高周波増幅回路および無線通信装置
【課題】低負荷の素子を駆動可能にすることで出力インピーダンスを低く抑えることが可能な増幅回路を提供する。
【解決手段】入力信号を増幅するｎ段構成の増幅回路と、ｎ段目の前記増幅回路と（ｎ＋１）段目の前記増幅回路との間に設けられる（ｎ−１）個のインピーダンス変換器と、を備え、前記（ｎ−１）個のインピーダンス変換器は、前記増幅回路間の電力反射を抑制できるインピーダンス変換を行うことを特徴とする、増幅回路が提供される。かかる構成により、増幅回路は、低負荷の素子を駆動可能にすることで出力インピーダンスを低く抑えることが可能となる。
【解決手段】入力信号を増幅するｎ段構成の増幅回路と、ｎ段目の前記増幅回路と（ｎ＋１）段目の前記増幅回路との間に設けられる（ｎ−１）個のインピーダンス変換器と、を備え、前記（ｎ−１）個のインピーダンス変換器は、前記増幅回路間の電力反射を抑制できるインピーダンス変換を行うことを特徴とする、増幅回路が提供される。かかる構成により、増幅回路は、低負荷の素子を駆動可能にすることで出力インピーダンスを低く抑えることが可能となる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高周波増幅回路および無線通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電力を増幅する電力増幅回路は、入力される微弱な信号を、信号処理で必要なレベルにまで増幅して出力する。このような電力増幅回路は、たとえば、携帯機器などの無線通信分野の用途においては、微弱な高周波信号を、無線システムが必要とする電力まで増幅して出力するために利用される。
【０００３】
高周波・電波の電力を増幅する高周波広帯域電力増幅回路は、一般的に、特性インピーダンスが５０Ωの評価装置や他の回路に接続するために、入出力の特性インピーダンスが５０Ωになるように設計されている。
【０００４】
高周波向けの素子は、耐圧が小さいが、大きな電流を流して大電力を得る。増幅器に入力できる電力が小さい場合は、最終的に必要な出力電力を得るために、複数段の増幅器を繋いで利得を稼ぐ必要がある。また、周波数帯域を伸ばすために、フィードバック回路も設けられる。
【０００５】
図１Ａ〜図１Ｃは、従来のｎ段構成の高周波広帯域電力増幅回路の例を示す説明図である。図１Ａに示した高周波広帯域電力増幅回路１は、各段の増幅器１０にフィードバック回路（ＮＦＢ）１３が設けられ、抵抗Ｒｏ＝５０Ωの伝送線路１１、キャパシタ１２および減衰器（Ａｔｔ）１４を介して、各段の増幅器１０が接続される構成を有している。数ＧＨｚ帯以上の高周波広帯域電力増幅回路の増幅器１０には、一般的にＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＧａＮ等が用いられる。
【０００６】
集中定数回路では構成できないような高周波回路において、伝送線路１１は、上述したように、一般的に特性インピーダンスＲｏが５０Ωになるように形成される。キャパシタ１２は、増幅器１０がＦＥＴの場合、ゲートとドレインのバイアスが大きく異なるので、そのＤＣ成分をカットするために用いられる。使用する帯域に合わせて、キャパシタ１２の容量は決定される。
【０００７】
フィードバック回路１３は、増幅器１０の利得の調整のために用いられ、キャパシタおよび抵抗の直列回路を用いる。フィードバック回路１３に設けられるキャパシタおよび抵抗それぞれの値は、周波数特性と利得とを考慮して決定される。広帯域電力増幅回路において、インピーダンス変換回路を構成すると、帯域特性の高域側にピーキングを持たせるようなインピーダンス整合はあるが、周波数依存性を持つことになるので、インピーダンス変換回路を用いることは出来ない。
【０００８】
そのため、格段のインピーダンスの不整合を解消するために、減衰器１４を挿入し、格段の電力反射を減衰器１４に吸収させる。減衰器１４は、一般的に３〜６ｄＢ程度の減衰量が用いられる。減衰器１４の減衰量が多くなれば格段のインピーダンス不整合は小さくなるが、その反面、増幅回路全体の利得が犠牲になってしまう。図１Ｂは、５０Ω系の６ｄＢ減衰器回路の例を示す説明図である。
【０００９】
図１Ｃは、差動回路を用いた広帯域電力増幅回路２の例を示す説明図である。広帯域電力増幅回路２は、差動対のＦＥＴ２０、ソースフォロアのＦＥＴ２１，ダイオード２２、負荷抵抗２３および定電流源のＦＥＴ２４で構成される。また図１Ｃに示した広帯域電力増幅回路２は、出力端に電圧源２５も設けられている。この広帯域電力増幅回路２は、ＤＣから高周波帯域までの広帯域増幅に適しており、特にデジタル信号の増幅に適している。
【００１０】
このような差動回路を用いた広帯域電力増幅回路２は、差動対のＦＥＴ２０のバランスが重要であり、一般にＦＥＴ２０はＩＣ上に形成される。また、負荷抵抗２３が抵抗Ｒ１で与えられるので、差動回路の後段に接続される負荷に合わせて負荷抵抗２３の値を変えることにより、増幅特性の変化に対応できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００６−５２６３１５号公報
【非特許文献】
【００１２】
【非特許文献１】マイクロウェーブ技術入門講座、ＣＱ出版社、ｐ１０４〜ｐ１０７
【非特許文献２】高周波技術センスアップ１０１、ＣＱ出版社、ｐ６７〜ｐ６９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかし、高周波広帯域電力増幅回路において、電力ではなく電圧を増幅し、かつ、負荷抵抗（特性インピーダンス）が５０Ω以下のような場合、耐圧の低い素子は使用できない。さらに、負荷抵抗（特性インピーダンス）が５０Ω以下と負荷が小さいので、高周波広帯域電力増幅回路は、必要な電圧振幅を得るために大電流駆動が必要となる。そのため、増幅器に一般的に用いられている、ＧａＡｓ、ＩｎＰ等のナローバンドギャップ半導体は、電圧を増幅する増幅器に用いることができないという問題があった。
【００１４】
また高周波広帯域電力増幅回路を用いて電圧を増幅する場合、図１Ａに示したフィードバック回路１３において、伝送線路が特性インピーダンス５０Ωで形成されるので、接続される負荷に合わせたインピーダンス変換が必要となる。また、図１Ｃに示した差動回路の場合では、最終段の負荷抵抗を、接続される負荷に合わせることで電力の反射を抑えることができるが、負荷抵抗に大電流が流れるため、その負荷抵抗で消費される電力による発熱が、ＩＣ上に作成できる範囲を超えてしまうという問題があった。
