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公開番号2025178783
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-12-09
出願番号2024085593
出願日2024-05-27
発明の名称ドハティ増幅回路
出願人株式会社村田製作所
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類H03F 1/02 20060101AFI20251202BHJP(基本電子回路)
要約【課題】回路規模を抑制しつつ相互変調歪みの影響を抑制可能なドハティ増幅回路を提供する。
【解決手段】ドハティ増幅回路は、第1の入力信号が入力される入力端子と、前記第1の入力信号に基づき第1の出力信号を出力する第1の出力端子と、前記第1の入力信号に基づき、前記第1の出力信号と位相が90度異なる第2の出力信号を出力する第2の出力端子と、前記入力端子との間でアイソレーションが確保されるアイソレーション端子と、を含む90度ハイブリッドカプラと、前記第1の出力信号を増幅して第1の増幅信号を出力するキャリア増幅器と、前記第2の出力信号を増幅して第2の増幅信号を出力するピーク増幅器と、を備え、前記アイソレーション端子は、前記第1の入力信号の2倍波の周波数帯域の2次高調波が入力される端子である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
第１の入力信号が入力される入力端子と、
前記第１の入力信号に基づき第１の出力信号を出力する第１の出力端子と、
前記第１の入力信号に基づき、前記第１の出力信号と位相が９０度異なる第２の出力信号を出力する第２の出力端子と、
前記入力端子との間でアイソレーションが確保されるアイソレーション端子と、
を含む９０度ハイブリッドカプラと、
前記第１の出力信号を増幅して第１の増幅信号を出力するキャリア増幅器と、
前記第２の出力信号を増幅して第２の増幅信号を出力するピーク増幅器と、
を備え、
前記アイソレーション端子は、前記第１の入力信号の２倍波の周波数帯域の２次高調波が入力される端子である、
ドハティ増幅回路。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
入力信号が入力される端子と、前記入力端子と、に直列接続される、前記入力信号を、前記第１の入力信号と、第２の入力信号と、に分配する分配器と、
前記第２の入力信号に基づき前記２次高調波を生成して、前記２次高調波を前記アイソレーション端子に出力する２次高調波発生器と、
をさらに備える請求項１に記載のドハティ増幅回路。
【請求項３】
前記第１の入力信号を増幅した信号を前記入力端子に出力するドライブ増幅器をさらに備える、請求項２に記載のドハティ増幅回路。
【請求項４】
前記入力信号を増幅した信号を出力するドライブ増幅器と、
当該信号を、前記第１の入力信号と、前記第２の入力信号と、に分配する分配器と、
をさらに備える請求項２に記載のドハティ増幅回路。
【請求項５】
前記第１の増幅信号と、前記第２の増幅信号と、が合成された合成信号を、出力端子に出力される出力信号と、第３の入力信号と、に分配する分配器と、
前記第３の入力信号に基づき前記２次高調波を生成して、前記２次高調波を前記アイソレーション端子に出力する２次高調波発生器と、
をさらに備える請求項１に記載のドハティ増幅回路。
【請求項６】
前記第１の増幅信号と、前記第２の増幅信号と、が合成された合成信号から前記２次高調波の成分を分離して、前記２次高調波を前記アイソレーション端子に出力する分波器を、さらに備える請求項１に記載のドハティ増幅回路。
【請求項７】
前記分波器から出力される前記２次高調波を増幅して前記アイソレーション端子に出力する２次高調波増幅器を、さらに備える請求項６に記載のドハティ増幅回路。
【請求項８】
入力信号を、第１の出力信号と、前記第１の出力信号と位相が９０度異なる第２の出力信号と、に分配する分配器と、
前記第１の出力信号を増幅して第１の増幅信号を出力するキャリア増幅器と、
前記第２の出力信号を増幅して第２の増幅信号を出力するピーク増幅器と、
９０度ハイブリッドカプラと、
を備え、
前記９０度ハイブリッドカプラは、
前記第１の増幅信号が入力される第１の入力端子と、
前記第２の増幅信号が入力される第２の入力端子と、
前記第１の増幅信号と、前記第２の増幅信号と、を合成して合成信号を出力する出力端子と、
前記出力端子との間でアイソレーションが確保されるアイソレーション端子と、
を含む、ドハティ増幅回路であって、
前記合成信号に基づいて、前記合成信号の２倍波の周波数帯域の２次高調波を、前記アイソレーション端子に出力する高調波生成部を備える、
ドハティ増幅回路。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドハティ増幅回路に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
