WO2014155512A1 - 電力増幅器 - Google Patents

電力増幅器 Download PDF

Info

Publication number
WO2014155512A1
WO2014155512A1 PCT/JP2013/058731 JP2013058731W WO2014155512A1 WO 2014155512 A1 WO2014155512 A1 WO 2014155512A1 JP 2013058731 W JP2013058731 W JP 2013058731W WO 2014155512 A1 WO2014155512 A1 WO 2014155512A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
amplification unit
amplifier
amplification
distributor
power amplifier
Prior art date
Application number
PCT/JP2013/058731
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
力 吉川
Original Assignee
日本電気株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日本電気株式会社 filed Critical 日本電気株式会社
Priority to EP13880270.7A priority Critical patent/EP2980990B1/en
Priority to PCT/JP2013/058731 priority patent/WO2014155512A1/ja
Priority to US14/780,826 priority patent/US9667198B2/en
Priority to JP2015507731A priority patent/JP6160689B2/ja
Publication of WO2014155512A1 publication Critical patent/WO2014155512A1/ja
Priority to HK16102267.4A priority patent/HK1214419A1/zh

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/02—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation
    • H03F1/0205—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation in transistor amplifiers
    • H03F1/0288—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation in transistor amplifiers using a main and one or several auxiliary peaking amplifiers whereby the load is connected to the main amplifier using an impedance inverter, e.g. Doherty amplifiers
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/189—High-frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers
    • H03F3/19—High-frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers with semiconductor devices only
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/20—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers
    • H03F3/21—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers with semiconductor devices only
    • H03F3/211—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers with semiconductor devices only using a combination of several amplifiers
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/60—Amplifiers in which coupling networks have distributed constants, e.g. with waveguide resonators
    • H03F3/602—Combinations of several amplifiers
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2200/00—Indexing scheme relating to amplifiers
    • H03F2200/405—Indexing scheme relating to amplifiers the output amplifying stage of an amplifier comprising more than three power stages
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2200/00—Indexing scheme relating to amplifiers
    • H03F2200/451—Indexing scheme relating to amplifiers the amplifier being a radio frequency amplifier
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2203/00—Indexing scheme relating to amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements covered by H03F3/00
    • H03F2203/20—Indexing scheme relating to power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers
    • H03F2203/21—Indexing scheme relating to power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers with semiconductor devices only
    • H03F2203/211—Indexing scheme relating to power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers with semiconductor devices only using a combination of several amplifiers
    • H03F2203/21106—An input signal being distributed in parallel over the inputs of a plurality of power amplifiers

