JPH10190378A - 超高効率線形増幅器 - Google Patents
超高効率線形増幅器Info
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- JPH10190378A JPH10190378A JP8349334A JP34933496A JPH10190378A JP H10190378 A JPH10190378 A JP H10190378A JP 8349334 A JP8349334 A JP 8349334A JP 34933496 A JP34933496 A JP 34933496A JP H10190378 A JPH10190378 A JP H10190378A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 小型・軽量化が可能な超高効率線形増幅器を
提供すること。 【解決手段】 互いに独立したｎ個（ｎは２以上の整
数）の並列セルに分割された終段送信増幅用トランジス
タによる各並列セル２１、２２、２３、２４のｎ個の出
力端子とトランジスタ出力整合回路の入力端子との間
に、スイッチ２５、２７、２９、３１によるｎ対１接点
スイッチ回路が設けられ、必要出力電力レベルにあわせ
て動作させるセルを選択する。
提供すること。 【解決手段】 互いに独立したｎ個（ｎは２以上の整
数）の並列セルに分割された終段送信増幅用トランジス
タによる各並列セル２１、２２、２３、２４のｎ個の出
力端子とトランジスタ出力整合回路の入力端子との間
に、スイッチ２５、２７、２９、３１によるｎ対１接点
スイッチ回路が設けられ、必要出力電力レベルにあわせ
て動作させるセルを選択する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体電力増幅器に
関し、特にマイクロ波帯で高効率線形動作が実現できる
半導体電力増幅器に関する。
関し、特にマイクロ波帯で高効率線形動作が実現できる
半導体電力増幅器に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、移動体通信はアナログ系伝送から
ディジタル系伝送への移行が急激に進んでいる。ディジ
タル系無線伝送では信号がＡＭ（振幅変調）成分を持つ
ため線形な増幅器が必要となる。特に、ＣＤＭＡ方式で
はこの傾向が著しく、極めて広いダイナミックレンジに
わたって線形増幅を行い、かつ高効率であることが送信
増幅器に要求される。このような要求に対し、従来は特
開平７−３３６１６８に開示される方法と特開平１−３
１１７０７に開示される方法との２通りのアプローチに
より対処していた。
ディジタル系伝送への移行が急激に進んでいる。ディジ
タル系無線伝送では信号がＡＭ（振幅変調）成分を持つ
ため線形な増幅器が必要となる。特に、ＣＤＭＡ方式で
はこの傾向が著しく、極めて広いダイナミックレンジに
わたって線形増幅を行い、かつ高効率であることが送信
増幅器に要求される。このような要求に対し、従来は特
開平７−３３６１６８に開示される方法と特開平１−３
１１７０７に開示される方法との２通りのアプローチに
より対処していた。
【０００３】前者の電力増幅器は、図１２に示されるよ
うに、直流阻止キャパシタ８と整合回路付きの大電力主
増幅器２との直列回路に並列に、直流阻止キャパシタ９
と整合回路付きの小電力補助増幅器１との直列回路を接
続している。大電力主増幅器２は、主増幅器出力整合回
路５と主増幅器終段トランジスタ６とから成り、小電力
補助増幅器１は、補助増幅器出力整合回路４と補助増幅
器終段トランジスタ７とから成る。
うに、直流阻止キャパシタ８と整合回路付きの大電力主
増幅器２との直列回路に並列に、直流阻止キャパシタ９
と整合回路付きの小電力補助増幅器１との直列回路を接
続している。大電力主増幅器２は、主増幅器出力整合回
路５と主増幅器終段トランジスタ６とから成り、小電力
補助増幅器１は、補助増幅器出力整合回路４と補助増幅
器終段トランジスタ７とから成る。
【０００４】この電力増幅器では、所望の出力電力レベ
ルが大きいときには、スイッチ３を開放して大電力主増
幅器１を動作させる。一方、所望の出力電力レベルが小
さい場合には、スイッチ３は短絡させると共に、主増幅
器終段トランジスタ６へのバイアス供給を断ち、小電力
補助増幅器１のみを動作させる。このような方法により
所望の出力に見合うように直流投入電力を低下させ高効
率を保っていた。
ルが大きいときには、スイッチ３を開放して大電力主増
幅器１を動作させる。一方、所望の出力電力レベルが小
さい場合には、スイッチ３は短絡させると共に、主増幅
器終段トランジスタ６へのバイアス供給を断ち、小電力
補助増幅器１のみを動作させる。このような方法により
所望の出力に見合うように直流投入電力を低下させ高効
