JPS6392106A - 高周波増幅器 - Google Patents
高周波増幅器Info
- Publication number
- JPS6392106A JPS6392106A JP23895486A JP23895486A JPS6392106A JP S6392106 A JPS6392106 A JP S6392106A JP 23895486 A JP23895486 A JP 23895486A JP 23895486 A JP23895486 A JP 23895486A JP S6392106 A JPS6392106 A JP S6392106A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- fundamental wave
- harmonic
- amplification element
- impedance
- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- Amplifiers (AREA)
- Microwave 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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、無線通信装置に利用するに適する。
本発明は、増幅器の電源効率（出力電力に対する供給す
る直流電力）の改良に関する。
る直流電力）の改良に関する。
従来、高周波帯の増幅器の電源効率を高めるためにＦ級
増幅器が知られている。Ｆ級増幅器は増幅素子の出力端
子を入力信号の奇数次高周波に対して開放、偶数次高周
波に対して短絡とし、増幅器内部における電圧と電流の
位相を９０度ずらして電力の消費がほとんど無くなるよ
うにしたものである。
増幅器が知られている。Ｆ級増幅器は増幅素子の出力端
子を入力信号の奇数次高周波に対して開放、偶数次高周
波に対して短絡とし、増幅器内部における電圧と電流の
位相を９０度ずらして電力の消費がほとんど無くなるよ
うにしたものである。
第４図は従来例のＦ級増幅器の構成図である。
図中、符号１は増幅素子、２は増幅素子の出力端子、３
は基本波整合回路、４は基本波の第２高周波で短絡とな
るスタブ、５は可変容量素子、６は接地導体、７は増幅
器の出力端子である。基本波整合回路３、スタブ４はス
トリップラインによる分布定数回路で構成されている。
は基本波整合回路、４は基本波の第２高周波で短絡とな
るスタブ、５は可変容量素子、６は接地導体、７は増幅
器の出力端子である。基本波整合回路３、スタブ４はス
トリップラインによる分布定数回路で構成されている。
第４図の構成では増幅素子の出力端子２を第２高調波に
対して短絡とするためにスタブ４を設けたものである。
対して短絡とするためにスタブ４を設けたものである。
その増幅素子の出力端子２における第２高調波の短絡点
は増幅素子に近い捏持性が良好となる。その調整用に可
変容量素子５を配置する構成が知られている。
は増幅素子に近い捏持性が良好となる。その調整用に可
変容量素子５を配置する構成が知られている。
しかし、この構成では増幅素子の出力端子２における基
本波開放の条件が必ずしも満足されない欠点がある。ま
た基本波整合回路は第２高調波に対して開放となるのが
理想であるが、従来は基本波に対しての整合性は正確に
満足するように設計されているが、第２高調波以降の周
波数については設計上考慮していないので、第２高調波
に対して開放になるという条件は必ずしも満足されてい
なかった。このため、従来回路では充分に高効率化を達
成することができなかった。さらに従来例回路ではスタ
ブを用いているため、回路の小形化には限度があった。
本波開放の条件が必ずしも満足されない欠点がある。ま
た基本波整合回路は第２高調波に対して開放となるのが
理想であるが、従来は基本波に対しての整合性は正確に
満足するように設計されているが、第２高調波以降の周
波数については設計上考慮していないので、第２高調波
に対して開放になるという条件は必ずしも満足されてい
なかった。このため、従来回路では充分に高効率化を達
成することができなかった。さらに従来例回路ではスタ
ブを用いているため、回路の小形化には限度があった。
本発明は高い電源効率で、かつ、調整が容易であり小形
の高周波増幅器を提供することを目的とする。
の高周波増幅器を提供することを目的とする。
本発明は、半導体増幅素子を備えた高周波増幅器におい
て、この増幅素子の出力信号経路に直列に、入力信号の
基本波に対して極めて低くその第２高調波に対して極め
て高いインピーダンスの第一集中定数並列共振手段を備
え、上記増幅素子の出力電極と接地電極との間に、入力
信号の基本波に対して極めて高くその第２高訓波に対し
て極めて低い第二集中定数並列共振手段を備えたことを
特徴とする。
て、この増幅素子の出力信号経路に直列に、入力信号の
基本波に対して極めて低くその第２高調波に対して極め
て高いインピーダンスの第一集中定数並列共振手段を備
え、上記増幅素子の出力電極と接地電極との間に、入力
信号の基本波に対して極めて高くその第２高訓波に対し