Definitions

  • the present invention relates to a power amplifier used for power amplification of an RF (Radio Frequency) signal.
  • Power amplifiers used in wireless communication systems and the like are required to have high linearity and high efficiency with respect to input / output characteristics.
  • a signal having a significantly different average value and maximum amplitude of signal amplitude is often handled by adopting a multi-value digital modulation method or the like.
  • the operating point of the transistor is set so that the conventional power amplifier can amplify the signal to the maximum amplitude without distortion. For this reason, the power amplifier has almost no time to operate near the saturation output of a transistor that operates at a relatively high efficiency, and thus the efficiency decreases.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a Doherty amplifier.
  • a Doherty amplifier 1 includes a main amplifier 2 that always performs signal amplification, a peak amplifier 3 that operates at the time of high power output, and a distributor that distributes an input signal to the main amplifier 2 and the peak amplifier 3. 4 and a combiner 5 that combines and outputs the output signal of the main amplifier 2 and the output signal of the peak amplifier 3.
  • the main amplifier 2 uses an amplifying circuit composed of one transistor or a push-pull type amplifying circuit composed of two transistors, and normally the amplifying circuit is biased to operate in class AB or class B. Is done.
  • the peak amplifier 3 uses an amplifying circuit composed of one transistor or a push-pull type amplifying circuit composed of two transistors, and the amplifying circuit is normally biased to operate in class C.
  • the distributor 4 equally distributes the power of the input signal to the main amplifier 2 and the peak amplifier 3, and delays the phase of the signal supplied to the peak amplifier 3 by 90 degrees with respect to the phase of the signal supplied to the main amplifier 2.
  • a known 3 dB coupler is used for the distributor 4.
  • the 3 dB coupler includes four input / output terminals, an RF signal is input from one input terminal, and the other input terminal is grounded via a termination resistor.
  • a signal in phase with the input signal is output from one output terminal of the 3 dB coupler and supplied to the main amplifier 2. From the other output terminal of the 3 dB coupler, a signal whose phase is delayed by 90 degrees with respect to the input signal is output and supplied to the peak amplifier 3.
  • a known ⁇ / 4 wavelength transmission line ( ⁇ / 4 wavelength line) is used so that the output signal of the main amplifier 2 and the output signal of the peak amplifier 3 are combined in phase.
  • the ⁇ / 4 wavelength line is realized by a printed pattern formed on a printed circuit board.
  • the Doherty amplifier 1 is also described in Patent Document 1, for example.
  • FIG. 1 When realizing a power amplifier that outputs a large amount of power using the Doherty amplifier 1 shown in FIG. 1, in general, a plurality of Doherty amplifiers 1 are prepared, and the same signal is distributed to each Doherty amplifier 1. What is necessary is just to synthesize
  • a configuration example of a power amplifier of the background art including the plurality of Doherty amplifiers 1 is shown in FIG.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of a power amplifier of the background art.
  • the background art power amplifier 10 includes an RF signal input port 11, a variable attenuator 12, a variable phase shifter 13, a driver stage 14, an n (n is a positive integer of 2 or more) distributor 15, A final stage 16, an n combiner 17, and an RF signal output port 18 are provided.
  • FIG. 2 shows an example in which the driver stage 14 is composed of one Doherty amplifier 1 and the final stage 16 is composed of n Doherty amplifiers 1 connected in parallel.
  • the main amplifier of each Doherty amplifier 1 included in the driver stage 14 and the final stage 16 is biased to operate in class AB or class B, and the peak amplifier is biased to operate in class C.
  • the variable attenuator 12 has a configuration that can be set to a desired attenuation amount by a control signal supplied from the outside, and attenuates and outputs the RF signal input from the RF signal input port 11.
  • variable phase shifter 13 can be set to a desired phase shift amount by a control signal supplied from the outside, and outputs the delayed phase of the RF signal output from the variable attenuator 12.
  • the driver stage 14 amplifies the RF signal output from the variable phase shifter 13 and outputs it to the n distributor 15.
  • the n distributor 15 distributes the RF signal supplied from the driver stage 14 to n Doherty amplifiers 1 included in the final stage 16.
  • the final stage 16 amplifies the RF signals distributed by the n distributor 15 by n Doherty amplifiers 1 respectively.
  • the n synthesizer 17 synthesizes the RF signals amplified by the respective Doherty amplifiers 1 included in the final stage 16 and outputs them from the RF signal output port 18.
  • the impedance of the output terminal of the peak amplifier 3 viewed from the output terminal of the main amplifier 2 is It must be open (open).
  • the impedance of the output terminal of the peak amplifier 3 is not open, a part of the output power of the main amplifier 2 goes around to the peak amplifier 3, and the output power of the synthesizer 5 is reduced by that amount, causing a power loss.
  • the ⁇ / 4 wavelength line constituting the synthesizer 5 is also used to open the impedance of the output terminal of the peak amplifier 3 as viewed from the output terminal of the main amplifier 2.
  • the ⁇ / 4 wavelength line is created by determining the substrate material and physical line length according to the frequency band used, its characteristics strongly depend on the frequency, and the usable frequency range is limited. There is.
  • the power amplifier 10 including the plurality of Doherty amplifiers shown in FIG. When used in a transmitter, it is difficult for the power amplifier 10 to cover the entire frequency band of the VHF band or the UHF band.
  • the ⁇ / 4 wavelength line used in the synthesizer 5 (hereinafter referred to as “Doherty synthesizer”) 5 of the Doherty amplifier 1 has a physical line length determined according to the substrate material and the frequency band. Is changed, it is necessary to replace the printed circuit board on which the ⁇ / 4 wavelength line is formed. Alternatively, it is necessary to process the printed circuit board such as cutting or extending the ⁇ / 4 wavelength line.
  • an object of the present invention is to provide a power amplifier that can reduce the manufacturing cost and can easily cope with the change of the used frequency band.
  • a power amplifier comprises: Provided with a plurality of amplifier circuits connected in parallel, the bias voltage of which can be adjusted according to the control signal supplied from the outside, the input signals are respectively amplified by the plurality of amplifier circuits, and the amplified signals are synthesized A first amplification unit and a second amplification unit that output A distributor for distributing an input signal to the first amplification unit and the second amplification unit; A combiner that combines and outputs the output signal of the first amplification unit and the output signal of the second amplification unit; Have The plurality of amplifier circuits included in the first amplifier unit are biased so as to operate in class AB or class B, respectively, and the plurality of amplifier circuits included in the second amplifier unit are biased so as to operate in class C, respectively.
  • the synthesizer The output signal of the first amplification unit and the output signal of the second amplification unit are combined so that the first amplification unit and the second amplification unit operate as a Dohert
  • a plurality of amplifier circuits connected in parallel, the bias voltage of which can be adjusted according to a control signal supplied from the outside, and amplifying the input signals by the plurality of amplifier circuits respectively;
  • a first amplification unit and a second amplification unit for combining and outputting signals;
  • a distributor that distributes an input signal to the first amplification unit and the second amplification unit, and a combiner that combines and outputs the output signal of the first amplification unit and the output signal of the second amplification unit
  • An m distributor that distributes an input signal to the m distributors; an m combiner for combining and outputting the output signals of the m sets of the first amplification unit and the second amplification unit;
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of a Doherty amplifier.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration example of a power amplifier according to the background art.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration example of the power amplifier according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration example of the amplification unit illustrated in FIG.
  • FIG. 5 is a perspective view showing an implementation example of the power amplifier according to the first embodiment shown in FIG.
  • FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration example of the power amplifier according to the second embodiment.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a configuration example of the power amplifier according to the first embodiment
  • FIG. 4 is a block diagram showing a configuration example of the amplification unit shown in FIG.
  • the power amplifier 20 of the first embodiment includes m (m is a positive integer of 2 or more) sets of distributors 21, first amplification units 22, second amplification units 23, and Doherty combiners. 24, an RF signal input port 25, a broadband m distributor 26, a broadband m synthesizer 27, and an RF signal output port 28.
