KR100890261B1 - 정합 회로, 멀티밴드 증폭기 - Google Patents

정합 회로, 멀티밴드 증폭기 Download PDF

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히로시 오카자키
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가부시키가이샤 엔.티.티.도코모
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Abstract

증폭 소자로부터 출력된 신호를, 주파수 대역마다의 신호로 분파하는 분파 회로와, 그 분파 회로에 접속되고, 상기 주파수 대역마다의 신호가 각각 입력되며, 그 입력된 신호의 주파수 대역에서 각각 임피던스 정합을 행하는 둘 이상의 정합 블록을 구비한다. 분파된 각 주파수 대역의 신호마다 임피던스 정합을 행함으로써 각 주파수 대역에서 임피던스 정합을 효율적으로 행할 수 있는 정합 회로를 구성할 수 있다. 또한 그 정합 회로를 사용함으로써, 복수 개의 주파수 대역의 신호를 동시에 효율적으로 저잡음으로 증폭할 수 있는 멀티밴드 증폭기를 구성할 수 있다.
증폭 소자, 주파수 대역, 분파 회로, 임피던스, 정합 회로. 멀티밴드 증폭기

Description

정합 회로, 멀티밴드 증폭기{MATCHING CIRCUIT AND MULTI-BAND AMPLIFIER}
본 발명은, 효율적인 증폭을 행하기 위하여, 증폭 소자와 그 주변 회로간 임피던스 정합을 도모하는 정합 회로에 관한 것이다. 또한 정합 회로를 사용한, 복수 개의 주파수의 신호를 각각 또는 동시에 증폭 가능한 멀티밴드 대응의 멀티밴드 증폭기에 관한 것이다.
무선 통신에 의해 제공되는 서비스가 다양화됨에 따라, 무선기에는 복수 개의 주파수 대역의 신호를 처리하는 멀티밴드화가 요구되고 있다. 무선기에 포함되는 불가결한 장치로서 전력 증폭기가 있다. 효율적인 증폭을 행하기 위해서는, 신호를 증폭하는 증폭 소자와 그 주변 회로와의 사이에서 임피던스 정합을 취할 필요가 있으며, 이 용도로 정합 회로가 사용된다. 또한, 주변 회로와 접속함에 있어 주변 회로의 입출력의 임피던스를 어느 일정한 값으로 맞추는 것이 일반적으로 행해지고 있다. 이하, 주변 회로의 입출력의 임피던스를 "계의 임피던스(Z0)"라 부르기로 한다.
증폭기에 사용되는 증폭 소자의 입출력의 반사 계수(S 파라미터)는 도 1과 같이 측정할 수 있으며, 이 반사 계수와 계의 임피던스(Z0)로부터 증폭 소자의 입출력 임피던스를 측정할 수 있다. 여기서, S11은 증폭 소자의 입력측의 반사 계수, S22는 증폭 소자의 출력측의 반사 계수이다.
증폭 소자의 입출력 임피던스는 도 1에 도시한 바와 같은 주파수 특성을 가지며, 증폭 소자를 이용하여 증폭기를 설계하는 경우에는 사용할 각 주파수 대역에서의 입출력 임피던스와 계의 임피던스(Z0)를 정합시킬 필요가 있다.
따라서, 멀티밴드 전력 증폭기를 설계하는 경우에는 증폭 소자의 사용할 각 주파수 대역에서의 입출력 임피던스와 계의 임피던스(Z0)를 각각 정합시킬 필요가 있다.
따라서, 복수 개의 주파수 대역의 신호를 증폭하는 경우에는, 예컨대 "대역 공용 이동기" 내에서 사용되는 증폭기(예컨대 비 특허 문헌 1: 치바 고지 외, "이동기", NTT DoCoMo 테크니컬 저널, Vol. 10, No. 1, 참조.)와 같이, 증폭 소자와 정합 회로로 이루어지는 증폭기를 사용할 주파수 대역의 수만큼 구비하고, 사용할 주파수 대역에 따라 하나의 증폭기를 선택하는 방법이 종래 이용되고 있다. 또한 정합 회로를, 사용할 주파수 대역 전역에서 임피던스 정합 상태에 가까운 상태가 되도록 설계하는 방법이 있다. 더욱이, 정합 회로의 회로 상수를 변경하는 방법 등이 있다.
이하, 정합 회로의 회로 상수를 변경하는 방법에 대하여 설명한다. 정합 회로의 회로 상수를 변경하는 수단으로서, 가변 디바이스를 사용하는 방법 등을 생각 할 수 있다. 또한 손실이 작은 정합 회로의 하나로서, 도 2에 도시한 주 정합 블록(701)과, 주 정합 블록(701)에 일단이 접속된 지연 회로(702)와, 부 정합 블록(703)과, 지연 회로(702)의 타단과 부 정합 블록(703)의 일단 사이에 접속된 스위치 소자(704)를 구비하는 정합 회로(700)가 제안된 바 있다(예컨대 비 특허 문헌 2: 후쿠다 아쓰시 외, "MEMS 스위치를 이용한 멀티밴드 전력 증폭기", 2004년 전자 정보 통신 학회 종합 대회 C-2-4. 참조).
도 2에 예시되는 정합 회로(700)는 포트(P2)에 접속된 주파수 특성을 갖는 임피던스(ZL(f))의 회로를 포트(P1)에서 보아 포트(P1)의 입력 임피던스(Z0)에 정합시키는 정합 회로이며, 예컨대 도 3에 도시한 주파수(F1, F2)를 각각 중심 주파수로 하는 2개의 주파수 대역의 신호에 대한 정합 회로로서 동작한다.
도 2의 회로는 스위치 소자(704)가 OFF 상태일 때 주파수(F1)를 중심 주파수로 하는 주파수 대역의 신호에 대한 정합 회로로서 동작하고, 스위치 소자가 0N 상태일 때 주파수(F2)를 중심 주파수로 하는 주파수 대역의 신호에 대한 정합 회로로서 동작한다. 이와 같이, 하나의 스위치 소자(704)의 상태(0N/0FF)를 전환함으로써 2개의 주파수 대역의 신호에 대한 정합 회로를 구성할 수 있다. 여기서, 스위치 소자(704)에 예컨대 MEMS 기술을 이용하면, 광대역에 걸쳐 저삽입 손실과 고 아이솔레이션의 양립을 비교적 용이하게 할 수 있기 때문에, 특성이 뛰어난 멀티밴드 전력 증폭기를 구성할 수 있다.
증폭 소자와 정합 회로로 이루어지는 증폭기를 사용할 주파수 대역의 수만큼 설치하고, 사용할 주파수 대역에 따라 증폭기를 전환하는 방법은, 사용할 주파수 대역마다 서로 다른 복수 개의 증폭기를 설치할 필요가 있어, 회로가 커진다는 문제가 있다.
한편, 광대역 설계된 정합 회로를 사용하는 방법 및 정합 회로의 회로 상수를 변경하는 방법은 증폭기를 전환하는 방법과 비교하여 회로의 소형화가 가능하다는 등의 이점이 있다.
그러나, 광대역 설계된 정합 회로를 사용하는 경우에는, 정합 회로를 사용할 각 주파수 대역에 대하여 최적으로 설계하기가 어려우며, 특히 고효율 동작이 요구되는 전력 증폭기의 설계에는 지장이 있다.
한편, 도 2를 참조하여 상기 설명한 정합 회로의 회로 상수를 변경하는 방법은, 정합 회로를 사용할 각 주파수에 대하여 최적으로 설계하는 것이 비교적 용이하고, 각 동작 주파수에서 고출력, 고효율 동작이 가능하다.
그러나, 사용할 각 주파수 대역의 신호를 동시에 효율적으로 증폭할 수 없다는 문제가 있다. 즉, 복수 개의 주파수 대역의 신호를 동시에 효율적으로 증폭하는 경우에는, 광대역 정합이라는 곳에서 설명한 것과 동일한 문제, 즉 정합 회로를 각 동작 주파수에 대하여 최적으로 설계하기가 어려워지고, 특히 고효율 동작이 요구되는 전력 증폭기의 설계에는 지장이 있다는 문제가 있다.
본 발명은 복수 개의 주파수 대역의 신호에 대하여 효율적으로 동작하는 정합 회로 및 복수 개의 주파수 대역의 신호를 동시에 효율적으로 증폭할 수 있는 멀티밴드 증폭기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 제1 정합 회로는, 증폭 소자로부터 출력된 신호를, 주파수 대역마다의 신호로 분파하는 분파 회로와, 상기 분파 회로에 접속되고, 상기 주파수 대역마다의 신호가 각각 입력되며, 그 입력된 신호의 주파수 대역에서 각각 임피던스 정합을 행하는 둘 이상의 정합 블록을 구비한다.
본 발명의 제2 정합 회로는, 주파수 대역마다의 신호가 각각 입력되고, 그 입력된 신호의 주파수 대역에서 각각 임피던스 정합을 행하는 둘 이상의 정합 블록과, 상기 둘 이상의 정합 블록에 접속되고, 각 정합 블록이 출력한 신호를 합파하여 증폭 소자로 출력하는 합파 회로를 구비한다.
본 발명의 제1 멀티밴드 증폭기는, 입력된 신호를 증폭하여 제1 정합 회로의 분파 회로로 출력하는 증폭 소자와, 제1 정합 회로를 구비한다.
본 발명의 제2 멀티밴드 증폭기는, 제2 정합 회로와, 상기 정합 회로의 합파 회로가 출력한 신호를 증폭하여 출력하는 증폭 소자를 구비한다.
본 발명에 따른 정합 회로는, 분파된 각 주파수 대역의 신호마다 임피던스 정합을 행하기 때문에, 각 주파수 대역에서 임피던스 정합을 효율적으로 행할 수 있다. 또한 본 발명에 따른 멀티밴드 증폭기는, 그 정합 회로를 사용함으로써 복수 개의 주파수 대역의 신호를 동시에, 효율적으로 저잡음으로 증폭할 수 있다.
[제1 실시예]
도 4에 멀티밴드 증폭기의 출력측 회로에서의 일 실시예를 도시하였다. 본 발명에 따른 정합 회로를 멀티밴드 증폭기의 증폭 소자의 출력측에 설치함으로써 고효율 및 고성능의 파워 앰프를 설계할 수 있다. 도 4에 도시한 멀티밴드 증폭기(100)는, 2개의 주파수 대역(f1,f2)의 신호를 증폭하는 것이다. 멀티밴드 증폭기(100)는, 증폭 소자(10)와 정합 회로(40)로 구성된다. 또한 정합 회로(40)는, 분파 회로(20), 정합 블록(30) 및 정합 블록(31)으로 구성된다.
제1 주파수 대역(f1)의 신호와 제2 주파수 대역(f2)의 신호가 혼합된 신호가 증폭 소자(10)에 입력된다. 증폭 소자(10)는 이 입력된 신호를 증폭하여, 분파 회로(20)로 출력한다. 분파 회로(20)는 증폭 소자(10)에 의해 증폭된 신호를, 주파수 대역(f1)의 신호와 주파수 대역(f2)의 신호로 분파하여 각각의 신호를 서로 다른 정합 블록으로 출력한다. 본 실시예에서는 주파수 대역(f1)의 신호는, 정합 블록(30)으로 출력되고, 주파수 대역(f2)의 신호는 정합 블록(31)으로 출력된다.
주파수 대역(f1)의 신호에 있어서 증폭 소자(10)의 출력 단자로부터 분파 회 로(20)를 통하여 정합 블록(31) 측을 본 임피던스는 충분히 커지도록 설계되어 있기 때문이다. 또한 주파수 대역(f2)의 신호에 있어서 증폭 소자(10)의 출력 단자로부터 분파 회로(20)를 통하여 정합 블록(30) 측을 본 임피던스는 충분히 커지도록 설계되어 있기 때문이다.
정합 블록(30)은, 주파수 대역(f1)의 신호에 대하여 분파 회로(20) 측을 본 임피던스와 계의 임피던스(Z0)간 정합을 취한다. 또한, 정합 블록(31)은 주파수 대역(f2)의 신호에 대하여 분파 회로(20) 측을 본 임피던스와 계의 임피던스(Z0)와의 정합을 취한다.
이 경우, 정합 블록(30)과 정합 블록(31)은 각각 대응하는 주파수 대역의 신호에 대한 정합을 달성하면 된다. 또한 각 정합 블록의 설계는 다른 정합 블록의 구성과 관계가 없기 때문에, 각 정합 블록을 각각 독립적으로 설계할 수 있고, 각 주파수 대역에서 최적의 정합 블록을 구성할 수 있다. 따라서, 각 주파수 대역(f1, f2)에서 고출력, 고효율의 멀티밴드 증폭기를 구성할 수 있다.
