KR100597157B1

KR100597157B1 - 고주파 증폭기

Info

Publication number: KR100597157B1
Application number: KR1020027005799A
Authority: KR
Inventors: 마사또시 나까야마; 겐이찌 호리구찌; 유끼오 이께다; 사또시 구누기; 유지 사까이
Original assignee: 미쓰비시덴키 가부시키가이샤
Priority date: 2000-09-05
Filing date: 2001-08-30
Publication date: 2006-07-05
Also published as: CA2389303A1; CN100426664C; EP1317063B1; EP1317063A4; DE60131861D1; EP1317063A1; US20020171477A1; CN1389016A; CA2389303C; KR20020067513A; WO2002021685A1; JP4786021B2; JP2002076781A; US6894562B2

Abstract

입력 단자(1)로부터 입력된 고주파 신호를 2개로 분배하는 분배부(3)와, 분배부(3)의 한쪽의 출력측과 접속되며, 분배부(3)로부터의 고주파 신호를 증폭하는 주증폭부(4)와, 분배부(3)의 다른쪽의 출력측과 접속되며, 고주파 신호의 순간 전력이 작은 경우에는 동작하지 않고, 고주파 신호의 순간 전력이 큰 경우에는 분배부(3)로부터의 고주파 신호를 증폭하는 부증폭부(5)와, 부증폭부(5)가 증폭한 고주파 신호를 주증폭부(4)의 출력측에 주입함과 함께, 주증폭부(4)가 증폭한 고주파 신호를 출력 단자(2)에 주입하는 서큘레이터(6)를 포함한다.

고주파 증폭기, 주증폭부, 부증폭부, 90도 하이브리드, 서큘레이터

Description

고주파 증폭기{HIGH-FREQUENCY AMPLIFIER}

본 발명은, 큰 백오프의 동작 상태에서도 높은 효율을 실현하는 것이 가능한 고주파 증폭기에 관한 것이다.

VHF(초단파)대나 UHF(극초단파)대 혹은 마이크로파대 등의 통신 대역에 속하는 고주파 신호는, QPSK(Quadriphase Phase Shift Keying)나 QAM(Quadrature Amplitude Modulation)이라는 각종 변조 방식에 따라 변조된다.

일반적으로, 이들 고주파 신호는 변조파의 대역에 상당하는 시간에 그 진폭이 시간적으로 변화된다. 환언하면, 포락선이 변동되는 양태를 취한다. 이동체 통신 기지국 등에서 복수의 신호를 동시에 증폭하는 경우에도, 고주파 신호의 포락선은 시간적으로 변동된다.

도 1은 포락선이 변동되는 고주파 신호의 시간 파형의 일례를 도시하는 도면이다. 횡축은 시간을 나타내고, 종축은 고주파 신호의 전력을 나타내고 있다.

도 1에 도시한 바와 같이, 시간의 경과에 따라 고주파 신호의 포락선이 변동되고 있으며, 포락선이 순간적으로 최대로 되었을 때의 피크 전력은 평균 전력에 비해 큰 것을 알 수 있다. 평균 전력과 피크 전력의 비는 크레스트 팩터(crest factor) 혹은 피크 전력비로 불리며, 최근의 이동체 통신 기지국 등에서 이용되는 고주파 신호에서는, 이 크레스트 팩터가 10㏈ 이상에 도달하는 경우가 있다.

따라서, 큰 크레스트 팩터를 갖는 고주파 신호를 피크 전력 시에도 포화시키지 않고 증폭하려면, 실제 동작 시의 평균 출력 전력과 포화 전력과의 차(소위 백오프)를 충분히 크게 할 수 있는 고주파 증폭기를 이용해야 한다.

일반적으로, 고주파 증폭기에서는, 요구되는 특성에 따라 내부의 출력 정합 회로를 조정하여, FET 등의 증폭 소자로부터 본 출력측의 부하 임피던스 조건을 최적화한다. 예를 들면, 효율이 높아지도록, 부하 임피던스 조건을 최적화하는 경우 가 있는 반면에, 포화 전력이 커지도록, 부하 임피던스 조건을 최적화하는 경우도 있다.

그러나, 예를 들면 「모놀리식 마이크로파 집적 회로」(전자 정보 통신 학회, 相川 외 저(著), P.74, 도 3의 4) 혹은 「MMIC 기술의 기초와 응용」(리얼라이즈(REALIZE)사, 高木·伊藤, P.155, 도 8의 39(a))에 도시되어 있는 바와 같이, 효율이 높은 부하 임피던스 조건(고효율 정합)과 포화 전력이 큰 부하 임피던스 조건(고출력 정합)은 일반적으로 일치하지 않는다.

도 2는 고주파 증폭기의 증폭 소자로부터 본 부하 임피던스에 대한 포화 전력 및 효율의 변화를 스미스 차트(Smith Chart) 상에서 모식적으로 도시하는 도면이다. 실선은 포화 전력의 등고선, 점선은 효율의 등고선을 각각 나타내고 있다.

도 2에서, 최대 포화 전력을 실현하는 부하 임피던스는 ×로, 최대 효율을 실현하는 부하 임피던스는 ●으로 각각 나타내고 있는데, 양자는 일치하지 않고, 게다가 출력 전력에 따라 최대 효율을 실현하는 부하 임피던스는 변화된다.

따라서, 높은 효율에 대응하는 부하 임피던스 조건에서는, 고주파 신호의 순간 전력의 많은 부분이 차단(cut off)되어, 그 결과, 인접하는 채널로 많은 방해파가 누설되거나, 송신되는 고주파 신호가 열화되어 전송 오류가 커지게 된다.

한편, 큰 포화 전력에 대응하는 부하 임피던스 조건에서는, 고주파 신호의 순간 전력의 많은 부분이 차단되는 일은 없게 되지만, 고주파 증폭기로서의 효율은 저하하게 된다.

이상과 같은 이유 때문에, 포화 전력이 큰 상태와 효율이 높은 상태가 양립할 수 있는 고주파 증폭기를 구성하는 것은 어렵다. 환언하면, 백오프가 큰 상태에서는, 고주파 증폭기의 효율은 크게 저하된다. 예를 들면 단순한 B급 증폭기의 경우, 포화 동작 시의 이론적인 최대 효율은 78%이지만, 백오프 10㏈ 동작 시의 이론적인 최대 효율은 25% 정도이다. 그 때문에, 큰 크레스트 팩터의 고주파 신호를 저왜곡으로 증폭할 필요가 있는 기지국용 고주파 증폭기의 효율이 낮아지는 원인이 되었다.

이러한 문제를 해결하기 위해, 스위치 등을 이용하여 부하 임피던스를 전환하는 종래의 고주파 증폭기가 있다.

도 3은 예를 들면 특개평9-284061호 공보에 개시된 종래의 고주파 증폭기의 구성을 도시하는 도면이고, 도 4는 이 종래의 고주파 증폭기에 이용되는 출력 정합 회로의 구성을 도시하는 도면이다.

도 3에서, 참조 부호(101)는 FET(전계 효과형 트랜지스터)나 BJT(파이폴라 정션 트랜지스터) 등의 증폭 소자, 참조 부호(102)는 증폭 소자(101)에 직류 전압을 공급하는 전원 회로, 참조 부호(103)는 출력 정합 회로, 참조 부호(104)는 부하이다.

출력 정합 회로(103)는, 예를 들면 도 4에 도시한 바와 같은 구성으로서, 임피던스 변환용의 트랜스포머(105)와, 트랜스포머(105)의 탭 단자를 전환하는 스위치(106)로 구성된다. 제어 신호 Sct1에 의해 스위치(106)를 전환하고, 이에 따라 증폭 소자(101)로부터 출력 정합 회로(103)를 본 부하 임피던스 Zin의 값을 변화시킨다.

출력 전력이 작은 경우에는 고효율의 부하 임피던스 조건으로 전환하고, 출력 전력이 큰 경우에는 큰 출력 전력의 부하 임피던스 조건, 즉 포화 전력이 커지는 부하 임피던스로 전환함으로써, 출력 전력의 대소에 상관없이 양호한 효율을 실현하고자 하는 것이다.

또한, 정합 회로에 설치된 스위치를 전환하거나, 정합 회로 내에 가변 용량 소자 등을 이용함으로써 부하 임피던스를 변화시켜, 출력 전력의 대소에 상관없이 양호한 효율을 실현하고자 하는 종래 기술이 특공평5-54725호 공보, 특개평11-41118호 공보에 유사한 고주파 증폭기로서 개시되어 있다.

종래의 고주파 증폭기는 이상과 같이 구성되어 있기 때문에, 고주파 신호의 포락선 변화에 추종하면서, 포화 전력이 충분히 크며 효율이 양호한 고주파 증폭기를 구성하는 것은 곤란하다고 하는 과제가 있었다.

상술한 바와 같이, 종래 기술에서는, 전환 스위치 혹은 가변 소자가 존재하기 때문에, 부하 임피던스 변화의 반응 시간이 크고, 변조파에 의한 포락선의 시간 변화에 대응하여 변화시킬 수 없다. 그 때문에, 종래 기술의 각 공보에 진술되어 있는 바와 같이, 주로 송신기의 고출력 모드 혹은 저출력 모드의 전환이라는 목적으로 이용되는 것을 상정한 것으로, 고주파 신호의 포락선의 변화에 따라 부하 임피던스를 변화시키는 것을 목적으로 한 것은 아니다.

또한, 고속 전환이 가능하다고 해도, 고주파 증폭기의 출력 회로에 이용할 수 있을 정도로 충분한 내전력 특성을 갖고, 손실이 적은 스위치나 가변 소자를 구성하는 것은 어려워서, 결과적으로 효율 개선 효과가 작다고 하는 과제가 있었다.

본 발명은 상기한 바와 같은 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 변조에 의한 포락선의 변화에 따라 출력 부하 임피던스를 변화시켜, 포화 전력이 충분히 크며 효율이 양호한 고주파 증폭기를 구성하는 것을 목적으로 한다.

환언하면, 백오프가 큰 동작 상태, 즉 포화 전력에 비해 작은 출력 전력에서도 고효율 동작을 실현하는 고주파 증폭기를 구성하는 것을 목적으로 한다.

삭제

<발명의 개시>

본 발명에 따른 고주파 증폭기는, 입력되는 고주파 신호의 순간 전력이 큰 경우에만 증폭 동작하는 부증폭 수단 및 고주파 신호에 대해 항상 증폭 동작하는 주증폭 수단에 대하여 고주파 신호를 분배하여 각각 공급하며, 부증폭 수단이 증폭 한 고주파 신호를 주증폭 수단의 출력측에 주입하고, 주증폭 수단이 증폭한 고주파 신호를 출력하도록 한 것이다.

이에 따라, 변조된 고주파 신호의 포락선 변화에 따라 출력 부하 임피던스를 변화시킬 수 있게 되어, 변조에 의한 포락선의 변화에 따라 출력 부하 임피던스를 변화시켜, 포화 전력이 충분히 크며 효율이 양호한 고주파 증폭기를 구성할 수 있으며, 환언하면, 백오프가 큰 동작 상태, 즉 포화 전력에 비해 작은 출력 전력에서도 고효율 동작을 실현하는 고주파 증폭기를 구성할 수 있다라고 하는 효과가 얻어진다.

본 발명에 따른 고주파 증폭기는, 입력 단자로부터 입력된 고주파 신호를 분배하는 제1 분배 수단과, 제1 분배 수단이 분배한 한쪽의 고주파 신호를 항상 증폭하는 주증폭 수단과, 고주파 신호의 순간 전력이 큰 경우에만, 제1 분배 수단이 분배한 다른쪽의 고주파 신호를 증폭하는 부증폭 수단과, 부증폭 수단이 증폭한 고주파 신호를 주증폭 수단의 출력측에 주입함과 함께, 주증폭 수단이 증폭한 고주파 신호를 출력 단자로부터 출력하는 서큘레이터를 구비하도록 한 것이다.

이에 따라, 변조된 고주파 신호의 포락선 변화에 따라 출력 부하 임피던스를 변화시킬 수 있게 되어, 고주파 신호의 순간 전력이 작은 경우에는 고효율의 증폭기로서 동작하며, 고주파 신호의 순간 전력이 큰 경우에는 포화 전력이 큰 증폭기로서 동작하는 고주파 증폭기를 구성할 수 있다라고 하는 효과가 얻어진다.

본 발명에 따른 고주파 증폭기는, 입력 단자로부터 입력된 고주파 신호를 분배하는 제1 분배 수단과, 제1 분배 수단이 분배한 한쪽의 고주파 신호를 90도의 위 상차를 두고 분배하는 제2 분배 수단과, 제2 분배 수단이 분배한 고주파 신호를 항상 각각 증폭하는 제1 주증폭 수단 및 제2 주증폭 수단과, 고주파 신호의 순간 전력이 큰 경우에만, 제1 분배 수단이 분배한 다른쪽의 고주파 신호를 증폭하는 부증폭 수단과, 부증폭 수단이 증폭한 고주파 신호를 제1 주증폭 수단의 출력측 및 제2 주증폭 수단의 출력측에 각각 주입함과 함께, 제1 주증폭 수단 및 제2 주증폭 수단이 각각 증폭한 고주파 신호를 합성하여 출력 단자로부터 출력하는 제1 90도 하이브리드를 구비하도록 한 것이다.

