KR20140013084A - 프론트 엔드 증폭기 - Google Patents

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KR20140013084A
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겐이치 호리구치
가츠야 가토
겐지 무카이
나오코 마츠나가
모리시게 히에다
가즈토미 모리
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미쓰비시덴키 가부시키가이샤
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Abstract

전력 증폭기(2)에서 출력된 고주파 신호와 안테나(7)에 의해 반사된 고주파 신호로부터, 전력 증폭기(2)로부터 안테나(7)측을 본 경우의 임피던스를 검출하는 임피던스 검출기(10)를 마련하고, 제어 회로(11)가, 임피던스 검출기(10)에 의해 검출된 임피던스가 특정 영역에 속하는지 여부를 판별하고, 그 임피던스가 특정 영역에 속하는 경우, 전력 증폭기(2)의 바이어스 조건 또는 가변 정합 회로(5)의 임피던스의 적어도 한쪽을 제어한다.

Description

프론트 엔드 증폭기{FRONT-END AMPLIFIER}
본 발명은, 입력 신호인 변조파 신호를 증폭하고, 증폭 후의 변조파 신호를 안테나로부터 공간에 방사하는 프론트 엔드 증폭기에 관한 것이다.
도 12는 이하의 비특허 문헌 1에 개시되어 있는 종래의 프론트 엔드 증폭기를 나타내는 구성도이다.
종래의 프론트 엔드 증폭기에서는, RF 입력 단자(101)로부터 입력된 고주파 신호가 전력 증폭기(102)에 공급되고, 전력 증폭기(102)가 입력 신호인 고주파 신호를 증폭한다.
전력 증폭기(102)에 의해 증폭된 고주파 신호는, RF 출력 단자(103)에 접속되어 있는 안테나(104)에 공급되고, 안테나(104)로부터 증폭 후의 고주파 신호가 공간에 방사된다.
전력 증폭기(102)의 게이트 또는 베이스측에는, 직류 전압 및 전류를 공급하는 바이어스 회로(105)가 마련되고, 전력 증폭기(102)의 드레인 또는 콜렉터측에는, 직류 전압 및 전류를 공급하는 DC/DC 컨버터(106)가 마련되어 있고, 바이어스 회로(105) 및 DC/DC 컨버터(106)에 의해, 전력 증폭기(102)의 바이어스 조건이 제어되고 있다.
종래의 프론트 엔드 증폭기에서는, 안테나(104)의 임피던스 변화에 따른 전력 증폭기(102)의 특성의 변화나, 전력 증폭기(102)의 파괴를 막을 목적으로, 전력 증폭기(102)와 안테나(104)의 사이에 아이솔레이터(107)가 접속되어 있다.
아이솔레이터(107)가 접속됨으로써, 전력 증폭기(102)로부터 안테나(104)측을 본 경우의 부하 임피던스가 일정하게 유지된다.
(선행 기술 문헌)
(비특허 문헌)
(비특허 문헌 1) 노지마 도시오, 야마오 야스시, 「모바일 통신의 무선 회로 기술」, 전자 정보 통신 학회, pp, 49-50, 2007년
종래의 프론트 엔드 증폭기는 이상과 같이 구성되어 있으므로, 전력 증폭기(102)로부터 안테나(104)측을 본 경우의 부하 임피던스가 일정하게 유지되고, 안테나(104)의 임피던스 변화에 따른 전력 증폭기(102)의 특성의 변화나, 전력 증폭기(102)의 파괴를 막을 수 있다. 그러나, 전력 증폭기(102)와 안테나(104)의 사이에 아이솔레이터(107)를 접속하기 때문에, 고주파 신호의 전력의 손실이 발생함과 아울러, 회로 면적의 증대나 경비의 상승을 초래하여 버리는 등의 과제가 있었다.
본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위해 이루어진 것이고, 전력 증폭기와 안테나의 사이에 아이솔레이터를 접속하는 일 없이, 전력 증폭기의 특성 변화나 전력 증폭기의 파괴를 방지할 수 있는 프론트 엔드 증폭기를 얻는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 프론트 엔드 증폭기는, 입력 신호인 고주파 신호를 증폭하고, 증폭 후의 고주파 신호를 안테나에 출력하는 전력 증폭기와, 전력 증폭기에서 출력된 고주파 신호와 안테나에 의해 반사된 고주파 신호로부터, 전력 증폭기로부터 안테나측을 본 경우의 임피던스를 검출하는 임피던스 검출 수단을 마련하고, 제어 수단이, 임피던스 검출 수단에 의해 검출된 임피던스가, 적어도 위상 또는 진폭이 미리 설정된 범위의 영역인 특정 영역에 속하는지 여부를 판별하고, 그 임피던스가 특정 영역에 속하는 경우, 전력 증폭기의 바이어스 조건을 제어하도록 한 것이다.
본 발명에 의하면, 입력 신호인 고주파 신호를 증폭하고, 증폭 후의 고주파 신호를 안테나에 출력하는 전력 증폭기와, 전력 증폭기에서 출력된 고주파 신호와 안테나에 의해 반사된 고주파 신호로부터, 전력 증폭기로부터 안테나측을 본 경우의 임피던스를 검출하는 임피던스 검출 수단을 마련하고, 제어 수단이, 임피던스 검출 수단에 의해 검출된 임피던스가, 적어도 위상 또는 진폭이 미리 설정된 범위의 영역인 특정 영역에 속하는지 여부를 판별하고, 그 임피던스가 특정 영역에 속하는 경우, 전력 증폭기의 바이어스 조건을 제어하도록 구성했으므로, 전력 증폭기와 안테나의 사이에 아이솔레이터를 접속하는 일 없이, 전력 증폭기의 특성 변화나 전력 증폭기의 파괴를 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시의 형태 1에 의한 프론트 엔드 증폭기를 나타내는 구성도이다.
도 2는 특정 부하 임피던스를 나타내는 스미스차트이다.
도 3은 특정 위상 범위의 부하 임피던스를 나타내는 스미스차트이다.
도 4는 특정 진폭 범위의 부하 임피던스를 나타내는 스미스차트이다.
도 5는 본 발명의 실시의 형태 2에 의한 프론트 엔드 증폭기를 나타내는 구성도이다.
도 6은 순시 진폭 검출기(21)에 의해 검출된 순시 진폭과 피크 홀드 회로(22)에 의해 유지되고 있는 피크 전압을 나타내는 설명도이다.
도 7은 본 발명의 실시의 형태 3에 의한 프론트 엔드 증폭기를 나타내는 구성도이다.
도 8은 본 발명의 실시의 형태 4에 의한 프론트 엔드 증폭기를 나타내는 구성도이다.
도 9는 본 발명의 실시의 형태 5에 의한 프론트 엔드 증폭기를 나타내는 구성도이다.
도 10은 본 발명의 실시의 형태 6에 의한 프론트 엔드 증폭기를 나타내는 구성도이다.
도 11은 본 발명의 실시의 형태 7에 의한 프론트 엔드 증폭기를 나타내는 구성도이다.
도 12는 비특허 문헌 1에 개시되어 있는 종래의 프론트 엔드 증폭기를 나타내는 구성도이다.
이하, 본 발명을 보다 상세히 설명하기 위해, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대하여, 첨부한 도면에 따라 설명한다.
실시의 형태 1.
도 1은 본 발명의 실시의 형태 1에 의한 프론트 엔드 증폭기를 나타내는 구성도이다.
도 1에 있어서, RF 입력 단자(1)는 고주파 신호를 입력하는 단자이다.
전력 증폭기(2)는 RF 입력 단자(1)로부터 입력된 고주파 신호를 증폭하고, 증폭 후의 고주파 신호를 출력하는 디바이스이다.
방향성 결합기(3)는 전력 증폭기(2)로부터 출력된 고주파 신호의 일부를 추출하고, 일부의 고주파 신호를 출력파 검파기(8)에 출력하는 디바이스이다.
방향성 결합기(4)는 RF 출력 단자(6)로부터 안테나(7)에 공급된 고주파 신호 중, 그 안테나(7)에 의해 반사되어 되돌아온 고주파 신호의 일부를 추출하고, 일부의 고주파 신호를 반사파 검파기(9)에 출력하는 디바이스이다.
가변 정합 회로(5)는 방향성 결합기(4)와 RF 출력 단자(6)의 사이에 접속되고, 전력 증폭기(2)와 안테나(7)의 임피던스 정합을 도모하는 디바이스이다.
출력파 검파기(8)는 방향성 결합기(3)로부터 출력된 고주파 신호인 출력파를 검파하는 디바이스이다.
반사파 검파기(9)는 방향성 결합기(4)로부터 출력된 고주파 신호인 반사파를 검파하는 디바이스이다.
임피던스 검출기(10)는 출력파 검파기(8)에 의해 검파된 출력파와 반사파 검파기(9)에 의해 검파된 반사파로부터, 전력 증폭기(2)로부터 안테나(7)측을 본 경우의 부하 임피던스를 검출하는 디바이스이다.
또, 방향성 결합기(3, 4), 출력파 검파기(8), 반사파 검파기(9) 및 임피던스 검출기(10)에 의해 임피던스 검출 수단이 구성되어 있다.