또한, 2개의 주파수 대역의 신호가 동시에 입력된 경우에 있어서도, 각 정합 블록에는 각각 대응한 주파수 대역의 신호만이 입력되게 되므로, 원리적으로는 하나의 주파수 대역이 입력된 경우와 마찬가지로 고효율로 고출력의 증폭이 가능해진다.
주파수 대역(f1과 f2)의 폭은 각각 적당히 설정할 수 있다. 예컨대 주파수 대역(f1)에 포함되는 주파수의 수와 주파수 대역(f2)에 포함되는 주파수의 수가 다르도록 할 수도 있다. 또한 주파수 대역(f1)이 하나의 주파수(F1)로 구성되고, 주파수 대역(f2)이 하나의 주파수(F2)로 구성되도록 할 수도 있다. 주파수 대역의 폭을 작게 할수록 고출력, 고효율의 멀티밴드 증폭기를 설계하기가 용이해진다. 또한 주파수 대역(f)에 포함되는 주파수(F1)와 주파수(F2)가 각각 이산적인 값을 취하는 구성으로 할 수도 있다.
<멀티밴드화 1>
전술한 멀티밴드 증폭기(100)를 다밴드화, 다밴드 공용화하기 위하여 확장할 수 있다. 도 5에 다밴드화한 멀티밴드 증폭기(104)의 출력측 회로에서의 실시예를 도시하였다.
도 5에 도시한 멀티밴드 증폭기(104)는 M개의 주파수 대역(f1,…, fm,…,fM)의 신호를 증폭하는 것이다. 멀티밴드 증폭기(104)는 증폭 소자(11)와 정합 회로(44)로 구성된다. 또한 정합 회로(44)는 분파 회로(21), M개의 정합 블록(321,…,32m,…,32M)으로 구성된다.
제1 주파수 대역(f1)의 신호부터 제M 주파수 대역(fM)의 신호까지의 M개의 주파수 대역의 신호가 혼합된 신호가 증폭 소자(11)에 입력된다. 증폭 소자(11)는 이 입력된 신호를 증폭하여, 분파 회로(21)로 출력한다. 분파 회로(21)는 증폭 소자(11)에 의해 증폭된 신호를 주파수 대역(f1)의 신호부터 주파수 대역(fM)의 신호 까지의 M개의 신호로 분파하여 분파된 각 주파수 대역의 신호를 서로 다른 정합 블록으로 각각 출력한다. 본 실시예에서는, 주파수 대역(f1)의 신호는 정합 블록(321)으로 출력되고, 주파수 대역(fm)의 신호는 정합 블록(32m)으로 출력되며, 주파수 대역(fM)의 신호는 정합 블록(32M)으로 출력된다.
주파수 대역(fm)의 신호(1≤m≤M)에서 증폭 소자(11)의 출력 단자에서 분파 회로(21)를 통하여 정합 블록(32m) 이외의 정합 블록측을 본 임피던스는 충분히 커지도록 설정되어 있기 때문이다.
그리고, 각 정합 블록(32m)(1≤m≤M)은, 주파수 대역(fm)의 신호에 대하여 분파 회로(21) 측을 본 임피던스와 계의 임피던스(Z0)와의 정합을 취한다.
이 경우, 각 정합 블록은 대응하는 주파수 대역의 신호에 대한 정합을 달성하면 된다. 또한 각 정합 블록의 설계는 다른 정합 블록의 구성과 관계가 없기 때문에, 각 정합 블록을 각각 독립적으로 설계할 수 있고, 각 주파수 대역에서 각각 최적의 정합 블록을 구성할 수 있다. 따라서, 각 주파수 대역(fm(1≤m≤M))에서 고출력, 고효율의 멀티밴드 증폭기를 구성할 수 있다.
또한 M개의 주파수 대역의 신호가 동시에 입력된 경우에 있어서도, 각 정합 블록에는 각각 대응한 주파수의 신호만 입력되게 되므로, 원리적으로는 1주파수 입력의 경우와 마찬가지로 예컨대, 고효율 및 고출력의 증폭이 가능해진다.
<멀티밴드화 2>
분파 회로를 구성하는 필터가 주파수 가변 기능을 갖도록 하여, 주파수 대역(fm)에 포함되는 주파수(Fm1∼Fmp) 중, 하나 또는 복수 개의 주파수의 신호를 통과시킬 수 있도록 할 수도 있다(p는 2 이상의 정수). 즉, 주파수 대역(fm)에 포함되는 주파수(Fm1∼Fmp)의 일부의 주파수의 신호를 통과시키도록 할 수도 있다.
이 경우에는, 정합 블록이 주파수 가변 기능을 갖도록 하면 된다. 이에 따라, 주파수 가변 필터가 통과시킨 신호의 주파수에 맞추어 임피던스 정합을 행할 수 있고, 고출력 및 고효율의 동작이 가능해진다.
도 6에, 주파수 가변 기능을 갖는 필터를 이용한 분파 회로와, 주파수 가변 기능을 갖는 정합 블록을 갖는 멀티밴드 증폭기의 예를 도시하였다. 멀티밴드 증폭기(105)는, 증폭 소자(12)와 정합 회로(45)를 갖는다. 증폭 소자(12)는 주파수(F11)와 주파수(F12)의 2개의 주파수를 포함하는 주파수 대역(f1)의 신호와, 주파수(F21)와 주파수(F22)의 2개의 주파수를 포함하는 주파수 대역(f2)의 신호가 혼합된 신호를 증폭한다. 정합 회로(45)는 주파수 가변 기능을 갖는 주파수 가변 필터(28, 29)를 구비하는 분파 회로(22)와, 주파수 가변 기능을 갖는 정합 블록(33, 34)을 갖는다.
분파 회로(22)의 주파수 가변 필터(28)는, 주파수(F11)와 주파수(F12) 중 어느 하나의 주파수의 신호를 통과시킨다. 마찬가지로, 분파 회로(22)의 주파수 가변 필터(29)는, 주파수(F21)와 주파수(F22) 중 어느 하나의 주파수의 신호를 통과시 킨다.
정합 블록(33)은 주파수 가변 필터(28)가 통과시킨 신호의 주파수에서 임피던스 정합을 행하도록 미리 설정되어 있으며, 해당 주파수 가변 필터(28)가 통과시킨 신호의 주파수에서 임피던스 정합을 행한다. 마찬가지로, 정합 블록(34)도 주파수 가변 필터(29)가 통과시킨 신호의 주파수에서 임피던스 정합을 행하도록 미리 설정되어 있으며, 해당 주파수 가변 필터(29)가 통과시킨 신호의 주파수에서 임피던스 정합을 행한다.
이와 같이 함으로써, 본 발명의 실시자는 증폭하고자 하는 신호의 주파수를 주파수(F11)와 주파수(F12) 중 어느 하나와, 주파수(F21)와 주파수(F22) 중 어느 하나로부터 선택할 수 있다.
이와 같이, 분파 회로(22)의 필터와 정합 블록에 주파수 가변 기능을 마련함으로써 다밴드화, 다밴드 공용화된 고효율 및 고출력의 멀티밴드 증폭기를 구성할 수 있다.
<프리매칭 회로>
또한, 도 7에 파선으로 도시한 바와 같이, 증폭 소자(10)와 분파 회로(20) 사이에 프리매칭 회로(9)를 설치할 수도 있다. 프리매칭 회로(9)는 예컨대 증폭 소자(10)의 출력 임피던스를 분파 회로(20)나 정합 블록(30, 31)이 설계하기 쉬운 값으로 변경하는 회로로 한다. 또한, 프리매칭 회로(9)를 고조파 처리 회로로 함으로써 멀티밴드 증폭기(101)의 고효율화를 도모하는 등 프리매칭 회로(9)는 여러 용도에 적용할 수 있다.
<합파 회로>
또한, 도 8에 도시한 바와 같이, 정합 회로(43) 내에 합파 회로(60)를 마련할 수도 있다. 합파 회로(60)는 정합 블록(30)으로부터 입력된 주파수 대역(f1)의 신호와, 정합 블록(31)으로부터 입력된 주파수 대역(f2)의 신호를 합성하여 출력한다. 이러한 구성으로 함으로써, 1출력의 멀티밴드 증폭기(103)를 구성할 수 있다.
<아이솔레이터>
또한, 도 9a에 정합 회로(42) 내에 아이솔레이터(8), 아이솔레이터(7)를 설치한 멀티밴드 증폭기(102)를 도시하였다. 아이솔레이터(8)는, 주파수 대역(f1)에서 동작하는 것이며, 정합 블록(30)의 출력 단자에 접속되어 있다. 아이솔레이터(7)는, 주파수 대역(f2)에서 동작하는 것이며, 정합 블록(31)의 출력 단자에 접속되어 있다. 멀티밴드 증폭기(102)에서 증폭된 신호는, 도시하지 않은 안테나에 급전되는데, 안테나의 임피던스는 이용 조건에 따라 변동될 것이 예상된다. 이 경우, 멀티밴드 증폭기(102)의 출력 임피던스가 변동되게 되기 때문에, 멀티밴드 증폭기(102)의 정합 상태가 바뀌어 특성이 열화된다. 아이솔레이터(8), 아이솔레이터(7)를 설치함으로써 안테나의 임피던스 변동의 영향이 멀티밴드 증폭기(102)의 증폭 특성에 영향을 주지 않도록 할 수 있다.
저렴한 아이솔레이터는 동작 주파수 범위가 좁기 때문에, 아이솔레이터를 포함한 무선 회로 부분의 동작 주파수 대역은 아이솔레이터의 특성에 의존하는 경우 가 있다. 도 9a에 기재한 멀티밴드 증폭기(102)에서는, 주파수 대역(f1)과 주파수 대역(f2)의 간격이, 아이솔레이터의 동작 주파수와 비교하여 넓은 경우에 있어서도 각각의 주파수 대역에 대응하는 아이솔레이터를 구비하면 된다.
또한 도 9b에 도시한 바와 같이, 아이솔레이터(8, 9)가 각각 출력한 신호를 합파하는 합파 회로(60)를 정합 회로(46)에 설치함으로써, 1출력의 멀티밴드 증폭기(106)를 구성할 수 있다.
또한 멀티밴드 아이솔레이터 또는 광대역의 아이솔레이터를 사용하는 경우에는, 도 8에 도시한 바와 같이, 정합 블록(30)과 정합 블록(31)의 출력을 합파하는 합파 회로(60)의 출력 단자에 아이솔레이터(6)를 설치한다.
또한, 도 9b에 도시한 것 이외에, 상기 설명한 멀티밴드화 1, 2의 방법, 프리매칭 회로, 합파 회로, 아이솔레이터는 적당히 조합하는 것이 가능하다.
<분파 회로>
분파 회로는 예컨대, 소정의 주파수 대역의 신호만을 통과시키는 대역 통과 필터(Band Pass Filter: BPF) 또는 소정의 주파수 대역의 신호의 통과를 저지하는 대역 저지 필터(Band Elimination Filter: BEF)를 나란히 설치함으로써 구성할 수 있다. 또한 분파 회로는, 대역 통과 필터와 대역 저지 필터를 조합한 필터를 나란히 설치함으로써 구성할 수도 있다. 이상적인 대역 통과 필터의 특성을 도 10a에, 이상적인 대역 저지 필터의 특성을 도 10b에 도시하였다.
도 11에, 대역 저지 필터(이하, BEF라고 함)를 이용한 분파 회로(23)의 예를 도시하였다. BEF(230)는, 주파수 대역(f2)이 저지 대역이 되도록 설계되어 있는 필터이다. 반대로, BEF(231)는 주파수 대역(f1)이 저지 대역이 되도록 설계되어 있는 필터이다. 주파수 대역(f1)의 신호와 주파수 대역(f2)의 신호가 혼합된 신호가 BEF(230)와 BEF(231)에 입력되면, 상기와 같이 저지 대역이 설정되어 있기 때문에 BEF(230)는, 주파수 대역(f1)의 신호를 출력한다. 또한 BEF(231)는 주파수 대역(f2)의 신호를 출력한다.
도 12에, 대역 통과 필터(이하, BPF라고 함)를 이용한 분파 회로(24)의 예를 도시하였다. BPF(241)는 주파수 대역(f1)이 통과 대역이 되도록 설정되어 있는 필터이다. 반대로, BPF(242)는 주파수 대역(f2)이 통과 대역이 되도록 설정되어 있는 필터이다. 주파수 대역(f1)의 신호와 주파수 대역(f2)의 신호가 혼합된 신호가, BPF(241)와 BPF(242)에 입력되면, 상기와 같이 통과 대역이 설정되어 있기 때문에, BPF(241)는 주파수 대역(f1)의 신호를 출력한다. 또한 BPF(242)는 주파수 대역(f2)의 신호를 출력한다.