て極めて低い第二集中定数並列共振手段を備えたことを
特徴とする。
二つの並列共振手段を集中定数回路で実現するので、所
望の周波数に対して正しく共振もしくは反共振する回路
が得られる。また、出力電極と接地電極との間に接続す
る並列共振手段は集中定数で実現するので、短絡点を増
幅素子の出力電極に一致させることができる。
望の周波数に対して正しく共振もしくは反共振する回路
が得られる。また、出力電極と接地電極との間に接続す
る並列共振手段は集中定数で実現するので、短絡点を増
幅素子の出力電極に一致させることができる。
したがって、基本波に対して解放であり、第２高調波に
対して短絡となる回路を実現することができ、正しいＦ
級増幅器の動作をさせ電源効率を向上することができる
。
対して短絡となる回路を実現することができ、正しいＦ
級増幅器の動作をさせ電源効率を向上することができる
。
（実施例）
第１図は増幅素子として電界効果トランジスタ（ＦＥＴ
）を用いたときの本発明の実施例回路構成図である。増
幅素子１の出力電極２に第２高調波を阻止するための並
列共振回路８、および基本波に対して開放で第２高調波
に対して短絡となる並列共振回路９が接続される。
）を用いたときの本発明の実施例回路構成図である。増
幅素子１の出力電極２に第２高調波を阻止するための並
列共振回路８、および基本波に対して開放で第２高調波
に対して短絡となる並列共振回路９が接続される。
ここで、増幅素子１の直流バイアス回路は省略するがＢ
級で動作させる。増幅素子ｌからの出力信号は偶数次高
調波成分の多い信号が出力される。
級で動作させる。増幅素子ｌからの出力信号は偶数次高
調波成分の多い信号が出力される。
並列共振回路８は第２高調波に対して極めて高く、基本
波に対して極めて低いインピーダンス特性を有する。し
たがって、出力端子７以降に基本波の整合回路を接続し
た場合でも、整合回路のインピーダンスの影響を少なく
でき、第２高調波に対してほぼ開放のインピーダンスを
実現できる。
波に対して極めて低いインピーダンス特性を有する。し
たがって、出力端子７以降に基本波の整合回路を接続し
た場合でも、整合回路のインピーダンスの影響を少なく
でき、第２高調波に対してほぼ開放のインピーダンスを
実現できる。
一方、並列共振回路９は基本波に対して極めて高く、第
２高調波に対して極めて低いインピーダンス特性を有す
る。さらに、並列共振回路９は集中定数素子で構成する
ため、短絡点をほぼ増幅素子の出力端子２に一致さセる
ことができる。したがって、Ｆ級動作に必要な条件であ
る、偶数次高調波について短絡、基本波について開放の
インピーダンス条件を良好に実現できる。
２高調波に対して極めて低いインピーダンス特性を有す
る。さらに、並列共振回路９は集中定数素子で構成する
ため、短絡点をほぼ増幅素子の出力端子２に一致さセる
ことができる。したがって、Ｆ級動作に必要な条件であ
る、偶数次高調波について短絡、基本波について開放の
インピーダンス条件を良好に実現できる。
このため、第２高調波による電力消費はほとんど無くな
り、高い電源効率の増幅器が得られる。
り、高い電源効率の増幅器が得られる。
なお、第１図では直流遮断の容量は省略して表示しであ
る。
る。
第２図は基本波に対して極めて高く第２高調波に対して
極めて低いインピーダンスとなる並列共振回路９の第１
の構成例を示す図である。符号１０は誘電体基板上に構
成したスパイラル形インダクタンス、１）は誘電体基板
上に構成したインターディジタル形キャパシタンスであ
る。このように、誘電体基板上に集中定数素子で構成で
きるため、増幅素子を含めて一体化したモノリシックＩ
Ｃとすることができる。
極めて低いインピーダンスとなる並列共振回路９の第１
の構成例を示す図である。符号１０は誘電体基板上に構
成したスパイラル形インダクタンス、１）は誘電体基板
上に構成したインターディジタル形キャパシタンスであ
る。このように、誘電体基板上に集中定数素子で構成で
きるため、増幅素子を含めて一体化したモノリシックＩ
Ｃとすることができる。
第３図は基本波に対して極めて高く第２高調波に対して
極めて低いインピーダンスとなる並列共振回路９の第２
構成例を示す図である。増幅素子が封入されたパッケー
ジの出力端子取り出し口と、増幅素子として動作する場
合の出力端子との間には物理的な距離が存在する。しか
も、この距離は増幅素子を製造する場合のロフト毎に異
なるので、周波数が高くなるに従い、第２高調波に対す
る短絡点を増幅素子の出力点と精度よく一致させること
が困難となる場合が生じる。
極めて低いインピーダンスとなる並列共振回路９の第２
構成例を示す図である。増幅素子が封入されたパッケー
ジの出力端子取り出し口と、増幅素子として動作する場
合の出力端子との間には物理的な距離が存在する。しか
も、この距離は増幅素子を製造する場合のロフト毎に異
なるので、周波数が高くなるに従い、第２高調波に対す
る短絡点を増幅素子の出力点と精度よく一致させること
が困難となる場合が生じる。
この場合には短絡点の位置を調整する必要が生じる。可
変容量素子５はこの調整のための回路である。いま、可
変容量素子５の容量をＣ，、第１と第２の並列共振回路
