JP4652095B2 - Power amplifier - Google Patents
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Description
この発明は、マイクロ波およびミリ波で使用される電力増幅器に関するものである。 The present invention relates to a power amplifier used in microwaves and millimeter waves.
従来の電力増幅器として、2倍波を抑圧することにより増幅器の効率を向上することを目的としたものがある(例えば、特許文献1参照)。この従来の電力増幅器は、入力端子と出力端子との間に、入力信号の基本波を同振幅、同相で出力する電力分配回路、増幅回路、90度ハイブリッド及び同振幅、同相の基本波を合成して出力する電力合成回路を順次配設してなり、90度ハイブリッドは、基本波に対して1/4波長となる線路で構成されている。 Some conventional power amplifiers aim to improve the efficiency of the amplifier by suppressing the second harmonic (see, for example, Patent Document 1). This conventional power amplifier synthesizes the fundamental wave of the input signal with the same amplitude and the same phase between the input terminal and the output terminal, the power distribution circuit, the amplifier circuit, the 90-degree hybrid and the fundamental wave of the same amplitude and the same phase. The 90 ° hybrid is composed of a line having a quarter wavelength with respect to the fundamental wave.
上記構成に係る従来の電力増幅器において、入力端子に入力された信号の基本波は、電力分配回路により同振幅、同相で分配され、増幅回路で増幅されて同振幅、同相の関係のまま出力され、90度ハイブリッドに入力される。90度ハイブリッドに同振幅、同相で基本波が入力された場合、対称面では磁気壁となるため、入出力端子間の回路は、直列に接続された基本波で1/4波長の線路と、並列に接続された基本波で1/8波長の2つのオープンスタブで構成される回路と等価になる。従って、入力信号の基本波は、同振幅、同相の関係のまま出力されることになり、電力合成回路により合成されて出力端子に出力される。 In the conventional power amplifier having the above configuration, the fundamental wave of the signal input to the input terminal is distributed with the same amplitude and the same phase by the power distribution circuit, amplified by the amplifier circuit, and output with the same amplitude and the same phase relationship. , 90-degree hybrid. When the fundamental wave is input to the 90-degree hybrid with the same amplitude and the same phase, a magnetic wall is formed on the symmetry plane, so the circuit between the input and output terminals is a fundamental wave connected in series with a 1/4 wavelength line, A fundamental wave connected in parallel is equivalent to a circuit composed of two open stubs of 1/8 wavelength. Therefore, the fundamental wave of the input signal is output with the same amplitude and the same phase, and is synthesized by the power synthesis circuit and outputted to the output terminal.
一方、増幅回路により発生した2倍波は、同振幅、同相で90度ハイブリッドに入力される。同振幅、同相で2倍波が入力された場合、対称面では磁気壁となるため、入出力端子間の回路は、直列に接続された2倍波で1/2波長の線路と、並列に接続された2倍波で1/4波長の2つのオープンスタブで構成される回路と等価になり、結局、入力端子がショートされた回路と等価となる。従って、90度ハイブリッドに入力された2倍波の信号は完全反射されることになる。このため、2倍波を完全反射させない場合にくらべ、増幅器の効率が向上するという効果がある。 On the other hand, the double wave generated by the amplifier circuit is input to the 90-degree hybrid with the same amplitude and the same phase. When a double wave is input with the same amplitude and the same phase, the circuit between the input and output terminals becomes parallel to a half wave line with a double wave connected in series. It becomes equivalent to a circuit composed of two open stubs of a quarter wave and a quarter wave connected, and eventually becomes equivalent to a circuit whose input terminal is short-circuited. Therefore, the second harmonic signal input to the 90-degree hybrid is completely reflected. Therefore, there is an effect that the efficiency of the amplifier is improved as compared with the case where the second harmonic wave is not completely reflected.
ところで、2倍波を完全反射にしてもその位相条件によっては効率が低下することも知られている。しかしながら、従来の電力増幅器では2倍波に対する位相条件を変える機能は有していなかった。また、基本波についても、前述したような1/8波長のオープンスタブが並列に接続されることによる損失が生じるという問題もあった。 By the way, it is known that even if the second harmonic is completely reflected, the efficiency is lowered depending on the phase condition. However, the conventional power amplifier has no function of changing the phase condition for the second harmonic. Further, the fundamental wave also has a problem that a loss occurs due to the parallel connection of the 1/8 wavelength open stubs as described above.
