JPWO2018109930A1 - Doherty amplifier - Google Patents

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Abstract

【課題】高い飽和出力電力性能を有するとともに、線形動作時に良好な電力効率性能を有するドハティ増幅器を得る。【解決手段】バランを用いて構成される直列負荷接続形のドハティ増幅器において、キャリア増幅器100は、インピーダンス変換回路201を介して合成回路200の一方の平衡端子T2に接続され、ピーク増幅器101は、合成回路200の他方の平衡端子T3に接続されており、合成回路200の不平衡端子T1から合成された出力信号が出力される。A Doherty amplifier having high saturated output power performance and good power efficiency performance in linear operation is obtained. In a series-connected doherty amplifier configured using a balun, a carrier amplifier is connected to one balanced terminal T2 of a synthesis circuit via an impedance conversion circuit, and a peak amplifier is: The other balanced terminal T3 of the combining circuit 200 is connected, and the combined output signal is output from the unbalanced terminal T1 of the combining circuit 200.

Description

本発明は、無線通信の送信機に用いられ、高い飽和出力電力性能を有するとともに、線形動作時に良好な電力効率性能を有するドハティ増幅器に関する。   The present invention relates to a Doherty amplifier for use in transmitters of wireless communication, having high saturated output power performance and good power efficiency performance during linear operation.

高速な無線通信の通信信号は、PAPR(Peak to Average Power Ratio : ピーク対平均電力比)が大きく、送信機に用いる電力増幅器は飽和出力電力より小さい平均電力で動作する。したがって、送信機の消費電力を抑えるためには平均電力における効率が高い電力増幅器が必要である。そのような電力増幅器としてドハティが提案したドハティ増幅器が有力である(例えば、非特許文献1参照)。
電力増幅器の出力電力が大きくなると、それに用いるトランジスタのサイズが大きくなり、トランジスタの出力インピーダンスが小さくなる。したがって、出力電力が大きな電力増幅器では、トランジスタの整合回路は高いインピーダンス変換比が必要となるため、狭帯域性能となることや整合回路の損失が増大するなどの課題がある。このため、大電力動作時にも狭帯域性能となることや整合回路の損失が増大するなどの問題が小さい、高性能なドハティ増幅器が望まれる。
また、電力増幅器にバランを適用することが知られている(例えば、特許文献1参照)。
A communication signal for high-speed wireless communication has a high PAPR (Peak to Average Power Ratio), and a power amplifier used for a transmitter operates with an average power smaller than a saturated output power. Therefore, to reduce the power consumption of the transmitter, a power amplifier with high efficiency at average power is required. A Doherty amplifier proposed by Doherty as such a power amplifier is effective (see, for example, Non-Patent Document 1).
As the output power of the power amplifier increases, the size of the transistor used therein increases and the output impedance of the transistor decreases. Therefore, in a power amplifier having a large output power, the matching circuit of the transistor requires a high impedance conversion ratio, which causes problems such as narrow band performance and an increase in loss of the matching circuit. For this reason, a high-performance Doherty amplifier is desired which has small problems such as narrow band performance and increased matching circuit loss even at high power operation.
Also, it is known to apply a balun to a power amplifier (see, for example, Patent Document 1).

特許第5829885号公報Patent No. 5829885

W.H. Doherty “A new high efficiency power amplifier for modulated waves, ” Proc. IRE, vol. 24, No. 9, pp. 1163-1182, Sept. 1936.W. H. Doherty "A new high efficiency power amplifier for modulated waves," Proc. IRE, vol. 24, No. 9, pp. 1163-1182, Sept. 1936.

図18〜図20は、ドハティが提案した従来のドハティ増幅器の回路図を示す(例えば、非特許文献1参照)。ドハティ増幅器は、AB〜B級動作するキャリア増幅器100とC級動作するピーク増幅器101とを組み合わせて構成することにより、信号レベルの低い線形動作時にも高効率な性能を得るものである。このドハティ増幅器には、図18に示す並列負荷接続形と図19または図20に示すバラン102、103と組み合わせて構成される直列負荷接続形の2つの構成が提案されている。なお、図18に示すドハティ増幅器の回路においては、入力側に分配器206が設けられており、また線路には、λ/4線路20a、20b並びに位相調整線路105が設けられている。   18 to 20 show circuit diagrams of conventional Doherty amplifiers proposed by Doherty (see, for example, Non-Patent Document 1). The Doherty amplifier is configured by combining the carrier amplifier 100 operating in classes AB to B and the peak amplifier 101 operating in class C to obtain high efficiency performance even in linear operation at low signal levels. As this Doherty amplifier, two configurations of a parallel load connection type shown in FIG. 18 and a series load connection type configured in combination with the baluns 102 and 103 shown in FIG. 19 or 20 have been proposed. In the Doherty amplifier circuit shown in FIG. 18, a splitter 206 is provided on the input side, and λ / 4 lines 20a and 20b and a phase adjustment line 105 are provided on the line.

ここで,並列負荷接続形の構成は,一般に,直列負荷接続形の構成に比べ,キャリア増幅器100やピーク増幅器101の出力整合を行う際のインピーダンス変換比が大きくなり、その結果出力整合回路の構成が難しくなり、狭帯域性能となることや整合回路の損失が増大するなどの課題がある。   Here, in the parallel load connection type configuration, the impedance conversion ratio at the time of performing output matching of the carrier amplifier 100 and the peak amplifier 101 is generally larger than that of the serial load connection type configuration, and as a result, the configuration of the output matching circuit Problems such as narrowband performance and increased matching circuit loss.

並列負荷接続形の構成におけるこの課題を解決するために、整合回路のインピーダンス変換比がこれに比べて小さくなる直列負荷接続形の構成を用いることができる。ドハティは初め、図19に示すように構成された直列負荷接続形のドハティ増幅器を提案した。図19の直列負荷接続形の回路構成では、ピーク増幅器101のトランジスタ(当時は真空管)は、線形動作時の出力インピーダンスが短絡となることを前提として動作するものである。しかしながら、実際のピーク増幅器101のトランジスタは、線形動作時の出力インピーダンスが短絡とならず、むしろ開放となる。そこで、図20のように線形動作時のピーク増幅器101の出力側に開放を短絡に変換するインピーダンス変換回路104を装荷する構成とすることで、この問題を解決できるとしている。なお、図20の構成では、インピーダンス変換回路104を設けたことに伴い,キャリア増幅器100の入力側に位相調整線路105が設けられている。   In order to solve this problem in the parallel load connection configuration, it is possible to use a series load connection configuration in which the impedance transformation ratio of the matching circuit is smaller than this. Doherty first proposed a series load connected Doherty amplifier configured as shown in FIG. In the series load connection type circuit configuration of FIG. 19, the transistor of the peak amplifier 101 (vacuum tube at that time) operates on the premise that the output impedance in the linear operation becomes short circuit. However, in the transistor of the actual peak amplifier 101, the output impedance in the linear operation does not become a short circuit but is rather open. Therefore, this problem can be solved by loading the impedance conversion circuit 104 for converting an open circuit into a short circuit on the output side of the peak amplifier 101 during linear operation as shown in FIG. In the configuration of FIG. 20, the phase adjustment line 105 is provided on the input side of the carrier amplifier 100 due to the provision of the impedance conversion circuit 104.

