JP2002246848A - Power amplifier and communication equipment - Google Patents
Power amplifier and communication equipmentInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 2つの周波数帯の信号を増幅する電力増幅器
の小型化、低出力時の高効率化を図る。
【解決手段】 入力端子501と、入力端子501に入
力を接続された、1つの入力と複数の出力とを有する分
岐回路102他と、分岐回路102他の一部の出力に接
続された、それぞれ互いに異なる信号周波数にて動作す
る増幅手段104,106と、分岐回路102の残る他
の一つの出力に接続された伝送線路108と、増幅手段
のそれぞれの出力および前記伝送線路からの出力が接続
された合成回路110と、伝送線路と合成出力器との間
に設けられたスイッチ109と、分岐回路102他の導
通と、増幅手段104,106の導通および増幅動作
と、スイッチ109の導通とを制御する制御回路112
とを備える。
(57) [Summary] [PROBLEMS] To reduce the size of a power amplifier for amplifying signals in two frequency bands and to increase the efficiency at low output. SOLUTION: An input terminal 501, an input terminal connected to the input terminal 501, a branch circuit 102 having one input and a plurality of outputs, and a branch circuit 102 connected to some other outputs, respectively. Amplifying means 104 and 106 operating at mutually different signal frequencies, a transmission line 108 connected to another output of the branch circuit 102, and respective outputs of the amplifying means and the output from the transmission line are connected. Controls the combining circuit 110, the switch 109 provided between the transmission line and the combining output device, the conduction of the branch circuit 102 and others, the conduction and amplification operations of the amplifying means 104 and 106, and the conduction of the switch 109. Control circuit 112
And
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は主として移動体通信
などで用いる電力増幅器および通信機器に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power amplifier and a communication device mainly used in mobile communication.
【0002】[0002]
【従来の技術】移動体通信では、様々な方式、周波数帯
のアプリケーションが存在しており、無線機においても
複数のアプリケーションに対応することが望まれてい
る。アプリケーションのなかには、CDMA方式に代表
されるように、無線機の出力電力を制御する必要がある
ものもあり、広いダイナミックレンジにおいて低消費電
力化が要求されている。また、無線機の小型、軽量化も
求められている。2. Description of the Related Art In mobile communication, there are applications of various systems and frequency bands, and it is desired that a radio device also supports a plurality of applications. Some applications, such as the CDMA system, need to control the output power of a wireless device, and low power consumption is required over a wide dynamic range. There is also a demand for smaller and lighter wireless devices.
【0003】以下、図を用いて従来の電力増幅器を説明
する。Hereinafter, a conventional power amplifier will be described with reference to the drawings.
【0004】図7は従来の電力増幅器700のブロック
図を示す。図において、701は第1の入力端子、70
2は第1の入力側整合回路、703は第1の入力側直流
バイアス供給回路、704は第1のトランジスタ、70
5は第1の出力側直流バイアス供給回路、706は第1
の出力側整合回路、707は第1の出力端子、708は
第2の入力端子、709は第2の入力側整合回路、71
0は第2の入力側直流バイアス供給回路、711は第2
のトランジスタ、712は第2の出力側直流バイアス供
給回路、713は第2の出力側整合回路、714は第2
の出力端子である。FIG. 7 shows a block diagram of a conventional power amplifier 700. In the figure, reference numeral 701 denotes a first input terminal;
2 is a first input side matching circuit, 703 is a first input side DC bias supply circuit, 704 is a first transistor, 70
5 is a first output side DC bias supply circuit, and 706 is a first output side DC bias supply circuit.
707, a first output terminal, 708, a second input terminal, 709, a second input side matching circuit, 71
0 is the second input side DC bias supply circuit, and 711 is the second input side DC bias supply circuit.
712 is a second output side DC bias supply circuit, 713 is a second output side matching circuit, and 714 is a second output side
Output terminal.
【0005】以上のような構成を有する従来の電力増幅
器は、2種類の周波数の信号に対し動作を行うものであ
り、その動作は、次のようなものである。すなわち、第
1の周波数で動作する場合には、第1の入力端子702
に入力された信号を第1のトランジスタ704で増幅
し、第1の出力端子707に出力する。第2の周波数で
動作する場合には、第2の入力端子708に入力された
信号を第2のトランジスタ712で増幅し、第2の出力
端子714に出力する。[0005] The conventional power amplifier having the above configuration operates on signals of two kinds of frequencies, and the operation is as follows. That is, when operating at the first frequency, the first input terminal 702
Are amplified by the first transistor 704 and output to the first output terminal 707. In the case of operating at the second frequency, the signal input to the second input terminal 708 is amplified by the second transistor 712 and output to the second output terminal 714.
【0006】また、上記の2種類の周波数の信号入力に
対し、低出力の信号を得る場合も、第1のトランジスタ
704または第2のトランジスタ712を通過させ、増
幅動作を行うようにしていた。Also, when a low-output signal is obtained with respect to the above-described two types of signal inputs, the signal is passed through the first transistor 704 or the second transistor 712 to perform an amplification operation.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成では、電力増幅器は各周波数毎に完全に独立し
ており、図示しない、電力増幅器からアンテナ間までの
部品点数も2系統分必要となり、無線機も大型化してし
まうという問題があった。However, in such a configuration, the power amplifier is completely independent for each frequency, and the number of parts (not shown) between the power amplifier and the antenna is required for two systems. There has been a problem that the size of the wireless device has also been increased.
【0008】さらに、多段増幅器における利用等におい
て、電力増幅器は、一般的に最大出力で最も効率が高く
なるように調整されるため、出力が低下して、低出力の
信号を必要とする場合でも、電力増幅器を動作させるた
め、全体として効率が劣化してしまうという問題があっ
た。Further, in the use in a multi-stage amplifier or the like, the power amplifier is generally adjusted so that the efficiency is highest at the maximum output. Therefore, even when the output decreases and a low output signal is required, However, since the power amplifier is operated, there is a problem that the efficiency is deteriorated as a whole.
【0009】本発明は、上記の課題を解決するためにな
されたものであり、互いに異なる複数の周波数で動作す
る電力増幅器の入力、出力を1系統とし、出力電力に応
じて信号経路を切替え、低出力時にも低消費電力である
電力増幅器を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and has a single input and output system of a power amplifier operating at a plurality of mutually different frequencies, and switches a signal path according to the output power. It is an object of the present invention to provide a power amplifier which consumes low power even at low output.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、第1の本発明(請求項1に対応)は、入力端子お
よび複数の出力端子を有する分岐出力手段と、前記分岐
出力手段の一部の前記出力端子に接続された、それぞれ
互いに異なる信号周波数にて動作する複数の増幅手段
と、前記分岐出力手段の残る他の出力端子に接続された
バイパス手段と、前記複数の増幅手段のそれぞれの出力
および前記バイパス手段からの出力を入力とする、外部
への出力端子を有する合成出力器と、前記バイパス手段
の導通の有無を切り替えるスイッチ手段と、前記分岐出
力手段の導通と、前記複数の増幅手段の導通および増幅
動作と、前記スイッチ手段の導通とを制御する制御手段
とを備え、前記制御手段は、前記信号周波数および必要
とされる出力電力に応じて、前記分岐出力手段への入力
を、前記複数の増幅手段のいずれかを介して増幅して前
記合成出力器へ出力するか、または前記バイパス手段を
介して増幅しない状態で前記合成出力器へ出力するよう
制御を行う電力増幅器である。In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention (corresponding to claim 1) comprises a branch output means having an input terminal and a plurality of output terminals, and the branch output means. A plurality of amplifying units connected to a part of the output terminals and operating at different signal frequencies from each other; a bypass unit connected to another output terminal of the branch output unit; and the plurality of amplifying units. A combined output device having an output terminal to the outside, each output of which and an output from the bypass unit being input, a switch unit for switching on / off of conduction of the bypass unit, conduction of the branch output unit, Control means for controlling conduction and amplification operations of the plurality of amplification means and conduction of the switch means, wherein the control means adjusts the signal frequency and the required output power. First, the input to the branch output means is amplified through any one of the plurality of amplifying means and output to the combined output device, or the combined output device is not amplified through the bypass means. This is a power amplifier that controls so as to output to the power amplifier.
【0011】また、第2の本発明(請求項2に対応)
は、入力端子および複数の出力端子を有する分岐出力手
段と、前記分岐出力手段の一部の出力に接続された、そ
れぞれ互いに異なる信号周波数にて動作する複数の増幅
手段と、前記分岐出力手段の残る他の出力端子に接続さ
れた、互いに直列接続した複数のバイパス伝送線路を有
するバイパス伝送線路群と、前記複数の増幅手段のそれ
ぞれの出力および前記伝送線路群からの出力が接続され
た合成出力器と、前記伝送線路群と前記分岐出力手段と
の第1の接続点に設けられた、導通が制御される第1の
接地手段と、前記伝送線路群の各前記バイパス伝送線路
間の第2の接続点に設けられた、導通が制御される複数
の第2の接地手段と、前記分岐出力手段の導通と、前記
複数の増幅手段の導通および増幅動作と、前記第1の接
地手段の導通と、前記第2の接地手段の導通を制御する
制御手段とを備え、前記合成出力器側からみた前記伝送
線路群の、それぞれの前記第2の接続点までの部分長、
および前記伝送線路群の全体長は、複数の前記増幅手段
の各信号周波数にそれぞれ対応し、前記部分長は、最も
短いものから順に、前記複数の増幅手段の最も高い信号
周波数から低い信号周波数に対応し、前記全体長は、前
記複数の増幅手段の最も低い信号周波数に対応し、前記
制御手段は、前記信号周波数および必要とされる出力電
力に応じて、前記分岐出力手段への入力を、前記複数の
増幅手段のいずれかを介して増幅して前記合成出力器へ
出力するか、または前記伝送線路群を介して増幅しない
状態で前記合成出力器へ出力するよう制御を行う電力増
幅器である。Further, the second invention (corresponding to claim 2)
A branch output unit having an input terminal and a plurality of output terminals, a plurality of amplifying units connected to a part of the output of the branch output unit, each operating at a signal frequency different from each other, A bypass transmission line group having a plurality of bypass transmission lines connected in series to each other connected to the other output terminals, and a combined output in which respective outputs of the plurality of amplifying means and outputs from the transmission line group are connected; A first grounding means provided at a first connection point between the transmission line group and the branch output means for controlling conduction, and a second grounding means between each of the bypass transmission lines of the transmission line group. A plurality of second grounding means provided at a connection point of which conduction is controlled, conduction of the branch output means, conduction and amplification operations of the plurality of amplification means, and conduction of the first grounding means When, Serial and control means for controlling the conduction of the second grounding means, said transmission line group as viewed from the combined output-side, partial length of up to each of the second connection point,
And the total length of the transmission line group corresponds to each signal frequency of the plurality of amplifying means, and the partial lengths are, in order from the shortest, from the highest signal frequency of the plurality of amplifying means to the low signal frequency. Corresponding, the overall length corresponds to the lowest signal frequency of the plurality of amplifying means, the control means, depending on the signal frequency and the required output power, input to the branch output means, A power amplifier that performs control such that the signal is amplified through any one of the plurality of amplifying means and output to the combined output device, or is output to the combined output device without being amplified through the transmission line group. .
【0012】また、第3の本発明(請求項3に対応)
は、入力端子および複数の出力端子を有する分岐出力手
段と、前記分岐出力手段の一部の出力に接続された、そ
れぞれ互いに異なる信号周波数にて動作する複数の増幅
手段と、前記分岐出力手段の残る他の出力に接続された
伝送線路と、前記複数の増幅手段のそれぞれの出力およ
び前記伝送線路からの出力が接続された合成出力器と、
前記伝送線路の前記分岐出力手段側に設けられた、導通
が制御される接地手段と、前記分岐出力手段の導通と、
前記複数の増幅手段の導通および増幅動作と、前記接地
手段の導通とを制御する制御手段とを備え、前記信号周
波数は、互いに偶数倍分異なるものであり、前記制御手
段は、前記信号周波数および必要とされる出力電力に応
じて、前記分岐出力手段への入力を、前記複数の増幅手
段のいずれかを介して増幅して前記合成出力器へ出力す
るか、または前記伝送線路を介して増幅しない状態で前
記合成出力器へ出力するよう制御する電力増幅器であ
る。Further, a third aspect of the present invention (corresponding to claim 3)
A branch output unit having an input terminal and a plurality of output terminals, a plurality of amplifying units connected to a part of the output of the branch output unit, each operating at a signal frequency different from each other, A transmission line connected to the remaining other outputs, and a combined output device to which outputs of the plurality of amplifying units and outputs from the transmission lines are connected,
Ground means provided on the branch output means side of the transmission line, the conduction of which is controlled, and conduction of the branch output means,
Control means for controlling conduction and amplification operations of the plurality of amplifying means and conduction of the ground means, wherein the signal frequencies are different from each other by an even number, and the control means includes the signal frequency and Depending on the required output power, the input to the branch output means is amplified through any of the plurality of amplifying means and output to the combined output device, or amplified through the transmission line. A power amplifier that controls output to the combined output device in a state where the power is not output.
【0013】また、第4の本発明(請求項4に対応)
は、前記増幅手段は、前記分岐入力手段側に設けられた
第1の整合回路と、前記合成出力器側に設けられた第2
の整合回路と、前記第1の整合回路と前記第2の整合回
路との間に設けられたトランジスタと、前記第1の整合
回路と前記トランジスタとの間および/または前記第2
の整合回路と前記トランジスタとの間に設けられた直流
バイアス供給回路とを備え、前記第1整合回路および前
記第2整合回路の少なくとも一方のインピーダンスが可
変である第1から第3のいずれかの本発明の電力増幅器
である。Further, the fourth invention (corresponding to claim 4)
The amplifying means includes a first matching circuit provided on the branch input means side and a second matching circuit provided on the combined output device side.