率を保っていた。
【０００５】次に、後者の増幅回路では、図１３に示す
ように、主増幅器１０と補助増幅器１１とを縦続に接続
している。この増幅回路は、小さな出力電力のみが必要
な時には主増幅器１０の電源を切断し、外部受動バイパ
ス回路１３により信号を出力側にバイパスさせる。一
方、高出力が要求される場合は２段縦続接続増幅器とし
て動作させる。
ように、主増幅器１０と補助増幅器１１とを縦続に接続
している。この増幅回路は、小さな出力電力のみが必要
な時には主増幅器１０の電源を切断し、外部受動バイパ
ス回路１３により信号を出力側にバイパスさせる。一
方、高出力が要求される場合は２段縦続接続増幅器とし
て動作させる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】図１２の従来例の問題
点は、主および補助トランジスタ増幅器に含まれるトラ
ンジスタ毎に整合回路を必要としていた。整合回路は移
動体通信で多用される準マイクロ波帯では非常に大きな
ものとなり、結果として装置自体が大型化し携帯機器と
して不都合であった。
点は、主および補助トランジスタ増幅器に含まれるトラ
ンジスタ毎に整合回路を必要としていた。整合回路は移
動体通信で多用される準マイクロ波帯では非常に大きな
ものとなり、結果として装置自体が大型化し携帯機器と
して不都合であった。
【０００７】図１３の従来例の問題点は、出力レベルを
変える毎に増幅器の電力利得が変化してしまう。このた
め携帯電話機全体のレベルダイヤグラムを大幅に変更し
なければならないという新たな問題が生じていた。
変える毎に増幅器の電力利得が変化してしまう。このた
め携帯電話機全体のレベルダイヤグラムを大幅に変更し
なければならないという新たな問題が生じていた。
【０００８】そこで、本発明の課題は小型・軽量化が可
能な超高効率線形増幅器を提供することにある。
能な超高効率線形増幅器を提供することにある。
【０００９】本発明の他の課題は広いダイナミックレン
ジにわたって高効率で線形動作する高効率線形増幅器を
提供することにある。
ジにわたって高効率で線形動作する高効率線形増幅器を
提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題を達成するた
め、本発明による超高効率線形増幅器は、互いに独立し
たｎ個（ｎは２以上の整数）の並列セルに分割された終
段送信増幅用トランジスタによる各並列セルのｎ個の出
力端子とトランジスタ出力整合回路の入力端子との間
に、ｎ対１接点スイッチ回路が設けられ、必要出力電力
レベルにあわせて動作させるセルを選択することを特徴
とする。
め、本発明による超高効率線形増幅器は、互いに独立し
たｎ個（ｎは２以上の整数）の並列セルに分割された終
段送信増幅用トランジスタによる各並列セルのｎ個の出
力端子とトランジスタ出力整合回路の入力端子との間
に、ｎ対１接点スイッチ回路が設けられ、必要出力電力
レベルにあわせて動作させるセルを選択することを特徴
とする。
【００１１】なお、前記終段送信増幅用トランジスタに
よる各並列セルのｎ個の入力端子とトランジスタ入力整
合回路との間にも、ｎ対１接点スイッチ回路が設けて、
必要出力電力レベルにあわせて動作させるセルを選択す
るようにしても良い。
よる各並列セルのｎ個の入力端子とトランジスタ入力整
合回路との間にも、ｎ対１接点スイッチ回路が設けて、
必要出力電力レベルにあわせて動作させるセルを選択す
るようにしても良い。
【００１２】前記トランジスタ出力整合回路は、直列イ
ンダクタ（Ｌ）、並列キャパシタ（Ｃ）から構成される
はしご型多段ＬＣインピーダンス出力整合回路であり、
前記直列インダクタを固定型とし、前記並列キャパシタ
を可変容量型として、選択的に動作しているセルの出力
インピーダンスに応じて容量のみを変化させてインピー
ダンス整合を行うことを特徴とする。
ンダクタ（Ｌ）、並列キャパシタ（Ｃ）から構成される
はしご型多段ＬＣインピーダンス出力整合回路であり、
前記直列インダクタを固定型とし、前記並列キャパシタ
を可変容量型として、選択的に動作しているセルの出力
インピーダンスに応じて容量のみを変化させてインピー
ダンス整合を行うことを特徴とする。
【００１３】また、前記トランジスタ入力整合回路は、
直列インダクタ（Ｌ）、並列キャパシタ（Ｃ）から構成
されるはしご型多段ＬＣインピーダンス入力回路であ
り、前記直列インダクタを固定型とし、前記並列キャパ
シタを可変容量型として選択的に動作しているセルの入
力インピーダンスに応じて容量のみを変化させてインピ
ーダンス整合を行うことを特徴とする。
直列インダクタ（Ｌ）、並列キャパシタ（Ｃ）から構成
されるはしご型多段ＬＣインピーダンス入力回路であ
り、前記直列インダクタを固定型とし、前記並列キャパ
シタを可変容量型として選択的に動作しているセルの入