  • the first amplification unit 22 operates as a main amplifier
  • the second amplification unit 23 operates as a peak amplifier, so that m sets of the first amplification unit 22 and the second amplification unit 23 are operated. Each operate as a Doherty amplifier.
  • the first amplification unit 22 and the second amplification unit 23 operate as Doherty amplifiers.
  • the first amplification unit 22 and the second amplification unit 23 do not necessarily have to operate as Doherty amplifiers.
  • the first amplification unit 22 and the second amplification unit 23 that operate as a Doherty amplifier may be at least one set.
  • the power amplifier according to the present embodiment includes one or more sets of the first amplification unit. 22 and the 2nd amplification unit 23 should just be provided, and what is necessary is just to set the number of sets of the 1st amplification unit 22 and the 2nd amplification unit 23 according to required RF output, for example.
  • the power amplifier includes only one set of the first amplification unit 22 and the second amplification unit 23, the broadband m distributor 26 and the broadband m combiner 27 are not necessary.
  • the first amplification unit 22 and the second amplification unit 23 each include n amplification circuits (n is a positive integer) connected in parallel.
  • the n amplification circuits included in the first amplification unit 22 each use an amplification circuit composed of one transistor or a push-pull type amplification circuit composed of two transistors, which are supplied from the outside.
  • the control signal is biased so as to operate in class AB or class B.
  • an amplifier circuit composed of one transistor or a push-pull amplifier circuit composed of two transistors is used, respectively. It is configured to be biased so as to operate in class C by a control signal supplied from the outside.
  • An RF signal is input to the pair of first amplification unit 22 and second amplification unit 23 via a corresponding distributor 21, and output signals of the first amplification unit 22 and second amplification unit 23 correspond to each other. It is synthesized by the Doherty synthesizer 24 and output.
  • the distributor 21 equally distributes the power of the input signal to the first amplification unit 22 and the second amplification unit 23 that form a pair, and converts the phase of the signal supplied to the second amplification unit 22 that operates as a peak amplifier into the main amplifier. Is delayed by 90 degrees with respect to the phase of the signal supplied to the first amplification unit 23 operating as
  • the distributor 21 is a known 3 dB coupler that can be used in a relatively wide frequency band.
  • the distributor 21 may be a well-known Wilkinson type power distribution circuit, which will be described later, or a multistage coupler cascade connection type power distribution circuit.
  • a Wilkinson type power distribution circuit is used as the distributor 21, a circuit for delaying the phase of the signal supplied to the peak amplifier 3 by 90 degrees with respect to the phase of the signal supplied to the main amplifier 2 may be provided.
  • ⁇ / 4 wavelength transmission line ( ⁇ / 4 wavelength line) is used as in the Doherty amplifier shown in FIG. 1.
  • the broadband m distributor 26 distributes the RF signal input from the RF signal input port 25 to the m distributors 21 with equal power.
  • the broadband m distributor 26 may be a well-known Wilkinson type power distribution circuit that can be used in a relatively wide frequency band.
  • the broadband m synthesizer 27 synthesizes the RF signals output from the m Doherty synthesizers 24 and outputs them from the RF signal output port 28.
  • the wideband m synthesizer 27 does not need to consider the impedance of the output terminal of the peak amplifier as viewed from the output terminal of the main amplifier unlike the Doherty synthesizer, so that the well-known Wilkinson that can be used in a relatively wide frequency band is used.
  • a type synthesis circuit may be used.
  • the broadband m distributor 26 and the broadband m combiner 27 have a multi-stage coupler cascade connection system that supports a wide frequency band by cascading a plurality of ⁇ / 4 wavelength couplers having different degrees of coupling according to the number of distribution / synthesis.
  • a power distribution circuit / combination circuit can also be used. In the power distribution circuit / combination circuit of the multistage coupler cascade connection system, it is possible to cope with a wider frequency band by using the 3 ⁇ / 4 wavelength coupler.
  • FIG. 5 is a perspective view showing an implementation example of the power amplifier according to the first embodiment shown in FIG.
  • the power amplifier 20 of the present embodiment includes a first amplification unit 22, a second amplification unit 23, a divider 21, a broadband m divider 26, a Doherty synthesizer 24, and a broadband m synthesizer 27. Each is housed in a separate housing.
  • the m first amplification units 22 and the second amplification units 23 are sequentially stacked, and distributors 21 are respectively attached to the input ports of the first amplification unit 22 and the second amplification unit 23 that form a pair.
  • a broadband m distributor 26 is attached to the input port.
  • a Doherty synthesizer 24 is attached to each of the output ports of the first amplification unit 22 and the second amplification unit 23 that form a pair, and a broadband m synthesizer 27 is attached to the output port of each Doherty synthesizer 24. .
  • the power amplifier 20 of the present embodiment includes the first amplifying unit 22, the second amplifying unit 23, the distributor 21, the broadband m distributor 26, and the broadband m synthesizer 27.
  • the configuration is usable in a wide frequency band, and only the Doherty synthesizer 24 is a circuit in which the used frequency band is limited.
  • the power amplifier 20 of the present embodiment only needs to change the Doherty synthesizer 24 according to the used frequency band, and the other first amplification unit 22, second amplification unit 23, distributor 21, and broadband m distributor. 26 and the broadband m combiner 27 can be used in common. Therefore, since these components can be made in large quantities, the manufacturing cost of the power amplifier can be reduced.
  • the first amplification unit 22, the second amplification unit 23, the distributor 21, the Doherty combiner 24, the broadband m distributor 26, and the broadband m combiner 27 are housed in different cases. Therefore, the Doherty synthesizer 24 can be easily replaced.
  • the first amplification unit 22 and the second amplification unit 23 can adjust the bias voltage of each amplification circuit included in the first amplification unit 22 and the second amplification unit 23 from the outside. Since an amplifier can be realized, a highly efficient power amplifier 20 can be obtained.
  • FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration example of the power amplifier according to the second embodiment.
  • a synthesizer 41 that can be used in a relatively wide frequency band such as a 3 dB coupler is used, so that the first synthesizer 41 corresponding to the synthesizer 41 is used.
  • the amplification unit 22 and the second amplification unit 23 cannot realize a Doherty amplifier. In that case, the first amplification unit 22 and the second amplification unit 23 are each operated as a main amplifier (linear amplifier).
  • the unit 22 and the second amplification unit 23 do not need to have the corresponding combiners 41, respectively.
  • the Doherty synthesizer 24 may be provided in the first amplification unit 22 and the second amplification unit 23 in which the synthesizer 41 is not disposed, and may be operated as a Doherty amplifier. Since other configurations and operations are the same as those in the first embodiment, the description thereof is omitted.
  • the first amplifying unit 22 and the second amplifying unit 23 provided with the synthesizer 41 are operated in class AB or class B, so that the power amplifier 20 shown in the first embodiment is used.
  • the efficiency decreases.
  • the configuration called is known.
  • the amplification unit used as the backup system needs to correspond to all frequency bands that are amplified by the power amplifier 40.
  • the power amplifier 40 according to the second embodiment can include the first amplification unit 22 and the second amplification unit 23 that can be used in a relatively wide frequency band. Can be realized.
  • the power amplifier 40 of this embodiment also includes the first amplification unit 22, the second amplification unit 23, the distributor 21, the combiner 41, the broadband m distributor 26, and the broadband.
  • Each of the m combiners 27 is housed in a separate casing. Therefore, it is easy to replace the Doherty synthesizer 24 with the synthesizer 41, and the power amplifier 40 of this embodiment can be easily realized.
  • the power amplifier 40 of the second embodiment also includes a first amplification unit 22, a second amplification unit 23, a distributor 21, a broadband m distributor 26, and Since the broadband m combiner 27 can be used in common, it is possible to make a large amount of these components, and the manufacturing cost of the power amplifier 40 can be reduced.
  • the use frequency band is changed.
  • only the Doherty synthesizer 24 may be changed according to the frequency band used, and the signal phase, gain, and bias voltage between the input and output ports may be adjusted from the outside. Therefore, it is possible to easily cope with the case where the used frequency band of the first amplification unit 22 and the second amplification unit 23 operated as the Doherty amplifier is changed.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Amplifiers (AREA)