しかし,図20の構成では,キャリア増幅器100から出力負荷側を見込むインピーダンス条件が線形動作時と飽和動作時に最適となるようにするのに、ピーク増幅器101の出力側に設けたインピーダンス変換回路104を用いて実現する必要がある。このため、キャリア増幅器100に対する最適な負荷インピーダンス条件を実現するのに直接的でなく、この結果、最適なインピーダンス条件を得ることが難しくなる問題がある。   However, in the configuration of FIG. 20, the impedance conversion circuit 104 provided on the output side of the peak amplifier 101 is used to optimize the impedance condition for looking at the output load side from the carrier amplifier 100 during linear operation and saturation operation. It is necessary to realize by using. For this reason, there is a problem that it is not direct to achieve the optimum load impedance condition for the carrier amplifier 100, and as a result, it is difficult to obtain the optimum impedance condition.

本発明は上述のような課題を解決するためになされたもので、線形動作時にも良好な電力効率を実現できるドハティ増幅器を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the problems as described above, and it is an object of the present invention to provide a Doherty amplifier that can achieve good power efficiency even in linear operation.

本発明は、ドハティ増幅器において、入力信号を互いに位相差を有する第1入力信号および第2入力信号に分配する分配回路と、第1入力信号を増幅するキャリア増幅器と、第2入力信号を増幅するとともに線形動作となる小信号動作時においては出力インピーダンスが開放となるピーク増幅器と、キャリア増幅器の出力側に接続されたインピーダンス変換回路と、キャリア増幅器で増幅されインピーダンス変換回路を介して出力される第1出力信号とピーク増幅器で増幅され出力される第2出力信号とを合成する、バランで構成される合成回路とを備え、キャリア増幅器はインピーダンス変換回路を介して合成回路の一方の平衡端子に接続され、ピーク増幅器は合成回路の他方の平衡端子に接続されており、合成回路の不平衡端子から合成された出力信号が出力される。   According to the present invention, in a Doherty amplifier, a distribution circuit for dividing an input signal into a first input signal and a second input signal having a phase difference from each other, a carrier amplifier for amplifying the first input signal, and a second input signal. The peak amplifier whose output impedance is open at the time of small-signal operation where the linear operation is also performed, the impedance conversion circuit connected to the output side of the carrier amplifier, and the carrier amplifier amplifies and outputs through the impedance conversion circuit A carrier circuit is connected to one balanced terminal of the synthesis circuit via an impedance conversion circuit, including a synthesis circuit composed of a balun that synthesizes one output signal and a second output signal amplified and output by the peak amplifier. Peak amplifier is connected to the other balanced terminal of the combining circuit, and Output signal is output.

本発明によれば、線形動作時にも良好な電力効率を実現できるドハティ増幅器を提供でき、これにより無線送信機の低消費電力化が可能となる。   According to the present invention, it is possible to provide a Doherty amplifier capable of achieving good power efficiency even during linear operation, which makes it possible to reduce the power consumption of a wireless transmitter.

本発明の実施の形態1におけるドハティ増幅器を示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing a Doherty amplifier according to a first embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態1におけるドハティ増幅器の合成回路を示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing a synthesis circuit of a Doherty amplifier according to a first embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態1におけるドハティ増幅器の合成回路の動作を説明するための回路図である。It is a circuit diagram for demonstrating the operation | movement of the synthetic | combination circuit of the Doherty amplifier in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1におけるドハティ増幅器に用いる分配回路を示す回路図である。FIG. 5 is a circuit diagram showing a distribution circuit used for the Doherty amplifier in the first embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態1におけるドハティ増幅器に用いる分配回路の他の例を示す回路図である。FIG. 7 is a circuit diagram showing another example of the distribution circuit used for the Doherty amplifier according to the first embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態1におけるドハティ増幅器に用いる分配回路の他の例を示す回路図である。FIG. 7 is a circuit diagram showing another example of the distribution circuit used for the Doherty amplifier according to the first embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態1におけるドハティ増幅器の飽和出力電圧からのバックオフ量に対するドレイン効率特性示す図である。It is a figure which shows the drain efficiency characteristic with respect to the back-off amount from the saturation output voltage of the Doherty amplifier in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態2におけるドハティ増幅器を示す回路図である。FIG. 7 is a circuit diagram showing a Doherty amplifier according to a second embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態2におけるドハティ増幅器の合成回路を示す回路図である。FIG. 7 is a circuit diagram showing a synthesis circuit of a Doherty amplifier according to a second embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態3におけるドハティ増幅器を示す回路図である。FIG. 7 is a circuit diagram showing a Doherty amplifier according to a third embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態4におけるドハティ増幅器を示す回路図である。FIG. 13 is a circuit diagram showing a Doherty amplifier according to a fourth embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態4におけるドハティ増幅器の合成回路を示す回路図である。FIG. 13 is a circuit diagram showing a synthesis circuit of a Doherty amplifier according to a fourth embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態4におけるドハティ増幅器に用いる合成回路の他の例を示す回路図である。FIG. 17 is a circuit diagram showing another example of the synthesis circuit used for the Doherty amplifier according to the fourth embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態5におけるドハティ増幅器を示す回路図である。FIG. 14 is a circuit diagram showing a Doherty amplifier according to a fifth embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態5におけるドハティ増幅器に用いる分配回路を示す回路図である。FIG. 21 is a circuit diagram showing a distribution circuit used for a Doherty amplifier according to a fifth embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態6におけるドハティ増幅器を示す回路図である。It is a circuit diagram showing a Doherty amplifier according to a sixth embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態7におけるドハティ増幅器を示す回路図である。It is a circuit diagram showing a Doherty amplifier according to a seventh embodiment of the present invention. 従来のドハティ増幅器を示す回路図である。It is a circuit diagram showing a conventional Doherty amplifier. 従来のドハティ増幅器の他の例を示す回路図である。FIG. 7 is a circuit diagram showing another example of a conventional Doherty amplifier. 従来のドハティ増幅器の他の例を示す回路図である。FIG. 7 is a circuit diagram showing another example of a conventional Doherty amplifier.

以下、本発明の実施の形態につき、図面を参照して詳述する。なお、各図中、同一符号は、同一または相当部分を示すものとする。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.

