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公開番号2024071892
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-27
出願番号2022182387
出願日2022-11-15
発明の名称電力増幅器
出願人株式会社村田製作所
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類H03F 1/30 20060101AFI20240520BHJP(基本電子回路)
要約【課題】位相と利得を安定させる。
【解決手段】第1増幅器及び第1増幅器の後段に電気的に接続された第2増幅器と、第3増幅器及び第3増幅器の後段に電気的に接続された第4増幅器と、第1経路に流れる高周波信号の位相と第2経路に流れる高周波信号の位相とを異ならせる移相器と、第1増幅器及び第3増幅器にバイアスを供給する第1バイアス回路と、第1増幅器及び第2増幅器にバイアスを供給する第2バイアス回路と、第3増幅器及び第4増幅器にバイアスを供給する第3バイアス回路と、を含む。第2増幅器は第2トランジスタを含み、第4増幅器は第4トランジスタを含み、第2バイアス回路は第6トランジスタを含み、第3バイアス回路は第7トランジスタを含む。第2トランジスタと第6トランジスタとはカレントミラー接続され、第4トランジスタと第7トランジスタとはカレントミラー接続されている。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
高周波入力信号が入力される入力端子と、
高周波出力信号を出力する出力端子と、
前記入力端子と前記出力端子との間に夫々電気的に接続されるとともに、互いに並列接続された第１経路及び第２経路と、
前記第１経路に含まれている、第１増幅器及び前記第１増幅器の後段に電気的に接続された第２増幅器と、
前記第２経路に含まれている、第３増幅器及び前記第３増幅器の後段に電気的に接続された第４増幅器と、
前記第１経路に流れる高周波信号の位相と前記第２経路に流れる高周波信号の位相とを異ならせる位相器と、
前記第１増幅器及び前記第３増幅器に電気的に接続され、前記第１増幅器及び前記第３増幅器にバイアスを供給する第１バイアス回路と、
前記第１増幅器及び前記第２増幅器に電気的に接続され、前記第１増幅器及び前記第２増幅器にバイアスを供給する第２バイアス回路と、
前記第３増幅器及び前記第４増幅器に電気的に接続され、前記第３増幅器及び前記第４増幅器にバイアスを供給する第３バイアス回路と、
を含み、
前記第１増幅器は、第１トランジスタを含み、
前記第２増幅器は、第２トランジスタを含み、
前記第３増幅器は、第３トランジスタを含み、
前記第４増幅器は、第４トランジスタを含み、
前記第１バイアス回路は、第５トランジスタを含み、
前記第２バイアス回路は、第６トランジスタを含み、
前記第３バイアス回路は、第７トランジスタを含み、
前記第２トランジスタと前記第６トランジスタとは、カレントミラー接続され、
前記第４トランジスタと前記第７トランジスタとは、カレントミラー接続されている、
電力増幅器。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
請求項１に記載の電力増幅器であって、
前記位相器は、
前記第１増幅器と前記第２増幅器との間に電気的に接続され、前記第１増幅器が出力する高周波信号を第１位相だけシフトさせる第１位相器と、
前記第３増幅器と前記第４増幅器との間に電気的に接続され、前記第２増幅器が出力する高周波信号を前記第１位相と異なる第２位相だけシフトさせる第２位相器と、
を含む、
電力増幅器。
【請求項３】
請求項１に記載の電力増幅器であって、
前記位相器は、
前記入力端子と前記第１増幅器及び前記第３増幅器との間に電気的に接続され、前記高周波入力信号を第１位相だけシフトさせて前記第１増幅器に出力するとともに、前記高周波入力信号を前記第１位相と異なる第２位相だけシフトさせて前記第３増幅器に出力する入力分岐回路
を含む、
電力増幅器。
【請求項４】
請求項１に記載の電力増幅器であって、
前記第２バイアス回路は、
前記第１増幅器にバイアスを供給する第８トランジスタを含み、
前記第３バイアス回路は、
前記第３増幅器にバイアスを供給する第９トランジスタを含む、
電力増幅器。
【請求項５】
請求項４に記載の電力増幅器であって、
前記第６トランジスタと前記第８トランジスタとは、帰還ループを構成し、
前記第７トランジスタと前記第９トランジスタとは、帰還ループを構成する、
電力増幅器。
【請求項６】
請求項４に記載の電力増幅器であって、
前記第６トランジスタと前記第８トランジスタとは、帰還ループを構成しておらず、
前記第７トランジスタと前記第９トランジスタとは、帰還ループを構成していない、
電力増幅器。
【請求項７】
請求項１に記載の電力増幅器であって、
前記第５トランジスタは、
前記第１トランジスタとカレントミラー接続されており、
前記第５トランジスタは、
前記第３トランジスタとカレントミラー接続されている、
電力増幅器。
【請求項８】
請求項１に記載の電力増幅器であって、
前記第２バイアス回路は、
第１インダクタを介して、前記第１増幅器にバイアスを供給し、