Abstract

　電力増幅器は、外部から供給される制御信号にしたがってバイアス電圧が調整可能な、並列に接続された複数の増幅回路を備え、入力された信号を各増幅回路でそれぞれ増幅し、増幅後の信号を合成して出力する第１増幅ユニット及び第２増幅ユニットと、入力された信号を第１増幅ユニットと第２増幅ユニットとに分配する分配器と、第１増幅ユニットの出力信号と第２増幅ユニットの出力信号とを合成して出力する合成器とを有する。

Description

電力増幅器
　本発明はＲＦ（Radio　Frequency）信号の電力増幅に用いる電力増幅器に関する。
　無線通信システム等で利用される電力増幅器には入出力特性に対する高い線形性と高効率であることが要求される。一方、近年の無線通信システムでは多値デジタル変調方式等を採用することで信号振幅の平均値と最大振幅とが大きく異なる信号を取り扱うことが多い。このような信号を増幅する場合、従来の電力増幅器では信号を歪ませずに最大振幅まで増幅できるようにトランジスタの動作点が設定される。そのため、電力増幅器では、比較的高効率で動作するトランジスタの飽和出力付近で動作する時間がほとんどなくなるため、効率が低下する。
　この問題を解決するため、従来から線形性を維持しつつ電力増幅器の効率を高める技術が検討されてきた。その一つにドハティ（Doherty）増幅器がある。
　図１は、ドハティ増幅器の構成例を示すブロック図である。
　図１に示すように、ドハティ増幅器１は、常に信号の増幅動作を行うメインアンプ２と、高電力出力時に動作するピークアンプ３と、入力信号をメインアンプ２及びピークアンプ３に分配する分配器４と、メインアンプ２の出力信号及びピークアンプ３の出力信号を合成して出力する合成器５とを有する。
　メインアンプ２には、１つのトランジスタで構成された増幅回路または２つのトランジスタで構成されたプッシュプル型の増幅回路が用いられ、通常、該増幅回路はＡＢ級またはＢ級で動作するようにバイアスされる。
　ピークアンプ３は、１つのトランジスタで構成された増幅回路または２つのトランジスタで構成されたプッシュプル型の増幅回路が用いられ、通常、該増幅回路はＣ級で動作するようにバイアスされる。
　分配器４は、入力信号の電力をメインアンプ２及びピークアンプ３へ等しく分配すると共に、ピークアンプ３へ供給する信号の位相を、メインアンプ２へ供給する信号の位相に対して９０度遅らせる。分配器４には、例えば周知の３ｄＢカプラが用いられる。３ｄＢカプラは４つの入出力端子を備え、一方の入力端子からＲＦ信号が入力され、他方の入力端子が終端抵抗を介して接地される。３ｄＢカプラの一方の出力端子からは入力信号と同相の信号が出力されてメインアンプ２へ供給される。３ｄＢカプラの他方の出力端子からは入力信号に対して位相が９０度遅れた信号が出力されてピークアンプ３へ供給される。
　合成器５には、メインアンプ２の出力信号とピークアンプ３の出力信号とが同相で合成されるように、例えば周知のλ／４波長の伝送線路（λ／４波長線路）が用いられる。λ／４波長線路は、プリント基板上に形成されたプリントパターンで実現される。ドハティ増幅器１については、例えば特許文献１にも記載されている。
　図１に示したドハティ増幅器１を用いて大きな電力を出力する電力増幅器を実現する場合、一般的には複数のドハティ増幅器１を用意し、各ドハティ増幅器１へ同一の信号を分配すると共に、各ドハティ増幅器１の出力信号を合成して出力すればよい。このような大きな電力を出力する電力増幅器は、例えばテレビジョン放送信号を送信するテレビ送信機用の電力増幅器として用いることが検討されている。この複数のドハティ増幅器１を備える背景技術の電力増幅器の構成例を図２に示す。
　図２は、背景技術の電力増幅器の構成例を示すブロック図である。
　図２に示すように、背景技術の電力増幅器１０は、ＲＦ信号入力ポート１１、可変アッテネータ１２、可変移相器１３、ドライバーステージ１４、ｎ（ｎは２以上の正の整数）分配器１５、ファイナルステージ１６、ｎ合成器１７及びＲＦ信号出力ポート１８を備える。
　図２は、ドライバーステージ１４が１台のドハティ増幅器１で構成され、ファイナルステージ１６が並列に接続されたｎ台のドハティ増幅器１で構成された例である。上述したように、ドライバーステージ１４及びファイナルステージ１６が備える各ドハティ増幅器１のメインアンプはＡＢ級またはＢ級で動作するようにバイアスされ、ピークアンプはＣ級で動作するようにバイアスされる。
　可変アッテネータ１２は、外部から供給される制御信号により所望の減衰量に設定可能な構成であり、ＲＦ信号入力ポート１１から入力されたＲＦ信号を減衰させて出力する。
　可変移相器１３は、外部から供給される制御信号により所望の移相量に設定可能な構成であり、可変アッテネータ１２から出力されたＲＦ信号の位相を遅延させて出力する。
　ドライバーステージ１４は、可変移相器１３から出力されたＲＦ信号を増幅し、ｎ分配器１５へ出力する。
　ｎ分配器１５は、ドライバーステージ１４から供給されたＲＦ信号をファイナルステージ１６が備えるｎ台のドハティ増幅器１へ分配する。
　ファイナルステージ１６は、ｎ分配器１５で分配されたＲＦ信号をｎ台のドハティ増幅器１でそれぞれ増幅する。
　ｎ合成器１７は、ファイナルステージ１６が備える各ドハティ増幅器１で増幅されたＲＦ信号を合成してＲＦ信号出力ポート１８から出力する。
　ところで、図１に示したドハティ増幅器１では、ピークアンプ３が動作していないとき、すなわち入力信号のレベルが低いときに、メインアンプ２の出力端から見たピークアンプ３の出力端のインピーダンスが開放（オープン）している必要がある。ピークアンプ３の出力端のインピーダンスがオープンでない場合、メインアンプ２の出力電力の一部がピークアンプ３へ廻り込み、その分だけ合成器５の出力電力が低下して電力ロスが発生する。合成器５を構成する上記λ／４波長線路は、メインアンプ２の出力端から見たピークアンプ３の出力端のインピーダンスをオープンにするためにも用いられる。しかしながら、λ／４波長線路は、使用周波数帯に応じて基板材料や物理的な線路長を決定して作成するため、その特性が周波数に強く依存し、使用可能な周波数範囲が制限される問題がある。
　一方、例えばテレビジョン放送信号は、キャリアとして利用する周波数範囲が広いため（ＶＨＦ帯では１７０～２３０ＭＨｚ、ＵＨＦ帯では４７０～８６２ＭＨｚ)、図２に示した複数のドハティ増幅器を備える電力増幅器１０をテレビ送信機に用いる場合、該電力増幅器１０でＶＨＦ帯またはＵＨＦ帯の全周波数帯域をカバーするのは困難である。
　このような問題の対策として、例えばＶＨＦ帯またはＵＨＦ帯を複数の周波数帯に分割し、周波数帯毎に専用の電力増幅器１０を用意する構成が考えられる。
　しかしながら、そのような構成では、周波数帯毎に異なるコンポーネント（分配器４、メインアンプ２、ピークアンプ３、合成器５等）を製造しなくてはならないため、製造コストが増大する。また、例えば増幅対象となる全周波数帯域をどのように分割するのか決定しないと、製造に着手できないため、電力増幅器１０の生産効率も低下する。
　また、テレビジョン放送は重要な社会インフラストラクチャーであるため、通常、機器の故障によって放送が突然停止しないように予備の機器が設けられている。そのため、複数の周波数帯毎に専用の電力増幅器１０を用意する構成では、テレビ送信機を管理するユーザが複数の周波数帯毎にそれぞれ予備のコンポーネントを用意することになる。したがって、ユーザによるテレビ送信機の購入費用が増大し、また各電力増幅器１０のメンテナンスも煩雑になる。
　なお、近年では、より高い周波数でも動作するトランジスタが開発され、ＶＨＦ帯やＵＨＦ帯であっても全帯域をカバーできるようなメインアンプ２やピークアンプ３が実現可能になってきている。また、分配器４についても、周知のウィルキンソン型の電力分配回路のように、比較的広い周波数帯域において所要の性能で動作する分配器４が実現可能になってきている。
　しかしながら、ドハティ増幅器１の合成器（以下、ドハティ合成器と称す）５で用いる上記λ／４波長線路は、基板材料や周波数帯に応じて物理的な線路長が決まるため、例えば使用する周波数帯を変更する場合は、λ／４波長線路が形成されたプリント基板等を交換する必要がある。あるいはλ／４波長線路を切断したり延長したりする等のプリント基板の加工が必要になる。
　したがって、大きな電力を出力する電力増幅器を実現するために複数のドハティ増幅器を備え、さらにそのような電力増幅器を複数の周波数帯毎に用意する構成では、使用する周波数帯を変更する度に多数のプリント基板の交換や加工が必要となり、非常に煩雑な作業となってしまう。
特開２００８－３０６７７１号公報
　そこで、本発明は、製造コストを低減することが可能であり、使用周波数帯の変更にも容易に対応可能な電力増幅器を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するため本発明の電力増幅器は、