実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1におけるドハティ増幅器の構成を示す回路図である。このドハティ増幅器は、入力信号S1を互いに適切な位相差θを有する第1入力信号S2および第2入力信号S3に分配する分配回路202と、第1入力信号S2を増幅するキャリア増幅器100と、第2入力信号S3を増幅するとともに小信号動作時においては出力インピーダンスが開放となるピーク増幅器101と、キャリア増幅器100の出力側に接続されるインピーダンス変換回路201と、キャリア増幅器100で増幅されインピーダンス変換回路201を介して出力される第1出力信号S4とピーク増幅器101で増幅され出力される第2出力信号S5とを合成する合成回路200で構成されている。
Embodiment 1
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a Doherty amplifier according to a first embodiment of the present invention. The Doherty amplifier includes a distribution circuit 202 distributes the input signal S1 to the first input signal S2 and the second input signal S3 having a proper phase difference theta d each other, a carrier amplifier 100 for amplifying the first input signal S2, A peak amplifier 101 which amplifies the second input signal S3 and whose output impedance is open in the small signal operation, an impedance conversion circuit 201 connected to the output side of the carrier amplifier 100, and an impedance conversion which is amplified by the carrier amplifier 100 It comprises a combining circuit 200 that combines the first output signal S4 output via the circuit 201 and the second output signal S5 amplified and output by the peak amplifier 101.

図2は実施の形態1の合成回路200の詳細構成を示す回路図である。この合成回路200は、基本波周波数fに対して1/4波長の長さを有し、性能が同等である、第1結合伝送線路300および第2結合伝送線路310を用いて構成されたバランである。第1結合伝送線路300は、互いに平行に近接して配置された第1伝送線路301および第2伝送線路302で構成されている。第1伝送線路301は、第1端子p1および第2端子p2を有し、第2伝送線路302は、第1端子p1に対向して第4端子p4および第2端子p2に対向して第3端子p3を有している。第2結合伝送線路310は、互いに平行に近接して配置された第3伝送線路311および第4伝送線路312で構成されている。第3伝送線路311は、第5端子p5および第6端子p6を有し、第4伝送線路312は、第5端子p5に対向して第8端子p8および第6端子p6に対向して第7端子p7を有している。第2端子p2と第5端子p5と第6端子p6はグランドに短絡され、第4端子p4と第7端子p7は互いに接続されている。第1端子p1はグランドとの間に不平衡端子T1を成し、第3端子p3と第8端子p8はそれぞれ、互いに逆相となる平衡端子T2、T3を成している。このようなバランに相当するものとしては、例えば特許文献1記載のものがある。FIG. 2 is a circuit diagram showing a detailed configuration of the synthesis circuit 200 of the first embodiment. The synthesis circuit 200 is configured using a first coupled transmission line 300 and a second coupled transmission line 310 having a length of 1⁄4 wavelength with respect to the fundamental frequency f 0 and having equal performance. It is a balun. The first coupled transmission line 300 is composed of a first transmission line 301 and a second transmission line 302 disposed in parallel and in close proximity to each other. The first transmission line 301 has a first terminal p1 and a second terminal p2. The second transmission line 302 faces the first terminal p1 and faces the fourth terminal p4 and the second terminal p2. It has a terminal p3. The second coupled transmission line 310 is composed of a third transmission line 311 and a fourth transmission line 312 disposed in parallel and in close proximity to each other. The third transmission line 311 has a fifth terminal p5 and a sixth terminal p6. The fourth transmission line 312 faces the fifth terminal p5 and faces the eighth terminal p8 and the sixth terminal p6. It has a terminal p7. The second terminal p2, the fifth terminal p5, and the sixth terminal p6 are short-circuited to the ground, and the fourth terminal p4 and the seventh terminal p7 are connected to each other. The first terminal p1 forms an unbalanced terminal T1 between the first terminal p1 and the ground, and the third terminal p3 and the eighth terminal p8 form balanced terminals T2 and T3 in opposite phase to each other. As a thing equivalent to such a balun, there exists a thing of patent document 1, for example.

キャリア増幅器100の出力側はインピーダンス変換回路201を介して合成回路200の一方の平衡端子T2に接続され、ピーク増幅器101の出力側は合成回路200の他の一方の平衡端子T3に接続されている。合成回路200で合成された第1出力信号S4と第2出力信号S5の合成出力信号は不平衡端子T1から出力される。   The output side of the carrier amplifier 100 is connected to one balanced terminal T2 of the synthesis circuit 200 via the impedance conversion circuit 201, and the output side of the peak amplifier 101 is connected to the other balanced terminal T3 of the synthesis circuit 200. . A combined output signal of the first output signal S4 and the second output signal S5 combined by the combining circuit 200 is output from the unbalanced terminal T1.

次に動作を説明する。
図2に示した合成回路200は、第1結合伝送線路300および第2結合伝送線路310の偶モード特性インピーダンスZoeおよび奇モード特性インピーダンスZooは、不平衡端子T1に接続される出力負荷のインピーダンスZならびに、平衡端子T2およびT3に接続される負荷のインピーダンスZに対して次式(1)の関係式を満足するようにあらかじめ設計されている。
なお、以下では、説明をわかりやすくするため、負荷のインピーダンスZ、Zは実数であるとし、さらに、Z=Rであるとする。
Next, the operation will be described.
In the synthesis circuit 200 shown in FIG. 2, the even mode characteristic impedance Z oe and the odd mode characteristic impedance Z oo of the first coupled transmission line 300 and the second coupled transmission line 310 are output load connected to the unbalanced terminal T 1. The impedance Z s and the impedance Z L of the load connected to the balanced terminals T 2 and T 3 are designed in advance so as to satisfy the following equation (1).
In the following, in order to make the description easy to understand, it is assumed that the load impedances Z s and Z L are real numbers, and further that Z L = R.

Figure 2018109930
Figure 2018109930

飽和動作(大信号動作)時には、キャリア増幅器100とピーク増幅器101は通常のプッシュプル増幅器と同様の動作をし、平衡端子T2と平衡端子T3は互いに逆相で動作する平衡端子として動作する。この結果、飽和動作時に平衡端子T2と平衡端子T3から合成回路200を見込んだインピーダンスZ、Zは、整合時に次式(2)で与えられる。In the saturation operation (large signal operation), the carrier amplifier 100 and the peak amplifier 101 operate in the same manner as a normal push-pull amplifier, and the balanced terminal T2 and the balanced terminal T3 operate as balanced terminals operating in opposite phase to each other. As a result, the impedances Z 2 and Z 3 obtained by considering the synthesis circuit 200 from the balanced terminal T 2 and the balanced terminal T 3 at the time of saturation operation are given by the following equation (2) at the time of matching.

Figure 2018109930
Figure 2018109930

次に、図3のように一方の平衡端子T3を開放とした場合(これは、ピーク増幅器101の出力インピーダンスZoutが線形動作となる小信号動作時に開放となることに対応する)、他の一方の平衡端子T2から合成回路200を見込んだインピーダンスZに対して次式(3)の関係式が成り立つ。Next, when one balanced terminal T3 is opened as shown in FIG. 3 (this corresponds to the fact that the output impedance Z out of the peak amplifier 101 is opened in the small signal operation in which the linear operation is performed), the other the following relational expression (3) holds from one balanced terminal T2 with respect to the impedance Z 2 in anticipation of the combining circuit 200.

