功率放大电路的制作方法

文档序号:23311646发布日期:2020-12-15 11:43阅读:146来源:国知局
功率放大电路的制作方法

本发明涉及功率放大电路。



背景技术:

在便携电话等移动体的通信中,使用将无线频率(radiofrequency:rf)信号放大的功率放大电路。在功率放大电路中,要求高效率化。

在专利文献1中,公开了通过一个放大器模块将频带不同的rf信号放大的功率放大电路。专利文献1所记载的功率放大电路通过信号分配器将输入信号分解为相位不同的两个信号。功率放大电路将各个信号通过两个放大器分别放大之后,通过按照频带而行为不同的功率合成器来进行合成。

在专利文献1所记载的功率放大电路中,从各个放大器输出的信号的相位相差180°。此时,从各个放大器输出的偶数次谐波在功率合成器中相互被抵消,因此,不从功率放大电路输出。另外,奇数次谐波所包含的三次谐波通过设置于功率合成器的谐振电路而衰减。

在先技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2006-203635号公报



技术实现要素:

发明要解决的课题

在专利文献1所记载的功率放大电路中,频率比三次谐波高的奇数次谐波未被衰减。在该情况下,未被衰减的奇数次谐波包含在输出信号中,因此,成为功率放大电路的输出中还包含不期望的信号的状态。

在使放大器的动作级成为例如能够提高效率的e级动作的情况下,需要调整偶数次谐波及奇数次谐波。在不使从放大器观察到的三次谐波频率下的阻抗成为开路的情况下,会偏离e级动作中的理想的状态,因此,还从功率放大电路输出不需要的信号,结果是,功率放大电路的功率效率变低。

本发明是鉴于这种情况而完成的,其目的在于,在通过差分放大器结构将功率放大的功率放大电路中,提供一种能够抑制不需要的信号的输出的高效率的功率放大电路。

用于解决课题的手段

本发明的一方面的功率放大电路具备:功率分配器,其通过输入端子被输入输入信号,将彼此相位不同的第一信号及第二信号输出;第一放大器,其从第一输出端子输出第一放大信号,该第一放大信号是将从第一输入端子输入的第一信号放大后的信号;第二放大器,其从第二输出端子输出第二放大信号,该第二放大信号是将从第二输入端子输入的第二信号放大后的信号;第一终止电路,其具有连接在第一输出端子与第二输出端子之间的电容器;第一传输线路,其一端与第一放大器的第一输出端子连接;第二传输线路,其一端与第二放大器的第二输出端子连接;第二终止电路,其具有连接在第一传输线路的另一端与第二传输线路的另一端之间的电容器及电感器;以及功率合成器,其与第一传输线路的另一端及第二传输线路的另一端连接,输出将第一放大信号与第二放大信号合成后的输出信号,第一终止电路的电容器的电容值小于第二终止电路的电容器的电容值,将输出信号的奇数次谐波衰减为,使输出信号中的奇数次谐波相对于基波之比小于输入信号中的奇数次谐波相对于基波之比。

发明效果

根据本发明,在通过差分放大器结构将功率放大的功率放大电路中,能够提供抑制不需要的信号的输出的高效率的功率放大电路。

附图说明

图1是第一实施方式的功率放大电路的电路图。

图2是功率放大电路的功率分配器的电路图。

图3是第一实施方式的功率放大电路的频率特性的图表。

图4是示出第一实施方式的功率放大电路中的阻抗的一例的史密斯圆图。

图5是示出第一实施方式的功率放大电路中的阻抗的一例的史密斯圆图。

图6是第二实施方式的功率放大电路的电路图。

图7是第二实施方式的功率放大电路的频率特性的图表。

图8是示出第二实施方式的功率放大电路中的阻抗的一例的史密斯圆图。

图9是示出第二实施方式的功率放大电路中的阻抗的一例的史密斯圆图。

图10是第三实施方式的功率放大电路的电路图。

图11是第四实施方式的功率放大电路的电路图。

图12是第五实施方式的功率放大电路的电路图。

图13是第六实施方式的功率放大电路的电路图。

图14是第七实施方式的功率放大电路的电路图。

图15是第八实施方式的功率放大电路的电路图。

图16是功率放大电路中的电路配置的示意图。

附图标记说明:

10、10a、10b、10c、10d、10e、10f、10g…功率放大电路,101…功率分配器,201、202…放大器,301、301a、301b、301c…终止电路,401、402…传输线路,501、501d、501e、501f…终止电路,601…功率合成器。

