JPS60256202A - バイアス回路 - Google Patents
バイアス回路Info
- Publication number
- JPS60256202A JPS60256202A JP11073784A JP11073784A JPS60256202A JP S60256202 A JPS60256202 A JP S60256202A JP 11073784 A JP11073784 A JP 11073784A JP 11073784 A JP11073784 A JP 11073784A JP S60256202 A JPS60256202 A JP S60256202A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- impedance
- bias
- harmonic
- arrow
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Granted
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Classifications
-
- 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
- H03F3/601—Amplifiers in which coupling networks have distributed constants, e.g. with waveguide resonators using FET's, e.g. GaAs FET's
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microwave Amplifiers (AREA)
- Amplifiers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、集中定数素子と、分布定数素子とから成るバ
イアス回路に係り、特に高効率動作の電力増幅器の負荷
回路の構成に好適なバイアス回路に関する。
イアス回路に係り、特に高効率動作の電力増幅器の負荷
回路の構成に好適なバイアス回路に関する。
分布定数回路で構成するバイアス回路の堆り扱い方には
、従来２つの考え方がある。ひとつは、バイアス回路そ
のものを整合回路の一部に組み込んで考える考え方であ
り、他のひとつは、バイアス回路を整合回路エリ分離し
て考える考え方である。
、従来２つの考え方がある。ひとつは、バイアス回路そ
のものを整合回路の一部に組み込んで考える考え方であ
り、他のひとつは、バイアス回路を整合回路エリ分離し
て考える考え方である。
後者の考え方に基づく代表例を第１図に示す。
１はトランジスタなどの能動素子、２、及び３け直流阻
止用コンデンサ、４、及び５は基本波波長及び５をそれ
ぞれ高周波的に短絡し、直流を阻止するためのコンデン
サ、８Ｖｉ入力整合回路、９Ｖｉ出力出力口路である。
止用コンデンサ、４、及び５は基本波波長及び５をそれ
ぞれ高周波的に短絡し、直流を阻止するためのコンデン
サ、８Ｖｉ入力整合回路、９Ｖｉ出力出力口路である。
１０、及び１１がバイアス回路であって、端子１２、及
び１３より直流バイアスを印加する。上記バイアス回路
は、能動素子などの入出力整合回路を基本波インピーダ
ンスに対してのみ整合をとる従来の増幅器などに対して
は、その機能を果たすことができる。しかし、前記増幅
器と異なシ、高調波インピーダンスに特定の負荷条件を
昧すことで高効率動作を達成させようとする、いわゆる
「高効率増幅器Ｊにおいては、次に示すような問題が発
生する。
び１３より直流バイアスを印加する。上記バイアス回路
は、能動素子などの入出力整合回路を基本波インピーダ
ンスに対してのみ整合をとる従来の増幅器などに対して
は、その機能を果たすことができる。しかし、前記増幅
器と異なシ、高調波インピーダンスに特定の負荷条件を
昧すことで高効率動作を達成させようとする、いわゆる
「高効率増幅器Ｊにおいては、次に示すような問題が発
生する。
以下、第２図に示す「高効率増幅器」の公知例を参照に
して問題点を説明する。２１はＩ’ＥＴなどの能動素子
、２２、及び２３はそれぞれ、３次高調波波長λ３．２
次高調波波長λ８に対し１の長さの一端開放の分布定数
線路（以後、それぞれＡ点、及びＢ点からそれぞれの線
路をみた３次高調波インピーダンス、及び２次高調波イ
ンピーダンスは零となる。２４．２５は３次高調波、２
次高調波に対する最適位相を決定する分布定数線路であ
る。２６は基本波整合回路である。２７は各線路２２，
２３，２４．２５を含めた全体を示し、高調波制御回路
と呼称する。
して問題点を説明する。２１はＩ’ＥＴなどの能動素子
、２２、及び２３はそれぞれ、３次高調波波長λ３．２
次高調波波長λ８に対し１の長さの一端開放の分布定数
線路（以後、それぞれＡ点、及びＢ点からそれぞれの線
路をみた３次高調波インピーダンス、及び２次高調波イ
ンピーダンスは零となる。２４．２５は３次高調波、２
次高調波に対する最適位相を決定する分布定数線路であ
る。２６は基本波整合回路である。２７は各線路２２，
２３，２４．２５を含めた全体を示し、高調波制御回路
と呼称する。