の接続点１２から増幅素子の出力端子２の方向へ線路長
を２とすると、増幅素子の出力電極２から可変容量素子
５を見たインピーダンスＺ７は となる。ここで、β９は線路の伝播位相定数、ωは信号
の角周波数、Ｃ７は増幅素子の出力端子２から、第１と
第２の並列共振回路の接続点１２までの線路の特性イン
ピーダンスで正規化した可変容量素子５の容量値である
。短絡点は２．＝０となる点、すなわち、 ｊａｎ βｇ℃＝１／（ａ＋Ｃ，） となるｌの点であるから、Ｃ，、を変化させることによ
り、短絡点を調整することができる。
変容量素子５はこの調整のための回路である。いま、可
変容量素子５の容量をＣ，、第１と第２の並列共振回路
の接続点１２から増幅素子の出力端子２の方向へ線路長
を２とすると、増幅素子の出力電極２から可変容量素子
５を見たインピーダンスＺ７は となる。ここで、β９は線路の伝播位相定数、ωは信号
の角周波数、Ｃ７は増幅素子の出力端子２から、第１と
第２の並列共振回路の接続点１２までの線路の特性イン
ピーダンスで正規化した可変容量素子５の容量値である
。短絡点は２．＝０となる点、すなわち、 ｊａｎ βｇ℃＝１／（ａ＋Ｃ，） となるｌの点であるから、Ｃ，、を変化させることによ
り、短絡点を調整することができる。
また、第３図において、線路１３は増幅素子の出力端子
２から第１と第２の並列共振手段の接続点１２までの線
路長が、第２高調波の短絡点を増幅素子の出力電極２に
設定調整するために不足することがある場合に使用でき
るようにしたものである。
２から第１と第２の並列共振手段の接続点１２までの線
路長が、第２高調波の短絡点を増幅素子の出力電極２に
設定調整するために不足することがある場合に使用でき
るようにしたものである。
このため、増幅素子の出力電極２から第１と第２の並列
共振手段の接続点１２までの線路長が、第２高調波の短
絡点を増幅素子の出力電極２に調整するのに十分な場合
には、線路１３は省略することができる。
共振手段の接続点１２までの線路長が、第２高調波の短
絡点を増幅素子の出力電極２に調整するのに十分な場合
には、線路１３は省略することができる。
ここで、基本波については、Ｃ１を変化させた場合でも
並列共振回路９の作用により、端子１３においてインピ
ーダンスは開放条件となる。したがって、基本波につい
ての開放条件に影響を与えることなく、第２高調波の短
絡条件を満足する回路を増幅素子の出力電極２において
精度よく調整することができ、Ｆ級動作の条件を精度よ
く実現することが可能となる。
並列共振回路９の作用により、端子１３においてインピ
ーダンスは開放条件となる。したがって、基本波につい
ての開放条件に影響を与えることなく、第２高調波の短
絡条件を満足する回路を増幅素子の出力電極２において
精度よく調整することができ、Ｆ級動作の条件を精度よ
く実現することが可能となる。
インダクタンス１０および１）に接続するキャパシタン
スにはディスクリート部品を使用しても良い。
スにはディスクリート部品を使用しても良い。
以上の説明は、電界効果トランジスタを用いたソース接
地回路を例にとって行ったが、ドレイン接地、ゲート接
地の場合にも本発明は同様に有効である。また、バイポ
ーラ・トランジスタを使用した場合のエミッタ接地、コ
レクタ接地、ベース接地の場合にも同様に実施すること
ができる。
地回路を例にとって行ったが、ドレイン接地、ゲート接
地の場合にも本発明は同様に有効である。また、バイポ
ーラ・トランジスタを使用した場合のエミッタ接地、コ
レクタ接地、ベース接地の場合にも同様に実施すること
ができる。
以上述べたように、本発明によれば従来になく高い電源
効率でＦ級増幅器を動作することが可能となる。また、
これまでのＦ級増幅器に比べ調整が簡単で、調整時間が
短くてすむ。さらに、並列共振回路を誘電体基板上に形
成した集中定数素子で構成すると、増幅素子を含めてモ
ノリシックＩＣ化ができる。これにより、小形化、無調
整化が可能となる。
効率でＦ級増幅器を動作することが可能となる。また、
これまでのＦ級増幅器に比べ調整が簡単で、調整時間が
短くてすむ。さらに、並列共振回路を誘電体基板上に形
成した集中定数素子で構成すると、増幅素子を含めてモ
ノリシックＩＣ化ができる。これにより、小形化、無調
整化が可能となる。
本発明の装置は、小形化、低消費電力化が特に必要とさ
れる移動通信用無線装置に適用し、これらを小形化、経
済化、低消費電力化するために有効である。
れる移動通信用無線装置に適用し、これらを小形化、経
済化、低消費電力化するために有効である。
第１図は本発明の実施例構成図。
第２図は基本波に対して高く第２高調波に対して低いイ
ンピーダンスとなる並列共振回路（第２並列共振手段）
の第１構成例図。 第３図は基本波に対して高く第２高調波に対して低いイ
ンピーダンスとなる並列共振回路（第２並列共振手段）
の第２構成例図。 第４図は従来例構成図。 １・・・増幅素子、２・・・増幅素子の出力電極、３・
・・基本波整合回路、４・・・第２高調波短絡用スタブ
、５・・・可変容量素子、６・・・接地導体、７・・・
増幅器の出力端子、８・・・基本波に共振し、第２高調
波に対して開放となる並列共振回路（第１の並列共振回
路）、９・・・基本波に対して開放で第２高調波に対し
