(57)【要約】【課題】出力電力と、電力付加効率と、の調和を図る。【解決手段】エミッタが、基準電位に電気的に接続され、ベースには、第１バイアス電流又は電圧が入力されるとともに、高周波入力信号が入力され、コレクタが、第１電源電位に電気的に接続される、第１トランジスタと、一端が第１トランジスタのコレクタに電気的に接続された、コンデンサと、エミッタが、コンデンサの他端に電気的に接続されるとともに、基準電位に電気的に接続され、ベースには、第２バイアス電流又は電圧が入力され、コレクタが、第１電源電位に電気的に接続され、コレクタから、高周波入力信号を増幅した高周波出力信号を出力する、第２トランジスタと、を含む。第２バイアス回路は、コレクタが、第２電源電位に電気的に接続され、ベースには、第３バイアス電流又は電圧が入力され、エミッタから第１バイアス電流又は電圧を出力する、第３トランジスタを含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１バイアス電流又は電圧を出力する、第１バイアス回路と、
第２バイアス電流又は電圧を出力する、第２バイアス回路と、
エミッタが、基準電位に電気的に接続され、ベースには、前記第１バイアス電流又は電圧が第１抵抗を介して入力されるとともに、高周波入力信号が第１コンデンサを介して入力され、コレクタが、第１インダクタを介して第１電源電位に電気的に接続される、第１トランジスタと、
一端が前記第１トランジスタのコレクタに電気的に接続された、コンデンサと、
エミッタが、前記コンデンサの他端に電気的に接続されるとともに、第２インダクタを介して前記基準電位に電気的に接続され、ベースには、前記第２バイアス電流又は電圧が第２抵抗を介して入力されるとともに、第２コンデンサを介して前記基準電位に電気的に接続され、コレクタが、第３インダクタを介して前記第１電源電位に電気的に接続され、コレクタから、前記高周波入力信号を増幅した高周波出力信号を出力する、第２トランジスタと、
を含み、
前記第２バイアス回路は、
コレクタが、第２電源電位に電気的に接続され、ベースには、第３バイアス電流又は電圧が入力され、エミッタから前記第１バイアス電流又は電圧を出力する、第３トランジスタを含む、
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２バイアス回路は、
前記第３トランジスタのエミッタと前記第２トランジスタのベースとの間に電気的に接続された、第４インダクタと、
前記第４インダクタに電気的に並列に接続された、第３コンデンサと、
を更に含む、
電力増幅回路。
【請求項３】
請求項１に記載の電力増幅回路であって、
前記第２バイアス回路は、
前記第３トランジスタのエミッタと前記第３トランジスタのベースとの間に電気的に接続された、第４コンデンサを更に含む、
電力増幅回路。
【請求項４】
請求項１に記載の電力増幅回路であって、
前記第２バイアス回路は、
コレクタが、前記第３トランジスタのベースに電気的に接続され、ベースが、前記第３トランジスタのエミッタに電気的に接続され、ベースが、前記基準電位に電気的に接続された、第４トランジスタを更に含む、
電力増幅回路。
【請求項５】
請求項１に記載の電力増幅回路であって、
前記第２バイアス回路は、
コレクタが、前記第２電源電位に電気的に接続され、ベースには、第４バイアス電流又は電圧が入力されるとともに、前記高周波入力信号が入力され、エミッタは、前記第３トランジスタのエミッタに電気的に接続された、第５トランジスタを更に含む、
電力増幅回路。
【請求項６】
第１バイアス電流又は電圧を出力する、第１バイアス回路と、
第２バイアス電流又は電圧を出力する、第２バイアス回路と、
エミッタが、基準電位に電気的に接続され、ベースには、前記第１バイアス電流又は電圧が第１抵抗を介して入力されるとともに、高周波入力信号が第１コンデンサを介して入力され、コレクタが、第１インダクタを介して第１電源電位に電気的に接続される、第１トランジスタと、
一端が前記第１トランジスタのコレクタに電気的に接続された、コンデンサと、
エミッタが、前記コンデンサの他端に電気的に接続されるとともに、第２インダクタを介して前記基準電位に電気的に接続され、ベースには、前記第２バイアス電流又は電圧が第２抵抗を介して入力されるとともに、第２コンデンサを介して前記基準電位に電気的に接続され、コレクタが、第３インダクタを介して前記第１電源電位に電気的に接続され、コレクタから、前記高周波入力信号を増幅した高周波出力信号を出力する、第２トランジスタと、
を含み、
前記第２トランジスタのコレクタインピーダンスの前記第１トランジスタのコレクタインピーダンスに対する比は、２．２以上２．７以下である、
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】
電力増幅回路においては、電源電圧を高くすることにより、出力電力を増大させることができる。しかしながら、電源電圧を高くするためには、昇圧回路が必要となる。従って、電源電圧を高くすることなく、出力電力を増大させることが望ましい。
【０００３】
下記の特許文献１には、電源電圧を高くすることなく、出力電力を増大させる電力増幅回路が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１８−８５６８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
電力増幅器において、出力インピーダンスが下がると、出力電力が上がるメリットと、電力付加効率が下がるデメリットがある。また、出力インピーダンスが上がると、電力付加効率が上がるメリットと、出力電力が下がるデメリットがある。従って、電力増幅器において、出力インピーダンスは重要な事項である。出力電力と、電力付加効率と、の調和を図ることが可能な出力インピーダンスが、望ましい。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、出力電力と、電力付加効率と、の調和を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一側面の電力増幅回路は、第１バイアス電流又は電圧を出力する、第１バイアス回路と、第２バイアス電流又は電圧を出力する、第２バイアス回路と、エミッタが、基準電位に電気的に接続され、ベースには、第１バイアス電流又は電圧が第１抵抗を介して入力されるとともに、高周波入力信号が第１コンデンサを介して入力され、コレクタが、第１インダクタを介して第１電源電位に電気的に接続される、第１トランジスタと、一端が第１トランジスタのコレクタに電気的に接続された、コンデンサと、エミッタが、コンデンサの他端に電気的に接続されるとともに、第２インダクタを介して基準電位に電気的に接続され、ベースには、第２バイアス電流又は電圧が第２抵抗を介して入力されるとともに、第２コンデンサを介して基準電位に電気的に接続され、コレクタが、第３インダクタを介して第１電源電位に電気的に接続され、コレクタから、高周波入力信号を増幅した高周波出力信号を出力する、第２トランジスタと、を含む。第２バイアス回路は、コレクタが、第２電源電位に電気的に接続され、ベースには、第３バイアス電流又は電圧が入力され、エミッタから第１バイアス電流又は電圧を出力する、第３トランジスタを含む。
