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公開番号2025095451
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-26
出願番号2023211455
出願日2023-12-14
発明の名称増幅回路
出願人住友電気工業株式会社
代理人弁理士法人片山特許事務所
主分類H03F 1/02 20060101AFI20250619BHJP(基本電子回路)
要約【課題】小型化が可能な増幅回路を提供する。
【解決手段】増幅回路100は、入力信号Siを第1信号S1と第2信号S2とに分配する第1分配器14と、第1信号を増幅し、増幅した信号を第3信号S3として出力するコントロールアンプ10と、第2信号を、動作帯域の中心周波数における位相が異なる第4信号S4と第5信号S5とに分配する第2分配器16と、第4信号を増幅し、増幅した信号を第6信号として出力する第1補助アンプ12aと、第5信号を増幅し、増幅した信号を第7信号として出力する第2補助アンプ12bと、ブランチラインカプラである合成器18と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
入力信号を第１信号と第２信号とに分配する第１分配器と、
前記第１信号を増幅し、増幅した信号を第３信号として出力するコントロールアンプと、
前記第２信号を、動作帯域の中心周波数における位相が異なる第４信号と第５信号とに分配する第２分配器と、
前記第４信号を増幅し、増幅した信号を第６信号として出力する第１補助アンプと、
前記第５信号を増幅し、増幅した信号を第７信号として出力する第２補助アンプと、
前記第６信号が入力する第１端と、前記第７信号が入力する第２端と、前記第３信号が入力する第３端と、出力信号を出力する第４端と、前記第１端と前記第２端を接続する第１伝送線路と、前記第１端と前記第３端を接続する第２伝送線路と、前記第３端と前記第４端を接続する第３伝送線路と、前記第２端と前記第４端を接続する第４伝送線路と、を備え、動作帯域の中心周波数における前記第１伝送線路および前記第３伝送線路の前記中心周波数における第１特性インピーダンスは基準インピーダンスより高く、前記第２伝送線路および前記第４伝送線路の前記中心周波数における第２特性インピーダンスは前記第１特性インピーダンス／√２より低いブランチラインカプラと、
を備え、
前記第７信号の電力の振幅は前記第６信号の電力の振幅より大きい増幅回路。
続きを表示（約 840 文字）【請求項２】
前記第６信号の電力の振幅に対する前記第７信号の電力の振幅の第１比と、前記第１端に入力する前記中心周波数の信号が前記第４端に分配される信号の電力の振幅に対する前記第３端に分配される信号の電力の振幅の第２比と、の差は、１ｄＢ以下である請求項１に記載の増幅回路。
【請求項３】
前記第２比は、２ｄＢ以上である請求項２に記載の増幅回路。
【請求項４】
前記第１特性インピーダンスは、前記基準インピーダンスの１．２倍以上であり、前記第２特性インピーダンスは、前記第１特性インピーダンスの０．９／√２倍以下である請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の増幅回路。
【請求項５】
前記第１伝送線路および前記第３伝送線路の第１幅は、前記第１端、前記第２端、前記第３端および前記第４端に接続される第５伝送線路の第２幅より小さく、前記第２伝送線路および前記第４伝送線路の第３幅は、前記第１幅より大きい請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の増幅回路。
【請求項６】
前記第２補助アンプの飽和電力は、前記第１補助アンプの飽和電力より大きい請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の増幅回路。
【請求項７】
前記第１補助アンプの飽和電力に対する前記第２補助アンプの飽和電力の比は２ｄＢ以上である請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の増幅回路。
【請求項８】
前記第２補助アンプの物理的大きさは、前記第１補助アンプの物理的大きさより大きい請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の増幅回路。
【請求項９】