, A transistor provided between the first matching circuit and the second matching circuit, a transistor provided between the first matching circuit and the transistor, and / or
A DC bias supply circuit provided between the first matching circuit and the transistor, wherein the impedance of at least one of the first matching circuit and the second matching circuit is variable. 3 is a power amplifier of the present invention.
【0014】また、第5の本発明(請求項5に対応)
は、前記制御手段は、動作中の前記複数の増幅手段のい
ずれか一つの出力に応じて、該動作中の一つの増幅手段
の有する前記第1の整合回路、前記第2の整合回路のい
ずれかまたは両方のインピーダンスを変化させる第4の
本発明の電力増幅器である。Further, the fifth invention (corresponding to claim 5)
The control means may be configured to output any one of the first matching circuit and the second matching circuit of the one amplifying means in operation in response to an output of one of the plurality of amplifying means in operation. A fourth power amplifier of the present invention that changes the impedance of one or both.
【0015】また、第6の本発明(請求項6に対応)
は、前記第1の整合回路および/または第2の整合回路
は、前記分岐入力手段または前記トランジスタの出力側
と接続する入力端子と、前記トランジスタの入力側また
は前記合成出力器と接続する出力端子と、少なくとも1
つの、前記入力端子と前記出力端子の間に接続された直
列整合回路要素と、少なくとも1つの、前記入力端子と
前記直列整合回路要素との間、もしくは2つの前記直列
整合回路要素の間、もしくは前記直列整合回路要素と前
記出力端子の間に接続された、前記制御手段により、オ
ン、オフが制御されるスイッチと、前記スイッチの他端
に接続された並列整合回路要素とを有する第4の本発明
の電力増幅器である。Further, a sixth aspect of the present invention (corresponding to claim 6)
The first matching circuit and / or the second matching circuit may include an input terminal connected to the branch input means or the output side of the transistor, and an output terminal connected to the input side of the transistor or the combined output device. And at least one
One series matching circuit element connected between the input terminal and the output terminal, and at least one between the input terminal and the series matching circuit element, or between the two series matching circuit elements, or A fourth switch connected between the series matching circuit element and the output terminal, the switch being controlled on and off by the control means, and a parallel matching circuit element connected to the other end of the switch. 3 is a power amplifier of the present invention.
【0016】また、第7の本発明(請求項7に対応)
は、前記分岐入力手段は、前記複数の増幅手段とそれぞ
れ導通するための増幅手段入力スイッチと、前記バイパ
ス手段、前記伝送線路または前記伝送線路群のいずれか
と導通するためのバイパス入力スイッチとを備え、前記
増幅手段入力スイッチは、前置歪み補償回路として動作
する第1から第3のいずれかの本発明の電力増幅器であ
る。A seventh aspect of the present invention (corresponding to claim 7)
The branch input unit includes an amplification unit input switch for conducting each of the plurality of amplification units, and a bypass input switch for conducting any one of the bypass unit, the transmission line, and the transmission line group. The amplifying means input switch is the power amplifier according to any one of the first to third aspects of the present invention that operates as a predistortion compensation circuit.
【0017】また、第8の本発明(請求項8に対応)
は、前記増幅手段入力スイッチは、前記増幅手段への入
力側直流バイアスによりオン、オフが制御されるダイオ
ードを有する第7の本発明の電力増幅器である。Further, an eighth aspect of the present invention (corresponding to claim 8)
The seventh aspect of the present invention is the power amplifier according to the seventh aspect of the present invention, wherein the amplifying means input switch has a diode whose on / off is controlled by an input side DC bias to the amplifying means.
【0018】また、第9の本発明(請求項9に対応)
は、前記出力合成器と前記出力端子との間の接続点に接
続された、多周波直流バイアス供給回路をさらに備え、
前記多周波直流バイアス供給回路は、前記複数の増幅手
段のうち、動作する増幅手段の対応する前記信号周波数
に対応して動作する第4の本発明の電力増幅器である。A ninth aspect of the present invention (corresponding to claim 9).
Further comprises a multi-frequency DC bias supply circuit connected to a connection point between the output combiner and the output terminal,
The multi-frequency DC bias supply circuit is a power amplifier according to a fourth aspect of the present invention, which operates according to the signal frequency corresponding to the operating amplifying means among the plurality of amplifying means.
【0019】また、第10の本発明(請求項10に対
応)は、前記多周波直流バイアス供給回路は、前記複数
の増幅手段の対応する信号周波数に対応するよう設けら
れた、互いに直列接続した複数のバイアス伝送線路を有
する伝送線路群と、前記伝送線路群の一端側であって、
その一端が前記接続点と接続された、もっとも高い前記
信号周波数に対応した最高周波数バイアス伝送線路の他
端と接続された第1のバイパスコンデンサと、前記第1
のバイパスコンデンサと直列に接続された、前記制御手
段によりオン、オフが制御される第1のサブスイッチ
と、前記伝送線路群の複数のバイアス伝送線路間に接続
された、少なくとも一つの第2のバイパスコンデンサ
と、前記第2のバイパスコンデンサと直列に接続された
第2のサブスイッチと、前記伝送線路群の他端側であっ
て、他のバイアス伝送線路と接続しない側に接続され
た、前記制御手段より供給される直流バイアスが印加さ
れるバイアス端子とを備え、前記最高周波数バイアス伝
送線路の他端は、前記第1のバイパスコンデンサおよび
前記第1のサブスイッチを介して接地し、前記最高周波
数バイアス伝送線路の他端以外の前記伝送線路群の複数
のバイアス伝送線路間は、前記第2のバイパスコンデン
サおよび前記第2のサブスイッチを介して接地し、前記
第1のバイパスコンデンサは、前記信号周波数のうち、
前記もっとも高い前記信号周波数においてショートとな
り、前記第2のバイパスコンデンサは、その接続位置か
ら、前記接続点までの伝送線路長の和に関連づけられた
前記信号周波数においてショートとなる第9の本発明の
電力増幅器である。According to a tenth aspect of the present invention (corresponding to claim 10), the multi-frequency DC bias supply circuits are provided in series with each other and provided so as to correspond to the corresponding signal frequencies of the plurality of amplifying means. A transmission line group having a plurality of bias transmission lines, and one end side of the transmission line group,
A first bypass capacitor having one end connected to the connection point and connected to the other end of the highest frequency bias transmission line corresponding to the highest signal frequency;
A first sub-switch, which is connected in series with a bypass capacitor of which on / off is controlled by the control means, and at least one second sub-switch, which is connected between a plurality of bias transmission lines of the transmission line group. A bypass capacitor, a second sub-switch connected in series with the second bypass capacitor, and the other end of the transmission line group connected to a side not connected to another bias transmission line; A bias terminal to which a DC bias supplied from a control means is applied; the other end of the highest frequency bias transmission line is grounded via the first bypass capacitor and the first sub-switch; Between the plurality of bias transmission lines of the transmission line group other than the other end of the frequency bias transmission line, the second bypass capacitor and the second sub Grounded via a switch, the first bypass capacitors, among the signal frequency,
The ninth invention of the ninth invention, wherein the short circuit occurs at the highest signal frequency and the second bypass capacitor short-circuits at the signal frequency associated with the sum of the transmission line lengths from the connection position to the connection point. Power amplifier.
【0020】また、第11の本発明(請求項11に対
応)は、多段構成を有する電力増幅器において、少なく
とも1段以上の増幅器に、第1から第10のいずれかの
本発明の電力増幅器を組み合わせて用いた多段構成を有
する電力増幅器である。According to an eleventh aspect of the present invention (corresponding to claim 11), in a power amplifier having a multi-stage configuration, at least one or more stages of the power amplifier according to any one of the first to tenth aspects is provided with the power amplifier of the present invention. This is a power amplifier having a multi-stage configuration used in combination.
【0021】また、第12の本発明(請求項12に対
応)は、第1から第10のいずれかの本発明の電力増幅
器の各部の全部または一部が、同一の半導体基板上に構
成されている電力増幅器である。According to a twelfth aspect of the present invention (corresponding to claim 12), all or a part of each part of the power amplifier according to any one of the first to tenth aspects is formed on the same semiconductor substrate. Power amplifier.
【0022】また、第13の本発明(請求項13に対
応)は、第1から第10のいずれかの本発明の電力増幅
器の各部の全部または一部が、複数の互いに異なる半導
体基板上に構成されている電力増幅器である。According to a thirteenth aspect of the present invention (corresponding to claim 13), all or a part of each part of the power amplifier according to any one of the first to tenth aspects is provided on a plurality of different semiconductor substrates. It is a configured power amplifier.
【0023】また、第14の本発明(請求項14に対
応)は、信号処理回路と、前記信号処理回路からの信号
を送信処理する、電力増幅器を有する送信回路と、前記
送信回路の出力を送信するとともに受信信号を受信する
アンテナと、前記受信信号を処理する受信回路とを備
え、前記電力増幅器が、第1から第13のいずれかの本
発明の電力増幅器である通信機器である。According to a fourteenth aspect of the present invention (corresponding to claim 14), a signal processing circuit, a transmitting circuit having a power amplifier for transmitting a signal from the signal processing circuit, and an output of the transmitting circuit are provided. A communication device including an antenna for transmitting and receiving a received signal, and a receiving circuit for processing the received signal, wherein the power amplifier is any one of the first to thirteenth power amplifiers of the present invention.
【0024】[0024]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施の形態における電力増幅器の動作を説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The operation of a power amplifier according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0025】(実施の形態1)本発明の第1の実施の形
態を、図1を用いて説明する。図1は本発明の実施の形
態1による電力増幅器100のブロック図である。図1
において、101は入力端子、102は分岐回路、10
3は第1のスイッチ、104は第1の周波数で動作する
第1の増幅手段、104aは入力側整合回路、104b
は出力側整合回路、104cは入力側直流バイアス供給
回路、104dは出力側直流バイアス供給回路、104
eはトランジスタ、105は第2のスイッチ、106は
第2の周波数で動作する第2の増幅手段、106aは入
力側整合回路、106bは出力側整合回路、106cは
入力側直流バイアス供給回路、106dは出力側直流バ
イアス供給回路、106eはトランジスタ、107は第
3のスイッチ、108は伝送線路、109は第4のスイ
ッチ、110は合成回路、111は出力端子、112は
制御回路である。(Embodiment 1) A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram of a power amplifier 100 according to Embodiment 1 of the present invention. Figure 1
, 101 is an input terminal, 102 is a branch circuit, 10
3 is a first switch, 104 is first amplifying means operating at a first frequency, 104a is an input-side matching circuit, 104b
Is an output-side matching circuit; 104c is an input-side DC bias supply circuit; 104d is an output-side DC bias supply circuit;
e is a transistor, 105 is a second switch, 106 is second amplifying means operating at a second frequency, 106a is an input side matching circuit, 106b is an output side matching circuit, 106c is an input side DC bias supply circuit, 106d Is an output side DC bias supply circuit, 106e is a transistor, 107 is a third switch, 108 is a transmission line, 109 is a fourth switch, 110 is a combining circuit, 111 is an output terminal, and 112 is a control circuit.
【0026】以上のような構成を有する本実施の形態の
電力増幅器100の動作は、次のようなものである。The operation of the power amplifier 100 according to the present embodiment having the above-described configuration is as follows.
【0027】電力増幅器100は、第1の周波数で動作
し、増幅動作を要する第1のモードでは、制御回路11
2により、第1のスイッチ103はオン、第2から第4
のスイッチ105、107、109がオフとなり、第1
の増幅手段104のトランジスタ104eに、直流バイ
アス供給回路104c、104dを介して、所望の初期
電流が得られるような直流バイアスが供給され、第2の
増幅手段106のトランジスタ106eには、直流バイ
アス供給回路106c、106dを介して、増幅動作を
行わないような直流バイアスが供給される。The power amplifier 100 operates at a first frequency, and in a first mode requiring an amplification operation, the control circuit 11
2, the first switch 103 is turned on, and the second to fourth switches are turned on.
Switches 105, 107, and 109 are turned off,
A DC bias for obtaining a desired initial current is supplied to the transistor 104e of the amplifying means 104 through the DC bias supply circuits 104c and 104d, and the DC bias is supplied to the transistor 106e of the second amplifying means 106. A DC bias that does not perform the amplification operation is supplied via the circuits 106c and 106d.
【0028】このとき、第1の周波数において、合成回
路110の第2の増幅手段106が接続された入力か
ら、第2の増幅手段106側をみたインピーダンスが高
インピーダンスとなるように、制御回路112により、
第2の増幅手段106の入力側、出力側整合回路106
a、106bを変化させる。ただし、出力側整合回路1
06bのみ変化させ、入力側整合回路106aは必ずし
も変化させないようにしてもよい。At this time, at the first frequency, the control circuit 112 controls the impedance of the combining circuit 110 so that the impedance seen from the input of the second amplifying means 106 to the second amplifying means 106 becomes high. By
Input side and output side matching circuit 106 of the second amplifying means 106
a and 106b are changed. However, output side matching circuit 1
06b may be changed, and the input matching circuit 106a may not be changed.
【0029】これにより、入力端子101から入力され
た信号は、第1の増幅手段104で増幅され、その出力
信号が出力端子111より出力される。As a result, the signal input from the input terminal 101 is amplified by the first amplifying means 104, and the output signal is output from the output terminal 111.
【0030】第1の周波数で動作し、増幅動作を必要と
しない第2のモードでは、制御回路112により、第
1、第2のスイッチ103、105はオフ、第3、第4
のスイッチ107、109がオンとなり、第1、第2の
増幅手段104、106のそれぞれのトランジスタ10
4e、106eに、直流バイアス供給回路104c、1
04d、106c、106dを介して、増幅動作を行わ
ないような直流バイアスが供給される。In the second mode, which operates at the first frequency and does not require the amplification operation, the control circuit 112 turns off the first and second switches 103 and 105, and turns off the third and fourth switches.
Switches 107 and 109 are turned on, and the transistors 10 of the first and second amplifying units 104 and 106 are turned on.
4e and 106e, a DC bias supply circuit 104c, 1
A direct current bias that does not perform the amplification operation is supplied via 04d, 106c, and 106d.