具体实施方式

以下,参照附图对本发明的实施方式详细进行说明。需要说明的是,对相同的要素标注相同的标记,尽量省略重复的说明。

对第一实施方式的功率放大电路10进行说明。在图1中示出功率放大电路10的电路图。功率放大电路10具备功率分配器101、放大器201、202、终止(termination)电路301、501、传输线路401、402、以及功率合成器601。

功率分配器101与输入端子11、放大器201的输入端子2010及放大器202的输入端子2020分别连接。功率分配器101根据来自输入端子11的输入信号rfin,生成信号rf1及信号rf2。信号rf1与信号rf2的相位相差180°。功率分配器101向放大器201供给信号rf1,向放大器202供给信号rf2。功率分配器101也可以通过对功率分配器101与放大器201及放大器202之间的阻抗进行调整的匹配电路,将信号rf1及信号rf2输出。

放大器201及放大器202分别与功率分配器101连接。输出来自放大器201的信号的输出端子2011与终止电路301及传输线路401的一端连接。放大器201生成将信号rf1放大后的放大信号rf3。放大信号rf3相当于第一放大信号。

输出来自放大器202的信号的输出端子2021与终止电路301及传输线路402的另一端连接。放大器202生成将信号rf2放大后的放大信号rf4。放大信号rf4相当于第二放大信号。

放大信号rf3与放大信号rf4的相位差和rf1与rf2的相位差相同。该情况下的放大信号rf3与放大信号rf4的相位差理想上是180°。

终止电路301连接在输出端子2011与输出端子2021之间。终止电路301具有电容器3011。电容器3011的一端与输出端子2011连接。电容器3011的另一端与输出端子2021连接。

终止电路301作为使比五次谐波小的频带的信号通过的这种低通滤波器发挥功能。即,终止电路301使放大信号rf3及放大信号rf4所包含的五次谐波衰减。需要说明的是,关于本发明中的衰减,将相对于基波的输出电平衰减了45dbc以上的输出电平的值定义为衰减。

传输线路401的一端与输出端子2011及电容器3011的一端连接。传输线路401的另一端与终止电路501及功率合成器601连接。

传输线路402的一端与输出端子2021及电容器3011的另一端连接。传输线路402的另一端与功率合成器601连接。传输线路401、402例如是设置于基板的带状线或微带状线。

传输线路401及传输线路402在功率放大电路10中作为转换阻抗的阻抗转换元件发挥功能。

终止电路501连接在传输线路401的另一端与传输线路402的另一端之间。终止电路501具有电容器5011及电感器5012。用于使五次谐波衰减的电容器3011的电容值比用于使三次谐波衰减的电容器5011的电容值小。

电感器5012的一端与传输线路401的另一端连接。电感器5012的另一端与电容器5011的一端连接。电容器5011的另一端与传输线路402的另一端连接。

在终止电路501中,由电容器5011及电感器5012构成lc串联谐振电路。终止电路501在放大信号rf3及放大信号rf4的三次谐波的频率中,通过减小lc串联谐振电路的阻抗而使阻抗不匹配。通过使阻抗不匹配,不从输出端子2011及2021输出三次谐波。

具体而言,在通过减小阻抗而使阻抗不匹配的情况下,终止电路501起到反射谐波成分的作用。将终止电路501反射后的三次谐波与从功率放大电路10输出的三次谐波合成而产生驻波。由此,不从输出端子2011及2021输出三次谐波。

功率合成器601与输出端子12、传输线路401的另一端、传输线路402的另一端、以及终止电路501连接。功率合成器601将放大信号rf3与放大信号rf4合成,将信号rfout作为输出信号从输出端子12输出。

关于本发明中的衰减,在三次谐波或五次谐波等奇数次谐波的情况下,向功率放大电路10输入信号rfin,对放大后输出的信号rfout的基波成分与奇数次谐波成分之比进行测定来判断衰减。即,在信号rfout中的奇数次谐波相对于基波成分之比小于信号rfin中的奇数次谐波成分相对于基波成分之比的情况下,表现为奇数次谐波被衰减。

参照图2对功率分配器101及功率合成器601的电路结构进行说明。在图2中示出功率分配器101及功率合成器601的电路图。功率分配器101和功率合成器601具有相同的结构,通过连接方法进行功率的分配或功率的合成。功率分配器101及功率合成器601具有端子1001、1002、1003、以及变压器1004。变压器1004具有电感器1005、1006。需要说明的是,代替电感器,也可以使用传输线(布线)。

电感器1005的一端与端子1002连接。电感器1005的另一端与端子1003连接。电感器1006的一端与端子1001连接。电感器1006的另一端与接地连接。

在将图2所示的电路用作功率分配器101的情况下,端子1001与输入端子11连接。端子1002与放大器201的输入端子连接。端子1003与放大器202的输入端子连接。