この発明は前記のような問題点を解決するためになされたもので、基本波に影響を与えることなく2倍波を完全反射し、また、2倍波に対する位相条件を容易に変更して効率を向上する電力増幅器を実現することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and completely reflects the second harmonic wave without affecting the fundamental wave, and easily changes the phase condition for the second harmonic wave to improve the efficiency. An object of the present invention is to realize a power amplifier that improves the above.
この発明に係る電力増幅器は、入力信号の基本波を同振幅、位相差180度で分配する電力分配回路と、前記電力分配回路により分配された出力をそれぞれ増幅する2つの増幅回路と、前記2つの増幅回路をそれぞれ介した入力信号の基本波を同振幅、位相差180度で2つの入力端子から入力して同振幅、位相差180度の関係のまま2つの出力端子に出力すると共に、入力信号の2倍波を同振幅、同相で2つの入力端子から入力して2つの入力端子に反射させる整合回路と、前記整合回路を介して同振幅、位相差180度で入力された基本波を合成して出力する電力合成回路とを備え、前記整合回路は、一方の入力端子と一方の出力端子との間に直列に接続された基本波で1/8波長の一方の第1の線路および一方の第2の線路と、他方の入力端子と他方の出力端子との間に直列に接続された基本波で1/8波長の他方の第1の線路および他方の第2の線路と、前記一方の第1の線路と前記一方の第2の線路との接続点と、前記他方の第1の線路と前記他方の第2の線路との接続点とを接続する基本波で1/4波長の第3の線路と、前記一方の第2の線路と前記一方の出力端子との接続点と、前記他方の第2の線路と前記他方の出力端子との接続点とを接続する基本波で1/4波長の第4の線路と、前記一方の第1の線路と前記一方の第2の線路との接続点に接続された基本波で1/8波長の一方の第1のオープンスタブと、前記他方の第1の線路と前記他方の第2の線路との接続点に接続された基本波で1/8波長の他方の第1のオープンスタブと、前記一方の第2の線路と前記一方の出力端子との接続点に接続された基本波で1/8波長の一方の第2のオープンスタブと、前記他方の第2の線路と前記他方の出力端子との接続点に接続された基本波で1/8波長の他方の第2のオープンスタブと、前記一方の第1の線路と前記一方の入力端子との接続点と、前記他方の第1の線路と前記他方の入力端子との接続点との間で直列に接続された基本波で1/4波長の2つの第5の線路と、前記2つの第5の線路の接続点に接続された第3のオープンスタブとを備えたものである。
The power amplifier according to the present invention includes a power distribution circuit that distributes a fundamental wave of an input signal with the same amplitude and a phase difference of 180 degrees, two amplification circuits that amplify the outputs distributed by the power distribution circuit, and the 2 The fundamental wave of the input signal through each of the amplifier circuits is input from the two input terminals with the same amplitude and phase difference of 180 degrees, and is output to the two output terminals while maintaining the relationship of the same amplitude and phase difference of 180 degrees. A matching circuit that inputs a double wave of a signal from two input terminals with the same amplitude and the same phase and reflects them to the two input terminals, and a fundamental wave that is input with the same amplitude and a phase difference of 180 degrees through the matching circuit. A power combining circuit for combining and outputting , wherein the matching circuit includes a first line of one-eighth wavelength of a fundamental wave connected in series between one input terminal and one output terminal; One second track and the other The other first line and the other second line of the 1/8 wavelength fundamental wave connected in series between the input terminal and the other output terminal, the one first line, and the other one A third wave of a quarter wave with a fundamental wave connecting a connection point with a second line and a connection point between the other first line and the other second line; A fourth line of ¼ wavelength with a fundamental wave connecting a connection point between the second line and the one output terminal and a connection point between the other second line and the other output terminal; , One first open stub of a 1/8 wavelength fundamental wave connected to a connection point between the one first line and the one second line, the other first line, A first first open stub of a 1/8 wavelength fundamental wave connected to a connection point with the other second line; the one second line; A fundamental wave connected to a connection point with one output terminal and connected to a connection point between one second open stub of 1/8 wavelength and the other second line and the other output terminal. The other second open stub of 1/8 wavelength as the fundamental wave, the connection point between the one first line and the one input terminal, the other first line and the other input terminal. Two fifth lines having a quarter wave with a fundamental wave connected in series with a connection point between and a third open stub connected to a connection point between the two fifth lines. It is provided .
