JP2011234024A - 高周波電力増幅器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】トランジスタ10,12は互いに並列に接続され、外部から入力された高周波信号を増幅する。スイッチ18は、トランジスタ10の出力及びトランジスタ12の出力に接続された入力端子18aと、出力端子18bと、出力端子18cとを有する。スイッチ18は、入力端子18aを出力端子18bと出力端子18cの何れか一方に接続する。トランジスタ20は、出力端子18bから出力された信号を増幅する。スイッチ24は、トランジスタ20の出力に接続された入力端子24aと、出力端子18cに接続された入力端子24bと、出力端子24cとを有する。スイッチ24は、入力端子24aと入力端子24bの何れか一方を出力端子24cに接続する。トランジスタ10の出力電力はトランジスタ12の出力電力よりも大きく、トランジスタ10の動作効率はトランジスタ12の動作効率よりも低い。
【選択図】図1
Description
図1は、実施の形態1に係る高周波電力増幅器を示す回路図である。トランジスタ10,12は互いに並列に接続され、それらの入力は入力整合回路14を介して信号入力端子16に接続されている。トランジスタ10,12は、外部から信号入力端子16に入力された高周波信号を増幅する。入力整合回路14は、トランジスタ10,12のそれぞれの入力インピーダンスを特性インピーダンスに整合する。トランジスタ10のエミッタサイズは、トランジスタ12のエミッタサイズよりも大きい。
図2は、実施の形態2に係る高周波電力増幅器を示す回路図である。実施の形態1の構成に加えて、トランジスタ10の出力と入力端子18aとの接続点とトランジスタ12の出力との間に整合回路32が接続されている。この整合回路32は、トランジスタ12の出力インピーダンスと経路3のインピーダンスとを整合させる。整合回路32によりトランジスタ12の動作効率が向上する。
図3は、実施の形態3に係る高周波電力増幅器を示す回路図である。実施の形態1の構成に加えて、トランジスタ10の出力と入力端子18aとの接続点とトランジスタ12の出力との間にスイッチ34が接続されている。トランジスタ10が動作し、かつトランジスタ12が動作しない場合に、スイッチ34はオフ(開放)する。このスイッチ34によりトランジスタ10の出力電力がトランジスタ12のコレクタへ洩れ込む量を低減できるため、トランジスタ10の動作効率が向上する。
図4は、実施の形態4に係る高周波電力増幅器を示す回路図である。実施の形態1の構成に加えて、実施の形態2の整合回路32と実施の形態3のスイッチ34の両方が設けられている。これにより、実施の形態2と実施の形態3の両方の効果を得ることができる。
図7は、実施の形態5に係る高周波電力増幅器を示す回路図である。実施の形態1の構成に加えて、トランジスタ10の出力と入力端子18aとの接続点とトランジスタ12の出力との間に線路44が接続されている。線路44は、高周波信号の波長の1/4の電気長を有する。この線路44によりトランジスタ10の出力電力がトランジスタ12のコレクタへ洩れ込む量を低減できるため、トランジスタ10の動作効率が向上する。
図8は、実施の形態6に係る高周波電力増幅器を示す回路図である。実施の形態1の構成に加えて、実施の形態2の整合回路32と実施の形態5の線路44の両方が設けられている。これにより、実施の形態2と実施の形態5の両方の効果を得ることができる。
図9は、実施の形態7に係る高周波電力増幅器を示す回路図である。実施の形態1とは異なり、トランジスタ12の出力は、出力端子18cに接続され、かつ出力整合回路28を介して入力端子24bに接続されている。これにより、経路3はスイッチ18の損失の影響を受けない。よって、7dBm以下の小電力出力時の動作効率を実施の形態1よりも向上させることができる
図10は、実施の形態8に係る高周波電力増幅器を示す回路図である。実施の形態7の構成に加えて、出力端子18cと出力整合回路28(入力端子24b)との接続点とトランジスタ12の出力との間に整合回路32が接続されている。この整合回路32は、トランジスタ12の出力インピーダンスと経路3のインピーダンスとを整合させる。整合回路32によりトランジスタ12の動作効率が向上する。
図11は、実施の形態9に係る高周波電力増幅器を示す回路図である。実施の形態7の構成に加えて、出力端子18cと出力整合回路28(入力端子24b)との接続点とトランジスタ12の出力との間にスイッチ34が接続されている。トランジスタ10が動作し、かつトランジスタ12が動作しない場合に、スイッチ34はオフ(開放)する。このスイッチ34によりトランジスタ10の出力電力がトランジスタ12のコレクタへ洩れ込む量を低減できるため、トランジスタ10の動作効率が向上する。
図12は、実施の形態10に係る高周波電力増幅器を示す回路図である。実施の形態7の構成に加えて、実施の形態8の整合回路32と実施の形態9のスイッチ34の両方が設けられている。これにより、実施の形態8と実施の形態9の両方の効果を得ることができる。