将输入到端子1001的信号通过变压器1004向端子1002及端子1002输出。

从端子1002输出的信号与从端子1003输出的信号的相位差成为180°。需要说明的是,由于电路的布线长的不平衡等,也有时相位差偏离180°。

在将图2所示的电路用作功率合成器601的情况下,端子1001与输出端子12连接。端子1002与传输线路401的另一端及终止电路301连接。端子1003与传输线路402的另一端及终止电路301连接。

在功率合成器601中,将输入到端子1002的信号及输入到端子1003的信号通过变压器1004向端子1001输出。

输入到端子1002的信号和输入到端子1003的信号的相位差为180°,因此,向电感器1005施加具有输入到端子1002的信号的二倍振幅的电压。通过基于该电压向端子1001传递信号而合成功率。需要说明的是,所输入的信号的相位差也有时偏离180°。

对功率放大电路10的动作进行说明。将输入到功率放大电路10的输入信号rfin向功率分配器101供给。在功率分配器101中,rfin被分配给彼此的相位相差180°的信号rf1和信号rf2。

信号rf1从功率分配器101被供给到放大器201的输入端。信号rf2从功率分配器101被供给到放大器202的输入端。放大器201从输出端子2011输出将信号rf1放大后的放大信号rf3。放大器202从输出端子2021输出将信号rf2放大后的放大信号rf4。

在放大信号rf3及放大信号rf4中包括二次谐波以上的偶数次谐波及三次谐波以上的奇数次谐波。

放大信号rf3与放大信号rf4的相位差为180°。因此,在功率合成器601中合成了放大信号rf3和放大信号rf4的情况下,放大信号rf3及放大信号rf4的偶数次谐波相互抵消。即,放大信号rf3及放大信号rf4的偶数次谐波均未从输出端子12输出。

针对放大信号rf3及放大信号rf4中的放大信号rf3的奇数次谐波,图3中示出到达功率合成器601为止的频率特性。需要说明的是,针对以后的放大信号rf3的说明,也与放大信号rf4相同。在图表的横轴的标记中,3f0对应于三次谐波的频率,5f0对应于五次谐波的频率。

在图3中,示出考虑了从放大器201到终止电路301的情况下的高频的损耗l1及考虑了从放大器201到终止电路301、传输线路401及终止电路501的情况下的损耗l2。

根据损耗l1,示出五次谐波通过终止电路301而衰减。根据损耗l2,示出三次谐波通过终止电路501而衰减得较大。

参照图4及图5,从阻抗的观点出发来说明放大信号rf3的三次谐波及五次谐波的衰减。在图4的史密斯圆图中,分别示出在五次谐波的频率下从功率合成器601观察输出端子12时的阻抗z51、从传输线路401的另一端观察输出端子12时的阻抗z52、以及从输出端子2011观察输出端子12时的阻抗z53。

在本实施方式以后的实施方式中,“开放侧”是指处于史密斯圆图的右端的开放阻抗侧。另外,“短路侧”是指处于史密斯圆图的左端的短路阻抗侧。

对从阻抗z51到z53为止的转变进行说明。阻抗z51在功率合成器601与输出端子12之间进行阻抗匹配,因此位于圆图的中心。阻抗z52受到功率合成器601及终止三次谐波的终止电路501的影响,从中心稍微向左侧即短路侧移动。

通过将传输线路401串联连接以及将终止电路301并联连接,阻抗z53的值从阻抗z52变化。

通过将传输线路401串联连接,阻抗的位置如轨迹a51所示那样绕顺时针变化,向圆图上的上半部分的感应性区域移动。

接下来,通过将终止电路301并联连接、即、将电容器3011并联连接,阻抗的位置如轨迹a52所示那样绕顺时针变化,向圆图上的下半部分的电容性的区域移动。阻抗z53向短路侧移动,位于远离圆图的中心的短路阻抗的附近。

由于距圆图的中心的距离是反射系数,因此,越远离圆图的中心,反射系数越大。阻抗z53处于相较于圆图的中心更接近圆图的外周的位置,因此,可以说反射系数较大。

在如阻抗z53那样反射系数较大的情况下,放大信号rf3的五次谐波在终止电路301与输出端子2011之间被反射。放大信号rf3的五次谐波生成驻波,并且在终止电路301与输出端子2011之间持续反射,因此,不会向功率合成器601侧传递。即,放大信号rf3的五次谐波被终止电路301终止。因此,如图3所示,通过终止电路301使五次谐波衰减。