力インピーダンスに応じて容量のみを変化させてインピ
ーダンス整合を行うことを特徴とする。
【００１４】更に、動作させることが選択されていない
セルの入力直流バイアス電圧（あるいは電流）を出力電
流遮断状態となるように設定し、動作が選択されている
セルの入力直流バイアス電圧（あるいは電流）を動作出
力電流状態となるように設定することが好ましい。
セルの入力直流バイアス電圧（あるいは電流）を出力電
流遮断状態となるように設定し、動作が選択されている
セルの入力直流バイアス電圧（あるいは電流）を動作出
力電流状態となるように設定することが好ましい。
【００１５】動作させることが選択されていないセルの
出力直流バイアス電圧（あるいは電流）を遮断するよう
にしても良い。
出力直流バイアス電圧（あるいは電流）を遮断するよう
にしても良い。
【００１６】前記可変容量型の並列キャパシタとして
は、バラクタダイオードを用いることが好ましい。
は、バラクタダイオードを用いることが好ましい。
【００１７】
【作用】このような本発明においては、トランジスタチ
ップ内のセルのレベルで並列の度合を調整するため、外
部に必要となる入出力整合回路は１組で良く、回路が小
型化される。また、セルの並列の度合によって変わるト
ランジスタのインピーダンスに関しては、可変容量型の
並列キャパシタを設けたＬＣはしご型インピーダンス整
合回路によりすべて５０Ω化することが可能となる。
ップ内のセルのレベルで並列の度合を調整するため、外
部に必要となる入出力整合回路は１組で良く、回路が小
型化される。また、セルの並列の度合によって変わるト
ランジスタのインピーダンスに関しては、可変容量型の
並列キャパシタを設けたＬＣはしご型インピーダンス整
合回路によりすべて５０Ω化することが可能となる。
【００１８】
【発明の実施の形態】図１は本発明の超高効率線形増幅
器のトランジスタセル部とスイッチ部を示している。ト
ランジスタセル部はバイポーラ型トランジスタによるセ
ル２１，２２，２３，２４から成り、スイッチ部は電界
効果トランジスタを用いたスイッチ２５，２７，２９，
３１から成る。スイッチ２５，２７，２９，３１のゲー
ト電極２６，２８，３０，３２にオン電圧（０Ｖ）ある
いは遮断電圧（−２．０Ｖ）を加えることにより、所望
のセルを出力端子３３に接続することができる。
器のトランジスタセル部とスイッチ部を示している。ト
ランジスタセル部はバイポーラ型トランジスタによるセ
ル２１，２２，２３，２４から成り、スイッチ部は電界
効果トランジスタを用いたスイッチ２５，２７，２９，
３１から成る。スイッチ２５，２７，２９，３１のゲー
ト電極２６，２８，３０，３２にオン電圧（０Ｖ）ある
いは遮断電圧（−２．０Ｖ）を加えることにより、所望
のセルを出力端子３３に接続することができる。
【００１９】なお、各スイッチ２５，２７，２９，３１
は、オン時には低直列抵抗、遮断時には高直列抵抗とし
て作用する。４４はスイッチに用いられるトランジスタ
の直流接地用インダクタである。各セルは直流阻止キャ
パシタ４３により直流的には独立している。また、各セ
ル２１，２２，２３，２４にはチョークインダクタ３
８，３９，４０，４１を介して独立に入力バイアス電流
を加えることができ、チョークインダクタ３４，３５，
３６，３７を介して独立に出力バイアス電圧を加えるこ
とができる。したがって、選択されたセルのみにバイア
スが印加される。４２は入力端子である。
は、オン時には低直列抵抗、遮断時には高直列抵抗とし
て作用する。４４はスイッチに用いられるトランジスタ
の直流接地用インダクタである。各セルは直流阻止キャ
パシタ４３により直流的には独立している。また、各セ
ル２１，２２，２３，２４にはチョークインダクタ３
８，３９，４０，４１を介して独立に入力バイアス電流
を加えることができ、チョークインダクタ３４，３５，
３６，３７を介して独立に出力バイアス電圧を加えるこ
とができる。したがって、選択されたセルのみにバイア
スが印加される。４２は入力端子である。
【００２０】図２はスイッチ部を入力回路にまで適用し
た場合であり、図１の回路の入力側に入力セル切換用の
スイッチ５５，５７，５９，６１を接続している。スイ
ッチ５５，５７，５９，６１のゲート電極５６，５８，
６０，６２にオン電圧（０Ｖ）あるいは遮断電圧（−
２．０Ｖ）を加えることにより、所望のセルを入力端子
４２に接続することができる。６３は入力側のスイッチ
用トランジスタの直流接地のためのインダクタである。
た場合であり、図１の回路の入力側に入力セル切換用の
スイッチ５５，５７，５９，６１を接続している。スイ
ッチ５５，５７，５９，６１のゲート電極５６，５８，
６０，６２にオン電圧（０Ｖ）あるいは遮断電圧（−
２．０Ｖ）を加えることにより、所望のセルを入力端子
４２に接続することができる。６３は入力側のスイッチ