【００１５】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、低負荷の素子を駆動可能にすることで出力インピーダンスを低く抑えることが可能な、新規かつ改良された高周波増幅回路および無線通信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、入力信号を増幅するｎ段構成の増幅回路と、ｎ段目の前記増幅回路と（ｎ＋１）段目の前記増幅回路との間に設けられる（ｎ−１）個のインピーダンス変換器と、を備え、前記（ｎ−１）個のインピーダンス変換器は、前記増幅回路間の電力反射を抑制できるインピーダンス変換を行うことを特徴とする、高周波増幅回路が提供される。
【００１７】
かかる構成によれば、増幅回路はｎ段で構成され、インピーダンス変換器は、それぞれ、ｎ段目の増幅回路と（ｎ＋１）段目の増幅回路との間に設けられる。そして、ｎ段目のインピーダンス変換器は、ｎ段目の増幅回路と（ｎ＋１）段目の増幅回路との間の電力反射を抑制できるインピーダンス変換を行う。その結果、高周波増幅回路は、低負荷の素子を駆動可能にすることで出力インピーダンスを低く抑えることが可能となる。
【００１８】
前記（ｎ−１）個のインピーダンス変換回路は、それぞれ入力インピーダンスをＡ倍（１／２≦Ａ≦１／√２）に変換してもよい。
【００１９】
前記増幅回路は、それぞれ、入力側と出力側に設けられる伝送線路と、入力側の前記伝送線路の前段に設けられるキャパシタと、入力側の前記伝送線路と出力側の前記伝送線路との間に設けられる増幅器と、を備えていてもよい。
【００２０】
前記増幅回路は、入力側の前記伝送線路と出力側の前記伝送線路との間に前記増幅器と並列に設けられるフィードバック回路をさらに備えていてもよい。
【００２１】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、入力信号を増幅するｎ段構成の増幅回路と、ｎ段目の前記増幅回路と（ｎ＋１）段目の前記増幅回路との間に設けられる（ｎ−１）個の減衰器と、を備え、前記（ｎ−１）個の減衰器は、前記増幅回路間の電力反射を抑制できる減衰量を有することを特徴とする、高周波増幅回路が提供される。
【００２２】
かかる構成によれば、増幅回路はｎ段で構成され、減衰器は、それぞれ、ｎ段目の増幅回路と（ｎ＋１）段目の増幅回路との間に設けられる。そして、ｎ段目の減衰器は、ｎ段目の増幅回路と（ｎ＋１）段目の増幅回路との間の電力反射を抑制できる減衰量を有する。その結果、高周波増幅回路は、低負荷の素子を駆動可能にすることで出力インピーダンスを低く抑えることが可能となる。
【００２３】
前記増幅回路は、それぞれ、入力側と出力側に設けられる伝送線路と、入力側の前記伝送線路の前段に設けられるキャパシタと、入力側の前記伝送線路と出力側の前記伝送線路との間に設けられる増幅器と、を備えていてもよい。
【００２４】
前記（ｎ−１）個の減衰器は、それぞれ、出力側の前記伝送線路のインピーダンスを入力側の前記伝送線路のインピーダンスのＡ倍（１／２≦Ａ≦１／√２）に変換してもよい。
【００２５】
前記増幅回路は、入力側の前記伝送線路と出力側の前記伝送線路との間に前記増幅器と並列に設けられるフィードバック回路をさらに備えていてもよい。
【００２６】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、上記高周波増幅回路を備えることを特徴とする、無線通信装置が提供される。
【発明の効果】
【００２７】
以上説明したように本発明によれば、低負荷の素子を駆動可能にすることで出力インピーダンスを低く抑えることが可能な、新規かつ改良された高周波増幅回路および無線通信装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１Ａ】従来のｎ段構成の高周波広帯域電力増幅回路の例を示す説明図である。
【図１Ｂ】従来のｎ段構成の高周波広帯域電力増幅回路の例を示す説明図である。
【図１Ｃ】従来のｎ段構成の高周波広帯域電力増幅回路の例を示す説明図である。
【図２Ａ】本発明の第１の実施形態にかかる多段増幅器回路１００の構成を示す説明図である。
【図２Ｂ】インピーダンス変換回路１１５の構成例を示す説明図である。
【図３Ａ】本発明の第２の実施形態にかかる多段増幅器回路２００の構成を示す説明図である。
【図３Ｂ】減衰器２１６の構成例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００３０】
＜１．第１の実施形態＞
［多段増幅器回路の構成例］
まず、本発明の第１の実施形態にかかる多段増幅器回路の構成について説明する。図２Ａは、本発明の第１の実施形態にかかる多段増幅器回路１００の構成を示す説明図である。以下、図２Ａを参照して、本発明の第１の実施形態にかかる多段増幅器回路１００の構成について説明する。
【００３１】
図２Ａに示したように、本発明の第１の実施形態にかかる多段増幅器回路１００は、増幅器１１０、伝送線路１１１、キャパシタ１１２、およびフィードバック回路１１３からなるｎ段構成の増幅回路１０１と、減衰器１１４と、インピーダンス変換回路１１５と、を含んで構成される。
【００３２】
増幅回路１０１は、入力される電力を増幅して出力するものであり、本実施形態にかかる多段増幅器回路１００は、増幅回路１０１がｎ段直列に接続されている構成を有している。ｎ段構成の増幅回路１０１の内、入力端に最も近い１段目の増幅回路１０１は、従来技術で説明したように５０Ω系で回路が構成される。
【００３３】
１段目の増幅回路１０１の入力端側には、従来技術で説明したように減衰器１１４が挿入される。一方、増幅回路１０１の間には、従来技術で説明した減衰器１１４の替わりに、インピーダンス変換回路１１５が挿入されている。後述するように、インピーダンス変換回路１１５は、前段の増幅回路１０１と次段の増幅回路１０１との間の電力反射を抑制するために挿入されるものである。
【００３４】
フィードバック回路１１３は、本実施形態にかかる多段増幅器回路１００の周波数帯域を伸ばすために設けられるものであり、その役割は、図１Ａに示した従来のｎ段構成の高周波広帯域電力増幅回路におけるフィードバック回路１３と同様のものである。すなわち、フィードバック回路１１３は増幅器１１０の利得の調整のために設けられるものである。
【００３５】
なお、ｎ段目の増幅回路１０１の伝送線路１１１の抵抗Ｒｏは、
Ｒｏ＝ｘ＝５０／（（ｎ−１）×Ａ）
を満たすものである。本発明においては、例えば、上記数式のＡは√２〜２の間の値を取るようにしてもよい。以下の説明では、上記数式のＡの値は、Ａ＝√２として説明する。
【００３６】
インピーダンス変換回路１１５は、例えば１／√２倍のインピーダンス変換を行うために６ｄＢの減衰量を有する回路である。図２Ｂは、６ｄＢの減衰量を有するためのインピーダンス変換回路１１５の構成例を、π型とＴ型とで示す説明図である。
【００３７】