이에 따라, 고주파 신호에 대한 손실이 경감되어 고주파 증폭기의 효율을 향상시킬 수 있음과 함께, 비용을 저감할 수 있다라고 하는 효과가 얻어진다.

본 발명에 따른 고주파 증폭기는, 부증폭 수단을 통과하는 고주파 신호의 진폭 및 위상을 조정하는 제1 진폭 위상 조정 수단을 구비하도록 한 것이다.

이에 따라, 주증폭 수단에 주입되는 고주파 신호의 진폭과 위상을 최적화하는 것이 가능해져서, 순간 전력이 큰 경우의 주증폭 수단의 외관상의 부하 임피던스를 조정하여, 고주파 증폭기의 효율을 더욱 향상시킬 수 있다고 하는 효과가 얻어진다.

이에 따라, 주증폭 수단에 주입되는 고주파 신호의 진폭과 위상을 최적화하는 것이 가능해져서, 순간 전력이 큰 경우의 주증폭 수단의 외관상의 부하 임피던스를 조정하여, 고주파 증폭기의 효율을 더욱 향상시킬 수 있다고 하는 효과가 얻 어진다.

본 발명에 따른 고주파 증폭기는, 주증폭 수단을 통과하는 고주파 신호 또는 부증폭 수단을 통과하는 고주파 신호에 지연 시간을 발생시키는 지연 수단을 구비하도록 한 것이다.

이에 따라, 주증폭 수단측의 경로가 고주파 신호에 발생시키는 지연 시간과 부증폭 수단측의 경로가 고주파 신호에 발생시키는 지연 시간을 일치시킬 수 있어서, 부증폭 수단으로부터 주증폭 수단으로의 고주파 신호의 주입 효과를 광대역에 걸쳐 실현할 수 있다라고 하는 효과가 얻어진다.

이에 따라, 주증폭 수단측의 경로가 고주파 신호에 발생시키는 지연 시간과 부증폭 수단측의 경로가 고주파 신호에 발생시키는 지연 시간을 일치시킬 수 있게 되어, 부증폭 수단으로부터 주증폭 수단으로의 고주파 신호의 주입의 효과를 광대역에 걸쳐 실현할 수 있다라고 하는 효과가 얻어진다.

본 발명에 따른 고주파 증폭기는, 주증폭 수단을 통과하는 고주파 신호 또는 부증폭 수단을 통과하는 고주파 신호의 주파수 특성을 변화시키는 주파수 이퀄라이저를 구비하도록 한 것이다.

이에 따라, 주증폭 수단측의 경로가 고주파 신호에 발생시키는 주파수 특성과 부증폭 수단측의 경로가 고주파 신호에 발생시키는 주파수 특성을 일치시킬 수 있게 되어, 부증폭 수단으로부터 주증폭 수단으로의 고주파 신호의 주입의 효과를 광대역에 걸쳐 실현할 수 있다라고 하는 효과가 얻어진다.

본 발명에 따른 고주파 증폭기는, 부증폭 수단에 입력되는 고주파 신호의 순간 전력 변화에 대하여, 부증폭기로부터 출력되는 고주파 신호의 순간 전력 변화 및 통과 위상 특성을 조정하는 AM-AM/PM 조정 수단을 구비하도록 한 것이다.

이에 따라, 부증폭 수단이 동작하는 전력 레벨이나 입력 전력에 대한 출력 전력 등을 최적화할 수 있어서, 주증폭 수단에 주입되는 신호가 최적화되어, 고주파 증폭기 전체의 효율을 개선할 수 있다라고 하는 효과가 얻어진다.

이에 따라, 부증폭 수단이 동작하는 전력 레벨이나 입력 전력에 대한 출력 전력 등을 최적화할 수 있게 되어, 주증폭 수단에 주입되는 신호가 최적화되어, 고 주파 증폭기 전체의 효율을 개선할 수 있다라고 하는 효과가 얻어진다.

삭제

본 발명에 따른 고주파 증폭기는, 부증폭 수단이 증폭한 고주파 신호의 기본파 성분과 고조파 성분을 분리하는 분리 수단과, 분리 수단이 분리한 고조파 성분의 진폭 및 위상을 조정하는 제3 진폭 위상 조정 수단과, 분리 수단과 서큘레이터 사이에 설치되며, 분리 수단이 분리한 기본파 성분과 제3 진폭 위상 조정 수단이 조정한 고조파 성분을 합성하는 합성 수단을 구비하도록 한 것이다.

이에 따라, 주증폭 수단의 고조파 성분에 대한 부하 임피던스를 조정할 수 있어서, 주증폭 수단의 효율을 더욱 향상시킬 수 있다고 하는 효과가 얻어진다.

본 발명에 따른 고주파 증폭기는, 부증폭 수단이 증폭한 고주파 신호의 기본파 성분과 고조파 성분을 분리하는 분리 수단과, 분리 수단이 분리한 고조파 성분의 진폭 및 위상을 조정하는 제3 진폭 위상 조정 수단과, 분리 수단과 제1 90도 하이브리드 사이에 설치되며, 분리 수단이 분리한 기본파 성분과 제3 진폭 위상 조정 수단이 조정한 고조파 성분을 합성하는 합성 수단을 구비하도록 한 것이다.

이에 따라, 주증폭 수단의 고조파 성분에 대한 부하 임피던스를 조정할 수 있게 되어, 주증폭 수단의 효율을 더욱 향상시킬 수 있다고 하는 효과가 얻어진다.

본 발명에 따른 고주파 증폭기는, 부증폭 수단이 증폭한 고주파 신호의 기본파 성분과 고조파 성분을 분리하는 분리 수단과, 분리 수단이 분리한 고조파 성분의 진폭 및 위상을 조정하는 제3 진폭 위상 조정 수단과, 서큘레이터와 부증폭 수단 사이에 설치되며, 분리 수단이 분리한 기본파 성분과 제3 진폭 위상 조정 수단이 조정한 고조파 성분을 합성하는 합성 수단을 구비하도록 한 것이다.

이에 따라, 서큘레이터의 손실이나 크기·비용 등을 저감할 수 있으며, 주증폭 수단의 고조파 성분에 대한 부하 임피던스를 조정할 수 있게 되어, 주증폭 수단의 효율을 더욱 향상시킬 수 있다고 하는 효과가 얻어진다.

본 발명에 따른 고주파 증폭기는, 부증폭 수단이 증폭한 고주파 신호의 기본파 성분과 고조파 성분을 분리하여, 기본파 성분을 제1 90도 하이브리드로 출력하는 분리 수단과, 분리 수단이 분리한 고조파 성분의 진폭 및 위상을 조정하는 제3 진폭 위상 조정 수단과, 제3 진폭 위상 조정 수단이 조정한 고조파 성분을 2개로 분배하는 제2 90도 하이브리드와, 제1 90도 하이브리드와 제1 주증폭 수단 사이에 설치되며, 제2 90도 하이브리드로부터의 한쪽의 고조파 성분과 제1 90도 하이브리드를 통과하여 출력된 기본파 성분을 합성하는 제1 합성 수단과, 제1 90도 하이브리드와 제2 주증폭 수단 사이에 설치되며, 제2 90도 하이브리드로부터의 다른쪽의 고조파 성분과 제1 90도 하이브리드를 통과하여 출력된 기본파 성분을 합성하는 제2 합성 수단을 구비하도록 한 것이다.

이에 따라, 손실이 저감되어 효율을 향상시킬 수 있다고 하는 효과가 얻어진다.

삭제

본 발명에 따른 고주파 증폭기는, 부증폭 수단과 서큘레이터 사이에 설치되며, 부증폭 수단이 증폭한 고주파 신호를 서큘레이터로 출력하는 아이솔레이터를 구비하도록 한 것이다.

이에 따라, 손실을 경감하면서, 반사파에 의한 부증폭 수단의 특성 변화를 방지할 수 있어서, 더욱 안정적으로 고효율의 고주파 증폭기를 구성할 수 있다라고 하는 효과가 얻어진다.

본 발명에 따른 고주파 증폭기는, 부증폭 수단과 제1 90도 하이브리드 사이에 설치되며, 부증폭 수단이 증폭한 고주파 신호를 제1 90도 하이브리드로 출력하는 아이솔레이터를 구비하도록 한 것이다.

이에 따라, 제1 주증폭 수단 및 제2 주증폭 수단의 특성이 완전하게 동일하지 않은 경우에도, 부증폭 수단의 출력측으로 전력이 유입되는 것을 방지하여, 고주파 증폭기의 안정화, 고효율화에 기여할 수 있다라고 하는 효과가 얻어진다.

본 발명에 따른 고주파 증폭기는, 입력 단자로부터 입력된 기저 대역 신호를 처리하는 기저 대역 처리 수단과, 기저 대역 처리 수단에 의해 처리된 기저 대역 신호를 주증폭 수단 및 부증폭 수단에 각각 입력될 고주파 신호로 주파수 변환하는 제1 주파수 변환 수단을 구비하도록 한 것이다.

이에 따라, 설계가 용이한 저주파수 대역에서 처리를 실현할 수 있게 되어, 회로 구성의 자유도가 증가되고, 조정이 용이한 회로, 정밀도가 높은 회로를 구성하는 것이 가능해진다.

본 발명에 따른 고주파 증폭기는, 입력 단자로부터 입력된 기저 대역 신호를 처리하는 기저 대역 처리 수단과, 기저 대역 처리 수단이 처리한 기저 대역 신호를 주증폭 수단 및 부증폭 수단에 각각 입력될 고주파 신호로 주파수 변환하는 제1 주파수 변환 수단을 구비하도록 한 것이다.

이에 따라, 설계가 용이한 낮은 주파수 대역에서 처리를 실현할 수 있게 되며, 회로 구성의 자유도가 증가하고, 조정이 용이한 회로, 정밀도가 높은 회로를 구성하는 것이 가능해진다.

본 발명에 따른 고주파 증폭기는, 입력 단자로부터 입력된 기저 대역 신호를 2개로 분배하는 제4 분배 수단과, 제4 분배 수단이 분배한 한쪽의 기저 대역 신호의 진폭을 검출하는 제2 진폭 검출 수단과, 제2 진폭 검출 수단으로부터의 기저 대역 신호의 진폭 및 위상을 조정하는 제4 진폭 위상 조정 수단과, 제2 진폭 검출 수단이 검출한 기저 대역 신호의 진폭과 사전에 준비된 데이터를 참조하여, 제4 진폭 위상 조정 수단을 제어하는 제어 수단을 기저 대역 처리 수단이 구비하도록 한 것이다.

이에 따라, 조정 자유도가 커지고, 보다 정밀도가 높은 처리가 가능해져, 고주파 증폭기의 효율 향상에 기여할 수 있다라고 하는 효과가 얻어진다.

본 발명에 따른 고주파 증폭기는, 입력 단자로부터 입력된 기저 대역 신호를 2개로 분배하는 제4 분배 수단과, 제4 분배 수단이 분배한 한쪽의 기저 대역 신호의 진폭을 검출하는 제2 진폭 검출 수단과, 제2 진폭 검출 수단으로부터의 기저 대역 신호의 진폭 및 위상을 조정하는 제4 진폭 위상 조정 수단과, 제2 진폭 검출 수 단이 검출한 기저 대역 신호의 진폭과 사전에 준비된 데이터를 참조하여, 제4 진폭 위상 조정 수단을 제어하는 제어 수단을 기저 대역 처리 수단이 구비하도록 한 것이다.

본 발명에 따른 고주파 증폭기는, 부증폭 수단이 출력한 고주파 신호를 분배하는 제5 분배 수단과, 제5 분배 수단이 분배한 고주파 신호를 기저 대역 신호로 주파수 변환하는 제2 주파수 변환 수단을 포함하고, 제어 수단은, 제2 주파수 변환 수단이 주파수 변환한 기저 대역 신호를 참조하여, 사전에 준비된 데이터를 갱신하도록 한 것이다.

이에 따라, 부증폭 수단의 특성이 변화되어도 최적의 제어를 항상 행할 수 있어, 고효율의 고주파 증폭기를 실현할 수 있다라고 하는 효과가 얻어지고, 제어 수단의 데이터를 원격지로 송신 혹은 원격지로부터 수신함으로써 원격지로부터의 고주파 증폭기의 모니터나 제어도 가능해지는 효과가 얻어진다.

본 발명에 따른 고주파 증폭기는, 부증폭 수단이 출력한 고주파 신호를 분배하는 제5 분배 수단과, 제5 분배 수단이 분배한 고주파 신호를 기저 대역 신호로주파수 변환하는 제2 주파수 변환 수단을 포함하고, 제어 수단은, 제2 주파수 변환 수단이 주파수 변환한 기저 대역 신호를 참조하여, 사전에 준비된 데이터를 갱신하도록 한 것이다.

삭제

도 1은 포락선이 변동되는 고주파 신호의 시간 파형의 일례를 도시하는 도면.

도 2는 고주파 증폭기의 증폭 소자로부터 본 부하 임피던스에 대한 포화 전력 및 효율의 변화를 스미스 차트 상에서 모식적으로 도시하는 도면.

도 3은 특개평9-284061호 공보에 개시된 종래의 고주파 증폭기의 구성을 도시하는 도면.