도 11, 도 12에서, 주파수 대역(f1)과 주파수 대역(f2)의 조합에 따라서는, 어느 하나의 주파수 대역의 신호를 반사시키고, 다른 하나의 주파수 대역의 신호를 통과시키는 필터의 설계는 어려워진다. 이러한 경우에는 BPF와 BEF 중 어느 하나를 나란히 설치하는 방법 대신, 상기한 BPF와 BEF를 계속 접속한 구성을 이용함으 로써 필터의 설계가 용이해진다.
도 13에, BPF와 BEF를 계속 접속한 필터를 이용한 분파 회로(27)의 예를 도시하였다. 분파 회로(27)에 입력된 신호는, BPF(241)와 BEF(230)로 구성되는 필터와, BEF(231)와 BPF(242)로 구성되는 필터에 입력된다. 상기와 같이 통과 대역 및 저지 대역이 설정되어 있기 때문에, BPF(241)와 BEF(230)로 구성되는 필터는, 주파수 대역(f1)의 신호를 출력한다. 또한 BEF(231)와 BPF(242)로 구성되는 필터는, 주파수 대역(f2)의 신호를 출력한다. 또한, 도 13에서 BPF와 BEF의 접속 순서는 특별히 한정되지 않는다. 또한 필요에 따라 둘 이상의 BPF와 BEF를 계속 접속한 필터를 사용하여도 무방하다.
<필터>
필터의 구성예를 도 14에 도시하였다. 도 14에 도시한 필터(900)는 BEF이며, 저지하고자 하는 주파수의 파장(λ)의 4분의 1의 길이의 전송 선로(901)와, 전송 선로의 일단에 접속된 파장(λ)의 4분의 1의 길이의 선단 개방 선로(902)에 의해 구성된다.
필터(900)의 주파수 특성을 도 15에 도시하였다. 여기서, 저지할 주파수로서 2GHz를 선택하고, 선로 길이를 λ/4라 한 경우의 반사 계수(S11)와 투과 계수(S21)를 도시하고 있다. 설계 주파수(2GHz)에서 포트(1)로부터 입사된 신호는 포트(2)에 전달되지 않고 반사되고 있다.
또한, 전송 선로는 예컨대, 마이크로스트립 선로나, 코플래너 선로에 의해 구성할 수 있다. 또한, 집중 상수 소자로 이루어지는 직렬 공진 회로를 통하여 접지함으로써 필터를 구성할 수도 있다. 기타, 필터는 필터 이론에 기초하여 임의의 구성을 이용할 수 있다.
또한 도 14에 도시한 필터는 용이하게 다밴드화가 가능하다. 도 16에, 스위치 소자를 이용한 2밴드 필터(910)를 도시하였다.
2밴드 필터(910)는 전송 선로(911)와, 선단 개방 선로(912), 선단 개방 선로(913)에 의해 구성된다. 주파수(F1), 주파수(F2)의 파장을 각각 λ1, λ2라 한 경우, 각 선로의 길이는 도 16에 도시한 바와 같다. 즉, 선단 개방 선로(912)의 길이는 λ1/4이고, 신호가 입력되는 측의 전송 선로의 끝에서부터 선단 개방 선로(912)가 접속되는 부분까지의 길이는 λ1/4이고, 선단 개방 선로(913)의 길이는 λ2/4이고, 신호가 입력되는 측의 전송 선로의 끝에서부터 선단 개방 선로(913)가 접속되는 부분까지의 길이는 λ2/4이다. 전송 선로(911)와 선단 개방 선로(912) 사이에는, 스위치 소자(SW1)가 설치되어 있다. 또한 전송 선로(911)와 선단 개방 선로(913) 사이에도, 스위치 소자(SW2)가 설치되어 있다. 이들 스위치 소자를 전환함으로써, 전송 선로(911)와 각각의 선단 개방 선로를 접속할 것인지 여부를 전환할 수 있다.
스위치 소자(SW1)를 온 상태로 하였을 때, F1이 저지 주파수가 되고, 스위치 소자(SW1)를 온 상태로 하였을 때, F2가 저지 주파수가 된다.
이 2밴드 필터(910)를, 도 6에 도시한 멀티밴드 증폭기(105)의 주파수 가변 필터(28, 29)로 사용할 수 있다.
이 2밴드 필터(910)는, 용이하게 2밴드 이상으로 확장할 수 있다. 예컨대 저지하고자 하는 주파수(Fi)의 파장을 λi라고 하면, λi/4의 길이의 선단 개방 선로를, 신호가 입력되는 측의 전송 선로의 끝에서부터 λi/4의 길이만큼 떨어진 장소에 배치하는 것을, 모든 저지하고자 하는 주파수(Fi)에 대하여 행함으로써 다밴드화할 수 있다.
또한, 선단 개방 선로의 전송 선로에 접속되지 않은 측의 끝에 가변 콘덴서를 설치하면, 이 가변 콘덴서의 값을 바꿈으로써, 통과를 저지할 주파수에 대하여 미조정이 가능해진다.
또한, 단일의 증폭 소자를 이용하여, 1입력 다출력 스위치 등을 이용하여 정합 회로를 전환하는 방법도 생각할 수 있다. 그러나, 주파수의 차가 큰 경우나, 스위치의 계통수가 큰 경우에는, 일반적으로 양호한 스위치의 삽입 손실과 아이솔레이션 특성의 양립이 어려워져, 효율적인 스위치를 구성하기가 어렵다.
한편, 본 발명과 같이, 스위치가 아니라, 엘리미네이션 타입의 분파 회로를 사용하면, 스위치를 사용하는 경우에 비하여 전력 손실이 적어지고, 회로를 소형화할 수 있다는 유리한 효과를 가져온다. 왜냐하면, 엘리미네이션 타입의 분파 회로는 구성이 심플하여 이것을 사용하면 부품 수가 적어지기 때문이다. 또한 다밴드화 하였을 때에도 기본적으로 1입력 1출력의 단순한 스위치만 사용하기 때문에 효 율적인 스위치로 구성할 수 있다.
<가변 정합 회로>
도 17에, 주파수 가변 기능을 갖는 가변 정합 회로의 구성예를 도시하였다. 도 17에 기재된 가변 정합 회로(920)는, 비 특허 문헌 2에 개시되어 있는 가변 정합 회로이며, 스위치 소자(SW3)의 온/오프 상태를 선택함으로써 예컨대, 주파수(F1), 주파수(F2)의 신호에 대하여 각각 타겟 임피던스와 계의 임피던스의 정합을 취할 수 있다. 가변 정합 회로(920)는, 전송 선로(921)와, 선단 개방 선로(922), 선단 개방 선로(923)에 의해 구성된다. 도 17에서는, 스위치 소자(SW3)가 오프 상태일 때 주파수(F1)의 정합 회로가 되고, 스위치 소자가 온 상태일 때 주파수(F2)의 정합 회로가 된다. 가변 정합 회로(920)는 예컨대, 도 6에 도시한 멀티밴드 증폭기(105)의 정합 블록(33,34)으로 이용할 수 있다. 또한 2밴드 이상에 대해서도 용이하게 확장할 수 있다(예컨대 비 특허 문헌 2 참조).
[제2 실시예]
제1 실시예의 정합 회로, 멀티밴드 증폭기는 출력측의 것이었으나, 동일한 정합 회로를, 멀티밴드 증폭기의 입력측에 적용할 수 있다. 입력측에 본 발명에 따른 정합 회로를 설치함으로써, 고효율의 증폭기를 설계할 수 있다. 이하의 설명에서, 제1 실시예와 동일한 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 설명을 생략한다.
도 18에, 제1 실시예의 정합 회로를 멀티밴드 증폭기의 입력측에 적용한 멀티밴드 증폭기의 예를 도시하였다. 도 18에 기재된 멀티밴드 증폭기(500)는, 2개의 주파수 대역(f1, f2)의 신호를 증폭하는 것이다. 멀티밴드 증폭기(500)는, 증폭 소자(10)와 정합 회로(501)로 구성된다. 또한 정합 회로(501)는 예컨대 합파 회로(60), 정합 블록(530), 정합 블록(531)을 포함한다.
멀티밴드 증폭기(500)에 입력된 주파수 대역(f1)의 신호와 주파수 대역(f2)의 신호 중 주파수 대역(f1)의 신호가 정합 블록(530)에 입력되고, 주파수 대역(f2)의 신호가 정합 블록(531)에 입력된다. 정합 블록(530)은, 주파수 대역(f1)의 신호에 대하여 합파 회로(60) 측을 본 임피던스와 계의 임피던스(Z0)간 정합을 취하여, 합파 회로(60)로 출력한다. 또한 정합 블록(531)는 주파수 대역(f2)의 신호에 대하여 합파 회로(60) 측을 본 임피던스와 계의 임피던스(Z0)와의 정합을 취하여 합파 회로(60)로 출력한다.
합파 회로(60)는, 각 정합 블록(530,531)이 출력한 신호를 합파하여, 주파수 대역(f1)의 신호와 주파수 대역(f2)의 신호가 혼합된 신호를 증폭 소자(10)로 출력한다.
이 경우, 정합 블록(530)과 정합 블록(531)은 각각 대응하는 주파수 대역의 신호에 대한 정합을 달성하면 된다. 또한 각 정합 블록의 설계는 다른 정합 블록의 구성과 관계가 없기 때문에, 각 정합 블록을 각각 독립적으로 설계할 수 있고, 각 주파수 대역에서 최적의 정합 블록을 구성할 수 있다. 따라서, 각 주파수 대 역(f1, f2)에서 고출력, 고효율 설계가 가능해지고, 고효율의 멀티밴드 증폭기를 구성할 수 있다.
또한, 2개의 주파수 대역의 신호가 동시에 입력된 경우에 있어서도, 각 정합 블록에는, 각각 대응한 주파수 대역의 신호만이 입력되게 되므로, 원리적으로는 하나의 주파수 대역이 입력된 경우와 동일한 정합 조건을 만족한다.
또한, 제2 실시예의 멀티밴드 증폭기(500)에 대하여, 제1 실시예의 멀티밴드 증폭기의 각 변형예와 동일한 변형을 할 수 있다. 예컨대, 타겟 임피던스가 서로 다른 셋 이상의 정합 블록을 설치함으로써 멀티밴드화를 도모할 수 있다. 또한, 정합 회로(501)에 분파 회로(20)를 설치함으로써 1입력 1출력의 멀티밴드 증폭기(500)를 설계할 수 있다. 또한, 그 분파 회로(20)와 각 정합 블록과 합파 회로에 주파수 가변 기능을 마련할 수 있다. 또한, 합파 회로의 출력 단자에 프리매칭 회로(9)를 설치할 수도 있다. 더욱이, 이들 변형을 조합할 수도 있다.
[제3 실시예]
제3 실시예의 멀티밴드 증폭기는, 제1 실시예에서 설명한 정합 회로와, 증폭 소자와, 제2 실시예에서 설명한 정합 회로를 조합한 것이다. 예컨대 도 19에 기재한 멀티밴드 증폭기(600)와 같이, 제2 실시예에서 설명한 정합 회로(501)와, 정합 회로(501)가 출력한 신호를 증폭하는 증폭 소자(10)와, 증폭 소자(10)가 출력한 신호에 대하여 주파수 대역마다 임피던스 정합을 행하는 제1 실시예에서 설명한 정합 회로(40)를 설치한다.
각 부분의 구성 및 기능은 제1 실시예와 제2 실시예에서 설명한 것과 동일하기 때문에 동일한 부호를 붙이고 설명을 생략한다. 또한 제1 실시예와 제2 실시예에서 설명한 것과 마찬가지로, 정합 회로(501)와 정합 회로(40)를 멀티밴드화할 수 있고, 분파 회로(20), 합파 회로(60), 아이솔레이터(8,7), 프리매칭 회로(9)를 적당히 설치할 수 있다.
입력측과 출력측의 양쪽에, 본 발명에 따른 정합 회로를 설치함으로써 고효율 및 고출력 및 저잡음의 멀티밴드 증폭기를 설계할 수 있다.
[제4 실시예]
도 20에 도시한 제4 실시예에 따른 멀티밴드 증폭기(1000)는 제1 실시예에서 설명한 2계통 멀티밴드 증폭기를 2개 구비하며(이하, 증폭기(1002), 증폭기(1003)라고 함), 각 계통의 출력 중 동일한 주파수 대역의 신호 출력을 각각 합성하는 합성 회로(75,76)를 구비한다.
여기서, 증폭기(1002)는 포화 출력 전력이 크고, 증폭기(1003)는 포화 출력 전력이 작다고 하자. 일반적으로, 증폭기는 포화 출력 전력 부근에서 효율적으로 신호를 증폭할 수 있기 때문에, 예컨대 포화 출력 전력이 큰 증폭기에서 저출력 레벨의 신호를 증폭하면 효율이 열화된다. 따라서, 멀티밴드 증폭기(1000)에서는, 출력 전력 레벨이 큰 경우에는 제1의 증폭기(1002)에서 증폭하고, 출력 전력 레벨이 작은 경우에는 제2 증폭기(1003)에서 증폭한다. 이에 따라 모든 출력 레벨에서 고효율의 동작을 달성할 수 있다.