在图5的史密斯圆图中,分别示出在三次谐波的频率下从功率合成器601观察输出端子12时的阻抗z31、从传输线路401的另一端观察输出端子12时的阻抗z32、从输出端子2011观察输出端子12时的阻抗z33。另外,示出二次谐波的频率下的从输出端子2011观察到的阻抗z23。

对从阻抗z31到z33的转变进行说明。阻抗z31在功率合成器601与输出端子12之间进行阻抗匹配,因此位于圆图的中心。由于终止电路301在三次谐波发生谐振,因此,阻抗z32位于远离圆图的中心的短路阻抗的附近。

通过将传输线路401串联连接以及将终止电路301并联连接,阻抗z33从阻抗z32变化。

通过将传输线路401串联连接,阻抗的位置如轨迹a31所示那样绕顺时针变化,向圆图上的上半部分的感应性区域移动。

接下来,通过将终止电路301并联连接、即、将电容器3011并联连接,阻抗的位置如轨迹a32所示那样绕顺时针变化,向接近中心的位置移动。

阻抗z33示出虽然通过终止电路301使三次谐波以某种程度衰减,但并不是衰减得较大。但是,在传输线路401与终止电路501的接点处的阻抗中,与基波阻抗相比,三次谐波的阻抗足够低,因此,反射系数变大,能够使三次谐波衰减。

放大信号rf3的三次谐波在终止电路501与输出端子2011之间被反射。放大信号rf3的三次谐波中的被反射的三次谐波生成驻波,并且在终止电路501与输出端子2011之间持续反射,因此,不会向功率合成器601侧传递。即,放大信号rf3的三次谐波被终止电路501终止。因此,如图3所示,三次谐波被衰减。

对阻抗z23进行说明。功率放大电路10是放大器201与放大器202的差分结构,因此,通过功率合成器601将二次谐波的电压差抵消。由于电压差被抵消,电流不通过二次谐波而流动。电流不流动是指,阻抗z23非常大。因此,在图5的圆图上,阻抗z23位于开放(无限大)阻抗的附近。需要说明的是,关于本发明中的开放,相对于规格化阻抗(50ω)而定义为大了20倍左右的值。

在二次谐波的阻抗z23为开放的情况下,通过三次谐波的阻抗z33位于开放侧,放大器201的动作接近e级动作。通过三次谐波的阻抗z23位于短路侧,放大器201的动作接近倒f级动作。

在功率放大电路10中,通过具有规定的电容的电容器3011,使阻抗z53位于短路侧的附近,使阻抗z33位于开放侧与短路侧的中间。阻抗z33的位置根据电容器3011的电容而变化。

通过调整电容器3011的电容,能够调整五次谐波的阻抗z53及三次谐波的阻抗z33。例如,在减小电容器3011的电容的情况下,轨迹a52及轨迹a32的长度变短。在该情况下,阻抗z33与图5所示的情况相比为短路侧。需要说明的是,关于本发明所说的短路,定义为比规格化阻抗(50ω)的12分之1小的值。

需要说明的是,对从输出端子2011观察到的阻抗进行了说明,但对于从输出端子2021观察到的阻抗也相同。

在功率放大电路10中,通过终止电路301及终止电路501,能够使三次谐波以上的奇数次谐波衰减。另外,通过适当变更为了使五次谐波衰减而使用的电容器3011的常数,能够在使五次谐波衰减的同时,变更放大器201及放大器202的动作级。通过使放大器201及放大器202的动作级接近理想的动作状态,能够提高功率放大电路10的效率。

对第二实施方式的功率放大电路10a进行说明。在第二实施方式以后省略了针对与第一实施方式共同的事项的记述,仅对不同点进行说明。尤其是针对由同样的结构产生的同样的作用效果,不在每个实施方式中依次提及。

如图6所示,第二实施方式的功率放大电路10a在具有终止电路301a这一点与功率放大电路10不同。终止电路301a具有电容器3011a及电感器3012。

电感器的一端与输出端子2011连接,另一端与电容器3011a的一端连接。电容器3011a的另一端与输出端子2021连接。

在终止电路301中,由电容器3011a及电感器3012构成lc串联谐振电路。终止电路301在放大信号rf3及放大信号rf4的五次谐波成分的频率下,通过减小lc串联谐振电路的阻抗,使阻抗不匹配。通过使阻抗不匹配,不从输出端子2011及2021输出五次谐波成分。

针对放大信号rf3及放大信号rf4中的放大信号rf3的奇数次谐波,图7中示出到达功率合成器601为止的频率特性。在图表的横轴的标记中,3f0对应于三次谐波的频率,5f0对应于五次谐波的频率。

在图7中,示出考虑了从放大器201到终止电路301a的情况下的高频的损耗l3及考虑了从放大器201到终止电路301、传输线路401及终止电路501的情况下的损耗l4。