図２Ｂに示したようなインピーダンス変換回路１１５を増幅回路１０１の間に構成することで、インピーダンスを５０Ωから３５．３５Ωに変換することができる。すなわち、インピーダンス変換回路１１５のインピーダンスと、入力のインピーダンス５０Ωと合わせると、３５．３５Ωとなる。
【００３８】
そして、２段目の伝送線路１１１は５０Ωの１／√２倍の３５．３５Ωで形成される。もちろん、図２Ｂに示したインピーダンス変換回路１１５の構成および各抵抗値は一例であり、本発明においては、インピーダンス変換回路１１５の具体的な構成およびその抵抗値は図２Ｂに示したものに限られないことは言うまでもない。
【００３９】
本発明の第１の実施形態にかかる多段増幅器回路１００は、ｎ段構成の増幅回路１０１の間にインピーダンス変換回路１１５が挿入されることで、最終的に必要な負荷となる段数が決定される。また、増幅回路１０１の間にインピーダンス変換回路１１５が挿入されることで、前段の増幅回路１０１と次段の増幅回路１０１との間の電力反射が抑制される。
【００４０】
非特許文献２に記載されているように、伝送線路に損失があると信号源からの進行波は損失を受けながら負荷に達し、負荷に達した信号は不整合のために反射して信号源側に戻ってくる。そして負荷からの反射波も伝送線路上で損失を受けるので、信号源に近いほど進行波の電圧が高くなり、反射波の振幅は減衰を受けて小さくなる。
【００４１】
そこで、前段の増幅回路１０１と次段の増幅回路１０１との間の電力反射を抑制するために、本発明の第１の実施形態にかかる多段増幅器回路１００は、増幅回路１０１の間にインピーダンス変換回路１１５を挿入し、インピーダンス整合を取る。増幅回路１０１の間にインピーダンス変換回路１１５を挿入し、インピーダンス整合を取ることで、前段の増幅回路１０１と次段の増幅回路１０１との間の電力反射が抑制され、効率良く信号を伝送することができる。
【００４２】
なお、増幅器１１０の入出力インピーダンスは、一般的には５０Ωではなく、それよりも小さい場合が多い。従って、多段増幅器回路１００の内部のインピーダンスが必ずしも５０Ωである必要はない。
【００４３】
なお、図２Ａでは、Ａ＝√２として説明したが、本発明に於いてはかかる例に限定されず、Ａの値をこれよりも大きな値に設定しても良い。ただし、増幅器１１０がＦＥＴの場合、次段のゲート幅が急激に大きくなると、前段のＦＥＴの負荷が非常に重くなってしまう。また、前段の増幅器１１０の駆動能力が下がると、多段増幅器回路１００の周波数特性が低下する。従って、次段の増幅器１１０が十分駆動する能力を有している場合に限ってＡの値を大きくすることが望ましい。
【００４４】
以上説明したように本発明の第１の実施形態にかかる多段増幅器回路１００によれば、増幅器１１０の間にインピーダンス変換回路１１５を挿入することで、増幅段ごとにインピーダンス変換が行われ、最終的に低出力インピーダンスの回路構成を実現することができる。本発明の第１の実施形態にかかる多段増幅器回路１００は、低負荷の素子を駆動可能にすることで出力インピーダンスを低く抑えることが可能となる。
【００４５】
また、本発明の第１の実施形態にかかる多段増幅器回路１００は、インピーダンス変換回路１１５によるインピーダンス変換の割合を、１／２〜１／√２倍程度に抑えることで、前段の増幅器１１０の負荷を軽くすることができる。その結果、本発明の第１の実施形態にかかる多段増幅器回路１００は、一回でインピーダンス変換を行う場合に比べて動作周波数を高くすることができる。
【００４６】
＜２．第２の実施形態＞
［多段増幅器回路の構成例］
次に、本発明の第２の実施形態にかかる多段増幅器回路の構成について説明する。図３Ａは、本発明の第２の実施形態にかかる多段増幅器回路２００の構成を示す説明図である。以下、図３Ａを参照して、本発明の第２の実施形態にかかる多段増幅器回路２００の構成について説明する。
【００４７】
図３Ａに示したように、本発明の第２の実施形態にかかる多段増幅器回路２００は、増幅器２１０、伝送線路２１１、キャパシタ２１２、およびフィードバック回路２１３からなるｎ段構成の増幅回路２０１と、減衰器２１４、２１６と、を含んで構成される。
【００４８】
本発明の第２の実施形態にかかる多段増幅器回路２００は、ある増幅回路２０１と、その次の段の増幅回路２０１の特性インピーダンスを、前段の入力側の伝送線路２１１のＡ倍（例えば、１／２≦Ａ≦１／√２）程度で形成する点が、本発明の第１の実施形態にかかる多段増幅器回路１００と異なる点である。
【００４９】
ある増幅回路２０１と、その次の段の増幅回路２０１の特性インピーダンスを、前段の入力側の伝送線路２１１のＡ倍にするために、本発明の第２の実施形態にかかる多段増幅器回路２００は、増幅回路２０１と、その次の段の増幅回路２０１との間に減衰器２１６が設けられている。
【００５０】
減衰器２１６は、ある増幅回路２０１と、その次の段の増幅回路２０１の特性インピーダンスを、例えば前段の入力側の伝送線路２１１の１／√２倍にするために６ｄＢの減衰量を有する回路である。図３Ｂは、６ｄＢの減衰量を有するための減衰器２１６の構成例を、π型とＴ型とで示す説明図である。
【００５１】
図３Ｂに示したように減衰器２１６を構成することで、増幅回路２０１と、その次の段の増幅回路２０１の特性インピーダンスを、例えば前段の入力側の伝送線路２１１の１／√２倍にすることができる。もちろん、本発明に於いては、減衰器２１６の具体的な構成は図３Ｂに示したものに限られないことは言うまでもない。
【００５２】
上述した本発明の第１の実施形態と同様に、多段増幅器回路２００の内部のインピーダンスは、必ずしも５０Ωである必要はない。そこで、増幅器２１０ごとにインピーダンスを変換する。増幅回路２０１の伝送線路２１１の特性インピーダンスに合わせて設けられる減衰器２１６によって、前段の増幅回路２０１と次段の増幅回路２０１との間の電力反射が抑制される。
【００５３】
非特許文献２に記載されているように、伝送線路に損失があると信号源からの進行波は損失を受けながら負荷に達し、負荷に達した信号は不整合のために反射して信号源側に戻ってくる。そして負荷からの反射波も伝送線路上で損失を受けるので、信号源に近いほど進行波の電圧が高くなり、反射波の振幅は減衰を受けて小さくなる。
【００５４】
そこで、前段の増幅回路２０１と次段の増幅回路２０１との間の電力反射が抑制を抑制するために、増幅回路２０１の伝送線路２１１の特性インピーダンスに合わせて設けられる減衰器２１６によってインピーダンス整合を取る。減衰器２１６を用いてインピーダンス整合を取ることで、本発明の第２の実施形態にかかる多段増幅器回路２００は、前段の増幅回路２０１と次段の増幅回路２０１との間の電力反射が抑制され、効率良く信号を伝送することができる。
【００５５】