출력 전력 레벨의 크기에 대한 검출은 비교기(77)와, 스위치(72,73)와 전 원(78)으로 구성되는 제어 수단이 행한다. 비교기(77)는 입력 신호의 전력 레벨이 소정의 값보다 큰지 여부를 비교한다. 입력 신호는, 분배 회로(1004)에서 분배되어 비교기(77)에 입력된다. 소정의 값은 예컨대, 증폭기(1002,1003)의 포화 출력 전력의 사이의 값으로 미리 설정해 둔다.
비교기(77)는, 입력 신호의 전력 레벨이 소정의 값보다 큰 경우에는, 스위치(72)를 온으로 하고 스위치(73)를 오프로 한다. 이에 따라, 전원(78)의 전력을 증폭기(1002)의 증폭 소자(10)에 공급시켜, 증폭기(1002)를 동작시킨다. 한편, 비교기(77)는 소정의 값이 입력 신호의 전력 레벨보다 작은 경우에는 스위치(73)를 온으로 하고 스위치(72)를 오프로 한다. 이에 따라 전원(78)의 전력을 증폭기(1003)의 증폭 소자(10)에 공급시켜 증폭기(1003)를 동작시킨다.
여기서, 각 증폭기(1002,1003)에 주파수 대역마다의 2계통의 출력 단자를 설치하고, 각 증폭기가 출력한 신호 중 동일한 주파수 대역의 신호에 대하여, 각 합성 회로(75,76)에서 각각 합성을 행한다. 즉, 증폭기(1002)의 정합 블록(30)과 증폭기(1003)의 정합 블록(30)이 각각 출력한 주파수 대역(f1)의 신호를 합성 회로(75)가 합성하여 출력하고, 증폭기(1002)의 정합 블록(30)과 증폭기(1003)의 정합 블록(31)이 각각 출력한 주파수 대역(f2)의 신호를 합성 회로(76)가 합성하여 출력을 한다. 여기서, 합성 회로(75)는 각 주파수 대역에서 설계한 것을 사용한다.
또한, 출력 레벨에 따라 온 상태가 되는 증폭기가 다르기 때문에, 증폭기의 출력 임피던스도 변화된다. 이러한 경우의 합성 회로(75,76)는 각각 증폭기(1002, 1003)의 출력 임피던스를 고려하여 설계된다.
또한, 도 20에 파선으로 도시한 바와 같이, 합성 회로(75)가 출력한 주파수 대역(f1)의 신호와 합성 회로(76)가 출력한 주파수 대역(f2)의 신호를 합파하여 출력하는 합파 회로(60)를 설치할 수도 있다.
더욱이, 제1 실시예와 제2 실시예에서 설명한 바와 마찬가지로, 증폭기(1002)와 증폭기(1003)를 멀티밴드화할 수 있고, 분파 회로(20), 합파 회로(60), 아이솔레이터(8,7), 프리매칭 회로(9)를 적당히 설치할 수 있다.
또한, 포화 출력 전력이 서로 다른 둘 이상의 증폭기를 설치하여, 입력된 신호의 전력을 기초로 상기 둘 이상의 증폭기 중 하나를 선택하고, 해당 선택된 증폭기만을 구동시키는 제어 수단을 설치할 수도 있다. 이 제어 수단은 예컨대, 미리 정해진 복수 개의 역치(threshold values)를 기초로, 입력된 신호의 전력에 따라 증폭기를 선택한다. 예컨대, 포화 출력 전력이 다른 N개의 증폭기(An(n=1,…,N))를 사용하는 경우에는, N-1개의 서로 다른 역치(an(n=1,…,N-1))를 준비하여, 입력된 신호의 전력(W)이 W＜a1인 경우에는 증폭기(A1, k=2,…,N-1)로 하고, ak-1＜W＜ak인 경우에는 증폭기(Ak), aN-1＜W인 경우에는 증폭기(AN)를 사용하도록 제어할 수 있다. 역치(an)는 적당히 설정할 수 있다.
또한, 도 20에 도시한 멀티밴드 증폭기(1000)는, 증폭기(1002,1003)의 예로서 제1 실시예에서 설명한 출력측의 멀티밴드 증폭기를 이용하고 있다. 그러나, 증폭기(1002,1003)로서 도 18을 참조하여 설명한 제2 실시예의 입력측의 멀티밴드 증폭기(500)나, 도 19를 참조하여 설명한 제3 실시예의 멀티밴드 증폭기(600)를 사용할 수도 있다. 제2 실시예에서 설명한 입력측의 멀티밴드 증폭기(500)를 증폭기(1002,1003)로 사용하는 경우에는, 분배 회로(1004)가 출력한 신호가 각 멀티밴드 증폭기(500)의 분파 회로에 입력되고, 각 멀티밴드 증폭기(500)의 증폭 소자(10)(도 18 참조)로부터 출력된 신호를 합성 회로(75,76) 중 어느 하나의 합성 회로가 합성하는 구성으로 하면 된다.
이와 같이 포화 출력 전력이 다른 둘 이상의 증폭기를 설치하여, 입력된 신호의 전력에 따라 가장 적절한 증폭기를 선택함으로써 더욱 고효율 및 고출력의 멀티밴드 증폭기를 설계할 수 있다.
[제5 실시예]
복수 개의 분배기와 복수 개의 본 발명에 따른 증폭기와 복수 개의 합성기를 캐스케이드 접속한 구성에 의해, 각 주파수의 신호를 대응하는 주파수에서 설계된 각 분배기에서 복수 개의 신호로 분배하고, 분배된 신호를 각 계통의 증폭기에서 각각 증폭하고, 증폭된 신호를 대응하는 주파수에서 설계된 각 합성기에서 합성한다. 이 구성에 의해 달성되는 증폭기로서 멀티포트 증폭기와 도허티 증폭기를 예로 들어 설명한다. 제5 실시예로서 멀티포트 증폭기에 대하여 설명한다. 도허티 증폭기에 대해서는 후술하기로 한다.
먼저, 멀티포트 증폭기에서 분배기, 합성기로 사용되는 버틀러 매트릭스에 대하여 설명한다. 가장 간단한 버틀러 매트릭스는 예컨대, 90도 하이브리드로 구 성된다. 90도 하이브리드의 구성을 도 21에 예시하였다. 90도 하이브리드(801)는 4개의 포트(포트802-805)를 갖는 회로이다. 포트(802)로부터 입력된 신호는, 90도 하이브리드(801)를 통과한 결과, 90도의 위상차로 등분배되고, 포트(804)와 포트(805)로 출력된다. 마찬가지로, 포트(803)로부터 입력된 신호는, 90도 하이브리드(801)를 통과한 결과, 90도의 위상차로 등분배되어 포트(804)와 포트(805)로 출력된다.
다음, 동일한 버틀러 매트릭스(810)를 포트(804), 포트(805) 측에 접속한 경우를 도 22에 도시하였다. 포트(804)가 출력한 신호는 포트(812)에 입력되고, 포트(814)와 포트(815)로 출력된다. 또한, 마찬가지로, 포트(805)가 출력한 신호는 포트(813)에 입력되고, 포트(814)와 포트(815)로 출력된다. 이 때, 포트(814)에는 포트(803)에의 입력 신호가, 포트(815)에는 포트(802)에의 입력 신호가 손실 없이 전송된다.
일반적인 멀티포트 증폭기의 구성은, 도 22에 파선으로 도시한 바와 같이, 포트(804)와 포트(812) 사이 및 포트(805)와 포트(813) 사이에 동일한 특성을 갖는 단위 증폭기(820,821)를 접속한다. 버틀러 매트릭스(800)는 포트(802)와 포트(803)에 입력되는 신호 전력이 다른 경우에도 단위 증폭기에의 입력 전력, 즉 포트(804)와 포트(805)에서의 신호 전력을 평균화한다.
도 22에 파선으로 도시한 단위 증폭기(820,821)에, 본 발명에 따른 멀티밴드 증폭기를 사용함으로써, 멀티밴드 대응 멀티포트 증폭기를 구성할 수 있다. 구체적으로는, 도 23에 도시한 바와 같이, 버틀러 매트릭스(800)와 버틀러 매트릭 스(810) 사이에, 분파 회로(20)와 합파 회로(60)를 갖는 제3 실시예에 따른 2개의 멀티밴드 증폭기를 각각 단위 증폭기(820), 단위 증폭기(821)로서 설치한다. 단위 증폭기(820,821)의 각 부분의 구성 및 기능은 전술한 것과 동일하기 때문에 동일한 부호를 붙이고 설명을 생략한다.
멀티포트형 멀티밴드 증폭기(1100)의 버틀러 매트릭스(800)의 포트(802)에, 주파수 대역(f1)의 신호(이하, 신호(f11)라고 함)와 주파수 대역(f2)의 신호(이하, 신호(f21)라고 함)가 혼합된 신호(이하, 신호(f11f21)라고 함)가 입력되고, 포트(803)에, 주파수 대역(f1)의 신호(이하, 신호(f12)라고 함)와 주파수 대역(f2)의 신호(이하, 신호(f22)라고 함)가 혼합된 신호(이하, 신호(f12f22)라고 함)가 입력된다.
상기 설명한 버틀러 매트릭스의 특성으로부터, 버틀러 매트릭스(800)의 포트(804)(제1의 출력 단자)로부터는 위상이 90도 어긋난 신호(f11f21)와, 신호(f12f22)가 혼합된 신호(f11f21f12f22)(첫 번째 신호)가 출력된다. 또한 포트(805)(제2의 출력 단자)로부터는, 신호(f11f21)와, 위상이 90도 어긋난 신호(f12f22)가 혼합된 신호(f11f21f12f22)(두 번째 신호)가 출력된다.
단위 증폭기(820)는 입력된 상기 첫 번째 신호(f11f21f12f22)를 증폭하여, 버틀러 매트릭스(810)의 포트(812)로 출력한다. 단위 증폭기(821)는 입력된 상기 두 번째 신호(f11f21f12f22)를 증폭하여, 버틀러 매트릭스(810)의 포트(813)로 출력한다.
포트(812)로부터 증폭된 첫 번째 신호(f11f21f12f22)가 입력되고, 포트(813)로부터 증폭된 두 번째 신호(f11f21f12f22)가 입력된 버틀러 매트릭스(810)는, 신호(f12f22)를 포트(814)로 출력하고, 신호(f11f21)를 포트(815)로 출력한다.
또한, 단위 증폭기(820,821)는 제1 실시예 내지 제3 실시예에서 설명한 것과 동일한 방법으로 멀티밴드화가 가능하며, 또한 프리매칭 회로, 아이솔레이터, 주파수 가변 기능을 마련할 수도 있다.
또한 본 실시예에서 사용할 수 있는 버틀러 매트릭스는, 2입력 2출력의 것에만 한정되지 않는다. B를 3 이상의 정수라 하였을 때, 입력 포트가 B개 있고, 출력 포트가 B개 있는 버틀러 매트릭스에도 적용할 수 있다. 예컨대, 출력 포트가 B개 있는 경우에는, 입력측의 버틀러 매트릭스와 출력측의 버틀러 매트릭스 사이에 출력 포트의 수 B개만큼 단위 증폭기를 나란히 설치하면 된다.
[제6 실시예]
90도 하이브리드로 구성하는 현실적인 버틀러 매트릭스는 주파수 특성을 가지며, 그 경우 설계 주파수에서만 상기한 효과를 얻을 수 있다. 따라서, 도 24에서 도시한 바와 같이, 각 주파수 대역에서 효율적으로 동작하도록 설계된 버틀러 매트릭스(90,91(92,93))를 분배기, 합성기로서 적용하고, 또한 제3 실시예에 따른 멀티밴드 증폭기(1201)와 증폭기(1202)를 사용하면, 증폭기(1201)와 증폭기(1202)는 복수 개의 주파수 대역에서 공용할 수 있기 때문에, 소형의 멀티포트형 멀티밴드 증폭기를 달성할 수 있다.
버틀러 매트릭스(90,91)는, 주파수 대역(f1)에서 효율적으로 동작하도록 설계되어 있으며, 버틀러 매트릭스(92,93)는 주파수 대역(f2)에서 효율적으로 동작하도록 설계되어 있다.
버틀러 매트릭스(90)는, 포트(901)로부터 입력된 주파수 대역(f1)의 신호(f11)와, 포트(902)로부터 입력된 주파수 대역(f1)의 신호(f12)를 90도 하이브리드하여, 포트(903)(제1의 출력 단자)로부터 첫 번째 신호(f11f12)를 출력한다. 또한 포트(904)(제2의 출력 단자)로부터 두 번째 신호(f11f12)를 출력한다. 마찬가지로, 버틀러 매트릭스(92)는, 포트(921)로부터 입력된 주파수 대역(f2)의 신호(f21)와, 포트(922)로부터 입력된 주파수 대역(f2)의 신호(f22)를 90도 하이브리드하여, 포트(923)(제1의 출력 단자)로부터 첫 번째 신호(f21f22)를 출력한다. 또한, 포트(924)(제2의 출력 단자)로부터 두 번째 신호(f21f22)를 출력한다.