제어 회로(11)는 임피던스 검출기(10)에 의해 검출된 부하 임피던스가 특정 영역(위상 및 진폭이 미리 설정된 범위의 영역)에 속하는지 여부를 판별하고, 그 부하 임피던스가 상기 특정 영역에 속하는 경우, 전력 증폭기(2)의 바이어스 조건의 제어(예컨대, 아이들 전류의 제어, 전원 전압의 제어), 또는, 가변 정합 회로(5)의 임피던스의 제어의 적어도 한쪽을 실시하는 회로이다.
바이어스 회로(12)는 제어 회로(11)의 지시에 따라, 전력 증폭기(2)의 게이트 또는 베이스에 공급하는 직류 전압 및 전류를 조정함으로써, 전력 증폭기(2)의 아이들 전류를 제어하는 회로이다.
DC/DC 컨버터(13)는 제어 회로(11)의 지시에 따라, 전력 증폭기(2)의 드레인 또는 콜렉터에 공급하는 직류 전압 및 전류를 조정함으로써, 전력 증폭기(2)의 전원 전압을 제어하는 회로이다.
또, 제어 회로(11), 바이어스 회로(12) 및 DC/DC 컨버터(13)에 의해 제어 수단이 구성되어 있다.
다음으로 동작에 대하여 설명한다.
RF 입력 단자(1)로부터 입력된 고주파 신호는 전력 증폭기(2)에 공급되고, 전력 증폭기(2)가 입력 신호인 고주파 신호를 증폭한다.
전력 증폭기(2)에 의해 증폭된 고주파 신호는, RF 출력 단자(6)에 접속되어 있는 안테나(7)에 공급되고, 안테나(7)로부터 증폭 후의 고주파 신호가 공간에 방사된다.
이때, 안테나(7)의 임피던스는 항상 일정하지 않고, 예컨대, 사용자가 안테나(7)에 접근하거나, 접촉하거나 함으로써 변화한다.
RF 출력 단자(6)로부터 안테나(7)에 공급된 고주파 신호의 전부가 공간에 방사되는 것이 이상적이지만, 안테나(7)의 임피던스의 변화에 따라, 그 고주파 신호의 일부가 안테나(7)에 의해 반사된다. 반사되는 고주파 신호의 양은 임피던스의 변화량에 관계한다.
본 실시의 형태 1에서는, 안테나(7)의 임피던스가 변화하더라도, 전력 증폭기(2)의 특성 변화나 전력 증폭기의 파괴를 방지하기 위해, 이하의 처리를 실시한다.
방향성 결합기(3)는, 전력 증폭기(2)가 증폭 후의 고주파 신호를 출력하면, 그 고주파 신호의 일부를 추출하고, 일부의 고주파 신호를 출력파 검파기(8)에 출력한다.
방향성 결합기(4)는, RF 출력 단자(6)로부터 안테나(7)에 공급된 고주파 신호 중, 그 안테나(7)에 의해 반사되어 되돌아온 고주파 신호의 일부를 추출하고, 일부의 고주파 신호를 반사파 검파기(9)에 출력한다.
출력파 검파기(8)는, 방향성 결합기(3)로부터 고주파 신호를 받으면, 그 고주파 신호인 출력파를 검파하고, 그 출력파를 임피던스 검출기(10)에 출력한다.
반사파 검파기(9)는, 방향성 결합기(4)로부터 고주파 신호를 받으면, 그 고주파 신호인 반사파를 검파하고, 그 반사파를 임피던스 검출기(10)에 출력한다.
임피던스 검출기(10)는, 출력파 검파기(8)에 의해 검파된 출력파와 반사파 검파기(9)에 의해 검파된 반사파로부터, 전력 증폭기(2)로부터 안테나(7)측을 본 경우의 부하 임피던스를 검출한다.
출력파와 반사파에 근거하여, 전력 증폭기(2)로부터 안테나(7)측을 본 경우의 부하 임피던스를 검출하는 처리 자체는 공지의 기술이기 때문에 상세한 설명을 생략한다.
제어 회로(11)는, 임피던스 검출기(10)가 전력 증폭기(2)로부터 안테나(7)측을 본 경우의 부하 임피던스를 검출하면, 그 부하 임피던스가 특정 영역에 속하는지 여부를 판별한다.
여기서, 도 2는 특정 부하 임피던스(임피던스 검출기(10)에 의해 검출된 부하 임피던스)를 나타내는 스미스차트이고, 도면 중, 사선이 그려져 있는 영역이 특정 영역이다. 특정 영역은, 도 1의 프론트 엔드 증폭기가 실장되는 통신 기기 등의 특성 등이 고려되어 적절히 설정된다.
제어 회로(11)는, 예컨대, 임피던스 검출기(10)에 의해 검출된 부하 임피던스의 위상 및 진폭을 검출하고, 그 위상이 특정 영역의 위상 범위 내이고, 또한, 그 진폭이 특정 영역의 진폭 범위 내이면, 그 부하 임피던스가 특정 영역에 속하고 있다고 판단한다.
제어 회로(11)는, 임피던스 검출기(10)에 의해 검출된 부하 임피던스가 특정 영역에 속하는 경우, 전력 증폭기(2)의 바이어스 조건의 제어(예컨대, 아이들 전류의 제어, 전원 전압의 제어), 또는, 가변 정합 회로(5)의 임피던스의 제어의 적어도 한쪽을 실시한다.
구체적으로는, 제어 회로(11)는, 임피던스 검출기(10)에 의해 검출된 부하 임피던스가 특정 영역에 속하고 있기 때문에, 전력 증폭기(2)의 선형성이 열화되어 있으면, 아이들 전류를 증대시켜 선형성을 회복시키도록 바이어스 회로(12)를 제어한다.
바이어스 회로(12)는, 제어 회로(11)의 지시에 따라, 전력 증폭기(2)의 게이트 또는 베이스에 공급하는 직류 전압 및 전류를 조정함으로써, 전력 증폭기(2)의 아이들 전류를 증대시킨다.
제어 회로(11)는, 임피던스 검출기(10)에 의해 검출된 부하 임피던스가 특정 영역에 속하고 있기 때문에, 전력 증폭기(2)의 포화 전력이 저하되어 있으면, 전원 전압을 증가시켜 포화 전력을 회복시키도록 DC/DC 컨버터(13)를 제어한다.
DC/DC 컨버터(13)는, 제어 회로(11)의 지시에 따라, 전력 증폭기(2)의 드레인 또는 콜렉터에 공급하는 직류 전압 및 전류를 조정함으로써, 전력 증폭기(2)의 전원 전압을 증가시킨다.
제어 회로(11)는, 임피던스 검출기(10)에 의해 검출된 부하 임피던스가 특정 영역에 속하고 있고, 그 부하 임피던스가 초기 상태로부터 크게 벗어나고 있으면, 그 부하 임피던스가 초기 상태에 접근하도록 가변 정합 회로(5)의 임피던스를 제어한다.
이것에 의해, 안테나(7)의 임피던스가 변화함으로써, 전력 증폭기(2)의 선형성, 포화 전력 및 부하 임피던스가 변화하더라도, 그 변화를 상쇄하도록 바이어스 회로(12), DC/DC 컨버터(13) 또는 가변 정합 회로(5)의 제어가 행해진다.
이상에서 분명하듯이, 본 실시의 형태 1에 의하면, 입력 신호인 고주파 신호를 증폭하고, 증폭 후의 고주파 신호를 안테나(7)에 출력하는 전력 증폭기(2)와, 전력 증폭기(2)에서 출력된 고주파 신호와 안테나(7)에 의해 반사된 고주파 신호로부터, 전력 증폭기(2)로부터 안테나(7)측을 본 경우의 부하 임피던스를 검출하는 부하 임피던스 검출기(10)를 마련하고, 제어 회로(11)가, 임피던스 검출기(10)에 의해 검출된 부하 임피던스가 특정 영역에 속하는지 여부를 판별하고, 그 부하 임피던스가 특정 영역에 속하는 경우, 전력 증폭기(2)의 바이어스 조건 또는 가변 정합 회로(5)의 임피던스의 적어도 한쪽을 제어하도록 구성했으므로, 전력 증폭기(2)와 안테나(7)의 사이에 아이솔레이터를 접속하는 일 없이, 전력 증폭기(2)의 특성 변화나 전력 증폭기(2)의 파괴를 방지할 수 있는 효과가 있다.
또, 본 실시의 형태 1에서는, 특정 영역이, 위상 및 진폭이 미리 설정된 범위의 영역인 예를 나타냈지만, 특정 영역은, 적어도 위상 또는 진폭의 한쪽으로부터 설정된 범위의 영역이면 된다.
도 3은 특정 위상 범위의 부하 임피던스를 나타내는 스미스차트이고, 도면 중, 사선이 그려져 있는 영역 B가 특정 영역이다.
도 3의 예에서는, 제어 회로(11)가, 임피던스 검출기(10)에 의해 검출된 부하 임피던스의 위상을 검출하고, 그 위상이 영역 B의 범위 내이면, 그 부하 임피던스가 특정 영역에 속하고 있다고 판단한다.
또한, 도 4는 특정 진폭 범위의 부하 임피던스를 나타내는 스미스차트이고, 도면 중, 사선이 그려져 있는 영역 C가 특정 영역이다.
도 4의 예에서는, 제어 회로(11)가, 임피던스 검출기(10)에 의해 검출된 부하 임피던스의 진폭을 검출하고, 그 진폭이 영역 C의 범위 내이면, 그 부하 임피던스가 특정 영역에 속하고 있다고 판단한다.
실시의 형태 2.