【0031】このとき、第1の周波数において、合成回
路110の第1の増幅手段104が接続された入力か
ら、第1の増幅手段104側をみたインピーダンスが高
インピーダンスとなるように、制御回路112により、
第1の増幅手段104の入力側、出力側整合回路104
a、104bを変化させ、合成回路110の第2の増幅
手段106が接続された入力から、第2の増幅手段10
6側をみたインピーダンスが高インピーダンスとなるよ
うに、制御回路112により、第2の増幅手段106の
入力側、出力側整合回路106a、106bを変化させ
る。ただし、出力側整合回路106bのみ変化させ、入
力側整合回路106aは必ずしも変化させないようにし
てもよい。At this time, at the first frequency, the control circuit 112 controls the impedance of the control circuit 112 so that the impedance seen from the input to which the first amplifying means 104 is connected to the first amplifying means 104 becomes high. By
Input side and output side matching circuit 104 of first amplifying means 104
a, 104b are changed, and the input of the synthesis circuit 110 to which the second amplification means 106 is connected is changed from the input of the second amplification means 10
The control circuit 112 changes the input side and output side matching circuits 106a and 106b of the second amplifying means 106 so that the impedance seen from the 6 side becomes high. However, only the output side matching circuit 106b may be changed, and the input side matching circuit 106a may not necessarily be changed.
【0032】これにより、入力端子101から入力され
た信号は、伝送線路108を通り、その出力信号が出力
端子111より出力される。As a result, the signal input from the input terminal 101 passes through the transmission line 108, and the output signal is output from the output terminal 111.
【0033】第2の周波数で動作し、増幅動作を要する
第3のモードでは、制御回路112により、第2のスイ
ッチ105はオン、第1、第3、第4のスイッチ10
3、107、109がオフとなり、第2の増幅手段10
6のトランジスタ106eに、直流バイアス供給回路1
06c、106dを介して、所望の初期電流が得られる
ような直流バイアスが供給され、第1の増幅手段104
のトランジスタ104eには、直流バイアス供給回路1
04c、104dを介して、増幅動作を行わないような
直流バイアスが供給される。In the third mode, which operates at the second frequency and requires an amplifying operation, the control circuit 112 turns on the second switch 105 and turns on the first, third, and fourth switches 10.
3, 107 and 109 are turned off, and the second amplifying means 10
DC bias supply circuit 1
A direct current bias for obtaining a desired initial current is supplied via the first amplification means 104c and 106d.
DC bias supply circuit 1
A DC bias that does not perform an amplification operation is supplied via the terminals 04c and 104d.
【0034】このとき、第2の周波数において、合成回
路110の第1の増幅手段104が接続された入力か
ら、第1の増幅手段104側をみたインピーダンスが高
インピーダンスとなるように、制御回路112により、
第1の増幅手段104の入力側、出力側整合回路104
a、104bを変化させる。ただし、出力側整合回路1
04bのみ変化させ、入力側整合回路104aは必ずし
も変化させないようにしてもよい。At this time, at the second frequency, the control circuit 112 controls the impedance of the combining circuit 110 so that the impedance seen from the input of the first amplifier 104 to the first amplifier 104 becomes higher. By
Input side and output side matching circuit 104 of first amplifying means 104
a and 104b are changed. However, output side matching circuit 1
Only the input side matching circuit 104a may be changed without changing the input side matching circuit 104a.
【0035】これにより、入力端子101から入力され
た信号は、第2の増幅手段106で増幅され、その出力
信号が出力端子111より出力される。As a result, the signal input from the input terminal 101 is amplified by the second amplifying means 106, and the output signal is output from the output terminal 111.
【0036】第2の周波数で動作し、増幅動作を必要と
しない第4のモードでは、制御回路112により、第
1、第2のスイッチ103、105はオフ、第3、第4
のスイッチ107、109がオンとなり、第1、第2の
増幅手段104、106のそれぞれのトランジスタ10
4e、106eに、直流バイアス供給回路104c、1
04d、106c、106dを介して、増幅動作を行わ
ないような直流バイアスが供給される。In the fourth mode, which operates at the second frequency and does not require the amplification operation, the control circuit 112 turns off the first and second switches 103 and 105, and turns off the third and fourth switches.
Switches 107 and 109 are turned on, and the transistors 10 of the first and second amplifying units 104 and 106 are turned on.
4e and 106e, a DC bias supply circuit 104c, 1
A direct current bias that does not perform the amplification operation is supplied via 04d, 106c, and 106d.
【0037】このとき、第2の周波数において、合成回
路110の第1の増幅手段104が接続された入力か
ら、第1の増幅手段104側をみたインピーダンスが高
インピーダンスとなるように、制御回路112により、
第1の増幅手段104の入力側、出力側整合回路104
a、104bを変化させ、合成回路110の第2の増幅
手段106が接続された入力から、第2の増幅手段10
6側をみたインピーダンスが高インピーダンスとなるよ
うに、制御回路112により、第2の増幅手段106の
入力側、出力側整合回路106a、106bを変化させ
る。ただし、出力側整合回路104bおよび106bの
み変化させ、入力側整合回路104aおよび106aは
必ずしも変化させないようにしてもよい。At this time, at the second frequency, the control circuit 112 controls the input of the combining circuit 110 to the first amplifier 104 so that the impedance seen from the input to the first amplifier 104 becomes high. By
Input side and output side matching circuit 104 of first amplifying means 104
a, 104b are changed, and the input of the synthesis circuit 110 to which the second amplification means 106 is connected is changed from the input of the second amplification means 10
The control circuit 112 changes the input side and output side matching circuits 106a and 106b of the second amplifying means 106 so that the impedance seen from the 6 side becomes high. However, only the output side matching circuits 104b and 106b may be changed, and the input side matching circuits 104a and 106a may not necessarily be changed.
【0038】これにより、入力端子101から入力され
た信号は、伝送線路108を通り、その出力信号が出力
端子111より出力される。Thus, the signal input from the input terminal 101 passes through the transmission line 108, and the output signal is output from the output terminal 111.
【0039】制御回路112は、動作周波数と出力電力
に応じて、以上の4つのモードを切替えるよう制御を行
う。The control circuit 112 performs control so that the above four modes are switched according to the operating frequency and the output power.
【0040】このように、本実施の形態によれば、動作
周波数と出力電力に応じて、信号経路の切替を行い、特
に第2および第4のモードにおいて、出力信号を増幅手
段からバイパスさせ、増幅手段を動作させないようなバ
イアス電圧を供給することにより、出力電力が低下した
ときの増幅器の消費電流を低減することで、広い出力範
囲での効率改善が可能となる。また、増幅動作を必要と
しない場合の信号経路を、2周波で共有し、増幅器出力
を1系統とすることで、回路の小型化が実現できる。As described above, according to the present embodiment, the signal path is switched in accordance with the operating frequency and the output power, and in particular, in the second and fourth modes, the output signal is bypassed from the amplifying means. By supplying a bias voltage that does not operate the amplifying unit, the current consumption of the amplifier when the output power is reduced is reduced, so that the efficiency can be improved in a wide output range. In addition, by sharing a signal path in the case where an amplification operation is not required by two frequencies and using a single amplifier output, the circuit can be downsized.
【0041】なお、上記の説明においては、電力増幅器
100は、第1の周波数の信号を増幅する第1の増幅手
段104、および第2の周波数の信号を増幅する第2の
増幅手段106の、二つの増幅手段を備えたものとして
説明を行ったが、本発明の電力増幅器は、これに限定す
るものではなく、互いに異なる周波数の信号をそれぞれ
増幅する、3つ以上の増幅手段を備えた構成としても良
い。この場合、増幅動作を必要としない場合の信号経路
を、3周波以上で共有することができる。In the above description, the power amplifier 100 includes the first amplifying unit 104 for amplifying the signal of the first frequency and the second amplifying unit 106 for amplifying the signal of the second frequency. The power amplifier of the present invention has been described as having two amplifying units. However, the power amplifier of the present invention is not limited to this, and has a configuration including three or more amplifying units that amplify signals of mutually different frequencies. It is good. In this case, a signal path when no amplification operation is required can be shared by three or more frequencies.
【0042】(実施の形態2)本発明の第2の実施の形
態を、図2を用いて説明する。図2は本発明の実施の形
態2による電力増幅器200のブロック図である。図2
において、201は入力端子、202は分岐回路、20
3は第1のスイッチ、204は第1の周波数で動作する
第1の増幅手段、204aは入力側整合回路、204b
は出力側整合回路、204cは入力側直流バイアス供給
回路、204dは出力側直流バイアス供給回路、204
eはトランジスタ、205は第2のスイッチ、206は
第1の周波数の偶数倍である第2の周波数で動作する第
2の増幅手段、206aは入力側整合回路、206bは
出力側整合回路、206cは入力側直流バイアス供給回
路、206dは出力側直流バイアス供給回路、206e
はトランジスタ、207は第3のスイッチ、208は伝
送線路、209は第4のスイッチ、210は合成回路、
211は出力端子、212は制御回路である。(Embodiment 2) A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a block diagram of a power amplifier 200 according to Embodiment 2 of the present invention. FIG.
, 201 is an input terminal, 202 is a branch circuit, 20
3 is a first switch, 204 is first amplifying means operating at a first frequency, 204a is an input side matching circuit, 204b
Is an output-side matching circuit; 204c is an input-side DC bias supply circuit; 204d is an output-side DC bias supply circuit;
e is a transistor, 205 is a second switch, 206 is a second amplifier operating at a second frequency which is an even multiple of the first frequency, 206a is an input side matching circuit, 206b is an output side matching circuit, 206c Is an input side DC bias supply circuit, 206d is an output side DC bias supply circuit, 206e
Is a transistor, 207 is a third switch, 208 is a transmission line, 209 is a fourth switch, 210 is a combining circuit,
211 is an output terminal, and 212 is a control circuit.
【0043】ここで、伝送線路208の線路長は、第1
の周波数の信号の波長の1/4となるようにするのが望
ましい。Here, the line length of the transmission line 208 is the first
It is desirable to make the wavelength of the signal having the frequency of 1/4.
【0044】以上のような構成を有する本実施の形態の
電力増幅器200の動作は、次のようなものである。The operation of the power amplifier 200 according to the present embodiment having the above-described configuration is as follows.
【0045】電力増幅器200は、第1の周波数で動作
し、増幅動作を要する第1のモードでは、制御回路21
2により、第1、第4のスイッチ203、209はオ
ン、第2、第3のスイッチ205、207がオフとな
り、第1の増幅手段204のトランジスタ204eに、
直流バイアス供給回路204c、204dを介して、所
望の初期電流が得られるような直流バイアスが供給さ
れ、第2の増幅手段206のトランジスタ206eに
は、直流バイアス供給回路206c、206dを介し
て、増幅動作を行わないような直流バイアスが供給され
る。The power amplifier 200 operates at the first frequency, and in the first mode requiring the amplification operation, the control circuit 21
2, the first and fourth switches 203 and 209 are turned on, the second and third switches 205 and 207 are turned off, and the transistor 204e of the first amplifying means 204
A DC bias for obtaining a desired initial current is supplied through the DC bias supply circuits 204c and 204d, and the transistor 206e of the second amplifying means 206 is amplified through the DC bias supply circuits 206c and 206d. A DC bias that does not perform an operation is supplied.
【0046】このとき、第1の周波数において、合成回
路210の第2の増幅手段206が接続された入力か
ら、第2の増幅手段206側をみたインピーダンスが高
インピーダンスとなるように、制御回路212により、
第2の増幅手段206の入力側、出力側整合回路206
a、206bを変化させる。ただし、出力側整合回路2
06bのみ変化させ、入力側整合回路206aは必ずし
も変化させないようにしてもよい。At this time, at the first frequency, the control circuit 212 is controlled so that the impedance seen from the input of the combining circuit 210 to which the second amplifying means 206 is connected to the second amplifying means 206 becomes high. By
Input side and output side matching circuit 206 of second amplifying means 206
a and 206b are changed. However, the output side matching circuit 2
06b may be changed, and the input matching circuit 206a may not be changed.
【0047】さらに、第4のスイッチ209がオンとな
ることで、合成回路210の伝送線路208が接続され
た入力から、伝送線路208側をみたインピーダンス
が、第1の周波数において高インピーダンスとなり、第
2の周波数において低インピーダンスとなる。Further, when the fourth switch 209 is turned on, the impedance seen from the input of the combining circuit 210 to which the transmission line 208 is connected to the transmission line 208 becomes high impedance at the first frequency, and The impedance becomes low at the frequency of 2.
【0048】これにより、入力端子201から入力され
た信号は、第1の増幅手段204で増幅され、その出力
信号が出力端子211より出力される。As a result, the signal input from the input terminal 201 is amplified by the first amplifying means 204, and the output signal is output from the output terminal 211.
【0049】第1の周波数で動作し、増幅動作を必要と
しない第2のモードでは、制御回路112により、第
1、第2、第4のスイッチ203、205、209はオ
フ、第3のスイッチ207がオンとなり、第1、第2の
増幅手段204、206のそれぞれのトランジスタ20
4e、206eに、直流バイアス供給回路204c、2
04d、206c、206dを介して、増幅動作を行わ
ないような直流バイアスが供給される。In the second mode, which operates at the first frequency and does not require an amplification operation, the control circuit 112 turns off the first, second, and fourth switches 203, 205, and 209 and turns off the third switch. 207 is turned on, and the transistor 20 of each of the first and second amplifying units 204 and 206 is turned on.
4e and 206e, a DC bias supply circuit 204c,
A direct current bias that does not perform an amplification operation is supplied via 04d, 206c, and 206d.