以上説明したように本発明の第２の実施形態にかかる多段増幅器回路２００によれば、増幅回路２０１の間にインピーダンス変換器を設けるのではなく、減衰器２１６を用いて伝送線路２１１の特性インピーダンスを変更している。
【００５６】
減衰器２１６を用いて伝送線路２１１の特性インピーダンスを変更することで、本発明の第２の実施形態にかかる多段増幅器回路２００は、増幅器２１０ごとにインピーダンスを変換して、最終的に低出力インピーダンスの回路構成を実現することができる。そして、本発明の第２の実施形態にかかる多段増幅器回路２００は、低負荷の素子を駆動可能にすることで出力インピーダンスを低く抑えることが可能となる。
【００５７】
増幅器２１０ごとインピーダンス変換の割合を、１／２〜１／√２倍程度に抑えることで、前段の増幅器２１０の負荷を軽くすることができ、その結果、本発明の第２の実施形態にかかる多段増幅器回路２００は、一回でインピーダンス変換を行う場合に比べて動作周波数を高くすることができる。
【００５８】
また、上述した本発明の第１の実施形態にかかる多段増幅器回路１００では、インピーダンス変換回路１１５によるインピーダンス変換のために、最低でも６ｄＢの減衰量が必要となるが、本発明の第２の実施形態にかかる多段増幅器回路２００では、減衰器２１６による減衰量は自由に設定することができる。従って、減衰器２１６の減衰量が６ｄＢよりも少ない減衰量であれば、多段増幅器回路２００全体の利得を大きく、または、増幅器２１０の段数を減らすことが可能となる。
【００５９】
＜３．まとめ＞
以上説明したように本発明の第１の実施形態にかかる多段増幅器回路１００は、増幅器１１０の間にインピーダンス変換回路１１５を挿入することで、増幅段ごとにインピーダンス変換が行われ、最終的に低出力インピーダンスの回路構成を実現することができる。本発明の第１の実施形態にかかる多段増幅器回路１００は、インピーダンス変換回路１１５によるインピーダンス変換の割合を、１／２〜１／√２倍程度に抑えることで、前段の増幅器１１０の負荷を軽くすることができる。
【００６０】
また、本発明の第２の実施形態にかかる多段増幅器回路２００は、多段増幅器回路１００とは異なり、増幅回路２０１の間にインピーダンス変換器を設けるのではなく、減衰器２１６を用いて伝送線路２１１の特性インピーダンスを変更している。減衰器２１６を用いて伝送線路２１１の特性インピーダンスを変更することで、本発明の第２の実施形態にかかる多段増幅器回路２００は、増幅器２１０ごとにインピーダンスを変換して、最終的に低出力インピーダンスの回路構成を実現することができる。
【００６１】
また、本発明の第１の実施形態にかかる多段増幅器回路１００または本発明の第２の実施形態にかかる多段増幅器回路２００を備える無線通信装置も、併せて実現することができる。
【００６２】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００６３】
例えば、上記実施形態では、フィードバック回路１１３、２１３を用いた高周波回路に適用した場合を説明したが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、フィードバック回路を用いない高周波回路であっても同様に適用されることは言うまでもない。
【００６４】
また例えば、上記実施形態では、多段増幅器回路１００、２００を樹脂基板上に作成した場合について適用した例を説明したが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、集中定数回路やＩＣにも同様に適用可能であることは言うまでもない。
【００６５】
また例えば、上記実施形態では、多段増幅器回路１００、２００に大きな電圧振幅が要求される場合において有効であるが、一般的なＧａＡｓ、ＩｎＰ−ＦＥＴを用いたインピーダンス変換増幅回路として同様に適用可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００６６】
１００、２００ 多段増幅器回路
１０１、２０１ 増幅回路
１１０、２１０ 増幅器
１１１、２１１ 伝送線路
１１２、２１２ キャパシタ
１１３、２１３ フィードバック回路
１１４、２１４ 減衰器
１１５ インピーダンス変換回路
２１６ 減衰器
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高周波増幅回路および無線通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電力を増幅する電力増幅回路は、入力される微弱な信号を、信号処理で必要なレベルにまで増幅して出力する。このような電力増幅回路は、たとえば、携帯機器などの無線通信分野の用途においては、微弱な高周波信号を、無線システムが必要とする電力まで増幅して出力するために利用される。
【０００３】
高周波・電波の電力を増幅する高周波広帯域電力増幅回路は、一般的に、特性インピーダンスが５０Ωの評価装置や他の回路に接続するために、入出力の特性インピーダンスが５０Ωになるように設計されている。
【０００４】
高周波向けの素子は、耐圧が小さいが、大きな電流を流して大電力を得る。増幅器に入力できる電力が小さい場合は、最終的に必要な出力電力を得るために、複数段の増幅器を繋いで利得を稼ぐ必要がある。また、周波数帯域を伸ばすために、フィードバック回路も設けられる。
【０００５】
図１Ａ〜図１Ｃは、従来のｎ段構成の高周波広帯域電力増幅回路の例を示す説明図である。図１Ａに示した高周波広帯域電力増幅回路１は、各段の増幅器１０にフィードバック回路（ＮＦＢ）１３が設けられ、抵抗Ｒｏ＝５０Ωの伝送線路１１、キャパシタ１２および減衰器（Ａｔｔ）１４を介して、各段の増幅器１０が接続される構成を有している。数ＧＨｚ帯以上の高周波広帯域電力増幅回路の増幅器１０には、一般的にＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＧａＮ等が用いられる。
【０００６】
集中定数回路では構成できないような高周波回路において、伝送線路１１は、上述したように、一般的に特性インピーダンスＲｏが５０Ωになるように形成される。キャパシタ１２は、増幅器１０がＦＥＴの場合、ゲートとドレインのバイアスが大きく異なるので、そのＤＣ成分をカットするために用いられる。使用する帯域に合わせて、キャパシタ１２の容量は決定される。
【０００７】
フィードバック回路１３は、増幅器１０の利得の調整のために用いられ、キャパシタおよび抵抗の直列回路を用いる。フィードバック回路１３に設けられるキャパシタおよび抵抗それぞれの値は、周波数特性と利得とを考慮して決定される。広帯域電力増幅回路において、インピーダンス変換回路を構成すると、帯域特性の高域側にピーキングを持たせるようなインピーダンス整合はあるが、周波数依存性を持つことになるので、インピーダンス変換回路を用いることは出来ない。
