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公開番号2024151562
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-25
出願番号2023065008
出願日2023-04-12
発明の名称高周波モジュール
出願人株式会社村田製作所
代理人個人,個人
主分類H03F 1/02 20060101AFI20241018BHJP(基本電子回路)
要約【課題】高周波出力信号の品質劣化が抑制されたドハティ増幅回路を含む高周波モジュールを提供する。
【解決手段】高周波モジュール1は、キャリアアンプおよびピークアンプと、キャリアアンプの入力端およびピークアンプの入力端に接続された90°ハイブリッド回路11と、キャリアアンプの出力端およびピークアンプの出力端に接続された結合器20と、90°ハイブリッド回路11またはキャリアアンプに入力される高周波信号、および、キャリアアンプのドライブレベルを示す信号S1に基づいて、ピークアンプのバイアス電圧の閾値を可変するように構成された制御回路と、を備え、キャリアアンプおよびピークアンプは集積回路71に含まれ、制御回路は集積回路72に含まれ、集積回路72は、キャリアアンプおよびピークアンプのうちのピークアンプ側で集積回路71と隣接配置されている。
【選択図】図4A
特許請求の範囲【請求項１】
キャリアアンプおよびピークアンプと、
前記キャリアアンプの入力端および前記ピークアンプの入力端に接続された分波回路と、
前記キャリアアンプの出力端および前記ピークアンプの出力端に接続された合成回路と、
前記分波回路または前記キャリアアンプに入力される高周波信号、および、前記キャリアアンプのドライブレベルを示す信号に基づいて、前記ピークアンプのバイアス電圧の閾値を可変するように構成された制御回路と、を備え、
前記キャリアアンプおよび前記ピークアンプは、第１集積回路に含まれ、
前記制御回路は、第２集積回路に含まれ、
前記第２集積回路は、前記キャリアアンプおよび前記ピークアンプのうちの前記ピークアンプ側で前記第１集積回路と隣接配置されている、
高周波モジュール。
続きを表示（約 1,600 文字）【請求項２】
前記制御回路は、
前記キャリアアンプの出力端に接続され、前記キャリアアンプのドライブレベルを表す信号を出力するよう構成されたドライブレベル検出回路と、
前記分波回路の入力端または前記キャリアアンプの入力端と前記ドライブレベル検出回路とに接続され、前記ピークアンプのバイアス電圧の閾値を可変する制御信号を前記ピークアンプのバイアス回路に出力するよう構成されたピークバイアス制御回路と、を備える、
請求項１に記載の高周波モジュール。
【請求項３】
さらに、モジュール基板を備え、
前記第１集積回路および前記第２集積回路は、前記モジュール基板の主面に配置され、
前記第１集積回路は、前記ピークアンプのバイアス回路に接続された第１外部接続端子を有し、
前記第２集積回路は、前記ピークバイアス制御回路に接続された第２外部接続端子を有し、
前記第１集積回路および前記第２集積回路のそれぞれは、前記モジュール基板の平面視において矩形形状を有し、
前記モジュール基板の平面視において、前記第１外部接続端子と前記第２外部接続端子とを結ぶ仮想直線は、最近接で対向している前記第１集積回路および前記第２集積回路の外辺と垂直である、
請求項２に記載の高周波モジュール。
【請求項４】
前記第１外部接続端子と前記第２外部接続端子とを接続する第１配線は、直線形状であり、前記モジュール基板に形成されている、
請求項３に記載の高周波モジュール。
【請求項５】
前記ドライブレベル検出回路と前記ピークバイアス制御回路とは、前記第２集積回路内で隣接配置される、
請求項３に記載の高周波モジュール。
【請求項６】
さらに、
前記キャリアアンプの出力端に接続され、前記キャリアアンプのドライブレベルを表す信号を出力するよう構成されたドライブレベル検出回路を備え、
前記制御回路は、
前記分波回路の入力端または前記キャリアアンプの入力端と前記ドライブレベル検出回路とに接続され、前記ピークアンプのバイアス電圧の閾値を可変する制御信号を前記ピークアンプのバイアス回路に出力するよう構成されたピークバイアス制御回路を備える、
請求項１に記載の高周波モジュール。
【請求項７】
さらに、モジュール基板を備え、
前記第１集積回路は、前記ドライブレベル検出回路を含み、
前記第１集積回路および前記第２集積回路は、前記モジュール基板の主面に配置され、
前記モジュール基板の平面視において、前記ドライブレベル検出回路は、前記キャリアアンプと前記第２集積回路との間に配置される、
請求項６に記載の高周波モジュール。
【請求項８】
前記第２集積回路は、前記ピークバイアス制御回路に接続された第３外部接続端子を有し、
前記高周波モジュールに入力される高周波信号は、前記第３外部接続端子を経由して前記分波回路に入力される、
請求項２～７のいずれか１項に記載の高周波モジュール。
【請求項９】
さらに、
前記分波回路の入力端に接続された方向性結合器を備え、
前記第２集積回路は、前記ピークバイアス制御回路および前記方向性結合器に接続された第３外部接続端子を有する、
請求項２～７のいずれか１項に記載の高周波モジュール。
【請求項１０】
さらに、モジュール基板を備え、
前記第１集積回路および前記第２集積回路は、前記モジュール基板の主面に配置され、