도 5는 본 발명의 실시의 형태 2에 의한 프론트 엔드 증폭기를 나타내는 구성도이고, 도면에 있어서, 도 1과 동일 부호는 동일 또는 상당 부분을 나타내므로 설명을 생략한다.
순시 진폭 검출기(21)는 방향성 결합기(3)로부터 출력된 고주파 신호의 순시 진폭을 검출하는 회로이다.
피크 홀드 회로(22)는 순시 진폭 검출기(21)에 의해 검출된 순시 진폭의 피크 전압을 일정 시간 유지하는 회로이다.
즉, 피크 홀드 회로(22)는 유지 중인 피크 전압보다 높은 순시 진폭의 피크 전압이 순시 진폭 검출기(21)에 의해 새롭게 검출되면, 유지 중인 피크 전압을 새롭게 검출된 피크 전압으로 변경하는 유지 피크 전압의 갱신 처리를 행하는 한편, 시간의 경과에 따라 유지 중인 피크 전압을 서서히 내리는 유지 피크 전압의 갱신 처리를 행한다.
바이어스 회로(23)는 피크 홀드 회로(22)에 의해 유지되고 있는 피크 전압이 클수록 작은 바이어스 전압을 전력 증폭기(2)에 공급하고, 반대로 피크 전압이 작을수록, 큰 바이어스 전압을 전력 증폭기(2)에 공급하기 때문에, 전력 증폭기(2)의 게이트 또는 베이스에 공급하는 직류 전압 및 전류가, 예컨대, 피크 홀드 회로(22)에 의해 유지되고 있는 피크 전압과 반비례하도록 조정하는 회로이다.
DC/DC 컨버터(24)는 피크 홀드 회로(22)에 의해 유지되고 있는 피크 전압이 클수록, 작은 바이어스 전압을 전력 증폭기(2)에 공급하고, 반대로 피크 전압이 작을수록, 큰 바이어스 전압을 전력 증폭기(2)에 공급하기 때문에, 전력 증폭기(2)의 드레인 또는 콜렉터에 공급하는 직류 전압 및 전류가, 예컨대, 피크 홀드 회로(22)에 의해 유지되고 있는 피크 전압과 반비례하도록 조정하는 회로이다.
또, 바이어스 회로(23) 및 DC/DC 컨버터(24)에 의해 제어 수단이 구성되어 있다.
다음으로 동작에 대하여 설명한다.
RF 입력 단자(1)로부터 입력된 고주파 신호는 전력 증폭기(2)에 공급되고, 전력 증폭기(2)가 입력 신호인 고주파 신호를 증폭한다.
전력 증폭기(2)에 의해 증폭된 고주파 신호는, RF 출력 단자(6)에 접속되어 있는 안테나(7)에 공급되고, 안테나(7)로부터 증폭 후의 고주파 신호가 공간에 방사된다.
이때, 안테나(7)의 임피던스는 항상 일정하지 않고, 예컨대, 사용자가 안테나(7)에 접근하거나, 접촉하거나 함으로써 변화한다.
본 실시의 형태 2에서는, 안테나(7)의 임피던스가 변화하더라도, 전력 증폭기(2)의 특성 변화나 전력 증폭기의 파괴를 방지하기 위해, 이하의 처리를 실시한다.
임피던스 검출기(10)는, 출력파 검파기(8)가 출력파를 검파하고, 반사파 검파기(9)가 반사파를 검파하면, 상기 실시의 형태 1과 마찬가지로, 그 출력파와 반사파로부터, 전력 증폭기(2)로부터 안테나(7)측을 본 경우의 부하 임피던스를 검출한다.
제어 회로(11)는, 임피던스 검출기(10)가 전력 증폭기(2)로부터 안테나(7)측을 본 경우의 부하 임피던스를 검출하면, 상기 실시의 형태 1과 마찬가지로, 그 부하 임피던스가 특정 영역에 속하는지 여부를 판별한다.
제어 회로(11)는, 임피던스 검출기(10)에 의해 검출된 부하 임피던스가 특정 영역에 속하는 경우, 가변 정합 회로(5)의 임피던스의 제어를 실시한다.
즉, 제어 회로(11)는, 임피던스 검출기(10)에 의해 검출된 부하 임피던스가 특정 영역에 속하고 있고, 그 부하 임피던스가 초기 상태로부터 크게 벗어나고 있으면, 그 부하 임피던스가 초기 상태에 접근하도록 가변 정합 회로(5)의 임피던스를 제어한다.
본 실시의 형태 2에서는, 제어 회로(11)는, 전력 증폭기(2)의 바이어스 조건의 제어(예컨대, 아이들 전류의 제어, 전원 전압의 제어)를 행하지 않는다.
순시 진폭 검출기(21)는, 방향성 결합기(3)가 증폭 후의 고주파 신호의 일부를 추출하여, 그 고주파 신호를 출력하면, 그 고주파 신호의 순시 진폭을 검출한다.
피크 홀드 회로(22)는, 순시 진폭 검출기(21)에 의해 검출된 순시 진폭의 피크 전압을 일정 시간 유지한다.
여기서, 도 6은 순시 진폭 검출기(21)에 의해 검출된 순시 진폭과 피크 홀드 회로(22)에 의해 유지되고 있는 피크 전압을 나타내는 설명도이다.
피크 홀드 회로(22)는, 도 6으로부터도 분명하듯이, 유지 중인 피크 전압보다 높은 순시 진폭의 피크 전압이 순시 진폭 검출기(21)에 의해 새롭게 검출되면, 유지 중인 피크 전압을 새롭게 검출된 피크 전압으로 변경하는 유지 피크 전압의 갱신 처리를 행한다.
또한, 피크 홀드 회로(22)는, 시간의 경과에 따라 유지 중인 피크 전압을 서서히 내리는 유지 피크 전압의 갱신 처리를 행한다.
바이어스 회로(23)는, 피크 홀드 회로(22)에 의해 유지되고 있는 피크 전압이 클수록, 작은 바이어스 전압을 전력 증폭기(2)에 공급하고, 반대로 피크 전압이 작을수록, 큰 바이어스 전압을 전력 증폭기(2)에 공급하기 때문에, 전력 증폭기(2)의 게이트 또는 베이스에 공급하는 직류 전압 및 전류가, 예컨대, 피크 홀드 회로(22)에 의해 유지되고 있는 피크 전압과 반비례하도록 조정한다.
DC/DC 컨버터(24)는, 피크 홀드 회로(22)에 의해 유지되고 있는 피크 전압이 클수록, 작은 바이어스 전압을 전력 증폭기(2)에 공급하고, 반대로 피크 전압이 작을수록, 큰 바이어스 전압을 전력 증폭기(2)에 공급하기 때문에, 전력 증폭기(2)의 드레인 또는 콜렉터에 공급하는 직류 전압 및 전류가, 예컨대, 피크 홀드 회로(22)에 의해 유지되고 있는 피크 전압과 반비례하도록 조정한다.
이것에 의해, 안테나(7)의 임피던스가 변화함으로써, 전력 증폭기(2)의 선형성, 포화 전력 및 부하 임피던스가 변화하더라도, 그 변화를 상쇄하도록 바이어스 회로(23), DC/DC 컨버터(24) 또는 가변 정합 회로(5)의 제어가 행해진다.
여기서는, 바이어스 회로(23) 및 DC/DC 컨버터(24)의 양쪽이, 전력 증폭기(2)에 공급하는 바이어스 전압을 제어하고 있는 것을 나타내고 있지만, 바이어스 회로(23) 또는 DC/DC 컨버터(24)의 적어도 한쪽이 전력 증폭기(2)에 공급하는 바이어스 전압을 제어하도록 하면 된다.
또한, 피크 홀드 회로(22)에 의해 유지되고 있는 피크 전압이 클수록, 작은 바이어스 전압을 전력 증폭기(2)에 공급하고, 반대로 피크 전압이 작을수록, 큰 바이어스 전압을 전력 증폭기(2)에 공급하기 때문에, 피크 홀드 회로(22)에 의해 유지되고 있는 피크 전압과 반비례하도록 직류 전압 및 전류를 조정하는 것을 나타냈지만, 피크 전압이 클수록, 작은 바이어스 전압을 전력 증폭기(2)에 공급하고, 반대로 피크 전압이 작을수록, 큰 바이어스 전압을 전력 증폭기(2)에 공급하면 되고, 반드시 피크 전압과 반비례하도록 직류 전압 및 전류를 조정하는 것에 한하는 것은 아니다.
이상에서 분명하듯이, 본 실시의 형태 2에 의하면, 입력 신호인 고주파 신호를 증폭하고, 증폭 후의 고주파 신호를 안테나(7)에 출력하는 전력 증폭기(2)와, 전력 증폭기(2)에서 출력된 고주파 신호의 순시 진폭을 검출하는 순시 진폭 검출기(21)와, 순시 진폭 검출기(21)에 의해 검출된 순시 진폭의 피크 전압을 일정 시간 유지하는 피크 홀드 회로(22)를 마련하고, 바이어스 회로(23) 또는 DC/DC 컨버터(24)의 적어도 한쪽이, 피크 홀드 회로(22)에 의해 유지되고 있는 피크 전압이 클수록, 작은 바이어스 전압을 전력 증폭기(2)에 공급하고, 반대로 피크 전압이 작을수록, 큰 바이어스 전압을 전력 증폭기(2)에 공급하도록 구성했으므로, 전력 증폭기(2)와 안테나(7)의 사이에 아이솔레이터를 접속하는 일 없이, 전력 증폭기(2)의 특성 변화나 전력 증폭기(2)의 파괴를 방지할 수 있는 효과가 있다.