【０００８】
そのため、格段のインピーダンスの不整合を解消するために、減衰器１４を挿入し、格段の電力反射を減衰器１４に吸収させる。減衰器１４は、一般的に３〜６ｄＢ程度の減衰量が用いられる。減衰器１４の減衰量が多くなれば格段のインピーダンス不整合は小さくなるが、その反面、増幅回路全体の利得が犠牲になってしまう。図１Ｂは、５０Ω系の６ｄＢ減衰器回路の例を示す説明図である。
【０００９】
図１Ｃは、差動回路を用いた広帯域電力増幅回路２の例を示す説明図である。広帯域電力増幅回路２は、差動対のＦＥＴ２０、ソースフォロアのＦＥＴ２１，ダイオード２２、負荷抵抗２３および定電流源のＦＥＴ２４で構成される。また図１Ｃに示した広帯域電力増幅回路２は、出力端に電圧源２５も設けられている。この広帯域電力増幅回路２は、ＤＣから高周波帯域までの広帯域増幅に適しており、特にデジタル信号の増幅に適している。
【００１０】
このような差動回路を用いた広帯域電力増幅回路２は、差動対のＦＥＴ２０のバランスが重要であり、一般にＦＥＴ２０はＩＣ上に形成される。また、負荷抵抗２３が抵抗Ｒ１で与えられるので、差動回路の後段に接続される負荷に合わせて負荷抵抗２３の値を変えることにより、増幅特性の変化に対応できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００６−５２６３１５号公報
【非特許文献】
【００１２】
【非特許文献１】マイクロウェーブ技術入門講座、ＣＱ出版社、ｐ１０４〜ｐ１０７
【非特許文献２】高周波技術センスアップ１０１、ＣＱ出版社、ｐ６７〜ｐ６９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかし、高周波広帯域電力増幅回路において、電力ではなく電圧を増幅し、かつ、負荷抵抗（特性インピーダンス）が５０Ω以下のような場合、耐圧の低い素子は使用できない。さらに、負荷抵抗（特性インピーダンス）が５０Ω以下と負荷が小さいので、高周波広帯域電力増幅回路は、必要な電圧振幅を得るために大電流駆動が必要となる。そのため、増幅器に一般的に用いられている、ＧａＡｓ、ＩｎＰ等のナローバンドギャップ半導体は、電圧を増幅する増幅器に用いることができないという問題があった。
【００１４】
また高周波広帯域電力増幅回路を用いて電圧を増幅する場合、図１Ａに示したフィードバック回路１３において、伝送線路が特性インピーダンス５０Ωで形成されるので、接続される負荷に合わせたインピーダンス変換が必要となる。また、図１Ｃに示した差動回路の場合では、最終段の負荷抵抗を、接続される負荷に合わせることで電力の反射を抑えることができるが、負荷抵抗に大電流が流れるため、その負荷抵抗で消費される電力による発熱が、ＩＣ上に作成できる範囲を超えてしまうという問題があった。
【００１５】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、低負荷の素子を駆動可能にすることで出力インピーダンスを低く抑えることが可能な、新規かつ改良された高周波増幅回路および無線通信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、入力信号を増幅するｎ段構成の増幅回路と、ｎ段目の前記増幅回路と（ｎ＋１）段目の前記増幅回路との間に設けられる（ｎ−１）個のインピーダンス変換器と、を備え、前記（ｎ−１）個のインピーダンス変換器は、前記増幅回路間の電力反射を抑制できるインピーダンス変換を行うことを特徴とする、高周波増幅回路が提供される。
【００１７】
かかる構成によれば、増幅回路はｎ段で構成され、インピーダンス変換器は、それぞれ、ｎ段目の増幅回路と（ｎ＋１）段目の増幅回路との間に設けられる。そして、ｎ段目のインピーダンス変換器は、ｎ段目の増幅回路と（ｎ＋１）段目の増幅回路との間の電力反射を抑制できるインピーダンス変換を行う。その結果、高周波増幅回路は、低負荷の素子を駆動可能にすることで出力インピーダンスを低く抑えることが可能となる。
【００１８】
前記（ｎ−１）個のインピーダンス変換回路は、それぞれ入力インピーダンスをＡ倍（１／２≦Ａ≦１／√２）に変換してもよい。
【００１９】
前記増幅回路は、それぞれ、入力側と出力側に設けられる伝送線路と、入力側の前記伝送線路の前段に設けられるキャパシタと、入力側の前記伝送線路と出力側の前記伝送線路との間に設けられる増幅器と、を備えていてもよい。
【００２０】
前記増幅回路は、入力側の前記伝送線路と出力側の前記伝送線路との間に前記増幅器と並列に設けられるフィードバック回路をさらに備えていてもよい。
【００２１】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、入力信号を増幅するｎ段構成の増幅回路と、ｎ段目の前記増幅回路と（ｎ＋１）段目の前記増幅回路との間に設けられる（ｎ−１）個の減衰器と、を備え、前記（ｎ−１）個の減衰器は、前記増幅回路間の電力反射を抑制できる減衰量を有することを特徴とする、高周波増幅回路が提供される。
【００２２】
かかる構成によれば、増幅回路はｎ段で構成され、減衰器は、それぞれ、ｎ段目の増幅回路と（ｎ＋１）段目の増幅回路との間に設けられる。そして、ｎ段目の減衰器は、ｎ段目の増幅回路と（ｎ＋１）段目の増幅回路との間の電力反射を抑制できる減衰量を有する。その結果、高周波増幅回路は、低負荷の素子を駆動可能にすることで出力インピーダンスを低く抑えることが可能となる。
【００２３】
前記増幅回路は、それぞれ、入力側と出力側に設けられる伝送線路と、入力側の前記伝送線路の前段に設けられるキャパシタと、入力側の前記伝送線路と出力側の前記伝送線路との間に設けられる増幅器と、を備えていてもよい。
【００２４】
前記（ｎ−１）個の減衰器は、それぞれ、出力側の前記伝送線路のインピーダンスを入力側の前記伝送線路のインピーダンスのＡ倍（１／２≦Ａ≦１／√２）に変換してもよい。
【００２５】
前記増幅回路は、入力側の前記伝送線路と出力側の前記伝送線路との間に前記増幅器と並列に設けられるフィードバック回路をさらに備えていてもよい。
【００２６】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、上記高周波増幅回路を備えることを特徴とする、無線通信装置が提供される。
【発明の効果】
【００２７】
以上説明したように本発明によれば、低負荷の素子を駆動可能にすることで出力インピーダンスを低く抑えることが可能な、新規かつ改良された高周波増幅回路および無線通信装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１Ａ】従来のｎ段構成の高周波広帯域電力増幅回路の例を示す説明図である。