각 버틀러 매트릭스(90, 92)로부터 각각 출력된 제1 신호(f11f12)와 제1 신호(f21f22)는, 증폭기(1201)의 정합 회로(1203)에 입력된다. 또한, 각 버틀러 매트릭스(90,92)로부터 출력된 제2의 신호(f21f22)와 제2의 신호(f21f22)는, 증폭기(1202)의 정합 회로(1205)에 입력된다.
각 증폭기(1201,1202)는, 입력된 신호(f11f21f12f22)를 증폭하여, 주파수 대역 마다의 신호를 출력한다. 증폭기(1201,1202)의 각 부분의 기능 구성 및 처리는 제1 실시예 내지 제3 실시예에서 설명한 것과 동일하기 때문에 설명을 생략한다.
버틀러 매트릭스(91)에는, 증폭기(1201)의 정합 회로(1204)가 출력한 주파수대역(f1)의 신호(f11f12)와 증폭기(1202)의 정합 회로(1206)가 출력한 주파수 대역(f1)의 신호(f11f12)가 입력된다. 또한 버틀러 매트릭스(93)에는, 증폭기(1201)의 정합 회로(1204)가 출력한 주파수 대역(f2)의 신호(f21f22)와, 증폭기(1202)의 정합 회로(1206)가 출력한 주파수 대역(f2)의 신호(f21f22)가 입력된다. 즉, 각 버틀러 매트릭스에는, 각 증폭기의 정합 회로(즉, 각 정합 회로)가 출력한 신호 중 동일한 주파수 대역의 신호가 입력된다.
버틀러 매트릭스(91)는, 입력된 신호를 90도 하이브리드하여 출력함으로써 포트(913)로부터 신호(f12)를, 포트(914)로부터 신호(f11)를 출력한다. 또한, 버틀러 매트릭스(93)는 입력된 신호를 90도 하이브리드하여 출력함으로써 포트(933)로부터 신호(f22)를, 포트(934)로부터 신호(f21)를 출력한다.
또한, 증폭기(1201,1202)는 제1 실시예 내지 제3 실시예에서 설명한 것과 동일한 방법으로 멀티포트화가 가능하며, 또한 프리매칭 회로, 아이솔레이터, 주파수 가변 기능을 마련할 수도 있다.
또한 본 실시예에서 사용할 수 있는 버틀러 매트릭스는, 2입력 2출력의 것에만 한정되지 않는다. B를 3 이상의 자연수라 하였을 때, 입력 포트가 B개 있고, 출력 포트가 B개 있는 버틀러 매트릭스에도 적용할 수 있다. 예컨대, 출력 포트가 B개 있는 경우에는, 입력측의 버틀러 매트릭스와 출력측의 버틀러 매트릭스 사이에 출력 포트의 수 B개만큼 제3 실시예에 따른 증폭기를 나란히 설치하면 된다. 이 경우에는, 상기 실시예와 마찬가지로, 각 입력측의 버틀러 매트릭스가 출력한 첫 번째 신호는 동일한 증폭기에 입력되고, 각 입력측 버틀러 매트릭스가 출력한 두 번째 신호는 상기 증폭기와 다른 증폭기에 입력된다. 세 번째 이후의 신호에 대해서도 마찬가지이다. 또한 각 증폭기가 출력한 신호 중 동일한 주파수 대역의 신호는 상기와 마찬가지로 동일한 출력측의 버틀러 매트릭스에 입력된다.
더욱이, 증폭하고자 하는 주파수 대역의 수를 증가시키는 경우에는, 입력측의 버틀러 매트릭스와 출력측의 버틀러 매트릭스의 수를 각각, 그 주파수 대역의 수와 동일한 수로 하면 된다. 이 경우에는 각 증폭기의 정합 블록의 수를 그 주파수 대역의 수에 따라 증가시킬 필요가 있다.
[제7 실시예]
제7 실시예는 본 발명에 따른 정합 회로, 멀티밴드 증폭기를 도허티형 증폭기에 적용하는 것이다.
도 25에, 일반적인 도허티 증폭기(251)의 구성예를 도시하였다. 도허티 증폭기(251)는, 예컨대 입력측 도허티 네트워크(252), 출력측 도허티 네트워크(253), 캐리어 증폭기(254) 및 피크 증폭기(255)로 구성된다.
입력측 도허티 네트워크(252)는, 하나의 입력 단자(포트(256))와, 2개의 출력 단자(포트(257), 포트(258))를 구비한다. 또한 입력측 도허티 네트워크(252)는 포트(256)로부터 입력된 신호를 분배하여 포트(257)와 포트(258)로 각각 출력하는 분배기(259)와, 분배기(259)와 포트(258) 사이에 설치되며, 포트(258)로 출력되는 신호의 위상을 90도 어긋나게 하는 λ/4 파장 선로(260)를 구비한다.
출력측 도허티 네트워크(253)는, 2개의 입력 단자(포트(262), 포트(263))와, 하나의 출력 단자(포트(264))를 구비한다. 또한 출력측 도허티 네트워크(253)는 포트(262)로부터의 입력 신호와 포트(263)로부터의 입력 신호를 합성하는 합성기(266)와, 합성기(266)와 포트(262) 사이에 설치되며, 포트(262)로부터 입력된 신호의 위상을 90도 어긋나게 하여 합성기(266)로 출력하는 λ/4 파장 선로(265)를 구비한다.
캐리어 증폭기(254)는, 포트(257)와 포트(262) 사이에 설치된다. 캐리어 증폭기(254)는 예컨대, F급으로 바이어스된다.
피크 증폭기(255)는, 포트(258)와 포트(263) 사이에 설치된다. 피크 증폭기(255)는 예컨대, C급으로 바이어스된다.
포트(256)에서 입력측 도허티 네트워크(252)로 입력된 신호는, 분배기(259)에서 2개의 경로로 분배되고, 하나의 신호가 포트(257)로부터 출력되고, 캐리어 증폭기(254)에서 증폭된다. 다른 하나의 신호는, λ/4 파장 선로(260)를 통과함으로써 상기 하나의 신호에 대하여 90도 위상이 어긋난 후에, 포트(258)로부터 출력되고, 피크 증폭기(255)에서 증폭된다.
캐리어 증폭기(254)에서 증폭된 신호는, 포트(262)에서 출력측 도허티 네트워크(253)로 입력되고, λ/4 파장 선로(265)를 통과함으로써, 피크 증폭기(255)에 서 증폭된 신호에 대하여 위상이 90도 어긋난 후에, 합성기(266)로 출력된다. 피크 증폭기(255)에서 증폭된 신호는, 포트(263)에서 출력측 도허티 네트워크(253)로 입력되어, 합성기(266)로 출력된다. 합성기(266)는 상기 증폭된 2개의 입력 신호를 합성한다.
캐리어 증폭기(254)는, 입력 신호가 존재하는 한 그 신호를 증폭하여 출력한다. 즉, 순간 입력 신호가 작은 경우에도, 그 신호를 증폭하여 출력한다.
한편, 피크 증폭기(255)는, C급으로 바이어스되어 있으며, 순간 입력 신호가 작은 경우에는, 피크 증폭기(255)를 온 상태로 하려면 충분한 입력 레벨이 없기 때문에, 오프 상태로 되어 신호를 출력하지 않는다. 여기서, 피크 증폭기(255)의 직류 소비 전력은 충분히 작으므로, 도허티 증폭기(251) 전체적인 효율도 높다. 한편, 순간 입력 신호가 큰 경우에는, 캐리어 증폭기(254)뿐만 아니라, 피크 증폭기(255)가 온 상태로 되어 피크 증폭기(255)에서도 신호를 증폭하여 출력한다.
즉, 도허티 증폭기(251)는, 입력 신호의 전력이 큰 경우에 피크 증폭기(255)가 동작함으로써 캐리어 증폭기(254)와 피크 증폭기(255)의 2개의 출력 전력이 합성되어 포화 전력이 커지고, 입력 신호의 전력이 작은 경우와 큰 경우에서 캐리어 증폭기(254)에 주어지는 겉보기의 부하 임피던스가 변화되어 고효율로 동작 가능해짐으로써 고효율의 동작을 실현한다.
여기서, 도허티 증폭기(251)의 λ/4 파장 선로(260,265)는 주파수 특성을 가지며, 원리적으로 파장(λ)의 주파수에서만 상기한 효과를 얻을 수 있다. 따라서, 도 26에 도시한 바와 같이, 각각의 주파수 대역에서 설계된 입력측 도허티 네트워 크(2521,2522)를 분배기로서 적용하고, 각각의 주파수 대역에서 설계된 출력측 도허티 네트워크(2531,2532)를 합성기로서 적용하고, 입력측 도허티 네트워크와 출력측 도허티 네트워크 사이에 제3 실시예의 멀티밴드 증폭기를 캐리어 증폭기(1301), 피크 증폭기로서 병렬로 접속함으로써, 소형의 도허티형 멀티밴드 증폭기(1300)를 구성할 수 있다.
도 26에 도시한 도허티 네트워크형 멀티밴드 증폭기(1300)는, 입력측 도허티 네트워크(2521), 입력측 도허티 네트워크(2522), 출력측 도허티 네트워크(2531), 출력측 도허티 네트워크(2532)와, 캐리어 증폭기(1301) 및 피크 증폭기(1302)를 구비한다.
입력측 도허티 네트워크(2521)는, 주파수 대역(f1)의 신호가 입력되는 포트(401)와, 포트(401)로부터 입력된 신호를 2개의 경로로 분파하여 포트(402)와 포트(403)로 각각 출력하는 분배기(2591)와, 분배기(2591)와 포트(403) 사이에 설치되며, 통과하는 신호의 위상을 90도 어긋나게 하는 λ/4 파장 선로(2601)를 갖는다. 여기서, 분파된 신호 중, 포트(402)로부터 출력되는 신호를 첫 번째 신호, 포트(403)로부터 출력되는 신호를 두 번째 신호라 한다.
또한, 입력측 도허티 네트워크(2522)는 주파수 대역(f2)의 신호가 입력되는 포트(411)와, 포트(411)로부터 입력된 신호를 2개의 경로로 분배하여 포트(412)와 포트(413)로 각각 출력하는 분배기(2592)와, 분배기(2592)와 포트(413) 사이에 설치되며, 통과하는 신호의 위상을 90도 어긋나게 하는 λ/4 파장 선로(2602)를 갖는 다. 여기서, 분배된 신호 중, 포트(412)로부터 출력되는 신호를 첫 번째 신호, 포트(413)로부터 출력되는 신호를 두 번째 신호라 한다.
입력측 도허티 네트워크(2521)의 포트(402)로부터 출력되는 첫 번째 신호와 입력측 도허티 네트워크(2522)의 포트(412)로부터 출력되는 첫 번째 신호는, 캐리어 증폭기(1301)의 정합 회로(1303)로 입력된다. 즉, 각 입력측 도허티 네트워크로부터 출력되는 첫 번째 신호는, 캐리어 증폭기(1301)의 정합 회로(1303)로 입력된다.
또한 입력측 도허티 네트워크(2521)의 포트(403)로부터 출력되는 두 번째 신호와, 입력측 도허티 네트워크(2522)의 포트(413)로부터 출력되는 두 번째 신호는 피크 증폭기(1302)의 정합 회로(1305)로 입력된다. 즉, 각 입력측 도허티 네트워크로부터 출력되는 두 번째 신호는, 피크 증폭기(1302)의 정합 회로(1305)로 입력된다.
캐리어 증폭기(1301)는, 예컨대 F급으로 바이어스되어 있으며, 입력측 도허티 네트워크(2521)가 출력한 첫 번째 신호(주파수 대역(f1)의 신호)와, 입력측 도허티 네트워크(2522)가 출력한 첫 번째 신호(주파수 대역(f2)의 신호)를 증폭하여 각 주파수 대역의 신호마다 출력한다. 구체적으로는, 캐리어 증폭기(1301)의 정합 회로 (1304)의 정합 블록(30)이 주파수 대역(f1)의 신호를 출력하고, 캐리어 증폭기(1301)의 정합 회로(1304)의 정합 블록(31)이 주파수 대역(f2)의 신호를 출력한다. 캐리어 증폭기(1301)의 기능 구성 및 처리는, 제1 실시예 내지 제3 실시예에 서 설명한 바와 동일하기 때문에 설명을 생략한다.