실시의 형태 3.
도 7은 본 발명의 실시의 형태 3에 의한 프론트 엔드 증폭기를 나타내는 구성도이고, 도면에 있어서, 도 1과 동일 부호는 동일 또는 상당 부분을 나타내므로 설명을 생략한다.
방향성 결합기(31)는 RF 입력 단자(1)로부터 입력된 고주파 신호의 일부를 추출하고, 일부의 고주파 신호를 평균 진폭 검출기(32)에 출력하는 디바이스이다.
평균 진폭 검출기(32)는 방향성 결합기(31)로부터 출력된 고주파 신호의 평균 진폭을 검출하는 디바이스이다.
방향성 결합기(33)는 전력 증폭기(2)로부터 출력된 고주파 신호의 일부를 추출하고, 일부의 고주파 신호를 감쇠기(34)에 출력하는 디바이스이다.
감쇠기(34)는 방향성 결합기(33)로부터 출력된 고주파 신호의 신호 레벨을 감쇠시키는 디바이스이다.
평균 진폭 검출기(35)는 감쇠기(34)에 의해 신호 레벨이 감쇠된 고주파 신호의 평균 진폭을 검출하는 디바이스이다.
평균 이득 검출 회로(36)는 평균 진폭 검출기(32)에 의해 검출된 전력 증폭기(2)의 입력측의 평균 진폭과 평균 진폭 검출기(35)에 의해 검출된 전력 증폭기(2)의 출력측의 평균 진폭으로부터 전력 증폭기(2)의 평균 이득을 검출하는 회로이다.
또, 방향성 결합기(31), 평균 진폭 검출기(32), 방향성 결합기(33), 감쇠기(34), 평균 진폭 검출기(35) 및 평균 이득 검출 회로(36)에 의해 이득 검출 수단이 구성되어 있다.
바이어스 회로(37)는 평균 이득 검출 회로(36)에 의해 검출된 평균 이득이 일정하게 되도록, 전력 증폭기(2)의 게이트 또는 베이스에 공급하는 직류 전압 및 전류를 조정함으로써, 전력 증폭기(2)의 아이들 전류를 제어하는 회로이다. 또, 바이어스 회로(37)는 제어 수단을 구성하고 있다.
다음으로 동작에 대하여 설명한다.
RF 입력 단자(1)로부터 입력된 고주파 신호는 전력 증폭기(2)에 공급되고, 전력 증폭기(2)가 입력 신호인 고주파 신호를 증폭한다.
전력 증폭기(2)에 의해 증폭된 고주파 신호는, RF 출력 단자(6)에 접속되어 있는 안테나(7)에 공급되고, 안테나(7)로부터 증폭 후의 고주파 신호가 공간에 방사된다.
이때, 안테나(7)의 임피던스는 항상 일정하지 않고, 예컨대, 사용자가 안테나(7)에 접근하거나, 접촉하거나 함으로써 변화한다.
본 실시의 형태 3에서는, 안테나(7)의 임피던스가 변화하더라도, 전력 증폭기(2)의 특성 변화나 전력 증폭기의 파괴를 방지하기 위해, 이하의 처리를 실시한다.
방향성 결합기(31)는, RF 입력 단자(1)로부터 입력된 고주파 신호의 일부를 추출하고, 일부의 고주파 신호를 평균 진폭 검출기(32)에 출력한다.
평균 진폭 검출기(32)는, 방향성 결합기(31)로부터 고주파 신호를 받으면, 그 고주파 신호의 평균 진폭을 검출하고, 그 평균 진폭을 평균 이득 검출 회로(36)에 출력한다.
방향성 결합기(33)는, 전력 증폭기(2)가 증폭 후의 고주파 신호를 출력하면, 그 고주파 신호의 일부를 추출하고, 일부의 고주파 신호를 감쇠기(34)에 출력한다.
감쇠기(34)는, 방향성 결합기(33)로부터 고주파 신호를 받으면, 그 고주파 신호의 신호 레벨을 감쇠시키고, 레벨 감쇠 후의 고주파 신호를 평균 진폭 검출기(35)에 출력한다.
예컨대, 전력 증폭기(2)의 증폭률에 대응하는 감쇠율로 고주파 신호의 신호 레벨을 감쇠시키는 것이고, 전력 증폭기(2)의 특성이 변화하고 있지 않으면, 감쇠기(34)에 의한 레벨 감쇠 후의 고주파 신호의 평균 진폭은, 전력 증폭기(2)에 의한 증폭 전의 고주파 신호의 평균 진폭과 일치한다.
평균 진폭 검출기(35)는, 감쇠기(34)로부터 레벨 감쇠 후의 고주파 신호를 받으면, 그 고주파 신호의 평균 진폭을 검출하고, 그 평균 진폭을 평균 이득 검출 회로(36)에 출력한다.
평균 이득 검출 회로(36)는, 평균 진폭 검출기(32)로부터 전력 증폭기(2)의 입력측의 평균 진폭을 받고, 평균 진폭 검출기(35)로부터 전력 증폭기(2)의 출력측의 평균 진폭을 받으면, 입력측의 평균 진폭과 출력측의 평균 진폭으로부터 전력 증폭기(2)의 평균 이득을 검출한다.
평균 이득=출력측의 평균 진폭/입력측의 평균 진폭
바이어스 회로(37)는, 평균 이득 검출 회로(36)가 전력 증폭기(2)의 평균 이득을 검출하면, 그 평균 이득이 일정하게 되도록, 전력 증폭기(2)의 게이트 또는 베이스에 공급하는 직류 전압 및 전류를 조정함으로써, 전력 증폭기(2)의 아이들 전류를 제어한다.
즉, 바이어스 회로(37)는, 평균 이득 검출 회로(36)에 의해 검출된 전력 증폭기(2)의 평균 이득이 기준 이득(예컨대, 전력 증폭기(2)의 특성이 변화하고 있지 않은 경우의 전력 증폭기(2)의 이득)보다 높으면, 전력 증폭기(2)의 게이트 또는 베이스에 공급하는 직류 전압 및 전류를 내리고, 평균 이득 검출 회로(36)에 의해 검출된 전력 증폭기(2)의 평균 이득이 기준 이득보다 낮으면, 전력 증폭기(2)의 게이트 또는 베이스에 공급하는 직류 전압 및 전류를 올리도록 조정한다.
이것에 의해, 안테나(7)의 임피던스가 변화함으로써, 전력 증폭기(2)의 이득이 변화하더라도, 그 변화를 상쇄하도록 바이어스 회로(37)가 동작한다.
이상에서 분명하듯이, 본 실시의 형태 3에 의하면, 입력 신호인 고주파 신호를 증폭하고, 증폭 후의 고주파 신호를 안테나(7)에 출력하는 전력 증폭기(2)와, 그 입력 신호와 전력 증폭기(2)에서 출력된 고주파 신호로부터, 전력 증폭기(2)의 평균 이득을 검출하는 평균 이득 검출 회로(36)를 마련하고, 바이어스 회로(37)가, 평균 이득 검출 회로(36)에 의해 검출된 평균 이득이 일정하게 되도록 전력 증폭기(2)에 공급하는 바이어스 전압을 제어하도록 구성했으므로, 전력 증폭기(2)와 안테나(7)의 사이에 아이솔레이터를 접속하는 일 없이, 전력 증폭기(2)의 특성 변화나 전력 증폭기(2)의 파괴를 방지할 수 있는 효과가 있다.
실시의 형태 4.
도 8은 본 발명의 실시의 형태 4에 의한 프론트 엔드 증폭기를 나타내는 구성도이고, 도면에 있어서, 도 7과 동일 부호는 동일 또는 상당 부분을 나타내므로 설명을 생략한다.
가변 이득 증폭기(38)는 이득 조정용의 증폭기이고, 전력 증폭기(2)의 전단에 접속되어 있다.
평균 이득 검출 회로(39)는 평균 진폭 검출기(32)에 의해 검출된 전력 증폭기(2)의 입력측의 평균 진폭과 평균 진폭 검출기(35)에 의해 검출된 전력 증폭기(2)의 출력측의 평균 진폭으로부터, 전력 증폭기(2) 및 가변 이득 증폭기(38)의 합계 평균 이득을 검출하고, 그 합계 평균 이득이 일정하게 되도록, 바이어스 회로(37) 또는 가변 이득 증폭기(38)를 제어하는 회로이다. 또, 평균 이득 검출 회로(39)는 이득 검출 수단 및 제어 수단을 구성하고 있다.
다음으로 동작에 대하여 설명한다.
RF 입력 단자(1)로부터 입력된 고주파 신호는 전력 증폭기(2)에 공급되고, 전력 증폭기(2)가 입력 신호인 고주파 신호를 증폭한다.
전력 증폭기(2)에 의해 증폭된 고주파 신호는, RF 출력 단자(6)에 접속되어 있는 안테나(7)에 공급되고, 안테나(7)로부터 증폭 후의 고주파 신호가 공간에 방사된다.
이때, 안테나(7)의 임피던스는 항상 일정하지 않고, 예컨대, 사용자가 안테나(7)에 접근하거나, 접촉하거나 함으로써 변화한다.
본 실시의 형태 4에서는, 안테나(7)의 임피던스가 변화하더라도, 전력 증폭기(2)의 특성 변화나 전력 증폭기의 파괴를 방지하기 위해, 이하의 처리를 실시한다.