前記第５信号の電力の振幅は前記第４信号の電力の振幅より大きい請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の増幅回路。
【請求項１０】
前記第４信号の電力の振幅に対する前記第５信号の電力の振幅の比は２ｄＢ以上である請求項９に記載の増幅回路。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、増幅回路に関する。
続きを表示（約 3,700 文字）【背景技術】
【０００２】
ＬＭＢＡ（ＬｏａｄＭｏｄｕｌａｔｅｄＢａｌａｎｃｅｄＡｍｐｌｉｆｉｅｒ）は、入力信号が分配された一方の信号を増幅するコントロールアンプと、入力信号が分配された他方の信号を増幅するバランスアンプを備えている。コントロールアンプの出力信号とバランスアンプの出力信号を合成する合成器に３ｄＢブランチラインカプラを用いることが知られている（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
米国特許出願公開第２０２２／０２５５５０６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＬＭＢＡでは、カプラの特性の観点から、３ｄＢブランチラインカプラとして、１／４波長線路を用いる分布定数型ブランチラインカプラを用いる。しかしながら、１／４波長線路を用いるため分布定数型ブランチラインカプラは大きく、増幅回路が大型化してしまう。
【０００５】
本開示は、上記課題に鑑みなされたものであり、小型化が可能な増幅回路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】
【０００６】
本開示の一実施形態は、入力信号を第１信号と第２信号とに分配する第１分配器と、前記第１信号を増幅し、増幅した信号を第３信号として出力するコントロールアンプと、前記第２信号を、動作帯域の中心周波数における位相が異なる第４信号と第５信号とに分配する第２分配器と、前記第４信号を増幅し、増幅した信号を第６信号として出力する第１補助アンプと、前記第５信号を増幅し、増幅した信号を第７信号として出力する第２補助アンプと、前記第６信号が入力する第１端と、前記第７信号が入力する第２端と、前記第３信号が入力する第３端と、出力信号を出力する第４端と、前記第１端と前記第２端を接続する第１伝送線路と、前記第１端と前記第３端を接続する第２伝送線路と、前記第３端と前記第４端を接続する第３伝送線路と、前記第２端と前記第４端を接続する第４伝送線路と、を備え、動作帯域の中心周波数における前記第１伝送線路および前記第３伝送線路の前記中心周波数における第１特性インピーダンスは基準インピーダンスより高く、前記第２伝送線路および前記第４伝送線路の前記中心周波数における第２特性インピーダンスは前記第１特性インピーダンス／√２より低いブランチラインカプラと、を備え、前記第７信号の電力の振幅は前記第６信号の電力の振幅より大きい増幅回路である。
【発明の効果】
【０００７】
本開示によれば、小型化が可能な増幅回路を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は、実施例１に係る増幅回路の回路図である。
図２は、実施例１における分配器を示す回路図である。
図３は、実施例１における合成器の例を示す回路図である。
図４は、実施例１におけるブランチラインカプラの平面図である。
図５は、比較例１に係る増幅回路の回路図である。
図６は、比較例２における増幅回路の一部を示す回路図である。
図７は、比較例２における増幅回路の一部を示す回路図である。
図８は、比較例３および実施例１における合成器の動作を説明する模式図である。
図９は、比較例３におけるバランスアンプを示す回路図である。
図１０は、実施例１の例１におけるバランスアンプを示す回路図である。
図１１は、実施例１の例２におけるバランスアンプを示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
［本開示の実施形態の説明］
最初に本開示の実施形態の内容を列記して説明する。