根据损耗l3,示出五次谐波通过终止电路301a而衰减得较大。根据损耗l4,示出三次谐波通过终止电路501而衰减得较大。

参照图8及图9,从阻抗的观点出发来说明放大信号rf3的三次谐波及五次谐波的衰减。在图8的史密斯圆图中,分别示出在五次谐波的频率下从功率合成器601观察输出端子12时的阻抗z51a、从传输线路401的另一端观察输出端子12时的阻抗z52a、以及从输出端子2011观察输出端子12时的阻抗z53a。

对从阻抗z51a到z53a为止的转变进行说明。阻抗z51a在功率合成器601与输出端子12之间进行阻抗匹配,因此位于圆图的中心。阻抗z52a受到功率合成器601及终止三次谐波的终止电路501的影响,从中心稍微向左侧即短路侧移动。

通过将传输线路401串联连接以及将终止电路301并联连接,阻抗z53a从阻抗z52变化。

通过将传输线路401串联连接,阻抗的位置绕顺时针变化,向圆图上的上半部分的感应性区域移动。

接下来,通过将终止电路301并联连接、即、将具有电容器3011a及电感器3012的lc串联电路并联连接,阻抗的位置绕顺时针变化,向圆图上的下半部分的电容性的区域移动。由于终止电路301a在五次谐波中发生谐振,因此,阻抗z53位于远离圆图的中心的短路阻抗的附近。

与第一实施方式的功率放大电路10同样,放大信号rf3的五次谐波被终止电路301a终止。需要说明的是,终止电路301a与终止电路301相比,能够使五次谐波衰减得更大,因此,圆图上的阻抗z53a处于比阻抗z53远离中心的位置。在远离中心的距离较大的情况下,反射系数变大,因此,衰减的程度变强。因此,五次谐波通过终止电路301a如图7所示那样衰减得较大。

在图9的史密斯圆图中,分别示出在三次谐波的频率下从功率合成器601观察输出端子12时的阻抗z31a、从传输线路401的另一端观察输出端子12时的阻抗z32a、从输出端子2011观察输出端子12时的阻抗z33a。另外,示出二次谐波的频率下的从输出端子2011观察到的阻抗z23a。

对从阻抗z31a到z33a为止的转变进行说明。阻抗z31a在功率合成器601与输出端子12之间进行阻抗匹配,因此位于圆图的中心。由于终止电路501在三次谐波中发生谐振,因此,阻抗z32a位于远离圆图的中心的短路(零)阻抗的附近。放大信号rf3的三次谐波与第一实施方式同样地衰减。

通过将传输线路401串联连接以及将终止电路301a并联连接,阻抗z33a值从阻抗z32a变化。

通过将传输线路401串联连接,阻抗的位置绕顺时针变化,向圆图上的上半部分的感应性区域移动。

接下来,通过将终止电路301a并联连接、即、将具有电容器3011a及电感器3012的lc串联电路并联连接,阻抗z33a向更接近开放(无限大)侧的位置移动。

阻抗通过电容器3011a而绕顺时针移动。阻抗通过电感器3012而绕逆时针移动。因此,通过增大电容器3011a的电容并减小电感器3012的电感,能够使阻抗z33a位于开放阻抗的附近。

需要说明的是,电容器3011a的电容及电感器3012的电感满足终止放大信号rf3的五次谐波这样的条件。

与第一实施方式同样,阻抗z23a在图9的圆图上位于开放阻抗的附近。

在功率放大电路10a中,通过使二次谐波的阻抗z23a接近开放阻抗,并且使三次谐波的阻抗z33a接近开放阻抗,放大器201及放大器202的动作成为e级动作。因此,功率放大电路10a的效率提高。

若满足终止放大信号rf3的五次谐波这样的条件,则电容器3011a的电容及电感器3012的电感也可以使阻抗z33a成为接近短路阻抗的值。

在使阻抗z33a成为接近短路阻抗的值的情况下,放大器201及放大器202的动作成为倒f级动作。即便使放大器201及放大器202作为倒f级而动作,功率放大电路10a的效率也提高。

需要说明的是,对从输出端子2011观察到的阻抗进行了说明,但对于从输出端子2021观察到的阻抗也相同。

对第三实施方式的功率放大电路10b进行说明。如图10所示,第三实施方式的功率放大电路10b在具有终止电路301b这一点与功率放大电路10a不同。

终止电路301b具有电容器3013、3014及电感器3015。电容器3013的一端与输出端子2011连接。电容器3013的另一端与电容器3014的一端连接。电容器3014的另一端与输出端子2021连接。电感器3015的一端连接在电容器3013与电容器3014的连接点。电感器3015的另一端与接地连接。

