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公開番号2025136612
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-19
出願番号2024035307
出願日2024-03-07
発明の名称高周波増幅器
出願人住友電気工業株式会社
代理人個人,個人
主分類H03F 1/02 20060101AFI20250911BHJP(基本電子回路)
要約【課題】高周波特性を向上させる高周波増幅器を提供する。
【解決手段】高周波増幅器は、ドライバアンプ10、キャリアアンプ20およびピークアンプ30と、分岐回路および位相調整回路と、の間に、第1配線層(配線層123)の一部と、第2配線層(配線層124)の一部と、誘電体層131～136の一部と、を含むキャパシタを設けることにより、ドライバアンプ、キャリアアンプおよびピークアンプと、分岐回路および位相調整回路との間での信号の干渉が生じにくく、高周波特性を向上できる。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
入力された高周波信号を増幅するドライバアンプと、
前記ドライバアンプから出力された高周波信号を増幅する非対称ドハティアンプと、
を有する高周波増幅器であって、
第１積層構造体と、
前記第１積層構造体に積層された第２積層構造体と、
前記第２積層構造体に積層された第３積層構造体と、
を有し、
前記非対称ドハティアンプは、
キャリアアンプと、
前記キャリアアンプの出力が飽和領域に至った場合に増幅動作を開始し、前記キャリアアンプとは異なる飽和出力を有するピークアンプと、
前記ドライバアンプから出力された高周波信号が入力される分岐回路と、
前記分岐回路と前記キャリアアンプとの間に設けられた第１信号経路と、
前記分岐回路と前記ピークアンプとの間に設けられた第２信号経路と、
前記第１信号経路または前記第２信号経路の少なくとも一方に設けられ、前記キャリアアンプの入力信号の位相または前記ピークアンプの入力信号の位相の少なくとも一方を遅延させる位相調整回路と、
を有し、
前記分岐回路は、前記ドライバアンプから出力された高周波信号を前記第１信号経路と前記第２信号経路とに分岐して出力し、
前記第２積層構造体は、
前記第１積層構造体と前記第３積層構造体との間に設けられた第１配線層と、
前記第１配線層と前記第３積層構造体との間に設けられた第２配線層と、
前記第１配線層と前記第２配線層との間に設けられた誘電体層と、
前記第１配線層の一部と、前記第２配線層の一部と、前記誘電体層の一部とを含む１または２以上のキャパシタと、
を有し、
前記ドライバアンプ、前記キャリアアンプおよび前記ピークアンプは、前記第１積層構造体に設けられ、
前記分岐回路および前記位相調整回路は前記第３積層構造体に設けられ、
を有し、
前記キャパシタは、前記ドライバアンプ、前記キャリアアンプまたは前記ピークアンプのいずれかに電気的に接続されている、高周波増幅器。
続きを表示（約 900 文字）【請求項２】
前記キャパシタを含み、前記ドライバアンプの入力端子に接続された第１入力整合回路を有する、請求項１に記載の高周波増幅器。
【請求項３】
前記第１入力整合回路は、前記第１積層構造体および前記第２積層構造体に設けられている、請求項２に記載の高周波増幅器。
【請求項４】
前記キャパシタを含み、前記キャリアアンプの入力端子に接続された第２入力整合回路を有する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の高周波増幅器。
【請求項５】
前記第２入力整合回路は、前記第１積層構造体および前記第２積層構造体に設けられている、請求項４に記載の高周波増幅器。
【請求項６】
前記キャパシタを含み、前記ピークアンプの入力端子に接続された第３入力整合回路を有する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の高周波増幅器。
【請求項７】
前記第３入力整合回路は、前記第１積層構造体および前記第２積層構造体に設けられている、請求項６に記載の高周波増幅器。
【請求項８】
前記第１配線層は、少なくとも平面視で前記キャリアアンプまたは前記ピークアンプから出力された高周波信号が伝送される伝送線路と重なる接地領域を有する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の高周波増幅器。
【請求項９】
ｎを０以上の整数としたとき、前記ドライバアンプの出力端子から前記キャリアアンプの入力端子までの電気長は、前記高周波信号の位相換算で「（２ｎ＋１）×π－π／２」以上「（２ｎ＋１）×π＋π／２」以下の範囲内にある、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の高周波増幅器。
【請求項１０】
ｎを０以上の整数としたとき、前記ドライバアンプの出力端子から前記ピークアンプの入力端子までの電気長は、前記高周波信号の位相換算で「（２ｎ＋１）×π－π／２」以上「（２ｎ＋１）×π＋π／２」以下の範囲内にある、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の高周波増幅器。
（【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】
本開示は、高周波増幅器に関する。
続きを表示（約 2,900 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話等の移動体通信システムでは、広帯域化が進められている。このため、システムの基地局装置などで用いられる電力増幅器には、広周波数帯域における電力効率の高効率化などが望まれる。この電力効率の高効率化を実現するための電力増幅器として、キャリアアンプおよびピークアンプを有する非対称ドハティアンプが知られている。キャリアアンプはメインアンプとよばれることもある。なお、非対称ドハティアンプは、ドライバアンプの後段に接続される。また、ドライバアンプ、キャリアアンプおよびピークアンプを３次元実装した高周波増幅器が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２１－１７０７０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、高周波増幅器に対する高周波特性の向上の要請が高まっている。