（１）本開示の一実施形態は、入力信号を第１信号と第２信号とに分配する第１分配器と、前記第１信号を増幅し、増幅した信号を第３信号として出力するコントロールアンプと、前記第２信号を、動作帯域の中心周波数における位相が異なる第４信号と第５信号とに分配する第２分配器と、前記第４信号を増幅し、増幅した信号を第６信号として出力する第１補助アンプと、前記第５信号を増幅し、増幅した信号を第７信号として出力する第２補助アンプと、前記第６信号が入力する第１端と、前記第７信号が入力する第２端と、前記第３信号が入力する第３端と、出力信号を出力する第４端と、前記第１端と前記第２端を接続する第１伝送線路と、前記第１端と前記第３端を接続する第２伝送線路と、前記第３端と前記第４端を接続する第３伝送線路と、前記第２端と前記第４端を接続する第４伝送線路と、を備え、動作帯域の中心周波数における前記第１伝送線路および前記第３伝送線路の前記中心周波数における第１特性インピーダンスは基準インピーダンスより高く、前記第２伝送線路および前記第４伝送線路の前記中心周波数における第２特性インピーダンスは前記第１特性インピーダンス／√２より低いブランチラインカプラと、を備え、前記第７信号の電力の振幅は前記第６信号の電力の振幅より大きい増幅回路である。これにより、ブランチラインカプラを小型化でき、かつコントロールアンプの負荷インピーダンスの変動を抑制できる。
（２）上記（１）において、前記第６信号の電力の振幅に対する前記第７信号の電力の振幅の第１比と、前記第１端に入力する前記中心周波数の信号が前記第４端に分配される信号の電力の振幅に対する前記第３端に分配される信号の電力の振幅の第２比と、の差は、１ｄＢ以下であってもよい。これにより、コントロールアンプの負荷インピーダンスの変動を抑制できる。
（３）上記（２）において、前記第２比は、２ｄＢ以上であってもよい。これにより、ブランチラインカプラを小型化できる。
（４）上記（１）から（３）のいずれかにおいて、前記第１特性インピーダンスは、前記基準インピーダンスの１．２倍以上であり、前記第２特性インピーダンスは、前記第１特性インピーダンスの０．９／√２倍以下であってもよい。これにより、ブランチラインカプラを小型化できる。
（５）上記（１）から（４）のいずれかにおいて、前記第１伝送線路および前記第３伝送線路の第１幅は、前記第１端、前記第２端、前記第３端および前記第４端に接続される第５伝送線路の第２幅より小さく、前記第２伝送線路および前記第４伝送線路の第３幅は、前記第１幅より大きくてもよい。これにより、ブランチラインカプラを小型化できる。
（６）上記（１）から（５）のいずれかにおいて、前記第２補助アンプの飽和電力は、前記第１補助アンプの飽和電力より大きくてもよい。これにより、コントロールアンプの負荷インピーダンスの変動を抑制できる。
（７）上記（１）から（５）のいずれかにおいて、前記第１補助アンプの飽和電力に対する前記第２補助アンプの飽和電力の比は２ｄＢ以上であってもよい。これにより、コントロールアンプの負荷インピーダンスの変動を抑制できる。
（８）上記（１）から（５）のいずれかにおいて、前記第２補助アンプの物理的大きさは、前記第１補助アンプの物理的大きさより大きくえもよい。これにより、コントロールアンプの負荷インピーダンスの変動を抑制できる。
（９）上記（１）から（８）のいずれかにおいて、前記第５信号の電力の振幅は前記第４信号の電力の振幅より大きくてもよい。これにより、コントロールアンプの負荷インピーダンスの変動を抑制できる。
（１０）上記（９）において、前記第４信号の電力の振幅に対する前記第５信号の電力の振幅の比は２ｄＢ以上であってもよい。これにより、コントロールアンプの負荷インピーダンスの変動を抑制できる。
［本開示の実施形態の詳細］
本開示の実施形態にかかる増幅回路の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本開示はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００１０】
［実施例１］
図１は、実施例１に係る増幅回路の回路図である。図１に示すように、実施例１の増幅回路１００では、入力端子Ｔｉｎと出力端子Ｔｏｕｔとの間にコントロールアンプ１０およびバランスアンプ１１が並列に接続されている。入力端子Ｔｉｎに入力信号Ｓｉとして高周波信号が入力する。増幅回路１００が移動体通信の基地局に用いられる場合、高周波信号の周波数は例えば０．５ＧＨｚ以上かつ１０ＧＨｚ以下である。分配器１４（第１分配器）は入力端子Ｔｉｎに入力した入力信号Ｓｉを信号Ｓ１（第１信号）とＳ２（第２信号）とに分配する。
（【００１１】以降は省略されています）

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