Figure 2018109930
Figure 2018109930

したがって、線形動作(小信号動作)時のインピーダンスZは、式(1)〜式(3)より、次式(4)で与えられる。Therefore, the impedance Z 2 when linear operation (small signal operation), the formula (1) to equation (3), is given by the following equation (4).

Figure 2018109930
Figure 2018109930

以上より、平衡端子T3を開放として、平衡端子T2から合成回路200を見込んだインピーダンスZは、平衡端子T2と平衡端子T3が互いに逆相で動作する平衡端子として動作する場合の、平衡端子T2から合成回路200を見込んだインピーダンスZの1/2倍となる。したがって、図1に示した本発明のドハティ増幅器は、合成回路200のバランを用いることによって、ピーク増幅器101の出力インピーダンスZoutが開放となる線形動作時には、キャリア増幅器100側から合成回路200側を見込んだインピーダンスZはZ=R/2となり、キャリア増幅器100とピーク増幅器101とが平衡動作する飽和動作時には、インピーダンスZ、Z=Z=Rとなる。From the above, as an open balanced terminal T3, the impedance Z 2 in anticipation of the combining circuit 200 from the balanced terminal T2, when operating as a balanced terminal balanced terminal T2 and the balanced terminal T3 is operated in opposite phases, balanced terminal T2 The impedance Z 2 is half the impedance Z 2 estimated from the synthesis circuit 200. Therefore, the Doherty amplifier of the present invention shown in FIG. 1, by using the balun synthesis circuit 200, at the time of the output impedance Z out linear operation to be the opening of the peak amplifier 101, from the carrier amplifier 100 side combining circuit 200 side I expected but the impedance Z 2 is Z 2 = R / 2, and the at the time of saturation operation the carrier amplifier 100 and peak amplifier 101 operates equilibrium impedance Z 2, Z 3 becomes Z 2 = Z 3 = R.

一般に、増幅器ではトランジスタから負荷側を見込む負荷インピーダンスZの値が大きくなるほど効率は高くなり、逆に、負荷インピーダンスZの値が小さくなるほど出力電力は高くなる。このため、高い効率が望まれる線形動作時には負荷インピーダンスZの値が大きくなり、大きな出力電力が望まれる飽和動作時には負荷インピーダンスZの値が小さくなるように電力レベルに応じて負荷インピーダンスを制御する必要がある。このようなインピーダンス条件を実現するため、キャリア増幅器100と合成回路200の間にインピーダンス変換回路201が設けられる。In general, the amplifier in high efficiency as the value of the load impedance Z 1 looking into the load side from the transistor is increased, conversely, as the output power value of the load impedance Z 1 becomes small becomes high. Therefore, high efficiency is the value of the load impedance Z 1 is increased at the time of linear operation desired, during saturation operation a large output power is desired controlling the load impedance in accordance with the power level so that the value of the load impedance Z 1 is reduced There is a need to. In order to realize such an impedance condition, an impedance conversion circuit 201 is provided between the carrier amplifier 100 and the combining circuit 200.

ここでは、インピーダンス変換回路201により、キャリア増幅器100から負荷側を見込む負荷インピーダンスZが、線形動作時にはZ=2Rに、さらに、飽和動作時にはZ=Rにインピーダンス変換される。このようなインピーダンス変換は伝送線路やインダクタLとキャパシタCを組み合わせた回路を用いることで実現可能である。Here, the impedance conversion circuit 201, a load impedance Z 1 of the carrier amplifier 100 allow for load side, at the time of linear operation to Z 1 = 2R, furthermore, at the time of saturation operation is impedance converted into Z 1 = R. Such impedance conversion can be realized by using a transmission line or a circuit in which an inductor L and a capacitor C are combined.

なお、インピーダンス変換回路201による位相遅延θを含んで、第1出力信号S4と第2出力信号S5とが平衡端子T2と平衡端子T3で逆位相となるようにするため、分配回路202からの第1入力信号S2と第2入力信号S3との間の位相差θは基本波周波数fにおいて次式(5)を満足するように与えられる。Incidentally, including the phase delay theta t due to the impedance conversion circuit 201, since the first output signal S4 and the second output signal S5 is set to be in opposite phase in a balanced terminal T2 and the balanced terminal T3, from the distribution circuit 202 phase difference theta d between first input signal S2 and the second input signal S3 is provided at the fundamental frequency f 0 so as to satisfy the following equation (5).

Figure 2018109930
Figure 2018109930

図4〜図6に分配回路202の種々の構成例を示している。図4に示す分配回路は、逆相分配するバラン400と位相調整線路401とを組み合わせて構成するものである。図5に示す分配回路は、ウイルソンカプラなどの同相分配器402と位相調整線路403とを組み合わせて構成するものである。図6に示す分配回路は、90°ハイブリッド回路404を用いて構成するものである。   4 to 6 show various configuration examples of the distribution circuit 202. FIG. The distribution circuit shown in FIG. 4 is configured by combining a balun 400 that performs reverse phase distribution and a phase adjustment line 401. The distribution circuit shown in FIG. 5 is configured by combining an in-phase distributor 402 such as a Wilson coupler and a phase adjustment line 403. The distribution circuit shown in FIG. 6 is configured using a 90 ° hybrid circuit 404.

一方、キャリア増幅器100とピーク増幅器101の最大電圧振幅をVmaxとすると、飽和動作時のキャリア増幅器100とピーク増幅器101の出力電力はそれぞれ、Vmax /Rとなり、合成回路200で合成された最大出力電力はPsat=Vmax /R+Vmax /R=2Vmax /Rとなる。一方、キャリア増幅器100のみが動作している線形動作時の出力電力(出力電力の最大値)はPout=Vmax /(2R)となり、飽和動作時の出力電力Psatの1/4倍(−6dB)となる。On the other hand, when the maximum voltage amplitude of the carrier amplifier 100 and peak amplifier 101 and V max, respectively the output power of the carrier amplifier 100 and peak amplifier 101 at saturation operation, V max 2 / R, and the synthesized in the synthesizing circuit 200 The maximum output power is P sat = V max 2 / R + V max 2 / R = 2 V max 2 / R. On the other hand, the output power (maximum value of output power) in the linear operation where only the carrier amplifier 100 is operating is P out = V max 2 / (2R), and is 1/4 times the output power P sat in the saturation operation. It becomes (-6 dB).

図7は本発明の実施の形態1によるドハティ増幅器の飽和出力電力からのバックオフ量に対するドレイン効率を示しており、以上の理由により、図7のように線形動作時にも高効率な性能となるドハティ増幅器として動作する。   FIG. 7 shows the drain efficiency with respect to the back-off amount from the saturated output power of the Doherty amplifier according to the first embodiment of the present invention, and for the above reasons, high efficiency performance is obtained even in linear operation as shown in FIG. Operate as a Doherty amplifier.