前記第３バイアス回路は、
第２インダクタを介して、前記第３増幅器にバイアスを供給し、
前記第２増幅器及び前記第４増幅器は、
第３インダクタを介して、電源電圧が供給される、
電力増幅器。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、電力増幅器に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
下記の特許文献１には、高周波入力信号を複数の増幅経路に入力し、各々の増幅経路で高周波信号の位相を異ならせ、各々の増幅経路の利得を調整し増幅した信号をベクトル的に合成する事で、高周波出力信号の位相と利得を調整する増幅器が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
米国特許出願公開第２０２２／０１９０７９０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１記載の増幅器は、各々の増幅経路の利得調整を、各々の増幅経路内の１段目の増幅器のコレクタバイアスだけで行っている。そのため、特許文献１記載の増幅器は、１段目の増幅器から出力される高周波信号の位相がコレクタバイアスによって変化してしまうので、各々の増幅経路全体として、位相と利得が安定しないという問題があった。
【０００５】
本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、位相と利得を安定させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一側面の電力増幅器は、高周波入力信号が入力される入力端子と、高周波出力信号を出力する出力端子と、入力端子と出力端子との間に夫々電気的に接続されるとともに、互いに並列接続された第１経路及び第２経路と、第１経路に含まれている、第１増幅器及び第１増幅器の後段に電気的に接続された第２増幅器と、第２経路に含まれている、第３増幅器及び第３増幅器の後段に電気的に接続された第４増幅器と、第１経路に流れる高周波信号の位相と第２経路に流れる高周波信号の位相とを異ならせる位相器と、第１増幅器及び第３増幅器に電気的に接続され、第１増幅器及び第３増幅器にバイアスを供給する第１バイアス回路と、第１増幅器及び第２増幅器に電気的に接続され、第１増幅器及び第２増幅器にバイアスを供給する第２バイアス回路と、第３増幅器及び第４増幅器に電気的に接続され、第３増幅器及び第４増幅器にバイアスを供給する第３バイアス回路と、を含む。第１増幅器は、第１トランジスタを含み、第２増幅器は、第２トランジスタを含み、第３増幅器は、第３トランジスタを含み、第４増幅器は、第４トランジスタを含み、第１バイアス回路は、第５トランジスタを含み、第２バイアス回路は、第６トランジスタを含み、第３バイアス回路は、第７トランジスタを含む。第２トランジスタと第６トランジスタとは、カレントミラー接続され、第４トランジスタと第７トランジスタとは、カレントミラー接続されている。
【発明の効果】
【０００７】
本開示によれば、位相と利得を安定させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は、第１の実施の形態の電力増幅器の構成を示す図である。
図２は、第１の実施の形態の電力増幅器の第１増幅器、第２増幅器、第１バイアス回路及び第２バイアス回路の構成を示す図である。
図３は、第１の実施の形態の電力増幅器の回路シミュレーション結果を示す図である。
図４は、第１の実施の形態の電力増幅器の回路シミュレーション結果を示す図である。
図５は、第２の実施の形態の電力増幅器の構成を示す図である。
図６は、第２の実施の形態の電力増幅器の第１増幅器、第２増幅器、第１バイアス回路及び第２バイアス回路の構成を示す図である。
図７は、第３の実施の形態の電力増幅器の構成を示す図である。
図８は、第３の実施の形態の電力増幅器の第１増幅器、第２増幅器、第１バイアス回路及び第２バイアス回路の構成を示す図である。
図９は、第４の実施の形態の電力増幅器の構成を示す図である。
図１０は、第４の実施の形態の電力増幅器の第１増幅器、第２増幅器、第１バイアス回路及び第２バイアス回路の構成を示す図である。
図１１は、第５の実施の形態の電力増幅器の構成を示す図である。
図１２は、第６の実施の形態の電力増幅器の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本開示の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態により本開示が限定されるものではない。各実施の形態は例示であり、異なる実施の形態で示した構成の部分的な置換又は組み合わせが可能であることは言うまでもない。
【００１０】
＜第１の実施の形態＞
図１は、第１の実施の形態の電力増幅器の構成を示す図である。電力増幅器１は、入力端子１ａに入力される高周波入力信号ＲＦｉｎを増幅して、高周波出力信号ＲＦｏｕｔを出力端子１ｂから出力する。電力増幅器１の端子１ｃには、電源電圧Ｖｂａｔｔが入力される。
（【００１１】以降は省略されています）

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