(57)【要約】【課題】差動アンプ構成により電力を増幅する電力増幅回路において、高効率な電力増幅回路を提供する。【解決手段】電力増幅回路１０は、電力分配器１０１と、増幅信号ＲＦ３を出力端子２０１１から出力する増幅器２０１と増幅信号ＲＦ４を出力端子２０２１から出力する増幅器２０２と、を備える。さらに電力増幅回路１０は、出力端子２０１１と出力端子２０１２との間に接続される終端回路３０１と、伝送線路４０１と、伝送線路４０２と、伝送線路４０１の他端と伝送線路４０２の他端との間に接続される終端回路５０１と、電力合成器６０１と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力増幅回路であって、
入力端子を通じて入力信号が入力され、互いに位相が異なる第１信号及び第２信号を出力する電力分配器と、
第１入力端子から入力される前記第１信号を増幅した第１増幅信号を第１出力端子から出力する第１増幅器と、
第２入力端子から入力される前記第２信号を増幅した第２増幅信号を第２出力端子から出力する第２増幅器と、
前記第１出力端子と前記第２出力端子との間に接続されるキャパシタを有する、第１終端回路
と、
一端が前記第１増幅器の前記第１出力端子に接続される第１伝送線路と、
一端が前記第２増幅器の前記第２出力端子に接続される第２伝送線路と、
前記第１伝送線路の他端と前記第２伝送線路の他端との間に接続されるキャパシタ及び
インダクタを有する、第２終端回路と、
前記第１伝送線路の前記他端及び前記第２伝送線路の前記他端に接続され、前記第１増幅信号と前記第２増幅信号とが合成された出力信号を出力する電力合成器と、を備え、
前記第１終端回路の前記キャパシタの容量値は、前記第２終端回路のキャパシタの容量値よりも小さく、
前記出力信号における、基本波に対する奇数次高調波の比が、前記入力信号における、前記基本波に対する前記奇数次高調波の比よりも小さくなるように、前記出力信号の前記奇数次高調波が減衰されている、
電力増幅回路。
【請求項２】
請求項１に記載の電力増幅回路であって、
前記第１終端回路は、インダクタをさらに有する、
電力増幅回路。
【請求項３】
請求項２に記載の電力増幅回路であって、
前記第１終端回路の前記インダクタは、一端が前記第１出力端子に接続され、他端が前記第１終端回路の前記キャパシタの一端に接続され、
前記第１終端回路の前記キャパシタの他端は、前記第２出力端子に接続される、
電力増幅回路。
【請求項４】
請求項２に記載の電力増幅回路であって、
前記第１終端回路の前記キャパシタは、第１キャパシタであり、
前記第１終端回路は、第２キャパシタ、をさらに有し、
前記第１終端回路の前記第１キャパシタは、一端が前記第１出力端子に接続され、他端が前記第１終端回路の前記第２キャパシタの一端に接続され、
前記第１終端回路の前記第２キャパシタの他端は、前記第２出力端子に接続され、
前記第１終端回路の前記インダクタは、一端が前記第１終端回路の前記第１キャパシタと前記第１終端回路の前記第２キャパシタとの接続点に接続され、他端が接地に接続される、
電力増幅回路。
【請求項５】
請求項２に記載の電力増幅回路であって、
前記第１終端回路の前記インダクタは、第１インダクタであり、
前記第１終端回路は、第２インダクタ、をさらに有し、
前記第１終端回路の前記第１インダクタは、一端が前記第１出力端子に接続され、他端が前記第１終端回路の前記第２インダクタの一端に接続され、
前記第１終端回路の前記第２インダクタの他端は、前記第２出力端子に接続され、
前記第１終端回路の前記キャパシタは、一端が前記第１終端回路の前記第１インダクタと前記第１終端回路の前記第２インダクタとの接続点に接続され、他端が接地に接続される、
電力増幅回路。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載の電力増幅回路であって、
前記第２終端回路の前記キャパシタは第１キャパシタであり、
前記第２終端回路は、第２キャパシタ、をさらに有し、
前記第２終端回路の前記第１キャパシタは、一端が前記第１伝送線路の前記他端に接続され、他端が前記第２終端回路の前記第２キャパシタの一端に接続され、
前記第２終端回路の前記第２キャパシタの他端は、前記第２伝送線路の前記他端に接続され、
第２終端回路の前記インダクタは、一端が前記第２終端回路の前記第１キャパシタと前記第２終端回路の前記第２キャパシタとの接続点に接続され、他端が接地に接続される、
電力増幅回路。
【請求項７】
請求項１から５のいずれか一項に記載の電力増幅回路であって、
第２終端回路の前記インダクタは第１インダクタであり、
前記第２終端回路は、第２インダクタ、をさらに有し、
前記第２終端回路の前記第１インダクタは、一端が前記第１伝送線路の前記他端に接続され、他端が前記第２終端回路の前記第２インダクタの一端に接続され、
前記第２終端回路の前記第２インダクタの他端は、前記第２伝送線路の前記他端に接続され、
前記第２終端回路の前記キャパシタは、一端が前記第２終端回路の前記第１インダクタと前記第２終端回路の前記第２インダクタとの接続点に接続され、他端が接地に接続される、
電力増幅回路。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項に記載の電力増幅回路であって、
前記第１増幅器と前記第１終端回路との第１接続点と、前記第２増幅器と前記第１終端回路との第２接続点との間に接続されるキャパシタ、をさらに備える、
電力増幅回路。
【請求項９】
請求項８に記載の電力増幅回路であって、
前記第１接続点と前記第２接続点との間に接続される前記キャパシタは、前記第１接続点と前記第２接続点との間に接続される第１キャパシタであり、
前記第１接続点と前記第２接続点との間に接続される第２キャパシタ、をさらに備え、  前記第１接続点と前記第２接続点との間に接続される前記第１キャパシタは、一端が前記第１増幅器と前記第１接続点との間に接続され、他端が接地に接続され、
前記第１接続点と前記第２接続点との間に接続される前記第２キャパシタは、一端が前記第２増幅器と前記第２接続点との間に接続され、他端が前記第１接続点と前記第２接続点との間に接続される前記第１キャパシタの前記他端及び接地に接続される、
電力増幅回路。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか一項に記載の電力増幅回路であって、
前記第１増幅器、前記第２増幅器、及び前記第１終端回路は、同じチップに設けられる、
電力増幅回路。
【請求項１１】
請求項１０に記載の電力増幅回路であって、
前記第１増幅器と前記第２増幅器は、前記チップの主面に沿う方向において前記第１終端回路を挟むように前記チップに設けられる、