用トランジスタの直流接地のためのインダクタである。
【００２１】図１、図２で示される回路でセルの並列が
達成された後に、図３に示すＬＣ一段構成の整合回路で
５０Ωにインピーダンス変換する場合を考えると、セル
の並列の度合でトランジスタ出力インピーダンスが変わ
るため、インダクタンスＬとキャパシタンスＣの値は各
々の場合で異なったものが必要となる。
達成された後に、図３に示すＬＣ一段構成の整合回路で
５０Ωにインピーダンス変換する場合を考えると、セル
の並列の度合でトランジスタ出力インピーダンスが変わ
るため、インダクタンスＬとキャパシタンスＣの値は各
々の場合で異なったものが必要となる。
【００２２】このことをスミス図で説明したのが図４で
ある。１セル時の出力インピーダンス（ａ）は５０Ω系
で０．２＋ｊ０．２（Ω）であるが、２セル時（ｂ）に
は０．１＋ｊ０．１Ωとなり、４セル時（ｃ）には０．
０５＋ｊ０．０５（Ω）となる。このインピーダンスを
５０Ωに変換するために必要なＬおよびＣの値は、図４
よりｃ−ｃ′間のリアクタンスよりｂ−ｂ′間のリアク
タンスの方が大きく、更にａ−ａ′間のリアクタンスの
方が大きいため、必要なＬは１セルの場合に一番大きく
なる。並列キャパシタンスはｃ′−０間距離よりｂ′−
０間の方が短く、更にａ′−０間距離が短いために、必
要なキャパシタンスＣは１セルの場合が最も小さくな
る。
ある。１セル時の出力インピーダンス（ａ）は５０Ω系
で０．２＋ｊ０．２（Ω）であるが、２セル時（ｂ）に
は０．１＋ｊ０．１Ωとなり、４セル時（ｃ）には０．
０５＋ｊ０．０５（Ω）となる。このインピーダンスを
５０Ωに変換するために必要なＬおよびＣの値は、図４
よりｃ−ｃ′間のリアクタンスよりｂ−ｂ′間のリアク
タンスの方が大きく、更にａ−ａ′間のリアクタンスの
方が大きいため、必要なＬは１セルの場合に一番大きく
なる。並列キャパシタンスはｃ′−０間距離よりｂ′−
０間の方が短く、更にａ′−０間距離が短いために、必
要なキャパシタンスＣは１セルの場合が最も小さくな
る。
【００２３】このような図３（ａ），（ｂ），（ｃ）の
３つの場合の入出力電力特性ならびに付加電力効率特性
を示したものが図５である。（ａ）の場合が最も飽和出
力が小さく、付加電力効率がピークとなる入力電力レベ
ルが最も小さくなる。入力電力レベルが８ｄＢｍから１
５ｄＢｍにわたって３０％以上の付加電力効率は得られ
ない。
３つの場合の入出力電力特性ならびに付加電力効率特性
を示したものが図５である。（ａ）の場合が最も飽和出
力が小さく、付加電力効率がピークとなる入力電力レベ
ルが最も小さくなる。入力電力レベルが８ｄＢｍから１
５ｄＢｍにわたって３０％以上の付加電力効率は得られ
ない。
【００２４】これに対し、図１、図２で示す本発明のス
イッチ付トランジスタセルに、図６に示すように、４セ
ル時最適インダクタＬ4 、キャパシタＣ4 を常時出力整
合回路に接続しておくと、セル並列度のスイッチ切換え
のみで図７に示す特性が得られる。その結果、入力電力
レベルが８ｄＢｍから１５ｄＢｍにわたって３０％以上
の付加電力効率が得られる。小出力時（１セル時）に利
得が低下しているのは、インピーダンス整合を４セルに
対して最適化しているためである。
イッチ付トランジスタセルに、図６に示すように、４セ
ル時最適インダクタＬ4 、キャパシタＣ4 を常時出力整
合回路に接続しておくと、セル並列度のスイッチ切換え
のみで図７に示す特性が得られる。その結果、入力電力
レベルが８ｄＢｍから１５ｄＢｍにわたって３０％以上
の付加電力効率が得られる。小出力時（１セル時）に利
得が低下しているのは、インピーダンス整合を４セルに
対して最適化しているためである。
【００２５】更に高性能化するために、図８に示すＬＣ
３段回路を整合回路として用いると、８２，８３，８４
で示される直列インダクタＬ4 ′，Ｌ2 ′，Ｌ1 ′のイ
ンダクタンス値が固定されたままでも、８５，８６，８
７で示されるキャパシタＣ1′，Ｃ2 ′，Ｃ3 ′を可変
とすることにより、スイッチ付きトランジスタセル８１
の出力インピーダンス変化に対応して完全に５０Ω系に
インピーダンス変換することができる。
３段回路を整合回路として用いると、８２，８３，８４
で示される直列インダクタＬ4 ′，Ｌ2 ′，Ｌ1 ′のイ
ンダクタンス値が固定されたままでも、８５，８６，８
７で示されるキャパシタＣ1′，Ｃ2 ′，Ｃ3 ′を可変
とすることにより、スイッチ付きトランジスタセル８１
の出力インピーダンス変化に対応して完全に５０Ω系に
インピーダンス変換することができる。
【００２６】上記の原理を、図９に示すスミス図を参照
して説明する。４セルの出力インピーダンス（ｃ）０．
０５−ｊ０．０５（Ω）を、直列インダクタＬ4 ′によ
り０．０５＋ｊ０．１Ω（Ｃ′）に変換するのに必要な