この発明によれば、基本波に影響を与えることなく2倍波を完全反射し、また、2倍波に対する位相条件を容易に変更して増幅器の効率を向上することができる。 According to the present invention, the second harmonic can be completely reflected without affecting the fundamental wave, and the phase condition for the second harmonic can be easily changed to improve the efficiency of the amplifier.
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1に係る電力増幅器の構成を示すブロック図である。図1に示される実施の形態1に係る電力増幅器は、入力端子1から入力される入力信号の基本波を同振幅、位相差180度で分配する電力分配回路4と、電力分配回路4により分配された出力をそれぞれ増幅する増幅回路3−1,3−2と、増幅回路3−1,3−2を介した入力信号の基本波を同振幅、位相差180度で2つの入力端子から入力して同振幅、位相差180度の関係のまま2つの出力端子に出力すると共に、入力信号の2倍波を同振幅、同相で2つの入力端子から入力して2つの入力端子に反射させる整合回路6と、整合回路6を介して同振幅、位相差180度で入力された基本波を合成して出力端子2から出力する電力合成回路5とを備えている。なお、7−1,7−2は増幅回路3と整合回路6との接続点、8−1,8−2は整合回路6と電力合成回路5との接続点、9−1,9−2は電力分配回路4と増幅回路3−1,3−2との接続点である。
1 is a block diagram showing a configuration of a power amplifier according to
次に、上述した構成を備える電力増幅器の動作原理について説明する。入力端子1に入力された信号の基本波は、電力分配回路4により同振幅、位相差180度で分配され、増幅回路3−1,3−2で増幅されて同振幅、位相差180度の関係のまま出力され、整合回路6に入力される。整合回路6に同振幅、位相差180度で入力された基本波は、同振幅、位相差180度の関係のまま電力合成回路5に入力され合成されて出力端子2から出力される。
Next, the operation principle of the power amplifier having the above-described configuration will be described. The fundamental wave of the signal input to the
一方、増幅回路3−1,3−2により発生した2倍波は、同振幅、同相で整合回路6に入力され、完全反射される。このため、2倍波を完全反射させない場合にくらべ、増幅器の効率が向上するという効果がある。
On the other hand, the double wave generated by the amplifier circuits 3-1 and 3-2 is input to the matching
なお、図2に示すように、電力分配回路4と増幅回路3との間にも整合回路6と同様な整合回路6を挿入してもよく、その場合は増幅回路に対して対称な構成となるため、設計検証が容易になる。
As shown in FIG. 2, a
実施の形態2.
図3は、この発明の実施の形態2に係る電力増幅器の構成を示すブロック図であり、特に、整合回路6内の構成を詳細に示すブロック図である。図3に示すように、整合回路6は、入力端子7−1,7−2と出力端子8−1,8−2との間でそれぞれ直列に接続された基本波で1/8波長の第1の線路10−1,10−2および第2の線路11−1,11−2と、前記第1の線路10−1,10−2と第2の線路11−1,11−2との接続点同士を接続する基本波で1/4波長の第3の線路12と、前記第2の線路11−1,11−2と出力端子8−1,8−2との接続点同士を接続する基本波で1/4波長の第4の線路13と、前記第1の線路10−1,10−2と第2の線路11−1,11−2との接続点に接続された基本波で1/8波長の第1のオープンスタブ14−1,14−2と、前記第2の線路11−1,11−2と出力端子8−1,8−2との接続点に接続された基本波で1/8波長の第2のオープンスタブ15−1,15−2と、前記第1の線路10−1,10−2と入力端子7−1,7−2との接続点同士の間で直列に接続された基本波で1/4波長の2つの第5の線路16−1,16−2と、前記2つの第5の線路16−1,16−2の接続点に接続された第3のオープンスタブ17とを備えている。
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the power amplifier according to the second embodiment of the present invention. In particular, FIG. 3 is a block diagram showing the configuration in matching