電力増幅回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力増幅回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話などの移動体での通信においては、無線周波数（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ：ＲＦ）信号を増幅する電力増幅回路が用いられる。電力増幅回路では、高効率化が求められる。
【０００３】
特許文献１には、周波数帯の異なるＲＦ信号を１つのアンプブロックで増幅する電力増幅回路が開示されている。特許文献１に記載の電力増幅回路は、信号分配器によって入力信号を位相の異なる２つの信号に分解する。電力増幅回路は、それぞれの信号を、それぞれ２つの増幅器によって増幅した後に、周波数帯域別に挙動の異なる電力合成器により合成する。
【０００４】
特許文献１に記載の電力増幅回路では、それぞれの増幅器から出力される信号の位相が１８０°異なっている。このとき、それぞれの増幅器から出力される偶数次高調波は、電力合成器において互いに打ち消されるので、電力増幅回路からは出力されない。また、奇数次高調波に含まれる三倍波は、電力合成器に設けられる共振回路によって減衰される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２０３６３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の電力増幅回路では、三倍波より高い周波数の奇数次高調波は減衰されない。この場合、減衰されない奇数次高調波が出力信号に含まれるため、電力増幅回路の出力には所望ではない信号も含まれる状態となる。
【０００７】
アンプの動作級を、例えば効率を高めることができるＥ級動作とするような場合、偶数次高調波及び奇数次高調波を調整することが必要となる。アンプから見た三倍波周波数でのインピーダンスをオープンにしない場合、Ｅ級動作における理想的な状態から乖離してしまうため、不必要な信号も電力増幅回路から出力され、結果的に電力増幅回路の電力効率が低くなる。
【０００８】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、差動アンプ構成により電力を増幅する電力増幅回路において、不要な信号の出力を抑制することによる高効率な電力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】
【０００９】
本発明の一側面に係る電力増幅回路は、入力端子を通じて入力信号が入力され、互いに位相が異なる第１信号及び第２信号を出力する電力分配器と、第１入力端子から入力される第１信号を増幅した第１増幅信号を第１出力端子から出力する第１増幅器と、第２入力端子から入力される第２信号を増幅した第２増幅信号を第２出力端子から出力する第２増幅器と、第１出力端子と第２出力端子との間に接続されるキャパシタを有し、第１終端回路と、一端が第１増幅器の第１出力端子に接続される第１伝送線路と、一端が前記第２増幅器の前記第２出力端子に接続される第２伝送線路と、第１伝送線路の他端と第２伝送線路の他端との間に接続されるキャパシタ及びインダクタを有した第２終端回路と、第１伝送線路の他端及び第２伝送線路の他端に接続され、第１増幅信号と第２増幅信号とが合成された出力信号を出力する電力合成器と、を備え、第１終端回路のキャパシタの容量値は、第２終端回路のキャパシタの容量値よりも小さく、出力信号における、基本波に対する奇数次高調波の比が、入力信号における、基本波に対する奇数次高調波の比よりも小さくなるように、出力信号の奇数次高調波が減衰されている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、差動アンプ構成により電力を増幅する電力増幅回路において、不要な信号の出力を抑制することによる高効率な電力増幅回路を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態に係る電力増幅回路の回路図である。
【図２】電力増幅回路の電力分配器の回路図である。
【図３】第１実施形態に係る電力増幅回路の周波数特性のグラフである。
【図４】第１実施形態に係る電力増幅回路におけるインピーダンスの一例を示すスミスチャートである。
【図５】第１実施形態に係る電力増幅回路におけるインピーダンスの一例を示すスミスチャートである。
【図６】第２実施形態に係る電力増幅回路の回路図である。
【図７】第２実施形態に係る電力増幅回路の周波数特性のグラフである。
【図８】第２実施形態に係る電力増幅回路におけるインピーダンスの一例を示すスミスチャートである。
【図９】第２実施形態に係る電力増幅回路におけるインピーダンスの一例を示すスミスチャートである。
【図１０】第３実施形態に係る電力増幅回路の回路図である。
【図１１】第４実施形態に係る電力増幅回路の回路図である。
【図１２】第５実施形態に係る電力増幅回路の回路図である。
【図１３】第６実施形態に係る電力増幅回路の回路図である。
【図１４】第７実施形態に係る電力増幅回路の回路図である。
【図１５】第８実施形態に係る電力増幅回路の回路図である。
【図１６】電力増幅回路における回路配置の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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、重複する説明を極力省略する。
【００１３】
第１実施形態に係る電力増幅回路１０について説明する。図１には電力増幅回路１０の回路図が示される。電力増幅回路１０は、電力分配器１０１、増幅器２０１、２０２、終端回路３０１、５０１、伝送線路４０１、４０２、及び電力合成器６０１を備える。
【００１４】
電力分配器１０１は、入力端子１１、増幅器２０１の入力端子２０１０、及び増幅器２０２の入力端子２０２０にそれぞれ接続される。電力分配器１０１は、入力端子１１からの入力信号ＲＦｉｎから、信号ＲＦ１及び信号ＲＦ２を生成する。信号ＲＦ１と信号ＲＦ２とは位相が１８０°異なる。電力分配器１０１は、増幅器２０１に信号ＲＦ１を、増幅器２０２に信号ＲＦ２をそれぞれ供給する。電力分配器１０１は、電力分配器１０１と増幅器２０１及び増幅器２０２との間のインピーダンスを調整する整合回路を通じて、信号ＲＦ１及び信号ＲＦ２を出力してもよい。
【００１５】
増幅器２０１及び増幅器２０２は、それぞれ、電力分配器１０１に接続される。増幅器２０１からの信号が出力される出力端子２０１１は、終端回路３０１、及び伝送線路４０１の一端に接続される。増幅器２０１は、信号ＲＦ１が増幅された増幅信号ＲＦ３を生成する。増幅信号ＲＦ３が第１増幅信号に相当する。
【００１６】
増幅器２０２からの信号が出力される出力端子２０２１は、終端回路３０１、及び伝送線路４０２の他端に接続される。増幅器２０２は、信号ＲＦ２が増幅された増幅信号ＲＦ４を生成する。増幅信号ＲＦ４が第２増幅信号に相当する。
【００１７】