【図１Ｂ】従来のｎ段構成の高周波広帯域電力増幅回路の例を示す説明図である。
【図１Ｃ】従来のｎ段構成の高周波広帯域電力増幅回路の例を示す説明図である。
【図２Ａ】本発明の第１の実施形態にかかる多段増幅器回路１００の構成を示す説明図である。
【図２Ｂ】インピーダンス変換回路１１５の構成例を示す説明図である。
【図３Ａ】本発明の第２の実施形態にかかる多段増幅器回路２００の構成を示す説明図である。
【図３Ｂ】減衰器２１６の構成例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００３０】
＜１．第１の実施形態＞
［多段増幅器回路の構成例］
まず、本発明の第１の実施形態にかかる多段増幅器回路の構成について説明する。図２Ａは、本発明の第１の実施形態にかかる多段増幅器回路１００の構成を示す説明図である。以下、図２Ａを参照して、本発明の第１の実施形態にかかる多段増幅器回路１００の構成について説明する。
【００３１】
図２Ａに示したように、本発明の第１の実施形態にかかる多段増幅器回路１００は、増幅器１１０、伝送線路１１１、キャパシタ１１２、およびフィードバック回路１１３からなるｎ段構成の増幅回路１０１と、減衰器１１４と、インピーダンス変換回路１１５と、を含んで構成される。
【００３２】
増幅回路１０１は、入力される電力を増幅して出力するものであり、本実施形態にかかる多段増幅器回路１００は、増幅回路１０１がｎ段直列に接続されている構成を有している。ｎ段構成の増幅回路１０１の内、入力端に最も近い１段目の増幅回路１０１は、従来技術で説明したように５０Ω系で回路が構成される。
【００３３】
１段目の増幅回路１０１の入力端側には、従来技術で説明したように減衰器１１４が挿入される。一方、増幅回路１０１の間には、従来技術で説明した減衰器１１４の替わりに、インピーダンス変換回路１１５が挿入されている。後述するように、インピーダンス変換回路１１５は、前段の増幅回路１０１と次段の増幅回路１０１との間の電力反射を抑制するために挿入されるものである。
【００３４】
フィードバック回路１１３は、本実施形態にかかる多段増幅器回路１００の周波数帯域を伸ばすために設けられるものであり、その役割は、図１Ａに示した従来のｎ段構成の高周波広帯域電力増幅回路におけるフィードバック回路１３と同様のものである。すなわち、フィードバック回路１１３は増幅器１１０の利得の調整のために設けられるものである。
【００３５】
なお、ｎ段目の増幅回路１０１の伝送線路１１１の抵抗Ｒｏは、
Ｒｏ＝ｘ＝５０／（（ｎ−１）×Ａ）
を満たすものである。本発明においては、例えば、上記数式のＡは√２〜２の間の値を取るようにしてもよい。以下の説明では、上記数式のＡの値は、Ａ＝√２として説明する。
【００３６】
インピーダンス変換回路１１５は、例えば１／√２倍のインピーダンス変換を行うために６ｄＢの減衰量を有する回路である。図２Ｂは、６ｄＢの減衰量を有するためのインピーダンス変換回路１１５の構成例を、π型とＴ型とで示す説明図である。
【００３７】
図２Ｂに示したようなインピーダンス変換回路１１５を増幅回路１０１の間に構成することで、インピーダンスを５０Ωから３５．３５Ωに変換することができる。すなわち、インピーダンス変換回路１１５のインピーダンスと、入力のインピーダンス５０Ωと合わせると、３５．３５Ωとなる。
【００３８】
そして、２段目の伝送線路１１１は５０Ωの１／√２倍の３５．３５Ωで形成される。もちろん、図２Ｂに示したインピーダンス変換回路１１５の構成および各抵抗値は一例であり、本発明においては、インピーダンス変換回路１１５の具体的な構成およびその抵抗値は図２Ｂに示したものに限られないことは言うまでもない。
【００３９】
本発明の第１の実施形態にかかる多段増幅器回路１００は、ｎ段構成の増幅回路１０１の間にインピーダンス変換回路１１５が挿入されることで、最終的に必要な負荷となる段数が決定される。また、増幅回路１０１の間にインピーダンス変換回路１１５が挿入されることで、前段の増幅回路１０１と次段の増幅回路１０１との間の電力反射が抑制される。
【００４０】
非特許文献２に記載されているように、伝送線路に損失があると信号源からの進行波は損失を受けながら負荷に達し、負荷に達した信号は不整合のために反射して信号源側に戻ってくる。そして負荷からの反射波も伝送線路上で損失を受けるので、信号源に近いほど進行波の電圧が高くなり、反射波の振幅は減衰を受けて小さくなる。
【００４１】
そこで、前段の増幅回路１０１と次段の増幅回路１０１との間の電力反射を抑制するために、本発明の第１の実施形態にかかる多段増幅器回路１００は、増幅回路１０１の間にインピーダンス変換回路１１５を挿入し、インピーダンス整合を取る。増幅回路１０１の間にインピーダンス変換回路１１５を挿入し、インピーダンス整合を取ることで、前段の増幅回路１０１と次段の増幅回路１０１との間の電力反射が抑制され、効率良く信号を伝送することができる。
【００４２】
なお、増幅器１１０の入出力インピーダンスは、一般的には５０Ωではなく、それよりも小さい場合が多い。従って、多段増幅器回路１００の内部のインピーダンスが必ずしも５０Ωである必要はない。
【００４３】
なお、図２Ａでは、Ａ＝√２として説明したが、本発明に於いてはかかる例に限定されず、Ａの値をこれよりも大きな値に設定しても良い。ただし、増幅器１１０がＦＥＴの場合、次段のゲート幅が急激に大きくなると、前段のＦＥＴの負荷が非常に重くなってしまう。また、前段の増幅器１１０の駆動能力が下がると、多段増幅器回路１００の周波数特性が低下する。従って、次段の増幅器１１０が十分駆動する能力を有している場合に限ってＡの値を大きくすることが望ましい。
【００４４】
以上説明したように本発明の第１の実施形態にかかる多段増幅器回路１００によれば、増幅器１１０の間にインピーダンス変換回路１１５を挿入することで、増幅段ごとにインピーダンス変換が行われ、最終的に低出力インピーダンスの回路構成を実現することができる。本発明の第１の実施形態にかかる多段増幅器回路１００は、低負荷の素子を駆動可能にすることで出力インピーダンスを低く抑えることが可能となる。
【００４５】
また、本発明の第１の実施形態にかかる多段増幅器回路１００は、インピーダンス変換回路１１５によるインピーダンス変換の割合を、１／２〜１／√２倍程度に抑えることで、前段の増幅器１１０の負荷を軽くすることができる。その結果、本発明の第１の実施形態にかかる多段増幅器回路１００は、一回でインピーダンス変換を行う場合に比べて動作周波数を高くすることができる。
【００４６】
＜２．第２の実施形態＞
［多段増幅器回路の構成例］