终止电路301b通过电容器3013及电感器3015使放大信号rf3的五次谐波衰减。终止电路301b通过电容器3014及电感器3015使放大信号rf4的五次谐波衰减。

功率放大电路10b通过单独地终止放大信号rf3的五次谐波和放大信号rf4的五次谐波,即便在放大信号rf3与放大信号rf4的相位差不为180°的情况下,也能够使五次谐波衰减。

对第四实施方式的功率放大电路10c进行说明。如图11所示,功率放大电路10c在具有终止电路301c这一点与功率放大电路10a不同。终止电路301c具有电感器3016、3017及电容器3018。

电感器3016的一端与输出端子2011连接。电感器3016的另一端与电感器3017的一端连接。电感器3017的另一端与输出端子2021连接。电容器3018的一端连接在电感器3016与电感器3017的连接点。电容器3018的另一端与接地连接。

在功率放大电路10c中,也与功率放大电路10b同样地能够单独地终止放大信号rf3的五次谐波和放大信号rf4的五次谐波。因此,即便在放大信号rf3与放大信号rf4的相位差不为180°的情况下,也能够使五次谐波衰减。

另外,在功率放大电路10c中,电容器3018的一端能够通过电感器3016与电感器3017的连接点,向放大器201及放大器202供给电源电压。通过利用终止电路301c来供给电源电压,能够实现电路的小型化。

对第五实施方式的功率放大电路10d进行说明。如图12所示,功率放大电路10d在具有终止电路501d这一点与功率放大电路10a不同。终止电路501d具有电容器5014、5015及电感器5016。

电容器5014的一端与传输线路401的另一端连接。电容器5014的另一端与电容器5015的一端连接。电容器5015的另一端与传输线路402的另一端连接。电感器5016的一端连接在电容器5014与电容器5015的连接点。电感器5016的另一端与接地连接。

终止电路501d通过电容器5014及电感器5016而使放大信号rf3的三次谐波衰减。终止电路501d通过电容器5015及电感器5016而使放大信号rf4的三次谐波衰减。

功率放大电路10d通过单独地终止放大信号rf3的三次谐波和放大信号rf4的三次谐波,即便在放大信号rf3与放大信号rf4的相位差不为180°的情况下,也能够使三次谐波衰减。

对第六实施方式的功率放大电路10e进行说明。如图13所示,功率放大电路10e在具有终止电路501e这一点与功率放大电路10a不同。终止电路501e具有电感器5017、5018及电容器5019。

电感器5017的一端与传输线路401的另一端连接。电感器5017的另一端与电感器5018的一端连接。电感器5018的另一端与传输线路402的另一端连接。电容器5019的一端连接在电感器5017与电感器5018的连接点。电容器5019的另一端与接地连接,

在功率放大电路10e中,也与功率放大电路10d同样地能够单独地终止放大信号rf3的五次谐波和放大信号rf4的三次谐波。因此,即便在放大信号rf3与放大信号rf4的相位差不为180°的情况下,也能够使三次谐波衰减。

对第七实施方式的功率放大电路10f进行说明。在第七实施方式及后述的第八实施方式中,放大器201及放大器202进行e级动作。如图14所示,功率放大电路10f在具有电容器7011这一点与功率放大电路10a不同。

电容器7011连接在放大器201与终止电路301a的连接点801及放大器202与终止电路301a的连接点802之间。电容器7011调整从输出端子2011观察到的三次谐波以上的奇数次谐波的阻抗以及从输出端子2012观察到的三次谐波以上的奇数次谐波的阻抗。

电容器7011被并联连接。因此,在放大信号rf3的三次谐波中,通过电容器7011,能够使从放大器201观察到的阻抗从图9中的阻抗z33a进一步绕顺时针移动。

在终止电路301a中,对电路常数进行调整,使得终止五次谐波,同时使阻抗z33a接近开放侧。还考虑难以实现终止五次谐波的条件和使阻抗z33a接近开放侧的条件的情况。即便在这样的情况下,也能够通过设置电容器7011而使阻抗向开放侧变化,因此,能够将阻抗z33a调整到更接近开放侧的位置。

通过电容器7011对阻抗z33a进一步进行调整,由此,能够使放大器201及放大器202的动作进一步接近理想的e级动作。通过改善放大器201及放大器202的动作,功率放大电路10f的效率提高。

对第八实施方式的功率放大电路10g进行说明。如图15所示,功率放大电路10g在具有电容器7012及电容器7013这一点与功率放大电路10a不同。

电容器7012的一端连接在放大器201与连接点801之间。电容器7012的另一端与接地连接。电容器7013的一端连接在放大器202与连接点802之间。电容器7013的另一端与电容器7012的另一端及接地连接。