増幅信号ＲＦ３と増幅信号ＲＦ４との位相差は、ＲＦ１とＲＦ２の位相差と同じである。この場合の増幅信号ＲＦ３と増幅信号ＲＦ４との位相差は理想的には１８０°である。
【００１８】
終端回路３０１は、出力端子２０１１と出力端子２０２１との間に接続される。終端回路３０１は、キャパシタ３０１１を有する。キャパシタ３０１１の一端は出力端子２０１１に接続される。キャパシタ３０１１の他端は、出力端子２０２１に接続される。
【００１９】
終端回路３０１は、五倍波より小さい周波数帯域の信号を通過させるようなローパスフィルタとして機能する。つまり、終端回路３０１は、増幅信号ＲＦ３及び増幅信号ＲＦ４に含まれる五倍波を減衰させる。なお、本発明における減衰とは、基本波の出力レベルに対して、４５ｄＢｃ以上減衰した出力レベルの値を減衰と定義する。
【００２０】
伝送線路４０１は一端が出力端子２０１１及びキャパシタ３０１１の一端に接続される。伝送線路４０１の他端は、終端回路５０１及び電力合成器６０１に接続される。
【００２１】
伝送線路４０２は一端が出力端子２０２１及びキャパシタ３０１１の他端に接続される。伝送線路４０２の他端は、電力合成器６０１に接続される。伝送線路４０１、４０２は、例えば、基板に設けられるストリップラインあるいはマイクロストリップラインである。
【００２２】
伝送線路４０１及び伝送線路４０２は、電力増幅回路１０において、インピーダンスを変換するインピーダンス変換素子として機能する。
【００２３】
終端回路５０１は、伝送線路４０１の他端と、伝送線路４０２の他端との間に接続される。終端回路５０１は、キャパシタ５０１１及びインダクタ５０１２を有する。五倍波を減衰させるためのキャパシタ３０１１の容量値は、三倍波を減衰させるためのキャパシタ５０１１の容量値よりも小さい。
【００２４】
インダクタ５０１２の一端は伝送線路４０１の他端に接続される。インダクタ５０１２の他端はキャパシタ５０１１の一端に接続される。キャパシタ５０１１の他端は伝送線路４０２の他端に接続される。
【００２５】
終端回路５０１では、キャパシタ５０１１及びインダクタ５０１２により、ＬＣ直列共振回路が構成される。終端回路５０１は、増幅信号ＲＦ３及び増幅信号ＲＦ４の三倍波の周波数において、ＬＣ直列共振回路のインピーダンスを小さくすることにより、インピーダンスを不整合とさせる。インピーダンスを不整合とすることによって、三倍波が、出力端子２０１１及び２０２１から出力されないようにする。
【００２６】
具体的には、インピーダンスを小さくすることによってインピーダンスを不整合とした場合、終端回路５０１は、高調波成分を反射させるようにはたらく。終端回路５０１が反射した三倍波は、電力増幅回路１０から出力される三倍波と合成されて、定在波を発生させる。これにより、三倍波が、出力端子２０１１及び２０２１から出力されないようにする。
【００２７】
電力合成器６０１は、出力端子１２、伝送線路４０１の他端、伝送線路４０２の他端、及び終端回路５０１に接続される。電力合成器６０１は、増幅信号ＲＦ３と増幅信号ＲＦ４とを合成し、出力信号として信号ＲＦｏｕｔを出力端子１２から出力する。
【００２８】
本発明における減衰は、三倍波や五倍波などの奇数次高調波の場合は、電力増幅回路１０に、信号ＲＦｉｎを入力し、増幅されて出力される信号ＲＦｏｕｔの基本波成分と奇数次高調波成分との比を測定して判断される。すなわち、信号ＲＦｉｎにおける基本波成分に対する奇数次高調波成分の比よりも、信号ＲＦｏｕｔにおける基本波成分に対する奇数次高調波の比が小さくなる場合に、奇数次高調波が減衰されると表現される。
【００２９】
電力分配器１０１及び電力合成器６０１の回路構成について、図２を参照して説明する。図２には電力分配器１０１及び電力合成器６０１の回路図が示される。電力分配器１０１と電力合成器６０１は同じ構成を有しており、接続方法によって電力の分配又は電力の合成を行う。電力分配器１０１及び電力合成器６０１は、端子１００１、１００２、１００３、及びトランス１００４を有する。トランス１００４はインダクタ１００５、１００６を有する。なお、インダクタの代わりにトランスミッションライン（配線）が用いられてもよい。
【００３０】
インダクタ１００５の一端は端子１００２に接続される。インダクタ１００５の他端は端子１００３に接続される。インダクタ１００６の一端には端子１００１が接続される。インダクタ１００６の他端は接地に接続される。
【００３１】
図２に示される回路を電力分配器１０１として用いる場合、端子１００１は入力端子１１に接続される。端子１００２は増幅器２０１の入力端子に接続される。端子１００３は増幅器２０２の入力端子に接続される。
【００３２】
端子１００１に入力された信号は、トランス１００４を通じて端子１００２及び端子１００２へと出力される。
【００３３】
端子１００２から出力される信号と端子１００３から出力される信号の位相差は１８０°となる。なお、回路の配線長の不釣り合いなどによっては、位相差は１８０°からずれるような場合もある。
【００３４】
図２に示される回路を電力合成器６０１として用いる場合、端子１００１は出力端子１２に接続される。端子１００２は伝送線路４０１の他端及び終端回路３０１に接続される。端子１００３は伝送線路４０２の他端及び終端回路３０１に接続される。
【００３５】
電力合成器６０１では、端子１００２に入力された信号及び端子１００３に入力された信号は、トランス１００４を通じて端子１００１へと出力される。
【００３６】
端子１００２に入力された信号と端子１００３に入力された信号の位相差が１８０°なので、インダクタ１００５には、端子１００２に入力された信号の二倍の振幅を有する電圧が加わる。この電圧に基づいて端子１００１へと信号が伝わることによって、電力が合成される。なお、入力された信号の位相差は１８０°からずれるような場合もある。
【００３７】
電力増幅回路１０の動作について説明する。電力増幅回路１０に入力された入力信号ＲＦｉｎは、電力分配器１０１へと供給される。電力分配器１０１において、ＲＦｉｎは、互いの位相が１８０°異なる信号ＲＦ１と信号ＲＦ２とに分配される。
【００３８】
信号ＲＦ１は、電力分配器１０１から増幅器２０１の入力端に供給される。信号ＲＦ２は、電力分配器１０１から増幅器２０２の入力端に供給される。増幅器２０１は、信号ＲＦ１を増幅した増幅信号ＲＦ３を出力端子２０１１から出力する。増幅器２０２は、信号ＲＦ２を増幅した増幅信号ＲＦ４を出力端子２０２１から出力する。
【００３９】
増幅信号ＲＦ３及び増幅信号ＲＦ４には、二倍波以上の偶数次高調波及び三倍波以上の奇数次高調波が含まれる。
【００４０】
増幅信号ＲＦ３と増幅信号ＲＦ４との位相差は１８０°である。このため、電力合成器６０１において増幅信号ＲＦ３と増幅信号ＲＦ４とが合成された場合、増幅信号ＲＦ３及び増幅信号ＲＦ４の偶数次高調波は互いに打ち消し合う。すなわち、増幅信号ＲＦ３及び増幅信号ＲＦ４の偶数次高調波は、いずれも出力端子１２から出力されない。