図13は、実施の形態11に係る高周波電力増幅器を示す回路図である。実施の形態7の構成に加えて、出力端子18cと出力整合回路28(入力端子24b)との接続点とトランジスタ12の出力との間に線路44が接続されている。線路44は、高周波信号の波長の1/4の電気長を有する。この線路44によりトランジスタ10の出力電力がトランジスタ12のコレクタへ洩れ込む量を低減できるため、トランジスタ10の動作効率が向上する。
図14は、実施の形態12に係る高周波電力増幅器を示す回路図である。実施の形態7の構成に加えて、実施の形態8の整合回路32と実施の形態11の線路44の両方が設けられている。これにより、実施の形態8と実施の形態11の両方の効果を得ることができる。
12 トランジスタ(第2のトランジスタ)
18 スイッチ(第1のスイッチ)
18a 入力端子(第1入力端子)
18b 出力端子(第1出力端子)
18c 出力端子(第2出力端子)
20 トランジスタ(第3のトランジスタ)
24 スイッチ(第2のスイッチ)
24a 入力端子(第2入力端子)
24b 入力端子(第3入力端子)
24c 出力端子(第3出力端子)
32 整合回路
34 スイッチ(第3のスイッチ)
44 線路
Claims (8)
- 外部から入力された高周波信号を増幅する第1のトランジスタと、
前記第1のトランジスタと並列に接続され、前記高周波信号を増幅する第2のトランジスタと、
前記第1のトランジスタの出力及び前記第2のトランジスタの出力に接続された第1入力端子と、第1出力端子と、第2出力端子とを有し、前記第1入力端子を前記第1出力端子と前記第2出力端子の何れか一方に接続する第1のスイッチと、
前記第1出力端子から出力された信号を増幅する第3のトランジスタと、
前記第3のトランジスタの出力に接続された第2入力端子と、前記第2出力端子に接続された第3入力端子と、第3出力端子とを有し、前記第2入力端子と前記第3入力端子の何れか一方を前記第3出力端子に接続する第2のスイッチとを備え、
前記第1のトランジスタの出力電力は前記第2のトランジスタの出力電力よりも大きく、
前記第1のトランジスタの動作効率は前記第2のトランジスタの動作効率よりも低いことを特徴とする高周波電力増幅器。 - 前記第1のトランジスタの出力と前記第1入力端子との接続点と前記第2のトランジスタの出力との間に接続された整合回路を更に備えることを特徴とする請求項1に記載の高周波電力増幅器。
- 前記第1のトランジスタの出力と前記第1入力端子との接続点と前記第2のトランジスタの出力との間に接続された第3のスイッチを更に備え、
前記第1のトランジスタが動作し、かつ前記第2のトランジスタが動作しない場合に、前記第3のスイッチはオフすることを特徴とする請求項1又は2に記載の高周波電力増幅器。 - 前記第1のトランジスタの出力と前記第1入力端子との接続点と前記第2のトランジスタの出力との間に接続された線路を更に備え、
前記線路は、前記高周波信号の波長の1/4の電気長を有することを特徴とする請求項1又は2に記載の高周波電力増幅器。 - 外部から入力された高周波信号を増幅する第1のトランジスタと、
前記第1のトランジスタと並列に接続され、前記高周波信号を増幅する第2のトランジスタと、
前記第1のトランジスタの出力に接続された第1入力端子と、第1出力端子と、第2出力端子とを有し、前記第1入力端子を前記第1出力端子と前記第2出力端子の何れか一方に接続する第1のスイッチと、
前記第1出力端子から出力された信号を増幅する第3のトランジスタと、
前記第3のトランジスタの出力に接続された第2入力端子と、前記第2のトランジスタの出力及び前記第2出力端子に接続された第3入力端子と、第3出力端子とを有し、前記第2入力端子と前記第3入力端子の何れか一方を前記第3出力端子に接続する第2のスイッチとを備え、
前記第1のトランジスタの出力電力は前記第2のトランジスタの出力電力よりも大きく、
前記第1のトランジスタの動作効率は前記第2のトランジスタの動作効率よりも低いことを特徴とする高周波電力増幅器。 - 前記第2出力端子と前記第3入力端子との接続点と前記第2のトランジスタの出力との間に接続された整合回路を更に備えることを特徴とする請求項5に記載の高周波電力増幅器。
- 前記第2出力端子と前記第3入力端子との接続点と前記第2のトランジスタの出力との間に接続された第3のスイッチを更に備え、
前記第1のトランジスタが動作し、かつ前記第2のトランジスタが動作しない場合に、前記第3のスイッチはオフすることを特徴とする請求項5又は6に記載の高周波電力増幅器。 - 前記第2出力端子と前記第3入力端子との接続点と前記第2のトランジスタの出力との間に接続された線路を更に備え、
前記線路は、前記高周波信号の波長の1/4の電気長を有することを特徴とする請求項5又は6に記載の高周波電力増幅器。
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