　外部から供給される制御信号にしたがってバイアス電圧が調整可能な、並列に接続された複数の増幅回路を備え、入力された信号を前記複数の増幅回路でそれぞれ増幅し、増幅後の信号を合成して出力する第１増幅ユニット及び第２増幅ユニットと、
　入力された信号を前記第１増幅ユニットと前記第２増幅ユニットとに分配する分配器と、
　前記第１増幅ユニットの出力信号と前記第２増幅ユニットの出力信号とを合成して出力する合成器と、
を有し、
　前記第１増幅ユニットが備える複数の増幅回路がＡＢ級またはＢ級動作するようにそれぞれバイアスされ、前記第２増幅ユニットが備える複数の増幅回路がＣ級動作するようにそれぞれバイアスされ、
　前記合成器は、
　前記第１増幅ユニット及び前記第２増幅ユニットがドハティ増幅器として動作するように前記第１増幅ユニットの出力信号と前記第２増幅ユニットの出力信号とを合成する構成である。
　または、ｍを２以上の正の整数としたとき、
　ｍ組の、外部から供給される制御信号にしたがってバイアス電圧が調整可能な、並列に接続された複数の増幅回路を備え、入力された信号を前記複数の増幅回路でそれぞれ増幅し、増幅後の信号を合成して出力する第１増幅ユニット及び第２増幅ユニット、
　入力された信号を前記第１増幅ユニットと前記第２増幅ユニットとに分配する分配器、並びに
　前記第１増幅ユニットの出力信号と前記第２増幅ユニットの出力信号とを合成して出力する合成器と、
　入力された信号をｍ台の前記分配器にそれぞれ分配するｍ分配器と、
　ｍ組の前記第１増幅ユニット及び前記第２増幅ユニットの出力信号をそれぞれ合成して出力するｍ合成器と、
を有する。
図１は、ドハティ増幅器の構成例を示すブロック図である。 図２は、背景技術の電力増幅器の構成例を示すブロック図である。 図３は、第１実施の形態の電力増幅器の一構成例を示すブロック図である。 図４は、図３に示した増幅ユニットの一構成例を示すブロック図である。 図５は、図３に示した第１の実施の形態の電力増幅器の実装例を示す斜視図である。 図６は、第２実施の形態の電力増幅器の一構成例を示すブロック図である。
　次に本発明について図面を参照して説明する。
（第１の実施の形態）
　図３は第１実施の形態の電力増幅器の一構成例を示すブロック図であり、図４は図３に示した増幅ユニットの一構成例を示すブロック図である。
　図３に示すように、第１実施の形態の電力増幅器２０は、ｍ（ｍは２以上の正の整数）組の分配器２１、第１増幅ユニット２２、第２増幅ユニット２３及びドハティ合成器２４、並びにＲＦ信号入力ポート２５、広帯域ｍ分配器２６、広帯域ｍ合成器２７及びＲＦ信号出力ポート２８有する構成である。
　第１実施の形態の電力増幅器は、第１増幅ユニット２２がメインアンプとして動作し、第２増幅ユニット２３がピークアンプとして動作することで、ｍ組の第１増幅ユニット２２及び第２増幅ユニット２３が、それぞれドハティ増幅器として動作する。
　なお、本実施形態では、ｍ組の第１増幅ユニット２２及び第２増幅ユニット２３がそれぞれドハティ増幅器として動作する例を示すが、後述する第２の実施の形態で示すように、ｍ組の第１増幅ユニット２２及び第２増幅ユニット２３は、全てドハティ増幅器として動作する必要はない。その場合、ドハティ増幅器として動作する第１増幅ユニット２２及び第２増幅ユニット２３は、少なくとも１組以上あればよい。
　また、図３は、２組（ｍ＝２）の第１増幅ユニット２２及び第２増幅ユニット２３を備える構成例を示しているが、本実施形態の電力増幅器は１組以上の第１増幅ユニット２２及び第２増幅ユニット２３を備えていればよく、第１増幅ユニット２２及び第２増幅ユニット２３の組数は、例えば必要なＲＦ出力に応じて設定すればよい。電力増幅器が１組の第１増幅ユニット２２及び第２増幅ユニット２３のみ備える場合、広帯域ｍ分配器２６及び広帯域ｍ合成器２７は不要である。
　第１増幅ユニット２２及び第２増幅ユニット２３は、それぞれ並列に接続されたｎ（ｎは正の整数）台の増幅回路を備える。第１増幅ユニット２２が備えるｎ台の増幅回路には、１つのトランジスタで構成された増幅回路または２つのトランジスタで構成されたプッシュプル型の増幅回路がそれぞれ用いられ、該増幅回路が外部から供給される制御信号によってＡＢ級またはＢ級で動作するようにバイアスされる構成である。
　同様に、第２増幅ユニット２３が備えるｎ台の増幅回路には、１つのトランジスタで構成された増幅回路または２つのトランジスタで構成されたプッシュプル型の増幅回路がそれぞれ用いられ、該増幅回路が外部から供給される制御信号によってＣ級で動作するようにバイアスされる構成である。
　ペアとなる第１増幅ユニット２２及び第２増幅ユニット２３には、対応する分配器２１を介してＲＦ信号が入力され、該第１増幅ユニット２２及び第２増幅ユニット２３の出力信号は、対応するドハティ合成器２４で合成されて出力される。
　分配器２１は、入力信号の電力をペアとなる第１増幅ユニット２２及び第２増幅ユニット２３へ等しく分配すると共に、ピークアンプとして動作する第２増幅ユニット２２へ供給する信号の位相を、メインアンプとして動作する第１増幅ユニット２３へ供給する信号の位相に対して９０度遅らせる。
　分配器２１には、比較的広い周波数帯域で使用可能な、周知の３ｄＢカプラが用いられる。分配器２１には、後述する周知のウィルキンソン型の電力分配回路あるいは多段カプラ縦続接続方式の電力分配回路を用いてもよい。分配器２１としてウィルキンソン型の電力分配回路を用いる場合、ピークアンプ３へ供給する信号の位相を、メインアンプ２へ供給する信号の位相に対して９０度遅らせる回路を設ければよい。
　ドハティ合成器１５には、図１に示したドハティ増幅器と同様に、周知のλ／４波長の伝送線路（λ／４波長線路）が用いられる。
　広帯域ｍ分配器２６は、ＲＦ信号入力ポート２５から入力されたＲＦ信号をｍ台の分配器２１にそれぞれ等しい電力で分配する。広帯域ｍ分配器２６には、比較的広い周波数帯域で使用可能な、周知のウィルキンソン型の電力分配回路を用いればよい。
　広帯域ｍ合成器２７は、ｍ台のドハティ合成器２４から出力されたＲＦ信号を合成してＲＦ信号出力ポート２８から出力する。広帯域ｍ合成器２７には、ドハティ合成器のようにメインアンプの出力端から見たピークアンプの出力端のインピーダンスを考慮する必要がないため、比較的広い周波数帯域で使用可能な、周知のウィルキンソン型の合成回路を用いればよい。
　広帯域ｍ分配器２６及び広帯域ｍ合成器２７には、分配／合成数に合せて結合度が異なる複数のλ／４波長カプラを縦続接続させることで広い周波数帯域に対応する多段カプラ縦続接続方式の電力分配回路／合成回路を用いることもできる。多段カプラ縦続接続方式の電力分配回路／合成回路では、３λ／４波長カプラを用いることで、さらに広い周波数帯域に対応させることも可能である。
　図４に示すように、第１増幅ユニット２２は、可変アッテネータ３１、可変移相器３２、ドライバーステージ３３、ｎ分配器３４、可変バイアス回路３７、ファイナルステージ３５及びｎ合成器３６をそれぞれ備える。なお、図４では第１増幅ユニット２２の構成例を示すが、図３に示した第２増幅ユニット２３も同様の構成である。以下では、これら第１増幅ユニット２２及び第２増幅ユニット２３を「増幅ユニット」と総称する場合がある。
　可変アッテネータ３１及び可変移相器３２は、第１増幅ユニット２２及び第２増幅ユニット２３によるゲイン調整や位相調整が不要な場合は無くてもよい。
　本実施形態の増幅ユニットは、上記可変アッテネータ３１、可変移相器３２、ドライバーステージ３３、ｎ分配器３４、ファイナルステージ３５及びｎ合成器３６が比較的広い周波数帯で使用可能な構成であり、使用周波数帯が変更されても所望の性能で動作する（所望のピークパワーや効率をキープして動作できる）構成とする。なお、本願明細書で言う「広い周波数帯」とは、例えば上記ＶＨＦ帯やＵＨＦ帯を指すものとする。
　図４は、ドライバーステージ３３が１台の増幅回路で構成され、ファイナルステージ３５が並列に接続されたｎ台の増幅回路で構成された例である。ドライバーステージ３３は、並列に接続された複数の増幅回路で構成されていてもよい。
　上述したように、ドライバーステージ３３及びファイナルステージ３５が備える各増幅回路は、外部から供給される制御信号により、可変バイアス回路３７を介してトランジスタの入力端子に供給されるバイアス電圧が所要の値に設定される。ファイナルステージ３５が備える各増幅回路のトランジスタは、第１増幅ユニット２２の場合、通常、ＡＢ級またはＢ級で動作するようにバイアスされる。また、ファイナルステージ３５が備える各増幅回路のトランジスタは、第２増幅ユニット２３の場合、通常、Ｃ級で動作するようにバイアスされる。
　ドライバーステージ３３が備える増幅回路のトランジスタは、第１増幅ユニット２２及び第２増幅ユニット２３共に、通常、ＡＢ級またはＢ級で動作するようにバイアスされる。可変バイアス回路３７は、周知のレギュレータＩＣ（Integrated　Circuit）等を用いて実現できる。