【0050】このとき、第1の周波数において、合成回
路210の第1の増幅手段204が接続された入力か
ら、第1の増幅手段204側をみたインピーダンスが高
インピーダンスとなるように、制御回路212により、
第1の増幅手段204の入力側、出力側整合回路204
a、204bを変化させ、合成回路210の第2の増幅
手段206が接続された入力から、第2の増幅手段20
6側をみたインピーダンスが高インピーダンスとなるよ
うに、制御回路112により、第2の増幅手段206の
入力側、出力側整合回路206a、206bを変化させ
る。ただし、出力側整合回路204b、206bのみ変
化させ、入力側整合回路204b、206aは必ずしも
変化させないようにしてもよい。At this time, at the first frequency, the control circuit 212 controls the impedance of the combining circuit 210 from the input to which the first amplifying means 204 is connected to the impedance of the first amplifying means 204 so as to be high. By
Input side and output side matching circuit 204 of first amplifying means 204
a and 204b are changed, and the input of the combining circuit 210 to which the second amplifying means 206 is connected is changed to the second amplifying means 20.
The control circuit 112 changes the input side and output side matching circuits 206a and 206b of the second amplifying means 206 so that the impedance seen from the 6 side becomes high. However, only the output-side matching circuits 204b and 206b may be changed, and the input-side matching circuits 204b and 206a may not necessarily be changed.
【0051】これにより、入力端子201から入力され
た信号は、伝送線路208を通り、その出力信号が出力
端子211より出力される。Thus, the signal input from the input terminal 201 passes through the transmission line 208, and the output signal is output from the output terminal 211.
【0052】第2の周波数で動作し、増幅動作を要する
第3のモードでは、制御回路212により、第2のスイ
ッチ205はオン、第1、第3、第4のスイッチ20
3、207、209がオフとなり、第2の増幅手段20
6のトランジスタ206eに、直流バイアス供給回路2
06c、206dを介して、所望の初期電流が得られる
ような直流バイアスが供給され、第1の増幅手段204
のトランジスタ204eには、直流バイアス供給回路2
04c、204dを介して、増幅動作を行わないような
直流バイアスが供給される。In the third mode, which operates at the second frequency and requires an amplifying operation, the control circuit 212 turns on the second switch 205 and turns on the first, third, and fourth switches 20.
3, 207 and 209 are turned off, and the second amplifying means 20
DC bias supply circuit 2
06c and 206d, a DC bias for obtaining a desired initial current is supplied, and the first amplifying means 204
DC bias supply circuit 2
A DC bias that does not perform an amplification operation is supplied via the terminals 04c and 204d.
【0053】このとき、第2の周波数において、合成回
路210の第1の増幅手段204が接続された入力か
ら、第1の増幅手段204側をみたインピーダンスが高
インピーダンスとなるように、制御回路212により、
第1の増幅手段204の入力側、出力側整合回路204
a、204bを変化させる。ただし、出力側整合回路2
04bのみ変化せ、入力側整合回路204aは必ずしも
変化させないようにしてもよい。At this time, at the second frequency, the control circuit 212 controls the impedance of the combining circuit 210 so that the impedance seen from the input of the first amplifying means 204 to the first amplifying means 204 becomes high. By
Input side and output side matching circuit 204 of first amplifying means 204
a and 204b are changed. However, the output side matching circuit 2
Only the input side matching circuit 204a may be changed without changing the input side matching circuit 204a.
【0054】さらに、第3、第4のスイッチ207、2
09がオフとなることで、合成回路210の伝送線路2
08が接続された入力から、伝送線路208側をみたイ
ンピーダンスが、第2の周波数において高インピーダン
スとなる。Further, third and fourth switches 207, 2
09 is turned off, the transmission line 2 of the synthesis circuit 210 is turned off.
The impedance seen from the input connected to the transmission line 208 toward the transmission line 208 becomes high impedance at the second frequency.
【0055】これにより、入力端子201から入力され
た信号は、第2の増幅手段206で増幅され、その出力
信号が出力端子211より出力される。As a result, the signal input from the input terminal 201 is amplified by the second amplifying means 206, and the output signal is output from the output terminal 211.
【0056】第2の周波数で動作し、増幅動作を必要と
しない第4のモードでは、制御回路212により、第
1、第2、第4のスイッチ203、205、209はオ
フ、第3のスイッチ207がオンとなり、第1、第2の
増幅手段204、206のそれぞれのトランジスタ20
4e、206eに、直流バイアス供給回路204c、2
04d、206c、206dを介して、増幅動作を行わ
ないような直流バイアスが供給される。In the fourth mode operating at the second frequency and requiring no amplifying operation, the control circuit 212 turns off the first, second, and fourth switches 203, 205, and 209 and turns off the third switch. 207 is turned on, and the transistor 20 of each of the first and second amplifying units 204 and 206 is turned on.
4e and 206e, a DC bias supply circuit 204c,
A direct current bias that does not perform an amplification operation is supplied via 04d, 206c, and 206d.
【0057】このとき、第2の周波数において、合成回
路210の第1の増幅手段204が接続された入力か
ら、第1の増幅手段204側をみたインピーダンスが高
インピーダンスとなるように、制御回路212により、
第1の増幅手段204の入力側、出力側整合回路204
a、204bを変化させ、合成回路210の第2の増幅
手段206が接続された入力から、第2の増幅手段20
6側をみたインピーダンスが高インピーダンスとなるよ
うに、制御回路212により、第2の増幅手段206の
入力側、出力側整合回路206a、206bを変化させ
る。ただし、出力側整合回路204bおよび206bの
み変化させ、入力側整合回路204aおよび206aは
必ずしも変化させないようにしてもよい。At this time, at the second frequency, the control circuit 212 controls the impedance of the combining circuit 210 such that the impedance seen from the input of the first amplifying means 204 to the first amplifying means 204 becomes high. By
Input side and output side matching circuit 204 of first amplifying means 204
a and 204b are changed, and the input of the combining circuit 210 to which the second amplifying means 206 is connected is changed to the second amplifying means 20
The control circuit 212 changes the input-side and output-side matching circuits 206a and 206b of the second amplifying means 206 so that the impedance seen from the sixth side becomes high. However, only the output-side matching circuits 204b and 206b may be changed, and the input-side matching circuits 204a and 206a may not necessarily be changed.
【0058】これにより、入力端子201から入力され
た信号は、伝送線路208を通り、その出力信号が出力
端子211より出力される。Thus, the signal input from the input terminal 201 passes through the transmission line 208, and the output signal is output from the output terminal 211.
【0059】制御回路212は、動作周波数と出力電力
に応じて、以上の第1〜第4の4つのモードを切替える
よう制御を行う。The control circuit 212 performs control so as to switch the first to fourth modes according to the operating frequency and the output power.
【0060】このように、本実施の形態によれば、一方
の動作周波数が、他方の動作周波数の偶数倍である場合
には、回路構成を変化した状態でも、実施の形態1と同
様の動作が行うことができ、さらに、低い周波数におけ
る増幅手段動作時に、伝送線路208が低い周波数の出
力信号の高調波である高い周波数において低インピーダ
ンスとなり、高調波成分を抑圧するため、新たに高調波
処理のための回路を付加すること無く、高調波処理回路
を実現できる。As described above, according to the present embodiment, when one operating frequency is an even multiple of the other operating frequency, the same operation as in the first embodiment can be performed even when the circuit configuration is changed. Further, when the amplifying means operates at a low frequency, the transmission line 208 has a low impedance at a high frequency, which is a harmonic of the output signal at a low frequency, and suppresses the harmonic component. A harmonic processing circuit can be realized without adding a circuit for the above.
【0061】また、実施の形態1と比較して、伝送線路
208と、合成回路210との間にはスイッチが設けら
れていない分、内部損失を削減することができ、効率の
よい信号伝送を実現することができる。Further, compared to the first embodiment, since no switch is provided between the transmission line 208 and the combining circuit 210, internal loss can be reduced, and efficient signal transmission can be achieved. Can be realized.
【0062】なお、上記の説明においては、電力増幅器
200は、第1の周波数の信号を増幅する第1の増幅手
段204、および第1の周波数の偶数倍である第2の周
波数の信号を増幅する第2の増幅手段206の、二つの
増幅手段を備えたものとして説明を行ったが、本発明の
電力増幅器は、これに限定するものではなく、互いに偶
数倍だけ異なる周波数の信号をそれぞれ増幅する、3つ
以上の増幅手段を備えた構成としても良い。In the above description, the power amplifier 200 amplifies the signal of the first frequency and the signal of the second frequency which is an even multiple of the first frequency. Although the description has been given assuming that the second amplification means 206 includes two amplification means, the power amplifier of the present invention is not limited to this, and amplifies signals having frequencies different from each other by even-number times. Alternatively, a configuration having three or more amplifying means may be provided.
【0063】(実施の形態3)本発明の第3の実施の形
態を、図9を用いて説明する。図9は本発明の実施の形
態3による電力増幅器900のブロック図である。図9
において、図2と同一部または相当部には同一符号を付
し、詳細な説明は省略する。ただし、第1の増幅手段2
04が動作する第1の周波数と第2の増幅手段206が
動作する第2の周波数との関係は、第2の周波数が第1
の周波数よりも単に高いものとし、第1の周波数の偶数
倍である必要はない。(Embodiment 3) A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a block diagram of a power amplifier 900 according to the third embodiment of the present invention. FIG.
In FIG. 2, the same or corresponding parts as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and a detailed description thereof will be omitted. However, the first amplifying means 2
04 operates in a relationship between the first frequency at which the second amplifying means 206 operates and the second frequency at which the second amplifying means 206 operates.
, And need not be an even multiple of the first frequency.
【0064】また、230は第1の伝送線路、231は
第2の伝送線路である。第1の伝送線路230と第2の
伝送線路231とは、互いの一端同士が第2の接続点2
34bを介して直列接続しており、第1の伝送線路23
0の他端は第3のスイッチ207と第4のスイッチ20
9との間の第1の接続点234aに、第2の伝送線路2
31の他端は合成回路210に、それぞれ接続されてい
て、本発明のバイパス伝送線路群を形成する。また、第
2の接続点234bには、制御手段212からの制御に
より導通が制御される第5のスイッチ232が設けられ
ており、第2の接続点234bは第5のスイッチ232
を介して接地している。Reference numeral 230 is a first transmission line, and 231 is a second transmission line. One end of each of the first transmission line 230 and the second transmission line 231 is connected to the second connection point 2.
34b, the first transmission line 23
0 is the third switch 207 and the fourth switch 20
9, a second transmission line 2 is connected to a first connection point 234a.
The other end of 31 is connected to the synthesizing circuit 210 to form the group of bypass transmission lines of the present invention. The second connection point 234b is provided with a fifth switch 232 whose conduction is controlled by the control of the control means 212. The second connection point 234b is connected to the fifth switch 232b.
Through the ground.
【0065】ここで、第2の伝送線路231の線路長
は、第2の増幅手段206側の第2の周波数の信号の波
長の1/4とし、第1の伝送線路230の線路長と第2
の伝送線路231の線路長との和は、第1の増幅手段2
04側の第1の周波数の信号の波長の1/4となるよう
にする。Here, the line length of the second transmission line 231 is set to 1 / of the wavelength of the signal of the second frequency on the second amplifying means 206 side, and the line length of the first transmission line 230 and the 2
Of the transmission line 231 of the first amplification unit 2
It is set to be 1/4 of the wavelength of the signal of the first frequency on the 04 side.
【0066】以上のような構成を有する本実施の形態の
電力増幅器900の動作は、次のようなものである。The operation of power amplifier 900 according to the present embodiment having the above-described configuration is as follows.
【0067】電力増幅器900は、第1の周波数で動作
し、増幅動作を要する第1のモードでは、制御回路21
2により、第1、第4のスイッチ203、209はオ
ン、第2、第3、第5のスイッチ205、207、23
2がオフとなり、第1の増幅手段204のトランジスタ
204eに、直流バイアス供給回路204c、204d
を介して、所望の初期電流が得られるような直流バイア
スが供給され、第2の増幅手段206のトランジスタ2
06eには、直流バイアス供給回路206c、206d
を介して、増幅動作を行わないような直流バイアスが供
給される。The power amplifier 900 operates at the first frequency, and in the first mode requiring the amplification operation, the control circuit 21
2, the first and fourth switches 203 and 209 are turned on, and the second, third and fifth switches 205, 207 and 23 are turned on.
2 is turned off, and the DC bias supply circuits 204c and 204d are connected to the transistor 204e of the first amplifying means 204.
Is supplied through the transistor 2 so that a desired initial current can be obtained.
06e includes DC bias supply circuits 206c and 206d.
, A DC bias that does not perform the amplification operation is supplied.
【0068】このとき、第1の周波数において、合成回
路210の第2の増幅手段206が接続された入力か
ら、第2の増幅手段206側をみたインピーダンスが高
インピーダンスとなるように、制御回路212により、
第2の増幅手段206の入力側、出力側整合回路206
a、206bを変化させる。ただし、出力側整合回路2
06bのみ変化させ、入力側整合回路206aは必ずし
も変化させないようにしてもよい。At this time, at the first frequency, the control circuit 212 has a high impedance from the input of the synthesis circuit 210 to which the second amplification means 206 is connected, as viewed from the second amplification means 206 side. By
Input side and output side matching circuit 206 of second amplifying means 206
a and 206b are changed. However, the output side matching circuit 2
06b may be changed, and the input matching circuit 206a may not be changed.
【0069】さらに、第4のスイッチ209がオンとな
り、第5のスイッチ232がオフとなることで、合成回
路210の第1の伝送線路230および第2の伝送線路
231が接続された入力から、第1の伝送線路230お
よび第2の伝送線路231をみたインピーダンスが、第
1の周波数において高インピーダンスとなる。Further, when the fourth switch 209 is turned on and the fifth switch 232 is turned off, the input of the combining circuit 210 to which the first transmission line 230 and the second transmission line 231 are connected becomes The impedance seen from the first transmission line 230 and the second transmission line 231 becomes high impedance at the first frequency.
【0070】これにより、入力端子201から入力され
た信号は、第1の増幅手段204で増幅され、その出力
信号が出力端子211より出力される。As a result, the signal input from the input terminal 201 is amplified by the first amplifying means 204, and the output signal is output from the output terminal 211.