【００４１】
増幅信号ＲＦ３及び増幅信号ＲＦ４のうち、増幅信号ＲＦ３の奇数次高調波について、電力合成器６０１に到達するまでの周波数特性が図３に示される。なお、以降の増幅信号ＲＦ３についての説明は、増幅信号ＲＦ４についても同様である。グラフの横軸の符号は、３ｆ０が三倍波の周波数に、５ｆ０が五倍波の周波数に対応する。
【００４２】
図３では、増幅器２０１から終端回路３０１までを考慮した場合の高周波の損失Ｌ１及び、増幅器２０１から終端回路３０１、伝送線路４０１及び終端回路５０１までを考慮した場合の損失Ｌ２が示される。
【００４３】
損失Ｌ１によって、終端回路３０１により五倍波が減衰していることが示される。損失Ｌ２によって、終端回路５０１により三倍波が大きく減衰されていることが示される。
【００４４】
増幅信号ＲＦ３の三倍波及び五倍波の減衰について、図４及び図５を参照しつつ、インピーダンスの観点から説明する。図４のスミスチャートには、五倍波の周波数において、電力合成器６０１から出力端子１２を見たインピーダンスＺ５１、伝送線路４０１の他端から出力端子１２を見たインピーダンスＺ５２、及び出力端子２０１１から出力端子１２を見たインピーダンスＺ５３がそれぞれ示される。
【００４５】
本実施形態以降の実施形態において、「開放側」とは、スミスチャートの右端にある開放インピーダンス側を意味する。また、「短絡側」とは、スミスチャートの左端にある
短絡インピーダンス側を意味する。
【００４６】
インピーダンスＺ５１からＺ５３までの遷移について説明する。インピーダンスＺ５１は、電力合成器６０１と出力端子１２の間では、インピーダンス整合がなされているためチャートの中心に位置している。インピーダンスＺ５２は、電力合成器６０１及び三倍波を終端する終端回路５０１の影響を受け、わずかに、中心から左側すなわち短絡側へと移動する。
【００４７】
インピーダンスＺ５３は、伝送線路４０１が直列に接続されていること及び終端回路３０１が並列に接続されていることによって、インピーダンスＺ５２から値が変化する。
【００４８】
伝送線路４０１が直列に接続されることによって、インピーダンスの位置は軌跡Ａ５１に示されるように時計回りに変化し、チャート上の上半分の誘導性の領域へと移動する。  
【００４９】
続いて、インピーダンスの位置は、終端回路３０１が並列に接続される、すなわちキャパシタ３０１１が並列に接続されることによって、軌跡Ａ５２に示されるように時計回りに変化し、チャート上の下半分の容量性の領域へと移動する。インピーダンスＺ５３は、短絡側へ移動し、チャートの中心から離れた短絡インピーダンスの近くに位置する。
【００５０】
チャートの中心からの距離が反射係数であるため、チャートの中心から離れるほど反射係数は大きい。インピーダンスＺ５３はチャートの中心よりもチャートの外周に近い位置にあるので、反射係数は大きいと言える。
【００５１】
インピーダンスＺ５３のように、反射係数が大きい場合、増幅信号ＲＦ３の五倍波は、終端回路３０１と出力端子２０１１との間で反射される。増幅信号ＲＦ３の五倍波は定在波を作りつつ、終端回路３０１と出力端子２０１１との間を反射し続けるため、電力合成器６０１側へは伝わらない。つまり、増幅信号ＲＦ３の五倍波は、終端回路３０１によって終端される。このため、図３に示されるように、終端回路３０１によって五倍波が減衰される。
【００５２】
図５のスミスチャートには、三倍波の周波数において、電力合成器６０１から出力端子１２を見たインピーダンスＺ３１、伝送線路４０１の他端から出力端子１２を見たインピーダンスＺ３２、出力端子２０１１から出力端子１２を見たインピーダンスＺ３３がそれぞれ示される。また、二倍波の周波数における、出力端子２０１１から見たインピーダンスＺ２３が示される。
【００５３】
インピーダンスＺ３１からＺ３３までの遷移について説明する。インピーダンスＺ３１は、電力合成器６０１と出力端子１２の間では、インピーダンス整合がなされているためチャートの中心に位置している。インピーダンスＺ３２は、終端回路３０１が三倍波において共振するため、チャートの中心から離れた短絡インピーダンスの近くに位置する。
【００５４】
インピーダンスＺ３３は、伝送線路４０１が直列に接続されていること及び終端回路３０１が並列に接続されていることによって、インピーダンスＺ３２から変化する。
【００５５】
伝送線路４０１が直列に接続されることによって、インピーダンスの位置は軌跡Ａ３１に示されるように時計回りに変化し、チャート上の上半分の誘導性の領域へと移動する。  
【００５６】
続いて、インピーダンスの位置は、終端回路３０１が並列に接続されるすなわちキャパシタ３０１１が並列に接続されることによって、軌跡Ａ３２に示されるように時計回りに変化し、中心に近い位置へと移動する。
【００５７】
インピーダンスＺ３３は、終端回路３０１によって三倍波がある程度減衰されるが大きく減衰されるわけではないことを示している。しかし、伝送線路４０１と終端回路５０１との接点でのインピーダンスにおいて、基本波インピーダンスと比べて、三倍波のインピーダンスは十分低いため、反射係数が大きくなり、三倍波を減衰させることができる。
【００５８】
増幅信号ＲＦ３の三倍波は、終端回路５０１と出力端子２０１１との間で反射される。増幅信号ＲＦ３の三倍波のうち、反射された三倍波は、定在波を作りつつ終端回路５０１と出力端子２０１１との間を反射し続けるため、電力合成器６０１側へは伝わらない。つまり、増幅信号ＲＦ３の三倍波は、終端回路５０１によって終端される。このため、図３に示されるように、三倍波が減衰される。
【００５９】
インピーダンスＺ２３について説明する。電力増幅回路１０が増幅器２０１と増幅器２０２との差動構成であるため、電力合成器６０１によって、二倍波の電圧差が打ち消される。電圧差が打ち消されるため、二倍波によっては電流が流れない。電流が流れないということは、インピーダンスＺ２３が非常に大きいことを意味する。よって、図５のチャート上では、インピーダンスＺ２３は開放（無限大）インピーダンスの近くに位置する。なお、本発明における開放は、規格化インピーダンス（５０Ω）に対して、２０倍程度大きい値と定義する。
【００６０】
二倍波のインピーダンスＺ２３が開放である場合、三倍波のインピーダンスＺ３３が開放側に位置することで、増幅器２０１の動作はＥ級動作に近づく。三倍波のインピーダンスＺ２３が短絡側に位置することで、増幅器２０１の動作は逆Ｆ級動作に近づく。
【００６１】
電力増幅回路１０では、所定のキャパシタンスを有するキャパシタ３０１１によって、インピーダンスＺ５３を短絡側の近くに位置させ、インピーダンスＺ３３は開放側と短絡側の中間に位置させている。キャパシタ３０１１のキャパシタンスによって、インピーダンスＺ３３の位置は変化する 。
【００６２】