次に、本発明の第２の実施形態にかかる多段増幅器回路の構成について説明する。図３Ａは、本発明の第２の実施形態にかかる多段増幅器回路２００の構成を示す説明図である。以下、図３Ａを参照して、本発明の第２の実施形態にかかる多段増幅器回路２００の構成について説明する。
【００４７】
図３Ａに示したように、本発明の第２の実施形態にかかる多段増幅器回路２００は、増幅器２１０、伝送線路２１１、キャパシタ２１２、およびフィードバック回路２１３からなるｎ段構成の増幅回路２０１と、減衰器２１４、２１６と、を含んで構成される。
【００４８】
本発明の第２の実施形態にかかる多段増幅器回路２００は、ある増幅回路２０１と、その次の段の増幅回路２０１の特性インピーダンスを、前段の入力側の伝送線路２１１のＡ倍（例えば、１／２≦Ａ≦１／√２）程度で形成する点が、本発明の第１の実施形態にかかる多段増幅器回路１００と異なる点である。
【００４９】
ある増幅回路２０１と、その次の段の増幅回路２０１の特性インピーダンスを、前段の入力側の伝送線路２１１のＡ倍にするために、本発明の第２の実施形態にかかる多段増幅器回路２００は、増幅回路２０１と、その次の段の増幅回路２０１との間に減衰器２１６が設けられている。
【００５０】
減衰器２１６は、ある増幅回路２０１と、その次の段の増幅回路２０１の特性インピーダンスを、例えば前段の入力側の伝送線路２１１の１／√２倍にするために６ｄＢの減衰量を有する回路である。図３Ｂは、６ｄＢの減衰量を有するための減衰器２１６の構成例を、π型とＴ型とで示す説明図である。
【００５１】
図３Ｂに示したように減衰器２１６を構成することで、増幅回路２０１と、その次の段の増幅回路２０１の特性インピーダンスを、例えば前段の入力側の伝送線路２１１の１／√２倍にすることができる。もちろん、本発明に於いては、減衰器２１６の具体的な構成は図３Ｂに示したものに限られないことは言うまでもない。
【００５２】
上述した本発明の第１の実施形態と同様に、多段増幅器回路２００の内部のインピーダンスは、必ずしも５０Ωである必要はない。そこで、増幅器２１０ごとにインピーダンスを変換する。増幅回路２０１の伝送線路２１１の特性インピーダンスに合わせて設けられる減衰器２１６によって、前段の増幅回路２０１と次段の増幅回路２０１との間の電力反射が抑制される。
【００５３】
非特許文献２に記載されているように、伝送線路に損失があると信号源からの進行波は損失を受けながら負荷に達し、負荷に達した信号は不整合のために反射して信号源側に戻ってくる。そして負荷からの反射波も伝送線路上で損失を受けるので、信号源に近いほど進行波の電圧が高くなり、反射波の振幅は減衰を受けて小さくなる。
【００５４】
そこで、前段の増幅回路２０１と次段の増幅回路２０１との間の電力反射が抑制を抑制するために、増幅回路２０１の伝送線路２１１の特性インピーダンスに合わせて設けられる減衰器２１６によってインピーダンス整合を取る。減衰器２１６を用いてインピーダンス整合を取ることで、本発明の第２の実施形態にかかる多段増幅器回路２００は、前段の増幅回路２０１と次段の増幅回路２０１との間の電力反射が抑制され、効率良く信号を伝送することができる。
【００５５】
以上説明したように本発明の第２の実施形態にかかる多段増幅器回路２００によれば、増幅回路２０１の間にインピーダンス変換器を設けるのではなく、減衰器２１６を用いて伝送線路２１１の特性インピーダンスを変更している。
【００５６】
減衰器２１６を用いて伝送線路２１１の特性インピーダンスを変更することで、本発明の第２の実施形態にかかる多段増幅器回路２００は、増幅器２１０ごとにインピーダンスを変換して、最終的に低出力インピーダンスの回路構成を実現することができる。そして、本発明の第２の実施形態にかかる多段増幅器回路２００は、低負荷の素子を駆動可能にすることで出力インピーダンスを低く抑えることが可能となる。
【００５７】
増幅器２１０ごとインピーダンス変換の割合を、１／２〜１／√２倍程度に抑えることで、前段の増幅器２１０の負荷を軽くすることができ、その結果、本発明の第２の実施形態にかかる多段増幅器回路２００は、一回でインピーダンス変換を行う場合に比べて動作周波数を高くすることができる。
【００５８】
また、上述した本発明の第１の実施形態にかかる多段増幅器回路１００では、インピーダンス変換回路１１５によるインピーダンス変換のために、最低でも６ｄＢの減衰量が必要となるが、本発明の第２の実施形態にかかる多段増幅器回路２００では、減衰器２１６による減衰量は自由に設定することができる。従って、減衰器２１６の減衰量が６ｄＢよりも少ない減衰量であれば、多段増幅器回路２００全体の利得を大きく、または、増幅器２１０の段数を減らすことが可能となる。
【００５９】
＜３．まとめ＞
以上説明したように本発明の第１の実施形態にかかる多段増幅器回路１００は、増幅器１１０の間にインピーダンス変換回路１１５を挿入することで、増幅段ごとにインピーダンス変換が行われ、最終的に低出力インピーダンスの回路構成を実現することができる。本発明の第１の実施形態にかかる多段増幅器回路１００は、インピーダンス変換回路１１５によるインピーダンス変換の割合を、１／２〜１／√２倍程度に抑えることで、前段の増幅器１１０の負荷を軽くすることができる。
【００６０】
また、本発明の第２の実施形態にかかる多段増幅器回路２００は、多段増幅器回路１００とは異なり、増幅回路２０１の間にインピーダンス変換器を設けるのではなく、減衰器２１６を用いて伝送線路２１１の特性インピーダンスを変更している。減衰器２１６を用いて伝送線路２１１の特性インピーダンスを変更することで、本発明の第２の実施形態にかかる多段増幅器回路２００は、増幅器２１０ごとにインピーダンスを変換して、最終的に低出力インピーダンスの回路構成を実現することができる。
【００６１】
また、本発明の第１の実施形態にかかる多段増幅器回路１００または本発明の第２の実施形態にかかる多段増幅器回路２００を備える無線通信装置も、併せて実現することができる。
【００６２】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００６３】
例えば、上記実施形態では、フィードバック回路１１３、２１３を用いた高周波回路に適用した場合を説明したが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、フィードバック回路を用いない高周波回路であっても同様に適用されることは言うまでもない。
【００６４】
また例えば、上記実施形態では、多段増幅器回路１００、２００を樹脂基板上に作成した場合について適用した例を説明したが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、集中定数回路やＩＣにも同様に適用可能であることは言うまでもない。