次に、実施の形態2に係る電力増幅器の動作原理について説明する。入力端子1に入力された信号の基本波は、電力分配回路4により同振幅、位相差180度で分配され、増幅回路3で増幅されて同振幅、位相差180度の関係のまま出力され、整合回路6に入力される。
Next, the operation principle of the power amplifier according to the second embodiment will be described. The fundamental wave of the signal input to the
整合回路6に同振幅、位相差180度で基本波(逆相基本波)が入力された場合、対称面では電気壁となるため、図4に示すように、入力端子7−1と出力端子8−1との間の回路は、第1の線路と第2の線路が直列接続された回路と等価になる。従って、同振幅、位相差180度の関係のまま出力されることになり、電力合成回路5により合成されて出力端子2に出力される。
When a fundamental wave (anti-phase fundamental wave) having the same amplitude and phase difference of 180 degrees is input to the
一方、増幅回路3により発生した2倍波は、同振幅、同相で整合回路6に入力される。同振幅、同相で2倍波(同相2倍波)が入力された場合、対称面では磁気壁となるため、図5に示すように、入力端子7−1に第5の線路と第3のオープンスタブが直列接続された回路と等価となる。従って、整合回路6に入力された2倍波の信号は、2倍波に対して1/2波長の線路の先端に接続されたオープンスタブにより完全反射されることになる。このため、2倍波を完全反射させない場合にくらべ、増幅器の効率が向上するという効果がある。
On the other hand, the double wave generated by the
また、整合回路6は、図6に示すように、第2の線路11−1,11−2、第4の線路13、第2のオープンスタブ15−1,15−2をさらに増やして多段の構成にしてもよく、この場合、特性を広帯域にできるという利点も有する。
Further, as shown in FIG. 6, the
なお、入力信号の基本波を同振幅、位相差180度で出力する電力分配回路4、同振幅、位相差180度で入力された基本波を合成する電力合成回路5としては、図7、図8、図9、図10に示すように、ウィルキンソン分配器の分配端子の片端に基本波で1/2波長の線路を接続した回路や、ブランチラインカプラの片端に基本波で1/4波長の線路を接続した回路、結合線路形カプラの片端に基本波で1/4波長の線路を接続した回路、ラットレース回路などであってもよい。
The
実施の形態3.
図11は、この発明の実施の形態3に係る電力増幅器における整合回路6内の構成を詳細に示すブロック図である。図11に示す実施の形態3に係る整合回路6の構成において、図3に示す実施の形態2に係る整合回路6の構成と同一部分は同一符号を付してその説明は省略する。新たな符号として、18は、第3のオープンスタブ17の先端に設けた縞パターンであり、第3のオープンスタブ17は、先端に設けた縞パターン18により、高調波に対して所定の位相角になるように長さが設定可能になされている。
FIG. 11 is a block diagram showing in detail the configuration in matching
縞パターン18とオープンスタブ17をリボンあるいはワイヤで接続することにより、オープンスタブの長さを変えることができる。このとき、基本波に対しては、図4に示したように、オープンスタブの長さは依存しないので基本波の特性は変わらず、一方、2倍波に対しては、図5に示すように、オープンスタブの長さが変わると2倍波に対する反射の位相が変わることになる。
By connecting the
図12に、第3のオープンスタブ17の長さを変えたときの入出力特性の計算結果を示す。図12には、第3のオープンスタブ17の基本波に対する電気長をLとして0〜90度変化させたときの基本波における線形利得Gain、1デシベル利得圧縮点における出力電力P1dB、電力付加効率PAEを示している。2倍波では、位相は基本波の2倍になり、また、往復する分2倍になるので、Lは0〜90度変化させれば2倍波に対して360度すべての変化を網羅することになる。図12に示すように、Lの変化は基本波に影響を与えないので線形利得はほとんど変化しない。それに対し、電力付加効率は2倍波に対する反射の位相により変化するため、ある位相条件で効率が低下する結果となる。
FIG. 12 shows the calculation result of the input / output characteristics when the length of the third
従って、電力増幅器を製作した後でも、縞パターン18とオープンスタブ17を接続することにより、利得や反射などの特性を変えることなく効率を向上させることができるという効果がある。
Therefore, even after the power amplifier is manufactured, connecting the
実施の形態4.