キャパシタ３０１１のキャパシタンスを調整することによって、五倍波のインピーダンスＺ５３及び三倍波のインピーダンスＺ３３を調整することが可能となる。例えば、キャパシタ３０１１のキャパシタンスを小さくした場合、軌跡Ａ５２及び軌跡Ａ３２の長さが短くなる。この場合、インピーダンスＺ３３は、図５に示される場合よりも短絡側に位置する。なお、本発明に言う、短絡とは、規格化インピーダンス（５０Ω）に対して、１２分の１よりも小さい値と定義する。
【００６３】
なお、出力端子２０１１から見たインピーダンスについて説明してきたが、出力端子２０２１から見たインピーダンスについても同様である。
【００６４】
電力増幅回路１０では、終端回路３０１及び終端回路５０１によって、三倍波以上の奇数次高調波を減衰させることができる。また、五倍波を減衰させるために用いるキャパシタ３０１１の定数を適宜変更することによって、五倍波を減衰させつつ、増幅器２０１及び増幅器２０２の動作級を変更することが可能となる。増幅器２０１及び増幅器２０２の動作級を理想的な動作状態に近づけるようにすることで、電力増幅回路１０の効率を向上させることができる。
【００６５】
第２実施形態に係る電力増幅回路１０Ａについて説明する。第２の実施形態以降では第１の実施形態と共通の事柄についての記述を省略し、異なる点についてのみ説明する。特に、同様の構成による同様の作用効果については実施形態毎には逐次言及しない。
【００６６】
第２実施形態に係る電力増幅回路１０Ａは、図６に示されるように、終端回路３０１Ａを有する点で電力増幅回路１０と異なる。終端回路３０１Ａは、キャパシタ３０１１Ａ及びインダクタ３０１２を有する。
【００６７】
インダクタは、一端が出力端子２０１１に接続され、他端がキャパシタ３０１１Ａの一端に接続される。キャパシタ３０１１Ａの他端は、出力端子２０２１に接続される。
【００６８】
終端回路３０１では、キャパシタ３０１１Ａ及びインダクタ３０１２により、ＬＣ直列共振回路が構成される。終端回路３０１は、増幅信号ＲＦ３及び増幅信号ＲＦ４の五倍波成分の周波数において、ＬＣ直列共振回路のインピーダンスを小さくすることにより、インピーダンス不整合とさせる。インピーダンス不整合とすることによって、五倍波成分が、出力端子２０１１及び２０２１から出力されないようにする。
【００６９】
増幅信号ＲＦ３及び増幅信号ＲＦ４のうち、増幅信号ＲＦ３の奇数次高調波について、電力合成器６０１に到達するまでの周波数特性が図７に示される。グラフの横軸の符号は、３ｆ０が三倍波の周波数に、５ｆ０が五倍波の周波数に対応する。
【００７０】
図７では、増幅器２０１から終端回路３０１Ａまでを考慮した場合の高周波の損失Ｌ３及び、増幅器２０１から終端回路３０１、伝送線路４０１及び終端回路５０１までを考慮した場合の損失Ｌ４が示される。
【００７１】
損失Ｌ３によって、終端回路３０１Ａにより五倍波が大きく減衰されていることが示される。損失Ｌ４によって、終端回路５０１により三倍波が大きく減衰されていることが示される。
【００７２】
増幅信号ＲＦ３の三倍波及び五倍波の減衰について、図８及び図９を参照しつつ、インピーダンスの観点から説明する。図８のスミスチャートには、五倍波の周波数において、電力合成器６０１から出力端子１２を見たインピーダンスＺ５１Ａ、伝送線路４０１の他端から出力端子１２を見たインピーダンスＺ５２Ａ、及び出力端子２０１１から出力端子１２を見たインピーダンスＺ５３Ａがそれぞれ示される。
【００７３】
インピーダンスＺ５１ＡからＺ５３Ａまでの遷移について説明する。インピーダンスＺ５１Ａは、電力合成器６０１と出力端子１２の間では、インピーダンス整合がなされているためチャートの中心に位置している。インピーダンスＺ５２Ａは、電力合成器６０１及び三倍波を終端する終端回路５０１の影響を受け、わずかに、中心から左側すなわち短絡側へと移動する。
【００７４】
インピーダンスＺ５３Ａは、伝送線路４０１が直列に接続されていること及び終端回路３０１が並列に接続されていることによって、インピーダンスＺ５２から変化する。
【００７５】
伝送線路４０１が直列に接続されることによって、インピーダンスの位置は時計回りに変化し、チャート上の上半分の誘導性の領域へと移動する。
【００７６】
続いて、インピーダンスの位置は、終端回路３０１が並列に接続される、すなわちキャパシタ３０１１Ａ及びインダクタ３０１２を有するＬＣ直列回路が並列に接続されることによって、時計回りに変化し、チャート上の下半分の容量性の領域へと移動する。インピーダンスＺ５３は、終端回路３０１Ａが五倍波において共振するため、チャートの中心から離れた短絡インピーダンスの近くに位置する。
【００７７】
第１実施形態に係る電力増幅回路１０と同様に、増幅信号ＲＦ３の五倍波は、終端回路３０１Ａによって終端される。なお、終端回路３０１Ａは終端回路３０１よりも五倍波を大きく減衰させることができるので、チャート上におけるインピーダンスＺ５３Ａは、インピーダンスＺ５３よりも、中心から離れた位置にある。中心から離れる距離が大きい場合反射係数が大きくなるので、減衰の程度は強くなる。よって五倍波は、終端回路３０１Ａによって、図７に示されるように大きく減衰される。
【００７８】
図９のスミスチャートには、三倍波の周波数において、電力合成器６０１から出力端子１２を見たインピーダンスＺ３１Ａ、伝送線路４０１の他端から出力端子１２を見たインピーダンスＺ３２Ａ、出力端子２０１１から出力端子１２を見たインピーダンスＺ３３Ａがそれぞれ示される。また、二倍波の周波数における、出力端子２０１１から見たインピーダンスＺ２３Ａが示される。
【００７９】
インピーダンスＺ３１ＡからＺ３３Ａまでの遷移について説明する。インピーダンスＺ３１Ａは、電力合成器６０１と出力端子１２の間では、インピーダンス整合がなされているためチャートの中心に位置している。インピーダンスＺ３２Ａは、終端回路５０１が三倍波において共振するため、チャートの中心から離れた短絡（ゼロ）インピーダンスの近くに位置する。増幅信号ＲＦ３の三倍波は、第１実施形態と同様に減衰する。
【００８０】
インピーダンスＺ３３Ａは、伝送線路４０１が直列に接続されていること及び終端回路３０１Ａが並列に接続されていることによって、インピーダンスＺ３２Ａから値が変化する。
【００８１】
伝送線路４０１が直列に接続されることによって、インピーダンスの位置は時計回りに変化し、チャート上の上半分の誘導性の領域へと移動する。
【００８２】
続いて、インピーダンスＺ３３Ａは、終端回路３０１Ａが並列に接続されるすなわちキャパシタ３０１１Ａ及びインダクタ３０１２を有するＬＣ直列回路が並列に接続されることによって、より開放（無限大）側に近い位置に移動する。
【００８３】
キャパシタ３０１１Ａによってインピーダンスは時計回りに移動する。インダクタ３０１２によってインピーダンスは反時計回りに移動する。よって、キャパシタ３０１１Ａのキャパシタンスを大きくし、インダクタ３０１２のインダクタンスを小さくすることにより、インピーダンスＺ３３Ａを開放インピーダンスの近くに位置させることが可能となる。