直列リアクタンスは、＋ｊ０．１５Ωである。ｃ′−
ｃ″間は並列キャパシタで変換した後、０．２４＋ｊ
０．０５Ω（ｃ″）から０．２４＋ｊ０．３Ω（Ｃ'''
）に変換するのに必要な直列リアクタンスは＋ｊ０．
２５Ω、同様に、Ｃ''''からＣ''''' に変換するのに必
要な直列リアクタンスは、＋ｊ０．２Ωである。したが
って、合計の直列リアクタンスは＋ｊ０．６Ωとなる。
して説明する。４セルの出力インピーダンス（ｃ）０．
０５−ｊ０．０５（Ω）を、直列インダクタＬ4 ′によ
り０．０５＋ｊ０．１Ω（Ｃ′）に変換するのに必要な
直列リアクタンスは、＋ｊ０．１５Ωである。ｃ′−
ｃ″間は並列キャパシタで変換した後、０．２４＋ｊ
０．０５Ω（ｃ″）から０．２４＋ｊ０．３Ω（Ｃ'''
）に変換するのに必要な直列リアクタンスは＋ｊ０．
２５Ω、同様に、Ｃ''''からＣ''''' に変換するのに必
要な直列リアクタンスは、＋ｊ０．２Ωである。したが
って、合計の直列リアクタンスは＋ｊ０．６Ωとなる。
【００２７】同じような見積りを、２セルの場合のｂ−
ｂ′間，ｂ″−ｂ''' 間，ｂ''''−ｂ''''' 間で行う
と、＋ｊ０．３＋ｊ０．１５＋ｊ０．１５＝＋ｊ０．６
（Ω）と同じになる。更に、１セルの場合のａ−ａ′間
の＋ｊ０．６（Ω）とも同じになる。すなわち、４セ
ル、２セル、１セルの全ての場合に合計のＬの値を一定
としたままで、容量値を変えるのみでインピーダンス整
合を実行できることが示されている。但し、１セルの場
合Ｃ1 ′＝０、Ｃ2 ′＝０となっている。
ｂ′間，ｂ″−ｂ''' 間，ｂ''''−ｂ''''' 間で行う
と、＋ｊ０．３＋ｊ０．１５＋ｊ０．１５＝＋ｊ０．６
（Ω）と同じになる。更に、１セルの場合のａ−ａ′間
の＋ｊ０．６（Ω）とも同じになる。すなわち、４セ
ル、２セル、１セルの全ての場合に合計のＬの値を一定
としたままで、容量値を変えるのみでインピーダンス整
合を実行できることが示されている。但し、１セルの場
合Ｃ1 ′＝０、Ｃ2 ′＝０となっている。
【００２８】このように、セルの並列度が変わってもイ
ンピーダンス整合回路の容量のみの変更で完全に整合が
とれることが示された。
ンピーダンス整合回路の容量のみの変更で完全に整合が
とれることが示された。
【００２９】容量の変更は、図１０に示すバラクタダイ
オードで容易に実現できる。図１０において、９１は直
流阻止キャパシタ、９２はバラクタダイオードのバイア
ス印加端子である。
オードで容易に実現できる。図１０において、９１は直
流阻止キャパシタ、９２はバラクタダイオードのバイア
ス印加端子である。
【００３０】図８から図１０で示される回路を適用した
高出力増幅器の入出力電力特性、ならびに付加電力効率
特性を図１１に示す。図１１から明らかなように、８ｄ
Ｂｍ入力から１５ｄＢｍ入力にわたって３０％以上の付
加電力効率が得られる。入出力電力特性も図７と違って
広い入力ダイナミックレンジにわたって一定利得とな
る。
高出力増幅器の入出力電力特性、ならびに付加電力効率
特性を図１１に示す。図１１から明らかなように、８ｄ
Ｂｍ入力から１５ｄＢｍ入力にわたって３０％以上の付
加電力効率が得られる。入出力電力特性も図７と違って
広い入力ダイナミックレンジにわたって一定利得とな
る。
【００３１】
【発明の効果】第１の効果は、広いダイナミックレンジ
にわたって高効率線形動作する増幅器を実現できること
である。その理由は、並列配置された複数トランジスタ
セルの並列接続をスイッチにより実施し、出力電力レベ
ルに応じたトランジスタセル数を選択できるからであ
る。
にわたって高効率線形動作する増幅器を実現できること
である。その理由は、並列配置された複数トランジスタ
セルの並列接続をスイッチにより実施し、出力電力レベ
ルに応じたトランジスタセル数を選択できるからであ
る。
【００３２】第２の効果は、整合回路は入力側および出
力側に１個ずつあればよく、増幅器を小型に構成でき
る。その理由は、多段ＬＣインピーダンス整合回路にお
いてインダクタンスＬの値を固定したまま、バラクタダ
イオードなどの容量を変化させることのみで、並列セル
数変更によるインピーダンス変化に対応してインピーダ
ンス整合を行なうからである。
力側に１個ずつあればよく、増幅器を小型に構成でき
る。その理由は、多段ＬＣインピーダンス整合回路にお
いてインダクタンスＬの値を固定したまま、バラクタダ
イオードなどの容量を変化させることのみで、並列セル
数変更によるインピーダンス変化に対応してインピーダ
ンス整合を行なうからである。
【図１】本発明による超高効率線形増幅器のスイッチ付
きトランジスタセルの第１の実施の形態を示す図であ
る。
きトランジスタセルの第１の実施の形態を示す図であ
る。
【図２】本発明による超高効率線形増幅器のスイッチ付
きトランジスタセルの第２の実施の形態を示す図であ
る。