て短絡となる並列共振回路（第２の並列共振回路）、１
０・・・誘電体基板上に構成したスパイラル形インダク
タンス、１）・・・誘電体基板上に構成したインターデ
ィジタル形キャパシタンス、１２・・・第１と第２の並
列共振回路の接続点、１３・・・誘電体基板上に構成し
た線路。 本発明尖細例 篤 １ 因 兜 ３ 図
ンピーダンスとなる並列共振回路（第２並列共振手段）
の第１構成例図。 第３図は基本波に対して高く第２高調波に対して低いイ
ンピーダンスとなる並列共振回路（第２並列共振手段）
の第２構成例図。 第４図は従来例構成図。 １・・・増幅素子、２・・・増幅素子の出力電極、３・
・・基本波整合回路、４・・・第２高調波短絡用スタブ
、５・・・可変容量素子、６・・・接地導体、７・・・
増幅器の出力端子、８・・・基本波に共振し、第２高調
波に対して開放となる並列共振回路（第１の並列共振回
路）、９・・・基本波に対して開放で第２高調波に対し
て短絡となる並列共振回路（第２の並列共振回路）、１
０・・・誘電体基板上に構成したスパイラル形インダク
タンス、１）・・・誘電体基板上に構成したインターデ
ィジタル形キャパシタンス、１２・・・第１と第２の並
列共振回路の接続点、１３・・・誘電体基板上に構成し
た線路。 本発明尖細例 篤 １ 因 兜 ３ 図
Claims (3)
- （１）半導体増幅素子を備えた高周波増幅器において、 この増幅素子の出力信号経路に直列に、入力信号の基本
波に対して極めて低くその第２高調波に対して極めて高
いインピーダンスの第一集中定数並列共振手段を備え、 上記増幅素子の出力電極と接地電極との間に、入力信号
の基本波に対して極めて高くその第２高調波に対して極
めて低い第二集中定数並列共振手段を備えた ことを特徴とする高調波増幅器。 - （２）第一集中定数並列共振手段または第二集中定数並
列共振手段は、増幅素子の配置された基板上に導体パタ
ーンにより形成された回路を含む特許請求の範囲第（１
）項に記載の高周波増幅器。 - （３）第二集中定数並列共振手段は、ＬＣ並列共振回路
および可変容量素子を直列接続した回路を含む特許請求
の範囲第（１）項に記載の高周波増幅器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23895486A JPS6392106A (ja) | 1986-10-06 | 1986-10-06 | 高周波増幅器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23895486A JPS6392106A (ja) | 1986-10-06 | 1986-10-06 | 高周波増幅器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6392106A true JPS6392106A (ja) | 1988-04-22 |
Family
ID=17037763
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23895486A Pending JPS6392106A (ja) | 1986-10-06 | 1986-10-06 | 高周波増幅器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6392106A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05191176A (ja) * | 1992-01-16 | 1993-07-30 | Iwatsu Electric Co Ltd | 高周波電力増幅器 |
| JPH05327371A (ja) * | 1992-05-15 | 1993-12-10 | Mitsubishi Electric Corp | Ｆｅｔ増幅器 |
| JP2002084148A (ja) * | 2000-06-27 | 2002-03-22 | Nokia Mobile Phones Ltd | 増幅器を負荷インピーダンスに適応させるための整合回路と方法 |
| US6631693B2 (en) * | 2001-01-30 | 2003-10-14 | Novellus Systems, Inc. | Absorptive filter for semiconductor processing systems |
| JP2005503064A (ja) * | 2001-09-13 | 2005-01-27 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 能動チューナブルフィルタ回路 |
| US7346324B2 (en) | 2003-09-29 | 2008-03-18 | Sharp Kabushiki Kaisha | Grounded-emitter circuit, and high-frequency receiver and high-frequency transmitter using the same |