【００８４】
なお、キャパシタ３０１１Ａのキャパシタンス及びインダクタ３０１２のインダクタンスは、増幅信号ＲＦ３の五倍波を終端するような条件を満たしている。
【００８５】
インピーダンスＺ２３Ａは、第１実施形態と同様に、図９のチャート上では、開放インピーダンスの近くに位置する。
【００８６】
電力増幅回路１０Ａでは、二倍波のインピーダンスＺ２３Ａが開放インピーダンスに近く、かつ三倍波のインピーダンスＺ３３Ａが開放インピーダンスに近くなるようにすることで、増幅器２０１及び増幅器２０２の動作はＥ級動作となる。よって、電力増幅回路１０Ａの効率が向上する。
【００８７】
増幅信号ＲＦ３の五倍波を終端するような条件を満たすならば、キャパシタ３０１１Ａのキャパシタンス及びインダクタ３０１２のインダクタンスは、インピーダンスＺ３３Ａが短絡インピーダンスに近い値としてもよい。
【００８８】
インピーダンスＺ３３Ａを短絡インピーダンスに近い値とした場合、増幅器２０１及び増幅器２０２の動作は、逆Ｆ級動作となる。増幅器２０１及び増幅器２０２を逆Ｆ級として動作させることによっても、電力増幅回路１０Ａの効率が向上する。
【００８９】
なお、出力端子２０１１から見たインピーダンスについて説明してきたが、出力端子２０２１から見たインピーダンスについても同様である。
【００９０】
第３実施形態に係る電力増幅回路１０Ｂについて説明する。第３実施形態に係る電力増幅回路１０Ｂは、図１０に示されるように、終端回路３０１Ｂを有する点で電力増幅回路１０Ａと異なる。
【００９１】
終端回路３０１Ｂは、キャパシタ３０１３、３０１４、及びインダクタ３０１５を有する。キャパシタ３０１３の一端は出力端子２０１１に接続される。キャパシタ３０１３の他端はキャパシタ３０１４の一端に接続される。キャパシタ３０１４の他端は出力端子２０２１に接続される。インダクタ３０１５の一端はキャパシタ３０１３とキャパシタ３０１４との接続点に接続される。インダクタ３０１５の他端は接地に接続される。
【００９２】
終端回路３０１Ｂは、増幅信号ＲＦ３の五倍波を、キャパシタ３０１３及びインダクタ３０１５によって減衰させる。終端回路３０１Ｂは、増幅信号ＲＦ４の五倍波を、キャパシタ３０１４及びインダクタ３０１５によって減衰させる。
【００９３】
電力増幅回路１０Ｂは、増幅信号ＲＦ３の五倍波と増幅信号ＲＦ４の五倍波を個別に終端させることによって、増幅信号ＲＦ３と増幅信号ＲＦ４の位相差が１８０°ではない場合でも、五倍波を減衰させることができる。
【００９４】
第４実施形態に係る電力増幅回路１０Ｃについて説明する。電力増幅回路１０Ｃは、図１１に示されるように、終端回路３０１Ｃを有する点で電力増幅回路１０Ａと異なる。終端回路３０１Ｃは、インダクタ３０１６、３０１７、及びキャパシタ３０１８を有する。  
【００９５】
インダクタ３０１６の一端は出力端子２０１１に接続される。インダクタ３０１６の他端はインダクタ３０１７の一端に接続される。インダクタ３０１７の他端は出力端子２０２１に接続される。キャパシタ３０１８の一端はインダクタ３０１６とインダクタ３０１７との接続点に接続される。キャパシタ３０１８の他端は接地に接続される。
【００９６】
電力増幅回路１０Ｃにおいても、電力増幅回路１０Ｂと同様に増幅信号ＲＦ３の五倍波と増幅信号ＲＦ４の五倍波を個別に終端させることができる。よって、増幅信号ＲＦ３と増幅信号ＲＦ４の位相差が１８０°ではない場合でも、五倍波を減衰させることができる。
【００９７】
また、電力増幅回路１０Ｃでは、キャパシタ３０１８の一端はインダクタ３０１６とインダクタ３０１７との接続点を通じて、増幅器２０１及び増幅器２０２へ電源電圧を供給することが可能となる。終端回路３０１Ｃを利用して電源電圧を供給することで、回路の小型化が可能となる。
【００９８】
第５実施形態に係る電力増幅回路１０Ｄについて説明する。電力増幅回路１０Ｄは、図１２に示されるように、終端回路５０１Ｄを有する点で電力増幅回路１０Ａと異なる。終端回路５０１Ｄは、キャパシタ５０１４、５０１５、及びインダクタ５０１６を有する。  
【００９９】
キャパシタ５０１４の一端は伝送線路４０１の他端に接続される。キャパシタ５０１４の他端はキャパシタ５０１５の一端に接続される。キャパシタ５０１５の他端は伝送線路４０２の他端に接続される。インダクタ５０１６の一端はキャパシタ５０１４とキャパシタ５０１５との接続点に接続される。インダクタ５０１６の他端は接地に接続される。
【０１００】
終端回路５０１Ｄは、増幅信号ＲＦ３の三倍波を、キャパシタ５０１４及びインダクタ５０１６によって減衰させる。終端回路５０１Ｄは、増幅信号ＲＦ４の三倍波を、キャパシタ５０１５及びインダクタ５０１６によって減衰させる。
【０１０１】
電力増幅回路１０Ｄは、増幅信号ＲＦ３の三倍波と増幅信号ＲＦ４の三倍波を個別に終端させることによって、増幅信号ＲＦ３と増幅信号ＲＦ４の位相差が１８０°ではない場合でも、三倍波を減衰させることができる。
【０１０２】
第６実施形態に係る電力増幅回路１０Ｅについて説明する。電力増幅回路１０Ｅは、図１３に示されるように、終端回路５０１Ｅを有する点で電力増幅回路１０Ａと異なる。終端回路５０１Ｅは、インダクタ５０１７、５０１８、及びキャパシタ５０１９を有する。  
【０１０３】
インダクタ５０１７の一端は伝送線路４０１の他端に接続される。インダクタ５０１７の他端はインダクタ５０１８の一端に接続される。インダクタ５０１８の他端は伝送線路４０２の他端に接続される。キャパシタ５０１９の一端はインダクタ５０１７とインダクタ５０１８との接続点に接続される。キャパシタ５０１９の他端は接地に接続される、
【０１０４】
電力増幅回路１０Ｅにおいても、電力増幅回路１０Ｄと同様に増幅信号ＲＦ３の五倍波と増幅信号ＲＦ４の三倍波を個別に終端させることができる。よって、増幅信号ＲＦ３と増幅信号ＲＦ４の位相差が１８０°ではない場合でも、三倍波を減衰させることができる。
【０１０５】
第７実施形態に係る電力増幅回路１０Ｆについて説明する。第７実施形態及び後述する第８実施形態では、増幅器２０１及び増幅器２０２はＥ級動作を行うものとする。電力増幅回路１０Ｆは、図１４に示されるように、キャパシタ７０１１を有する点で電力増幅回路１０Ａと異なる。
【０１０６】
キャパシタ７０１１は、増幅器２０１と終端回路３０１Ａとの接続点８０１と、増幅器２０２と終端回路３０１Ａとの接続点８０２との間に接続される。キャパシタ７０１１は出力端子２０１１から見た三倍波以上の奇数次高調波のインピーダンス及び出力端子２０１２から見た三倍波以上の奇数次高調波のインピーダンスを調整する。
【０１０７】
キャパシタ７０１１は並列に接続される。よって、増幅信号ＲＦ３の三倍波において、増幅器２０１から見たインピーダンスを、キャパシタ７０１１により、図９におけるインピーダンスＺ３３Ａからさらに時計回りに移動させることができる。