【０００８】
本発明の一側面の電力増幅回路は、第１バイアス電流又は電圧を出力する、第１バイアス回路と、第２バイアス電流又は電圧を出力する、第２バイアス回路と、エミッタが、基準電位に電気的に接続され、ベースには、第１バイアス電流又は電圧が第１抵抗を介して入力されるとともに、高周波入力信号が第１コンデンサを介して入力され、コレクタが、第１インダクタを介して第１電源電位に電気的に接続される、第１トランジスタと、一端が第１トランジスタのコレクタに電気的に接続された、コンデンサと、エミッタが、コンデンサの他端に電気的に接続されるとともに、第２インダクタを介して基準電位に電気的に接続され、ベースには、第２バイアス電流又は電圧が第２抵抗を介して入力されるとともに、第２コンデンサを介して基準電位に電気的に接続され、コレクタが、第３インダクタを介して第１電源電位に電気的に接続され、コレクタから、高周波入力信号を増幅した高周波出力信号を出力する、第２トランジスタと、を含む。第２トランジスタのコレクタインピーダンスの第１トランジスタのコレクタインピーダンスに対する比は、２．２以上２．７以下である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、出力電力と、電力付加効率と、の調和を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施の形態の電力増幅回路の回路構成を示す図である。
【図２】第１の実施の形態の電力増幅回路の回路シミュレーション結果を示す図である。
【図３】第１の実施の形態の電力増幅回路の回路シミュレーション結果を示す図である。
【図４】第１の実施の形態の電力増幅回路の回路シミュレーション結果を示す図である。
【図５】第１の実施の形態の電力増幅回路の回路シミュレーション結果を示す図である。
【図６】第１の実施の形態の電力増幅回路の回路シミュレーション結果を示す図である。
【図７】第１の実施の形態の電力増幅回路の回路シミュレーション結果を示す図である。
【図８】第１の実施の形態の電力増幅回路の回路シミュレーション結果を示す図である。
【図９】第１の実施の形態の電力増幅回路の回路シミュレーション結果を示す図である。
【図１０】第１の実施の形態の電力増幅回路の回路シミュレーション結果を示す図である。
【図１１】第１の実施の形態の電力増幅回路の回路シミュレーション結果を示す図である。
【図１２】第１の実施の形態の電力増幅回路の回路シミュレーション結果を示す図である。
【図１３】第１の実施の形態の電力増幅回路の回路シミュレーション結果を示す図である。
【図１４】第１の実施の形態の電力増幅回路の回路シミュレーション結果を示す図である。
【図１５】第１の実施の形態の電力増幅回路の回路シミュレーション結果を示す図である。
【図１６】第１の実施の形態の電力増幅回路の回路シミュレーション結果を示す図である。
【図１７】第２の実施の形態の電力増幅回路の回路シミュレーション結果を示す図である。
【図１８】第２の実施の形態の電力増幅回路の回路シミュレーション結果を示す図である。
【図１９】第２の実施の形態の電力増幅回路の回路シミュレーション結果を示す図である。
【図２０】第２の実施の形態の電力増幅回路の回路シミュレーション結果を示す図である。
【図２１】第２の実施の形態の電力増幅回路の回路シミュレーション結果を示す図である。
【図２２】第２の実施の形態の電力増幅回路の回路シミュレーション結果を示す図である。
【図２３】第３の実施の形態の電力増幅回路の回路シミュレーション結果を示す図である。
【図２４】第３の実施の形態の電力増幅回路の回路シミュレーション結果を示す図である。
【図２５】第３の実施の形態の電力増幅回路の回路シミュレーション結果を示す図である。
【図２６】第３の実施の形態の電力増幅回路の回路シミュレーション結果を示す図である。
【図２７】第３の実施の形態の電力増幅回路の回路シミュレーション結果を示す図である。
【図２８】第３の実施の形態の電力増幅回路の回路シミュレーション結果を示す図である。
【図２９】第５の実施の形態のバイアス回路の第１の回路構成例を示す図である。
【図３０】第５の実施の形態の第１の回路構成例の回路シミュレーション結果を示す図である。
【図３１】第５の実施の形態の第１の回路構成例の回路シミュレーション結果を示す図である。
【図３２】第５の実施の形態の第１の回路構成例の回路シミュレーション結果を示す図である。
【図３３】第５の実施の形態のバイアス回路の第２の回路構成例を示す図である。
【図３４】第５の実施の形態の第２の回路構成例の回路シミュレーション結果を示す図である。
【図３５】第５の実施の形態の第２の回路構成例の回路シミュレーション結果を示す図である。
【図３６】第５の実施の形態の第２の回路構成例の回路シミュレーション結果を示す図である。
【図３７】第５の実施の形態の第２の回路構成例の回路シミュレーション結果を示す図である。
【図３８】第５の実施の形態の第２の回路構成例の回路シミュレーション結果を示す図である。
【図３９】第５の実施の形態の第２の回路構成例の回路シミュレーション結果を示す図である。
【図４０】第５の実施の形態の第２の回路構成例の回路シミュレーション結果を示す図である。
【図４１】第５の実施の形態のバイアス回路の第３の回路構成例を示す図である。
【図４２】第５の実施の形態の第３の回路構成例の回路シミュレーション結果を示す図である。
【図４３】第５の実施の形態の第３の回路構成例の回路シミュレーション結果を示す図である。
【図４４】第５の実施の形態の第３の回路構成例の回路シミュレーション結果を示す図である。
【図４５】第５の実施の形態のバイアス回路の第４の回路構成例を示す図である。