携帯電話等の移動体通信機には、送信信号の電力を増幅するための電力増幅器が搭載されている。このような電力増幅器に、例えば周波数が近接した複数の信号が供給されると、これらの複数の信号から相互変調歪み（ＩＭＤ：Ｉｎｔｅｒ－ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎＤｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）が生じ、線形性が劣化するおそれがある。したがって、このような相互変調歪みの影響を抑制すべく、信号経路に高調波を意図的に注入することにより、相互変調歪みの成分を打ち消す技術が提案されている。例えば、特許文献１には、初段の増幅器の出力を基本波と２倍波に分配し、当該２倍波の位相及び振幅を調整した後、基本波に加算して後段の増幅器に入力することにより相互変調歪みを補償する、歪み補償電力増幅装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００５－３１８３７３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に記載の装置は、フィルタ回路によって抽出された２次高調波を用いて、相互変調歪みを補償する。近年、４Ｇ（第４世代移動通信システム）および５Ｇ（第５世代移動通信システム）等の新たな通信規格の導入により、ドハティ増幅回路が対応すべき周波数帯域の数が増加し、これに伴ってフィルタ回路の数が増加して回路が大型化するという課題がある。そして、特許文献１に記載の装置の構成をドハティ増幅回路に適用する場合、ドハティ増幅回路の動作に影響を与えてはいけないため、特許文献１に記載の装置とドハティ増幅回路とのアイソレーションを確保する必要があることから、複数のλ／４線路をさらに設けなければならない。そのため回路が大型化するという問題を生じる。
【０００５】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、回路規模を抑制しつつ相互変調歪みの影響を抑制可能なドハティ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】
かかる目的を達成するため、本発明の一側面に係るドハティ増幅回路は、第１の入力信号が入力される入力端子と、前記第１の入力信号に基づき第１の出力信号を出力する第１の出力端子と、前記第１の入力信号に基づき、前記第１の出力信号と位相が９０度異なる第２の出力信号を出力する第２の出力端子と、前記入力端子との間でアイソレーションが確保されるアイソレーション端子と、を含む９０度ハイブリッドカプラと、前記第１の出力信号を増幅して第１の増幅信号を出力するキャリア増幅器と、前記第２の出力信号を増幅して第２の増幅信号を出力するピーク増幅器と、を備え、前記アイソレーション端子は、前記第１の入力信号の２倍波の周波数帯域の２次高調波が入力される端子である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、回路規模を抑制しつつ相互変調歪みの影響を抑制可能なドハティ増幅回路を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
第１実施形態に係るドハティ増幅回路の構成例を示す図である。
ドライブ増幅器に供給される入力信号ＲＦｉｎのスペクトルを示した図である。
ドライブ増幅器から出力される信号ＲＦ１０の３次相互変調歪みが相殺されることを示す図である。
９０度ハイブリッドカプラのアイソレーション端子Ｔｉｓｏから入力される信号の通過特性を示すグラフである。
第１変形例に係るドハティ増幅回路の構成例を示す図である。
第２変形例に係るドハティ増幅回路の構成例を示す図である。
第３変形例に係るドハティ増幅回路の構成例を示す図である。
第２実施形態に係るドハティ増幅回路の構成例を示す図である。
第４変形例に係るドハティ増幅回路の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１０】
＝＝＝第１実施形態に係るドハティ増幅回路１００＝＝＝
図１は、第１実施形態に係るドハティ増幅回路１００の構成例を示す図である。図１に示されるドハティ増幅回路１００は、例えば、携帯電話等の移動体通信機に搭載され、基地局に送信する無線周波数（ＲＦ：Ｒａｄｉｏ－Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号の電力を増幅するために用いられる。ドハティ増幅回路１００は、例えば、２Ｇ（第２世代移動通信システム）、３Ｇ（第３世代移動通信システム）、４Ｇ（第４世代移動通信システム）、５Ｇ（第５世代移動通信システム）、ＬＴＥ（ＬｏｎｇＴｅｒｍＥｖｏｌｕｔｉｏｎ）－ＦＤＤ（ＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎＤｕｐｌｅｘ）、ＬＴＥ－ＴＤＤ（ＴｉｍｅＤｉｖｉｓｉｏｎＤｕｐｌｅｘ）、ＬＴＥ－Ａｄｖａｎｃｅｄ、ＬＴＥ－ＡｄｖａｎｃｅｄＰｒｏ、６Ｇ（第６世代移動通信システム）等の通信規格の信号の電力を増幅する。また、ＲＦ信号の周波数は、例えば数百ＭＨｚ～数十ＧＨｚ程度である。なお、ドハティ増幅回路１００Ａが増幅する信号の通信規格及び周波数はこれらに限られない。
（【００１１】以降は省略されています）

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