在功率放大电路10g中,即便在放大信号rf3与放大信号rf4的相位差相差了180°的情况下,也能够与功率放大电路10f同样地提高效率。

对第九实施方式进行说明。在功率放大电路10中,图16示出放大器201、202、终止电路301及终止电路501的配置的示意图。功率放大电路10设置于基板b。放大器201、202、终止电路301设置在配置于基板b的芯片c上。

此时,在放大器201及放大器202的附近配置终止电路301。由此,即便在从放大器201到功率合成器601的路径与从放大器202到功率合成器601的路径成为非对称的情况下,也能够使五次谐波衰减。

另外,在放大器201与放大器202之间配置终止电路301及终止电路501。即,放大器201和放大器202在芯片c被设置为,在图16中作为主面方向而示出的沿着芯片c的主面的方向上夹着终止电路301。由此,放大器201与放大器202被分开配置。

当放大器201及放大器202各自的输出变大时,放大器201及放大器202发热。当放大器201与放大器202在芯片c上相邻配置时产生热干扰。当产生热干扰时,放大器201及放大器202的动作变得不稳定。通过将放大器201与放大器202分开配置,能够抑制放大器201与放大器202之间的热干扰。

需要说明的是,作为终止电路,能够适当组合终止电路301、301a、301b或301c及终止电路501、501d、501e、501f而使用。

需要说明的是,在使放大器201及放大器202进行e级动作的情况下,终止电路301、301a、301b或301c需要配置在比终止电路501、501d、501e或501f靠放大器201及放大器202侧的位置。这是因为,在终止电路501、501d、501e或501f处于比终止电路301、301a、301b或301c靠放大器201及放大器202侧的情况下,从放大器201及放大器202观察到的三次谐波的阻抗成为短路,不能实现e级动作。

以上,对本发明的例示的实施方式进行了说明。功率放大电路10具备:功率分配器101,其通过输入端子11被输入输入信号rfin,将彼此相位不同的信号rf1及信号rf2输出;放大器201,其从输出端子2011输出放大信号rf3,该放大信号rf3是将从输入端子2010输入的信号rf1放大后的信号;以及放大器202,其从输出端子2021输出放大信号rf4,该放大信号rf4是将从输入端子2011输入的信号rf2放大后的信号。此外,功率放大电路10具备:终止电路301,其具有电容器3011,该电容器3011连接在输出端子2011与输出端子2012之间,使放大信号rf3及放大信号rf4的五次谐波以上的奇数次谐波衰减;传输线路401,其一端与放大器201的输出端子2011连接;传输线路402,其一端与放大器202的输出端子2021连接;终止电路501,其具有电容器5011及电感器5012,该电容器5011及电感器5012连接在传输线路401的另一端与传输线路402的另一端之间,使放大信号rf3及放大信号rf4所包含的奇数次谐波衰减;以及功率合成器601,其与传输线路401的另一端及传输线路402的另一端连接,输出将放大信号rf3与放大信号rf4合成后的信号rfout。在功率放大电路10中,终止电路301的电容器3011的电容值比终止电路501的电容器5011的电容值小,将信号rfout的奇数次谐波衰减为,使信号rfout中的奇数次谐波相对于基波之比小于信号rfin中的奇数次谐波相对于基波之比。信号rfout与信号rfin的基波相比,信号rfin的奇数次谐波被衰减。

在功率放大电路10中,能够通过终止电路301及终止电路501,使三次谐波以上的奇数次谐波衰减。另外,通过适当变更为了使五次谐波衰减而使用的电容器3011的常数,能够使五次谐波衰减,同时变更放大器201及放大器202的动作级。通过使放大器201及放大器202的动作级接近理想的动作状态,能够提高功率放大电路10的效率。

另外,在功率放大电路10a中,终止电路301a具有电感器3012。根据该结构,终止电路301a成为使五次谐波衰减得较大这样的阻抗。

另外,在功率放大电路10a中,电感器3012的一端与输出端子2011连接,另一端与电容器3011a的一端连接,电容器3011a的另一端与输出端子2021连接。根据该结构,能够将终止电路301a作为lc串联谐振电路而使五次谐波衰减。

另外,在功率放大电路10b中,终止电路301b具有电容器3013及电容器3014,电容器3013的一端与输出端子2011连接,另一端与电容器3014的一端连接,电容器3014的另一端与输出端子2021连接,电感器3015的一端连接在电容器3013与电容器3014的连接点,另一端与接地连接。