　可変アッテネータ３１は、外部から供給される制御信号により所望の減衰量に設定可能であり、分配器２１から入力されるＲＦ信号を所要量だけ減衰させて出力する。可変アッテネータ３１は増幅ユニットのゲイン調整に使用される。可変アッテネータ３１は、例えば周知の可変容量ダイオード等を用いて実現すればよい。
　可変移相器３２は、外部から供給される制御信号により所望の移相量に設定可能であり、可変アッテネータ３１から出力されたＲＦ信号の位相を所要量だけ遅延させて出力する。可変移相器３２は増幅ユニットの入出力ポート間の信号位相の調整に使用される。可変移相器３２は、例えば周知の可変容量ダイオード等を用いて実現すればよい。
　可変アッテネータ３１の減衰量を設定するための制御信号、可変移相器３２の移相量を設定するための制御信号、ドライバーステージ３３のバイアス電圧を設定するための制御信号、ファイナルステージ３５のバイアス電圧を設定するための制御信号は、例えば図３に示した電力増幅器２０を含む送信機が備える制御装置（情報処理装置）から供給すればよい。
　ドライバーステージ３３は、可変移相器３２から出力されたＲＦ信号を増幅し、ｎ分配器３４に出力する。なお、ドライバーステージ３３は、可変移相器３２から出力されたＲＦ信号の電力が十分に大きく、ｎ分配器３４を介してファイナルステージ３５が備える各増幅回路へ十分な電力のＲＦ信号を分配できる場合は、無くてもよい。
　ｎ分配器３４は、ドライバーステージ３３から出力されたＲＦ信号をファイナルステージ３５が備えるｎ台の増幅回路へ分配する。
　ファイナルステージ３５は、ｎ分配器３４で分配されたＲＦ信号を並列に接続されたｎ台の増幅回路により増幅して出力する。
　ｎ合成器３６は、ファイナルステージ３５が備えるｎ台の増幅回路で増幅されたＲＦ信号を合成して出力する。なお、ｎ合成器３６は、第１増幅ユニット２２と第２増幅ユニット２３とによってドハティ増幅器を実現する場合、増幅ユニットの出力ポートから見たインピーダンスが、ファイナルステージ３５が備えるトランジスタのインピーダンスとなるような合成回路を用いる必要がある。そのようなｎ合成器３６としては、周知のウィルキンソン型の電力合成回路がある。
　例えば、ｎ合成器３６に周知の３ｄＢカプラを用いると、増幅ユニットの出力ポートから見たインピーダンスが５０Ωとなるため、第１増幅ユニット２２と第２増幅ユニット２３とによってドハティ増幅器を実現できなくなる。ファイナルステージ３５とｎ合成器３６間に周知のアイソレータ等を挿入した場合も、増幅ユニットの出力ポートから見たインピーダンスが５０Ωとなるため、第１増幅ユニット２２と第２増幅ユニット２３とによってドハティ増幅器を実現する場合は注意が必要である。
　図５は、図３に示した第１の実施の形態の電力増幅器の実装例を示す斜視図である。図５は、電力増幅器が２組（ｍ＝２）の第１増幅ユニット２２及び第２増幅ユニット２３を備える場合の実装例を示している。
　図５に示すように、本実施形態の電力増幅器２０は、第１増幅ユニット２２、第２増幅ユニット２３、分配器２１、広帯域ｍ分配器２６、ドハティ合成器２４及び広帯域ｍ合成器２７が、それぞれ個別の筐体に収納された構成である。
　ｍ組の第１増幅ユニット２２及び第２増幅ユニット２３は順次積載され、ペアとなる第１増幅ユニット２２及び第２増幅ユニット２３の入力ポートには分配器２１がそれぞれ取り付けられ、各分配器２１の入力ポートには広帯域ｍ分配器２６が取り付けられている。
　また、ペアとなる第１増幅ユニット２２及び第２増幅ユニット２３の出力ポートにはドハティ合成器２４がそれぞれ取り付けられ、各ドハティ合成器２４の出力ポートには広帯域ｍ合成器２７が取り付けられている。
　このような構成において、本実施形態の電力増幅器２０は、上述したように、第１増幅ユニット２２、第２増幅ユニット２３、分配器２１、広帯域ｍ分配器２６及び広帯域ｍ合成器２７が比較的広い周波数帯域で使用可能な構成であり、ドハティ合成器２４のみが使用周波数帯域が制限される回路となる。
　そのため、本実施形態の電力増幅器２０は、使用周波数帯に応じてドハティ合成器２４のみを変更すればよく、他の第１増幅ユニット２２、第２増幅ユニット２３、分配器２１、広帯域ｍ分配器２６及び広帯域ｍ合成器２７は共通に使用できる。そのため、これらのコンポーネントを大量に作り置きできるため、電力増幅器の製造コストを低減できる。
　また、図５で示したように、第１増幅ユニット２２、第２増幅ユニット２３、分配器２１、ドハティ合成器２４、広帯域ｍ分配器２６及び広帯域ｍ合成器２７は、それぞれ異なる筐体に収納されているため、ドハティ合成器２４を容易に交換できる。
　また、本実施形態では、第１増幅ユニット２２及び第２増幅ユニット２３が備える各増幅回路のバイアス電圧を外部から調整可能にすることで、第１増幅ユニット２２と第２増幅ユニット２３とによってドハティ増幅器を実現できるため、高効率の電力増幅器２０が得られる。
　さらに、本実施形態の電力増幅器２０では、第１増幅ユニット２２及び第２増幅ユニット２３の入出力ポート間の信号位相、ゲイン、バイアス電圧を外部から調整可能にすることで、第１増幅ユニット２２及び第２増幅ユニット２３の使用周波数帯を変更する場合でも容易に対応可能である。
（第２の実施の形態）
　図６は、第２実施の形態の電力増幅器の一構成例を示すブロック図である。
　図６に示すように、第２実施の形態の電力増幅器４０は、図３に示した第１の実施の形態の電力増幅器２０が備えるドハティ合成器２４に代えて、３ｄＢカプラ等のように比較的広い周波数帯域で使用可能な合成器４１を備える構成である。
　第２実施の形態の電力増幅器４０では、ドハティ合成器２４に代えて３ｄＢカプラ等のように比較的広い周波数帯域で使用可能な合成器４１を用いることで、該合成器４１に対応する第１増幅ユニット２２及び第２増幅ユニット２３はドハティ増幅器を実現できない。その場合、第１増幅ユニット２２及び第２増幅ユニット２３は、それぞれメインアンプ（線形アンプ）として動作させる。
　なお、図６は、２組（ｍ＝２）の第１増幅ユニット２２及び第２増幅ユニット２３に対応してそれぞれ合成器４１を備える構成例を示しているが、全ての組の第１増幅ユニット２２及び第２増幅ユニット２３に、対応する合成器４１をそれぞれ備える必要はない。その場合、合成器４１を配置しない第１増幅ユニット２２及び第２増幅ユニット２３にはドハティ合成器２４を設けてドハティ増幅器として動作させてもよい。その他の構成及び動作は第１の実施の形態と同様であるため、その説明は省略する。
　このような構成では、合成器４１を設けた第１増幅ユニット２２及び第２増幅ユニット２３をＡＢ級またはＢ級で動作させることになるため、第１の実施の形態で示した電力増幅器２０よりも効率が低下する。
　しかしながら、第２実施の形態の電力増幅器４０では、比較的広い周波数帯域で使用可能な第１増幅ユニット２２及び第２増幅ユニット２３を備えることができる。
　例えば、異なる周波数帯毎に対応する複数組の第１増幅ユニット２２及び第２増幅ユニット２３を備える構成では、１組の第１増幅ユニット２２及び第２増幅ユニット２３を予備系統として用いるＮ＋１システムと呼ばれる構成が知られている。この予備系統として用いる増幅ユニットは、電力増幅器４０が増幅対象としている全ての周波数帯域に対応する必要がある。
　上述したように、第２実施の形態の電力増幅器４０では、比較的広い周波数帯域で使用可能な第１増幅ユニット２２及び第２増幅ユニット２３を備えることができるため、予備系統を備える上記Ｎ＋１システムを実現できる。
　なお、第１の実施の形態で説明したように、本実施形態の電力増幅器４０も、第１増幅ユニット２２、第２増幅ユニット２３、分配器２１、合成器４１、広帯域ｍ分配器２６及び広帯域ｍ合成器２７が、それぞれ個別の筐体に収納された構成である。そのため、ドハティ合成器２４を合成器４１に交換するのは容易であり、本実施形態の電力増幅器４０は容易に実現できる。
　また、第２の実施の形態の電力増幅器４０も、第１の実施の形態の電力増幅器２０と同様に、第１増幅ユニット２２、第２増幅ユニット２３、分配器２１、広帯域ｍ分配器２６及び広帯域ｍ合成器２７を共通に使用できるため、これらのコンポーネントを大量に作り置きすることが可能であり、電力増幅器４０の製造コストを低減できる。
　また、第２の実施の形態の電力増幅器４０においても、第１の実施の形態と同様に、ドハティ増幅器として動作させる第１増幅ユニット２２及び第２増幅ユニット２３では、使用周波数帯を変更する場合に、使用周波数帯に応じてドハティ合成器２４のみ変更し、入出力ポート間の信号位相、ゲイン、バイアス電圧を外部から調整すればよい。そのため、ドハティ増幅器として動作させる第１増幅ユニット２２及び第２増幅ユニット２３の使用周波数帯を変更する場合でも容易に対応可能である。
　以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されものではない。本願発明の構成や詳細は本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更が可能である。