以上から、図1に示す本発明の実施の形態1の直列負荷接続形のドハティ増幅器では、図20に示す従来の直列負荷接続形のドハティ増幅器と異なり、線形動作時に合成回路200からピーク増幅器101側を見込んだインピーダンスは開放(Zout=∞)であるが、これを短絡に変換させるインピーダンス変換回路はピーク増幅器101側には不要である。一方、キャリア増幅器100の出力側にインピーダンス変換回路201を設ける構成であるので、線形動作時と飽和動作時のキャリア増幅器100から負荷側を見込む最適なインピーダンス条件を直接的に容易に制御することが可能である。From the above, unlike the conventional series load connection type Doherty amplifier shown in FIG. 20, the series load connection type Doherty amplifier according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. The impedance in view of the side is open (Z out = ∞), but an impedance conversion circuit for converting this into a short circuit is unnecessary on the peak amplifier 101 side. On the other hand, since the impedance conversion circuit 201 is provided on the output side of the carrier amplifier 100, it is possible to directly and easily control the optimum impedance condition for the load side from the carrier amplifier 100 during linear operation and saturation operation. It is possible.

このように、本発明は、直列負荷接続形のドハティ増幅器において、キャリア増幅器の出力側に設けたインピーダンス変換回路を用いてキャリア増幅器に対する線形動作時と飽和動作時の最適な負荷インピーダンス条件を直接的に制御することを可能とするドハティ増幅器を提供する。これによりキャリア増幅器に対する動作レベルに応じた最適な負荷インピーダンス条件を容易に実現することが可能となる。   Thus, according to the present invention, in the series load connection type Doherty amplifier, the optimum load impedance condition at the time of linear operation and saturation operation for the carrier amplifier is directly determined using the impedance conversion circuit provided at the output side of the carrier amplifier. The present invention provides a Doherty amplifier that allows control. This makes it possible to easily realize the optimum load impedance condition according to the operation level of the carrier amplifier.

実施の形態2.
図8は、本発明の実施の形態2におけるドハティ増幅器の構成を示す回路図であり、基本的構成は、合成回路210の一部分の構成以外は図1に示す実施の形態1のドハティ増幅器と同じである。よって、図1に示す回路図における符号と同じ符号は同一もしくは相当部分を示しており、説明を省略する。図9はこの実施の形態2に用いる合成回路210の詳細構成を示す回路図である。
Second Embodiment
FIG. 8 is a circuit diagram showing the configuration of a Doherty amplifier according to the second embodiment of the present invention, and the basic configuration is the same as that of the Doherty amplifier according to the first embodiment shown in FIG. It is. Therefore, the same reference numerals as the reference numerals in the circuit diagram shown in FIG. 1 indicate the same or corresponding parts, and the description will be omitted. FIG. 9 is a circuit diagram showing a detailed configuration of the synthesis circuit 210 used in the second embodiment.

図9に示された合成回路210は、基本波周波数fに対して1/4波長の長さを有する結合伝送線路320と1/4波長の長さを有する伝送線路330とを用いて構成されたバランである。結合伝送線路320は、互いに平行に近接して配置された、第1伝送線路321および第2伝送線路322で構成されている。第1伝送線路321は、第1端子p1および第2端子p2を有し、第2伝送線路322は、第1端子p1に対向する第4端子p4および第2端子p2に対向する第3端子p3を有している。1/4波長の長さを有する伝送線路330は、第8端子p8および第7端子p7を有している。即ち、この合成回路210は、図2に示した合成回路200における第2結合伝送線路310を用いないで構成したものである。第2端子p2はグランドに短絡されている。第4端子p4と第7端子p7は互いに接続されている。第1端子p1はグランドとの間に不平衡端子T1を成し、第3端子p3と第8端子p8はそれぞれ、互いに逆相となる平衡端子T2、T3を成している。The combining circuit 210 shown in FIG. 9 is configured using a coupled transmission line 320 having a length of 1⁄4 wavelength with respect to the fundamental frequency f 0 and a transmission line 330 having a length of 1⁄4 wavelength. The balun. The coupled transmission line 320 is composed of a first transmission line 321 and a second transmission line 322 disposed in parallel and in close proximity to each other. The first transmission line 321 has a first terminal p1 and a second terminal p2, and the second transmission line 322 has a fourth terminal p4 facing the first terminal p1 and a third terminal p3 facing the second terminal p2. have. The transmission line 330 having a length of 1⁄4 wavelength includes an eighth terminal p8 and a seventh terminal p7. That is, this combining circuit 210 is configured without using the second combined transmission line 310 in the combining circuit 200 shown in FIG. The second terminal p2 is shorted to ground. The fourth terminal p4 and the seventh terminal p7 are connected to each other. The first terminal p1 forms an unbalanced terminal T1 between the first terminal p1 and the ground, and the third terminal p3 and the eighth terminal p8 form balanced terminals T2 and T3 in opposite phase to each other.

図9に示す実施の形態2のドハティ増幅器の合成回路210に用いるバランは、図2に示す実施の形態1のドハティ増幅器の合成回路200に用いるバランと等価の特性であり、この結果、実施の形態2のドハティ増幅器は、実施の形態1のドハティ増幅器と同様の動作をする。   The balun used in the synthesis circuit 210 of the Doherty amplifier of the second embodiment shown in FIG. 9 is a characteristic equivalent to that of the balun used in the synthesis circuit 200 of the Doherty amplifier of the first embodiment shown in FIG. The Doherty amplifier of mode 2 operates in the same manner as the Doherty amplifier of the first embodiment.

実施の形態3.
図10は、本発明の実施の形態3におけるドハティ増幅器の構成を示す回路図であり、実施の形態1を示す図1におけるインピーダンス変換回路201に代えて、基本波周波数fに対して1/4波長の長さを有する1/4波長伝送線路203を用いて構成されている。なお、実施の形態1〜2のドハティ増幅器の回路図における符号と同じ符号は、同一もしくは相当部分を示しており、説明を省略する。また、合成回路200は、実施の形態2と同様に図9に示す合成回路210を用いて構成してもよい。
Third Embodiment
Figure 10 is a circuit diagram showing the configuration of a Doherty amplifier according to a third embodiment of the present invention, instead of the impedance conversion circuit 201 of FIG. 1 showing the first embodiment, the fundamental wave frequency f 0 1 / It is configured using a 1⁄4 wavelength transmission line 203 having a length of 4 wavelengths. The same reference numerals as the reference numerals in the circuit diagrams of the Doherty amplifiers of the first and second embodiments indicate the same or corresponding parts, and the description will be omitted. Further, the synthesis circuit 200 may be configured using the synthesis circuit 210 shown in FIG. 9 as in the second embodiment.