방향성 결합기(31)는, 상기 실시의 형태 3과 마찬가지로, RF 입력 단자(1)로부터 입력된 고주파 신호의 일부를 추출하고, 일부의 고주파 신호를 평균 진폭 검출기(32)에 출력한다.
평균 진폭 검출기(32)는, 방향성 결합기(31)로부터 고주파 신호를 받으면, 상기 실시의 형태 3과 마찬가지로, 그 고주파 신호의 평균 진폭을 검출하고, 그 평균 진폭을 평균 이득 검출 회로(39)에 출력한다.
방향성 결합기(33)는, 전력 증폭기(2)가 증폭 후의 고주파 신호를 출력하면, 상기 실시의 형태 3과 마찬가지로, 그 고주파 신호의 일부를 추출하고, 일부의 고주파 신호를 감쇠기(34)에 출력한다.
감쇠기(34)는, 방향성 결합기(33)로부터 고주파 신호를 받으면, 상기 실시의 형태 3과 마찬가지로, 그 고주파 신호의 신호 레벨을 감쇠시키고, 레벨 감쇠 후의 고주파 신호를 평균 진폭 검출기(35)에 출력한다.
평균 진폭 검출기(35)는, 감쇠기(34)로부터 레벨 감쇠 후의 고주파 신호를 받으면, 상기 실시의 형태 3과 마찬가지로, 그 고주파 신호의 평균 진폭을 검출하고, 그 평균 진폭을 평균 이득 검출 회로(39)에 출력한다.
평균 이득 검출 회로(39)는, 평균 진폭 검출기(32)로부터 전력 증폭기(2)의 입력측의 평균 진폭을 받고, 평균 진폭 검출기(35)로부터 전력 증폭기(2)의 출력측의 평균 진폭을 받으면, 입력측의 평균 진폭과 출력측의 평균 진폭으로부터, 전력 증폭기(2) 및 가변 이득 증폭기(38)의 합계 평균 이득을 검출한다.
합계 평균 이득=출력측의 평균 진폭/입력측의 평균 진폭
평균 이득 검출 회로(39)는, 전력 증폭기(2) 및 가변 이득 증폭기(38)의 합계 평균 이득을 검출하면, 그 합계 평균 이득이 일정하게 되도록, 바이어스 회로(37) 또는 가변 이득 증폭기(38)를 제어한다.
평균 이득 검출 회로(39)가 바이어스 회로(37)를 제어하는 경우, 바이어스 회로(37)가, 그 합계 평균 이득이 일정하게 되도록, 전력 증폭기(2)의 게이트 또는 베이스에 공급하는 직류 전압 및 전류를 조정함으로써, 전력 증폭기(2)의 아이들 전류를 제어한다.
즉, 바이어스 회로(37)는, 평균 이득 검출 회로(39)에 의해 검출된 합계 평균 이득이 기준 이득(예컨대, 전력 증폭기(2)의 특성이 변화하고 있지 않은 경우의 전력 증폭기(2) 및 가변 이득 증폭기(38)의 합계 이득)보다 높으면, 전력 증폭기(2)의 게이트 또는 베이스에 공급하는 직류 전압 및 전류를 내리고, 평균 이득 검출 회로(39)에 의해 검출된 합계 평균 이득이 기준 이득보다 낮으면, 전력 증폭기(2)의 게이트 또는 베이스에 공급하는 직류 전압 및 전류를 올리도록 조정한다.
평균 이득 검출 회로(39)가 가변 이득 증폭기(38)를 제어하는 경우, 그 합계 평균 이득이 일정하게 되도록, 가변 이득 증폭기(38)의 이득을 조정한다.
즉, 평균 이득 검출 회로(39)는, 그 합계 평균 이득이 기준 이득보다 높으면, 가변 이득 증폭기(38)의 이득을 내리고, 그 합계 평균 이득이 기준 이득보다 낮으면, 가변 이득 증폭기(38)의 이득을 올리도록 조정한다.
이것에 의해, 안테나(7)의 임피던스가 변화함으로써, 전력 증폭기(2)의 이득이 변화하더라도, 그 변화를 상쇄하도록 바이어스 회로(37) 또는 가변 이득 증폭기(38)가 동작한다.
이상에서 분명하듯이, 본 실시의 형태 4에 의하면, 입력 신호인 고주파 신호를 증폭하고, 증폭 후의 고주파 신호를 안테나(7)에 출력하는 전력 증폭기(2)와, 전력 증폭기의 전단에 접속되어 있는 가변 이득 증폭기(38)와, 상기 입력 신호와 전력 증폭기(2)에서 출력된 고주파 신호로부터, 전력 증폭기(2) 및 가변 이득 증폭기(38)의 합계 평균 이득을 검출하는 평균 이득 검출 회로(39)를 마련하고, 평균 이득 검출 회로(39)가, 그 합계 평균 이득이 일정하게 되도록 가변 이득 증폭기(38)의 이득을 제어하도록 구성했으므로, 전력 증폭기(2)와 안테나(7)의 사이에 아이솔레이터를 접속하는 일 없이, 전력 증폭기(2)의 특성 변화나 전력 증폭기(2)의 파괴를 방지할 수 있는 효과가 있다.
실시의 형태 5.
도 9는 본 발명의 실시의 형태 5에 의한 프론트 엔드 증폭기를 나타내는 구성도이고, 도면에 있어서, 도 7과 동일 부호는 동일 또는 상당 부분을 나타내므로 설명을 생략한다.
순시 진폭 검출기(41)는 방향성 결합기(31)로부터 출력된 고주파 신호의 순시 진폭을 검출하는 디바이스이다.
순시 진폭 검출기(42)는 감쇠기(34)에 의해 신호 레벨이 감쇠된 고주파 신호의 순시 진폭을 검출하는 디바이스이다.
순시 이득 검출 회로(43)는 순시 진폭 검출기(41)에 의해 검출된 전력 증폭기(2)의 입력측의 순시 진폭과 순시 진폭 검출기(42)에 의해 검출된 전력 증폭기(2)의 출력측의 순시 진폭으로부터 전력 증폭기(2)의 순시 이득을 검출하는 회로이다.
또, 방향성 결합기(31, 33), 감쇠기(34), 순시 진폭 검출기(41, 42) 및 순시 이득 검출 회로(43)에 의해 이득 검출 수단이 구성되어 있다.
바이어스 회로(44)는 순시 이득 검출 회로(43)에 의해 검출된 순시 이득이 일정하게 되도록, 전력 증폭기(2)의 게이트 또는 베이스에 공급하는 직류 전압 및 전류를 조정함으로써, 전력 증폭기(2)의 아이들 전류를 제어하는 회로이다. 또, 바이어스 회로(44)는 제어 수단을 구성하고 있다.
다음으로 동작에 대하여 설명한다.
RF 입력 단자(1)로부터 입력된 고주파 신호는 전력 증폭기(2)에 공급되고, 전력 증폭기(2)가 입력 신호인 고주파 신호를 증폭한다.
전력 증폭기(2)에 의해 증폭된 고주파 신호는, RF 출력 단자(6)에 접속되어 있는 안테나(7)에 공급되고, 안테나(7)로부터 증폭 후의 고주파 신호가 공간에 방사된다.
이때, 안테나(7)의 임피던스는 항상 일정하지 않고, 예컨대, 사용자가 안테나(7)에 접근하거나, 접촉하거나 함으로써 변화한다.
본 실시의 형태 5에서는, 안테나(7)의 임피던스가 변화하더라도, 전력 증폭기(2)의 특성 변화나 전력 증폭기의 파괴를 방지하기 위해, 이하의 처리를 실시한다.
방향성 결합기(31)는, 상기 실시의 형태 3과 마찬가지로, RF 입력 단자(1)로부터 입력된 고주파 신호의 일부를 추출하고, 일부의 고주파 신호를 순시 진폭 검출기(41)에 출력한다.
순시 진폭 검출기(41)는, 방향성 결합기(31)로부터 고주파 신호를 받으면, 그 고주파 신호의 순시 진폭을 검출하고, 그 순시 진폭을 순시 이득 검출 회로(43)에 출력한다.
방향성 결합기(33)는, 전력 증폭기(2)가 증폭 후의 고주파 신호를 출력하면, 상기 실시의 형태 3과 마찬가지로, 그 고주파 신호의 일부를 추출하고, 일부의 고주파 신호를 감쇠기(34)에 출력한다.
감쇠기(34)는, 방향성 결합기(33)로부터 고주파 신호를 받으면, 상기 실시의 형태 3과 마찬가지로, 그 고주파 신호의 신호 레벨을 감쇠시키고, 레벨 감쇠 후의 고주파 신호를 순시 진폭 검출기(42)에 출력한다.
순시 진폭 검출기(42)는, 감쇠기(34)로부터 레벨 감쇠 후의 고주파 신호를 받으면, 그 고주파 신호의 순시 진폭을 검출하고, 그 순시 진폭을 순시 이득 검출 회로(43)에 출력한다.
순시 이득 검출 회로(43)는, 순시 진폭 검출기(41)로부터 전력 증폭기(2)의 입력측의 순시 진폭을 받고, 순시 진폭 검출기(42)로부터 전력 증폭기(2)의 출력측의 순시 진폭을 받으면, 입력측의 순시 진폭과 출력측의 순시 진폭으로부터 전력 증폭기(2)의 순시 이득을 검출한다.