【0071】第1の周波数で動作し、増幅動作を必要と
しない第2のモードでは、制御回路112により、第
1、第2、第4、第5のスイッチ203、205、20
9、232はオフ、第3のスイッチ207がオンとな
り、第1、第2の増幅手段204、206のそれぞれの
トランジスタ204e、206eに、直流バイアス供給
回路204c、204d、206c、206dを介し
て、増幅動作を行わないような直流バイアスが供給され
る。In the second mode, which operates at the first frequency and does not require an amplification operation, the control circuit 112 controls the first, second, fourth, and fifth switches 203, 205, and 20.
9 and 232 are turned off, the third switch 207 is turned on, and the transistors 204e and 206e of the first and second amplifying means 204 and 206 are supplied to the respective transistors 204e and 206e via the DC bias supply circuits 204c, 204d, 206c and 206d. A DC bias that does not perform the amplification operation is supplied.
【0072】このとき、第1の周波数において、合成回
路210の第1の増幅手段204が接続された入力か
ら、第1の増幅手段204側をみたインピーダンスが高
インピーダンスとなるように、制御回路212により、
第1の増幅手段204の入力側、出力側整合回路204
a、204bを変化させ、合成回路210の第2の増幅
手段206が接続された入力から、第2の増幅手段20
6側をみたインピーダンスが高インピーダンスとなるよ
うに、制御回路112により、第2の増幅手段206の
入力側、出力側整合回路206a、206bを変化させ
る。ただし、出力側整合回路204b、206bのみ変
化させ、入力側整合回路204b、206aは必ずしも
変化させないようにしてもよい。At this time, at the first frequency, the control circuit 212 controls the input of the combining circuit 210 from the input to which the first amplifying means 204 is connected so that the impedance seen from the input to the first amplifying means 204 becomes high. By
Input side and output side matching circuit 204 of first amplifying means 204
a and 204b are changed, and the input of the combining circuit 210 to which the second amplifying means 206 is connected is changed to the second amplifying means 20
The control circuit 112 changes the input side and output side matching circuits 206a and 206b of the second amplifying means 206 so that the impedance seen from the 6 side becomes high. However, only the output-side matching circuits 204b and 206b may be changed, and the input-side matching circuits 204b and 206a may not necessarily be changed.
【0073】これにより、入力端子201から入力され
た信号は、第1の伝送線路230および第2の伝送線路
231を通り、その出力信号が出力端子211より出力
される。Thus, the signal input from the input terminal 201 passes through the first transmission line 230 and the second transmission line 231, and the output signal is output from the output terminal 211.
【0074】第2の周波数で動作し、増幅動作を要する
第3のモードでは、制御回路212により、第2のスイ
ッチ205および第5のスイッチ232はオン、第1、
第3、第4のスイッチ203、207、209がオフと
なり、第2の増幅手段206のトランジスタ206e
に、直流バイアス供給回路206c、206dを介し
て、所望の初期電流が得られるような直流バイアスが供
給され、第1の増幅手段204のトランジスタ204e
には、直流バイアス供給回路204c、204dを介し
て、増幅動作を行わないような直流バイアスが供給され
る。In the third mode, which operates at the second frequency and requires an amplifying operation, the control circuit 212 turns on the second switch 205 and the fifth switch 232 and turns on the first and second switches.
The third and fourth switches 203, 207 and 209 are turned off, and the transistor 206e of the second amplifying means 206 is turned off.
Is supplied with a DC bias to obtain a desired initial current through the DC bias supply circuits 206c and 206d.
Is supplied with a DC bias via the DC bias supply circuits 204c and 204d such that the amplification operation is not performed.
【0075】このとき、第2の周波数において、合成回
路210の第1の増幅手段204が接続された入力か
ら、第1の増幅手段204側をみたインピーダンスが高
インピーダンスとなるように、制御回路212により、
第1の増幅手段204の入力側、出力側整合回路204
a、204bを変化させる。ただし、出力側整合回路2
04bのみ変化させ、入力側整合回路204aは必ずし
も変化させないようにしてもよい。At this time, at the second frequency, the control circuit 212 controls the impedance of the combining circuit 210 so that the impedance seen from the input of the first amplifying means 204 to the first amplifying means 204 becomes high. By
Input side and output side matching circuit 204 of first amplifying means 204
a and 204b are changed. However, the output side matching circuit 2
Only the input side matching circuit 204a may not be changed.
【0076】さらに、第3、第4のスイッチ207、2
09がオフとなり、第5のスイッチ232がオンとなる
ことで、合成回路210の第2の伝送線路231が接続
された入力から、第2の伝送線路231側をみたインピ
ーダンスが、第2の周波数において高インピーダンスと
なる。Further, third and fourth switches 207, 2
09 is turned off and the fifth switch 232 is turned on, so that the impedance seen from the input of the combining circuit 210 to which the second transmission line 231 is connected to the second transmission line 231 side becomes the second frequency. At high impedance.
【0077】これにより、入力端子201から入力され
た信号は、第2の増幅手段206で増幅され、その出力
信号が出力端子211より出力される。As a result, the signal input from the input terminal 201 is amplified by the second amplifying means 206, and the output signal is output from the output terminal 211.
【0078】第2の周波数で動作し、増幅動作を必要と
しない第4のモードでは、制御回路212により、第
1、第2、第4、第5のスイッチ203、205、20
9、232はオフ、第3のスイッチ207がオンとな
り、第1、第2の増幅手段204、206のそれぞれの
トランジスタ204e、206eに、直流バイアス供給
回路204c、204d、206c、206dを介し
て、増幅動作を行わないような直流バイアスが供給され
る。In the fourth mode, which operates at the second frequency and does not require an amplification operation, the control circuit 212 causes the first, second, fourth, and fifth switches 203, 205, 20
9 and 232 are turned off, the third switch 207 is turned on, and the transistors 204e and 206e of the first and second amplifying means 204 and 206 are supplied to the respective transistors 204e and 206e via the DC bias supply circuits 204c, 204d, 206c and 206d. A DC bias that does not perform the amplification operation is supplied.
【0079】このとき、第2の周波数において、合成回
路210の第1の増幅手段204が接続された入力か
ら、第1の増幅手段204側をみたインピーダンスが高
インピーダンスとなるように、制御回路212により、
第1の増幅手段204の入力側、出力側整合回路204
a、204bを変化させ、合成回路210の第2の増幅
手段206が接続された入力から、第2の増幅手段20
6側をみたインピーダンスが高インピーダンスとなるよ
うに、制御回路212により、第2の増幅手段206の
入力側、出力側整合回路206a、206bを変化させ
る。ただし、出力側整合回路204bおよび206bの
み変化させ、入力側整合回路204aおよび206aは
必ずしも変化させないようにしてもよい。At this time, at the second frequency, the control circuit 212 controls the impedance of the combining circuit 210 from the input to which the first amplifying means 204 is connected, so that the impedance seen from the first amplifying means 204 becomes high. By
Input side and output side matching circuit 204 of first amplifying means 204
a and 204b are changed, and the input of the combining circuit 210 to which the second amplifying unit 206 is connected is changed from the input of the second amplifying unit 20.
The control circuit 212 changes the input-side and output-side matching circuits 206a and 206b of the second amplifying means 206 so that the impedance seen from the sixth side becomes high. However, only the output-side matching circuits 204b and 206b may be changed, and the input-side matching circuits 204a and 206a may not necessarily be changed.
【0080】これにより、入力端子201から入力され
た信号は、第1の伝送線路230および第2の伝送線路
231を通り、その出力信号が出力端子211より出力
される。Thus, the signal input from the input terminal 201 passes through the first transmission line 230 and the second transmission line 231, and the output signal is output from the output terminal 211.
【0081】制御回路212は、動作周波数と出力電力
に応じて、以上の第1〜第4の4つのモードを切替える
よう制御を行う。The control circuit 212 performs control so as to switch the first to fourth modes according to the operating frequency and the output power.
【0082】このように、本実施の形態によれば、実施
の形態1と同様、出力信号を増幅手段からバイパスさ
せ、増幅手段を動作させないようなバイアス電圧を供給
することにより、出力電力が低下したときの増幅器の消
費電流を低減することで、広い出力範囲での効率改善が
可能となる。また、増幅動作を必要としない場合の信号
経路を、2周波で共有し、増幅器出力を1系統とするこ
とで、回路の小型化が実現できるとともに、第1の伝送
線路230および第2の伝送線路231と合成回路21
0との間にはスイッチが設けられていない分、内部損失
を削減することができ、効率のよい信号伝送を実現する
ことができる。As described above, according to the present embodiment, similarly to the first embodiment, the output signal is reduced by bypassing the output signal from the amplifying unit and supplying the bias voltage that does not operate the amplifying unit. By reducing the current consumption of the amplifier in this case, efficiency can be improved in a wide output range. In addition, by sharing the signal path in the case where the amplification operation is not required by two frequencies and using one amplifier output, the circuit can be downsized, and the first transmission line 230 and the second transmission line can be used. Line 231 and combining circuit 21
Since no switch is provided between 0 and 0, internal loss can be reduced and efficient signal transmission can be realized.
【0083】なお、上記の説明においては、電力増幅器
900は、第1の周波数の信号を増幅する第1の増幅手
段204と、第1の周波数より高い第2の周波数の信号
を増幅する第2の増幅手段206の、二つの増幅手段を
備えたものとして説明を行ったが、本発明の電力増幅器
は、これに限定するものではなく、互いに異なる周波数
の信号をそれぞれ増幅する、3つ以上の増幅手段を備え
た構成としても良い。このとき、直列接続する伝送線路
の個数も増幅手段の個数に応じて用意し、各伝送線路間
は、第5のスイッチ232と同様に、制御手段により導
通が制御可能なスイッチを介して接地するようにする。In the above description, power amplifier 900 comprises first amplifying means 204 for amplifying a signal of the first frequency and second amplifying means for amplifying a signal of a second frequency higher than the first frequency. Although the description has been given assuming that the amplifying means 206 includes two amplifying means, the power amplifier of the present invention is not limited to this, and three or more amplifying signals having different frequencies are used. A configuration including an amplifying unit may be adopted. At this time, the number of transmission lines connected in series is also prepared according to the number of amplifying means, and each transmission line is grounded via a switch whose conduction can be controlled by the control means, like the fifth switch 232. To do.
【0084】合成回路210からみた複数の伝送線路
の、それぞれの接続点までの部分長、および直列接続し
た各伝送線路の全体長は、複数の増幅手段の各信号周波
数にそれぞれ対応するようにし、部分長は、最も短いも
のから順に、複数の増幅手段の最も高い信号周波数から
低い信号周波数に対応し、全体長は、複数の増幅手段の
最も低い信号周波数に対応する長さとするのがよい。制
御手段は、動作する増幅手段の周波数に応じて各伝送線
路間のスイッチの導通をそれぞれ制御することにより、
3つ以上の増幅手段を備えた場合でも、上記実施の形態
と同様の動作を行うことができる。このときも、部分長
および全体長が対応する長さとしては、各信号周波数が
対応する波長の1/4となるようにするのが望ましい。The partial length of each of the plurality of transmission lines as viewed from the combining circuit 210 up to the respective connection point and the overall length of each of the transmission lines connected in series correspond to each signal frequency of the plurality of amplifying means. The partial length preferably corresponds to the highest signal frequency to the lowest signal frequency of the plurality of amplifying means in order from the shortest, and the entire length may be a length corresponding to the lowest signal frequency of the plurality of amplifying means. The control means controls the conduction of the switches between the transmission lines in accordance with the frequency of the operating amplifying means, respectively.
Even when three or more amplifying units are provided, the same operation as in the above embodiment can be performed. Also at this time, it is desirable that the length corresponding to the partial length and the entire length is such that each signal frequency is 1 / of the corresponding wavelength.
【0085】なお、実施の形態1〜3において、第1、
第2のスイッチを前置歪み補償回路として動作させるこ
とで、特に線形性が要求されるシステムにおける効率の
改善が可能である。In the first to third embodiments, the first,
By operating the second switch as a predistortion compensation circuit, it is possible to improve the efficiency particularly in a system requiring linearity.
【0086】また、動作している増幅手段の直流バイア
スを、出力電力に応じて変化させ、所望の特性を満足し
ながら消費電流を低減させることにより、効率が改善で
きる。The efficiency can be improved by changing the DC bias of the operating amplifying means according to the output power and reducing the current consumption while satisfying the desired characteristics.
【0087】さらに、動作している増幅手段の入力側、
出力側整合回路の一方、または両方を、出力電力により
変化させ、その出力電力における最適負荷とすることに
よっても効率の改善が可能となる。Further, the input side of the operating amplifying means,
Efficiency can also be improved by changing one or both of the output-side matching circuits according to the output power and using an optimum load at the output power.
【0088】図3に、実施の形態1〜3における、増幅
手段の整合回路の構成の1例のブロック図を示す。整合
回路300において、301は入力端子、302は第1
のスイッチ、303は第1の並列整合回路要素、304
は直列整合回路要素、305は第2のスイッチ、306
は第2の並列整合回路要素、307は出力端子である。
直列整合回路要素は、例えばコイル、コンデンサや伝送
線路によって実現され、例えば両端が入力端子301,
出力端子307にそれぞれ接続されたコイルとして実現
され、第1の並列整合回路要素303,第2の並列整合
回路要素306は、例えば一端が接地したコンデンサと
して実現される。FIG. 3 is a block diagram showing an example of the configuration of the matching circuit of the amplifying means in the first to third embodiments. In the matching circuit 300, 301 is an input terminal, and 302 is a first terminal.
, 303 is a first parallel matching circuit element, 304
Is a series matching circuit element, 305 is a second switch, 306
Is a second parallel matching circuit element, and 307 is an output terminal.
The series matching circuit element is realized by, for example, a coil, a capacitor, or a transmission line.
The first parallel matching circuit element 303 and the second parallel matching circuit element 306 are realized as coils respectively connected to the output terminal 307, and are realized as, for example, capacitors having one ends grounded.