本実施の形態3においては、特に、1/4波長伝送線路203の特性インピーダンスZをZ=Rとすると、合成回路側を見込むインピーダンスZ=R/2をZ=2Rに、また、Z=RをZ=Rにインピーダンス変換することができる。
なお、1/4波長伝送線路203の位相遅延θはほぼ90度となるので、分配回路202における位相差θは、式(5)の関係から、ほぼ90度となるように設計される。
このような実施の形態3においても実施の形態1〜2と同様の効果も得ることができる。
In the third embodiment, in particular, assuming that the characteristic impedance Z 0 of the 1⁄4 wavelength transmission line 203 is Z 0 = R, then the impedance Z 2 = R / 2 for looking at the combination circuit side is Z 1 = 2R, and , Z 2 = R can be impedance transformed to Z 1 = R.
Since the phase delay θ t of the 1⁄4 wavelength transmission line 203 is approximately 90 degrees, the phase difference θ d in the distribution circuit 202 is designed to be approximately 90 degrees from the relationship of equation (5). .
Also in the third embodiment, the same effects as those of the first and second embodiments can be obtained.

実施の形態4.
図11は、本発明の実施の形態4におけるドハティ増幅器の回路図であり、図12および図13は実施の形態4に用いる合成回路220の詳細構成を示す回路図である。図13に示す合成回路220は、図12における第2結合伝送線路310を用いないで構成した他の例を示している。なお、実施の形態1〜3のドハティ増幅器の回路図における符号と同じ符号は、同一もしくは相当部分を示しており、説明を省略する。
Fourth Embodiment
FIG. 11 is a circuit diagram of a Doherty amplifier according to the fourth embodiment of the present invention, and FIGS. 12 and 13 are circuit diagrams showing a detailed configuration of a synthesis circuit 220 used in the fourth embodiment. The combining circuit 220 shown in FIG. 13 shows another example in which the second combined transmission line 310 in FIG. 12 is not used. The same reference numerals as in the circuit diagrams of the Doherty amplifiers of the first to third embodiments denote the same or corresponding parts, and a description thereof will be omitted.

図12の合成回路220は、図2に示す実施の形態1のドハティ増幅器の合成回路に用いるバランにおいて、互いに接続された第4端子p4と第7端子p7の間の第9端子p9に2次高調波を注入もしくは抽出する注入抽出端子T4を有した2次高調波注入抽出回路340を設けたものである。2次高調波注入抽出回路340は、例えば図12に示すように、基本波周波数f対して1/4波長の伝送線路341と342とを直列接続し、直列接続された接続点に2次高調波を注入もしくは抽出する注入抽出端子T4を設け、さらに伝送線路341の他端を開放端とすることにより構成できる。これにより、基本波には影響を与えることなく、2次高調波の注入抽出が可能となり、その結果、2次高調波周波数に対する最適な回路条件を容易に実現できるようになる。The synthesis circuit 220 of FIG. 12 is a balun used in the synthesis circuit of the Doherty amplifier according to the first embodiment shown in FIG. 2 and has a secondary at the ninth terminal p9 between the fourth terminal p4 and the seventh terminal p7 connected to each other. A second harmonic injection extraction circuit 340 having an injection extraction terminal T4 for injecting or extracting harmonics is provided. For example, as shown in FIG. 12, the second harmonic injection extraction circuit 340 connects the transmission lines 341 and 342 of 1⁄4 wavelength to the fundamental frequency f 0 in series and connects them in series to a second connection point. It can be configured by providing an injection / extraction terminal T4 for injecting or extracting harmonics, and setting the other end of the transmission line 341 as an open end. This makes it possible to inject and extract the second harmonic without affecting the fundamental wave, and as a result, it is possible to easily realize the optimum circuit conditions for the second harmonic frequency.

図13の合成回路220は、図9に示す実施の形態2のドハティ増幅器の合成回路に用いるバランにおいて、互いに接続された第4端子p4と第7端子p7の間の第9端子p9に2次高調波を注入もしくは抽出する注入抽出端子T4を有した2次高調波注入抽出回路340を設けたものであり、図12の合成回路220と等価の特性となる。
このような実施の形態4においても実施の形態1〜3と同様の効果も得ることができる。
The synthesis circuit 220 of FIG. 13 is a balun used in the synthesis circuit of the Doherty amplifier of the second embodiment shown in FIG. 9 and has a secondary at the ninth terminal p9 between the fourth terminal p4 and the seventh terminal p7 connected to each other. A second harmonic injection extraction circuit 340 having an injection extraction terminal T4 for injecting or extracting harmonics is provided, and the characteristic is equivalent to that of the synthesis circuit 220 shown in FIG.
Also in the fourth embodiment, the same effects as in the first to third embodiments can be obtained.

実施の形態5.
図14は、本発明の実施の形態5におけるドハティ増幅器の構成を示す回路図であり、図15は実施の形態5に用いる分配回路204の詳細構成を示す回路図である。なお、実施の形態1〜4のドハティ増幅器の回路図における符号と同じ符号は、同一もしくは相当部分を示しており、説明を省略する。また、合成回路200は、実施の形態2と同様に合成回路210を用いて構成してもよい。
Embodiment 5
FIG. 14 is a circuit diagram showing a configuration of a Doherty amplifier according to the fifth embodiment of the present invention, and FIG. 15 is a circuit diagram showing a detailed configuration of distribution circuit 204 used in the fifth embodiment. The same reference numerals as in the circuit diagrams of the Doherty amplifiers of the first to fourth embodiments denote the same or corresponding parts, and a description thereof will be omitted. Further, the synthesis circuit 200 may be configured using the synthesis circuit 210 as in the second embodiment.

分配回路204は、バラン400と2次高調波を注入もしくは抽出する注入抽出端子T5を有した2次高調波注入抽出回路405と位相調整線路401とで構成される。
2次高調波注入抽出回路405は、基本波には影響を与えることなく、2次高調波の注入抽出を可能とするもので、その結果、2次高調波周波数に対する最適な回路条件を容易に実現できるようになる。
このような実施の形態5においても実施の形態1〜3と同様の効果も得ることができる。
The distribution circuit 204 includes a balun 400, a second harmonic injection extraction circuit 405 having an injection extraction terminal T5 for injecting or extracting a second harmonic, and a phase adjustment line 401.
The second harmonic injection extraction circuit 405 enables the injection extraction of the second harmonic without affecting the fundamental wave, and as a result, the optimum circuit conditions for the second harmonic frequency can be easily achieved. It will be realized.
Also in the fifth embodiment, the same effects as in the first to third embodiments can be obtained.

実施の形態6.
図16は、本発明の実施の形態6におけるドハティ増幅器の回路図である。なお、実施の形態1〜5のドハティ増幅器の回路図における符号と同じ符号は、同一もしくは相当部分を示しており、説明を省略する。また、合成回路220は、実施の形態4と同様に図12に示す合成回路220または図13に示す合成回路220のいずれを用いて構成してもよい。
Sixth Embodiment
FIG. 16 is a circuit diagram of a Doherty amplifier according to a sixth embodiment of the present invention. The same reference numerals as in the circuit diagrams of the Doherty amplifiers of the first to fifth embodiments denote the same or corresponding parts, and the description will be omitted. Further, as in the fourth embodiment, the combining circuit 220 may be configured using either the combining circuit 220 shown in FIG. 12 or the combining circuit 220 shown in FIG.