순시 이득=출력측의 순시 진폭/입력측의 순시 진폭
바이어스 회로(44)는, 순시 이득 검출 회로(43)가 전력 증폭기(2)의 순시 이득을 검출하면, 그 순시 이득이 일정하게 되도록, 전력 증폭기(2)의 게이트 또는 베이스에 공급하는 직류 전압 및 전류를 조정함으로써, 전력 증폭기(2)의 아이들 전류를 제어한다.
즉, 바이어스 회로(44)는, 순시 이득 검출 회로(43)에 의해 검출된 전력 증폭기(2)의 순시 이득이 기준 이득(예컨대, 전력 증폭기(2)의 특성이 변화하고 있지 않은 경우의 전력 증폭기(2)의 이득)보다 높으면, 전력 증폭기(2)의 게이트 또는 베이스에 공급하는 직류 전압 및 전류를 내리고, 순시 이득 검출 회로(43)에 의해 검출된 전력 증폭기(2)의 순시 이득이 기준 이득보다 낮으면, 전력 증폭기(2)의 게이트 또는 베이스에 공급하는 직류 전압 및 전류를 올리도록 조정한다.
이것에 의해, 안테나(7)의 임피던스가 변화함으로써, 전력 증폭기(2)의 이득의 비선형 특성(AM-AM 특성)에 기인하는 왜곡이 발생하더라도, 그 왜곡을 상쇄하도록 바이어스 회로(44)가 동작한다.
이상에서 분명하듯이, 본 실시의 형태 5에 의하면, 입력 신호인 고주파 신호를 증폭하고, 증폭 후의 고주파 신호를 안테나(7)에 출력하는 전력 증폭기(2)와, 상기 입력 신호와 전력 증폭기(2)에서 출력된 고주파 신호로부터, 전력 증폭기(2)의 순시 이득을 검출하는 순시 이득 검출 회로(43)를 마련하고, 바이어스 회로(44)가, 순시 이득 검출 회로(43)에 의해 검출된 순시 이득이 일정하게 되도록 전력 증폭기(2)에 공급하는 바이어스 전압을 제어하도록 구성했으므로, 전력 증폭기(2)와 안테나(7)의 사이에 아이솔레이터를 접속하는 일 없이, 전력 증폭기(2)의 특성 변화나 전력 증폭기(2)의 파괴를 방지할 수 있는 효과가 있다.
실시의 형태 6.
도 10은 본 발명의 실시의 형태 6에 의한 프론트 엔드 증폭기를 나타내는 구성도이고, 도면에 있어서, 도 8 및 도 9와 동일 부호는 동일 또는 상당 부분을 나타내므로 설명을 생략한다.
순시 이득 검출 회로(45)는 순시 진폭 검출기(41)에 의해 검출된 전력 증폭기(2)의 입력측의 순시 진폭과 순시 진폭 검출기(42)에 의해 검출된 전력 증폭기(2)의 출력측의 순시 진폭으로부터, 전력 증폭기(2) 및 가변 이득 증폭기(38)의 합계 순시 이득을 검출하고, 그 합계 순시 이득이 일정하게 되도록, 바이어스 회로(44) 또는 가변 이득 증폭기(38)를 제어하는 회로이다. 또, 순시 이득 검출 회로(45)는 이득 검출 수단 및 제어 수단을 구성하고 있다.
다음으로 동작에 대하여 설명한다.
RF 입력 단자(1)로부터 입력된 고주파 신호는 전력 증폭기(2)에 공급되고, 전력 증폭기(2)가 입력 신호인 고주파 신호를 증폭한다.
전력 증폭기(2)에 의해 증폭된 고주파 신호는, RF 출력 단자(6)에 접속되어 있는 안테나(7)에 공급되고, 안테나(7)로부터 증폭 후의 고주파 신호가 공간에 방사된다.
이때, 안테나(7)의 임피던스는 항상 일정하지 않고, 예컨대, 사용자가 안테나(7)에 접근하거나, 접촉하거나 함으로써 변화한다.
본 실시의 형태 6에서는, 안테나(7)의 임피던스가 변화하더라도, 전력 증폭기(2)의 특성 변화나 전력 증폭기의 파괴를 방지하기 위해, 이하의 처리를 실시한다.
방향성 결합기(31)는, 상기 실시의 형태 5와 마찬가지로, RF 입력 단자(1)로부터 입력된 고주파 신호의 일부를 추출하고, 일부의 고주파 신호를 순시 진폭 검출기(41)에 출력한다.
순시 진폭 검출기(41)는, 방향성 결합기(31)로부터 고주파 신호를 받으면, 상기 실시의 형태 5와 마찬가지로, 그 고주파 신호의 순시 진폭을 검출하고, 그 순시 진폭을 순시 이득 검출 회로(45)에 출력한다.
방향성 결합기(33)는, 전력 증폭기(2)가 증폭 후의 고주파 신호를 출력하면, 상기 실시의 형태 5와 마찬가지로, 그 고주파 신호의 일부를 추출하고, 일부의 고주파 신호를 감쇠기(34)에 출력한다.
감쇠기(34)는, 방향성 결합기(33)로부터 고주파 신호를 받으면, 상기 실시의 형태 5와 마찬가지로, 그 고주파 신호의 신호 레벨을 감쇠시키고, 레벨 감쇠 후의 고주파 신호를 순시 진폭 검출기(42)에 출력한다.
순시 진폭 검출기(42)는, 감쇠기(34)로부터 레벨 감쇠 후의 고주파 신호를 받으면, 상기 실시의 형태 5와 마찬가지로, 그 고주파 신호의 순시 진폭을 검출하고, 그 순시 진폭을 순시 이득 검출 회로(45)에 출력한다.
순시 이득 검출 회로(45)는, 순시 진폭 검출기(41)로부터 전력 증폭기(2)의 입력측의 순시 진폭을 받고, 순시 진폭 검출기(42)로부터 전력 증폭기(2)의 출력측의 순시 진폭을 받으면, 입력측의 순시 진폭과 출력측의 순시 진폭으로부터, 전력 증폭기(2) 및 가변 이득 증폭기(38)의 합계 순시 이득을 검출한다.
합계 순시 이득=출력측의 순시 진폭/입력측의 순시 진폭
순시 이득 검출 회로(45)는, 전력 증폭기(2) 및 가변 이득 증폭기(38)의 합계 순시 이득을 검출하면, 그 합계 순시 이득이 일정하게 되도록, 바이어스 회로(44) 또는 가변 이득 증폭기(38)를 제어한다.
순시 이득 검출 회로(45)가 바이어스 회로(44)를 제어하는 경우, 바이어스 회로(44)가, 그 합계 순시 이득이 일정하게 되도록, 전력 증폭기(2)의 게이트 또는 베이스에 공급하는 직류 전압 및 전류를 조정함으로써, 전력 증폭기(2)의 아이들 전류를 제어한다.
즉, 바이어스 회로(44)는, 순시 이득 검출 회로(45)에 의해 검출된 합계 순시 이득이 기준 이득(예컨대, 전력 증폭기(2)의 특성이 변화하고 있지 않은 경우의 전력 증폭기(2) 및 가변 이득 증폭기(38)의 합계 이득)보다 높으면, 전력 증폭기(2)의 게이트 또는 베이스에 공급하는 직류 전압 및 전류를 내리고, 순시 이득 검출 회로(45)에 의해 검출된 합계 순시 이득이 기준 이득보다 낮으면, 전력 증폭기(2)의 게이트 또는 베이스에 공급하는 직류 전압 및 전류를 올리도록 조정한다.
순시 이득 검출 회로(45)가 가변 이득 증폭기(38)를 제어하는 경우, 그 합계 순시 이득이 일정하게 되도록, 가변 이득 증폭기(38)의 이득을 조정한다.
즉, 순시 이득 검출 회로(45)는, 그 합계 순시 이득이 기준 이득보다 높으면, 가변 이득 증폭기(38)의 이득을 내리고, 그 합계 순시 이득이 기준 이득보다 낮으면, 가변 이득 증폭기(38)의 이득을 올리도록 조정한다.
이것에 의해, 안테나(7)의 임피던스가 변화함으로써, 전력 증폭기(2)의 이득의 비선형 특성(AM-AM 특성)에 기인하는 왜곡이 발생하더라도, 그 왜곡을 상쇄하도록 바이어스 회로(44) 또는 가변 이득 증폭기(38)가 동작한다.
이상에서 분명하듯이, 본 실시의 형태 6에 의하면, 입력 신호인 고주파 신호를 증폭하고, 증폭 후의 고주파 신호를 안테나(7)에 출력하는 전력 증폭기(2)와, 전력 증폭기의 전단에 접속되어 있는 가변 이득 증폭기(38)와, 상기 입력 신호와 전력 증폭기(2)에서 출력된 고주파 신호로부터, 전력 증폭기(2) 및 가변 이득 증폭기(38)의 합계 순시 이득을 검출하는 순시 이득 검출 회로(45)를 마련하고, 순시 이득 검출 회로(45)가, 그 합계 순시 이득이 일정하게 되도록 가변 이득 증폭기(38)의 이득을 제어하도록 구성했으므로, 전력 증폭기(2)와 안테나(7)의 사이에 아이솔레이터를 접속하는 일 없이, 전력 증폭기(2)의 특성 변화나 전력 증폭기(2)의 파괴를 방지할 수 있는 효과가 있다.
실시의 형태 7.
