にデュアルバンド化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態に係る高周波電力増幅
器を示す回路図である。
【図2】本発明の第1の実施形態に係る高周波電力増幅
器における切替手段の変形例をを示す回路図であって、
(a)は高域通過フィルタと低域通過フィルタとからな
るスイッチを示す回路図である。(b)はGaAsFE
T又はMOSFETからなるスイッチを示す回路図であ
る。(c)はPINダイオードからなるスイッチを示す
回路図である。
【図3】本発明の第2の実施形態に係る高周波電力増幅
器を示す回路図である。
【図4】従来の高周波電力増幅器を示す回路図である。
【符号の説明】
10 入力整合回路 11A 第1のコンデンサ 11B 第2のコンデンサ 11C 第3のコンデンサ 12 第1のマイクロストリップ線路 21 GaAsパワーFET 22A 第1の抵抗器 22B 第2の抵抗器 23 第4のコンデンサ 24A 第1の電源端子 24B 第2の電源端子 25 第2のマイクロストリップ線路 27 スイッチ 27a ドレイン側端子 27b 第1の端子 27c 第2の端子 201A 低域通過フィルタ 201B 高域通過フィルタ 202A 第1のスイッチトランジスタ 203A 第2のスイッチトランジスタ 204A 第3の電源端子 205A 第3の抵抗器 206A 第4の電源端子 207A 第4の抵抗器 202B 第3のスイッチトランジスタ 203B 第4のスイッチトランジスタ 204B 第5の電源端子 205B 第5の抵抗器 206B 第6の電源端子 207B 第6の抵抗器 208A 第1のPINダイオード 208B 第2のPINダイオード 209A 第3の電源端子 209B 第4の電源端子 210A 第9のコンデンサ 210B 第10のコンデンサ 211A 第1のチョークコイル 211B 第2のチョークコイル 30 第1の出力整合回路 31A 第3のマイクロストリップ線路 31B 第4のマイクロストリップ線路 32A 第5のコンデンサ 32B 第6のコンデンサ Pin 入力端子 Pout1 第1の出力端子 40 第2の出力整合回路 41A 第5のマイクロストリップ線路 41B 第6のマイクロストリップ線路 42A 第7のコンデンサ 42B 第8のコンデンサ Pout2 第2の出力端子 50 出力整合回路 51A 第3のマイクロストリップ線路 51B 第4のマイクロストリップ線路 51C 第5のマイクロストリップ線路 52A 第5のコンデンサ 52B 第6のコンデンサ 52C 第7のコンデンサ 52D 第8のコンデンサ 53A 第1のスイッチトランジスタ 53B 第2のスイッチトランジスタ 54 第3の抵抗器 55A 第3の電源端子 55B 第4の電源端子 56 チョークコイル Pout 出力端子