この従来のものは、バイアス回路については言及してな
いが、本例に、前記後者の考え方に基づλ いて、従来の一端短絡子分布定数線路より構成されるバ
イアス回路を付加することを考える。
いが、本例に、前記後者の考え方に基づλ いて、従来の一端短絡子分布定数線路より構成されるバ
イアス回路を付加することを考える。
λ
従来の一端短絡子分布定数線路より成るバイアス回路は
、線路方向をみたインピーダンス（第１図バイアス回路
１１参照、同図結合点１４より矢印方向をみたインピー
ダンス）Ｚは、基本波２π λ重 λ重に対しては、Ｚ ＝ ｊ Ｚ６ ｔａｎ （・−）
＝閃η−４ （Ｚｏは線路の特性インピーダンス）となる（付随的に
奇数次高調波に対しても無限大となってい・ス月＝０と
なる。すなわち、基本波インピーダンス、及び、３次高
調波に対しては無限大となるが、２次高調波インピーダ
ンスは零となる。
、線路方向をみたインピーダンス（第１図バイアス回路
１１参照、同図結合点１４より矢印方向をみたインピー
ダンス）Ｚは、基本波２π λ重 λ重に対しては、Ｚ ＝ ｊ Ｚ６ ｔａｎ （・−）
＝閃η−４ （Ｚｏは線路の特性インピーダンス）となる（付随的に
奇数次高調波に対しても無限大となってい・ス月＝０と
なる。すなわち、基本波インピーダンス、及び、３次高
調波に対しては無限大となるが、２次高調波インピーダ
ンスは零となる。
よって、前述したバイアス回路の設計に対する後者の考
え方、すなわち、バイアス回路を整合回路より分離（イ
ンピーダンスを無限大にする）するという考え方に反す
る。
え方、すなわち、バイアス回路を整合回路より分離（イ
ンピーダンスを無限大にする）するという考え方に反す
る。
従って、基本波制御回路２６、及び高調波制御回路２７
を定められた面積内に収納し、該電力増幅器をモジュー
ル化し、小形化する際、バイアス回路の取シ付は位置が
限定されるため、回路パターンの設計性が悪い。
を定められた面積内に収納し、該電力増幅器をモジュー
ル化し、小形化する際、バイアス回路の取シ付は位置が
限定されるため、回路パターンの設計性が悪い。
また、「高効率電力増幅器」を大電力化する際には、高
調波制御回路２７は＠流バイアス電圧に高調波電力が重
畳された量だけの耐圧を必要とするという問題も生じて
くる。
調波制御回路２７は＠流バイアス電圧に高調波電力が重
畳された量だけの耐圧を必要とするという問題も生じて
くる。
本発明の目的は、増幅器の高効率動作に必要な負荷回路
を構成する際に不可欠な、基本波のみならず、２次高調
波、及び、３次高調波インピーダンスが高周波的に無限
大となるバイアス回路を提供し、もって、バイアス回路
を、所望する「高効率増幅器」の負荷回路のどの位置に
も付加することを可能にすることにある。
を構成する際に不可欠な、基本波のみならず、２次高調
波、及び、３次高調波インピーダンスが高周波的に無限
大となるバイアス回路を提供し、もって、バイアス回路
を、所望する「高効率増幅器」の負荷回路のどの位置に
も付加することを可能にすることにある。
他の一端短絡子分布定数線路を接続するようにしたこと
を特徴とする。
を特徴とする。
以下、本発明を「高効率電力増幅器」の出力側バイアス
回路に実施した例を第３図により説明する。
回路に実施した例を第３図により説明する。
まず全体構成を説明する。３１は本発明によるバイアス
回路、３２はＦＥＴなとの能動素子、３３は入力側整合
回路、３４、及び３５は直流阻止用コンデンサ、３６は
高調波制御回路、３７け出力側基本波整合回路、３８は
、従来の一端短絡である。
回路、３２はＦＥＴなとの能動素子、３３は入力側整合
回路、３４、及び３５は直流阻止用コンデンサ、３６は
高調波制御回路、３７け出力側基本波整合回路、３８は
、従来の一端短絡である。
次に本発明の細部構成を説明する。バイアス回−１、及
び３１−３を高周波的に短絡し、かつ直流を阻止するた
めのコンデンサ、３１−５、及び、３１−６はバイアス
端子である。
び３１−３を高周波的に短絡し、かつ直流を阻止するた
めのコンデンサ、３１−５、及び、３１−６はバイアス
端子である。
次に、本発明のバイアス回路３１の動作原理について説
明する。まず基本波インピーダンスにつをコンデンサ３
１−２によって高周波的に短絡しλ であるため、「量線路Ｊ ３１−１．３１−３との交点
Ｐより矢印Ａ方向をみたインピーダンスとなる（ここに
、ＺＯＩは分布定数線路３１−１の特性インピーダンス
である。）。従って、本バイアス回路と能動素子２との
接続点Ｑより矢印Ｂ方向をみたインピーダンスＺ １．
ＩＩＱはＺ＋４＋ｑ＝ｊ ・２π λ。
明する。まず基本波インピーダンスにつをコンデンサ３
１−２によって高周波的に短絡しλ であるため、「量線路Ｊ ３１−１．３１−３との交点
Ｐより矢印Ａ方向をみたインピーダンスとなる（ここに
、ＺＯＩは分布定数線路３１−１の特性インピーダンス
である。）。従って、本バイアス回路と能動素子２との
接続点Ｑより矢印Ｂ方向をみたインピーダンスＺ １．
ＩＩＱはＺ＋４＋ｑ＝ｊ ・２π λ。
Ｚｏｚ ｅｔａｎ （２，＊ 〒） ＝ｏｏとなる（こ
こに、ＺＯ２は分布定数線路３１−３の特性インピーダ
ンスである）。
こに、ＺＯ２は分布定数線路３１−３の特性インピーダ
ンスである）。