【図４６】第５の実施の形態の第４の回路構成例の回路シミュレーション結果を示す図である。
【図４７】第５の実施の形態の第４の回路構成例の回路シミュレーション結果を示す図である。
【図４８】第５の実施の形態の第４の回路構成例の回路シミュレーション結果を示す図である。
【図４９】第５の実施の形態のバイアス回路の第５の回路構成例を示す図である。
【図５０】第５の実施の形態の第５の回路構成例の回路シミュレーション結果を示す図である。
【図５１】第５の実施の形態の第５の回路構成例の回路シミュレーション結果を示す図である。
【図５２】第５の実施の形態の第５の回路構成例の回路シミュレーション結果を示す図である。
【図５３】第６の実施の形態の電力増幅回路の回路シミュレーション結果を示す図である。
【図５４】第６の実施の形態の電力増幅回路の回路シミュレーション結果を示す図である。
【図５５】第６の実施の形態の電力増幅回路の回路シミュレーション結果を示す図である。
【図５６】第６の実施の形態の電力増幅回路の回路シミュレーション結果を示す図である。
【図５７】第６の実施の形態の電力増幅回路の回路シミュレーション結果を示す図である。
【図５８】第６の実施の形態の電力増幅回路の回路シミュレーション結果を示す図である。
【図５９】第６の実施の形態の電力増幅回路の回路シミュレーション結果を示す図である。
【図６０】第６の実施の形態の電力増幅回路の回路シミュレーション結果を示す図である。
【図６１】第６の実施の形態の電力増幅回路の回路シミュレーション結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明の電力増幅回路の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態により本発明が限定されるものではない。各実施の形態は例示であり、異なる実施の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い。第２の実施の形態以降では第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。
【００１２】
（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施の形態の電力増幅回路の回路構成を示す図である。電力増幅回路１は、電力増幅器２と、第１バイアス回路３と、第２バイアス回路４と、第１インダクタＬ１と、第２インダクタＬ２と、第３インダクタＬ３と、を含む。
【００１３】
電力増幅回路１は、例えば、携帯電話装置等の移動体通信機において、無線周波数（Radio  Frequency：ＲＦ）の高周波入力信号Ｐｉｎを増幅し、高周波出力信号Ｐｏｕｔを出力する。高周波入力信号Ｐｉｎ及び高周波出力信号Ｐｏｕｔの周波数は、例えば数百ＭＨｚ（メガヘルツ）から数十ＧＨｚ（ギガヘルツ）程度が例示されるが、本開示はこれに限定されない。
【００１４】
電力増幅器２は、半導体チップ（ダイ）に形成されても良いが、本開示はこれに限定されない。第１インダクタＬ１、第２インダクタＬ２及び第３インダクタＬ３は、半導体チップが実装される基板に形成されても良いが、本開示はこれに限定されない。
【００１５】
電力増幅器２は、第１電力増幅器１０と、第２電力増幅器２０と、コンデンサＣ１２と、を含む。
【００１６】
コンデンサＣ１２は、第１電力増幅器１０と第２電力増幅器２０との間に、電気的に接続されている。コンデンサＣ１２は、直流（ＤＣ）を遮断し、交流（ＡＣ）を通過させる、ＤＣカットコンデンサである。つまり、コンデンサＣ１２は、第１電力増幅器１０と第２電力増幅器２０との間を、直流に関しては分離（遮断）し、交流に関しては結合（接続）する。
【００１７】
第１電力増幅器１０は、高周波入力信号Ｐｉｎを増幅して、増幅後の高周波信号ＰｍをコンデンサＣ１２に出力する。コンデンサＣ１２は、高周波信号Ｐｍを通過させる。第２電力増幅器２０は、コンデンサＣ１２を通過した高周波信号Ｐｍを増幅して、増幅後の高周波出力信号Ｐｏｕｔを出力する。
【００１８】
第１電力増幅器１０は、並列接続されたＭ個（Ｍは、自然数）のセルＣＥＬ１１、ＣＥＬ１２、・・・、ＣＥＬ１Ｍを含む。セルＣＥＬ１１、ＣＥＬ１２、・・・、ＣＥＬ１Ｍは、トランジスタＱ１１、Ｑ１２、・・・、Ｑ１Ｍを夫々含む。セルＣＥＬ１１、ＣＥＬ１２、・・・、ＣＥＬ１Ｍは、コンデンサＣｂｂ１１、Ｃｂｂ１２、・・・、Ｃｂｂ１Ｍを夫々含む。セルＣＥＬ１１、ＣＥＬ１２、・・・、ＣＥＬ１Ｍは、抵抗Ｒｂｂ１１、Ｒｂｂ１２、・・・、Ｒｂｂ１Ｍを夫々含む。ここで呼ぶセルは、トランジスタと容量と抵抗が接続された構成と定義する。
【００１９】
本開示では、各トランジスタは、ヘテロ接合バイポーラトランジスタ（Heterojunction  Bipolar  Transistor：ＨＢＴ）が例示されるが、本開示はこれに限定されない。
【００２０】
トランジスタＱ１１、Ｑ１２、・・・、Ｑ１Ｍのエミッタは、端子Ｔ１を介して基準電位に電気的に接続されている。基準電位は、接地電位が例示されるが、本開示はこれに限定されない。
【００２１】
トランジスタＱ１１、Ｑ１２、・・・、Ｑ１Ｍのベースは、コンデンサＣｂｂ１１、Ｃｂｂ１２、・・・、Ｃｂｂ１Ｍの一端に夫々電気的に接続されている。コンデンサＣｂｂ１１、Ｃｂｂ１２、・・・、Ｃｂｂ１Ｍの他端は、端子Ｔ２に電気的に接続されている。端子Ｔ２には、高周波入力信号Ｐｉｎが入力される。コンデンサＣｂｂ１１、Ｃｂｂ１２、・・・、Ｃｂｂ１Ｍは、高周波入力信号Ｐｉｎの直流成分を遮断し、交流成分を通過させる、ＤＣカットコンデンサである。
【００２２】
トランジスタＱ１１、Ｑ１２、・・・、Ｑ１Ｍのベースは、抵抗Ｒｂｂ１１、Ｒｂｂ１２、・・・、Ｒｂｂ１Ｍの一端に夫々電気的に接続されている。抵抗Ｒｂｂ１１、Ｒｂｂ１２、・・・、Ｒｂｂ１Ｍの他端は、端子Ｔ３に電気的に接続されている。端子Ｔ３には、バイアス電流又はバイアス電圧が第１バイアス回路３から入力される。
【００２３】
第１バイアス回路３から端子Ｔ３に入力されるバイアス電流又は電圧が、本開示の「第１バイアス電流又は電圧」に対応する。
【００２４】
トランジスタＱ１１、Ｑ１２、・・・、Ｑ１Ｍのコレクタは、端子Ｔ４に電気的に接続されている。端子Ｔ４には、第１インダクタＬ１の一端が電気的に接続されている。第１インダクタＬ１の他端は、電源電位Ｖｃｃに電気的に接続されている。第１インダクタＬ１は、直流を通過させ、交流を遮断し、高周波信号の電源回路への結合を抑制するチョークインダクタである。