【０００５】
本開示は、高周波特性を向上できる高周波増幅器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】
本開示の高周波増幅器は、入力された高周波信号を増幅するドライバアンプと、前記ドライバアンプから出力された高周波信号を増幅する非対称ドハティアンプと、を有する高周波増幅器であって、第１積層構造体と、前記第１積層構造体に積層された第２積層構造体と、前記第２積層構造体に積層された第３積層構造体と、を有し、前記非対称ドハティアンプは、キャリアアンプと、前記キャリアアンプの出力が飽和領域に至った場合に増幅動作を開始し、前記キャリアアンプとは異なる飽和出力を有するピークアンプと、前記ドライバアンプから出力された高周波信号が入力される分岐回路と、前記分岐回路と前記キャリアアンプとの間に設けられた第１信号経路と、前記分岐回路と前記ピークアンプとの間に設けられた第２信号経路と、前記第１信号経路または前記第２信号経路の少なくとも一方に設けられ、前記キャリアアンプの入力信号の位相または前記ピークアンプの入力信号の位相の少なくとも一方を遅延させる位相調整回路と、を有し、前記分岐回路は、前記ドライバアンプから出力された高周波信号を前記第１信号経路と前記第２信号経路とに分岐して出力し、前記第２積層構造体は、前記第１積層構造体と前記第３積層構造体との間に設けられた第１配線層と、前記第１配線層と前記第３積層構造体との間に設けられた第２配線層と、前記第１配線層と前記第２配線層との間に設けられた誘電体層と、前記第１配線層の一部と、前記第２配線層の一部と、前記誘電体層の一部とを含む１または２以上のキャパシタと、を有し、前記ドライバアンプ、前記キャリアアンプおよび前記ピークアンプは、前記第１積層構造体に設けられ、前記分岐回路および前記位相調整回路は前記第３積層構造体に設けられ、を有し、前記キャパシタは、前記ドライバアンプ、前記キャリアアンプまたは前記ピークアンプのいずれかに電気的に接続されている。
【発明の効果】
【０００７】
本開示によれば、高周波特性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は、実施形態に係る高周波増幅器を示すブロック図である。
図２は、ドライバアンプ、入力整合回路、出力整合回路および出力バイアス回路の構成を示す回路図である。
図３は、非対称ドハティアンプの構成を示す回路図である。
図４は、実施形態に係る高周波増幅器を示す断面図である。
図５は、配線層のレイアウトを示す図（その１）である。
図６は、配線層のレイアウトを示す図（その２）である。
図７は、配線層のレイアウトを示す図（その３）である。
図８は、配線層のレイアウトを示す図（その４）である。
図９は、配線層のレイアウトを示す図（その５）である。
図１０は、配線層のレイアウトを示す図（その６）である。
図１１は、実施形態に係る高周波増幅器の製造方法を示す断面図（その１）である。
図１２は、実施形態に係る高周波増幅器の製造方法を示す断面図（その２）である。
図１３は、実施形態に係る高周波増幅器の製造方法を示す断面図（その３）である。
図１４は、実施形態に係る高周波増幅器の製造方法を示す断面図（その４）である。
図１５は、実施形態に係る高周波増幅器の製造方法を示す断面図（その５）である。
図１６は、実施形態に係る高周波増幅器の製造方法を示す断面図（その６）である。
図１７は、実施形態に係る高周波増幅器の製造方法を示す断面図（その７）である。
図１８は、第１例におけるレイアウトを示す図である。
図１９は、第２例におけるレイアウトを示す図である。
【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態様を列記して説明する。
【００１０】
〔１〕本開示の一態様に係る高周波増幅器は、入力された高周波信号を増幅するドライバアンプと、前記ドライバアンプから出力された高周波信号を増幅する非対称ドハティアンプと、を有する高周波増幅器であって、第１積層構造体と、前記第１積層構造体に積層された第２積層構造体と、前記第２積層構造体に積層された第３積層構造体と、を有し、前記非対称ドハティアンプは、キャリアアンプと、前記キャリアアンプの出力が飽和領域に至った場合に増幅動作を開始し、前記キャリアアンプとは異なる飽和出力を有するピークアンプと、前記ドライバアンプから出力された高周波信号が入力される分岐回路と、前記分岐回路と前記キャリアアンプとの間に設けられた第１信号経路と、前記分岐回路と前記ピークアンプとの間に設けられた第２信号経路と、前記第１信号経路または前記第２信号経路の少なくとも一方に設けられ、前記キャリアアンプの入力信号の位相または前記ピークアンプの入力信号の位相の少なくとも一方を遅延させる位相調整回路と、を有し、前記分岐回路は、前記ドライバアンプから出力された高周波信号を前記第１信号経路と前記第２信号経路とに分岐して出力し、前記第２積層構造体は、前記第１積層構造体と前記第３積層構造体との間に設けられた第１配線層と、前記第１配線層と前記第３積層構造体との間に設けられた第２配線層と、前記第１配線層と前記第２配線層との間に設けられた誘電体層と、前記第１配線層の一部と、前記第２配線層の一部と、前記誘電体層の一部とを含む１または２以上のキャパシタと、を有し、前記ドライバアンプ、前記キャリアアンプおよび前記ピークアンプは、前記第１積層構造体に設けられ、前記分岐回路および前記位相調整回路は前記第３積層構造体に設けられ、を有し、前記キャパシタは、前記ドライバアンプ、前記キャリアアンプまたは前記ピークアンプのいずれかに電気的に接続されている。
（【００１１】以降は省略されています）

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