도 4는 종래의 고주파 증폭기에 이용되는 출력 정합 회로의 구성을 도시하는 도면.

도 5는 본 발명의 실시예 1에 따른 고주파 증폭기의 구성을 도시하는 도면.

도 6은 주증폭부 및 부증폭부의 구성의 일례를 도시하는 도면.

도 7은 본 발명의 실시예 2에 따른 고주파 증폭기의 구성을 도시하는 도면.

도 8은 본 발명의 실시예 3에 따른 고주파 증폭기의 구성을 도시하는 도면.

도 9는 본 발명의 실시예 4에 따른 고주파 증폭기의 구성을 도시하는 도면.

도 10은 본 발명의 실시예 4에 따른 고주파 증폭기의 구성을 도시하는 도면.

도 11은 본 발명의 실시예 5에 따른 고주파 증폭기의 구성을 도시하는 도면.

도 12는 본 발명의 실시예 6에 따른 고주파 증폭기의 구성을 도시하는 도면.

도 13은 AM-AM/PM 조정부의 구성예를 도시하는 도면.

도 14는 AM-AM/PM 조정부를 구비한 고주파 증폭기의 구성을 도시하는 도면.

도 15는 AM-AM/PM 조정부를 구비한 고주파 증폭기의 구성을 도시하는 도면.

도 16은 본 발명의 실시예 7에 따른 고주파 증폭기의 구성을 도시하는 도면.

도 17은 본 발명의 실시예 8에 따른 고주파 증폭기의 구성을 도시하는 도면.

도 18은 본 발명의 실시예 9에 따른 고주파 증폭기의 구성을 도시하는 도면.

도 19는 본 발명의 실시예 10에 따른 고주파 증폭기의 구성을 도시하는 도면.

도 20은 본 발명의 실시예 11에 따른 고주파 증폭기의 구성을 도시하는 도면.

도 21은 본 발명의 실시예 12에 따른 고주파 증폭기의 구성을 도시하는 도면.

도 22는 본 발명의 실시예 13에 따른 고주파 증폭기의 구성을 도시하는 도면.

도 23은 기저 대역 처리 회로로서의 AM-AM/PM 조정부의 구성을 도시하는 도면.

도 24는 부증폭부가 출력하는 고주파 신호의 일부를 기저 대역 신호로 변환하여 기저 대역 처리 회로로 피드백을 행하는 예를 도시하는 도면.

도 25는 본 발명의 실시예 14에 따른 피드포워드 증폭기의 구성을 도시하는 도면.

도 26은 본 발명의 실시예 15에 따른 왜곡 보상 증폭기의 구성을 도시하는 도면.

도 27은 본 발명의 실시예 16에 따른 고주파 증폭기의 구성을 도시하는 도면.

도 28은 도 27의 고주파 증폭기에서 부증폭부를 동작시키지 않은 경우의 측정 결과를 도시하는 도면.

도 29는 도 27의 고주파 증폭기에서 부증폭부를 동작시킨 경우의 측정 결과와 부증폭부를 동작시키지 않은 경우의 측정 결과를 비교하는 도면.

이하, 본 발명을 보다 상세히 설명하기 위해, 본 발명을 실시하기 위한 최량의 형태에 대하여 첨부 도면에 따라 설명한다.

《실시예 1》

도 5는 본 발명의 실시예 1에 따른 고주파 증폭기의 구성을 도시하는 도면이다.

도 5에서, 참조 부호(1)는 고주파 신호가 입력되는 입력 단자, 참조 부호(2)는 고주파 신호를 출력하는 출력 단자이다. 참조 부호(3)는 입력 단자(1)로부터 입력된 고주파 신호를 2개로 분배하는 분배부(제1 분배 수단), 참조 부호(4)는 분배부(3)의 한쪽의 출력측과 접속된 주증폭부(주증폭 수단), 참조 부호(5)는 분배부(3)의 다른쪽의 출력측과 접속된 부증폭부(부증폭 수단)이다. 참조 부호(6)는 서큘레이터로서, 부증폭부(5)가 출력한 고주파 신호를 주증폭부(4)의 출력측에 주입하고, 주증폭부(4)가 출력한 고주파 신호를 출력 단자(2)에 주입하도록 접속되어 있다.

도 6은 주증폭부(4) 및 부증폭부(5)의 구성의 일례를 도시하는 도면이다. 도 5와 동일 또는 상당하는 구성에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 있다.

도 6의 주증폭부(4)에서, 참조 부호(7)는 분배부(3)의 한쪽의 출력측과 접속되어 있는 입력 정합 회로, 참조 부호(8)는 입력 정합 회로(7)로부터의 고주파 신호를 증폭하는 증폭 소자, 참조 부호(9)는 증폭 소자(8)가 증폭한 고주파 신호를 서큘레이터(6)로 출력하는 출력 정합 회로이다.

한편, 도 6의 부증폭부(5)에서, 참조 부호(10)는 분배부(3)의 다른쪽의 출력측과 접속되어 있는 입력 정합 회로, 참조 부호(11)는 입력 정합 회로(10)로부터의 고주파 신호를 증폭하는 증폭 소자, 참조 부호(12)는 증폭 소자(11)가 증폭한 고주파 신호를 서큘레이터(6)로 출력하는 출력 정합 회로이다.

증폭 소자(8), 증폭 소자(11)에 대하여 직류 바이어스를 각각 공급하는 구성 요소에 대해서는 도시를 생략하고 있다.

주증폭부(4)는 소위 A급, AB급, B급으로 바이어스된 증폭기로서, 순간 전력의 크기에 상관없이 고주파 신호를 항상 증폭한다.

한편, 부증폭부(5)는 예를 들면 C급으로 바이어스된 증폭기로서, 변조된 고주파 신호의 포락선의 변동에 따라 순간 전력이 커진 경우에만 고주파 신호를 증폭하고, 순간 전력이 작은 경우에는 고주파 신호를 출력하지 않는다.

다음으로 동작에 대하여 설명한다.

고주파 신호의 순간 전력이 작은 경우에는, 주증폭부(4)가 동작하고, 부증폭부(5)는 동작하지 않는다. 따라서, 입력 단자(1), 분배부(3)를 통과하여 주증폭부(4)에 입력된 고주파 신호는, 입력 정합 회로(7)를 통과하여 증폭 소자(8)에서 증폭되어, 출력 정합 회로(9), 서큘레이터(6)를 통과하여 출력 단자(2)로부터 출력된다(도 5의 실선 화살표).

주증폭부(4)로부터 출력측을 본 임피던스 ZL은, 출력 단자(2)에 접속된 임피던스(예를 들면 50Ω)이다. 주증폭부(4)에서는, 출력측의 부하 임피던스 ZL에서 고효율로 동작하도록 출력 정합 회로(9)를 설계한다. 구체적으로는, 증폭 소자(8) 로부터 출력측을 본 부하 임피던스 ZL_FET가 고효율 정합이 되도록 회로 상수가 결정된다. 그 때문에, 순간 전력이 작은 경우에는 고효율로 동작한다.

고주파 신호의 순간 전력이 큰 경우에는, 주증폭부(4)와 함께 부증폭부(5)가 동작한다. 따라서, 입력 단자(1), 분배부(3)를 통과하여 부증폭부(5)에 입력된 고주파 신호는, 입력 정합 회로(10)를 통과하고 증폭 소자(11)에서 증폭되어, 출력 정합 회로(12), 서큘레이터(6)를 통해 주증폭부(4)의 출력측에 주입된다(도 5의 점선 화살표).

주증폭부(4)측으로부터 출력측을 보면, 주증폭부(4)가 출력하는 고주파 신호와 동일한 고주파 신호가 출력측으로부터 되돌아오는 것처럼 보이기 때문에, 부하 임피던스 ZL 및 ZL_FET가 외관상 변화된 것처럼 보인다.

이 때, 부증폭부(5)로부터 서큘레이터(6)를 통과하여 주증폭부(4)의 출력측에 주입되는 고주파 신호의 진폭과 위상을 적당한 값으로 하면 , 주증폭부(4)로부터 본 부하 임피던스 ZL, 증폭 소자(8)로부터 본 부하 임피던스 ZL_FET가, 마치 포화 전력이 커지는 임피던스로 변화된 것처럼 보인다. 그 때문에, 부증폭부(5)로부터의 고주파 신호의 주입이 없는 경우에 비해, 주증폭부(4)의 포화 전력은 커진다. 따라서, 순간 전력의 많은 부분이 차단되는 일 없이 주증폭부(4)는 고주파 신호를 증폭하고, 증폭된 고주파 신호를 서큘레이터(6)를 통과하여 출력 단자(2)로부터 출력한다.

이와 같이, 고주파 신호의 순간 전력이 작은 경우에는, 주증폭부(4)의 부하 임피던스는 포화 전력이 작지만 고효율을 실현하는 상태에 있어서, 도 5의 고주파 증폭기는 고효율 동작을 한다.

한편, 고주파 신호의 순간 전력이 큰 경우에는, 서큘레이터(6)를 통과하여 부증폭부(5)로부터 주증폭부(4)의 출력측으로 고주파 신호의 주입이 행해지기 때문에, 주증폭부(4)의 증폭 소자(8)로부터 본 부하 임피던스가 외관상 변화되어, 도 5의 고주파 증폭기의 포화 전력이 커진다.

따라서, 본 실시예 1에 따른 고주파 증폭기는, 포화 전력이 큼에도 불구하고, 저출력 시에도 높은 효율을 실현하도록 동작하게 된다.

종래와는 달리, 본 실시예 1에 따른 고주파 증폭기는 전환 스위치나 가변 용량 소자를 갖지 않기 때문에, 고주파 신호의 포락선의 고속 변화에 대해서도 충분히 추종할 수 있으며, 종래 구성에서는 사실상 불가능했던 변조파의 순간 전력 변화에 따라 출력 정합 회로(9)의 부하 임피던스를 등가적으로 변화시킬 수 있다.

결과적으로, 포화 전력이 큼에도 불구하고, 저출력 시에도 고효율의 고주파 증폭기를 구성할 수 있으며, 환언하면, 백오프가 큰 동작 상태에서도 효율이 양호한 고주파 증폭기를 구성할 수 있다.

또한, 종래와 비교하여, 전환 스위치나 가변 용량 소자를 이용하고 있지 않기 때문에, 이들 구성 요소에 기인하는 내전력성이나 손실 등의 문제가 발생하지 않기 때문에, 보다 고출력의 고주파 증폭기에도 적용할 수 있으며, 또한 고효율로 할 수 있다.

부증폭부(5)는 C급 증폭기이므로, 입력 단자(1)에 입력되는 고주파 신호의 순간 전력이 작은 경우에는 동작하지 않으며, 직류의 소비 전력도 없다. 따라서, 주증폭부(4)와 부증폭부(5)로 이루어지는 시스템 전체의 효율을 저하시키지 않는다.

또한, 부증폭부(5)는 순간 전력이 큰 경우에만 증폭 동작하여 고주파 신호를 출력하고, 순간 전력이 작은 경우에는 고주파 신호를 출력하지 않으며, 직류 소비 전력도 충분히 작아지도록 바이어스되어 있으면 된다. 소위 C급 바이어스 상태가 바람직하지만, B급 바이어스 상태에서도 순간 전력이 작은 경우에는 직류 소비 전력도 충분히 작기 때문에, 고주파 증폭기의 고효율화의 목적은 달성된다.

또한, 순간 전력이 큰 경우에 부증폭부(5)로부터 출력된 고주파 신호는 주증폭부(4)의 출력측에서 반사되고, 결과적으로 출력 단자(2)로 보내어져 출력 전력의 일부가 되기 때문에, 부증폭부(5)의 소비 전력이 불필요하게 사용되지 않게 되어, 효율을 크게 저하시키는 원인이 되지 않는다.

또한, 이상의 설명에서는, 주증폭부(4), 부증폭부(5)에 1단의 증폭 소자(8, 11)를 각각 이용하는 경우에 대해 설명하였지만, 주증폭부(4), 부증폭부(5)의 양쪽 혹은 어느 한쪽에 다단 접속된 증폭 소자를 이용해도 되어, 고주파 증폭기의 이득을 조정할 수 있다.

이상과 같이, 본 실시예 1에 따르면, 입력 단자(1)로부터 입력된 고주파 신호를 2개로 분배하는 분배부(3)와, 분배부(3)의 한쪽의 출력측과 접속되며, 분배부(3)로부터의 고주파 신호를 증폭하는 주증폭부(4)와, 분배부(3)의 다른쪽의 출력측과 접속되며, 고주파 신호의 순간 전력이 작은 경우에는 동작하지 않고, 고주파 신호의 순간 전력이 큰 경우에는 분배부(3)로부터의 고주파 신호를 증폭하는 부증폭부(5)와, 부증폭부(5)가 증폭한 고주파 신호를 주증폭부(4)의 출력측에 주입함과 함께, 주증폭부(4)가 증폭한 고주파 신호를 출력 단자(2)에 주입하는 서큘레이터(6)를 구비하도록 하였기 때문에, 변조된 고주파 신호의 포락선 변화에 따라 출력 부하 임피던스를 변화시킬 수 있게 되며, 고주파 신호의 순간 전력이 작은 경우에는 고효율의 증폭기로서 동작하고, 고주파 신호의 순간 전력이 큰 경우에는 포화 전력이 큰 증폭기로서 동작하는 고주파 증폭기를 구성할 수 있다라고 하는 효과가 얻어진다.