きトランジスタセルの第２の実施の形態を示す図であ
る。
【図３】本発明によるスイッチ付きトランジスタセルの
最適出力整合回路を示す図である。
最適出力整合回路を示す図である。
【図４】図３の回路のスミス図上インピーダンス軌跡を
示した図である。
示した図である。
【図５】図３の回路の入出力電力特性を示した図であ
る。
る。
【図６】図１のスイッチ付きトランジスタセルに固定出
力整合回路を設けた増幅器の例を示した図である。
力整合回路を設けた増幅器の例を示した図である。
【図７】図６の増幅器の入出力電力特性を示した図であ
る。
る。
【図８】本発明による固定インダクタンス可変容量整合
回路付きの超高効率線形増幅器を示した図である。
回路付きの超高効率線形増幅器を示した図である。
【図９】図８の増幅器のインピーダンス軌跡を示した図
である。
である。
【図１０】本発明における可変容量をバラクタダイオー
ドにより実現する場合の回路図である。
ドにより実現する場合の回路図である。
【図１１】図８の増幅器の入出力電力特性を示した図で
ある。
ある。
【図１２】第１の従来例を示した図である。
【図１３】第２の従来例を示した図である。
２１，２２，２３，２４ トランジスタセル ２５，２７，２９，３１，５５，５７，５９，６１
スイッチ ４３ 直流阻止キャパシタ ３４，３５，３６，３７，３８，３９，４０，４１，４
４，６３ チョークインダクタ ８２，８３，８４ 固定インダクタ ８５，８６，８７ 可変容量キャパシタ
スイッチ ４３ 直流阻止キャパシタ ３４，３５，３６，３７，３８，３９，４０，４１，４
４，６３ チョークインダクタ ８２，８３，８４ 固定インダクタ ８５，８６，８７ 可変容量キャパシタ
Claims (7)
- 【請求項１】 互いに独立したｎ個（ｎは２以上の整
数）の並列セルに分割された終段送信増幅用トランジス
タによる各並列セルのｎ個の出力端子とトランジスタ出
力整合回路の入力端子との間に、ｎ対１接点スイッチ回
路が設けられ、必要出力電力レベルにあわせて動作させ
るセルを選択することを特徴とする超高効率線形増幅
器。 - 【請求項２】 請求項１記載の超高効率線形増幅器にお
いて、前記終段送信増幅用トランジスタによる各並列セ
ルのｎ個の入力端子とトランジスタ入力整合回路との間
にも、ｎ対１接点スイッチ回路が設けられ、必要出力電
力レベルにあわせて動作させるセルを選択することを特
徴とする超高効率線形増幅器。 - 【請求項３】 請求項１記載の超高効率線形増幅器にお
いて、前記トランジスタ出力整合回路は、直列インダク
タ（Ｌ）、並列キャパシタ（Ｃ）から構成されるはしご
型多段ＬＣインピーダンス出力整合回路であり、前記直
列インダクタを固定型とし、前記並列キャパシタを可変
容量型として、選択的に動作しているセルの出力インピ
ーダンスに応じて容量のみを変化させてインピーダンス
整合を行うことを特徴とする超高効率線形増幅器。 - 【請求項４】 請求項２記載の超高効率線形増幅器にお
いて、前記トランジスタ入力整合回路は、直列インダク
タ（Ｌ）、並列キャパシタ（Ｃ）から構成されるはしご
型多段ＬＣインピーダンス入力回路であり、前記直列イ
ンダクタを固定型とし、前記並列キャパシタを可変容量
型として選択的に動作しているセルの入力インピーダン
スに応じて容量のみを変化させてインピーダンス整合を
行うことを特徴とする超高効率線形増幅器。 - 【請求項５】 請求項１記載の超高効率線形増幅器にお
いて、動作させることが選択されていないセルの入力直
流バイアス電圧（あるいは電流）を出力電流遮断状態と
なるように設定し、動作が選択されているセルの入力直
流バイアス電圧（あるいは電流）を動作出力電流状態と
なるように設定することを特徴とする超高効率線形増幅
器。 - 【請求項６】 請求項１記載の超高効率線形増幅器にお
いて、動作させることが選択されていないセルの出力直
流バイアス電圧（あるいは電流）を遮断することを特徴
とする超高効率線形増幅器。 - 【請求項７】 請求項３あるいは４記載の超高効率線形
増幅器において、前記可変容量型の並列キャパシタとし
てバラクタダイオードを用いたことを特徴とする超高効
率線形増幅器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8349334A JPH10190378A (ja) | 1996-12-27 | 1996-12-27 | 超高効率線形増幅器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8349334A JPH10190378A (ja) | 1996-12-27 | 1996-12-27 | 超高効率線形増幅器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10190378A true JPH10190378A (ja) | 1998-07-21 |