分配回路204は、図15に示す実施の形態5における分配回路と同様にバラン400と2次高調波を注入もしくは抽出する注入抽出端子T5を有した2次高調波注入抽出回路405と位相調整線路401とで構成される。
2次高調波注入抽出回路405は、基本波には影響を与えることなく、2次高調波の注入抽出を可能とするもので、その結果、2次高調波周波数に対する最適な回路条件を容易に実現できるようになる。
このような実施の形態6においても実施の形態1〜5と同様の効果も得ることができる。
Similar to the distribution circuit of the fifth embodiment shown in FIG. 15, distribution circuit 204 has a balun 400 and a second harmonic injection extraction circuit 405 having an injection extraction terminal T5 for injecting or extracting the second harmonic and a phase adjustment line And 401.
The second harmonic injection extraction circuit 405 enables the injection extraction of the second harmonic without affecting the fundamental wave, and as a result, the optimum circuit conditions for the second harmonic frequency can be easily achieved. It will be realized.
Also in the sixth embodiment, the same effect as the first to fifth embodiments can be obtained.

実施の形態7.
図17は、本発明の実施の形態7におけるドハティ増幅器の構成を示す回路図である。
合成回路として、実施の形態4で示した合成回路220を用い、分配回路として、実施の形態5で示した分配回路204を用いている。合成回路220は、実施の形態4と同様に図12に示す合成回路220または図13に示す合成回路220のいずれを用いて構成してもよい。
合成回路220の2次高調波を注入もしくは抽出する注入抽出端子T4と分配回路204の2次高調波を注入もしくは抽出する注入抽出端子T5との間に、2次高調波の振幅と位相を調整する2次高調波振幅・位相調整回路205を装荷して構成される。
Embodiment 7
FIG. 17 is a circuit diagram showing a configuration of a Doherty amplifier according to a seventh embodiment of the present invention.
As the synthesizing circuit, the synthesizing circuit 220 shown in the fourth embodiment is used, and as the distributing circuit, the distributing circuit 204 shown in the fifth embodiment is used. Like the fourth embodiment, the combining circuit 220 may be configured using either the combining circuit 220 shown in FIG. 12 or the combining circuit 220 shown in FIG.
Adjust the amplitude and phase of the second harmonic between the injection / extraction terminal T4 for injecting or extracting the second harmonic of the synthesis circuit 220 and the injection / extraction terminal T5 for injecting or extracting the second harmonic of the distribution circuit 204 The second harmonic amplitude and phase adjustment circuit 205 is loaded.

本構成とすることにより、ドハティ増幅器の出力側で発生した2次高調波を適切な振幅、位相で入力側に注入する2次高調波に対するフィードバック、または、ドハティ増幅器の入力側で発生した2次高調波を適切な振幅、位相で出力側に注入する2次高調波に対するフィードフォワードが可能となり、これによりドハティ増幅器の高効率化や低歪化が可能となる。
このような実施の形態7においても実施の形態1〜6と同様の効果も得ることができる。
With this configuration, feedback to the second harmonic that injects the second harmonic generated at the output side of the Doherty amplifier to the input side with appropriate amplitude and phase, or the second harmonic generated at the input side of the Doherty amplifier It is possible to feed forward harmonics to the output side with an appropriate amplitude and phase at the output side, which enables high efficiency and low distortion of the Doherty amplifier.
Also in the seventh embodiment, the same effects as in the first to sixth embodiments can be obtained.

本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することができる。 The present invention can freely combine each embodiment within the scope of the invention, or can appropriately modify or omit each embodiment.

100 キャリア増幅器、101 ピーク増幅器、200,210,220 合成回路、201 インピーダンス変換回路、202,204 分配回路、203 1/4波長伝送線路、205 2次高調波振幅・位相調整回路、300 第1結合伝送線路、301 第1伝送線路、302 第2伝送線路、310 第2結合伝送線路、311 第3伝送線路、312 第4伝送線路、320 結合伝送線路、321 第1伝送線路、322 第2伝送線路、330 伝送線路、340,405 2次高調波注入抽出回路、341,342 伝送線路、400 バラン、401,403 位相調整線路、S1 入力信号、S2 第1入力信号、S3 第2入力信号、S4 第1出力信号、S5 第2出力信号、p1 第1端子、p2 第2端子、p3 第3端子、p4 第4端子、p5 第5端子、p6 第6端子、p7 第7端子、p8 第8端子、p9 第9端子、T1 不平衡端子、T2,T3 平衡端子、T4,T5 注入抽出端子。 Reference Signs List 100 carrier amplifier, 101 peak amplifier, 200, 210, 220 synthesis circuit, 201 impedance conversion circuit, 202, 204 distribution circuit, 203 quarter wavelength transmission line, 205 second harmonic amplitude / phase adjustment circuit, 300 first combination Transmission line, 301 first transmission line, 302 second transmission line, 310 second coupled transmission line, 311 third transmission line, 312 fourth transmission line, 320 coupled transmission line, 321 first transmission line, 322 second transmission line , 330 transmission line, 340, 405 second harmonic injection extraction circuit, 341, 342 transmission line, 400 balun, 401, 403 phase adjustment line, S1 input signal, S2 first input signal, S3 second input signal, S4 second 1 output signal, S5 second output signal, p1 first terminal, p2 second terminal, p3 third terminal, p 4 fourth terminal, p5 fifth terminal, p6 sixth terminal, p7 seventh terminal, p8 eighth terminal, p9 ninth terminal, T1 unbalanced terminal, T2, T3 balanced terminal, T4, T5 injection / extraction terminal.

