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公開番号2024049977
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-10
出願番号2022156525
出願日2022-09-29
発明の名称増幅モジュールおよび通信装置
出願人株式会社村田製作所
代理人個人,個人
主分類H03F 3/68 20060101AFI20240403BHJP(基本電子回路)
要約【課題】高効率かつ円偏波のアンテナ特性を有する増幅モジュールを提供する。
【解決手段】増幅モジュール1は、4つの給電点101、102、103および104を有するアンテナ10と、4つの電力増幅器20、30、40および50と、を備え、4つの電力増幅器20～50の出力端は、4つの給電点101～104に一対一で接続され、アンテナ10の主面を平面視した場合、4つの給電点101～104はアンテナ10の中心Pcに対して回転対称に配置されている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
４つの給電点を有するアンテナと、
４つの電力増幅器と、を備え、
前記４つの電力増幅器の出力端は、前記４つの給電点に一対一で接続され、
前記アンテナの主面を平面視した場合、前記４つの給電点は前記アンテナの中心に対して回転対称に配置されている、
増幅モジュール。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記平面視において、前記中心に対して回転方向に隣り合う２つの給電点のそれぞれに入力される信号の位相差は９０°である、
請求項１に記載の増幅モジュール。
【請求項３】
前記４つの電力増幅器のそれぞれは、ドハティ型の増幅器である、
請求項１に記載の増幅モジュール。
【請求項４】
前記４つの給電点は、前記中心に対して回転方向に第１給電点、第２給電点、第３給電点および第４給電点の順に配置され、
前記４つの電力増幅器のうちの第１電力増幅器は、前記第１給電点に接続され、第１キャリアアンプおよび第１ピークアンプを有し、
前記４つの電力増幅器のうちの第２電力増幅器は、前記第２給電点に接続され、第２キャリアアンプおよび第２ピークアンプを有し、
前記４つの電力増幅器のうちの第３電力増幅器は、前記第３給電点に接続され、第３キャリアアンプおよび第３ピークアンプを有し、
前記４つの電力増幅器のうちの第４電力増幅器は、前記第４給電点に接続され、第４キャリアアンプおよび第４ピークアンプを有し、
前記アンテナから出力される高周波信号の電力レベルが第１電力値である場合には、前記第１キャリアアンプ～前記第４キャリアアンプ、および、前記第１ピークアンプ～前記第４ピークアンプはオン状態となり、
前記アンテナから出力される高周波信号の電力レベルが前記第１電力値よりも小さい第２電力値である場合には、前記第１キャリアアンプ～前記第４キャリアアンプはオン状態となり、かつ、前記第１ピークアンプ～前記第４ピークアンプはオフ状態となり、
前記アンテナから出力される高周波信号の電力レベルが前記第２電力値よりも小さい第３電力値である場合には、前記第１キャリアアンプおよび前記第２キャリアアンプはオン状態となり、かつ、前記第３キャリアアンプおよび前記第４キャリアアンプはオフ状態となり、かつ、前記第１ピークアンプ～前記第４ピークアンプはオフ状態となり、
前記アンテナから出力される高周波信号の電力レベルが前記第３電力値よりも小さい第４電力値である場合には、前記第１キャリアアンプはオン状態となり、かつ、前記第２キャリアアンプ～前記第４キャリアアンプはオフ状態となり、かつ、前記第１ピークアンプ～前記第４ピークアンプはオフ状態となる、
請求項３に記載の増幅モジュール。
【請求項５】
前記アンテナは、
誘電体基板と、
前記誘電体基板を挟んで配置されたグランド平面導体、および、前記４つの給電点を含む給電平面導体と、を備え、
前記アンテナに入力される高周波信号の前記誘電体基板での波長をλとした場合、前記４つの給電点のそれぞれと前記中心との距離は、λ／４である、
請求項１に記載の増幅モジュール。
【請求項６】
高周波信号を処理する信号処理回路と、
前記信号処理回路に接続された請求項１～５のいずれか１項に記載の増幅モジュールと、備える、
通信装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、増幅モジュールおよび通信装置に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、入力信号の電力レベルが第１レベル以上の領域において入力信号から分配された第１信号を増幅して第２信号を出力する第１アンプ（キャリアアンプ）と、第２信号が入力される第１トランスと、入力信号の電力レベルが第１レベルより高い第２レベル以上の領域において入力信号から分配された第３信号を増幅して第４信号を出力する第２アンプ（ピークアンプ）と、第４信号が入力される第２トランスと、を備える電力増幅回路が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１８－１３７５６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載された電力増幅回路によれば、キャリアアンプおよびピークアンプがオン状態である高出力領域からキャリアアンプのみがオン状態である低出力領域までの電力差であるバックオフ量を確保できる。
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載された電力増幅回路をアンテナに接続し、電力増幅回路の出力信号を円偏波で放射させようとする場合、第２信号と第４信号との移相を調整しつつ第２信号および第４信号を合成する合成回路が必要となり、当該合成回路により出力信号が減衰するため、バックオフ量に対応した電力増幅回路の効率が劣化するという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は、高効率かつ円偏波のアンテナ特性を有する増幅モジュールおよび通信装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様に係る増幅モジュールは、４つの給電点を有するアンテナと、４つの電力増幅器と、を備え、前記４つの電力増幅器の出力端は、前記４つの給電点に一対一で接続され、前記アンテナの主面を平面視した場合、前記４つの給電点は前記アンテナの中心に対して回転対称に配置されている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、高効率かつ円偏波のアンテナ特性を有する増幅モジュールおよび通信装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
実施の形態に係る増幅モジュールおよび通信装置の構成図である。
実施の形態に係るアンテナの平面図および断面図である。
実施例に係る増幅モジュールの第１の信号出力時の回路状態図である。
実施例に係る増幅モジュールの第２の信号出力時の回路状態図である。
実施例に係る増幅モジュールの第３の信号出力時の回路状態図である。
実施例に係る増幅モジュールの第４の信号出力時の回路状態図である。
実施例に係る増幅モジュールの出力電力と効率との関係を示すグラフである。
実施例に係る増幅モジュールの円偏波のアンテナ特性を示す図である。
実施例および比較例に係る増幅モジュールの相互変調歪を比較したグラフである。
変形例１に係る増幅モジュールの第１の信号出力時の回路状態図である。
変形例１に係る増幅モジュールの第２の信号出力時の回路状態図である。
変形例１に係る増幅モジュールの出力電力と効率との関係を示すグラフである。
変形例２に係る増幅モジュールの構成図である。
変形例３に係る増幅モジュールの構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置および接続形態などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。
（【００１１】以降は省略されています）

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