Family
ID=18403081
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8349334A Pending JPH10190378A (ja) | 1996-12-27 | 1996-12-27 | 超高効率線形増幅器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10190378A (ja) |
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002330030A (ja) * | 2001-05-01 | 2002-11-15 | Mitsubishi Electric Corp | 高周波集積回路 |
| WO2003079542A1 (fr) * | 2002-03-15 | 2003-09-25 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Circuit hyperfrequence |
| DE10300431A1 (de) * | 2003-01-09 | 2004-07-22 | Deutsche Thomson-Brandt Gmbh | Regelbarer HF-Breitbandverstärker mit konstanter Eingangsimpedanz |
| JP2006510257A (ja) * | 2002-12-12 | 2006-03-23 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 利得および位相の動的調整によるアイソレータ無しの電力増幅器の直線性維持 |
| JP2006510256A (ja) * | 2002-12-12 | 2006-03-23 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 能動デバイスの動的スイッチングによるアイソレータ無しの電力増幅器の直線性維持 |
| JP2006311546A (ja) * | 2005-04-27 | 2006-11-09 | Korea Advanced Inst Of Science & Technology | 自動スイッチング機能を備えた電力増幅器 |
| JP2007329618A (ja) * | 2006-06-07 | 2007-12-20 | Fujitsu Ltd | 増幅器 |
| KR100914730B1 (ko) * | 2001-03-29 | 2009-08-31 | 지씨티 세미컨덕터 인코포레이티드 | 무선 단말기 가변이득 저잡음 증폭기 |
| JP2010154512A (ja) * | 2008-11-07 | 2010-07-08 | Epcos Ag | 多層増幅器モジュール |
| JP2011512098A (ja) * | 2008-02-08 | 2011-04-14 | クゥアルコム・インコーポレイテッド | 複数モード電力増幅器 |
| US8295796B2 (en) | 2010-06-30 | 2012-10-23 | Icom Incorporated | High frequency circuit |
| WO2014178141A1 (ja) * | 2013-05-02 | 2014-11-06 | 三菱電機株式会社 | 出力モード切替電力増幅器 |
| JP2015509693A (ja) * | 2012-03-09 | 2015-03-30 | 日本テキサス・インスツルメンツ株式会社 | フリーフライｄ級パワーアンプ |
| JP2015517771A (ja) * | 2012-05-23 | 2015-06-22 | 中国▲電▼子科技集▲団▼公司第五十五研究所Ｃｈｉｎａ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｇｒｏｕｐ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ Ｎｏ．５５ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ | 直流信号とマイクロ波信号との交差配線の増幅回路 |
| JP6147434B1 (ja) * | 2016-04-15 | 2017-06-14 | 三菱電機エンジニアリング株式会社 | 共振型電源装置及び共振型電力伝送システム |
-
1996
- 1996-12-27 JP JP8349334A patent/JPH10190378A/ja active Pending