Claims (8)

入力信号を互いに位相差を有する第1入力信号および第2入力信号に分配する分配回路と、前記第1入力信号を増幅するキャリア増幅器と、前記第2入力信号を増幅するとともに線形動作となる小信号動作時においては出力インピーダンスが開放となるピーク増幅器と、前記キャリア増幅器の出力側に接続されたインピーダンス変換回路と、前記キャリア増幅器で増幅され前記インピーダンス変換回路を介して出力される第1出力信号と前記ピーク増幅器で増幅され出力される第2出力信号とを合成する、バランで構成される合成回路とを備え、前記キャリア増幅器は前記インピーダンス変換回路を介して前記合成回路の一方の平衡端子に接続され、前記ピーク増幅器は前記合成回路の他方の平衡端子に接続されており、前記合成回路の不平衡端子から合成された出力信号が出力されることを特徴とするドハティ増幅器。   A distribution circuit for dividing an input signal into a first input signal and a second input signal having a phase difference from each other, a carrier amplifier for amplifying the first input signal, and a small operation for amplifying the second input signal and performing linear operation A peak amplifier whose output impedance is open during signal operation, an impedance conversion circuit connected to the output side of the carrier amplifier, and a first output signal amplified by the carrier amplifier and output via the impedance conversion circuit And a synthesis circuit composed of a balun that synthesizes the second output signal amplified and output by the peak amplifier, and the carrier amplifier is connected to one balanced terminal of the synthesis circuit via the impedance conversion circuit. Connected and the peaking amplifier is connected to the other balanced terminal of the combining circuit, and the Doherty amplifier, characterized in that the output signal synthesized from the terminal is output. 前記合成回路は、基本波周波数に対して1/4波長の長さを有した第1結合伝送線路および第2結合伝送線路を用いて構成されたバランであって、
前記第1結合伝送線路は、互いに平行に近接して配置された第1伝送線路および第2伝送線路で構成され、前記第1伝送線路は、第1端子および第2端子を有し、前記第2伝送線路は、前記第1端子に対向して第4端子および前記第2端子に対向して第3端子を有しており、
前記第2結合伝送線路は、互いに平行に近接して配置された第3伝送線路および第4伝送線路で構成され、前記第3伝送線路は、第5端子および第6端子を有し、前記第4伝送線路は、前記第5端子に対向して第8端子および前記第6端子に対向して第7端子を有しており、
前記第2端子と第5端子と第6端子はグランドに短絡され、前記第4端子と第7端子は互いに接続され、前記第1端子はグランドとの間に不平衡端子を成し、前記第3端子と第8端子はそれぞれ、互いに逆相となる平衡端子を成していることを特徴とする請求項1に記載のドハティ増幅器。
The combining circuit is a balun configured using a first coupled transmission line and a second coupled transmission line having a length of 1⁄4 wavelength with respect to a fundamental wave frequency,
The first coupled transmission line is composed of a first transmission line and a second transmission line disposed in parallel and in close proximity to each other, and the first transmission line has a first terminal and a second terminal, The second transmission line has a third terminal opposite to the first terminal and opposite to the fourth terminal, and a third terminal.
The second coupled transmission line is composed of a third transmission line and a fourth transmission line arranged in parallel and in close proximity to each other, and the third transmission line has a fifth terminal and a sixth terminal, The fourth transmission line has a seventh terminal facing the fifth terminal and the eighth terminal facing the fifth terminal, and
The second terminal, the fifth terminal and the sixth terminal are short-circuited to ground, the fourth terminal and the seventh terminal are connected to each other, and the first terminal forms an unbalanced terminal with the ground; The Doherty amplifier according to claim 1, wherein the three terminals and the eighth terminal form balanced terminals in opposite phase to each other.
前記合成回路は、基本波周波数に対して1/4波長の長さを有する結合伝送線路と1/4波長の長さを有する伝送線路とを用いて構成されたバランであって、
前記結合伝送線路は、互いに平行に近接して配置された第1伝送線路および第2伝送線路で構成され、前記第1伝送線路は、第1端子および第2端子を有し、前記第2伝送線路は、前記第1端子に対向する第4端子および前記第2端子に対向する第3端子を有しており、
前記伝送線路は、第7端子および第8端子を有しており、
前記第2端子はグランドに短絡され、前記第4端子と第7端子は互いに接続され、前記第1端子はグランドとの間に不平衡端子を成し、前記第3端子と第8端子はそれぞれ、互いに逆相となる平衡端子を成していることを特徴とする請求項1に記載のドハティ増幅器。
The combining circuit is a balun configured using a coupled transmission line having a length of 1⁄4 wavelength with respect to a fundamental frequency and a transmission line having a length of 1⁄4 wavelength,
The coupled transmission line is composed of a first transmission line and a second transmission line arranged in parallel and in proximity to each other, and the first transmission line has a first terminal and a second terminal, and the second transmission The line has a fourth terminal facing the first terminal and a third terminal facing the second terminal,
The transmission line has a seventh terminal and an eighth terminal,
The second terminal is short-circuited to ground, the fourth terminal and the seventh terminal are connected to each other, the first terminal forms an unbalanced terminal with the ground, and the third terminal and the eighth terminal are each connected. The Doherty amplifier according to claim 1, characterized in that it comprises balanced terminals in opposite phase to each other.
前記インピーダンス変換回路は、あらかじめ決められた特性インピーダンスを有するとともに基本波周波数に対して1/4波長の長さを有する1/4波長伝送線路で構成されていることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のドハティ増幅器。   The impedance conversion circuit according to claim 1, wherein the impedance conversion circuit comprises a quarter wavelength transmission line having a predetermined characteristic impedance and a length of a quarter wavelength to the fundamental frequency. A Doherty amplifier according to any one of the preceding claims. 前記合成回路は、2次高調波を注入もしくは抽出する注入抽出端子を有する2次高調波注入抽出回路が装荷されたバランで構成されていることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載のドハティ増幅器。   The said synthetic | combination circuit is comprised by the balun which the 2nd harmonic injection extraction circuit which has an injection extraction terminal which injects or extracts a 2nd harmonic is loaded. A Doherty amplifier according to any one of the preceding claims. 前記分配回路は、2次高調波を注入もしくは抽出する注入抽出端子を有する2次高調波注入抽出回路を装荷したバランと位相調整線路とから構成されていることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載のドハティ増幅器。   The distribution circuit includes a balun loaded with a second harmonic injection extraction circuit having an injection extraction terminal for injecting or extracting a second harmonic, and a phase adjustment line. The Doherty amplifier according to any one of Items 4. 前記合成回路は、2次高調波を注入もしくは抽出する注入抽出端子を有する2次高調波注入抽出回路が装荷されたバランで構成され、前記分配回路は、2次高調波を注入もしくは抽出する注入抽出端子を有する2次高調波注入抽出回路を装荷したバランと位相調整線路とから構成されていることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載のドハティ増幅器。   The combining circuit comprises a balun loaded with a second harmonic injection extraction circuit having an injection extraction terminal for injecting or extracting the second harmonic, and the distribution circuit is an injection for injecting or extracting the second harmonic The Doherty amplifier according to any one of claims 1 to 4, characterized by comprising a balun loaded with a second harmonic injection extraction circuit having an extraction terminal and a phase adjustment line. 前記合成回路の2次高調波を注入もしくは抽出する注入抽出端子と、前記分配回路の2次高調波を注入もしくは抽出する注入抽出端子との間に、2次高調波の振幅と位相を調整する2次高調波振幅・位相調整回路が装荷されていることを特徴とする請求項7に記載のドハティ増幅器。   Adjusting the amplitude and phase of the second harmonic between the injection / extraction terminal for injecting or extracting the second harmonic of the synthesis circuit and the injection / extraction terminal for injecting or extracting the second harmonic of the distribution circuit 8. A Doherty amplifier according to claim 7, characterized in that a second harmonic amplitude and phase adjustment circuit is loaded.
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