【0089】制御回路112,212からの制御信号に
より、第1、第2のスイッチ302、305のオン、オ
フを切替えることにより、整合回路300のインピーダ
ンスを変化させる。第1,第2のスイッチ302,30
5と第1,第2の並列整合回路要素303,306から
なる回路数を増やすことによって、整合回路のさらに細
かな調整が可能となる。整合回路を切替える必要がない
場合には、第1,第2のスイッチ302,305と第
1,第2の並列整合回路要素303,306からなる回
路を無くすことで、一定のインピーダンスを持つ整合回
路も実現できる。これにより、実施の形態1〜3に示し
た動作が実現できる。The impedance of the matching circuit 300 is changed by switching on and off the first and second switches 302 and 305 according to control signals from the control circuits 112 and 212. First and second switches 302 and 30
5 and the first and second parallel matching circuit elements 303 and 306 increase the number of circuits, so that the matching circuit can be adjusted more finely. When there is no need to switch the matching circuit, a matching circuit having a constant impedance is eliminated by eliminating the circuit including the first and second switches 302 and 305 and the first and second parallel matching circuit elements 303 and 306. Can also be realized. Thus, the operations described in the first to third embodiments can be realized.
【0090】(実施の形態4)図4に、実施の形態1〜
3における、増幅手段104および106(204およ
び206)の入力側スイッチを、それぞれトランジスタ
の入力側直流バイアスによりオン、オフが制御されるダ
イオードで構成した例のブロック図を示す。図4は、増
幅手段104および106のトランジスタが、増幅手段
を行うのに必要な入力側直流バイアスが、正の電圧を必
要とする場合の回路を示している。スイッチ400は、
図1に示す第1のスイッチ103,第2のスイッチ10
5として用いられるスイッチであって、スイッチ400
において、401は入力端子、402は直流交流分離回
路、402aは交流信号経路、402bは直流信号経
路、403はダイオード、404は出力端子である。ま
た、図8(a)に、スイッチ400を、実施の形態1の
第1のスイッチ103に用いた場合(図中400a)お
よび第2のスイッチ105に用いた場合(図中400
b)の電力増幅器の部分図を示す。なお、回路全体の動
作は実施の形態1、2と同じであるため、ここでは第1
の増幅手段104および第2の増幅手段106の入力側
スイッチ部の動作のみを説明する。(Embodiment 4) FIG. 4 shows Embodiments 1 to
3 is a block diagram showing an example in which the input-side switches of the amplifying means 104 and 106 (204 and 206) are each configured by a diode whose on / off is controlled by an input-side DC bias of a transistor. FIG. 4 shows a circuit in which the transistors of the amplifying means 104 and 106 require a positive voltage for the input DC bias necessary for performing the amplifying means. The switch 400
The first switch 103 and the second switch 10 shown in FIG.
5. The switch used as 5 and comprising a switch 400
, 401 is an input terminal, 402 is a DC / AC separation circuit, 402a is an AC signal path, 402b is a DC signal path, 403 is a diode, and 404 is an output terminal. FIG. 8A shows a case where the switch 400 is used for the first switch 103 of the first embodiment (400a in the figure) and a case where the switch 400 is used for the second switch 105 (400 in the figure).
FIG. 3b shows a partial view of the power amplifier of FIG. Since the operation of the entire circuit is the same as in the first and second embodiments, the first circuit is used here.
Only the operation of the input side switch section of the amplifying means 104 and the second amplifying means 106 will be described.
【0091】増幅手段104または106が動作する場
合は、トランジスタ104eまたは106eの入力側に
供給される直流バイアスがダイオード403のアノード
にも印加され、直流交流分離回路402によりダイオー
ド403のカソードが直流的に接地される。これによっ
てダイオード403に電流が流れ、スイッチ400がオ
ンとなる。第1の増幅手段104または第2の増幅手段
106を動作させない場合には、トランジスタ104e
または106e、ダイオード403ともにオフとなるよ
うな直流バイアスを供給する。When the amplifying means 104 or 106 operates, the DC bias supplied to the input side of the transistor 104e or 106e is also applied to the anode of the diode 403, and the DC / AC separation circuit 402 changes the cathode of the diode 403 to DC. Grounded. As a result, a current flows through the diode 403, and the switch 400 is turned on. When the first amplifying means 104 or the second amplifying means 106 is not operated, the transistor 104e
Alternatively, a DC bias is supplied so that both 106e and the diode 403 are turned off.
【0092】これにより、実施の形態1、2の動作を実
現しながら、増幅手段104および106と入力側スイ
ッチ103および105の制御端子が共通化でき、制御
回路からの制御線を減少できる。Thus, while realizing the operations of the first and second embodiments, the control terminals of the amplifying means 104 and 106 and the input side switches 103 and 105 can be shared, and the number of control lines from the control circuit can be reduced.
【0093】さらに、図8(b)に示すように、第1の
スイッチ103となるスイッチ400a、第2のスイッ
チ105となるスイッチ400bがそれぞれ有していた
直流交流分離回路402を共通化して、入力端子101
と分岐回路102との間に配置する構成し、第1のおよ
び第2のスイッチを、それぞれダイオード403のみか
らなる400a’400b’として実現することで、回
路のさらなる小型が実現できる。Further, as shown in FIG. 8B, a DC / AC separation circuit 402 provided in each of the switch 400a serving as the first switch 103 and the switch 400b serving as the second switch 105 is shared. Input terminal 101
And the branch circuit 102, and the first and second switches are realized as 400a '400b' each including only the diode 403, whereby the circuit can be further reduced in size.
【0094】また、ダイオード403によるスイッチを
前置歪み補償回路として動作させることでも、実施の形
態2に示した効率改善の効果が得られることは明らかで
ある。It is apparent that the effect of improving the efficiency shown in the second embodiment can be obtained by operating the switch using the diode 403 as a predistortion compensation circuit.
【0095】(実施の形態5)本発明の第5の実施の形
態を、図5を用いて説明する。図5は本発明の実施の形
態5による電力増幅器500のブロック図である。図5
において、回路の構成は実施の形態1とほぼ同じである
ため、相違点についてのみ説明を行う。第1、第2の増
幅手段504、506は、それぞれ入力側整合回路50
4a、506a、出力側整合回路504b、506b
と、入力側のみに直流バイアス供給回路504c、50
6cを持つトランジスタ504d、506dにより構成
される。増幅手段504、506のトランジスタ504
d、506dの出力側直流バイアスは、2周波直流バイ
アス供給回路512により供給される。2周波直流バイ
アス供給回路512は、合成回路510と出力端子51
1との間に設けられた接続点514に接続される。この
とき、第1、第2の増幅手段の出力側整合回路504
b、506bは、いずれも直流バイアスをトランジスタ
504d、506dにそれぞれ印加させる構成でなけれ
ばならない。なお、必要な場合には、接続点514と出
力端子511との間に、直流遮断回路を設けてもよい。(Embodiment 5) A fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a block diagram of a power amplifier 500 according to Embodiment 5 of the present invention. FIG.
Since the configuration of the circuit is almost the same as that of the first embodiment, only the differences will be described. The first and second amplifying units 504 and 506 are respectively connected to the input side matching circuit 50.
4a, 506a, output side matching circuits 504b, 506b
DC bias supply circuits 504c, 50
It is composed of transistors 504d and 506d having 6c. Transistor 504 of amplifying means 504, 506
The output side DC bias of d and 506d is supplied by a two-frequency DC bias supply circuit 512. The two-frequency DC bias supply circuit 512 includes a combination circuit 510 and an output terminal 51.
1 is connected to a connection point 514 provided between the first and the second. At this time, the output-side matching circuit 504 of the first and second amplifying means
Both b and 506b must be configured to apply a DC bias to the transistors 504d and 506d, respectively. If necessary, a DC cutoff circuit may be provided between the connection point 514 and the output terminal 511.
【0096】2周波直流バイアス供給回路512におい
て、第1のバイアス伝送線路512aは、一端が合成回
路510と出力端子511との間に接続点514を介し
て直接接続されており、他端が第2のバイアス伝送線路
512dの一端に接続されている。第2のバイアス伝送
線路512dの他端は、直流バイアス供給端子512g
と接続しており、制御回路513から直流バイアスの供
給を受ける。また、第1のバイアス伝送線路512aと
第2のバイアス伝送線路512dとの間は、第1のバイ
パスコンデンサ512bと第1のサブスイッチ512c
とを介して接地しており、第2のバイアス伝送線路51
2dと直流バイアス供給端子512gとの間は、第2の
バイパスコンデンサ512eと第2のサブスイッチ51
2fとを介して接地している。また、第1のバイアス伝
送線路512aの線路長は、第1の増幅手段504が対
応する高い周波数の信号の1/4波長であり、第1のバ
イアス伝送線路512aの線路長と第2のバイアス伝送
線路512dの線路長との和は、第2の増幅手段506
が対応する低い周波数の1/4波長となっている。In the two-frequency DC bias supply circuit 512, one end of the first bias transmission line 512a is directly connected between the combining circuit 510 and the output terminal 511 via the connection point 514, and the other end is connected to the first bias transmission line 512a. 2 is connected to one end of the bias transmission line 512d. The other end of the second bias transmission line 512d is connected to a DC bias supply terminal 512g.
And is supplied with a DC bias from the control circuit 513. A first bypass capacitor 512b and a first sub-switch 512c are provided between the first bias transmission line 512a and the second bias transmission line 512d.
And the second bias transmission line 51
2d and the DC bias supply terminal 512g, a second bypass capacitor 512e and a second sub-switch 51
2f is grounded. The line length of the first bias transmission line 512a is a quarter wavelength of a high-frequency signal corresponding to the first amplification means 504, and the line length of the first bias transmission line 512a and the second bias The sum of the transmission line 512d and the line length is determined by the second amplifying unit 506.
Is a quarter wavelength of the corresponding low frequency.
【0097】このような構成を有する本実施の形態の動
作は、次のようなものである。The operation of the present embodiment having such a configuration is as follows.
【0098】2周波のうち高い周波数で動作するときに
は、制御回路513により、第1のサブスイッチ512
cがオンとなるよう制御され、必要な直流バイアスが直
流バイアス供給端子512gに供給される。When operating at the higher frequency of the two frequencies, the control circuit 513 controls the first sub-switch 512
c is controlled to be turned on, and a necessary DC bias is supplied to the DC bias supply terminal 512g.
【0099】これにより、高い周波数において4分の1
波長の長さを持つ第1のバイアス伝送線路512aに接
続された第1のバイパスコンデンサ512bが接地され
るため、接続点514から2周波直流バイアス供給回路
512をみた高い周波数におけるインピーダンスが高イ
ンピーダンスとなる。Thus, at a high frequency, a quarter
Since the first bypass capacitor 512b connected to the first bias transmission line 512a having the wavelength length is grounded, the impedance at a high frequency as seen from the connection point 514 to the two-frequency DC bias supply circuit 512 is high impedance. Become.
【0100】2周波のうち低い周波数で動作するときに
は、制御回路513により、第1のサブスイッチ512
cがオフ、第2のサブスイッチ512fがオンとなるよ
うに制御され、必要な直流バイアスが直流バイアス供給
端子512gに供給される。When operating at the lower frequency of the two frequencies, the control circuit 513 controls the first sub-switch 512
Control is performed so that c is turned off and the second sub-switch 512f is turned on, and a necessary DC bias is supplied to the DC bias supply terminal 512g.
【0101】これにより、第1、第2のバイアス伝送線
路512a、512dの長さの和が、低い周波数におい
て4分の1波長の長さを持ち、第2のバイアス伝送線路
512dに接続された第2のバイパスコンデンサ512
eが、制御回路513から第2のサブスイッチ512f
がオンとされることにより接地されるため、接続点51
4から2周波直流バイアス供給回路512をみた低い周
波数におけるインピーダンスが高インピーダンスとな
る。Thus, the sum of the lengths of the first and second bias transmission lines 512a and 512d has a length of a quarter wavelength at a low frequency and is connected to the second bias transmission line 512d. Second bypass capacitor 512
e is a signal from the control circuit 513 to the second sub-switch 512f.
Is turned on, the connection point 51 is grounded.
The impedance at a low frequency as seen from the 4-to-2 frequency DC bias supply circuit 512 becomes a high impedance.
【0102】これにより、高周波信号に影響を与えるこ
となく、2つのトランジスタに共通の直流バイアス供給
回路により、直流バイアスが印加できる。なお、第2の
サブスイッチ512f(または最も直流バイアス供給端
子152gに近いサブスイッチ)が無い場合において
も、同様の動作を行うことができ、制御を必要とするス
イッチ数を減らすことができる。Thus, a DC bias can be applied by the DC bias supply circuit common to the two transistors without affecting the high-frequency signal. Note that the same operation can be performed without the second sub-switch 512f (or the sub-switch closest to the DC bias supply terminal 152g), and the number of switches requiring control can be reduced.
【0103】ここでは、実施の形態1に示した回路構成
の場合を示したが、実施の形態2、3に示した回路構成
において、2周波直流バイアス供給回路を適用しても、
実施の形態2に示した動作が可能である。Here, the case of the circuit configuration shown in the first embodiment has been described. However, even if a two-frequency DC bias supply circuit is applied to the circuit configurations shown in the second and third embodiments,
The operation described in Embodiment 2 is possible.
【0104】なお、上記の説明において、第1のサブス
イッチ512cと第1のサブスイッチ512fは、いず
れもバイパスコンデンサと接地との間に設けられている
ものとして説明を行ったが、コンデンサとスイッチとは
直列接続していればよく、スイッチと接地との間にバイ
パスコンデンサが設けられた設定としてもよい。In the above description, the first sub-switch 512c and the first sub-switch 512f have been described as being provided between the bypass capacitor and the ground. May be set in such a manner that a bypass capacitor is provided between the switch and the ground.