【００２５】
電源電位Ｖｃｃが、本開示の「第１電源電位」に対応する。電源電位Ｖｃｃは、ＥＴ（エンベロープトラッキング）電源でもあってもよいし、通常のＤＣ電源でもあってもよい。
【００２６】
トランジスタＱ１１、Ｑ１２、・・・、Ｑ１Ｍのコレクタは、コンデンサＣ１２の一端に電気的に接続されている。
【００２７】
以降、セルＣＥＬ１１、ＣＥＬ１２、・・・、ＣＥＬ１Ｍを、「セルＣＥＬ１」と総称する場合がある。また、トランジスタＱ１１、Ｑ１２、・・・、Ｑ１Ｍを、「トランジスタＱ１」と総称する場合がある。また、コンデンサＣｂｂ１１、Ｃｂｂ１２、・・・、Ｃｂｂ１Ｍを、「コンデンサＣｂｂ１」と総称する場合がある。また、抵抗Ｒｂｂ１１、Ｒｂｂ１２、・・・、Ｒｂｂ１Ｍを、「抵抗Ｒｂｂ１」と総称する場合がある。
【００２８】
セルＣＥＬ１が、本開示の「第１セル」に対応する。トランジスタＱ１が、本開示の「第１トランジスタ」に対応する。コンデンサＣｂｂ１が、本開示の「第１コンデンサ」に対応する。抵抗Ｒｂｂ１が、本開示の「第１抵抗」に対応する。
【００２９】
第１電力増幅器１０に関してまとめると、トランジスタＱ１のコレクタには、第１インダクタＬ１を通じて電源電位Ｖｃｃが供給され、トランジスタＱ１のエミッタは、接地されている。また、トランジスタＱ１のベースには、バイアス電流又はバイアス電圧が第１バイアス回路３から供給されるとともに、高周波入力信号Ｐｉｎが入力される。これにより、トランジスタＱ１は、高周波入力信号Ｐｉｎを増幅して、増幅後の高周波信号Ｐｍを、コンデンサＣ１２を介して第２電力増幅器２０に出力する。
【００３０】
第２電力増幅器２０は、並列接続されたＮ個（Ｎは、自然数）のセルＣＥＬ２１、ＣＥＬ２２、・・・、ＣＥＬ２Ｎを含む。
【００３１】
セルＣＥＬ２１、ＣＥＬ２２、・・・、ＣＥＬ２Ｎのセル数Ｎは、セルＣＥＬ１１、ＣＥＬ１２、・・・、ＣＥＬ１Ｍのセル数Ｍと同じであっても良いし、異なっていても良い。
【００３２】
セルＣＥＬ２１、ＣＥＬ２２、・・・、ＣＥＬ２Ｎは、トランジスタＱ２１、Ｑ２２、・・・、Ｑ２Ｎを夫々含む。セルＣＥＬ２１、ＣＥＬ２２、・・・、ＣＥＬ２Ｎは、コンデンサＣｂｂ２１、Ｃｂｂ２２、・・・、Ｃｂｂ２Ｎを夫々含む。セルＣＥＬ２１、ＣＥＬ２２、・・・、ＣＥＬ２Ｎは、抵抗Ｒｂｂ２１、Ｒｂｂ２２、・・・、Ｒｂｂ２Ｎを夫々含む。
【００３３】
トランジスタＱ２１、Ｑ２２、・・・、Ｑ２Ｎのエミッタは、コンデンサＣ１２の他端に電気的に接続されている。
【００３４】
トランジスタＱ２１、Ｑ２２、・・・、Ｑ２Ｎのエミッタは、端子Ｔ５に電気的に接続されている。端子Ｔ５には、第２インダクタＬ２の一端が電気的に接続されている。第２インダクタＬ２の他端は、基準電位に電気的に接続されている。第２インダクタＬ２は、直流を通過させ、交流を遮断する、チョークインダクタである。
【００３５】
トランジスタＱ２１、Ｑ２２、・・・、Ｑ２Ｎのベースは、コンデンサＣｂｂ２１、Ｃｂｂ２２、・・・、Ｃｂｂ２Ｎの一端に夫々電気的に接続されている。コンデンサＣｂｂ２１、Ｃｂｂ２２、・・・、Ｃｂｂ２Ｎの他端は、端子Ｔ６に電気的に接続されている。端子Ｔ６は、基準電位に電気的に接続されている。コンデンサＣｂｂ２１、Ｃｂｂ２２、・・・、Ｃｂｂ２Ｎは、直流を遮断し、交流を通過させる。
【００３６】
トランジスタＱ２１、Ｑ２２、・・・、Ｑ２Ｎのベースは、抵抗Ｒｂｂ２１、Ｒｂｂ２２、・・・、Ｒｂｂ２Ｎの一端に夫々電気的に接続されている。抵抗Ｒｂｂ２１、Ｒｂｂ２２、・・・、Ｒｂｂ２Ｎの他端は、端子Ｔ７に電気的に接続されている。端子Ｔ７には、バイアス電流又はバイアス電圧が第２バイアス回路４から入力される。
【００３７】
第２バイアス回路４から端子Ｔ７に入力されるバイアス電流又は電圧が、本開示の「第２バイアス電流又は電圧」に対応する。
【００３８】
トランジスタＱ２１、Ｑ２２、・・・、Ｑ２Ｎのコレクタは、端子Ｔ８に電気的に接続されている。端子Ｔ８には、第３インダクタＬ３の一端が電気的に接続されている。第３インダクタＬ３の他端は、電源電位Ｖｃｃに電気的に接続されている。第３インダクタＬ３は、直流を通過させ、交流を遮断し、高周波信号の電源回路への結合を抑制するチョークインダクタである。
【００３９】
端子Ｔ８には、整合回路１０１の一端が電気的に接続されている。整合回路１０１の他端は、負荷回路１０２の一端に電気的に接続されている。整合回路１０１は、インダクタやコンデンサを用いて構成されることが例示されるが、本開示はこれに限定されない。負荷回路１０２は、アンテナに接続されたフロントエンド回路が例示されるが、本開示はこれに限定されない。
【００４０】
以降、セルＣＥＬ２１、ＣＥＬ２２、・・・、ＣＥＬ２Ｎを、「セルＣＥＬ２」と総称する場合がある。また、トランジスタＱ２１、Ｑ２２、・・・、Ｑ２Ｎを、「トランジスタＱ２」と総称する場合がある。また、コンデンサＣｂｂ２１、Ｃｂｂ２２、・・・Ｃｂｂ２Ｎを、「コンデンサＣｂｂ２」と総称する場合がある。また、抵抗Ｒｂｂ２１、Ｒｂｂ２２、・・・Ｒｂｂ２Ｎを、「抵抗Ｒｂｂ２」と総称する場合がある。
【００４１】
セルＣＥＬ２が、本開示の「第２セル」に対応する。トランジスタＱ２が、本開示の「第２トランジスタ」に対応する。コンデンサＣｂｂ２が、本開示の「第２コンデンサ」に対応する。抵抗Ｒｂｂ２が、本開示の「第２抵抗」に対応する。
【００４２】
第２電力増幅器２０に関してまとめると、トランジスタＱ２のコレクタには、第３インダクタＬ３を通じて電源電位Ｖｃｃが供給され、トランジスタＱ２のエミッタは、第２インダクタＬ２を介して接地されている。また、トランジスタＱ２のエミッタには、コンデンサＣ１２を介して、高周波信号Ｐｍが第１電力増幅器１０から入力される。また、トランジスタＱ２のベースには、バイアス電流又はバイアス電圧が第２バイアス回路４から供給される。これにより、トランジスタＱ２は、高周波信号Ｐｍを増幅して、増幅後の高周波出力信号Ｐｏｕｔを、整合回路１０１を介して負荷回路１０２に出力する。
【００４３】
電力増幅器２の動作について、詳しく説明する。なお、以下では、電源電位Ｖｃｃを３ボルト（以降、「ＤＣ３Ｖ」と表記する場合がある）として説明するが、本開示はこれに限定されない。
【００４４】
コンデンサＣ１２の一端は、トランジスタＱ１のコレクタに電気的に接続され、他端は、トランジスタＱ２のエミッタに電気的に接続されている。コンデンサＣ１２は、トランジスタＱ１とトランジスタＱ２との間を、直流に関しては分離し、交流に関しては結合する。