《실시예 2》

도 7은 본 발명의 실시예 2에 따른 고주파 증폭기의 구성을 도시하는 도면이다. 도 5와 동일 또는 상당하는 구성에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 있다.

도 7에서, 참조 부호(13)는 분배부(3)로부터의 고주파 신호를 90도의 위상차를 두고 2개로 분배하는 90도 하이브리드(제2 분배 수단), 참조 부호(14A, 14B)는 90도 하이브리드(13)가 출력한 2개의 고주파 신호를 각각 증폭하는 2개의 증폭부(제1 주증폭 수단, 제2 주증폭 수단), 참조 부호(15)는 부증폭부(5)가 출력한 고주파 신호를 2개로 분배하여 증폭부(14A, 14B)의 출력측에 각각 주입하고, 증폭부(14A, 14B)가 각각 출력한 고주파 신호를 결합시켜서 출력 단자(2)로부터 출력하는 90도 하이브리드(제1 90도 하이브리드)이다.

본 실시예 2에서는, 90도 하이브리드(13), 증폭부(14A, 14B) 및 90도 하이브리드(15)로 주증폭부(4)를 구성하고 있다.

주증폭부(4) 및 부증폭부(5)의 기능은 실시예 1과 동일하다. 즉, 주증폭부(4)의 증폭부(14A, 14B)는, 입력된 고주파 신호의 순간 전력의 대소에 상관없이 증폭 동작을 하는 증폭기로서, 소위 A급, AB급, B급으로 바이어스된 증폭기이다. 또한, 부증폭부(5)는 예를 들면 C급으로 바이어스된 증폭기로서, 변조된 고주파 신호의 포락선 변화로 인해 순간 전력이 커진 경우에 증폭 동작하여, 고주파 신호를 출력한다. 부증폭부(5)의 출력은, 주증폭부(4)를 구성하는 90도 하이브리드(15)의 아이솔레이션 단자에 접속되어 있다.

다음으로 동작에 대하여 설명한다.

입력된 고주파 신호의 순간 전력이 작은 경우에는 주증폭부(4)만이 동작한다. 따라서, 분배부(3)가 분배한 한쪽의 고주파 신호는 90도 하이브리드(13)를 통과하여 2개의 증폭부(14A, 14B)에 의해 각각 증폭된다. 2개의 증폭부(14A, 14B)의 출력 전력은 도 7의 실선 화살표와 같이 흘러, 90도 하이브리드(15)에서 합성되어, 출력 단자(2)로부터 출력된다. 이 때 90도 하이브리드(15)의 아이솔레이션 단자에는 출력이 나타나지 않는다. 주증폭부(4)로부터 본 부하 임피던스는 출력 단자(2)에 접속된 임피던스(예를 들면 50Ω)로, 이 때에 효율적으로 되도록 고주파 증폭기 내부의 정합 회로가 조정되어 있다.

한편, 순간 전력이 큰 경우에는 주증폭부(4), 부증폭부(5)가 각각 동작한다. 따라서, 분배부(3)가 분배한 다른쪽의 고주파 신호는 90도 하이브리드(13)를 통과하여 부증폭부(5)에 의해 증폭된다. 부증폭부(5)의 출력 전력은 도 7의 점선 화살표와 같이 흘러, 90도 하이브리드(15)에 의해 2개로 분배되어 증폭부(14A, 14B)의 출력측에 각각 주입된다.

실시예 1과 마찬가지의 이유에 의해, 주증폭부(4)의 증폭부(14A, 14B)의 외관상의 부하 임피던스는 부증폭부(5)로부터 주입된 고주파 신호로 변화되고, 이 때에 포화 전력이 큰 부하 임피던스로 됨으로써 큰 순간 전력의 신호도 증폭이 가능해진다. 따라서, 순간 전력의 큰 부분을 차단하지 않고 증폭부(14A, 14B)는 고주파 신호를 각각 증폭하고, 90도 하이브리드(15)가 이들 증폭된 고주파 신호를 합성하여 출력 단자(2)로부터 출력한다.

실시예 1과 마찬가지로, 주증폭부(4)와 부증폭부(5)를 갖는 본 실시예 2에 따른 고주파 증폭기는, 포화 전력이 큼에도 불구하고, 저출력 시에도 효율을 높게 할 수 있다.

일반적으로 대전력의 고주파 증폭기를 구성하는 경우에, 도 7의 주증폭부(4)의 구성, 소위 밸런스 증폭기 구성은 2개의 증폭기(14A, 14B)를 합성하는 전력 합성 수단으로서 자주 이용된다. 출력측의 90도 하이브리드(15)의 아이솔레이션 단자로부터 부증폭부(5) 출력의 고주파 신호를 증폭부(14A, 14B)로 각각 입력하기 때문에, 실시예 1의 서큘레이터(6)를 이용할 필요가 없으면서도, 실시예 1의 효과를 얻을 수 있고, 또한, 손실 저감에 따른 효율 향상, 장치의 저비용화라는 효과가 얻어진다.

또한, 입력측의 90도 하이브리드(13)는 출력측의 90도 하이브리드(15)에서 발생한 고주파 신호의 90도의 위상차를 보상하기 위해 설치한 것으로, 예를 들면 분배 수단과 지연 수단을 이용하여 고주파 신호를 2개로 분배하여 90도의 위상차를 갖도록 해도 된다.

이상과 같이, 본 실시예 2에 따르면, 입력 단자(1)로부터 입력된 고주파 신호를 2개로 분배하는 분배부(3)와, 분배부(3)의 한쪽의 출력측과 접속되며, 분배부(3)로부터의 고주파 신호를 2개로 분배하는 90도 하이브리드(13)와, 90도 하이브리드(13)로부터의 고주파 신호를 각각 증폭하는 증폭부(14A, 14B)와, 분배부(3)의 다른쪽의 출력측과 접속되며, 고주파 신호의 순간 전력이 작은 경우에는 동작하지 않고, 고주파 신호의 순간 전력이 큰 경우에는 분배부(3)로부터의 고주파 신호를 증폭하는 부증폭부(5)와, 부증폭부(5)가 증폭한 고주파 신호를 증폭부(14A, 14B)의 출력측에 각각 주입함과 함께, 증폭부(14A, 14B)가 각각 증폭한 고주파 신호를 결합하여 출력 단자(2)로 출력하는 90도 하이브리드(15)를 구비하도록 하였기 때문에, 실시예 1과 동일한 효과 외에, 실시예 1의 서큘레이터(6)를 필요로 하지 않는 만큼, 고주파 신호에 대한 손실이 경감되어 고주파 증폭기의 효율을 향상시킬 수 있음과 함께, 비용을 저감할 수 있다라고 하는 효과가 얻어진다.

《실시예 3》

도 8은 본 발명의 실시예 3에 따른 고주파 증폭기의 구성을 도시하는 도면이다. 도 5와 동일 또는 상당하는 구성에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 있다.

도 8에서, 참조 부호(16)는 부증폭부(5)를 통과하는 고주파 신호의 진폭을 조정하는 가변 감쇠부(제1 진폭 위상 조정 수단), 참조 부호(17)는 부증폭부(5)를 통과하는 고주파 신호의 위상을 조정하는 가변 이상부(variable phase shift unit)(제1 진폭 위상 조정 수단)이다. 본 실시예 3에서는, 가변 감쇠부(16) 및 가변 이상부(17)를 부증폭부(5)와 서큘레이터(6) 사이에 설치하도록 하고, 부증폭부(5)가 출력한 고주파 신호의 진폭과 위상을 조정하도록 하고 있다.

이와 같이 함으로써, 서큘레이터(6)를 통과하여 주증폭부(4)에 주입되는 고주파 신호의 진폭과 위상을 최적화하는 것이 가능해지며, 순간 전력이 큰 경우의 주증폭부(4)의 외관상의 부하 임피던스를 조정하여, 고주파 증폭기의 효율을 더욱 향상시킬 수 있다라고 하는 효과가 얻어진다.

《실시예 4》

실시예 4에서는, 실시예 3의 가변 감쇠부(16), 가변 이상부(17)를 이용한 다른 구성에 대하여 설명한다.

도 9는 본 발명의 실시예 4에 따른 고주파 증폭기의 구성을 도시하는 도면이다. 도 8과 동일 또는 상당하는 구성에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 있다.

도 9에서는, 분배부(3)와 부증폭부(5) 사이에 가변 감쇠부(16), 가변 이상부(17)를 설치하도록 하여, 고주파 신호의 진폭·이상(移相)을 각각 조정하고 나서 부증폭부(5)에서 증폭한다. 이와 같이 함으로써, 부증폭부(5)로부터 출력된 고주파 신호에 대한 가변 감쇠부(16), 가변 이상부(17)의 손실의 영향이 없어지기 때문에, 실시예 3과 동일한 효과 외에, 실시예 3과 비교하여, 고주파 증폭기의 효율을 더욱 향상시킬 수 있다라고 하는 효과가 얻어진다.

또한, 실시예 2에서 설명한 고주파 증폭기에 가변 감쇠부(16), 가변 이상부(17)를 이용할 수도 있다.

도 10은 본 발명의 실시예 4에 따른 고주파 증폭기의 구성을 도시하는 도면이다. 도 7, 도 8과 동일 또는 상당하는 구성에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 있다.

도 10에서는, 도 7의 분배부(3)와 부증폭부(5) 사이에 가변 감쇠부(16), 가변 이상부(17)가 배치되어 있다. 이와 같이 해도, 도 9의 경우와 동일한 효과가 얻어진다.

또한, 도 7의 부증폭부(5)와 90도 하이브리드(15) 사이에 가변 감쇠부(16), 가변 이상부(17)를 배치하도록 해도, 실시예 3과 동일한 효과가 얻어진다.

《실시예 5》

도 11은 본 발명의 실시예 5에 따른 고주파 증폭기의 구성을 도시하는 도면이다. 도 5와 동일 또는 상당하는 구성에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 있다.

도 11에서, 참조 부호(18)는 부증폭부(5)를 통과하는 고주파 신호에 대하여 지연 시간을 발생시키는 지연 회로(지연 수단)이다. 도 11에서는, 분배부(3)와 부증폭부(5) 사이에 지연 회로(18)를 설치하도록 하고 있다. 주증폭부(4)측의 경로가 고주파 신호에 발생시키는 지연 시간과 부증폭부(5)측의 경로가 고주파 신호에 발생시키는 지연 시간을 지연 회로(18)로 일치시킴으로써, 부증폭부(5)로부터 주증폭부(4)로의 고주파 신호의 주입 효과를 광대역에 걸쳐 실현할 수 있다라고 하는 효과가 얻어진다.

지연 회로(18)로서, 동축선로 등의 일반적인 선로를 이용하도록 해도 되고, 대역 통과 필터의 지연 특성을 이용하는 지연 필터 등을 이용하도록 해도 된다.

또한, 부증폭부(5)와 서큘레이터(6) 사이에 지연 회로(18)를 설치하도록 해도 되고, 주증폭부(4)와 부증폭부(5)와의 지연 시간차의 대소에 따라서는, 분배부(3)와 주증폭부(4) 사이 또는 주증폭부(4)와 서큘레이터(6) 사이에 지연 회로(18)를 설치하도록 해도 된다.

또한, 실시예 2에 따른 고주파 증폭기에 지연 회로(18)를 적용해도 된다. 즉, 도 7에서, 분배부(3)와 부증폭부(5) 사이 또는 부증폭부(5)와 90도 하이브리드(15) 사이, 분배부(3)와 주증폭부(4) 사이 또는 증폭부(14A, 14B)와 90도 하이브리드(13) 사이에 지연 회로(18)를 설치함으로써 동일한 효과를 얻을 수 있다.

또한, 지연 회로(18) 대신에, 주증폭부(4)를 통과하는 고주파 신호의 주파수 특성과 부증폭부(5)를 통과하는 고주파 신호의 주파수 특성을 일치시키는 주파수 이퀄라이저를 지연 회로(18)와 동일한 구성으로 설치하도록 해도 광대역화의 효과가 얻어지며, 또한, 지연 회로(18), 주파수 이퀄라이저 양자를 설치해도 된다.

《실시예 6》

도 12는 본 발명의 실시예 6에 따른 고주파 증폭기의 구성을 도시하는 도면이다. 도 5와 동일 또는 상당하는 구성에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 있다.

도 12에서, 참조 부호(19)는 부증폭부(5)에 입력되는 고주파 신호의 순간 전력 변화에 대하여 부증폭부(5)로부터 출력되는 고주파 신호의 순간 전력 변화 및 통과 위상 특성을 조정하는 AM-AM/PM 조정부(AM-AM/PM 조정 수단)이다. 본 실시예 6에서는, AM-AM/PM 조정부(19)를 분배부(3)와 부증폭부(5) 사이에 설치하도록 하고 있다.

고주파 신호의 순간 전력이 임의의 값 이상인 경우에만 부증폭부(5)는 전력 을 출력하지만, 고주파 증폭기 전체의 고효율화를 위해서는 부증폭부(5)가 동작을 개시하는 순간 전력의 값 및 순간 입력 전력에 대한 순간 출력 전력의 변화를 최적화할 필요가 있다. 즉, 부증폭부(5)측의 입력 전력 변화에 대한 출력 전력 변화(소위 AM-AM 특성)를 최적화할 필요가 있다.