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力信号のインピーダンスを最適化して
    出力する入力整合回路と、 前記入力整合回路が出力する信号を増幅して出力する増
    幅回路と、 前記増幅回路が出力する出力信号のインピーダンスを周
    波数帯域ごとに最適値に変換して出力する複数の出力整
    合回路と、 前記増幅回路と前記複数の出力整合回路との間に接続さ
    れ、前記複数の出力整合回路のうちのいずれか1つの出
    力整合回路を選択して前記増幅回路に接続する切替手段
    とを備えていることを特徴とする高周波電力増幅器。
  2. 【請求項2】 前記切替手段は、前記入力信号の周波数
    帯域が前記出力整合回路の個数分に分割された帯域のみ
    をそれぞれ通過させる各帯域ごとの帯域通過フィルタ群
    であることを特徴とする請求項1に記載の高周波電力増
    幅器。
  3. 【請求項3】 前記複数の出力整合回路のうちの少なく
    とも1つはアナログ変調方式である周波数分割多元アク
    セス方式(FDMA)であり、 残りの出力整合回路のうちの少なくとも1つはデジタル
    変調方式である符号分割多元アクセス方式(CDMA)
    であることを特徴とする請求項1又は2に記載の高周波
    電力増幅器。
  4. 【請求項4】 前記複数の出力整合回路は、アナログ変
    調方式である周波数分割多元アクセス方式(FDMA)
    又はデジタル変調方式である符号分割多元アクセス方式
    (CDMA)であり、 前記複数の出力整合回路のうちの少なくとも1つが整合
    をとる出力信号の周波数帯域と、残りの出力整合回路の
    うちの少なくとも1つが整合をとる出力信号の周波数帯
    域とは互いに異なることを特徴とする請求項1又は2に
    記載の高周波電力増幅器。
  5. 【請求項5】 前記切替手段は、 前記複数の出力整合回路ごとに設けられており、ソース
    ・ドレインがスルー接続された第1の電界効果トランジ
    スタと、 前記第1の電界効果トランジスタと前記各出力整合回路
    との間に接続されており、一方のソース・ドレインが接
    地され、他方のソース・ドレインがシャント接続された
    第2の電界効果トランジスタとから構成されており、 前記第1及び第2の電界効果トランジスタは化合物電界
    効果トランジスタ又はMOS型電界効果トランジスタで
    あることを特徴とする請求項1に記載の高周波電力増幅
    器。
  6. 【請求項6】 前記切替手段は、前記複数の出力整合回
    路ごとに設けられており、一方の電極が接地され他方の
    電極が前記増幅回路と前記各出力整合回路との間に接続
    されたPINダイオードであることを特徴とする請求項
    1に記載の高周波電力増幅器。
  7. 【請求項7】 入力信号のインピーダンスを最適化して
    出力する入力整合回路と、 前記入力整合回路が出力する信号を増幅して出力する増
    幅回路と、 前記増幅回路が出力する出力信号のインピーダンスを変
    換して出力する出力整合回路とを備え、 前記出力整合回路は、出力インピーダンスを周波数帯域
    ごとに補償する補償回路を有していることを特徴とする
    高周波電力増幅器。
  8. 【請求項8】 前記補償回路は出力インピーダンスを決
    定するコンデンサと該コンデンサを制御する電界効果ト
    ランジスタとインダクタとを有していることを特徴とす
    る請求項7に記載の高周波電力増幅器。
  9. 【請求項9】 前記増幅回路は、化合物パワー電界効果
    トランジスタ、化合物パワーヘテロ接合バイポーラトラ
    ンジスタ、シリコンパワーMOS電界効果トランジスタ
    又はバイポーラトランジスタを有していることを特徴と
    する請求項1、2、7又は8に記載の高周波電力増幅
    器。
  10. 【請求項10】 前記出力整合回路は、アナログ変調方
    式である周波数分割多元アクセス方式(FDMA)又は
    デジタル変調方式である符号分割多元アクセス方式(C
    DMA)であることを特徴とする請求項7に記載の高周
    波電力増幅器。
  11. 【請求項11】 前記出力整合回路は、アナログ変調方
    式である周波数分割多元アクセス方式(FDMA)又は
    デジタル変調方式である符号分割多元アクセス方式(C
    DMA)によって動作する周波数帯域とは異なる周波数
    帯域においてもそれぞれ動作することを特徴とする請求
    項7に記載の高周波電力増幅器。
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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001068942A (ja) * 1999-07-22 2001-03-16 Motorola Inc メモリを利用する増幅負荷調整システム
JP2007081604A (ja) * 2005-09-13 2007-03-29 Nec Electronics Corp スイッチ回路
US7466211B2 (en) 2005-04-28 2008-12-16 Murata Manufacturing Co., Ltd. High-frequency switching module and frequency-characteristic adjusting method for high-frequency circuit
US8023995B2 (en) 2004-03-31 2011-09-20 Renesas Electronics Corporation Radio frequency device and mobile communication terminal using the same
KR101329061B1 (ko) * 2010-03-22 2013-11-14 숭실대학교산학협력단 이중 대역 전력 증폭기
JP2015195449A (ja) * 2014-03-31 2015-11-05 三菱電機株式会社 マルチバンド高周波電力増幅器
CN107994918A (zh) * 2017-12-21 2018-05-04 南京华讯方舟通信设备有限公司 一种用于射频收发切换的单刀双掷开关
CN108768322A (zh) * 2018-07-11 2018-11-06 成都嘉纳海威科技有限责任公司 一种基于精确谐波控制的高效率e类堆叠功率放大器
CN108832898A (zh) * 2018-08-14 2018-11-16 四川益丰电子科技有限公司 一种X波段到W波段的高性能GaAs八倍倍频器
CN113824409A (zh) * 2021-09-02 2021-12-21 郑州中科集成电路与系统应用研究院 一种基于可重构宽带阻抗变换网络的宽带可重构多功能功放系统
CN114421908A (zh) * 2022-03-28 2022-04-29 成都英思嘉半导体技术有限公司 用于光通信的低频补偿电路、模块、调制驱动器及芯片

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001068942A (ja) * 1999-07-22 2001-03-16 Motorola Inc メモリを利用する増幅負荷調整システム
US8023995B2 (en) 2004-03-31 2011-09-20 Renesas Electronics Corporation Radio frequency device and mobile communication terminal using the same
US8359067B2 (en) 2004-03-31 2013-01-22 Renesas Electronics Corporation Radio frequency device and mobile communication terminal using the same
US7466211B2 (en) 2005-04-28 2008-12-16 Murata Manufacturing Co., Ltd. High-frequency switching module and frequency-characteristic adjusting method for high-frequency circuit
JP2007081604A (ja) * 2005-09-13 2007-03-29 Nec Electronics Corp スイッチ回路
KR101329061B1 (ko) * 2010-03-22 2013-11-14 숭실대학교산학협력단 이중 대역 전력 증폭기
JP2015195449A (ja) * 2014-03-31 2015-11-05 三菱電機株式会社 マルチバンド高周波電力増幅器
CN107994918A (zh) * 2017-12-21 2018-05-04 南京华讯方舟通信设备有限公司 一种用于射频收发切换的单刀双掷开关
CN107994918B (zh) * 2017-12-21 2024-05-10 武汉华讯国蓉科技有限公司 一种用于射频收发切换的单刀双掷开关
CN108768322A (zh) * 2018-07-11 2018-11-06 成都嘉纳海威科技有限责任公司 一种基于精确谐波控制的高效率e类堆叠功率放大器
CN108832898A (zh) * 2018-08-14 2018-11-16 四川益丰电子科技有限公司 一种X波段到W波段的高性能GaAs八倍倍频器
CN113824409A (zh) * 2021-09-02 2021-12-21 郑州中科集成电路与系统应用研究院 一种基于可重构宽带阻抗变换网络的宽带可重构多功能功放系统
CN113824409B (zh) * 2021-09-02 2023-08-15 郑州中科集成电路与系统应用研究院 一种基于可重构宽带阻抗变换网络的宽带可重构多功能功放系统
CN114421908A (zh) * 2022-03-28 2022-04-29 成都英思嘉半导体技术有限公司 用于光通信的低频补偿电路、模块、调制驱动器及芯片

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