【００４５】
第２インダクタＬ２の一端は、トランジスタＱ２のエミッタに電気的に接続され、他端は、接地されている。第２インダクタＬ２は、高周波に関してはインピーダンスが高いので、高周波信号の増幅には影響を与えない。すなわち、第２インダクタＬ２は、直流に関して、トランジスタＱ２のエミッタを接地する。
【００４６】
トランジスタＱ１に着目する。トランジスタＱ１のエミッタは、接地されており、コレクタには、第１インダクタＬ１を介して電源電位Ｖｃｃ（ここでは、ＤＣ３Ｖ）が供給される。従って、高周波信号Ｐｍの振幅は、交流の±３Ｖ（以降、ＡＣ±３Ｖと表記する場合がある）となる。つまり、トランジスタＱ１のコレクタ電位は３Ｖ±３Ｖ、即ち、０Ｖから＋６Ｖまでの範囲で変動する。
【００４７】
トランジスタＱ２に着目する。トランジスタＱ２のエミッタは、直流に関しては、接地されているのでＤＣ０Ｖとなり、交流に関しては、トランジスタＱ１のコレクタと結合（接続）されているのでＡＣ±３Ｖとなる。従って、トランジスタＱ２のエミッタ電圧は、０Ｖ±３Ｖ、即ち、−３Ｖから＋３Ｖまでの範囲で変動する。
【００４８】
トランジスタＱ２のコレクタは、直流に関しては、電源電位Ｖｃｃが供給されるのでＤＣ３Ｖとなり、交流に関しては、トランジスタＱ２のエミッタの変動範囲と合わせてＡＣ±６Ｖとなる。従って、高周波出力信号Ｐｏｕｔの振幅は、ＡＣ±６Ｖとなる。つまり、トランジスタＱ２のコレクタ電位は、３Ｖ±６Ｖ、即ち、−３Ｖから＋９Ｖまでの範囲で変動する。
【００４９】
即ち、トランジスタＱ２のコレクタの信号振幅は、１２Ｖ（−３Ｖから＋９Ｖまで）であり、トランジスタＱ１のコレクタの信号振幅である６Ｖ（０Ｖから＋６Ｖまで）の２倍となる。
【００５０】
このように、電力増幅器２は、第１電力増幅器１０と第２電力増幅器２０とがコンデンサＣ１２を介して接続された、カスコード構成である。これにより、電力増幅器２は、高周波出力信号Ｐｏｕｔの振幅（例えば、−３Ｖから＋９Ｖまでの１２Ｖ）を、シングル構成の電力増幅器の出力信号の振幅（例えば、０Ｖから＋６までの６Ｖ）と比べて約２倍にすることができる。すなわち、電力増幅器２は、昇圧回路によって電源電位を高くすることなく、高周波出力信号Ｐｏｕｔの振幅を増大させることができる。
【００５１】
ここで、信号の出力電力をＰ、コレクタ電圧をＶ、負荷インピーダンスをＲとすると、Ｐ＝Ｖ２／Ｒの関係が成り立つ。負荷インピーダンスＲを一定とした場合、コレクタ電圧Ｖが２倍になると出力電力Ｐが４倍になる。従って、電力増幅器２は、シングル構成の電力増幅器と比べて、電源電位を高くすることなく、高周波出力信号Ｐｏｕｔの振幅を増大させることによって、出力電力を増大させることができる。
【００５２】
なお、出力電力Ｐを一定とした場合、コレクタ電圧Ｖが２倍になると負荷インピーダンスＲが４倍となる。一般に、負荷インピーダンスが高くなると、整合回路において負荷回路のインピーダンスと整合させる際の変換比率であるインピーダンス変換比率が下がる。これにより、整合回路における通過損失及び反射損失が低減され、電力付加効率（Power  Added  Efficiency：ＰＡＥ）が改善する。従って、本実施の形態においても、高周波出力信号Ｐｏｕｔの振幅が増大することにより、負荷インピーダンスが高くなるので、整合回路１０１におけるインピーダンス変換比率が下がる。これにより、電力増幅器２は、シングル構成の電力増幅器と比べて、整合回路１０１における高周波出力信号Ｐｏｕｔの損失を抑制し、電力付加効率を向上させる。このように、電力増幅器２は、電力付加効率を向上させることもできる。
【００５３】
ところで、一般に、電力増幅器において、出力インピーダンスが下がると、出力電力が上がるメリットと、電力付加効率が下がるデメリットがある。また、出力インピーダンスが上がると、電力付加効率が上がるメリットと、出力電力が下がるデメリットがある。従って、電力増幅器において、出力インピーダンスは重要な事項である。出力電力と、電力付加効率と、の調和を図ることが可能な出力インピーダンスが、望ましい。
【００５４】
本実施の形態に照らすと、第１電力増幅器１０の出力インピーダンス（トランジスタＱ１のコレクタインピーダンス）及び第２電力増幅器２０の出力インピーダンス（トランジスタＱ２のコレクタインピーダンス）は、重要な事項である。電力増幅器２の出力電力と、電力付加効率と、の調和を図ることが可能な、第１電力増幅器１０の出力インピーダンス及び第２電力増幅器２０の出力インピーダンスが、望ましい。
【００５５】
本発明者は、電力増幅器２に関して、回路シミュレーションを行った。以下、回路シミュレーションの結果について、説明する。まず、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２に虚部が無い場合について、説明する。後で、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２に虚部が有る場合について、説明する。後で説明するように、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２のトランジスタＱ１のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ１に対する比の実部（Ｒｅ（ＺＬ＿Ｑ２／ＺＬ＿Ｑ１））は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２に虚部が有る場合と無い場合とで略同じになる。従って、本開示は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２に虚部が無い場合に限定されない。第２の実施の形態以降についても、同様である。
【００５６】
［トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスに虚部が無い場合］
回路シミュレーションの前提として、負荷回路１０２のインピーダンスＺｒｅｆを６Ω（オーム）に設定した。そして、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を、種々の値（例えば、２Ω、４Ω、６Ω、８Ω、１０Ω等）に設定した。
【００５７】
また、本開示において、各素子の回路定数のデフォルト値は、Ｃｂｂ２＝０．３２ｐＦ（ピコファラド）／セル、Ｒｂｂ２＝１５００Ω／セル、セル数Ｎ＝２４である。また、高周波入力信号Ｐｉｎの周波数のデフォルト値は、３．３ＧＨｚ（ギガヘルツ）である。