피크 증폭기(1302)는, 예컨대 C급으로 바이어스되어 있으며, 입력측 도허티 네트워크(2521)가 출력한 두 번째 신호(주파수 대역(f1)의 신호)와 입력측 도허티 네트워크(2522)가 출력한 두 번째 신호(주파수 대역(f2)의 신호)를 증폭하여, 각 주파수 대역의 신호마다 출력한다. 구체적으로는, 피크 증폭기(1302)의 정합 회로(1306)의 정합 블록(30)이 주파수 대역(f1)의 신호를 출력하고, 피크 증폭기(1302)의 정합 회로(1306)의 정합 블록(31)이 주파수 대역(f2)의 신호를 출력한다. 피크 증폭기(1302)의 기능 및 구성은 제1 실시예 내지 제3 실시예에서 설명한 바와 동일하기 때문에 설명을 생략한다.
캐리어 증폭기(1301)의 정합 회로(1304)의 정합 블록(30)이 출력한 주파수 대역(f1)의 신호는, 포트(421)에서, 출력측 도허티 네트워크(2531)로 입력된다. 피크 증폭기(1302)의 정합 회로(1306)의 정합 블록(30)이 출력한 주파수 대역(f1)의 신호는, 포트(422)에서 출력측 도허티 네트워크(2531)로 입력된다. 또한 캐리어 증폭기(1301)의 정합 회로(1304)의 정합 블록(31)이 출력한 주파수 대역(f2)의 신호는, 포트(431)에서, 출력측 도허티 네트워크(2532)로 입력된다. 피크 증폭기(1302)의 정합 회로(1306)의 정합 블록(31)이 출력한 주파수 대역(f2)의 신호는, 포트(432)에서, 출력측 도허티 네트워크(2532)로 입력된다. 이와 같이, 각 증폭기의 출력측의 정합 블록이 출력한 신호 중 동일한 주파수 대역의 신호는 동일한 출 력측 도허티 네트워크로 출력된다.
출력측 도허티 네트워크(2531)는 λ/4 파장 선로(2593)와, 합성기(2603)를 갖는다. 합성기(2603)는 포트(421)로부터 입력되고, λ/4 파장 선로(2593)를 통과함으로써 90도 위상이 어긋난 주파수 대역(f1)의 신호와, 포트(422)로부터 입력된 주파수 대역(f1)의 신호를 합성하여, 그 합성한 신호를 포트(423)로부터 출력한다.
출력측 도허티 네트워크(2532)는, λ/4 파장 선로(2594)와, 합성기(2604)를 갖는다. 합성기(2604)는, 포트(431)로부터 입력되며, λ/4 파장 선로(2594)를 통과함으로써 90도 위상이 어긋난 주파수 대역(f2)의 신호와, 포트(432)로부터 입력된 주파수 대역(f2)의 신호를 합성하여, 그 합성한 신호를 포트(433)로부터 출력한다.
증폭하고자 하는 주파수 대역의 수를 더 증가시키는 경우에는, 입력측 도허티 네트워크의 수와 출력측 도허티 네트워크의 수를 각각 그 주파수 대역의 수와 동일한 수로 하면 된다. 이 경우에는, 각 증폭기의 정합 블록의 수를 그 주파수 대역의 수에 따라 증가시킬 필요가 있다.
이 경우에는, 상기 실시예와 마찬가지로, 각 입력측 도허티 네트워크가 출력한 첫 번째 신호는 캐리어 증폭기에 입력되고, 각 입력측 도허티 네트워크가 출력한 두 번째 신호는 피크 증폭기에 입력된다. 또한, 각 증폭기가 출력한 신호 중 동일한 주파수 대역의 신호는, 상기와 마찬가지로 동일한 출력측의 도허티 네트워크에 입력된다.
또한, 제1의 신호가 피크 증폭기에 입력되고, 제2의 신호가 캐리어 증폭기에 입력되도록 할 수도 있다.
도허티형 멀티밴드 증폭기(1300)는, 입력 신호의 전력이 작은 경우에는 피크 증폭기(1302)는 동작하지 않아 포화 전력이 작지만, 입력 신호의 전력이 큰 경우에는 피크 증폭기(1302)가 동작함으로써 포화 전력이 커진다. 따라서 도허티형 멀티밴드 증폭기(1300)는, 입력 신호의 전력의 크기와 관계 없이 효율적으로 동작한다.
또한, 캐리어 증폭기(1301), 피크 증폭기(1302)는 제1 실시예 내지 제3 실시예에서 설명한 것과 동일한 방법으로 멀티밴드화가 가능하며, 또한 프리매칭 회로, 아이솔레이터, 주파수 가변 기능을 마련할 수 있다.
또한, 도허티 네트워크는 각 주파수 대역에서 설계된 것을 복수 개 사용하게 되며, 그 회로 규모가 문제가 되는 경우가 있는데, 예컨대 도 27에 예시한 바와 같이 분배기, 합성기를 다층 기판의 각 층에 구성함으로써 소형화하는 것이 가능하다. 도 27의 예에서는 그라운드층(271)의 일측의 면에 형성된 제1 층(272)에 주파수 대역(f1)의 분배기, 합성기가 설치되고, 그라운드층(271)의 타측의 면에 형성된 제2층(273)에 주파수 대역(f2)의 분배기, 합성기가 설치되어 있다.
[기타 실시예]
또한, 본 발명에 따른 정합 회로는, 증폭기 이외의 용도에도 당연히 사용할 수 있다. 즉, 주파수에 따라 임피던스가 변화되는 회로 전반에, 본 발명에 따른 정합 회로를 사용하는 것이 가능하다.
본 발명에 따른 정합 회로, 멀티밴드 증폭기는 설계 주파수 대역 중 일부의 주파수 대역의 신호만이 입력될 수도 있다. 바꾸어 말하면, 모든 설계 주파수 대역의 신호가 입력될 필요는 없다. 예컨대, 도 4를 참조하여 설명한 멀티밴드 증폭기(100)의 설계 주파수는, 주파수 대역(f1) 및 주파수 대역(f2)인데, 그 설계 주파수 중 어느 하나의 주파수 대역(f1)의 신호만이 입력될 수도 있다. 다른 실시예에 대해서도 마찬가지이다.
[실험예]
도 28에, 1.5GHz/2.5GHz 대응의 본 발명에 따른 멀티밴드 증폭기의 설계예를 도시하였다. 도 28에 도시한 멀티밴드 증폭기(6000)는, 정합 회로(623)와, 증폭 소자(601)와, 3.423mm의 길이의 전송 선로(614)와, 분파 회로(602)와, 2.5GHz의 주파수 대역에 대하여 임피던스 정합을 행하는 정합 블록(605)과, 1.5GHz의 주파수 대역에 대하여 임피던스 정합을 행하는 정합 블록(606)을 구비한다.
정합 회로(623)는, 4.823mm의 길이의 선단 개방 선로(610)와, 2.886mm의 길이의 전송 선로(611)와, 9.205mm의 선단 개방 선로(612)와, 4.823mm의 길이의 전송 선로로 구성하며, 각 대역에서 정합이 취해질 수 있도록 설계하였다.
분파 회로(602)는, 필터(603)와 필터(604)를 구비한다. 필터(603,604)는 도 14의 구성을 기본으로 설계하였다. 구체적으로는, 필터(603)는, 19.75mm의 길이의 전송 선로(615)와, 19.75mm의 길이의 선단 개방 선로(616)를 구비한다. 필터(604)는, 11.83mm의 길이의 전송 선로(617)와, 11.83mm의 길이의 선단 개방 선로(618)를 구비한다.
정합 블록(605,606)은, 전송 선로와 선단 개방 선로에 의해 각 주파수의 신호에 대하여 분파 회로 측을 본 임피던스와 계의 임피던스가 같아지도록 구성하였다. 구체적으로는, 정합 블록(605)은, 0.14mm의 길이의 전송 선로(619)와, 18.45mm의 길이의 선단 개방 선로(620)를 구비한다. 또한 정합 블록(606)은, 0.04mm의 길이의 전송 선로(621)와, 0.2mm의 길이의 선단 개방 선로(622)를 구비한다.
도 29에 회로의 주파수 특성을 도시하였다. 도 29는, 포트(607)에서 포트(608)로의 전달 특성으로서 S21, 포트(607)에서 포트(609)로의 전달 특성으로서 S31이 도시되어 있다. 도 29에 따르면, S21은 2.5GHz 부근에서 이득이 최대로 되어 있으며, 2.5GHz대의 증폭기로서 동작하고 있다. S31은 1.5GHz 부근에서 이득이 최대로 되어 있으며, 1.5GHz대의 증폭기로서 동작하고 있다. 한편, S21의 1.5GHz 부근에서의 이득은 충분히 작으며, 마찬가지로 S31의 2.5GHz 부근에서의 이득은 충분히 작다. 즉, 멀티밴드 증폭기(6000)에의 입력 신호를 2.5GHz와 1.5GHz로 한 경우, 각 신호는 포트(608)와 포트(609) 각각에 증폭되어 출력된다. 또한 도 29로부터, 상기 2개의 주파수의 신호를 동시에 증폭하는 것도 가능함을 알 수 있다.
도 1은 증폭 소자의 입출력 임피던스의 주파수 특성을 보인 도면.
도 2는 종래 기술에 따른 회로 상수를 변경하는 정합 회로의 기능 구성을 예시한 도면.
도 3은 종래 기술에 따른 회로 상수를 변경하는 정합 회로의 기능 구성의 설명을 보조하는 도면.
도 4는 제1 실시예에 따른 멀티밴드 증폭기(100)의 기능 구성을 예시한 도면.
도 5는 다밴드화한 멀티밴드 증폭기(104)의 기능 구성을 예시한 도면.
도 6은 다밴드화한 멀티밴드 증폭기(105)의 기능 구성을 예시한 도면.
도 7은 프리매칭 회로를 갖는 멀티밴드 증폭기(101)의 기능 구성을 예시한 도면.
도 8은 합파 회로를 갖는 멀티밴드 증폭기(103)의 기능 구성을 예시한 도면.
도 9a는 아이솔레이터를 갖는 멀티밴드 증폭기(102)의 기능 구성을 예시한 도면.
도 9b는 합파 회로와 아이솔레이터를 갖는 멀티밴드 증폭기(102)의 기능 구성을 예시한 도면.
도 10a는 이상적인 대역 통과 필터의 특성을 보인 도면.
도 10b는 이상적인 대역 저지 필터의 특성을 보인 도면.
도 11은 분파 회로가 대역 저지 필터에 의해 구성되는 경우의 기능 구성을 예시한 도면.
도 12는 분파 회로가 대역 통과 필터에 의해 구성되는 경우의 기능 구성을 예시한 도면.
도 13은 분파 회로가 대역 통과 필터와 대역 저지 필터를 조합한 필터에 의해 구성되는 경우의 기능 구성을 예시한 도면.
도 14는 대역 저지 필터의 구성을 예시한 도면.
도 15는 필터(900)의 주파수 특성을 보인 도면.
도 16은 스위치 소자를 이용한 2밴드 필터의 구성을 예시한 도면.
도 17은 가변 정합 회로의 구성을 예시한 도면.
도 18은 제2 실시예에 따른 멀티밴드 증폭기(500)의 기능 구성을 예시한 도면.
도 19는 제3 실시예에 따른 멀티밴드 증폭기(600)의 기능 구성을 예시한 도면.
도 20은 제4 실시예에 따른 멀티밴드 증폭기(1000)의 기능 구성을 예시한 도면.
도 21은 버틀러 매트릭스의 기능 구성을 예시한 도면.
도 22는 버틀러 매트릭스를 이용한 멀티포트 증폭기의 구성예를 보인 도면.
도 23은 제5 실시예에 따른 멀티포트형 멀티밴드 증폭기(1100)의 기능 구성을 예시한 도면.
도 24는 제6 실시예에 따른 멀티포트형 멀티밴드 증폭기(1200)의 기능 구성 을 예시한 도면.
도 25는 일반적인 도허티 증폭기(251)의 기능 구성을 예시한 도면.
도 26은 제7 실시예에 따른 도허티형 멀티밴드 증폭기(1300)의 기능 구성을 예시한 도면.
도 27은 다층 기판의 각 층에 분배기, 합성기를 구성하는 경우의 구성예를 보인 도면.
도 28은 실험에서 사용한 1.5GHz/2.5GHz 대응 멀티밴드 증폭기(6000)의 기능 구성을 보인 도면.
도 29는 멀티밴드 증폭기(6000)의 주파수 특성을 보인 도면.

Claims (20)

  1. 증폭 소자로부터 출력된 신호를 주파수 대역마다의 신호로 분파하는 분파 회로와,
    상기 분파 회로에 접속되고, 상기 주파수 대역마다의 신호가 각각 입력되며, 그 입력된 신호의 주파수 대역에서 각각 임피던스 정합을 행하는 둘 이상의 정합 블록을 구비하고,
    상기 분파 회로는 상기 증폭 소자로부터 출력된 신호를 수신하는 상기 정합 블록과 동수(同數)의 대역 저지 필터를 구비하며,
    각 상기 대역 저지 필터는 전송 선로와, 그 전송 선로에 접속되고 상기 각 대역 저지 필터에 의해 저지하려고 하는 주파수의 4분의 1의 파장 길이의 선단 개방 선로를 구비하는 것을 특징으로 하는 정합 회로.