前記モジュール基板を平面視した場合、前記第２集積回路は、前記キャリアアンプよりも前記ピークアンプにより近く配置されている、
請求項１に記載の高周波モジュール。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、高周波モジュールに関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
高効率な電力増幅回路として、ドハティ（Doherty）増幅回路が知られている。ドハティ増幅回路は、一般的に、入力信号の電力レベルにかかわらず動作するキャリアアンプと、高周波入力信号の電力レベルが小さい場合はオフとなり、大きい場合にオンとなるピークアンプとが並列に接続された構成である。上記構成では、高周波入力信号の電力レベルが大きい場合、キャリアアンプが飽和出力電力レベルで飽和を維持しながら動作する。これにより、ドハティ増幅回路は、通常の電力増幅回路に比べて効率を向上させることができる。
【０００３】
特許文献１に記載の技術は、キャリアアンプの飽和をキャリアアンプのバイアス回路を介して検出し、検出信号に応じてピークアンプのバイアス回路を制御するものである。特許文献２に記載の技術は、キャリアアンプの飽和をキャリアアンプの出力信号によって検出し、検出信号に応じてピークアンプのバイアス回路を制御するものである。特許文献３に記載の技術は、ドハティ増幅回路に入力される高周波入力信号レベルまたはキャリアアンプに入力される高周波入力信号レベルに応じて、ピークアンプのバイアス回路を制御するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
米国特許出願公開第２０１６／０２４１２０９号明細書
米国特許出願公開第２０２０／００２８４７２号明細書
特開２０１９－４１２７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１および２に記載の技術では、負荷変動に応じてピークアンプのバイアス回路を制御できるが、バイアス信号に応じてピークアンプをオンオフさせるタイミングがずれ、ドハティ増幅回路の高周波出力信号の品質が劣化する場合がある。また、特許文献３記載の技術は、負荷変動に応じたピークアンプのバイアス回路の制御は困難であり、ドハティ増幅回路から出力される高周波出力信号の品質が劣化する場合がある。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、高周波出力信号の品質劣化が抑制されたドハティ増幅回路を含む高周波モジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様に係る高周波モジュールは、キャリアアンプおよびピークアンプと、キャリアアンプの入力端およびピークアンプの入力端に接続された分波回路と、キャリアアンプの出力端およびピークアンプの出力端に接続された合成回路と、分波回路またはキャリアアンプに入力される高周波信号、および、キャリアアンプのドライブレベルを示す信号に基づいて、ピークアンプのバイアス電圧の閾値を可変するように構成された制御回路と、を備え、キャリアアンプおよびピークアンプは、第１集積回路に含まれ、制御回路は、第２集積回路に含まれ、第２集積回路は、キャリアアンプおよびピークアンプのうちのピークアンプ側で第１集積回路と隣接配置されている。
【０００８】
また、本発明の一態様に係る高周波モジュールは、キャリアアンプおよびピークアンプと、キャリアアンプの入力端およびピークアンプの入力端に接続された分波回路と、キャリアアンプの出力端およびピークアンプの出力端に接続された合成回路と、ピークアンプのバイアス電圧の閾値を可変するように構成された制御回路と、を備え、制御回路の第１入力端は、キャリアアンプの入力端に接続され、制御回路の第２入力端は、キャリアアンプのバイアス回路に接続され、制御回路の出力端は、ピークアンプのバイアス回路に接続され、キャリアアンプおよびピークアンプは、第１集積回路に含まれ、制御回路は、第２集積回路に含まれ、第２集積回路は、キャリアアンプおよびピークアンプのうちのピークアンプ側で第１集積回路と隣接配置されている。
【０００９】
また、本発明の一態様に係る高周波モジュールは、キャリアアンプおよびピークアンプと、キャリアアンプの入力端およびピークアンプの入力端に接続された分波回路と、キャリアアンプの出力端およびピークアンプの出力端に接続された合成回路と、制御回路と、を備え、制御回路の第１入力端は、分波回路の入力端またはキャリアアンプの入力端に接続され、制御回路の第２入力端は、キャリアアンプの出力端に接続され、制御回路の出力端は、ピークアンプに接続され、キャリアアンプおよびピークアンプは、第１集積回路に含まれ、制御回路は、第２集積回路に含まれ、第２集積回路は、キャリアアンプおよびピークアンプのうちのピークアンプ側で第１集積回路と隣接配置されている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、高周波出力信号の品質劣化が抑制されたドハティ増幅回路を含む高周波モジュールを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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