【0105】なお、上記の説明においては、電力増幅器
500は、第1の周波数の信号を増幅する第1の増幅手
段504、および第2の周波数の信号を増幅する第2の
増幅手段506の、二つの増幅手段を備えたものとして
説明を行ったが、本発明の電力増幅器は、これに限定す
るものではなく、実施の形態1と同様、互いに異なる周
波数の信号をそれぞれ増幅する、3つ以上の増幅手段を
備えた構成としても良い。このとき、2周波直流バイア
ス供給回路512は、増幅手段の数が処理する信号と同
数分の信号に対応する多周波直流バイアス供給回路とな
り、この多周波直流バイアス供給回路において、本発明
の最高周波数バイアス伝送線路として、もっとも高い周
波数における4分の1波長のバイアス伝送線路の一端が
接続点514と接続するようにするとともに、接続点5
14と、直流バイアス供給端子512gとの間に直列接
続するバイアス伝送線路の数を増やすようにすればよ
い。このとき、接続点514から、増設した各バイアス
伝送線路の接続点までの長さは、増設した各バイアス伝
送線路に対応する増幅手段の対応する信号の波長の1/
4となるようにするのが望ましい。In the above description, the power amplifier 500 includes the first amplifier 504 for amplifying the signal of the first frequency and the second amplifier 506 for amplifying the signal of the second frequency. The power amplifier of the present invention has been described as being provided with two amplifying means. However, the power amplifier of the present invention is not limited to this. May be provided. At this time, the two-frequency DC bias supply circuit 512 becomes a multi-frequency DC bias supply circuit corresponding to the same number of signals as the signals to be processed by the number of amplifying means. As the bias transmission line, one end of the quarter wavelength bias transmission line at the highest frequency is connected to the connection point 514, and the connection point 5
It is sufficient to increase the number of bias transmission lines connected in series between the power transmission line 14 and the DC bias supply terminal 512g. At this time, the length from the connection point 514 to the connection point of each of the added bias transmission lines is 1/1 of the wavelength of the corresponding signal of the amplification means corresponding to each of the added bias transmission lines.
It is desirable to set it to 4.
【0106】また、実施の形態2に準ずる構成とした場
合は、互いに偶数倍だけ異なる周波数の信号をそれぞれ
増幅する、3つ以上の増幅手段を備えた構成としても良
い。この場合も、2周波直流バイアス供給回路512
は、増幅手段の数が処理する信号と同数分の信号に対応
する多周波直流バイアス供給回路となり、この多周子波
直流バイアス供給回路において、本発明の最高周波数バ
イアス伝送線路として、もっとも高い周波数における4
分の1波長のバイアス伝送線路の一端が接続点514と
接続するようにするとともに、接続点514と、直流バ
イアス供給端子512gとの間に直列接続するバイアス
伝送線路の数を増やすようにすればよい。このとき、接
続点514から、増設した各バイアス伝送線路の接続点
までの長さは、増設した各バイアス伝送線路に対応する
増幅手段の対応する信号の波長の1/4となるようにす
るのが望ましい。Further, in the case of a configuration according to the second embodiment, a configuration may be employed in which three or more amplifying means for amplifying signals having frequencies different from each other by even-number times are provided. Also in this case, the two-frequency DC bias supply circuit 512
Is a multi-frequency DC bias supply circuit corresponding to the same number of signals as the number of amplifying means processes, and in this multi-period wave DC bias supply circuit, as the highest frequency bias transmission line of the present invention, at the highest frequency 4
One end of the one-wavelength bias transmission line is connected to the connection point 514, and the number of bias transmission lines connected in series between the connection point 514 and the DC bias supply terminal 512g is increased. Good. At this time, the length from the connection point 514 to the connection point of each additional bias transmission line is set to be 1/4 of the wavelength of the signal corresponding to the amplification means corresponding to each additional bias transmission line. Is desirable.
【0107】また、実施の形態1から5に示した電力増
幅器を多段に接続することにより、より細かな出力電力
ステップでの高効率化が実現できる。Further, by connecting the power amplifiers shown in the first to fifth embodiments in multiple stages, it is possible to achieve higher efficiency in finer output power steps.
【0108】さらに、同一半導体基板上に、実施の形態
1から5の電力増幅器、もしくはそれらを用いた多段電
力増幅器を構成することで、さらに回路を小型化するこ
とも可能である。Further, by configuring the power amplifiers of the first to fifth embodiments or the multi-stage power amplifier using them on the same semiconductor substrate, it is possible to further reduce the size of the circuit.
【0109】また、一部を同一半導体基板上に構成し、
他の部分を異なる材料、プロセスの半導体基板上に構成
することで、それぞれの優れた特性を共有することがで
きる。A part is formed on the same semiconductor substrate,
By forming other parts on a semiconductor substrate of a different material and process, the respective excellent characteristics can be shared.
【0110】実施の形態1から5に示した電力増幅器を
用いて、図6に示すような携帯無線機を構成すること
で、少なくとも2周波で使用でき、小型で高効率な携帯
無線機等の通信機器が実現できる。By using the power amplifier shown in the first to fifth embodiments to construct a portable radio as shown in FIG. 6, it is possible to use at least two frequencies and to use a portable radio with small size and high efficiency. Communication equipment can be realized.
【0111】なお、上記の各実施の形態において、入力
端子101,201,501、第1のスイッチ103,
203,503、第2のスイッチ105,205,50
5、および第3のスイッチ107,207,507は本
発明の分岐出力手段に相当し、さらに、第1のスイッチ
103,203,503,第2のスイッチ105,20
5,505は、本発明の増幅手段入力スイッチに相当
し、第3のスイッチ107,207,507は、本発明
のバイパス入力スイッチに相当し、伝送線路108は本
発明のバイパス手段に相当する。また、入力側直流バイ
アス供給回路104c、204c、106c、206
c、504cおよび出力側直流バイアス供給回路104
d、106d、204d、206dは、本発明の直流バ
イアス供給回路に相当する。また、合成回路110,2
10、510は本発明の合成出力器に相当する。また、
第4のスイッチ109、509は本発明の伝送線路出力
スイッチに相当する。また、第4のスイッチ209は本
発明の接地手段に含まれる。また、入力側整合回路10
4a、204a、504aおよび106a、206a、
506aは本発明の第1の整合回路に相当し、出力側整
合回路104b、204b、504bおよび106b、
206b、506bは本発明の第2の整合回路に相当す
る。また、制御回路113,213,513は本発明の
制御手段に相当する。また、第1のバイアス伝送線路5
12aは本発明の最高周波数バイアス伝送線路に相当
し、第1のバイアス伝送線路512aおよび第2のバイ
アス伝送線路512dは本発明の伝送線路群に相当す
る。In each of the above embodiments, the input terminals 101, 201, 501, the first switch 103,
203, 503, second switches 105, 205, 50
5 and the third switches 107, 207, 507 correspond to the branch output means of the present invention, and furthermore, the first switches 103, 203, 503, and the second switches 105, 20
5,505 correspond to the amplifying means input switch of the present invention, the third switches 107,207,507 correspond to the bypass input switch of the present invention, and the transmission line 108 corresponds to the bypass means of the present invention. Also, the input side DC bias supply circuits 104c, 204c, 106c, 206
c, 504c and output side DC bias supply circuit 104
d, 106d, 204d, and 206d correspond to the DC bias supply circuit of the present invention. Also, the synthesis circuits 110 and 2
Reference numerals 10 and 510 correspond to the combined output device of the present invention. Also,
The fourth switches 109 and 509 correspond to the transmission line output switch of the present invention. Further, the fourth switch 209 is included in the grounding means of the present invention. Also, the input side matching circuit 10
4a, 204a, 504a and 106a, 206a,
Reference numeral 506a corresponds to the first matching circuit of the present invention, and the output-side matching circuits 104b, 204b, 504b and 106b,
206b and 506b correspond to the second matching circuit of the present invention. The control circuits 113, 213, and 513 correspond to control means of the present invention. Also, the first bias transmission line 5
Reference numeral 12a corresponds to the highest frequency bias transmission line of the present invention, and the first bias transmission line 512a and the second bias transmission line 512d correspond to the transmission line group of the present invention.
【0112】また、実施の形態2において、第1の伝送
線路230および第2の伝送線路231は第2の本発明
のバイパス伝送線路に相当し、第4のスイッチ209は
第2の本発明の第1の接地手段に含まれ、第5のスイッ
チ209は第2の本発明の第2の接地手段に含まれる。Further, in the second embodiment, the first transmission line 230 and the second transmission line 231 correspond to the bypass transmission line of the second invention, and the fourth switch 209 corresponds to the bypass transmission line of the second invention. The fifth switch 209 is included in the second grounding means of the second invention, and is included in the first grounding means.
【0113】[0113]
【発明の効果】以上説明したところから明らかなよう
に、本発明によれば、互いに異なる周波数帯の信号を増
幅する複数の増幅手段を備えた電力増幅器の小型化、低
出力時の高効率化を実現することが可能となる。As is apparent from the above description, according to the present invention, a power amplifier having a plurality of amplifying means for amplifying signals in mutually different frequency bands can be reduced in size and increased in efficiency at low output. Can be realized.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図1】本発明の実施の形態1の構成を示すブロック図FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の実施の形態2の構成を示すブロック図FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a second embodiment of the present invention.
【図3】本発明の実施の形態1〜3の整合回路の構成を
示すブロック図FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a matching circuit according to the first to third embodiments of the present invention;
【図4】本発明の実施の形態4の入力切替スイッチを示
すブロック図FIG. 4 is a block diagram showing an input switch according to a fourth embodiment of the present invention;
【図5】本発明の実施の形態5の構成を示すブロック図FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a fifth embodiment of the present invention.
【図6】本発明の移動無線機の一実施例を示すブロック
図FIG. 6 is a block diagram showing one embodiment of the mobile radio device of the present invention.
【図7】従来の電力増幅器の構成を示すブロック図FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a conventional power amplifier.
【図8】本発明の実施の形態4の入力切替スイッチを実
施の形態1に用いた場合を説明するための部分構成図FIG. 8 is a partial configuration diagram for explaining a case where the input switch according to the fourth embodiment of the present invention is used in the first embodiment;
【図9】本発明の実施の形態3の構成を示すブロック図FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a third embodiment of the present invention.
100,200,500,603 電力増幅器 101,201,301,401,501,701,7
08 入力端子 102,202,502 分岐回路 103,105,107,109,203,205,2
07,209,302,305,503,505,50
7,509,スイッチ 104,106,204,206,504,506 増
幅手段 104a,104b,106a,106b,204a,
204b,206a,206b,300,504a,5
04b,506a,506b,702,706,70
9,713 整合回路 104c,104d,106c,106d,204c,
204d,206c,206d,504c,506c,
703,705,710,711 直流バイアス供給回
路 104c,106c,204c,206c,504d,
506d,704,712 トランジスタ 108,208,508,512a,512d 伝送線
路 110,210,510 合成回路 111,211,307,404,511,707,7
14 出力端子 112,212,513 制御回路 303,306 並列整合回路要素 304 直列整合回路要素 402 直流交流分離回路 402a 交流信号経路 402b 直流信号経路 403 ダイオード 512c,512f サブスイッチ 512b,512e バイパスコンデンサ 512g 直流バイアス供給端子 514 接続点 600 携帯無線機 601 信号処理部 602 送信回路 604 アンテナ 605 受信回路100, 200, 500, 603 Power amplifier 101, 201, 301, 401, 501, 701, 7
08 Input terminal 102, 202, 502 Branch circuit 103, 105, 107, 109, 203, 205, 2
07, 209, 302, 305, 503, 505, 50
7, 509, switches 104, 106, 204, 206, 504, 506 amplifying means 104a, 104b, 106a, 106b, 204a,
204b, 206a, 206b, 300, 504a, 5
04b, 506a, 506b, 702, 706, 70
9, 713 matching circuits 104c, 104d, 106c, 106d, 204c,
204d, 206c, 206d, 504c, 506c,
703, 705, 710, 711 DC bias supply circuits 104c, 106c, 204c, 206c, 504d,
506d, 704, 712 Transistors 108, 208, 508, 512a, 512d Transmission lines 110, 210, 510 Combining circuits 111, 211, 307, 404, 511, 707, 7
14 Output terminal 112, 212, 513 Control circuit 303, 306 Parallel matching circuit element 304 Series matching circuit element 402 DC / AC separation circuit 402a AC signal path 402b DC signal path 403 Diode 512c, 512f Sub-switch 512b, 512e Bypass capacitor 512g DC bias Supply terminal 514 Connection point 600 Portable wireless device 601 Signal processing unit 602 Transmitting circuit 604 Antenna 605 Receiving circuit
フロントページの続き (72)発明者 礒野 啓史 神奈川県横浜市港北区綱島東四丁目3番1 号 松下通信工業株式会社内 (72)発明者 石田 薫 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 5J069 AA01 AA21 AA41 CA36 CA92 FA11 FA18 HA02 HA19 HA29 HA38 KA12 KA29 KA68 TA01 5J091 AA01 AA21 AA41 CA36 CA92 FA11 FA18 HA02 HA19 HA29 HA38 KA12 KA29 KA68 TA01 UW08 5J092 AA01 AA21 AA41 CA36 CA92 FA11 FA18 HA02 HA19 HA29 HA38 KA12 KA29 KA68 TA01 5K060 CC04 HH06 HH09 HH39 JJ08Continuing from the front page (72) Inventor Keishi Isono 4-3-1 Tsunashima Higashi, Kohoku-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Inside Matsushita Communication Industrial Co., Ltd. In-house F-term (reference) 5J069 AA01 AA21 AA41 CA36 CA92 FA11 FA18 HA02 HA19 HA29 HA38 KA12 KA29 KA68 TA01 5J091 AA01 AA21 AA41 CA36 CA92 FA11 FA18 HA02 HA19 HA29 HA38 KA12 KA29 KA68 TA01 UW01 5A092A HA29 HA38 KA12 KA29 KA68 TA01 5K060 CC04 HH06 HH09 HH39 JJ08
Claims (14)
分岐出力手段と、 前記分岐出力手段の一部の前記出力端子に接続された、
それぞれ互いに異なる信号周波数にて動作する複数の増
幅手段と、 前記分岐出力手段の残る他の出力端子に接続されたバイ
パス手段と、 前記複数の増幅手段のそれぞれの出力および前記バイパ
ス手段からの出力を入力とする、外部への出力端子を有
する合成出力器と、 前記バイパス手段の導通の有無を切り替えるスイッチ手
段と、 前記分岐出力手段の導通と、前記複数の増幅手段の導通
および増幅動作と、前記スイッチ手段の導通とを制御す
る制御手段とを備え、 前記制御手段は、前記信号周波数および必要とされる出
力電力に応じて、前記分岐出力手段への入力を、前記複
数の増幅手段のいずれかを介して増幅して前記合成出力
器へ出力するか、または前記バイパス手段を介して増幅
しない状態で前記合成出力器へ出力するよう制御を行う
電力増幅器。1. A branch output unit having an input terminal and a plurality of output terminals; and a branch output unit connected to the output terminal of a part of the branch output unit.