  2. 증폭 소자로부터 출력된 신호를 주파수 대역마다의 신호로 분파하는 분파 회로와,
    상기 분파 회로에 접속되고, 상기 주파수 대역마다의 신호가 각각 입력되며, 그 입력된 신호의 주파수 대역에서 각각 임피던스 정합을 행하는 둘 이상의 정합 블록을 구비하고,
    상기 분파 회로는 상기 정합 블록과 동수의 대역 저지 필터를 구비하고,
    각 상기 대역 저지 필터는 전송 선로와 복수의 선단 개방 선로를 구비하며,
    각 상기 선단 개방 선로는 상기 각 선단 개방 선로에 의해 저지하려고 하는 주파수의 4분의 1의 파장 길이이고, 상기 전송 선로의 일단으로부터 상기 각 선단 개방 선로와 동일 길이만큼 떨어져 상기 전송 선로에 접속되어 있고,
    상기 전송 선로와 각 상기 선단 개방 선로와의 사이에, 상기 전송 선로와 접속하는 선단 개방 선로를 선택할 수 있는 스위치가 설치되어 있는 것를 특징으로 하는 정합 회로.
  3. 제 1 항에 있어서, 각 상기 정합 블록의 출력측 단자에 아이솔레이터를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 정합 회로.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 증폭 소자와 상기 분파 회로 사이에 프리매칭 회로를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 정합 회로.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 정합 블록이 각각 출력한 신호를 합파하여 출력하는 합파 회로를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 정합 회로.
  6. 증폭 소자로부터 출력된 신호를 주파수 대역마다의 신호로 분파하는 분파 회로와,
    상기 분파 회로에 접속되고, 상기 주파수 대역마다의 신호가 각각 입력되며, 그 입력된 신호의 주파수 대역에서 각각 임피던스 정합을 행하는 둘 이상의 정합 블록을 구비하고,
    상기 분파 회로는, 통과시킬 주파수 대역 또는 통과를 저지할 주파수 대역을 변화시킬 수 있는 가변 필터를 상기 정합 블록의 수만큼 나란히 설치한 것이고,
    상기 정합 블록은, 임피던스 정합을 행할 주파수 대역을 변화시킬 수 있는 정합 블록인 것을 특징으로 하는 정합 회로.
  7. 주파수 대역마다의 신호가 각각 입력되고, 그 입력된 신호의 주파수 대역에서 각각 임피던스 정합을 행하는 둘 이상의 정합 블록과,
    상기 둘 이상의 정합 블록에 접속되고, 상기 정합 블록이 각각 출력한 신호를 합파하여 증폭 소자로 출력하는 합파 회로와,
    입력된 신호를 주파수 대역마다의 신호로 분파하여 상기 정합 블록으로 출력하는 분파 회로를 구비하고,
    상기 분파 회로는 상기 정합 블록과 동수(同數)의 대역 저지 필터를 구비하며,
    각 상기 대역 저지 필터는 전송 선로와 그 전송 선로에 접속되고 상기 각 대역 저지 필터에 의해 저지하려고 하는 주파수의 4분의 1의 파장 길이의 선단 개방 선로를 구비하는 것을 특징으로 하는 정합 회로.
  8. 주파수 대역마다의 신호가 각각 입력되고, 그 입력된 신호의 주파수 대역에서 각각 임피던스 정합을 행하는 둘 이상의 정합 블록과,
    상기 둘 이상의 정합 블록에 접속되고, 상기 정합 블록이 각각 출력한 신호를 합파하여 증폭 소자로 출력하는 합파 회로와,
    입력된 신호를 주파수 대역마다의 신호로 분파하여 상기 정합 블록으로 출력하는 분파 회로를 구비하고,
    상기 분파 회로는 상기 정합 블록과 동수(同數)의 대역 저지 필터를 구비하며,
    상기 각 대역 저지 필터는 전송 선로와 복수의 선단 개방 선로를 구비하며,
    각 상기 선단 개방 선로는 상기 각 선단 개방 선로에 의해 저지하려고 하는 주파수의 4분의 1의 파장 길이이고, 상기 전송 선로의 일단으로부터 상기 각 선단 개방 선로와 동일 길이만큼 떨어져 상기 전송 선로에 접속되어 있고,
    상기 전송 선로와 상기 각 선단 개방 선로와의 사이에, 상기 전송 선로와 접속하는 선단 개방 선로를 선택할 수 있는 스위치가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 정합 회로.
  9. 제 7 항에 있어서, 상기 증폭 소자와 상기 합파 회로 사이에 프리매칭 회로를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 정합 회로.
  10. 주파수 대역마다의 신호가 각각 입력되고, 그 입력된 신호의 주파수 대역에서 각각 임피던스 정합을 행하는 둘 이상의 정합 블록과,
    상기 둘 이상의 정합 블록에 접속되고, 상기 정합 블록이 각각 출력한 신호를 합파하여 증폭 소자로 출력하는 합파 회로와,
    입력된 신호를 주파수 대역마다의 신호로 분파하여 상기 정합 블록으로 출력하는 분파 회로를 구비하고,
    상기 분파 회로는, 통과시킬 주파수 대역 또는 통과를 저지할 주파수 대역을 변화시킬 수 있는 가변 필터를 분파할 주파수 대역의 수만큼 나란히 설치한 것이고,
    상기 각 정합 블록은, 임피던스 정합을 행할 주파수 대역을 변화시킬 수 있는 정합 블록인 것을 특징으로 하는 정합 회로.
  11. 제 1 항에 기재된 정합 회로와,
    입력된 신호를 증폭하여 상기 정합 회로의 분파 회로로 출력하는 증폭 소자를 구비하는 것을 특징으로 하는 멀티밴드 증폭기.
  12. 주파수 대역마다의 신호가 각각 입력되고, 그 입력된 신호의 주파수 대역에서 각각 임피던스 정합을 행하는 둘 이상의 정합 블록과, 상기 둘 이상의 정합 블록에 접속되고, 상기 정합 블록이 각각 출력한 신호를 합파하여 증폭 소자로 출력하는 합파 회로를 구비한 정합 회로와,
    상기 정합 회로의 합파 회로가 출력한 신호를 증폭하여 출력하는 증폭 소자를 구비하는 것을 특징으로 하는 멀티밴드 증폭기.
  13. 증폭 소자로부터 출력된 신호를 주파수 대역마다의 신호로 분파하는 분파 회로와, 상기 분파 회로에 접속되고, 상기 주파수 대역마다의 신호가 각각 입력되며, 그 입력된 신호의 주파수 대역에서 각각 임피던스 정합을 행하는 둘 이상의 정합 블록을 구비한 정합 회로(이하, 출력 정합 회로라고 함)와,
    주파수 대역마다의 신호가 각각 입력되고, 그 입력된 신호의 주파수 대역에서 각각 임피던스 정합을 행하는 둘 이상의 정합 블록과, 상기 둘 이상의 정합 블록에 접속되고, 상기 정합 블록이 각각 출력한 신호를 합파하여 증폭 소자로 출력하는 합파 회로를 구비한 정합 회로(이하, 입력 정합 회로라고 함)와,
    상기 입력 정합 회로의 합파 회로와 상기 출력 정합 회로의 분파 회로 사이에 접속되며, 상기 입력 정합 회로의 합파 회로가 출력한 신호를 증폭하여 상기 출력 정합 회로의 분파 회로로 출력하는 증폭 소자를 구비하는 것을 특징으로 하는 멀티밴드 증폭기.
  14. 증폭 소자와, 상기 증폭 소자로부터 출력된 신호를 주파수 대역마다의 신호로 분파하는 분파 회로와, 상기 분파 회로에 접속되고, 상기 주파수 대역마다의 신호가 각각 입력되며, 그 입력된 신호의 주파수 대역에서 각각 임피던스 정합을 행하는 둘 이상의 정합 블록을 구비하는 증폭기를 둘 이상 구비하고,
    상기 둘 이상의 증폭기의 포화 출력 전력은 서로 다르며,
    입력된 신호의 전력을 기초로 상기 둘 이상의 증폭기 중 하나를 선택하고, 해당 선택한 증폭기만을 구동 상태로 하는 제어 수단과,
    상기 증폭기의 정합 블록 중 동일한 주파수 대역의 신호를 출력하는 정합 블록에 각각 접속된 둘 이상의 합성 회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 멀티밴드 증폭기.
  15. 임의의 자연수 B개의 신호가 입력되고, 그들 신호 각각을 소정의 위상차로 등배분하여 B개의 신호를 출력하는 제1 버틀러 매트릭스와,
    b를 1부터 B까지의 정수라 하였을 때, 상기 제1 버틀러 매트릭스가 출력한 b번째의 신호가 입력되는 정합 회로(이하, 제b 입력 정합 회로라 함)와, 상기 제b 입력 정합 회로가 출력한 신호를 증폭하여 출력하는 제b 증폭 소자와, 상기 제b 증폭 소자가 출력한 신호가 입력되는 정합 회로(이하, 제b 출력 정합 회로라 함)를 각각 B개 구비하며,
    상기 B개의 제b 출력 정합 회로가 출력한 신호 각각을 소정의 위상차로 등배분하여 B개의 신호를 출력하는 제2 버틀러 매트릭스를 더 구비하고,
    상기 제b 입력 정합 회로는, 입력된 신호를 주파수 대역마다의 신호로 분파하는 분파 회로와, 상기 분파 회로에 의해 분파된 상기 주파수 대역 마다의 신호가 각각 입력되며, 그 입력된 신호의 주파수 대역에서 각각 임피던스 정합을 행하는 둘 이상의 정합 블록과, 상기 둘 이상의 정합 블록에 접속되고, 상기 정합 블록이 각각 출력한 신호를 합파하여 상기 제b 증폭 소자로 출력하는 합파 회로를 구비하는 정합 회로이고,
    상기 제b 출력 정합 회로는, 상기 제b 증폭 소자로부터 출력된 신호를 주파수 대역마다의 신호로 분파하는 분파 회로와, 상기 분파 회로에 접속되고, 상기 주파수 대역마다의 신호가 각각 입력되며, 그 입력된 신호의 주파수 대역에서 각각 임피던스 정합을 행하는 둘 이상의 정합 블록과, 상기 정합 블록이 각각 출력한 신호를 합파하여 출력하는 합파 회로를 구비하는 정합 회로인 것을 특징으로 하는 멀티밴드 증폭기.
  16. 임의의 자연수 B개의 신호가 입력되고, 그들 신호 각각을 소정의 위상차로 등배분하여 B개의 신호를 출력하는 버틀러 매트릭스를 복수 개 구비하고,
    b를 1부터 B까지의 정수라 하였을 때, 상기 각 버틀러 매트릭스가 출력한 신호 중 b번째의 신호가 입력되는 제b 입력 정합 회로와, 상기 제b 입력 정합 회로가 출력한 신호를 증폭하여 출력하는 제b 증폭 소자와, 상기 제b 증폭 소자가 출력한 신호가 입력되는 제b 출력 정합 회로를 각각 B개 더 구비하며,
    상기 B개의 제b 출력 정합 회로가 출력한 신호 중 동일한 주파수 대역의 신호가 입력되고, 그 입력된 신호 각각을 소정의 위상차로 등배분하여 B개의 신호를 출력하는 버틀러 매트릭스를 복수 개 더 구비하고,
    상기 제b 입력 정합 회로는, 주파수 대역마다의 신호가 각각 입력되며, 그 입력된 신호의 주파수 대역에서 각각 임피던스 정합을 행하는 둘 이상의 정합 블록과, 상기 둘 이상의 정합 블록에 접속되고, 상기 정합 블록이 각각 출력한 신호를 합파하여 상기 제b 증폭 소자로 출력하는 합파 회로를 구비하는 정합 회로이고,
    상기 제b 출력 정합 회로는, 상기 제b 증폭 소자로부터 출력된 신호를 주파수 대역마다의 신호로 분파하는 분파 회로와, 상기 분파 회로에 접속되고, 상기 주파수 대역마다의 신호가 각각 입력되며, 그 입력된 신호의 주파수 대역에서 각각 임피던스 정합을 행하는 둘 이상의 정합 블록을 구비하는 정합 회로인 것을 특징으로 하는 멀티밴드 증폭기.