次に２次高調波インピーダンスについて考える。
Ｐ点より矢印入方向をみたインピーダンスＺ２ＡＰは、
λｌ＝２・λ２であるから、Ｚｚ、１ｐ＝ｊ会Ｚ。１２
π ２λ３ ” ｔａｎ （！、ｅ １−） ＝０となる。従って、
Ｑ点より矢印Ｂ方向をみたインピーダンスＺｌ、ＩＱは
、２π λ２ ＺｊｌＱ＝ Ｊ ”Ｚｏｘ ｅｔａｎ （’Ｔ−” ■
） ＝ｏｏとなる。
λｌ＝２・λ２であるから、Ｚｚ、１ｐ＝ｊ会Ｚ。１２
π ２λ３ ” ｔａｎ （！、ｅ １−） ＝０となる。従って、
Ｑ点より矢印Ｂ方向をみたインピーダンスＺｌ、ＩＱは
、２π λ２ ＺｊｌＱ＝ Ｊ ”Ｚｏｘ ｅｔａｎ （’Ｔ−” ■
） ＝ｏｏとなる。
次に、３次高調波インピーダンスについて説明する。λ
、＝３・λ３ であるから、Ｐ点より矢印Ａ方向をみた
インピーダンスＺｓ、ｈｐはＺ３． ａ ｐ ；Ｊ ”
ＺＯＩ ’ Ｔ” （ｔν９ ） ＝ｃｒｃｓ、従っ
てＱ点より矢印Ｂ方向をみたインピーダンスＺｓ、ａｍ
は、Ｚ！、Ｑｌ＝＋ ｊ ＠ ＺＯＩ ＩＩ ｉｌＢ
（Ｐａ Ｌｈ） ＝（Ｘ） （！： ナル。
、＝３・λ３ であるから、Ｐ点より矢印Ａ方向をみた
インピーダンスＺｓ、ｈｐはＺ３． ａ ｐ ；Ｊ ”
ＺＯＩ ’ Ｔ” （ｔν９ ） ＝ｃｒｃｓ、従っ
てＱ点より矢印Ｂ方向をみたインピーダンスＺｓ、ａｍ
は、Ｚ！、Ｑｌ＝＋ ｊ ＠ ＺＯＩ ＩＩ ｉｌＢ
（Ｐａ Ｌｈ） ＝（Ｘ） （！： ナル。
λ、４
以上から、Ｑ点より矢印Ｂ方向をみたインピーダンスは
、基本波、２次高調波、及び３次高調波のそれぞれのイ
ンピーダンスに対しても無限大となることがわかり、直
流バイアス端子３１−５、又は３１−６のいずれからも
給電することができる。
、基本波、２次高調波、及び３次高調波のそれぞれのイ
ンピーダンスに対しても無限大となることがわかり、直
流バイアス端子３１−５、又は３１−６のいずれからも
給電することができる。
従って、「高効率電力増幅器」の負荷回路を構成する際
Ｋ、上記増幅器の「効率」に最も効果をもたらす、負荷
回路の基本波、２次高調波、及び３次高調波インピーダ
ンスに対し、バイアス回路は高周波的に分離して考える
ことが可能となり、従って、バイアス回路を該負荷回路
の所望する位置に付加することができ、上記増幅器の高
効率動作のための負荷回路を容易に構成することができ
る。また、「高効率電力増幅器」の大電力化の際に問題
となる高調波制御回路の耐圧についても、高調波制御回
路３６の直前において直流を阻止することができるため
、高周波電力のみの耐圧について考慮するだけでよく、
高調波制御回路の耐圧も小さくてすむ。
Ｋ、上記増幅器の「効率」に最も効果をもたらす、負荷
回路の基本波、２次高調波、及び３次高調波インピーダ
ンスに対し、バイアス回路は高周波的に分離して考える
ことが可能となり、従って、バイアス回路を該負荷回路
の所望する位置に付加することができ、上記増幅器の高
効率動作のための負荷回路を容易に構成することができ
る。また、「高効率電力増幅器」の大電力化の際に問題
となる高調波制御回路の耐圧についても、高調波制御回
路３６の直前において直流を阻止することができるため
、高周波電力のみの耐圧について考慮するだけでよく、
高調波制御回路の耐圧も小さくてすむ。
本発明を入力側バイアス回路に実施することもできる。
第３図において、入力波形が高調波成分を含んでいた場
合従来のバイアス回路８（第１図）にかえて、本発明を
適用し、基本波、及び、２次高調波、３次高調波に何ら
影響を与えることなく、バイアス回路を分離して考えて
、整合回路を構成することができる。
合従来のバイアス回路８（第１図）にかえて、本発明を
適用し、基本波、及び、２次高調波、３次高調波に何ら
影響を与えることなく、バイアス回路を分離して考えて
、整合回路を構成することができる。
本発明は、基本波波長λＩの１波長の一端短絡分布定数
線路を２つ組み合わせることにより、高効率動作のだめ
の負荷回路を構成する際、基本波。
線路を２つ組み合わせることにより、高効率動作のだめ
の負荷回路を構成する際、基本波。
２次高調波、及び３次高調波に対し、バイアス回路を高
周波的に同時に分離することができるため該高効率電力
増幅器の負荷回路の所望する位置にバイアス回路を付加
することができ、増幅器の高効率動作のための負荷回路
構成を容易にすることができる。また、高効率電力増幅
器の大電力化の際に問題となる高調波制御回路の耐圧に
ついても高調波制御回路の直前において直流を阻止でき
る分だけ、耐圧を低くできる。
周波的に同時に分離することができるため該高効率電力
増幅器の負荷回路の所望する位置にバイアス回路を付加
することができ、増幅器の高効率動作のための負荷回路
構成を容易にすることができる。また、高効率電力増幅
器の大電力化の際に問題となる高調波制御回路の耐圧に
ついても高調波制御回路の直前において直流を阻止でき
る分だけ、耐圧を低くできる。
λ
第１図は、従来の一端短絡イ分布定数線路を（９）
使用した整合回路の一例を示す回路図、第２図は、従来
例になる高効率電力増幅器の回路図、第３図は、本発明
の一実施例によるバイアス回路を使用した高効率増幅器
の回路図である。 λ ２．３１−４・・・］Ｌ−分布定数線路の一端短絡用コ
（１０）
例になる高効率電力増幅器の回路図、第３図は、本発明