【００５８】
図２から図６は、第１の実施の形態の電力増幅回路の回路シミュレーション結果を示す図である。
【００５９】
図２は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２のスミスチャートである。図３は、トランジスタＱ１のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ１のスミスチャートである。
【００６０】
図２において、点２０１は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２が２Ωである点である。点２０２は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２が４Ωである点である。
【００６１】
点２０３は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２が６Ωである点である。点２０４は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２が８Ωである点である。点２０５は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２が１０Ωである点である。
【００６２】
図３において、線２１１は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を２Ωに設定した場合の、トランジスタＱ１のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ１の軌跡を示す線である。トランジスタＱ１のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ１は、トランジスタＱ１のコレクタ電圧(Ｖｃ＿Ｑ１)と、トランジスタＱ１のコレクタ電流(Ｉｃ＿Ｑ１)の比で、ＺＬ＿Ｑ１＝Ｖｃ＿Ｑ１／Ｉｃ＿Ｑ１として計算される。線２１２は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を４Ωに設定した場合の、トランジスタＱ１のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ１の軌跡を示す線である。線２１３は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を６Ωに設定した場合の、トランジスタＱ１のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ１の軌跡を示す線である。
【００６３】
線２１４は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を８Ωに設定した場合の、トランジスタＱ１のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ１の軌跡を示す線である。線２１５は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を１０Ωに設定した場合の、トランジスタＱ１のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ１の軌跡を示す線である。
【００６４】
トランジスタＱ１の動作状態は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２の設定値、および、電力増幅器２の出力電力、に応じて変動するので、トランジスタＱ１のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ１の軌跡は線で表される。
【００６５】
図４は、高周波出力信号Ｐｏｕｔの信号強度（ｄＢｍ）と、電力増幅器２の利得（ｄＢ）と、の関係を示す図である。
【００６６】
線２２１は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を２Ωに設定した場合の、電力増幅器２の利得の軌跡を示す線である。線２２２は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を４Ωに設定した場合の、電力増幅器２の利得の軌跡を示す線である。線２２３は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を６Ωに設定した場合の、電力増幅器２の利得の軌跡を示す線である。
【００６７】
線２２４は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を８Ωに設定した場合の、電力増幅器２の利得の軌跡を示す線である。線２２５は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を１０Ωに設定した場合の、電力増幅器２の利得の軌跡を示す線である。
【００６８】
高周波出力信号Ｐｏｕｔの信号強度が強い領域において、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を６Ω前後（（６±α）Ω）に設定すれば、高い利得が得られることが判った。例えば、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を６Ωに設定すれば、線２２６で示す、高周波出力信号Ｐｏｕｔの信号強度が３５．８ｄＢｍ程度まで、利得が得られることが判った。
【００６９】
図５は、高周波出力信号Ｐｏｕｔの信号強度（ｄＢｍ）と、電力増幅器２の電力付加効率（％（パーセント））と、の関係を示す図である。
【００７０】
線２３１は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を２Ωに設定した場合の、電力増幅器２の電力付加効率の軌跡を示す線である。線２３２は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を４Ωに設定した場合の、電力増幅器２の電力付加効率の軌跡を示す線である。線２３３は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を６Ωに設定した場合の、電力増幅器２の電力付加効率の軌跡を示す線である。
【００７１】