根据该结构,即便在放大信号rf3与放大信号rf4的相位差相差了180°的情况下,也能够使五次谐波衰减。

另外,在功率放大电路10c中,终止电路301c具有电感器3016及电感器3017,电感器3016的一端与输出端子连接,另一端与电感器3017的一端连接,电感器3017的另一端与输出端子2021连接,电容器3018的一端连接在电感器3016与电感器3017的连接点,另一端与接地连接。

根据该结构,即便在放大信号rf3与放大信号rf4的相位差相差了180°的情况下,也能够使五次谐波衰减。

另外,在功率放大电路10d中,终止电路501d具有电容器5014及电容器5015,电容器5014的一端与传输线路401的另一端连接,另一端与电容器5015的一端连接,电容器5014的另一端与传输线路402的另一端连接,电感器5016的一端连接在电容器5014与电容器5015的连接点,另一端与接地连接。

根据该结构,即便在放大信号rf3与放大信号rf4的相位差相差了180°的情况下,也能够使三次谐波衰减。

另外,在功率放大电路10e中,终止电路501e具有电感器5017及电感器5018,电感器5017的一端与传输线路401的另一端连接,另一端与电感器5018的一端连接,电感器5018的另一端与传输线路402的另一端连接,电容器5019的一端连接在电感器5017与电感器5018的连接点,另一端与接地连接。

根据该结构,即便在放大信号rf3与放大信号rf4的相位差相差了180°的情况下,也能够使五次谐波衰减。

另外,功率放大电路10f具备电容器7011,该电容器7011连接在放大器201与终止电路301a的连接点801及放大器202与终止电路301a的连接点802之间。

根据该结构,能够使放大器201及放大器202的动作进一步接近理想的e级动作,因此,能够提高效率。

另外,功率放大电路10g具有连接在连接点801与连接点802之间的电容器7012,还具备连接在连接点801与连接点802之间的电容器7013,连接在连接点801与连接点802之间的电容器7012的一端连接在放大器201与连接点801之间,另一端与接地连接,连接在连接点801与连接点802之间的电容器7013的一端连接在放大器202与连接点802之间,另一端与连接在连接点801和连接点802之间的电容器7012的另一端及接地连接。

根据该结构,即便在放大信号rf3与放大信号rf4的相位差相差了180°的情况下,也能够使放大器201及放大器202的动作进一步接近理想的e级动作而提高效率。

另外,在功率放大电路10、10a、10b、10c、10d、10e、10f、10g中,放大器201、放大器202及终止电路301、301a、301b、301c也可以设置在相同的芯片上。

根据该结构,即便在从放大器201到功率合成器601的路径与从放大器202到功率合成器601的路径成为非对称的情况下,也能够使五次谐波衰减。

另外,在功率放大电路10a、10b、10c、10d、10e、10f、10g中,放大器201与放大器202也可以在芯片c上被设置为,在沿着芯片c的主面的方向上夹着终止电路301、301a、301b、301c。

根据该结构,能够抑制放大器201与放大器202之间的热干扰。

需要说明的是,功率放大电路10将从输出端子2011观察到的三次谐波的阻抗及从输出端子2012观察到的三次谐波的阻抗调整为规定的值,使得从输出端子2011观察到的三次谐波的阻抗接近短路阻抗,从输出端子2012观察到的三次谐波的阻抗接近短路阻抗。

通过这种方式,能够使放大器201及放大器202进行倒f级动作。通过使放大器201及放大器202进行倒f级动作,能够提高功率放大电路10的效率。

需要说明的是,在功率放大电路10a中,终止电路301a将从输出端子2011观察到的三次谐波的阻抗及从输出端子2012观察到的三次谐波的阻抗调整为规定的值,使得从输出端子2011观察到的三次谐波的阻抗接近开放阻抗,从输出端子2012观察到的三次谐波的阻抗接近开放阻抗。

通过这种方式,能够使放大器201及放大器202进行e级动作。通过使放大器201及放大器202进行e级动作,能够提高功率放大电路10a的效率。

需要说明的是,以上说明的各实施方式用于使本发明的理解变得容易,并非用于限定性地解释本发明。本发明在不脱离其主旨的范围内能够进行变更/改良,并且,在本发明中也包括其等效物。即,只要具备本发明的特征,则本领域技术人员对各实施方式适当加以设计变更而得到的实施方式也包含在本发明的范围内。例如,各实施方式所具备的各要素及其配置、材料、条件、形状、尺寸等不限定于例示的情况,能够适当变更。另外,各实施方式是例示,当然能够进行不同实施方式所示的结构的部分置换或组合,这些只要包括本发明的特征,则也包含在本发明的范围内。

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