【０１０８】
終端回路３０１Ａでは五倍波を終端させつつ、インピーダンスＺ３３Ａを開放側に近づけるように、回路定数が調整される。五倍波を終端させる条件とインピーダンスＺ３３Ａを開放側へ近づける条件が難しい場合も考えられる。このような場合であっても、キャパシタ７０１１を設けることによって、インピーダンスを開放側へ変化させることが可能となるため、インピーダンスＺ３３Ａをより開放側に近い位置に調整することができる。
【０１０９】
キャパシタ７０１１によって、インピーダンスＺ３３Ａをさらに調整することで、増幅器２０１及び増幅器２０２の動作をより理想的なＥ級動作へと近づけることができる。増幅器２０１及び増幅器２０２の動作を改善することによって、電力増幅回路１０Ｆの効率は向上する。
【０１１０】
第８実施形態に係る電力増幅回路１０Ｇについて説明する。電力増幅回路１０Ｇは、図１５に示されるように、キャパシタ７０１２及びキャパシタ７０１３を有する点で、電力増幅回路１０Ａと異なる。
【０１１１】
キャパシタ７０１２の一端は増幅器２０１と接続点８０１との間に接続される。キャ
パシタ７０１２の他端は接地に接続される。キャパシタ７０１３の一端は増幅器２０２と接続点８０２との間に接続される。キャパシタ７０１３の他端はキャパシタ７０１２の他端及び接地に接続される。
【０１１２】
電力増幅回路１０Ｇでは、増幅信号ＲＦ３と増幅信号ＲＦ４との位相差が１８０°からずれた場合であっても、電力増幅回路１０Ｆと同様に、効率を向上させることができる。  
【０１１３】
第９実施形態について説明する。電力増幅回路１０において、増幅器２０１、２０２、終端回路３０１、及び終端回路５０１の配置の模式図が図１６に示される。電力増幅回路１０は基板Ｂに設けられる。増幅器２０１、２０２、終端回路３０１は基板Ｂに配置されるチップＣに設けられる。
【０１１４】
このとき、増幅器２０１及び増幅器２０２の直近に終端回路３０１が配置される。これにより、増幅器２０１から電力合成器６０１までの経路と増幅器２０２から電力合成器６０１までの経路が非対称となる場合であっても、五倍波を減衰させることができる。
【０１１５】
また、増幅器２０１と増幅器２０２との間に、終端回路３０１及び終端回路５０１が配置される。つまり、増幅器２０１と増幅器２０２は、図１６で主面方向として示される、チップＣの主面に沿う方向において終端回路３０１を挟むようにチップＣに設けられる。これにより、増幅器２０１と増幅器２０２とが離れて配置される。
【０１１６】
増幅器２０１及び増幅器２０２はそれぞれの出力が大きくなると発熱する。増幅器２０１と増幅器２０２とがチップＣ上で隣接して配置されていると、熱干渉が生じる。熱干渉が生じると、増幅器２０１及び増幅器２０２の動作が不安定となる。増幅器２０１と増幅器２０２とを離して配置することによって、増幅器２０１と増幅器２０２との間の熱干渉を抑制することができる。
【０１１７】
なお、終端回路としては終端回路３０１、３０１Ａ、３０１Ｂ、又は３０１Ｃ及び終端回路５０１、５０１Ｄ、５０１Ｅ、５０１Ｆを適宜組み合わせて用いることができる。
【０１１８】
なお、増幅器２０１及び増幅器２０２をＥ級動作させる場合、終端回路３０１、３０１Ａ、３０１Ｂ、又は３０１Ｃは終端回路５０１、５０１Ｄ、５０１Ｅ、又は５０１Ｆよりも増幅器２０１及び増幅器２０２側に配置する必要がある。なぜなら、終端回路５０１、５０１Ｄ、５０１Ｅ、又は５０１Ｆが終端回路３０１、３０１Ａ、３０１Ｂ、又は３０１Ｃよりも増幅器２０１及び増幅器２０２側にある場合、増幅器２０１及び増幅器２０２から見た三倍波のインピーダンスが短絡となってしまい、Ｅ級動作が実現されないからである。
【０１１９】
以上、本発明の例示的な実施形態について説明した。電力増幅回路１０は、入力端子１１を通じて入力信号ＲＦｉｎが入力され、互いに位相が異なる信号ＲＦ１及び信号ＲＦ２を出力する電力分配器１０１と、入力端子２０１０から入力される信号ＲＦ１を増幅した増幅信号ＲＦ３を出力端子２０１１から出力する増幅器２０１と、入力端子２０１１から入力される信号ＲＦ２を増幅した増幅信号ＲＦ４を出力端子２０２１から出力する増幅器２０２と、を備える。さらに電力増幅回路１０は、出力端子２０１１と出力端子２０１２との間に接続される増幅信号ＲＦ３及び増幅信号ＲＦ４の五倍波以上の奇数次高調波を減衰させるキャパシタ３０１１を有する、終端回路３０１と、一端が増幅器２０１の出力端子２０１１に接続される伝送線路４０１と、一端が増幅器２０２の出力端子２０２１に接続される伝送線路４０２と、伝送線路４０１の他端と伝送線路４０２の他端との間に接続され、増幅信号ＲＦ３及び増幅信号ＲＦ４に含まれる奇数次高調波を減衰させるキャパシタ５０１１及びインダクタ５０１２を有する、終端回路５０１と、伝送線路４０１の他端及び伝送線路４０２の他端に接続され、増幅信号ＲＦ３と増幅信号ＲＦ４とが合成された信号ＲＦｏｕｔを出力電力合成器６０１と、を備える。電力増幅回路１０では、終端回路３０１のキャパシタ３０１１の容量値は、終端回路５０１のキャパシタ５０１１の容量値よりも小さく、信号ＲＦｏｕｔにおける、基本波に対する奇数次高調波の比が、信号ＲＦｉｎにおける、基本波に対する奇数次高調波の比よりも小さくなるように、信号ＲＦｏｕｔの奇数次高調波が減衰されている。信号ＲＦｏｕｔは、信号ＲＦｉｎの基本波に比べて、信号ＲＦｉｎの奇数次高調波が減衰されている。
【０１２０】
電力増幅回路１０では、終端回路３０１及び終端回路５０１によって、三倍波以上の奇数次高調波を減衰させることができる。また、五倍波を減衰させるために用いるキャパシタ３０１１の定数を適宜変更することによって、五倍波を減衰させつつ、増幅器２０１及び増幅器２０２の動作級を変更することが可能となる。増幅器２０１及び増幅器２０２の動作級を理想的な動作状態に近づけるようにすることで、電力増幅回路１０の効率を向上させることができる。
【０１２１】
また、電力増幅回路１０Ａでは、終端回路３０１Ａは、インダクタ３０１２を有する。この構成により、終端回路３０１Ａは五倍波を大きく減衰させるようなインピーダンスとなる。
【０１２２】
また、電力増幅回路１０Ａでは、インダクタ３０１２は、一端が出力端子２０１１に接続され、他端がキャパシタ３０１１Ａの一端に接続され、キャパシタ３０１１Ａの他端は、出力端子２０２１に接続される。この構成により、終端回路３０１Ａを、ＬＣ直列共振回路として五倍波を減衰させることができる。
【０１２３】
また、電力増幅回路１０Ｂでは、終端回路３０１Ｂは、キャパシタ３０１３及びキャパシタ３０１４を有し、キャパシタ３０１３は、一端が出力端子２０１１に接続され、他端がキャパシタ３０１４の一端に接続され、キャパシタ３０１４の他端は、出力端子２０２１に接続され、インダクタ３０１５は、一端がキャパシタ３０１３とキャパシタ３０１４との接続点に接続され、他端が接地に接続される。
【０１２４】