또한, 순간 입력 전력의 변화로 인해 부증폭부(5)의 통과 위상 특성(소위 AM-PM 특성)이 변화되면, 서큘레이터(6)를 통과하여 주증폭부(4)의 출력측에 주입되는 고주파 신호의 위상이 변화되고, 주증폭부(4)의 외관상의 부하 임피던스가 바람직한 상태로부터 변화되게 된다.

이상과 같은 현상을 보상하여 최적의 동작을 실현하기 위해, AM-AM/PM 조정부(19)를 설치하고 있다.

AM-AM/PM 조정부(19)는 일반적으로 비선형 회로로 구성할 수 있다.

도 13은 AM-AM/PM 조정부(19)의 구성예를 도시하는 도면이다.

도 13에서, 참조 부호(20)는 입력 단자(AM-AM/PM 조정부 입력 단자), 참조 부호(21)는 직류 컷트용의 2개의 컨덴서, 참조 부호(22)는 직류 바이어스 전원, 참조 부호(23)는 바이어스용 저항, 참조 부호(24)는 다이오드, 참조 부호(25)는 출력 단자(AM -AM/PM 조정부 입력 단자)이다.

도 13의 AM-AM/PM 조정부(19)는, 입력 단자(20)와 출력 단자(25)를 직렬 접속하는 2개의 컨덴서(21)와, 2개의 컨덴서(21) 사이와 접지를 접속하는 다이오드(24)와, 2개의 컨덴서(21) 사이에 바이어스용 저항(23)을 통해 직류 바이어스를 공급하는 직류 바이어스 전원(22)으로 구성되어 있다.

도 13에 도시한 AM-AM/PM 조정부(19)는, IEEE Transaction on Microwave Theory and Techniques, vol.45, No.12, December 1997의 2431페이지에 개시되어 있는 다이오드를 이용한 비선형 회로의 일례로, 통상은 증폭기의 비선형성(즉, 왜곡)을 보상하기 위한 선형화기로서 이용되는 것이다. 이와 같이 AM-AM/PM 조정부(19)를 구성함으로써, 간단한 구성으로 부증폭부(5)의 비선형성을 보상할 수 있다라고 하는 효과가 얻어진다.

도 13에 한정되지 않고, 비선형 특성을 일반적으로 갖는 회로의 회로 상수 등을 원하는 값으로 변경함으로써, AM-AM/PM 조정부(19)를 구성할 수 있다.

도 14는 도 13과 다른 AM-AM/PM 조정부(19)를 구비한 고주파 증폭기의 구성을 도시하는 도면이다. 도 5와 동일 또는 상당하는 구성에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 있다.

도 14에서, 참조 부호(26)는 분배부(3)가 분배한 고주파 신호의 일부를 추출하는 분배부(제3 분배 수단), 참조 부호(27)는 분배부(26)에 의해 분배된 고주파 신호의 순간 전력 레벨을 검출하는 레벨 검출부(제1 진폭 검출 수단), 참조 부호(28)는 레벨 검출부(27)의 순간 전력 레벨에 따라 가변 감쇠부(29; 제2 진폭 위상 조정 수단), 가변 이상부(30; 제2 진폭 위상 조정 수단)을 제어하는 제어부(제어 수단)이다.

레벨 검출부(27)가 검출한 순간 전력 레벨에 따라, 제어부(28)가 사전에 기억한 감쇠량·이상량으로 되도록 가변 감쇠부(29), 가변 이상부(30)를 각각 조정함으로써, AM-AM/PM 조정부(19)로서 이용할 수 있다.

도 15는 도 13, 도 14와 다른 AM-AM/PM 조정부(19)를 구비한 고주파 증폭기의 구성을 도시하는 도면이다. 도 14와 동일 또는 상당하는 구성에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 있다.

도 15에 도시한 제어부(28)는, 분배부(26), 레벨 검출부(27)에 의해 검출된 순간 전력 레벨에 따라, 부증폭부(5)의 바이어스 조건을 변화시키는 것이다. 부증폭부(5)는 바이어스 조건에 따라 이득이나 통과 위상이 변화되기 때문에, 입력된 순간 전력 레벨에 따라 바이어스 조건을 변화시키면 원하는 AM-AM/PM 특성을 실현할 수 있다. 이와 같이, 바이어스 조건을 변화시킴으로써, 고주파 신호의 제2 진폭 위상 조정 수단으로서 부증폭부(5)를 이용하고 있다.

이상과 같이, AM-AM/PM 조정부(19)를 설치함으로써, 부증폭부(5)가 동작하는 전력 레벨이나 입력 전력에 대한 출력 전력 값 등을 최적화할 수 있게 되어, 주증폭부(4)에 주입되는 신호가 최적화되어, 고주파 증폭기 전체의 효율을 개선할 수 있다라고 하는 효과가 얻어진다.

또한, AM-AM/PM 조정부(19)를 실시예 2에 적용하도록 해도, 동일한 효과가 얻어진다.

《실시예 7》

도 16은 본 발명의 실시예 7에 따른 고주파 증폭기의 구성을 도시하는 도면이다. 도 5와 동일 또는 상당하는 구성에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 있다.

도 16에서, 참조 부호(31)는 부증폭부(5)가 출력한 고주파 신호의 기본파 성분과 2배파 등의 고조파 성분을 분리하는 다이플렉서(분리 수단), 참조 부호(32)는 다이플렉서(31)가 분리한 고조파 성분의 진폭을 조정하는 가변 감쇠부(제3 진폭 위상 조정 수단), 참조 부호(33)는 다이플렉서(31)가 분리한 고조파 성분의 위상을 조정하는 가변 이상부(제3 진폭 위상 조정 수단), 참조 부호(34)는 가변 감쇠부(32), 가변 이상부(33)를 통과한 고조파 성분을 다이플렉서(31)가 분리한 기본파 성분과 합성하여 시큐레이터(6)로 출력하는 다이플렉서(합성 수단)이다.

잘 알려져 있는 바와 같이, 출력 회로에서 2배파 등의 고조파 성분에 대한 부하 임피던스를 최적화함으로써, 고주파 증폭기의 효율이나 왜곡 특성을 향상시킬 수 있다. 또한, 일반적으로, 부증폭부(5)에 이용되는 C급 증폭기나 B급 증폭부는 그 비선형성에 따라 고조파 성분을 많이 출력한다.

따라서, 부증폭부(5)로부터 출력되는 고조파 성분의 진폭·위상을 조절하여, 기본파 성분과 마찬가지로 주증폭부(4)의 출력측에 주입함으로써, 주증폭부(4)의 고조파에 대한 부하 임피던스를 변화시킬 수 있게 되어, 주증폭부(4)의 효율을 더욱 향상시킬 수 있게 된다.

부증폭부(5)에서 발생한 기본파 성분 및 고조파 성분은 다이플렉서(31)에서 분리된다. 기본파 성분은 다이플렉서(34)에 입력되고, 고조파 성분은 가변 감쇠부(32), 가변 이상부(33)에 의해 그 진폭과 위상이 조정된 후에 다이플렉서(34)에서 기본파 성분과 다시 합성되고(도 16의 점선 화살표), 서큘레이터(6)를 통과하여 주증폭부(4)의 출력측에 주입된다. 이 때, 주증폭부(4)의 출력측에 주입되는 고조파 성분의 최적 조건(위상·진폭)을 실현하도록 가변 감쇠부(32), 가변 이상부(33)를 조정한다.

부증폭부(5)가 출력한 고주파 신호의 고조파 성분의 진폭이나 위상을 최적화하여 주증폭부(4)의 출력측에 주입되도록 하고 있기 때문에, 고주파 증폭기의 효율을 더욱 향상시킬 수 있다라고 하는 효과가 얻어진다.

또한, 실시예 2에 따른 고주파 증폭기에서, 부증폭부(5)와 90도 하이브리드(15) 사이에 다이플렉서(31), 가변 감쇠부(32), 가변 이상부(33) 및 다이플렉서(34)를 설치하도록 해도, 동일한 효과가 얻어진다.

《실시예 8》

실시예 7에서 설명한 다이플렉서(34)를 도 5의 주증폭부(4)의 출력측에 설치하도록 해도 된다.

도 17은 본 발명의 실시예 8에 따른 고주파 증폭기의 구성을 도시하는 도면이다. 도 5, 도 16과 동일 또는 상당하는 구성에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 있다.

도 17에서는, 다이플렉서(34)를 서큘레이터(6)와 주증폭부(4) 사이에 설치하도록 하고 있다. 따라서, 다이플렉서(31)에서 분리된 기본파 성분은, 서큘레이터(6)를 거쳐서 다이플렉서(34)에 입력되어, 가변 감쇠부(32), 가변 이상부(33)를 통과한 고조파 성분과 다이플렉서(34)에서 합성되고, 주증폭부(4)의 출력측으로 합성된 기본파 성분과 고조파 성분이 주입되게 된다.

즉, 실시예 7과 동일한 효과가 얻어짐과 함께, 실시예 7과 비교하여, 기본파 성분만이 서큘레이터(6)를 통과하게 되기 때문에, 기본파 성분에 정합한 협대역의 서큘레이터(6)를 이용하는 것이 가능하고, 서큘레이터(6)의 손실이나 크기·비용 등을 저감할 수 있어, 고주파 증폭기로서의 효율의 향상이나 저비용화를 실현할 수 있다라고 하는 효과가 얻어진다.

《실시예 9》

도 18은 본 발명의 실시예 9에 따른 고주파 증폭기의 구성을 도시하는 도면이다. 도 7, 도 16과 동일 또는 상당하는 구성에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 있다.

도 18에서, 참조 부호(35)는 가변 감쇠부(32), 가변 이상부(33)를 통과한 고조파 성분을 90도의 위상차를 갖게 하여 분배하는 90도 하이브리드(제2 90도 하이브리드)이다. 참조 부호(34A, 34B)는 증폭부(14A)와 90도 하이브리드(15) 사이, 증폭부(14B)와 90도 하이브리드(15) 사이에 각각 설치되며, 기본파 성분과 고조파 성분을 합성하는 다이플렉서(제1 합성 수단, 제2 합성 수단)이다.

주증폭부(4)를 구성하는 증폭부(14A, 14B)는, 90도 하이브리드(13)에 의해 90도의 위상차로 동작하고 있기 때문에, 주입되는 고조파 성분도 90도의 위상차를 가질 필요가 있다. 본 실시예 9에서는, 90도 하이브리드(35)를 이용하여 2개로 분배하는 고조파 성분에 90도의 위상차를 발생시키고, 90도 하이브리드(15)를 통과한 기본파 성분과 90도 하이브리드(35)를 통과한 고조파 성분을 다이플렉서(34A, 34B)에 의해 각각 합성하여 증폭부(14A, 14B)에 주입하도록 하고 있다.

이와 같이 함으로써, 실시예 8과 동일한 효과가 얻어짐과 함께, 실시예 8과 달리 서큘레이터(6)를 이용할 필요가 없기 때문에, 손실이 저감되어 효율을 향상시킬 수 있다라고 하는 효과가 얻어진다.

《실시예 10》

도 19는 본 발명의 실시예 10에 따른 고주파 증폭기의 구성을 도시하는 도면이다. 도 5와 동일 또는 상당하는 구성에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 있다.

도 19에서, 참조 부호(36)는 서큘레이터(6)와 출력 단자(2) 사이에 설치된 아이솔레이터로, 서큘레이터(6)로부터 출력 단자(2)로 고주파 신호를 통과시키도록 설치되어 있다.

출력 단자(2)가 안테나 등에 직접 접속되는 경우에, 안테나의 주변 환경에 따라 안테나로부터 고주파 신호가 반사되어 오는 경우가 있다.

이 경우, 서큘레이터(6)의 기능에 의해 주증폭부(4)의 출력측에는 반사파가 나타나지 않는다. 그러나, 부증폭부(5)의 출력측에는 서큘레이터(6)를 통과하여 출력 단자(2)로부터 반사파가 가해지기 때문에, 아이솔레이터(36)를 설치함으로써 반사파를 아이솔레이션하도록 하고 있다. 이에 따라, 반사파에 의한 부증폭부(5)의 특성 변화를 방지할 수 있어, 안정적으로 고효율의 고주파 증폭기를 구성할 수 있다라고 하는 효과가 얻어진다.

또한, 실시예 2의 구성에서도, 90도 하이브리드(15)와 출력 단자(2) 사이에 아이솔레이터(36)를 설치하도록 하면, 동일한 효과가 얻어진다.

《실시예 11》

실시예 10에서 설명한 아이솔레이터(36)를 부증폭부(5)와 서큘레이터(6) 사이에 설치하도록 해도 된다.

도 20은 본 발명의 실시예 11에 따른 고주파 증폭기의 구성을 도시하는 도면 이다. 도 5, 도 19와 동일 또는 상당하는 구성에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 있다.