Claims (6)

  1. 　外部から供給される制御信号にしたがってバイアス電圧が調整可能な、並列に接続された複数の増幅回路を備え、入力された信号を前記複数の増幅回路でそれぞれ増幅し、増幅後の信号を合成して出力する第１増幅ユニット及び第２増幅ユニットと、
    　入力された信号を前記第１増幅ユニットと前記第２増幅ユニットとに分配する分配器と、
    　前記第１増幅ユニットの出力信号と前記第２増幅ユニットの出力信号とを合成して出力する合成器と、
    を有し、
    　前記第１増幅ユニットが備える複数の増幅回路がＡＢ級またはＢ級動作するようにそれぞれバイアスされ、前記第２増幅ユニットが備える複数の増幅回路がＣ級動作するようにそれぞれバイアスされ、
    　前記合成器は、
    　前記第１増幅ユニット及び前記第２増幅ユニットがドハティ増幅器として動作するように前記第１増幅ユニットの出力信号と前記第２増幅ユニットの出力信号とを合成する電力増幅器。
  2. 　ｍを２以上の正の整数としたとき、
    　ｍ組の、外部から供給される制御信号にしたがってバイアス電圧が調整可能な、並列に接続された複数の増幅回路を備え、入力された信号を前記複数の増幅回路でそれぞれ増幅し、増幅後の信号を合成して出力する第１増幅ユニット及び第２増幅ユニット、
    　入力された信号を前記第１増幅ユニットと前記第２増幅ユニットとに分配する分配器、並びに
    　前記第１増幅ユニットの出力信号と前記第２増幅ユニットの出力信号とを合成して出力する合成器と、
    　入力された信号をｍ台の前記分配器にそれぞれ分配するｍ分配器と、
    　ｍ組の前記第１増幅ユニット及び前記第２増幅ユニットの出力信号をそれぞれ合成して出力するｍ合成器と、
    を有する電力増幅器。
  3. 　ｍ組の前記第１増幅ユニット、前記第２増幅ユニット及び前記合成器のうち、少なくとも１組の前記第１増幅ユニットが備える複数の増幅回路がＡＢ級またはＢ級動作するようにそれぞれバイアスされ、前記第２増幅ユニットが備える複数の増幅回路がＣ級動作するようにそれぞれバイアスされ、
    　前記合成器は、
    　前記第１増幅ユニット及び前記第２増幅ユニットがドハティ増幅器として動作するように前記第１増幅ユニットの出力信号と前記第２増幅ユニットの出力信号とを合成する請求項２記載の電力増幅器。
  4. 　ｍ組の前記第１増幅ユニット及び前記第２増幅ユニットのうち、少なくとも１組の前記第１増幅ユニット及び前記第２増幅ユニットが備える複数の増幅回路がＡＢ級またはＢ級動作するようにそれぞれバイアスされた請求項２または３記載の電力増幅器。
  5. 　前記第１増幅ユニット及び前記第２増幅ユニットが、
    　外部から供給される制御信号にしたがって入力された信号を減衰させる可変アッテネータと、
    　外部から供給される制御信号にしたがって入力された信号の位相を遅延させる可変移相器と、
    をさらに有する請求項１から４のいずれか１項記載の電力増幅器。
  6. 　前記第１増幅ユニット、前記第２増幅ユニット、前記分配器、前記合成器、前記ｍ分配器及び前記ｍ合成器が、それぞれ個別の筐体に収納された請求項２から６のいずれか１項記載の電力増幅器。
PCT/JP2013/058731 2013-03-26 2013-03-26 電力増幅器 WO2014155512A1 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP13880270.7A EP2980990B1 (en) 2013-03-26 2013-03-26 Power amplifier
PCT/JP2013/058731 WO2014155512A1 (ja) 2013-03-26 2013-03-26 電力増幅器
US14/780,826 US9667198B2 (en) 2013-03-26 2013-03-26 Power amplifier
JP2015507731A JP6160689B2 (ja) 2013-03-26 2013-03-26 電力増幅器
HK16102267.4A HK1214419A1 (zh) 2013-03-26 2016-02-26 功率放大器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2013/058731 WO2014155512A1 (ja) 2013-03-26 2013-03-26 電力増幅器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014155512A1 true WO2014155512A1 (ja) 2014-10-02

Family

ID=51622600

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2013/058731 WO2014155512A1 (ja) 2013-03-26 2013-03-26 電力増幅器

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9667198B2 (ja)
EP (1) EP2980990B1 (ja)
JP (1) JP6160689B2 (ja)
HK (1) HK1214419A1 (ja)
WO (1) WO2014155512A1 (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016199178A1 (ja) * 2015-06-08 2016-12-15 日本電気株式会社 電力増幅装置およびテレビジョン信号送信システム
WO2017037762A1 (ja) * 2015-09-01 2017-03-09 日本電気株式会社 電力増幅装置およびテレビジョン信号送信システム
JP2018110456A (ja) * 2018-04-12 2018-07-12 日本電気株式会社 電力増幅装置およびテレビジョン信号送信システム
JP2018164256A (ja) * 2017-03-27 2018-10-18 イオン・ビーム・アプリケーションズ・エス・アー 大電力ｒｆ増幅器を備えるラック
JPWO2017221768A1 (ja) * 2016-06-24 2019-04-18 東京計器株式会社 増幅装置
JP2020074600A (ja) * 2018-04-12 2020-05-14 日本電気株式会社 電力増幅装置およびテレビジョン信号送信システム

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11146223B2 (en) * 2019-07-01 2021-10-12 Raytheon Company High power radio frequency (RF) amplifiers
TWI710209B (zh) * 2019-07-02 2020-11-11 立積電子股份有限公司 放大裝置
CN113258945B (zh) * 2021-05-13 2022-07-19 中国科学院近代物理研究所 一种非平衡功率合成装置及方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001185967A (ja) * 1999-12-27 2001-07-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd 高周波電力増幅器
JP2002344247A (ja) * 2001-05-14 2002-11-29 Mitsubishi Electric Corp 低消費電力増幅装置
JP2006135528A (ja) * 2004-11-04 2006-05-25 Nec Network & Sensor Systems Ltd 電力増幅器および電力増幅方法
JP2008306771A (ja) 2003-09-17 2008-12-18 Nec Corp 増幅器
JP2011211655A (ja) * 2010-03-30 2011-10-20 Toshiba Corp 高周波増幅器
JP2012015602A (ja) * 2010-06-29 2012-01-19 Fujitsu Ltd 増幅装置
JP2012100020A (ja) * 2010-11-01 2012-05-24 Toshiba Corp 電力増幅装置