線２３４は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を８Ωに設定した場合の、電力増幅器２の電力付加効率の軌跡を示す線である。線２３５は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を１０Ωに設定した場合の、電力増幅器２の電力付加効率の軌跡を示す線である。
【００７２】
トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を６Ω前後（（６±α）Ω）に設定すれば、高い電力付加効率が得られることが判った。例えば、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を６Ωに設定すれば、線２３６で示す、５９％程度の電力付加効率が得られることが判った。
【００７３】
図６は、高周波出力信号Ｐｏｕｔの信号強度（ｄＢｍ）と、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２のトランジスタＱ１のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ１に対する比の実部（Ｒｅ（ＺＬ＿Ｑ２／ＺＬ＿Ｑ１））と、の関係を示す図である。
【００７４】
以降において、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２のトランジスタＱ１のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ１に対する比の実部（Ｒｅ（ＺＬ＿Ｑ２／ＺＬ＿Ｑ１））を、「インピーダンス比」と称する場合がある。
【００７５】
線２４１は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を２Ωに設定した場合の、インピーダンス比の軌跡を示す線である。線２４２は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を４Ωに設定した場合の、インピーダンス比の軌跡を示す線である。線２４３は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を６Ωに設定した場合の、インピーダンス比の軌跡を示す線である。
【００７６】
線２４４は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を８Ωに設定した場合の、インピーダンス比の軌跡を示す線である。線２４５は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を１０Ωに設定した場合の、インピーダンス比の軌跡を示す線である。
【００７７】
図４及び図５から、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を６Ω前後（（６±α）Ω）に設定すれば、電力増幅器２の出力電力と、電力付加効率と、の調和を図ることが可能であると判った。そのときのインピーダンス比は、図６から、線２４６で示す２．２程度から、線２４７で示す２．７程度までの範囲であることが判った。
【００７８】
このように、電力増幅器２は、インピーダンス比を２．２以上２．７以下とすることにより、電力増幅器２の出力電力と、電力付加効率と、の調和を図ることができる。
【００７９】
［トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスに虚部が有る、第１の場合］
回路シミュレーションの前提として、負荷回路１０２のインピーダンスＺｒｅｆを６Ωに設定した。そして、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を、種々の値（例えば、（２＋ｊ×１．２）Ω、（４＋ｊ×１．２）Ω、（６＋ｊ×１．２）Ω、（８＋ｊ×１．２）Ω、（１０＋ｊ×１．２）Ω等）に設定した。
【００８０】
図７から図１１は、第１の実施の形態の電力増幅回路の回路シミュレーション結果を示す図である。
【００８１】
図７は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２のスミスチャートである。図８は、トランジスタＱ１のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ１のスミスチャートである。
【００８２】
図７において、点７５１は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２が（２＋ｊ×１．２）Ωである点である。点７５２は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２が（４＋ｊ×１．２）Ωである点である。
【００８３】
点７５３は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２が（６＋ｊ×１．２）Ωである点である。点７５４は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２が（８＋ｊ×１．２）Ωである点である。点７５５は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２が（１０＋ｊ×１．２）Ωである点である。
【００８４】
図８において、線７６１は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を（２＋ｊ×１．２）Ωに設定した場合の、トランジスタＱ１のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ１の軌跡を示す線である。線７６２は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を（４＋ｊ×１．２）Ωに設定した場合の、トランジスタＱ１のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ１の軌跡を示す線である。線７６３は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を（６＋ｊ×１．２）Ωに設定した場合の、トランジスタＱ１のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ１の軌跡を示す線である。
【００８５】