【００６５】
また例えば、上記実施形態では、多段増幅器回路１００、２００に大きな電圧振幅が要求される場合において有効であるが、一般的なＧａＡｓ、ＩｎＰ−ＦＥＴを用いたインピーダンス変換増幅回路として同様に適用可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００６６】
１００、２００ 多段増幅器回路
１０１、２０１ 増幅回路
１１０、２１０ 増幅器
１１１、２１１ 伝送線路
１１２、２１２ キャパシタ
１１３、２１３ フィードバック回路
１１４、２１４ 減衰器
１１５ インピーダンス変換回路
２１６ 減衰器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力信号を増幅するｎ段構成の増幅回路と、
ｎ段目の前記増幅回路と（ｎ＋１）段目の前記増幅回路との間に設けられる（ｎ−１）個のインピーダンス変換器と、
を備え、
前記（ｎ−１）個のインピーダンス変換器は、前記増幅回路間の電力反射を抑制できるインピーダンス変換を行うことを特徴とする、高周波増幅回路。
【請求項２】
前記（ｎ−１）個のインピーダンス変換回路は、それぞれ入力インピーダンスをＡ倍（１／２≦Ａ≦１／√２）に変換することを特徴とする、請求項１に記載の高周波増幅回路。
【請求項３】
前記増幅回路は、それぞれ、入力側と出力側に設けられる伝送線路と、入力側の前記伝送線路の前段に設けられるキャパシタと、入力側の前記伝送線路と出力側の前記伝送線路との間に設けられる増幅器と、を備えることを特徴とする、請求項１に記載の高周波増幅回路。
【請求項４】
前記増幅回路は、入力側の前記伝送線路と出力側の前記伝送線路との間に前記増幅器と並列に設けられるフィードバック回路をさらに備えることを特徴とする、請求項３に記載の高周波増幅回路。
【請求項５】
入力信号を増幅するｎ段構成の増幅回路と、
ｎ段目の前記増幅回路と（ｎ＋１）段目の前記増幅回路との間に設けられる（ｎ−１）個の減衰器と、
を備え、
前記（ｎ−１）個の減衰器は、前記増幅回路間の電力反射を抑制できる減衰量を有することを特徴とする、高周波増幅回路。
【請求項６】
前記増幅回路は、それぞれ、入力側と出力側に設けられる伝送線路と、入力側の前記伝送線路の前段に設けられるキャパシタと、入力側の前記伝送線路と出力側の前記伝送線路との間に設けられる増幅器と、を備えることを特徴とする、請求項５に記載の高周波増幅回路。
【請求項７】
前記（ｎ−１）個の減衰器は、それぞれ、出力側の前記伝送線路のインピーダンスを入力側の前記伝送線路のインピーダンスのＡ倍（１／２≦Ａ≦１／√２）に変換することを特徴とする、請求項６に記載の高周波増幅回路。
【請求項８】
前記増幅回路は、入力側の前記伝送線路と出力側の前記伝送線路との間に前記増幅器と並列に設けられるフィードバック回路をさらに備えることを特徴とする、請求項６に記載の高周波増幅回路。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載の高周波増幅回路を備えることを特徴とする、無線通信装置。
【請求項１】
入力信号を増幅するｎ段構成の増幅回路と、
ｎ段目の前記増幅回路と（ｎ＋１）段目の前記増幅回路との間に設けられる（ｎ−１）個のインピーダンス変換器と、
を備え、
前記（ｎ−１）個のインピーダンス変換器は、前記増幅回路間の電力反射を抑制できるインピーダンス変換を行うことを特徴とする、高周波増幅回路。
【請求項２】
前記（ｎ−１）個のインピーダンス変換回路は、それぞれ入力インピーダンスをＡ倍（１／２≦Ａ≦１／√２）に変換することを特徴とする、請求項１に記載の高周波増幅回路。
【請求項３】
前記増幅回路は、それぞれ、入力側と出力側に設けられる伝送線路と、入力側の前記伝送線路の前段に設けられるキャパシタと、入力側の前記伝送線路と出力側の前記伝送線路との間に設けられる増幅器と、を備えることを特徴とする、請求項１に記載の高周波増幅回路。
【請求項４】
前記増幅回路は、入力側の前記伝送線路と出力側の前記伝送線路との間に前記増幅器と並列に設けられるフィードバック回路をさらに備えることを特徴とする、請求項３に記載の高周波増幅回路。
【請求項５】
入力信号を増幅するｎ段構成の増幅回路と、
ｎ段目の前記増幅回路と（ｎ＋１）段目の前記増幅回路との間に設けられる（ｎ−１）個の減衰器と、
を備え、
前記（ｎ−１）個の減衰器は、前記増幅回路間の電力反射を抑制できる減衰量を有することを特徴とする、高周波増幅回路。
【請求項６】
前記増幅回路は、それぞれ、入力側と出力側に設けられる伝送線路と、入力側の前記伝送線路の前段に設けられるキャパシタと、入力側の前記伝送線路と出力側の前記伝送線路との間に設けられる増幅器と、を備えることを特徴とする、請求項５に記載の高周波増幅回路。
【請求項７】
前記（ｎ−１）個の減衰器は、それぞれ、出力側の前記伝送線路のインピーダンスを入力側の前記伝送線路のインピーダンスのＡ倍（１／２≦Ａ≦１／√２）に変換することを特徴とする、請求項６に記載の高周波増幅回路。
【請求項８】
前記増幅回路は、入力側の前記伝送線路と出力側の前記伝送線路との間に前記増幅器と並列に設けられるフィードバック回路をさらに備えることを特徴とする、請求項６に記載の高周波増幅回路。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載の高周波増幅回路を備えることを特徴とする、無線通信装置。
【図１Ａ】
【図１Ｂ】
【図１Ｃ】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図１Ｂ】
【図１Ｃ】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【公開番号】特開２０１３−７７９７０（Ｐ２０１３−７７９７０Ａ）
【公開日】平成２５年４月２５日（２０１３．４．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１６４７３（Ｐ２０１１−２１６４７３）
【出願日】平成２３年９月３０日（２０１１．９．３０）
【出願人】（００００００２９５）沖電気工業株式会社 (6,645)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月２５日（２０１３．４．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月３０日（２０１１．９．３０）
【出願人】（００００００２９５）沖電気工業株式会社 (6,645)
【Ｆターム（参考）】
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