A plurality of amplifying units each operating at a signal frequency different from each other, a bypass unit connected to another output terminal of the branch output unit, and an output of each of the plurality of amplifying units and an output from the bypass unit. A combined output device having an output terminal to the outside as an input, a switch means for switching on / off of conduction of the bypass means, conduction of the branch output means, conduction and amplification operations of the plurality of amplifying means, And control means for controlling conduction of the switch means, wherein the control means sets an input to the branch output means to one of the plurality of amplifying means according to the signal frequency and required output power. Control to output the signal to the combined output device through the bypass means or to output the signal to the combined output device without amplification through the bypass means. Cormorant power amplifier.
分岐出力手段と、 前記分岐出力手段の一部の出力に接続された、それぞれ
互いに異なる信号周波数にて動作する複数の増幅手段
と、 前記分岐出力手段の残る他の出力端子に接続された、互
いに直列接続した複数のバイパス伝送線路を有するバイ
パス伝送線路群と、 前記複数の増幅手段のそれぞれの出力および前記伝送線
路群からの出力が接続された合成出力器と、 前記伝送線路群と前記分岐出力手段との第1の接続点に
設けられた、導通が制御される第1の接地手段と、 前記伝送線路群の各前記バイパス伝送線路間の第2の接
続点に設けられた、導通が制御される複数の第2の接地
手段と、 前記分岐出力手段の導通と、前記複数の増幅手段の導通
および増幅動作と、前記第1の接地手段の導通と、前記
第2の接地手段の導通を制御する制御手段とを備え、 前記合成出力器側からみた前記伝送線路群の、それぞれ
の前記第2の接続点までの部分長、および前記伝送線路
群の全体長は、複数の前記増幅手段の各信号周波数にそ
れぞれ対応し、 前記部分長は、最も短いものから順に、前記複数の増幅
手段の最も高い信号周波数から低い信号周波数に対応
し、 前記全体長は、前記複数の増幅手段の最も低い信号周波
数に対応し、 前記制御手段は、前記信号周波数および必要とされる出
力電力に応じて、前記分岐出力手段への入力を、前記複
数の増幅手段のいずれかを介して増幅して前記合成出力
器へ出力するか、または前記伝送線路群を介して増幅し
ない状態で前記合成出力器へ出力するよう制御を行う電
力増幅器。2. A branch output unit having an input terminal and a plurality of output terminals; a plurality of amplifying units connected to a part of the output of the branch output unit and operating at mutually different signal frequencies; A bypass transmission line group having a plurality of bypass transmission lines connected in series to each other and connected to another output terminal remaining on the output means; and an output of each of the plurality of amplifying means and an output from the transmission line group are connected. A combined output device, a first grounding means provided at a first connection point between the transmission line group and the branch output means, the conduction of which is controlled, between each of the bypass transmission lines of the transmission line group. A plurality of second grounding means provided at a second connection point of which conduction is controlled; a conduction of the branch output means; a conduction and amplifying operation of the plurality of amplifying means; hand Control means for controlling conduction of a stage and conduction of the second grounding means, a partial length of the transmission line group as viewed from the combined output device side to each of the second connection points, and The entire length of the transmission line group corresponds to each signal frequency of the plurality of amplifying means, and the partial lengths correspond to the signal frequencies from the highest signal frequency to the low signal frequency of the plurality of amplifying means in order from the shortest one. The total length corresponds to the lowest signal frequency of the plurality of amplifying units, and the control unit sets the plurality of inputs to the branch output unit according to the signal frequency and required output power. And a power amplifier that controls so as to amplify and output to the combined output device via any one of the amplifying means, or to output to the combined output device without amplification through the transmission line group.
分岐出力手段と、 前記分岐出力手段の一部の出力に接続された、それぞれ
互いに異なる信号周波数にて動作する複数の増幅手段
と、 前記分岐出力手段の残る他の出力に接続された伝送線路
と、 前記複数の増幅手段のそれぞれの出力および前記伝送線
路からの出力が接続された合成出力器と、 前記伝送線路の前記分岐出力手段側に設けられた、導通
が制御される接地手段と、 前記分岐出力手段の導通と、前記複数の増幅手段の導通
および増幅動作と、前記接地手段の導通とを制御する制
御手段とを備え、 前記信号周波数は、互いに偶数倍分異なるものであり、 前記制御手段は、前記信号周波数および必要とされる出
力電力に応じて、前記分岐出力手段への入力を、前記複
数の増幅手段のいずれかを介して増幅して前記合成出力
器へ出力するか、または前記伝送線路を介して増幅しな
い状態で前記合成出力器へ出力するよう制御する電力増
幅器。3. A branch output unit having an input terminal and a plurality of output terminals; a plurality of amplification units connected to a part of the output of the branch output unit and operating at mutually different signal frequencies; A transmission line connected to the remaining output of the output unit, a combined output unit to which the output of each of the plurality of amplifying units and the output from the transmission line are connected; and a branch output unit side of the transmission line. Control means for controlling conduction provided, ground means whose conduction is controlled, conduction of the branch output means, conduction and amplification operations of the plurality of amplifying means, and conduction of the ground means. The frequencies are different from each other by an even number, and the control means outputs an input to the branch output means to the plurality of amplifying means according to the signal frequency and required output power. Any amplified through to output to the synthesis output unit, or the power amplifier to control to output the to composite output device while no amplified through the transmission line.
られたトランジスタと、 前記第1の整合回路と前記トランジスタとの間および/
または前記第2の整合回路と前記トランジスタとの間に
設けられた直流バイアス供給回路とを備え、 前記第1整合回路および前記第2整合回路の少なくとも
一方のインピーダンスが可変である請求項1から3のい
ずれかに記載の電力増幅器。4. The amplifying unit includes: a first matching circuit provided on the branch input unit side; a second matching circuit provided on the combining output unit side; A transistor provided between the second matching circuit and the first matching circuit and / or between the first matching circuit and the transistor;
Or a DC bias supply circuit provided between the second matching circuit and the transistor, wherein the impedance of at least one of the first matching circuit and the second matching circuit is variable. The power amplifier according to any one of the above.
幅手段のいずれか一つの出力に応じて、該動作中の一つ
の増幅手段の有する前記第1の整合回路、前記第2の整
合回路のいずれかまたは両方のインピーダンスを変化さ
せる請求項4に記載の電力増幅器。5. The first matching circuit of the amplifying means in operation according to an output of any one of the plurality of amplifying means in operation, and the second matching means, 5. The power amplifier according to claim 4, wherein the impedance of one or both of the circuits is changed.
の整合回路は、 前記分岐入力手段または前記トランジスタの出力側と接
続する入力端子と、 前記トランジスタの入力側または前記合成出力器と接続
する出力端子と、 少なくとも1つの、前記入力端子と前記出力端子の間に
接続された直列整合回路要素と、 少なくとも1つの、前記入力端子と前記直列整合回路要
素との間、もしくは2つの前記直列整合回路要素の間、
もしくは前記直列整合回路要素と前記出力端子の間に接
続された、前記制御手段により、オン、オフが制御され
るスイッチと、 前記スイッチの他端に接続された並列整合回路要素とを
有する請求項4に記載の電力増幅器。6. The first matching circuit and / or the second matching circuit.
An input terminal connected to the branch input means or the output side of the transistor; an output terminal connected to the input side of the transistor or the combined output device; at least one of the input terminal and the output terminal A series matching circuit element connected between at least one of the input terminal and the series matching circuit element, or between two of the series matching circuit elements;
Or a switch connected between the series matching circuit element and the output terminal, the switch being turned on and off by the control means, and a parallel matching circuit element connected to the other end of the switch. 5. The power amplifier according to 4.
入力スイッチと、 前記バイパス手段、前記伝送線路または前記伝送線路群
のいずれかと導通するためのバイパス入力スイッチとを
備え、 前記増幅手段入力スイッチは、前置歪み補償回路として
動作する請求項1から3のいずれかに記載の電力増幅
器。7. The branching input means, an amplifying means input switch for conducting each of the plurality of amplifying means, and a bypass input switch for conducting any one of the bypass means, the transmission line and the transmission line group. The power amplifier according to any one of claims 1 to 3, further comprising: amplifying means input switches that operate as a predistortion compensation circuit.
手段への入力側直流バイアスによりオン、オフが制御さ
れるダイオードを有する請求項7に記載の電力増幅器。8. The power amplifier according to claim 7, wherein the amplification unit input switch has a diode whose on / off is controlled by an input side DC bias to the amplification unit.
接続点に接続された、多周波直流バイアス供給回路をさ
らに備え、 前記多周波直流バイアス供給回路は、前記複数の増幅手
段のうち、動作する増幅手段の対応する前記信号周波数
に対応して動作する請求項4に記載の電力増幅器。9. A multi-frequency direct current bias supply circuit connected to a connection point between the output combiner and the output terminal, wherein the multi-frequency direct current bias supply circuit is provided in the plurality of amplifying means. 5. The power amplifier according to claim 4, wherein said power amplifier operates corresponding to said signal frequency corresponding to said operating amplifier means.
前記複数の増幅手段の対応する信号周波数に対応するよ
う設けられた、互いに直列接続した複数のバイアス伝送
線路を有する伝送線路群と、 前記伝送線路群の一端側であって、その一端が前記接続
点と接続された、もっとも高い前記信号周波数に対応し
た最高周波数バイアス伝送線路の他端と接続された第1
のバイパスコンデンサと、 前記第1のバイパスコンデンサと直列に接続された、前
記制御手段によりオン、オフが制御される第1のサブス
イッチと、 前記伝送線路群の複数のバイアス伝送線路間に接続され
た、少なくとも一つの第2のバイパスコンデンサと、 前記第2のバイパスコンデンサと直列に接続された第2
のサブスイッチと、 前記伝送線路群の他端側であって、他のバイアス伝送線
路と接続しない側に接続された、前記制御手段より供給
される直流バイアスが印加されるバイアス端子とを備
え、 前記最高周波数バイアス伝送線路の他端は、前記第1の
バイパスコンデンサおよび前記第1のサブスイッチを介
して接地し、 前記最高周波数バイアス伝送線路の他端以外の前記伝送
線路群の複数のバイアス伝送線路間は、前記第2のバイ
パスコンデンサおよび前記第2のサブスイッチを介して
接地し、 前記第1のバイパスコンデンサは、前記信号周波数のう
ち、前記もっとも高い前記信号周波数においてショート
となり、 前記第2のバイパスコンデンサは、その接続位置から、
前記接続点までの伝送線路長の和に関連づけられた前記
信号周波数においてショートとなる請求項9に記載の電
力増幅器。10. The multi-frequency DC bias supply circuit,
A transmission line group having a plurality of bias transmission lines connected in series with each other, the transmission line group being provided so as to correspond to the corresponding signal frequencies of the plurality of amplifying means; A first connected to the other end of the highest frequency bias transmission line corresponding to the highest signal frequency connected to a point.
A first sub-switch connected in series with the first bypass capacitor, the first sub-switch being turned on and off by the control unit; and a first sub-switch connected between the plurality of bias transmission lines of the transmission line group. And at least one second bypass capacitor; and a second bypass capacitor connected in series with the second bypass capacitor.
And a bias terminal connected to the other end of the transmission line group, which is not connected to another bias transmission line, to which a DC bias supplied from the control unit is applied. The other end of the highest frequency bias transmission line is grounded via the first bypass capacitor and the first sub-switch, and a plurality of bias transmissions of the transmission line group other than the other end of the highest frequency bias transmission line The lines are grounded via the second bypass capacitor and the second sub-switch, and the first bypass capacitor is short-circuited at the highest signal frequency among the signal frequencies, From the connection position of the
10. The power amplifier according to claim 9, wherein a short circuit occurs at the signal frequency associated with the sum of the transmission line lengths to the connection point.
て、少なくとも1段以上の増幅器に、請求項1から10
のいずれかに記載の電力増幅器を組み合わせて用いた多
段構成を有する電力増幅器。11. A power amplifier having a multi-stage configuration, wherein at least one or more stages of amplifiers are connected to one another.
A power amplifier having a multi-stage configuration using a combination of the power amplifiers according to any one of the above.
電力増幅器の各部の全部または一部が、同一の半導体基
板上に構成されている電力増幅器。12. A power amplifier according to claim 1, wherein all or a part of each part of the power amplifier according to claim 1 is formed on the same semiconductor substrate.
電力増幅器の各部の全部または一部が、複数の互いに異
なる半導体基板上に構成されている電力増幅器。13. A power amplifier according to claim 1, wherein all or a part of each part of the power amplifier according to claim 1 is configured on a plurality of different semiconductor substrates.
器を有する送信回路と、 前記送信回路の出力を送信するとともに受信信号を受信
するアンテナと、 前記受信信号を処理する受信回路とを備え、 前記電力増幅器が、請求項1から13にいずれか記載の
電力増幅器である通信機器。14. A signal processing circuit, a transmission circuit having a power amplifier for transmitting a signal from the signal processing circuit, an antenna transmitting an output of the transmission circuit and receiving a reception signal, and the reception signal 14. A communication device, comprising: a receiving circuit configured to process the power amplifier, wherein the power amplifier is the power amplifier according to claim 1.
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