| KR20230020127A (ko) * | 2021-08-03 | 2023-02-10 | 금오공과대학교 산학협력단 | Class-F 파워 증폭기 |
| KR102756796B1 (ko) * | 2024-06-03 | 2025-01-21 | 대한민국(방위사업청장) | 고효율 전력 증폭기용 독립적 고조파 제어가 가능한 부하 네트워크 및 이를 포함하는 전력 증폭기 |
-
1986
- 1986-10-06 JP JP23895486A patent/JPS6392106A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05191176A (ja) * | 1992-01-16 | 1993-07-30 | Iwatsu Electric Co Ltd | 高周波電力増幅器 |
| JPH05327371A (ja) * | 1992-05-15 | 1993-12-10 | Mitsubishi Electric Corp | Ｆｅｔ増幅器 |
| JP2002084148A (ja) * | 2000-06-27 | 2002-03-22 | Nokia Mobile Phones Ltd | 増幅器を負荷インピーダンスに適応させるための整合回路と方法 |
| US6631693B2 (en) * | 2001-01-30 | 2003-10-14 | Novellus Systems, Inc. | Absorptive filter for semiconductor processing systems |
| JP2005503064A (ja) * | 2001-09-13 | 2005-01-27 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 能動チューナブルフィルタ回路 |
| US7346324B2 (en) | 2003-09-29 | 2008-03-18 | Sharp Kabushiki Kaisha | Grounded-emitter circuit, and high-frequency receiver and high-frequency transmitter using the same |
| KR20230020127A (ko) * | 2021-08-03 | 2023-02-10 | 금오공과대학교 산학협력단 | Class-F 파워 증폭기 |
| KR102756796B1 (ko) * | 2024-06-03 | 2025-01-21 | 대한민국(방위사업청장) | 고효율 전력 증폭기용 독립적 고조파 제어가 가능한 부하 네트워크 및 이를 포함하는 전력 증폭기 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5592122A (en) | Radio-frequency power amplifier with input impedance matching circuit based on harmonic wave | |
| JPH0732335B2 (ja) | 高周波増幅器 | |
| JP3175823B2 (ja) | 高周波増幅装置 | |
| KR20080016727A (ko) | 2단 마이크로웨이브 클래스 ｅ 전력 증폭기 | |
| JP2003502896A (ja) | 寄生振動を低減したトランジスタ増幅器 | |
| JPH0376609B2 (ja) | ||
| JP2695395B2 (ja) | 高周波電力増幅器 | |
| JPS6392106A (ja) | 高周波増幅器 | |
| JP3339892B2 (ja) | 集積回路およびその使用方法 | |
| JPH04326206A (ja) | 電力増幅器 | |
| KR20010106454A (ko) | 마이크로파 증폭기 | |
| US12562693B2 (en) | Matching circuit and power amplifier circuit | |
| JPH11150431A (ja) | マイクロ波増幅器用バイアス回路 | |
| JP2627113B2 (ja) | 高周波電力増幅器 | |
| JP3005416B2 (ja) | マイクロ波・ミリ波モノリシック集積回路 | |
| CN109194297A (zh) | 一种双频带高效率e类功率放大器 | |
| WO2000035084A1 (en) | Microwave amplifier | |
| JP3929254B2 (ja) | 高周波回路及びそれを用いた通信装置 | |
| JP2994231B2 (ja) | 半導体装置 | |
| JPH04298105A (ja) | 半導体増幅器 | |
| JPH10242776A (ja) | 高周波増幅器 | |
| CN115102512A (zh) | 推挽功率放大电路 | |
| JPH03277005A (ja) | 高周波増幅器 | |
| CN118100818B (zh) | 一种宽带高线性可重构低噪声放大器 | |
| JPH05175758A (ja) | マイクロ波集積回路装置 |