도 20에서는, 부증폭부(5)와 서큘레이터(6) 사이에 아이솔레이터(36)가 설치되어 있고, 부증폭부(5)로부터의 고주파 신호를 서큘레이터(6)로 통과시키는 방향으로 설치되어 있다. 안테나로부터의 반사파가 출력 단자(2)로부터 입력되어도, 주증폭부(4) 및 부증폭부(5)의 출력측에는 반사파가 되돌아오지 않기 때문에, 실시예 10과 마찬가지로, 주증폭부(4), 부증폭부(5)의 반사파에 의한 특성 열화를 방지할 수 있다.

실시예 10과 동일한 효과가 얻어짐과 함께, 실시예 9와 비교하면, 주증폭부(4)가 출력하는 고주파 신호에 대한 손실은 서큘레이터(6)에서만 발생하기 때문에, 아이솔레이터(36)의 분만큼 손실을 경감할 수 있어, 고주파 증폭기의 효율을 향상시킬 수 있다라고 하는 효과가 얻어진다.

《실시예 12》

실시예 10, 11에서 설명한 아이솔레이터(36)를 실시예 2에 따른 고주파 증폭기에 적용할 수도 있다.

도 21은 본 발명의 실시예 12에 따른 고주파 증폭기의 구성을 도시하는 도면이다. 도 7, 도 19와 동일 또는 상당하는 구성에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 있다.

도 21에서는, 부증폭부(5)와 90도 하이브리드(15) 사이에 아이솔레이터(36)를 설치하도록 하고, 부증폭부(5)가 출력한 고주파 신호를 90도 하이브리드(15)의 아이솔레이션 단자로 통과시키는 방향으로 아이솔레이터(36)가 설치되어 있다.

주증폭부(4)의 증폭부(14A, 14B)가 완전하게 동일한 특성을 갖고 있는 경우에는, 90도 하이브리드(15)의 아이솔레이션 단자에는 증폭부(14A, 14B)로부터의 출력 전력은 나타나지 않는다. 그러나, 증폭부(14A, 14B)의 특성이 다른 경우에는, 이에 따라 90도 하이브리드(15)의 아이솔레이션 단자에 증폭부(14A, 14B)로부터의 출력 전력이 나타나 부증폭부(5)의 출력측에 주입되게 된다. 이 현상에 의해, 부증폭부(5)의 특성이 변화되거나, 경우에 따라서는, 본래 순간 전력이 작은 경우에는 동작하지 않고 직류 전류도 흐르지 않는 부증폭부(5)가, 출력측으로부터의 유입 전력에 의해 강제적으로 동작하여 전류가 흐르게 되는 경우가 발생한다.

그래서, 아이솔레이터(36)를 부증폭부(5)와 90도 하이브리드(15) 사이에 설치함으로써, 증폭부(14A, 14B)의 특성이 완전하게 동일하지 않은 경우에도, 부증폭부(5)의 출력측으로 전력가 유입되는 것을 방지하고, 고주파 증폭기의 안정화, 고효율화에 기여할 수 있다라고 하는 효과가 얻어진다.

《실시예 13》

도 22는 본 발명의 실시예 13에 따른 고주파 증폭기의 구성을 도시하는 도면이다. 도 5와 동일 또는 상당하는 구성에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 있다.

도 22에서, 참조 부호(37)는 기저 대역 신호가 입력되는 입력 단자, 참조 부호(38)는 입력 단자(37)로부터의 기저 대역 신호를 처리·분배하는 기저 대역 처리 회로(기저 대역 처리 수단), 참조 부호(39)는 기저 대역 처리 회로(38)로부터의 2개의 기저 대역 신호를 고주파 신호로 주파수 변환하는 주파수 변환 회로(제1 주파 수 변환 수단)이다.

주파수 변환 회로(39)에서, 참조 부호(40A, 40B)는 주파수 변환용 믹서, 참조 부호(41)는 로컬 발진부이다. 로컬 발진부(41)가 출력하는 로컬 신호와 기저 대역 처리 회로(38)가 출력하는 기저 대역 신호를 주파수 변환용 믹서(40A, 40B)가 각각 믹싱하여, 주증폭부(4), 부증폭부(5)로 각각 출력한다.

실시예 1∼12에서, 입력 단자(1)에 입력되는 신호는 고주파 신호이고, 그 고주파 신호를 분배부(3)에서 분배하여, 주증폭부(4)와 부증폭부(5)에 입력하는 구성으로 하였지만, 본 실시예 13에서는, 통신기의 기저 대역 처리부(38)에서 저주파의 기저 대역 신호를 2경로로 분배하는 구성이다. 즉, 주증폭부(4)가 포함되는 경로와 부증폭부(5)가 포함되는 경로를 기저 대역 처리부(38)에서 분배하는 구성이다.

입력 단자(37)에 입력된 기저 대역 신호는, 기저 대역 처리부(38)에 의해 2개로 분배된 후, 주파수 변환 회로(39)에 의해 고주파 신호로 주파수 변환된다. 이들 2개의 고주파 신호는, 실시예 1과 마찬가지로, 주증폭부(4) 및 부증폭부(5)에 의해 각각 증폭되어, 서큘레이터(6)를 경유하여 출력 단자(2)로 출력된다.

기저 대역 처리부(38)에 의해 기저 대역 신호를 2개의 기저 대역 신호로 처리·분배하고 나서, 주파수 변환 회로(39)에 의해 2개의 고주파 신호로 변환하도록 하고 있기 때문에, 실시예 3∼6에서 설명한 가변 감쇠부(16), 가변 이상부(17), 지연 회로(18), 주파수 이퀄라이저, AM-AM/PM 조정부(19) 등의 처리를 기저 대역 처리부(38)에 적용하여, 설계가 용이한 낮은 주파수 대역에서 상기한 각 처리를 실현하는 것이 가능해진다. 따라서, 이들 회로 구성의 자유도가 증가되어, 조정이 용 이한 회로, 정밀도가 높은 회로를 구성하는 것이 가능해진다.

예를 들면 도 23은 기저 대역 처리 회로(38)로서의 AM-AM/PM 조정부의 구성을 도시하는 도면이다. 도 22와 동일 또는 상당하는 구성에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 있다.

도 23에서, 참조 부호(42)는 입력 단자(37)로부터의 기저 대역 신호를 분배하는 분배부(제4 분배 수단), 참조 부호(43)는 분배부(42)에 의해 분배된 고주파 신호의 레벨을 검출하는 레벨 검출부(제2 진폭 검출 수단)이다. 참조 부호(44)는 제어부(제어 수단), 참조 부호(45)는 ROM, 참조 부호(46)는 고주파 신호의 레벨·위상을 조정하는 레벨 위상 변환부(제4 진폭 위상 조정 수단)이다. 제어부(44)는 레벨 검출부(43)가 검출한 레벨 값을 받으면 ROM(45)에 사전에 기억된 데이터를 참조하여, 레벨 위상 변환부(46)를 제어한다. 또한, 참조 부호(47A, 47B)는 분배부(42), 레벨 위상 변환부(46)로부터의 디지털 신호를 아날로그 신호로 각각 변환하는 D/A 변환부이다.

입력 단자(37)에 입력된 기저 대역 신호는 분배부(42)에 의해 2개로 분배되고, 분배된 한쪽의 기저 대역 신호는 D/A 변환부(47A)에 의해 아날로그의 기저 대역 신호로 변환된다.

또한, 분배된 다른쪽의 기저 대역 신호의 레벨을 레벨 검출부(43)가 검출하고, 검출된 레벨 값과 사전에 ROM(45)에 기억된 데이터를 참조하여, 레벨/위상 변환부(46)를 제어부(44)가 제어하여 기저 대역 신호의 레벨이나 위상을 조정한다. 레벨이나 위상이 조정된 기저 대역 신호는, D/A 변환부(47B)에 의해 아날로그의 기 저 대역 신호로 변환된다.

D/A 변환부(47A, 47B)가 각각 출력한 기저 대역 신호는, 도 22에 도시한 주파수 변환부(39)에 의해 고주파 신호로 각각 변환된다.

이와 같이, 기저 대역의 디지털 신호 처리로 이들 처리를 행하기 때문에, 고주파 신호를 처리하는 경우와 비교하면, 조정의 자유도가 커지고, 보다 정밀도가 높은 처리가 가능해져, 결과적으로 고주파 증폭기의 효율 향상에 기여할 수 있다라고 하는 효과가 얻어진다.

또한, 도 24는 부증폭부(5)가 출력하는 고주파 신호의 일부를 기저 대역 신호로 변환하여 기저 대역 처리 회로(38)에 피드백을 행하는 예를 도시하는 도면이다. 도 23과 동일 또는 상당하는 구성에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 있다.

도 24에서, 참조 부호(48)는 데이터의 재기록이 가능한 RAM, 참조 부호(49)는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D 변환기, 참조 부호(50)는 로컬 발진부(41)로부터의 로컬 신호와 고주파 신호를 믹싱하는 믹서(제2 주파수 변환 수단), 참조 부호(51)는 부증폭기(5)가 증폭한 고주파 신호를 서큘레이터(6)와 믹서(50)에 분배하는 분배부(제5 분배 수단)이다.

기저 대역 신호의 입력 단자(37)로부터 입력된 신호는 분배부(42)에서 분배된다. 부증폭부(5)측의 경로에 분배된 기저 대역 신호는 레벨 검출부(43)에서 그 순간 레벨이 검출되고, 검출된 순간 레벨과 RAM(48)에 축적된 데이터를 참조하여 제어 회로(44)가 레벨·위상 변환부(46)를 제어하여, 원하는 AM-AM/PM 특성을 실현한다.

또한 부증폭부(5)의 출력의 일부는 분배부(51)에서 추출되어, 믹서(50)에서 주파수 변환된 후, A/D 변환부(49)에서 기저 대역 신호로 변환되어 제어 회로(44)에 입력된다. 제어 회로(44)는 RAM(48)에 축적된 원하는 AM-AM/PM 특성과 A/D 변환부(49)의 출력을 비교함으로써, 레벨·위상 변환부(46)의 제어를 조정할 수 있다. 이 때에 RAM(48)의 데이터를 최적의 데이터로 재기입한다.

이와 같이, 부증폭부(5)가 출력한 고주파 신호의 일부를 분배부(51)에 의해 추출하고, 추출된 고주파 신호를 믹서(50), A/D 변환기(49)에 의해 기저 대역 신호로 변환하며, 이 기저 대역 신호를 기초로, 참조하는 RAM(48)의 데이터를 제어 회로(44)가 최적 값으로 갱신하도록 하고 있기 때문에, 온도 변화 등에 따라 부증폭부(5)의 특성이 변화되어도 최적의 제어를 항상 행할 수 있어, 고효율의 고주파 증폭기를 실현할 수 있다라고 하는 효과가 얻어진다. 또한, RAM(48)의 데이터를 원격지로 송신 혹은 원격지로부터 수신함으로써 원격지로부터의 고주파 증폭기의 모니터나 제어도 가능해지는 효과가 얻어진다.

또한, 실시예 6과 마찬가지로, 제어 회로(44)가 부증폭부(5)의 바이어스 조건을 조정하도록 해도 되며, 제4 진폭 위상 조정 수단으로서 부증폭부(5)를 이용할 수 있다.

또한, 도 22에서는, 기저 대역 처리 회로(38)에서 주증폭부(4), 부증폭부(5)의 경로를 나눈 구성을 설명하였지만, 주파수 변환 회로(39) 이후에 분배하는 구성이라도 된다.

《실시예 14》

실시예 1∼13에서 설명한 고주파 증폭기를 피드포워드 증폭기에 이용하는 경우에 대해 설명한다.

도 25는 본 발명의 실시예 14에 따른 피드포워드 증폭기의 구성을 도시하는 도면이다. 도 5와 동일 또는 상당하는 구성에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 있다.

도 25에서, 참조 부호(52)는 피드포워드 증폭기의 입력 단자, 참조 부호(53)는 입력 단자(52)에 입력된 고주파 신호를 분배하는 분배부, 참조 부호(54)는 분배부(53)가 분배한 한쪽의 고주파 신호를 증폭하는 피드포워드 증폭기의 주증폭부로, 실시예 1의 고주파 증폭기의 구성이다. 참조 부호(55)는 분배부(53)가 분배한 다른쪽의 고주파 신호에 지연 시간을 발생시키는 지연 회로, 참조 부호(56)는 주증폭부(54)로부터의 고주파 신호와 지연 회로(55)로부터의 고주파 신호를 합성하여 2개로 분배하는 합성 분배부이다. 참조 부호(57)는 피드포워드 증폭기의 왜곡 추출 루프로, 분배부(53), 주증폭부(54), 지연 회로(55), 합성 분배부(56)로 구성되어 있다.

참조 부호(58)는 합성 분배부(56)가 분배한 한쪽의 고주파 신호에 지연 시간을 발생시키는 지연 회로, 참조 부호(59)는 합성 분배부(56)가 분배한 다른쪽의 고주파 신호를 증폭하는 보조 증폭부, 참조 부호(60)는 지연 회로(58)의 출력과 보조 증폭부(59)의 출력을 합성하는 합성부, 참조 부호(61)는 합성부(60)가 합성한 고주파 신호를 출력하는 피드포워드 증폭기의 출력 단자이다. 참조 부호(62)는 피드포워드 증폭기의 왜곡 캔슬 루프로, 지연 회로(58), 보조 증폭부(59), 합성부(60)로 구성되어 있다.