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100914730B1 (ko) * | 2001-03-29 | 2009-08-31 | 지씨티 세미컨덕터 인코포레이티드 | 무선 단말기 가변이득 저잡음 증폭기 |
| JP2002330030A (ja) * | 2001-05-01 | 2002-11-15 | Mitsubishi Electric Corp | 高周波集積回路 |
| WO2003079542A1 (fr) * | 2002-03-15 | 2003-09-25 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Circuit hyperfrequence |
| JP2006510256A (ja) * | 2002-12-12 | 2006-03-23 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 能動デバイスの動的スイッチングによるアイソレータ無しの電力増幅器の直線性維持 |
| JP2006510257A (ja) * | 2002-12-12 | 2006-03-23 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 利得および位相の動的調整によるアイソレータ無しの電力増幅器の直線性維持 |
| US7286017B2 (en) | 2003-01-09 | 2007-10-23 | Thomson Licensing | Controllable RF broadband and amplifier with a constant input impedance |
| DE10300431A1 (de) * | 2003-01-09 | 2004-07-22 | Deutsche Thomson-Brandt Gmbh | Regelbarer HF-Breitbandverstärker mit konstanter Eingangsimpedanz |
| JP2006311546A (ja) * | 2005-04-27 | 2006-11-09 | Korea Advanced Inst Of Science & Technology | 自動スイッチング機能を備えた電力増幅器 |
| JP2007329618A (ja) * | 2006-06-07 | 2007-12-20 | Fujitsu Ltd | 増幅器 |
| JP2011512098A (ja) * | 2008-02-08 | 2011-04-14 | クゥアルコム・インコーポレイテッド | 複数モード電力増幅器 |
| US8718582B2 (en) | 2008-02-08 | 2014-05-06 | Qualcomm Incorporated | Multi-mode power amplifiers |
| JP2010154512A (ja) * | 2008-11-07 | 2010-07-08 | Epcos Ag | 多層増幅器モジュール |
| US8295796B2 (en) | 2010-06-30 | 2012-10-23 | Icom Incorporated | High frequency circuit |
| JP2015509693A (ja) * | 2012-03-09 | 2015-03-30 | 日本テキサス・インスツルメンツ株式会社 | フリーフライｄ級パワーアンプ |
| JP2015517771A (ja) * | 2012-05-23 | 2015-06-22 | 中国▲電▼子科技集▲団▼公司第五十五研究所Ｃｈｉｎａ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｇｒｏｕｐ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ Ｎｏ．５５ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ | 直流信号とマイクロ波信号との交差配線の増幅回路 |
| WO2014178141A1 (ja) * | 2013-05-02 | 2014-11-06 | 三菱電機株式会社 | 出力モード切替電力増幅器 |
| JP6147434B1 (ja) * | 2016-04-15 | 2017-06-14 | 三菱電機エンジニアリング株式会社 | 共振型電源装置及び共振型電力伝送システム |
| WO2017179203A1 (ja) * | 2016-04-15 | 2017-10-19 | 三菱電機エンジニアリング株式会社 | 共振型電源装置及び共振型電力伝送システム |
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