の一実施例によるバイアス回路を使用した高効率増幅器
の回路図である。 λ ２．３１−４・・・］Ｌ−分布定数線路の一端短絡用コ
（１０）
Claims (1)
- 点のいずれか一方から給電するように構成されたことを
特徴とするバイアス回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11073784A JPH0693584B2 (ja) | 1984-06-01 | 1984-06-01 | バイアス回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11073784A JPH0693584B2 (ja) | 1984-06-01 | 1984-06-01 | バイアス回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60256202A true JPS60256202A (ja) | 1985-12-17 |
| JPH0693584B2 JPH0693584B2 (ja) | 1994-11-16 |
Family
ID=14543240
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11073784A Expired - Lifetime JPH0693584B2 (ja) | 1984-06-01 | 1984-06-01 | バイアス回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0693584B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4864250A (en) * | 1987-01-29 | 1989-09-05 | Harris Corporation | Distributed amplifier having improved D.C. biasing and voltage standing wave ratio performance |
| US5159287A (en) * | 1990-07-16 | 1992-10-27 | Fujitsu Limited | High efficiency rf power amplifier |
| US5272456A (en) * | 1991-07-05 | 1993-12-21 | Nec Corporation | High-frequency bias supply circuit |
| US5296825A (en) * | 1991-09-05 | 1994-03-22 | Fujitsu Limited | Bias circuit having signal output to detector portion |
| US5999058A (en) * | 1997-02-21 | 1999-12-07 | Nec Corporation | Microwave amplifier |
| JP2016181788A (ja) * | 2015-03-24 | 2016-10-13 | 三菱電機株式会社 | 電力増幅器 |
-
1984
- 1984-06-01 JP JP11073784A patent/JPH0693584B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4864250A (en) * | 1987-01-29 | 1989-09-05 | Harris Corporation | Distributed amplifier having improved D.C. biasing and voltage standing wave ratio performance |
| US5159287A (en) * | 1990-07-16 | 1992-10-27 | Fujitsu Limited | High efficiency rf power amplifier |
| US5272456A (en) * | 1991-07-05 | 1993-12-21 | Nec Corporation | High-frequency bias supply circuit |
| US5296825A (en) * | 1991-09-05 | 1994-03-22 | Fujitsu Limited | Bias circuit having signal output to detector portion |
| US5999058A (en) * | 1997-02-21 | 1999-12-07 | Nec Corporation | Microwave amplifier |
| JP2016181788A (ja) * | 2015-03-24 | 2016-10-13 | 三菱電機株式会社 | 電力増幅器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0693584B2 (ja) | 1994-11-16 |
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