図13は、この発明の実施の形態4に係る電力増幅器における整合回路6の基本波に対する等価回路を示す図である。図13において、図3に示す実施の形態2と同一部分は同一符号を付してその説明は省略する。
FIG. 13 is a diagram showing an equivalent circuit for the fundamental wave of matching
図13において、第1の線路10−1、第2の線路11−1の特性インピーダンスは、入力端子7−1から見た増幅回路3−1の出力インピーダンスを、出力端子8−1から見た電力合成回路5の入力インピーダンスに変成するように設定する。
In FIG. 13, the characteristic impedance of the first line 10-1 and the second line 11-1 is the output impedance of the amplifier circuit 3-1 viewed from the input terminal 7-1, as viewed from the output terminal 8-1. It is set so as to be transformed into the input impedance of the
この場合でも、実施の形態1、2と同様の利点を有する。さらに、増幅回路3(3−1,3−2を総称する)の出力インピーダンスと電力合成回路5の入力インピーダンスを同一にする必要がないので、設計の自由度が向上するという利点も有する。
Even in this case, there are advantages similar to those of the first and second embodiments. Furthermore, since it is not necessary to make the output impedance of the amplifier circuit 3 (generically referred to as 3-1 and 3-2) and the input impedance of the
実施の形態5.
図14は、この発明の実施の形態5に係る電力増幅器における整合回路6の基本波に対する等価回路を示す図である。図14において、図3に示す実施の形態2と同一部分は同一符号を付してその説明は省略する。なお、19は電力合成回路5における基本波に対する等価回路を示す。
FIG. 14 is a diagram showing an equivalent circuit for the fundamental wave of matching
図14において、第1の線路10−1、第2の線路11−1、電力合成回路19の特性インピーダンスを、入力端子7−1から見た増幅回路3の出力インピーダンスを出力端子2のインピーダンスに変成するように設定する。
In FIG. 14, the characteristic impedances of the first line 10-1, the second line 11-1, and the
この場合でも、実施の形態1、2と同様の利点を有する。さらに、増幅回路3の出力インピーダンスと出力端子2のインピーダンスを同一にする必要がないので、設計の自由度が向上するという利点も有する。
Even in this case, there are advantages similar to those of the first and second embodiments. Furthermore, since it is not necessary to make the output impedance of the
また、インピーダンスを変成する線路の段数が増えることと等価であるので特性を広帯域化できるという利点も有する。 In addition, since this is equivalent to an increase in the number of stages of lines for transforming impedance, there is also an advantage that the characteristics can be widened.
実施の形態6.
図15は、この発明の実施の形態6に係る電力増幅器における整合回路6の基本波に対する等価回路を示す図である。図15において、図3に示す実施の形態2と同一部分は同一符号を付してその説明は省略する。新たな符号として、20、21はそれぞれ増幅回路3を構成する半導体素子、整合回路部である。
FIG. 15 is a diagram showing an equivalent circuit for the fundamental wave of matching
図15において、増幅回路3の整合回路部21と第1の線路10−1、第2の線路11−1の特性インピーダンスを、半導体素子20の出力インピーダンスを端子8から見た電力合成回路5の入力インピーダンスに変成するように設定する。
In FIG. 15, the characteristic impedance of the
この場合でも、実施の形態1、2と同様の利点を有する。さらに、半導体素子20の出力インピーダンスと端子8から見た電力合成回路5の入力インピーダンスを同一にする必要がないので、設計の自由度が向上するという利点も有する。
Even in this case, there are advantages similar to those of the first and second embodiments. Furthermore, since it is not necessary to make the output impedance of the
また、インピーダンスを変成する線路の段数が増えることと等価であるのでさらに特性を広帯域化できるという利点も有する。 Further, since this is equivalent to an increase in the number of stages of lines for transforming impedance, there is an advantage that the characteristics can be further widened.
さらに、整合回路部21を省略して第1の線路10−1、第2の線路11−1で整合をとることにより電力増幅器を小形化できるという利点も有する。
Furthermore, there is also an advantage that the power amplifier can be miniaturized by omitting the
実施の形態7.