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57125505A (en) 1981-01-29 1982-08-04 Fujitsu Ltd Ultrahigh frequency amplifier
US5952886A (en) 1998-01-20 1999-09-14 Motorola, Inc. MMIC power amplifier with diagonal circuitry
GB9901634D0 (en) 1999-01-27 1999-07-14 Secr Defence Microwave amplifiers
US6232840B1 (en) 1999-06-10 2001-05-15 Raytheon Company Transistor amplifier having reduced parasitic oscillations
AU2001292953A1 (en) 2000-09-22 2002-04-02 U.S. Monolithics, L.L.C. Mmic folded power amplifier
WO2008012898A1 (fr) 2006-07-27 2008-01-31 Panasonic Corporation Appareil d'amplification de puissance
TWI346449B (en) 2007-08-16 2011-08-01 Ind Tech Res Inst Power amplifier circuit for multi-frequencies and multi-modes and method for operating the same
US7764120B2 (en) 2008-08-19 2010-07-27 Cree, Inc. Integrated circuit with parallel sets of transistor amplifiers having different turn on power levels
KR100905948B1 (ko) * 2008-08-28 2009-07-06 (주)카이로넷 도허티 증폭기 및 이를 포함하는 신호 증폭 시스템, 신호 증폭 방법
US8154339B2 (en) 2009-09-23 2012-04-10 Tialinx, Inc. V-band high-power transmitter with integrated power combiner
KR101709347B1 (ko) 2009-12-16 2017-03-09 삼성전자주식회사 결합셀 도허티 전력 증폭 장치 및 방법
JP2012029239A (ja) 2010-07-27 2012-02-09 Sumitomo Electric Device Innovations Inc ドハティ増幅器
EP2700158B1 (en) * 2011-04-20 2018-10-10 NXP USA, Inc. Amplifiers and related integrated circuits
US20130021104A1 (en) * 2011-07-18 2013-01-24 Ubidyne, Inc. Amplifier arrangement

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001185967A (ja) * 1999-12-27 2001-07-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd 高周波電力増幅器
JP2002344247A (ja) * 2001-05-14 2002-11-29 Mitsubishi Electric Corp 低消費電力増幅装置
JP2008306771A (ja) 2003-09-17 2008-12-18 Nec Corp 増幅器
JP2006135528A (ja) * 2004-11-04 2006-05-25 Nec Network & Sensor Systems Ltd 電力増幅器および電力増幅方法
JP2011211655A (ja) * 2010-03-30 2011-10-20 Toshiba Corp 高周波増幅器
JP2012015602A (ja) * 2010-06-29 2012-01-19 Fujitsu Ltd 増幅装置
JP2012100020A (ja) * 2010-11-01 2012-05-24 Toshiba Corp 電力増幅装置

Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3306816A4 (en) * 2015-06-08 2019-01-09 Nec Corporation POWER AMPLIFICATION DEVICE AND TELEVISION SIGNAL TRANSMISSION SYSTEM
EP3661052A1 (en) 2015-06-08 2020-06-03 NEC Corporation Power amplification device and television signal transmission system
US10587230B2 (en) 2015-06-08 2020-03-10 Nec Corporation Power amplification device and television signal transmission system
JPWO2016199178A1 (ja) * 2015-06-08 2018-03-08 日本電気株式会社 電力増幅装置およびテレビジョン信号送信システム
WO2016199178A1 (ja) * 2015-06-08 2016-12-15 日本電気株式会社 電力増幅装置およびテレビジョン信号送信システム
US10250204B2 (en) 2015-06-08 2019-04-02 Nec Corporation Power amplification device and television signal transmission system
US10498293B2 (en) 2015-09-01 2019-12-03 Nec Corporation Power amplification apparatus and television signal transmission system
AU2015407553B2 (en) * 2015-09-01 2018-10-25 Nec Corporation Power amplification apparatus and television signal transmission system
EP3346607A4 (en) * 2015-09-01 2018-09-19 Nec Corporation Power amplification apparatus and television signal transmission system
US10361661B2 (en) 2015-09-01 2019-07-23 Nec Corporation Power amplification apparatus and television signal transmission system
JPWO2017037762A1 (ja) * 2015-09-01 2018-02-15 日本電気株式会社 電力増幅装置およびテレビジョン信号送信システム
WO2017037762A1 (ja) * 2015-09-01 2017-03-09 日本電気株式会社 電力増幅装置およびテレビジョン信号送信システム
US10873298B2 (en) 2015-09-01 2020-12-22 Nec Corporation Power amplification apparatus and television signal transmission system
JPWO2017221768A1 (ja) * 2016-06-24 2019-04-18 東京計器株式会社 増幅装置
US10840859B2 (en) 2016-06-24 2020-11-17 Tokyo Keiki Inc. Amplification apparatus
JP2018164256A (ja) * 2017-03-27 2018-10-18 イオン・ビーム・アプリケーションズ・エス・アー 大電力ｒｆ増幅器を備えるラック
JP7120782B2 (ja) 2017-03-27 2022-08-17 イオン・ビーム・アプリケーションズ・エス・アー 大電力ｒｆ増幅器を備えるラック
JP2018110456A (ja) * 2018-04-12 2018-07-12 日本電気株式会社 電力増幅装置およびテレビジョン信号送信システム
JP2020074600A (ja) * 2018-04-12 2020-05-14 日本電気株式会社 電力増幅装置およびテレビジョン信号送信システム

Also Published As

Publication number Publication date
US20160065141A1 (en) 2016-03-03
HK1214419A1 (zh) 2016-07-22
JPWO2014155512A1 (ja) 2017-02-16
EP2980990A1 (en) 2016-02-03
EP2980990B1 (en) 2019-01-02
JP6160689B2 (ja) 2017-07-12
US9667198B2 (en) 2017-05-30
EP2980990A4 (en) 2017-03-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6160689B2 (ja) 電力増幅器
US8305141B2 (en) Distributed Doherty power amplifier
KR100890261B1 (ko) 정합 회로, 멀티밴드 증폭기
EP2312746B1 (en) Final three-way power synthesizing amplifier circuit for mobile communication base station system power amplifier
EP3046253B1 (en) Doherty amplifier and transmission apparatus
JP5905459B2 (ja) ドハティ拡張を有する高周波電力増幅器
JP2012029239A (ja) ドハティ増幅器
US7528652B2 (en) Amplifying device and radio communication circuit
US11133781B2 (en) Doherty amplifier and Doherty amplifier circuit
JP6513225B2 (ja) ドハティ増幅器
JP2013172174A (ja) 電力増幅器及び送信システム
JP2008236105A (ja) 電力分配合成システム
JP5599364B2 (ja) ドハティ増幅器
US7772925B2 (en) Power amplifier with pre-distorter
JP6439236B2 (ja) マルチバンド増幅器及び信号増幅方法
KR20190131984A (ko) GaN 전력 증폭기를 이용한 전력 오실레이터
JP5913442B2 (ja) ドハティ増幅器
JP2018074255A (ja) ドハティ型増幅器
JP2007150377A (ja) 分配器及び合成器並びにそれらを用いた電力増幅装置
JP5377244B2 (ja) 高周波増幅器
KR100858662B1 (ko) 하이브리드 전력 분배기
JP6645333B2 (ja) ドハティ増幅器
JP2006067494A (ja) 非線形補償回路及び歪み補償電力増幅回路
JP2007150925A (ja) 電力合成器

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 13880270

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2013880270

Country of ref document: EP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2015507731

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 14780826

Country of ref document: US