합성 분배부(56)의 출력의 한쪽은, 왜곡 추출 루프(57)에서 추출된 왜곡 성분이 출력되어, 보조 증폭부(59)에서 증폭된 후, 합성부(60)에 입력된다. 합성 분배부(56)의 출력의 다른쪽은 지연 회로(58)를 통과한 후, 합성부(60)에서 보조 증폭부(59)의 출력 신호와 합성된다. 이 때에 지연 회로(58)를 통과한 왜곡 성분과 보조 증폭부(59)에서 증폭된 왜곡 성분이 동 진폭·역 위상이 되도록 함으로써, 주증폭부(54)의 왜곡 보상을 행한다.

피드포워드 증폭기는, 이동체 통신 기지국용 증폭기 등, 피크 전력비가 큰 신호를 저왜곡으로 증폭할 필요가 있는 경우에 이용된다. 그 때문에 피드포워드 증폭기에 설치된 주증폭부(54)는 예를 들면 백오프가 10㏈ 이상인 동작 상태에서 이용되는 경우가 많다. 실시예 1의 고주파 증폭기를 주증폭부(54)에 이용함으로써, 고효율이며 또한 저왜곡의 피드포워드 증폭기를 구성하는 것을 실현할 수 있다.

일반적으로 왜곡 보상은, 증폭기의 왜곡을 저감하기 위해 유효하지만, 증폭기의 포화 전력의 값을 향상시킬 수는 없다. 그 때문에, 종래 기술에서 진술한 바와 같은 변조파의 포락선의 피크가, 증폭기의 포화에 의해 차단됨으로써 발생하는 왜곡을 보상하는 것은 불가능하였다.

한편, 본 발명의 실시예 1에 따른 고주파 증폭기에서는, 백오프가 큰 상태에서도 효율이 높은 고주파 증폭기를 구성하는 것이 가능하고, 이것은 다른 관점에서는 효율을 저하시키지 않고, 포화 전력을 향상시킨 고주파 증폭기를 실현하는 것이 가능하다. 따라서, 실시예 1의 고주파 증폭기를 피드포워드 증폭기의 주증폭부(54)로서 이용하는 것은 매우 유효하다. 이에 따라, 고효율이며, 보다 더 저왜곡의 피드포워드 증폭기를 구성할 수 있다라고 하는 효과가 얻어진다.

도 25에서는 피드포워드 증폭기의 주증폭부(54)로서 실시예 1의 고주파 증폭기를 이용하였지만, 이에 한정되는 것이 아니라, 실시예 2∼13의 고주파 증폭기를 이용하도록 해도 된다.

《실시예 15》

도 26은 본 발명의 실시예 15에 따른 왜곡 보상 증폭기의 구성을 도시하는 도면이다. 도 5와 동일 또는 상당하는 구성에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 있다.

도 26에서, 참조 부호(63)는 왜곡 보상 증폭기의 입력 단자, 참조 부호(64)는 프리 왜곡 선형화기(왜곡 선형화기), 참조 부호(65)는 실시예 1의 고주파 증폭기로 구성되는 증폭부, 참조 부호(66)는 왜곡 보상 증폭기의 출력 단자이다.

입력 단자(63)와 증폭부(65) 사이에 설치된 프리 왜곡 선형화기(64)는, 증폭부(65)의 왜곡 특성과 역의 비선형성을 갖는 선형화기이다.

입력 단자(63)로부터 입력된 고주파 신호는 프리 왜곡 선형화기(64)에 의해 역의 비선형성이 주어진 후, 증폭부(65)에 의해 왜곡 특성이 주어져 출력 단자(66)로부터 출력된다. 프리 왜곡 선형화기(64)의 비선형성과 증폭부(65)의 왜곡 특성은 서로 상쇄되도록 되어 있기 때문에, 출력 단자(66)에는 선형의 고주파 신호가 얻어진다.

실시예 14와 동일한 이유로, 실시예 1∼13의 고주파 증폭기와, 프리 왜곡 선형화기(64)를 조합함으로써, 고효율이며, 저왜곡의 왜곡 보상 증폭기를 실현할 수 있다.

프리 왜곡 선형화기(64) 대신에, 증폭부(65)의 왜곡 특성과 역의 비선형성을 갖는 프리 왜곡 선형화기(왜곡 선형화기)를 증폭부(65)와 출력 단자(66) 사이에 설치하도록 해도 된다.

《실시예 16》

본 실시예 16에서는, 본 발명에 따른 고주파 증폭기의 동작·효과를 확인하기 위해 행한 측정과 그 결과에 대하여 설명한다.

도 27은 본 발명의 실시예 16에 따른 고주파 증폭기의 구성을 도시하는 도면이다. 도 27의 고주파 증폭기는, 특히 실시예 1을 상정하여, 본 발명의 동작·효과를 나타내기 위해 시작(試作)한 것이다.

도 27에서, 참조 부호(1ex)는 고주파 신호가 입력되는 입력 단자, 참조 부호(71ex)는 입력 전력 측정을 위해 입력 단자(1)에 입력된 고주파 신호의 전력의 일부를 추출하는 커플러, 참조 부호(72ex)는 커플러(71ex)에 의해 추출된 고주파 신호의 전력을 측정하는 전력계, 참조 부호(3ex)는 입력 단자(1ex)로부터의 고주파 신호를 2개로 분배하는 분배부로, 실시예 1에서 설명한 분배부(3)에 상당한다.

참조 부호(4ex)는 주증폭부로, 실시예 1에서 설명한 주증폭부(4)(도 5, 도 6)에 상당한다. 주증폭부(4ex)에서, 참조 부호(73ex)는 주증폭부(4ex)의 드라이버단을 구성하는 드라이버 증폭기, 참조 부호(7ex)는 최종단 FET의 입력 정합 회로, 참조 부호(8ex)는 주증폭부(4ex)의 최종단을 구성하는 FET, 참조 부호(9ex)는 출력 정합 회로이다.

출력 정합 회로(9ex)는 수동의 가변 튜너로 구성되어 있어, 측정을 위해 FET(8ex)에 대한 부하 임피던스를 수동으로 변경할 수 있다.

참조 부호(5ex)는 부증폭부로, 실시예 1에서 설명한 부증폭부(5)(도 5, 도 6)에 상당한다. 부증폭부(5ex)에서, 참조 부호(74ex)는 부증폭부(5ex)의 드라이버단을 구성하는 드라이버 증폭기, 참조 부호(10ex)는 최종단 FET의 입력 정합 회로, 참조 부호(11ex)는 부증폭부(5ex)의 최종단을 구성하는 FET, 참조 부호(12ex)는 출력 정합 회로이다.

참조 부호(6ex)는 부증폭부(5ex)의 출력을 주증폭부(4ex)의 출력측에 주입하는 서큘레이터로, 실시예 1에서 설명한 서큘레이터(6)(도 5, 도 6)에 상당한다.

또한, 참조 부호(16ex, 17ex)는 각각 분배부(3ex)와 부증폭부(4ex) 사이에 설치된 가변 감쇠부, 가변 이상부로, 실시예 4(도 9)에서 설명한 가변 감쇠부(16), 가변 이상부(17)에 각각 상당하고, 부증폭부(5ex) 경로측의 진폭, 위상을 각각 조정하는 것이다. 참조 부호(75ex)는 전력계로, 서큘레이터(6ex)로부터 출력된 고주파 신호의 전력을 측정한다.

주증폭부(4ex)의 최종단의 FET(8ex)는 미쓰비시 전기제 MGFS36V, 부증폭부(5ex)의 최종단의 FET(11ex)는 미쓰비시 전기제 MGFS32V로서, 모두 마이크로파용이 일반적인 GaAs FET이다.

또한, 주증폭부(4ex), 부증폭부(5ex)의 드라이버 증폭기(73ex, 74ex)는, 미 쓰비시 전기제 GaAs MMIC 3단 증폭기 MGF7122A를 이용하고 있다. 이 MMIC도 마이크로파대 증폭기용의 일반적인 MMIC이다.

또한, 수동의 가변 튜너인 출력 정합 회로(9ex), 서큘레이터(6ex)는, 일반적으로 마이크로파 회로용으로서 시판되고 있는 것으로, MAURY 마이크로웨이브사 혹은 TRAK 마이크로웨이브사 등으로부터 입수할 수 있다.

주증폭부(4ex)의 최종단의 FET(8ex)는 AB급(무신호 시의 전류 280㎃)으로 바이어스되어 있다. 한편, 부증폭부(5ex)의 최종단의 FET(11ex)는 C급(무 신호 시의 전류 0㎃)으로 바이어스되어 있다. 이하의 측정은 주파수 1.9㎓에서 행해졌다.

우선 처음에, 부증폭부(5ex)를 동작시키지 않고서, 주증폭부(4ex)만을 동작시켜 도 27의 고주파 증폭기의 포화 전력 및 효율의 측정을 행하였다. 즉, 종래 기술에 의한 고주파 증폭기의 과제를 확인하기 위한 측정으로서, 주증폭부(4ex)의 출력 정합 회로(9ex)를, 포화 전력이 커지는 부하 임피던스 조건 A(이하, 단순히 부하 조건 A라고 함)로 고정한 경우와, 소 신호 시에 효율이 양호해지는 부하 임피던스 조건 B(이하, 단순히 부하 조건 B라고 함)로 고정된 경우에 관해 각각 측정을 행하였다.

도 28은 이 측정 결과이다. 횡축에 출력 전력을 ㏈m 단위로 취하고, 그 때의 이득(좌측 종축, 출력 전력-입력 전력, ㏈ 단위) 및 효율(우측 종축, % 단위)을 그래프화한 것이다.

도 28로부터 알 수 있는 바와 같이, 포화 전력이 큰 부하 조건 A에서는, 포화 전력(도 28에서 이득이 급격하게 저하되는 출력 전력으로 나타냄)은 37.2㏈m이 얻어지고 있다. 이 부하 조건 A에서는, 출력 전력이 작을 때, 예를 들면 출력 전력 30㏈m(백오프 7.2㏈)일 때의 효율은 25%이다.

한편, 소 신호 시에 효율이 좋은 부하 조건 B에서는, 출력 전력 30㏈m일 때에는 효율이 32%로 되지만, 포화 전력은 35.5㏈m으로 저하된다. 즉, 포화 전력이 큰 부하 조건 A로 하면 소 전력 시에 효율이 저하되고, 소 전력 시에 효율이 양호한 부하 조건 B로 하면 포화 전력이 부족하다고 하는 종래 기술에서와 같은 과제를 나타내는 결과가 얻어진다.

다음으로, 출력 정합 회로(9ex)의 부하 임피던스 조건을 소 전력 시에 효율이 양호한 부하 조건 B로 고정하고, C급으로 바이어스된 부증폭부(5ex)를 동작시켜 측정을 행하였다. 이 경우가 발명의 고주파 증폭기에 상당한다. 이 때의 측정 결과를 도 29에 도시한다. 도 28과 마찬가지로, 횡축은 출력 전력이고, 이득(좌측 종축)과 효율(우측 종축)을 그래프로 하고 있다. 부증폭부(5ex)를 동작시키지 않은 경우의 종래의 특성도 병기하였다.

출력 전력 30㏈m 이하에서는, 부증폭부(5ex)는 오프 상태로서 출력 전력을 발생하지 않는다. 그 때문에 부증폭부(5ex)를 동작시키고 있지 않은 종래의 경우와, 부증폭부(5ex)를 동작시키고 있는 본 발명의 경우는, 동일한 특성을 나타내고 있다.

그런데, 출력 전력이 30㏈m을 초과하는 부근부터, 실시예 1에서 설명한 바와 같이, 부증폭부(5ex)가 온 상태로 되어 출력 전력이 발생하여, 서큘레이터(6ex)를 경유하여 주증폭부(4ex)의 출력측에 주입된다. 이 주입 전력에 의해, 외관의 임피 던스가 변화되어 포화 전력이 증가된다.

이 때의 포화 전력은 37.5㏈m으로, 도 28에 도시한 포화 전력이 최대로 되는 부하 조건 A의 경우와, 거의 동등한 포화 전력이 얻어진다. 또한, 도 29의 효율은 부증폭부(5ex)의 소비 전력도 포함한 값이다.

이에 따라, 포화 전력을 크게 하는 부하 조건(도 28의 A)과 동등한 포화 전력 37.5㏈m을 실현하고, 또한 백오프 동작 시, 예를 들면 출력 전력 30㏈m 동작에 서, 효율을 25%로부터 32%로 향상시킬 수 있다라고 하는 효과가 확인되었다.

이상의 측정에 의해, C급으로 바이어스된 부증폭부(5ex)와 출력측의 서큘레이터(6ex)를 이용한 본 발명의 구성에 의해, 포화 전력을 크게 하면서, 소 전력 시 즉 백오프 동작 시의 효율을 향상시킬 수 있다고 하는 본 발명의 우수한 효과가 명확하게 되었다.

이상, 본 발명의 목적으로서, 피크 전력비가 큰 변조파를 고효율로 증폭하는, 즉 백오프가 큰 상태에서도 고효율의 고주파 증폭기를 구성하는 것을 목적으로 하여 진술하였다. 그러나, 본 발명의 고주파 증폭기의 구성에 의한 부하 임피던스의 전환 시간은 충분히 고속이기 때문에, 종래(정합 회로에 설치한 스위치를 전환하는 수법)의 주된 목적, 즉 고주파 증폭기의 고출력 모드와 저출력 모드를 전환하여, 어느 경우에서도 고효율 동작을 실현하는 목적에 적응할 수 있는 것은 물론이다.