図16は、この発明の実施の形態7に係る電力増幅器における整合回路6の基本波に対する等価回路を示す図である。図16において、図14に示す実施の形態5及び図15に示す実施の形態6と同一部分は同一符号を付してその説明は省略する。
FIG. 16 is a diagram showing an equivalent circuit for the fundamental wave of matching
図16において、増幅回路3の整合回路部21と第1の線路10、第2の線路11、電力合成回路5の基本波に対する等価回路19の特性インピーダンスを、半導体素子20の出力インピーダンスを出力端子2に変成するように設定する。
In FIG. 16, the characteristic impedance of the
この場合でも、実施の形態1、2と同様の利点を有する。さらに、半導体素子20の出力インピーダンスと出力端子2のインピーダンスを同一にする必要がないので、設計の自由度が向上するという利点も有する。
Even in this case, there are advantages similar to those of the first and second embodiments. Further, since it is not necessary to make the output impedance of the
また、インピーダンスを変成する線路の段数が増えることと等価であるのでさらに特性を広帯域化できるという利点も有する。 Further, since this is equivalent to an increase in the number of stages of lines for transforming impedance, there is an advantage that the characteristics can be further widened.
さらに、整合回路21を省略して第1の線路10、第2の線路11、電力合成回路19で整合をとることにより電力増幅器を小形化できるという利点も有する。
Furthermore, there is also an advantage that the power amplifier can be miniaturized by omitting the matching
1 入力端子、3−1,3−2 増幅回路、4 電力分配回路、5 電力合成回路、6 整合回路、10−1,10−2 第1の線路、11−1,11−2 第2の線路、12 第3の線路、13 第4の線路、14−1,14−2 第1のオープンスタブ、15−1,15−2 第2のオープンスタブ、16−1,16−2 第5の線路、17 第3のオープンスタブ、18 縞パターン、19 電力合成回路5における基本波に対する等価回路、20 半導体素子、21 整合回路部。
1 input terminal, 3-1, 3-2 amplifier circuit, 4 power distribution circuit, 5 power combining circuit, 6 matching circuit, 10-1, 10-2 first line, 11-1, 11-2 second Line, 12 3rd line, 13 4th line, 14-1, 14-2 1st open stub, 15-1, 15-2 2nd open stub, 16-1, 16-2 5th Line, 17 Third open stub, 18 Stripe pattern, 19 Equivalent circuit for fundamental wave in
Claims (6)
前記電力分配回路により分配された出力をそれぞれ増幅する2つの増幅回路と、
前記2つの増幅回路をそれぞれ介した入力信号の基本波を同振幅、位相差180度で2つの入力端子から入力して同振幅、位相差180度の関係のまま2つの出力端子に出力すると共に、入力信号の2倍波を同振幅、同相で2つの入力端子から入力して2つの入力端子に反射させる整合回路と、
前記整合回路を介して同振幅、位相差180度で入力された基本波を合成して出力する電力合成回路と
を備え、
前記整合回路は、
一方の入力端子と一方の出力端子との間に直列に接続された基本波で1/8波長の一方の第1の線路および一方の第2の線路と、
他方の入力端子と他方の出力端子との間に直列に接続された基本波で1/8波長の他方の第1の線路および他方の第2の線路と、
前記一方の第1の線路と前記一方の第2の線路との接続点と、前記他方の第1の線路と前記他方の第2の線路との接続点とを接続する基本波で1/4波長の第3の線路と、
前記一方の第2の線路と前記一方の出力端子との接続点と、前記他方の第2の線路と前記他方の出力端子との接続点とを接続する基本波で1/4波長の第4の線路と、
前記一方の第1の線路と前記一方の第2の線路との接続点に接続された基本波で1/8波長の一方の第1のオープンスタブと、
前記他方の第1の線路と前記他方の第2の線路との接続点に接続された基本波で1/8波長の他方の第1のオープンスタブと、
前記一方の第2の線路と前記一方の出力端子との接続点に接続された基本波で1/8波長の一方の第2のオープンスタブと、
前記他方の第2の線路と前記他方の出力端子との接続点に接続された基本波で1/8波長の他方の第2のオープンスタブと、
前記一方の第1の線路と前記一方の入力端子との接続点と、前記他方の第1の線路と前記他方の入力端子との接続点との間で直列に接続された基本波で1/4波長の2つの第5の線路と、
前記2つの第5の線路の接続点に接続された第3のオープンスタブと
を備えたことを特徴とする電力増幅器。 A power distribution circuit that distributes the fundamental wave of the input signal with the same amplitude and phase difference of 180 degrees;
Two amplifier circuits each amplifying the output distributed by the power distribution circuit;
The fundamental wave of the input signal through each of the two amplifier circuits is input from two input terminals with the same amplitude and phase difference of 180 degrees, and is output to the two output terminals while maintaining the relationship of the same amplitude and phase difference of 180 degrees. A matching circuit that inputs the second harmonic of the input signal with the same amplitude and the same phase from the two input terminals and reflects them to the two input terminals;
A power combining circuit that combines and outputs a fundamental wave input with the same amplitude and phase difference of 180 degrees via the matching circuit ;
The matching circuit includes:
One first line and one second line of a 1/8 wavelength fundamental wave connected in series between one input terminal and one output terminal;
The other first line and the other second line of the fundamental wave connected in series between the other input terminal and the other output terminal and having a 1/8 wavelength;
1/4 of a fundamental wave that connects a connection point between the one first line and the one second line and a connection point between the other first line and the other second line. A third line of wavelengths;
A fundamental wave that connects a connection point between the one second line and the one output terminal and a connection point between the other second line and the other output terminal, and has a fourth wavelength. And the track
One first open stub of 1/8 wavelength with a fundamental wave connected to a connection point between the one first line and the one second line;
A first open stub of the other 1/8 wavelength with a fundamental wave connected to a connection point between the other first line and the other second line;
A second open stub of one-eighth wavelength with a fundamental wave connected to a connection point between the one second line and the one output terminal;
The other second open stub of the fundamental wave connected to the connection point between the other second line and the other output terminal and having a wavelength of 1/8 wavelength;
A fundamental wave connected in series between the connection point between the one first line and the one input terminal and the connection point between the other first line and the other input terminal. Two fifth lines of four wavelengths;
A third open stub connected to the connection point of the two fifth lines;
A power amplifier comprising:
前記第3のオープンスタブは、高調波に対して所定の位相角になるように長さを設定する
ことを特徴とする電力増幅器。 The power amplifier according to claim 1 , wherein
A length of the third open stub is set so as to be a predetermined phase angle with respect to the harmonic.
前記整合回路は、前記増幅回路のインピーダンスを前記電力合成回路の入力端子のインピーダンスに変成する
ことを特徴とする電力増幅器。 The power amplifier according to claim 1 , wherein
The matching circuit transforms an impedance of the amplifier circuit into an impedance of an input terminal of the power combining circuit.
前記整合回路は、前記増幅回路のインピーダンスを前記電力合成回路の出力端子のインピーダンスに変成する
ことを特徴とする電力増幅器。 The power amplifier according to claim 1 , wherein
The matching circuit transforms an impedance of the amplifier circuit into an impedance of an output terminal of the power combining circuit.
前記増幅回路は、半導体素子と整合回路部を有し、
前記整合回路と、前記増幅回路内の整合回路部は、前記増幅回路内の半導体素子のインピーダンスを前記電力合成回路の入力端子のインピーダンスに変成する
ことを特徴とする電力増幅器。 The power amplifier according to claim 1 , wherein
The amplifier circuit includes a semiconductor element and a matching circuit unit,
The matching circuit and the matching circuit unit in the amplifier circuit transform the impedance of the semiconductor element in the amplifier circuit into the impedance of the input terminal of the power combining circuit.
前記整合回路と、前記電力合成回路と、前記増幅回路内の整合回路部は、前記増幅回路内の半導体素子のインピーダンスを前記電力合成回路の出力端子のインピーダンスに変成する
ことを特徴とする電力増幅器。 The power amplifier according to claim 5 , wherein
The matching circuit, the power combining circuit, and the matching circuit unit in the amplifier circuit transform the impedance of the semiconductor element in the amplifier circuit into the impedance of the output terminal of the power combining circuit. .
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