  17. 입력된 신호를 2개로 분배하고, 분배된 어느 한쪽의 신호의 위상을 다른 한쪽의 신호의 위상에 대하여 90도 어긋나게 하여 출력하는 입력측 도허티 네트워크를 복수 개 구비하고,
    상기 각 입력측 도허티 네트워크가 출력한 신호 중 첫 번째 신호가 입력되는 제1 입력 정합 회로와,
    상기 제1 입력 정합 회로가 출력한 신호를 증폭하는 제1 증폭 소자와,
    상기 제1 증폭 소자가 출력한 신호가 입력되는 제1 출력 정합 회로와,
    상기 각 입력측 도허티 네트워크가 출력한 신호 중 두 번째 신호가 입력되는 제2 입력 정합 회로와,
    상기 제2 입력 정합 회로가 출력한 신호를 증폭하는 제2 증폭 소자와,
    상기 제2 증폭 소자가 출력한 신호가 입력되는 제2 출력 정합 회로와,
    상기 각 출력 정합 회로가 출력한 신호 중 동일한 주파수 대역의 신호가 입력되고, 입력된 어느 한쪽의 신호의 위상을 다른 한쪽의 신호의 위상에 대하여 90도 어긋나게 하여 출력하는 출력측 도허티 네트워크를 복수 개 더 구비하고,
    상기 제1 입력 정합 회로 및 상기 제2 입력 정합 회로의 각각은, 주파수 대역마다의 신호가 각각 입력되며, 그 입력된 신호의 주파수 대역에서 각각 임피던스 정합을 행하는 둘 이상의 정합 블록과, 상기 둘 이상의 정합 블록에 접속되고, 상기 정합 블록이 각각 출력한 신호를 합파하여 상기 제1 증폭 소자로 출력하는 합파 회로를 구비하는 정합 회로이고,
    상기 제1 출력 정합 회로 및 상기 제2 출력 정합 회로의 각각은, 상기 제1 증폭 소자로부터 출력된 신호를 주파수 대역마다의 신호로 분파하는 분파 회로와, 상기 분파 회로에 접속되고, 상기 주파수 대역마다의 신호가 각각 입력되며, 그 입력된 신호의 주파수 대역에서 각각 임피던스 정합을 행하는 둘 이상의 정합 블록을 구비하는 정합 회로인 것을 특징으로 하는 멀티밴드 증폭기.
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Families Citing this family (64)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009265279A (ja) 2008-04-23 2009-11-12 Sony Ericsson Mobilecommunications Japan Inc 音声合成装置、音声合成方法、音声合成プログラム、携帯情報端末、および音声合成システム
US8049537B2 (en) 2008-08-12 2011-11-01 Marvell International Ltd. Method and apparatus for reducing transmitter AC-coupling droop
EP2159912A1 (en) * 2008-08-29 2010-03-03 Alcatel, Lucent Multi-band Doherty amplifier
JP2010081383A (ja) * 2008-09-26 2010-04-08 Panasonic Corp 高周波回路、高周波電力増幅装置、及び半導体装置
JP5453120B2 (ja) * 2009-01-30 2014-03-26 株式会社Ｎｔｔドコモ マルチバンド整合回路、およびマルチバンド電力増幅器
JP5102825B2 (ja) * 2009-01-30 2012-12-19 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ マルチバンド整合回路及びマルチバンド電力増幅器
JP5583699B2 (ja) * 2009-02-18 2014-09-03 ホリンワース ファンド，エル．エル．シー． メタマテリアル電力増幅器システム
EP2224590B1 (en) * 2009-02-25 2011-05-04 Alcatel Lucent Power amplification for fragmented transceiver systems
US9143172B2 (en) 2009-06-03 2015-09-22 Qualcomm Incorporated Tunable matching circuits for power amplifiers
US8963611B2 (en) 2009-06-19 2015-02-24 Qualcomm Incorporated Power and impedance measurement circuits for a wireless communication device
US8750810B2 (en) 2009-07-24 2014-06-10 Qualcomm Incorporated Power amplifier with switched output matching for multi-mode operation
US9559639B2 (en) 2009-08-19 2017-01-31 Qualcomm Incorporated Protection circuit for power amplifier
US8072272B2 (en) 2009-08-19 2011-12-06 Qualcomm, Incorporated Digital tunable inter-stage matching circuit
KR101097605B1 (ko) 2009-11-04 2011-12-22 알.에프 에이치아이씨 주식회사 도허티 증폭기
JP5381732B2 (ja) 2010-01-12 2014-01-08 三菱電機株式会社 高周波増幅器
EP2432121B1 (en) * 2010-09-15 2014-03-19 Sony Ericsson Mobile Communications AB Broadband power amplifier
US8576010B2 (en) * 2010-10-19 2013-11-05 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method for a switched capacitor architecture for multi-band doherty power amplifiers
CN102469387B (zh) * 2010-11-15 2014-10-22 财团法人工业技术研究院 抑制噪音系统与方法
WO2012102284A1 (ja) * 2011-01-28 2012-08-02 株式会社村田製作所 送信モジュール
US8749306B2 (en) * 2011-03-16 2014-06-10 Cree, Inc. Enhanced Doherty amplifier
EP2713505B1 (en) * 2011-05-30 2018-12-12 Huawei Technologies Co., Ltd. Doherty power amplifier and signal processing method
KR101298129B1 (ko) * 2011-09-15 2013-08-20 금오공과대학교 산학협력단 트리플렉서를 이용한 삼중 대역 증폭기
CN102394574B (zh) * 2011-10-21 2014-07-02 昆山华太电子技术有限公司 一种基于rf-ldmos的宽带功率放大器
CN102437844B (zh) * 2011-10-31 2013-07-31 中国兵器工业集团第二一四研究所苏州研发中心 隔离匹配开关电路
TW201325076A (zh) * 2011-12-13 2013-06-16 Ind Tech Res Inst 低雜訊放大器及其運作方法
WO2013108677A1 (ja) * 2012-01-16 2013-07-25 株式会社村田製作所 電力増幅回路
CN102684641B (zh) * 2012-05-24 2014-10-01 江南大学 一种多标准、多频段低噪声放大器
US9319005B2 (en) 2012-07-13 2016-04-19 Rf Micro Devices, Inc. Multi-band/multi-mode power amplifier with signal path hardware sharing
US9432060B2 (en) * 2012-10-19 2016-08-30 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Apparatus and method for load modulating an amplifier
US10109999B2 (en) * 2012-11-02 2018-10-23 Raytheon Company Technology for extending a radio frequency (RF) bandwidth of an envelope tracking (ET) power amplifier (PA)
JP2014116757A (ja) 2012-12-07 2014-06-26 Samsung Electronics Co Ltd 増幅回路及び通信装置
JP6205840B2 (ja) 2012-12-07 2017-10-04 日本電気株式会社 送信装置及び無線信号送信方法
WO2014088223A1 (en) * 2012-12-07 2014-06-12 Samsung Electronics Co., Ltd. Amplifier circuit and operation method thereof
CN103152005B (zh) * 2013-01-29 2015-11-25 小米科技有限责任公司 一种匹配电路的调试方法和装置
JP2013138513A (ja) * 2013-04-03 2013-07-11 Ntt Docomo Inc マルチバンド整合回路
CN103534935B (zh) * 2013-06-07 2016-10-26 华为技术有限公司 多赫蒂功率放大电路、多频段信号处理电路和基站
CN103891137B (zh) * 2013-06-27 2016-08-10 华为技术有限公司 一种多频段功率放大装置
US9306511B2 (en) 2013-07-30 2016-04-05 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Power amplifier and distributed filter
US9166534B2 (en) * 2013-12-17 2015-10-20 Qualcomm Incorporated Tunable loadline
JP2015195449A (ja) * 2014-03-31 2015-11-05 三菱電機株式会社 マルチバンド高周波電力増幅器
US20170196639A1 (en) * 2014-07-14 2017-07-13 Covidien Lp Dual band power amplifier circuit for microwave ablation
US9385765B2 (en) 2014-10-31 2016-07-05 Skyworks Solutions, Inc. Diversity receiver front end system with phase-shifting components
US10050694B2 (en) 2014-10-31 2018-08-14 Skyworks Solution, Inc. Diversity receiver front end system with post-amplifier filters
US9893752B2 (en) 2014-10-31 2018-02-13 Skyworks Solutions, Inc. Diversity receiver front end system with variable-gain amplifiers
CN104300921A (zh) * 2014-11-04 2015-01-21 浙江纺织服装职业技术学院 一种超宽带或多频放大器
US9716471B2 (en) * 2014-12-22 2017-07-25 Raytheon Company Quasi-switched, multi-band, high-power amplifier and method
US10044375B2 (en) * 2015-01-30 2018-08-07 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Multiband transmitter circuit with integrated circulators and filters
US9838056B2 (en) 2015-05-28 2017-12-05 Skyworks Solutions, Inc. Integrous signal combiner
CN107925386B (zh) 2015-06-09 2021-09-17 国立大学法人电气通信大学 多频带放大器和双频带放大器
TWI578820B (zh) * 2015-06-18 2017-04-11 鴻海精密工業股份有限公司 調節電路及優化電路
JP6465210B2 (ja) * 2015-06-24 2019-02-06 株式会社村田製作所 分波回路
CN106357222A (zh) * 2015-07-14 2017-01-25 中兴通讯股份有限公司 Doherty功放电路
CN105897200B (zh) * 2016-03-31 2019-04-09 西安空间无线电技术研究所 一种基于基片集成波导的f类功率放大器输出匹配电路
JP2018019231A (ja) * 2016-07-27 2018-02-01 株式会社村田製作所 電力増幅モジュール
US9966902B2 (en) * 2016-09-29 2018-05-08 Nokia Solutions And Networks Oy Multiple-band matching network for a Doherty power amplifier and amplifiers, transmitters, and base stations using the same
JP6845055B2 (ja) * 2017-03-17 2021-03-17 古河電気工業株式会社 増幅装置
JP2019083476A (ja) * 2017-10-31 2019-05-30 株式会社村田製作所 電力増幅回路
EP3700087B1 (en) * 2017-11-15 2021-12-22 Mitsubishi Electric Corporation Doherty amplifier and doherty amplifier circuit
DE112018006918T5 (de) * 2018-01-22 2020-10-01 Mitsubishi Electric Corporation Verstärker
CN108427339A (zh) * 2018-02-07 2018-08-21 厦门芯阳科技股份有限公司 一种台体熨斗锅炉水位状态检测电路及方法
CN109167582B (zh) * 2018-07-23 2021-09-03 华南理工大学 基于频率选择性耦合的宽带带通滤波功率放大器
US11563410B1 (en) * 2018-12-28 2023-01-24 Rockwell Collins, Inc. Systems and methods for multi-band power amplifiers
CN111510087B (zh) * 2020-04-16 2021-10-22 北京邮电大学 一种具有多端口分频输出功能的共时多频功率放大器电路
US11870538B2 (en) 2020-08-06 2024-01-09 Wilson Electronics, Llc Amplifier networks in a repeater

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999001931A1 (en) * 1997-07-03 1999-01-14 Ericsson Inc. Impedance matching circuit for power amplifier
JP2004343419A (ja) * 2003-05-15 2004-12-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd 方向性結合器

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5339041A (en) * 1993-07-06 1994-08-16 The Boeing Company High efficiency power amplifier
JPH0964601A (ja) * 1995-08-22 1997-03-07 Fujitsu Ltd 高周波回路
US6298244B1 (en) 1997-07-03 2001-10-02 Ericsson Inc. Dual-band, dual-mode power amplifier
US6188877B1 (en) * 1997-07-03 2001-02-13 Ericsson Inc. Dual-band, dual-mode power amplifier with reduced power loss
JPH1197946A (ja) * 1997-09-17 1999-04-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd 複数周波数帯域高効率線形電力増幅器
EP0959567A1 (en) * 1998-05-19 1999-11-24 Robert Bosch Gmbh Diplexer for mobile phone
DE19823060C2 (de) * 1998-05-22 2001-02-22 Ericsson Telefon Ab L M Leistungsverstärker-Ausgangsschaltung
US5973568A (en) * 1998-06-01 1999-10-26 Motorola Inc. Power amplifier output module for dual-mode digital systems
JP2001185962A (ja) * 1999-12-27 2001-07-06 Toshiba Corp 増幅器
JP2002135214A (ja) * 2000-10-19 2002-05-10 Mitsubishi Electric Corp 光受信器
US7116851B2 (en) * 2001-10-09 2006-10-03 Infinera Corporation Optical signal receiver, an associated photonic integrated circuit (RxPIC), and method improving performance
JP2005027184A (ja) 2003-07-04 2005-01-27 Seiko Epson Corp 高周波複合部品
CN101091322B (zh) 2004-12-24 2010-04-28 华为技术有限公司 一种准线性高效功率放大器以及放大射频信号的方法
JP2006222629A (ja) * 2005-02-09 2006-08-24 Shimada Phys & Chem Ind Co Ltd 増幅装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999001931A1 (en) * 1997-07-03 1999-01-14 Ericsson Inc. Impedance matching circuit for power amplifier
JP2004343419A (ja) * 2003-05-15 2004-12-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd 方向性結合器

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