도 11은 본 발명의 실시의 형태 7에 의한 프론트 엔드 증폭기를 나타내는 구성도이고, 도면에 있어서, 도 1과 동일 부호는 동일 또는 상당 부분을 나타내므로 설명을 생략한다.
왜곡 보상 회로(50)는 예컨대 다이오드 또는 트랜지스터를 이용하여 구성되어 있는 아날로그 디바이스(아날로그 회로)이고, 전력 증폭기(2)의 입력측에 접속되어 있다.
왜곡 보상 회로(50)는 RF 입력 단자(1)로부터 입력된 고주파 신호에 비선형 특성을 줌으로써, 전력 증폭기(2)에서 발생하는 비선형 왜곡을 보상하는 회로이다.
제어 회로(51)는 임피던스 검출기(10)에 의해 검출된 부하 임피던스가 특정 영역(위상 및 진폭이 미리 설정된 범위의 영역)에 속하는지 여부를 판별하고, 그 부하 임피던스가 상기 특정 영역에 속하는 경우, 왜곡 보상 회로(50)의 바이어스 조건(예컨대, 왜곡 보상 회로(50)를 구성하고 있는 다이오드 또는 트랜지스터의 바이어스 전압)의 제어를 실시하는 회로이다. 또, 제어 회로(51)는 제어 수단을 구성하고 있다.
다음으로 동작에 대하여 설명한다.
RF 입력 단자(1)로부터 입력된 고주파 신호는, 왜곡 보상 회로(50)를 경유하여 전력 증폭기(2)에 공급되고, 전력 증폭기(2)가 입력 신호인 고주파 신호를 증폭한다.
전력 증폭기(2)에 의해 증폭된 고주파 신호는, RF 출력 단자(6)에 접속되어 있는 안테나(7)에 공급되고, 안테나(7)로부터 증폭 후의 고주파 신호가 공간에 방사된다.
이때, 안테나(7)의 임피던스는 항상 일정하지 않고, 예컨대, 사용자가 안테나(7)에 접근하거나, 접촉하거나 함으로써 변화한다.
RF 출력 단자(6)로부터 안테나(7)에 공급된 고주파 신호의 전부가 공간에 방사되는 것이 이상적이지만, 안테나(7)의 임피던스의 변화에 따라, 그 고주파 신호의 일부가 안테나(7)에 의해 반사된다. 반사되는 고주파 신호의 양은 임피던스의 변화량에 관계한다.
본 실시의 형태 7에서는, 안테나(7)의 임피던스가 변화하더라도, 전력 증폭기(2)의 특성 변화나 전력 증폭기(2)의 파괴를 방지하기 위해, 이하의 처리를 실시한다.
제어 회로(51)는, 임피던스 검출기(10)에 의해 검출된 부하 임피던스가 특정 영역에 속하는 경우, 왜곡 보상 회로(50)의 바이어스 조건의 제어를 실시한다.
구체적으로는, 제어 회로(51)는, 임피던스 검출기(10)에 의해 검출된 부하 임피던스가 특정 영역에 속하고 있기 때문에, 전력 증폭기(2)의 선형성이 열화되어 있으면, 전력 증폭기(2)의 선형성의 열화를 보상하도록 왜곡 보상 회로(50)의 바이어스 조건을 제어함으로써 비선형 특성을 제어한다.
예컨대, 부하 임피던스가 특정 영역에 속함으로써, 전력 증폭기(2)가 입력 전력의 증가에 대하여 이득이 감소하는 비선형 특성을 가질 때에는, 왜곡 보상 회로(50)에서는, 그 반대의 특성, 즉, 입력 전력의 증가에 대하여 이득이 증가하는 비선형 특성을 갖도록, 왜곡 보상 회로(50)의 바이어스 조건을 제어한다.
이상에서 분명하듯이, 본 실시의 형태 7에 의하면, 입력 신호인 고주파 신호를 증폭하고, 증폭 후의 고주파 신호를 안테나(7)에 출력하는 전력 증폭기(2)와, 전력 증폭기(2)에서 출력된 고주파 신호와 안테나(7)에 의해 반사된 고주파 신호로부터, 전력 증폭기(2)로부터 안테나(7)측을 본 경우의 부하 임피던스를 검출하는 부하 임피던스 검출기(10)를 마련하고, 제어 회로(51)가, 임피던스 검출기(10)에 의해 검출된 부하 임피던스가 특정 영역에 속하는지 여부를 판별하고, 그 부하 임피던스가 특정 영역에 속하는 경우, 왜곡 보상 회로(50)의 바이어스 조건을 제어하도록 구성했으므로, 전력 증폭기(2)와 안테나(7)의 사이에 아이솔레이터를 접속하는 일 없이, 전력 증폭기(2)의 특성 변화나 전력 증폭기(2)의 파괴를 방지할 수 있는 효과가 있다.
또, 본 실시의 형태 7에서는, 특정 영역이, 위상 및 진폭이 미리 설정된 범위의 영역인 예를 나타냈지만, 특정 영역은, 적어도 위상 또는 진폭의 한쪽으로부터 설정된 범위의 영역이면 된다. 그 이외의 동작 및 효과에 대해서는, 상기 실시의 형태 1과 같기 때문에 상세한 설명을 생략한다.
본 실시의 형태 7에서는, 왜곡 보상 회로(50)가, 다이오드 또는 트랜지스터를 이용하여 구성되어 있는 아날로그 디바이스인 예를 나타냈지만, 왜곡 보상 회로(50)가, 이하에 나타내는 바와 같은 회로이더라도 좋다.
즉, RF 입력 단자(1)로부터 입력된 고주파 신호(입력 신호)의 진폭 성분 및 위상 성분을 검출함과 아울러, 전력 증폭기(2)에 의해 증폭된 고주파 신호 또는 RF 출력 단자(6)로부터 안테나(7)에 공급된 고주파 신호(출력 신호)의 진폭 성분 및 위상 성분을 검출하고, 그 입력 신호 및 출력 신호에 있어서의 진폭 성분의 오차와, 그 입력 신호 및 출력 신호에 있어서의 위상 성분의 오차가 각각 작아지는 피드백 회로로 구성되어 있는 폴라 루프 피드백 왜곡 보상 회로이더라도 좋다.
또, 제어 회로(51)는, 왜곡 보상 회로(50)가 상기 폴라 루프 피드백 왜곡 보상 회로로 구성되어 있는 경우, 임피던스 검출기(10)에 의해 검출된 부하 임피던스가 특정 영역에 속하는지 여부를 판별하고, 그 부하 임피던스가 상기 특정 영역에 속하는 경우에 한해, 상기 폴라 루프 피드백 왜곡 보상 회로를 동작시키도록 제어하더라도 좋다.
또, 본원 발명은 그 발명의 범위 내에 있어서, 각 실시의 형태의 자유로운 조합, 혹은 각 실시의 형태의 임의의 구성 요소의 변형, 또는 각 실시의 형태에 있어서 임의의 구성 요소의 생략이 가능하다.
(산업상이용가능성)
본 발명은, 입력 신호인 변조파 신호를 증폭하여, 증폭 후의 변조파 신호를 안테나로부터 공간에 방사할 때, 전력 증폭기의 특성 변화나 전력 증폭기의 파괴를 방지할 필요성이 있는 프론트 엔드 증폭기에 적합하다.
1 : RF 입력 단자
2 : 전력 증폭기
3, 4 : 방향성 결합기(임피던스 검출 수단)
5 : 가변 정합 회로
6 : RF 출력 단자
7 : 안테나
8 : 출력파 검파기(임피던스 검출 수단)
9 : 반사파 검파기(임피던스 검출 수단)
10 : 임피던스 검출기(임피던스 검출 수단)
11 : 제어 회로(제어 수단)
12 : 바이어스 회로(제어 수단)
13 : DC/DC 컨버터(제어 수단)
21 : 순시 진폭 검출기
22 : 피크 홀드 회로
23 : 바이어스 회로(제어 수단)
24 : DC/DC 컨버터(제어 수단)
31 : 방향성 결합기(이득 검출 수단)
32 : 평균 진폭 검출기(이득 검출 수단)
33 : 방향성 결합기(이득 검출 수단)
34 : 감쇠기(이득 검출 수단)
35 : 평균 진폭 검출기(이득 검출 수단)
36 : 평균 이득 검출 회로(이득 검출 수단)
37 : 바이어스 회로(제어 수단)
38 : 가변 이득 증폭기
39 : 평균 이득 검출 회로(이득 검출 수단, 제어 수단)
41, 42 : 순시 진폭 검출기(이득 검출 수단)
43 : 순시 이득 검출 회로(이득 검출 수단)
44 : 바이어스 회로(제어 수단)
45 : 순시 이득 검출 회로(이득 검출 수단, 제어 수단)
50 : 왜곡 보상 회로
51 : 제어 회로(제어 수단)
101 : RF 입력 단자
102 : 전력 증폭기
103 : RF 출력 단자
104 : 안테나
105 : 바이어스 회로
106 : DC/DC 컨버터
107 : 아이솔레이터

Claims (11)

  1. 입력 신호인 고주파 신호를 증폭하고, 증폭 후의 고주파 신호를 안테나에 출력하는 전력 증폭기와,
    상기 전력 증폭기에서 출력된 고주파 신호와 상기 안테나에 의해 반사된 고주파 신호로부터, 상기 전력 증폭기로부터 상기 안테나측을 본 경우의 임피던스를 검출하는 임피던스 검출 수단과,
    상기 임피던스 검출 수단에 의해 검출된 임피던스가, 적어도 위상 또는 진폭이 미리 설정된 범위의 영역인 특정 영역에 속하는지 여부를 판별하고, 상기 임피던스가 상기 특정 영역에 속하는 경우, 상기 전력 증폭기의 바이어스 조건을 제어하는 제어 수단
    을 구비한 프론트 엔드 증폭기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    전력 증폭기와 안테나의 사이에 가변 정합 회로가 접속되어 있고,
    제어 수단은, 임피던스 검출 수단에 의해 검출된 임피던스가 특정 영역에 속하는 경우, 상기 전력 증폭기의 바이어스 조건을 제어하는 대신, 상기 가변 정합 회로의 임피던스를 제어하는
    것을 특징으로 하는 프론트 엔드 증폭기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    전력 증폭기와 안테나의 사이에 가변 정합 회로가 접속되어 있고,
    제어 수단은, 임피던스 검출 수단에 의해 검출된 임피던스가 특정 영역에 속하는 경우, 상기 전력 증폭기의 바이어스 조건 또는 상기 가변 정합 회로의 임피던스의 적어도 한쪽을 제어하는
    것을 특징으로 하는 프론트 엔드 증폭기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    제어 수단은, 임피던스 검출 수단에 의해 검출된 임피던스의 위상이 미리 설정된 위상의 범위 내인 경우, 혹은, 상기 임피던스의 진폭이 미리 설정된 진폭의 범위 내인 경우, 상기 임피던스가 특정 영역에 속하고 있다고 판단하는 것을 특징으로 하는 프론트 엔드 증폭기.