종래에는 고주파 증폭기의 출력 회로에 이용할 수 있을 정도로 충분한 내전력 특성을 갖고, 손실이 적은 스위치나 가변 소자를 구성하는 것이 어렵고, 결과적 으로 효율 개선 효과가 작다고 하는 문제점이 있지만, 본 발명에서 이용하고 있는 서큘레이터나 90도 하이브리드는 일반적으로 충분한 내전력 특성을 가지며, 게다가 손실도 적기 때문에, 결과적으로 안정적으로 동작하고 효율이 양호한 고주파 증폭기를 구성하는 것이 가능하다.

이상과 같이, 본 발명에 따른 고주파 증폭기, 피드포워드 증폭기 및 왜곡 보상 증폭기는, 큰 백오프의 동작 상태에서도 높은 효율을 실현하는 고주파 증폭 시스템에 적합하다.

Claims

입력 단자로부터 입력된 고주파 신호를 분배하는 제1 분배 수단과,

상기 제1 분배 수단이 분배한 한쪽의 상기 고주파 신호를 증폭하는 주증폭 수단과,

상기 고주파 신호의 순시 전력이 큰 경우에 상기 제1 분배 수단이 분배한 다른쪽의 상기 고주파 신호를 증폭하는 부증폭 수단과,

상기 주증폭 수단의 출력이 입력 단자에, 상기 부증폭 수단의 출력이 아이솔레이션 단자에 입력되고, 출력 단자로부터 상기 주증폭 수단의 출력을 추출하는 하이브리드를 포함하고,

상기 하이브리드는, 상기 주증폭 수단으로부터 본 출력 부하 임피던스를 변화시키도록, 상기 아이솔레이션 단자로부터 입력되는 상기 부증폭 수단의 출력을 상기 입력 단자로부터 상기 주증폭 수단에 주입하면서, 상기 출력 단자로부터 상기 주증폭 수단의 출력을 추출하는 것을 특징으로 하는 고주파 증폭기.
입력 단자로부터 입력된 고주파 신호를 분배하는 제1 분배 수단과,

상기 제1 분배 수단이 분배한 한쪽의 상기 고주파 신호를 증폭하는 주증폭 수단과,

상기 고주파 신호의 순시 전력이 큰 경우에 상기 제1 분배 수단이 분배한 다른쪽의 상기 고주파 신호를 증폭하는 부증폭 수단과,

상기 주증폭 수단의 출력이 제1 단자에, 상기 부증폭 수단의 출력이 제2 단자에 입력되고, 출력 단자로부터 상기 주증폭 수단의 출력을 추출하는 서큘레이터를 포함하고,

상기 서큘레이터는, 상기 주증폭 수단으로부터 본 출력 부하 임피던스를 변화시키도록, 상기 제2 단자로부터 입력되는 상기 부증폭 수단의 출력을 상기 제1 단자로부터 상기 주증폭 수단에 주입하면서, 상기 출력 단자로부터 상기 주증폭 수단의 출력을 추출하는 것을 특징으로 하는 고주파 증폭기.
입력 단자로부터 입력된 고주파 신호를 분배하는 제1 분배 수단과,

상기 제1 분배 수단이 분배한 한쪽의 상기 고주파 신호를 90도의 위상차를 두고 분배하는 제2 분배 수단과,

상기 제2 분배 수단이 분배한 상기 고주파 신호를 각각 증폭하는 제1 주증폭 수단 및 제2 주증폭 수단과,

상기 고주파 신호의 순시 전력이 큰 경우에 상기 제1 분배 수단이 분배한 다른쪽의 상기 고주파 신호를 증폭하는 부증폭 수단과,

상기 제1 주증폭 수단 및 제2 주증폭 수단의 출력이 제1 입력 단자 및 제2 입력 단자에, 상기 부증폭 수단의 출력이 아이솔레이션 단자에 입력되고, 출력 단자로부터 상기 제1 주증폭 수단 및 제2 주증폭 수단의 합성 출력을 추출하는 제1 90도 하이브리드를 포함하고,

상기 제1 90도 하이브리드는, 상기 제1 및 제2 주증폭 수단으로부터 본 출력 부하 임피던스를 변화시키도록, 상기 아이솔레이션 단자로부터 입력되는 상기 부증폭 수단의 출력을 상기 제1 및 제2 입력 단자로부터 상기 제1 및 제2 주증폭 수단에 주입하면서, 상기 출력 단자로부터 상기 제1 및 제2 주증폭 수단의 합성 출력을 추출하는 것을 특징으로 하는 고주파 증폭기.
제2항에 있어서,

부증폭 수단을 통과하는 고주파 신호의 진폭 및 위상을 조정하는 제1 진폭 위상 조정 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고주파 증폭기.
제3항에 있어서,

부증폭 수단을 통과하는 고주파 신호의 진폭 및 위상을 조정하는 제1 진폭 위상 조정 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고주파 증폭기.
제2항에 있어서,

주증폭 수단을 통과하는 고주파 신호 또는 부증폭 수단을 통과하는 고주파 신호에 지연 시간을 발생시키는 지연 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고주파 증폭기.
제3항에 있어서,

주증폭 수단을 통과하는 고주파 신호 또는 부증폭 수단을 통과하는 고주파 신호에 지연 시간을 발생시키는 지연 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고주파 증폭기.
제2항에 있어서,

주증폭 수단을 통과하는 고주파 신호 또는 부증폭 수단을 통과하는 고주파 신호의 주파수 특성을 변화시키는 주파수 이퀄라이저를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고주파 증폭기.
제3항에 있어서,

주증폭 수단을 통과하는 고주파 신호 또는 부증폭 수단을 통과하는 고주파 신호의 주파수 특성을 변화시키는 주파수 이퀄라이저를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고주파 증폭기.
제2항에 있어서,

부증폭 수단에 입력되는 고주파 신호의 순간 전력 변화에 대하여, 상기 부증폭 수단으로부터 출력되는 상기 고주파 신호의 순간 전력 변화 및 통과 위상 특성을 조정하는 AM-AM/PM 조정 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고주파 증폭기.
제3항에 있어서,

부증폭 수단에 입력되는 고주파 신호의 순간 전력 변화에 대하여, 상기 부증폭 수단으로부터 출력되는 상기 고주파 신호의 순간 전력 변화 및 통과 위상 특성을 조정하는 AM-AM/PM 조정 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고주파 증폭기.
삭제
삭제
삭제
삭제
제2항에 있어서,

부증폭 수단이 증폭한 고주파 신호의 기본파 성분과 고조파 성분을 분리하는 분리 수단과,

상기 분리 수단이 분리한 상기 고조파 성분의 진폭 및 위상을 조정하는 제3 진폭 위상 조정 수단과,

상기 분리 수단과 서큘레이터 사이에 설치되며, 상기 분리 수단이 분리한 상기 기본파 성분과 상기 제3 진폭 위상 조정 수단이 조정한 상기 고조파 성분을 합성하는 합성 수단

을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고주파 증폭기.
제3항에 있어서,

부증폭 수단이 증폭한 고주파 신호의 기본파 성분과 고조파 성분을 분리하는 분리 수단과,

상기 분리 수단이 분리한 상기 고조파 성분의 진폭 및 위상을 조정하는 제3 진폭 위상 조정 수단과,

상기 분리 수단과 제1 90도 하이브리드 사이에 설치되며, 상기 분리 수단이 분리한 상기 기본파 성분과 상기 제3 진폭 위상 조정 수단이 조정한 상기 고조파 성분을 합성하는 합성 수단

을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고주파 증폭기.
제2항에 있어서,

부증폭 수단이 증폭한 고주파 신호의 기본파 성분과 고조파 성분을 분리하는 분리 수단과,

상기 분리 수단이 분리한 상기 고조파 성분의 진폭 및 위상을 조정하는 제3 진폭 위상 조정 수단과,

서큘레이터와 상기 부증폭 수단 사이에 설치되며, 상기 분리 수단이 분리한 상기 기본파 성분과 상기 제3 진폭 위상 조정 수단이 조정한 상기 고조파 성분을 합성하는 합성 수단

을 포함하는 것을 특징으로 하는 고주파 증폭기.
제3항에 있어서,

부증폭 수단이 증폭한 고주파 신호의 기본파 성분과 고조파 성분을 분리하고, 상기 기본파 성분을 제1 90도 하이브리드로 출력하는 분리 수단과,

상기 분리 수단이 분리한 상기 고조파 성분의 진폭 및 위상을 조정하는 제3 진폭 위상 조정 수단과,

상기 제3 진폭 위상 조정 수단이 조정한 상기 고조파 성분을 2개로 분배하는 제2 90도 하이브리드와,

상기 제1 90도 하이브리드와 제1 주증폭 수단 사이에 설치되며, 상기 제2 90도 하이브리드로부터의 한쪽의 상기 고조파 성분과 상기 제1 90도 하이브리드를 통과하여 출력된 상기 기본파 성분을 합성하는 제1 합성 수단과,

상기 제1 90도 하이브리드와 제2 주증폭 수단 사이에 설치되며, 상기 제2 90도 하이브리드로부터의 다른쪽의 상기 고조파 성분과 상기 제1 90도 하이브리드를 통과하여 출력된 상기 기본파 성분을 합성하는 제2 합성 수단

을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고주파 증폭기.
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제2항에 있어서,

부증폭 수단과 서큘레이터 사이에 설치되며, 상기 부증폭 수단이 증폭한 고주파 신호를 상기 서큘레이터로 출력하는 아이솔레이터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고주파 증폭기.
제3항에 있어서,

부증폭 수단과 제1 90도 하이브리드 사이에 설치되며, 상기 부증폭 수단이 증폭한 고주파 신호를 상기 제1 90도 하이브리드로 출력하는 아이솔레이터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고주파 증폭기.
제2항에 있어서,

입력 단자로부터 입력된 기저 대역 신호를 처리하는 기저 대역 처리 수단과,

상기 기저 대역 처리 수단이 처리한 상기 기저 대역 신호를 주증폭 수단 및 부증폭 수단으로 각각 입력될 고주파 신호로 주파수 변환하는 제1 주파수 변환 수 단

을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고주파 증폭기.
제3항에 있어서,

입력 단자로부터 입력된 기저 대역 신호를 처리하는 기저 대역 처리 수단과,

상기 기저 대역 처리 수단이 처리한 상기 기저 대역 신호를 주증폭 수단 및 부증폭 수단에 각각 입력될 고주파 신호로 주파수 변환하는 제1 주파수 변환 수단

을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고주파 증폭기.
제24항에 있어서,

기저 대역 처리 수단은,

입력 단자로부터 입력된 기저 대역 신호를 2개로 분배하는 제4 분배 수단과,

상기 제4 분배 수단이 분배한 한쪽의 상기 기저 대역 신호의 진폭을 검출하는 제2 진폭 검출 수단과,

상기 제2 진폭 검출 수단으로부터의 상기 기저 대역 신호의 진폭 및 위상을 조정하는 제4 진폭 위상 조정 수단과,

상기 제2 진폭 검출 수단이 검출한 상기 기저 대역 신호의 진폭과 사전에 준비된 데이터를 참조하여, 상기 제4 진폭 위상 조정 수단을 제어하는 제어 수단

을 포함하는 것을 특징으로 하는 고주파 증폭기.
제25항에 있어서,

기저 대역 처리 수단은,

입력 단자로부터 입력된 기저 대역 신호를 2개로 분배하는 제4 분배 수단과,

상기 제4 분배 수단이 분배한 한쪽의 상기 기저 대역 신호의 진폭을 검출하는 제2 진폭 검출 수단과,

상기 제2 진폭 검출 수단으로부터의 상기 기저 대역 신호의 진폭 및 위상을 조정하는 제4 진폭 위상 조정 수단과,

상기 제2 진폭 검출 수단이 검출한 상기 기저 대역 신호의 진폭과 사전에 준비된 데이터를 참조하여, 상기 제4 진폭 위상 조정 수단을 제어하는 제어 수단

을 포함하는 것을 특징으로 하는 고주파 증폭기.
제26항에 있어서,

부증폭 수단이 출력한 고주파 신호를 분배하는 제5 분배 수단과,

상기 제5 분배 수단이 분배한 상기 고주파 신호를 기저 대역 신호로 주파수 변환하는 제2 주파수 변환 수단을 더 포함하고,

제어 수단은, 상기 제2 주파수 변환 수단이 주파수 변환한 상기 기저 대역 신호를 참조하여, 사전에 준비된 데이터를 갱신하는 것을 특징으로 하는 고주파 증폭기.
제27항에 있어서,

부증폭 수단이 출력한 고주파 신호를 분배하는 제5 분배 수단과,

상기 제5 분배 수단이 분배한 상기 고주파 신호를 기저 대역 신호로 주파수 변환하는 제2 주파수 변환 수단을 더 포함하고,

제어 수단은, 상기 제2 주파수 변환 수단이 주파수 변환한 상기 기저 대역 신호를 참조하여, 사전에 준비된 데이터를 갱신하는 것을 특징으로 하는 고주파 증폭기.
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