この構成により、増幅信号ＲＦ３と増幅信号ＲＦ４との位相差が１８０°からずれた場合であっても、五倍波を減衰させることができる。
【０１２５】
また、電力増幅回路１０Ｃでは、終端回路３０１Ｃは、インダクタ３０１６及びインダクタ３０１７を有し、インダクタ３０１６は、一端が出力端子に接続され、他端がインダクタ３０１７の一端に接続され、インダクタ３０１７の他端は、出力端子２０２１に接続され、キャパシタ３０１８は、一端がインダクタ３０１６とインダクタ３０１７との接続点に接続され、他端が接地に接続される。
【０１２６】
この構成によっても、増幅信号ＲＦ３と増幅信号ＲＦ４との位相差が１８０°からずれた場合であっても、五倍波を減衰させることができる。
【０１２７】
また、電力増幅回路１０Ｄでは、終端回路５０１Ｄは、キャパシタ５０１４及びキャパシタ５０１５を有し、キャパシタ５０１４は、一端が伝送線路４０１の他端に接続され、他端がキャパシタ５０１５の一端に接続され、キャパシタ５０１４の他端は、伝送線路４０２の他端に接続され、インダクタ５０１６は、一端がキャパシタ５０１４とキャパシタ５０１５との接続点に接続され、他端が接地に接続される。
【０１２８】
この構成により、増幅信号ＲＦ３と増幅信号ＲＦ４との位相差が１８０°からずれた場合であっても、三倍波を減衰させることができる。
また、電力増幅回路１０Ｅでは、終端回路５０１Ｅは、インダクタ５０１７及びインダクタ５０１８を有し、インダクタ５０１７は、一端が伝送線路４０１の他端に接続され、他端がインダクタ５０１８の一端に接続され、インダクタ５０１８の他端は、伝送線路４０２の他端に接続され、キャパシタ５０１９は、一端がインダクタ５０１７とインダクタ５０１８との接続点に接続され、他端が接地に接続される。
【０１２９】
この構成によっても、増幅信号ＲＦ３と増幅信号ＲＦ４との位相差が１８０°からずれた場合であっても、五倍波を減衰させることができる。
【０１３０】
また、電力増幅回路１０Ｆは、増幅器２０１と終端回路３０１Ａとの接続点８０１と、増幅器２０２と終端回路３０１Ａとの接続点８０２との間に接続されるキャパシタ７０１１を備える。
【０１３１】
この構成により、増幅器２０１及び増幅器２０２の動作をより理想的なＥ級動作へと近づけることができるので、効率を向上させることができる。
【０１３２】
また、電力増幅回路１０Ｇは、接続点８０１と接続点８０２との間に接続されるキャパシタ７０１２を有し、接続点８０１と接続点８０２との間に接続されるキャパシタ７０１３、をさらに備え、接続点８０１と接続点８０２との間に接続されるキャパシタ７０１２は、一端が増幅器２０１と接続点８０１との間に接続され、他端が接地に接続され、接続点８０１と接続点８０２との間に接続されるキャパシタ７０１３は、一端が増幅器２０２と接続点８０２との間に接続され、他端が接続点８０１と接続点８０２との間に接続されるキャパシタ７０１３の他端及び接地に接続される。
【０１３３】
この構成により、増幅信号ＲＦ３と増幅信号ＲＦ４との位相差が１８０°からずれた場合であっても、増幅器２０１及び増幅器２０２の動作をより理想的なＥ級動作へと近づけて効率を向上させることができる。
【０１３４】
また、電力増幅回路１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ、１０Ｆ、１０Ｇでは、増幅器２０１、増幅器２０２及び終端回路３０１、３０１Ａ、３０１Ｂ、３０１Ｃは、同じチップ上に設けられてもよい。
【０１３５】
この構成により、増幅器２０１から電力合成器６０１までの経路と増幅器２０２から電力合成器６０１までの経路が非対称となる場合であっても、五倍波を減衰させることができる。
【０１３６】
また、電力増幅回路１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ、１０Ｆ、１０Ｇでは、増幅器２０１と増幅器２０２は、チップＣの主面に沿う方向において終端回路３０１、３０１Ａ、３０１Ｂ、３０１Ｃを挟むようにチップＣに設けられてもよい。
【０１３７】
この構成により、増幅器２０１と増幅器２０２との間の熱干渉を抑制することができる。
【０１３８】
なお、電力増幅回路１０は、出力端子２０１１から見た三倍波のインピーダンスが短絡インピーダンスに近づき、出力端子２０１２から見た三倍波のインピーダンスが短絡インピーダンスに近づくように、出力端子２０１１から見た三倍波のインピーダンス及び出力端子２０１２から見た三倍波のインピーダンスを所定の値に調整する。
【０１３９】
このようにすることで、増幅器２０１及び増幅器２０２を逆Ｆ級動作させることができる。増幅器２０１及び増幅器２０２を逆Ｆ級動作させることによって、電力増幅回路１０の効率を向上させることができる。
【０１４０】
なお、電力増幅回路１０Ａでは、終端回路３０１Ａは、出力端子２０１１から見た三倍波のインピーダンスが開放インピーダンスに近づき、出力端子２０１２から見た三倍波のインピーダンスが開放インピーダンスに近づくように、出力端子２０１１から見た三倍波のインピーダンス及び出力端子２０１２から見た三倍波のインピーダンスを所定の値に調整する。
【０１４１】
このようにすることで、増幅器２０１及び増幅器２０２をＥ級動作させることができる。増幅器２０１及び増幅器２０２をＥ級動作させることによって、電力増幅回路１０Ａの効率を向上させることができる。
【０１４２】
なお、以上説明した各実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更／改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。即ち、各実施形態に当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、各実施形態が備える各要素及びその配置、材料、条件、形状、サイズなどは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、各実施形態は例示であり、異なる実施形態で示した構成の部分的な置換又は組み合わせが可能であることは言うまでもなく、これらも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
【符号の説明】
【０１４３】
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ、１０Ｆ、１０Ｇ…電力増幅回路、
１０１…電力分配器、２０１、２０２…増幅器、３０１、３０１Ａ、３０１Ｂ、３０１Ｃ…終端回路、４０１、４０２…伝送線路、５０１、５０１Ｄ、５０１Ｅ、５０１Ｆ…終端回路、６０１…電力合成器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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