  5. 입력 신호인 고주파 신호를 증폭하고, 증폭 후의 고주파 신호를 안테나에 출력하는 전력 증폭기와,
    상기 전력 증폭기에서 출력된 고주파 신호의 순시 진폭을 검출하는 순시 진폭 검출 회로와,
    상기 순시 진폭 검출 회로에 의해 검출된 순시 진폭의 피크 전압을 일정 시간 유지하는 피크 홀드 회로와,
    상기 피크 홀드 회로에 의해 유지되고 있는 피크 전압이 클수록, 작은 바이어스 전압을 상기 전력 증폭기에 공급하고, 반대로 상기 피크 전압이 작을수록, 큰 바이어스 전압을 상기 전력 증폭기에 공급하는 제어 수단
    을 구비한 프론트 엔드 증폭기.
  6. 제 2 항에 있어서,
    전력 증폭기에서 출력된 고주파 신호의 순시 진폭을 검출하는 순시 진폭 검출 회로와,
    상기 순시 진폭 검출 회로에 의해 검출된 순시 진폭의 피크 전압을 일정 시간 유지하는 피크 홀드 회로
    를 마련하고,
    제어 수단은, 임피던스 검출 수단에 의해 검출된 임피던스가 특정 영역에 속하는 경우, 가변 정합 회로의 임피던스를 제어하는 한편, 상기 피크 홀드 회로에 의해 유지되고 있는 피크 전압이 클수록, 작은 바이어스 전압을 상기 전력 증폭기에 공급하고, 반대로 상기 피크 전압이 작을수록, 큰 바이어스 전압을 상기 전력 증폭기에 공급하는 것을 특징으로 하는
    프론트 엔드 증폭기.
  7. 입력 신호인 고주파 신호를 증폭하고, 증폭 후의 고주파 신호를 안테나에 출력하는 전력 증폭기와,
    상기 입력 신호와 상기 전력 증폭기에서 출력된 고주파 신호로부터 상기 전력 증폭기의 평균 이득 또는 순시 이득을 검출하는 이득 검출 수단과,
    상기 이득 검출 수단에 의해 검출된 평균 이득 또는 순시 이득이 일정하게 되도록 상기 전력 증폭기에 공급하는 바이어스 전압을 제어하는 제어 수단
    을 구비한 프론트 엔드 증폭기.
  8. 제 7 항에 있어서,
    전력 증폭기의 전단에 가변 이득 증폭기가 접속되어 있고,
    이득 검출 수단은, 입력 신호와 상기 전력 증폭기에서 출력된 고주파 신호로부터 상기 전력 증폭기 및 상기 가변 이득 증폭기의 합계 평균 이득 또는 합계 순시 이득을 검출하고,
    제어 수단은, 상기 전력 증폭기에 공급하는 바이어스 전압을 제어하는 대신, 상기 이득 검출 수단에 의해 검출된 합계 평균 이득 또는 합계 순시 이득이 일정하게 되도록 상기 가변 이득 증폭기의 이득을 제어하는
    것을 특징으로 하는 프론트 엔드 증폭기.
  9. 제 1 항에 있어서,
    전력 증폭기에서 발생하는 비선형 왜곡을 보상하는 왜곡 보상 회로가 상기 전력 증폭기의 입력측에 접속되어 있고,
    제어 수단은, 임피던스 검출 수단에 의해 검출된 임피던스가 특정 영역에 속하는 경우, 상기 전력 증폭기의 바이어스 조건을 제어하는 대신, 상기 왜곡 보상 회로의 바이어스 조건을 제어하는
    것을 특징으로 하는 프론트 엔드 증폭기.
  10. 제 9 항에 있어서,
    왜곡 보상 회로는, 다이오드 또는 트랜지스터를 이용하여 구성되어 있는 아날로그 회로이고,
    제어 수단은, 임피던스 검출 수단에 의해 검출된 임피던스가 특정 영역에 속하는 경우, 상기 다이오드 또는 상기 트랜지스터의 바이어스 전압을 제어하는
    것을 특징으로 하는 프론트 엔드 증폭기.
  11. 제 9 항에 있어서,
    왜곡 보상 회로는, 입력 신호와 출력 신호의 오차를 작게 하는 폴라 루프 피드백 왜곡 보상 회로로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 프론트 엔드 증폭기.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9287624B2 (en) 2013-10-21 2016-03-15 Hong Kong Applied Science and Technology Research Institute Company Limited Antenna circuit and a method of optimisation thereof
WO2015088857A1 (en) * 2013-12-09 2015-06-18 Marvell World Trade Ltd. Power amplifier with wide band am-am feedback and digital pre-distortion
KR20150142201A (ko) * 2014-06-11 2015-12-22 엘지이노텍 주식회사 Rf 모듈
CN104868861A (zh) * 2015-05-15 2015-08-26 四川龙瑞微电子有限公司 可调节衰减幅度的微波功率放大器
CN104868858A (zh) * 2015-05-15 2015-08-26 四川龙瑞微电子有限公司 可调节衰减幅度的微波功率放大装置
CN104868859A (zh) * 2015-05-15 2015-08-26 四川龙瑞微电子有限公司 可调微波功率放大器
CN104868863A (zh) * 2015-05-15 2015-08-26 四川龙瑞微电子有限公司 可调微波功率放大装置
CN104868857B (zh) * 2015-05-15 2017-12-29 四川龙瑞微电子有限公司 微波功率放大装置
CN104868862B (zh) * 2015-05-15 2018-03-06 四川龙瑞微电子有限公司 带切换功能的微波功率放大器
CN104868864A (zh) * 2015-05-15 2015-08-26 四川龙瑞微电子有限公司 微波功率放大器
US11201595B2 (en) * 2015-11-24 2021-12-14 Skyworks Solutions, Inc. Cascode power amplifier with switchable output matching network
EP3057229B1 (en) * 2015-12-11 2019-11-20 Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG A power amplifier, a radio frequency electronic device and a method for operating a power amplifier
CN106130492B (zh) * 2016-05-09 2018-04-10 南京新芯电子科技有限公司 一种应用于手机天线端的功放模块
US10686414B2 (en) * 2017-12-27 2020-06-16 Mediatek Inc. Load-adaptive class-G amplifier for low-power audio applications
CN109041190B (zh) * 2018-09-17 2021-02-05 维沃移动通信有限公司 一种功率控制方法和终端
JP7189033B2 (ja) * 2019-01-23 2022-12-13 ラピスセミコンダクタ株式会社 半導体装置及び音出力装置
CN114826313B (zh) * 2021-01-11 2024-01-09 炬芯科技股份有限公司 一种射频电路、射频电路的触控检测方法及穿戴设备
US20230412130A1 (en) * 2022-06-21 2023-12-21 Qualcomm Incorporated Front-end circuitry with amplifier protection

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5666916A (en) * 1979-11-05 1981-06-05 Nec Corp Automatic gain control circuit for burst signal
JPH04292009A (ja) * 1991-03-20 1992-10-16 Mitsubishi Electric Corp 高周波線形増幅器
JP2003244001A (ja) * 2002-02-14 2003-08-29 Sharp Corp 通信装置
US7512386B2 (en) * 2003-08-29 2009-03-31 Nokia Corporation Method and apparatus providing integrated load matching using adaptive power amplifier compensation
US20060280261A1 (en) * 2005-06-10 2006-12-14 M/A-Com Eurotec Bv. System and method for controlling power output from a power amplifier
JP2009027496A (ja) * 2007-07-20 2009-02-05 Hitachi Kokusai Electric Inc 空中線整合回路
JP5231068B2 (ja) * 2008-03-31 2013-07-10 株式会社ダイヘン 高周波電源装置
JP2010226220A (ja) * 2009-03-19 2010-10-07 Fujitsu Ltd 電力増幅回路、送信装置及び出力制御方法

Also Published As

Publication number Publication date
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