線７６４は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を（８＋ｊ×１．２）Ωに設定した場合の、トランジスタＱ１のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ１の軌跡を示す線である。線７６５は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を（１０＋ｊ×１．２）Ωに設定した場合の、トランジスタＱ１のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ１の軌跡を示す線である。
【００８６】
図９は、高周波出力信号Ｐｏｕｔの信号強度（ｄＢｍ）と、電力増幅器２の利得（ｄＢ）と、の関係を示す図である。
【００８７】
線７７１は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を（２＋ｊ×１．２）Ωに設定した場合の、電力増幅器２の利得の軌跡を示す線である。線７７２は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を（４＋ｊ×１．２）Ωに設定した場合の、電力増幅器２の利得の軌跡を示す線である。線７７３は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を（６＋ｊ×１．２）Ωに設定した場合の、電力増幅器２の利得の軌跡を示す線である。
【００８８】
線７７４は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を（８＋ｊ×１．２）Ωに設定した場合の、電力増幅器２の利得の軌跡を示す線である。線７７５は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を（１０＋ｊ×１．２）Ωに設定した場合の、電力増幅器２の利得の軌跡を示す線である。
【００８９】
高周波出力信号Ｐｏｕｔの信号強度が強い領域において、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を（６＋ｊ×１．２）Ω前後（（（６＋ｊ×１．２）±α）Ω）に設定すれば、高い利得が得られることが判った。例えば、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を（６＋ｊ×１．２）Ωに設定すれば、線７７６で示す、高周波出力信号Ｐｏｕｔの信号強度が３５ｄＢｍ程度まで、利得が得られることが判った。
【００９０】
図１０は、高周波出力信号Ｐｏｕｔの信号強度（ｄＢｍ）と、電力増幅器２の電力付加効率（％）と、の関係を示す図である。
【００９１】
線７８１は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を（２＋ｊ×１．２）Ωに設定した場合の、電力増幅器２の電力付加効率の軌跡を示す線である。線７８２は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を（４＋ｊ×１．２）Ωに設定した場合の、電力増幅器２の電力付加効率の軌跡を示す線である。線７８３は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を（６＋ｊ×１．２）Ωに設定した場合の、電力増幅器２の電力付加効率の軌跡を示す線である。
【００９２】
線７８４は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を（８＋ｊ×１．２）Ωに設定した場合の、電力増幅器２の電力付加効率の軌跡を示す線である。線７８５は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を（１０＋ｊ×１．２）Ωに設定した場合の、電力増幅器２の電力付加効率の軌跡を示す線である。
【００９３】
トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を（６＋ｊ×１．２）Ω前後（（（６＋ｊ×１．２）±α）Ω）に設定すれば、高い電力付加効率が得られることが判った。例えば、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を（６＋ｊ×１．２）Ωに設定すれば、線７８６で示す、５９％程度の電力付加効率が得られることが判った。
【００９４】
図１１は、高周波出力信号Ｐｏｕｔの信号強度（ｄＢｍ）と、インピーダンス比の実部と、の関係を示す図である。
【００９５】
線７９１は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を（２＋ｊ×１．２）Ωに設定した場合の、インピーダンス比の軌跡を示す線である。線７９２は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を（４＋ｊ×１．２）Ωに設定した場合の、インピーダンス比の軌跡を示す線である。線７９３は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を（６＋ｊ×１．２）Ωに設定した場合の、インピーダンス比の軌跡を示す線である。
【００９６】
線７９４は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を（８＋ｊ×１．２）Ωに設定した場合の、インピーダンス比の軌跡を示す線である。線７９５は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を（１０＋ｊ×１．２）Ωに設定した場合の、インピーダンス比の軌跡を示す線である。
【００９７】
図９及び図１０から、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を（６＋ｊ×１．２）Ω前後（（（６＋ｊ×１．２）±α）Ω）に設定すれば、電力増幅器２の出力電力と、電力付加効率と、の調和を図ることが可能であると判った。そのときのインピーダンス比は、図１１から、線７９６で示す２．２程度から、線７９７で示す２．７程度までの範囲であることが判った。
【００９８】
このように、電力増幅器２は、インピーダンス比を２．２以上２．７以下とすることにより、電力増幅器２の出力電力と、電力付加効率と、の調和を図ることができる。
【００９９】
［トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスに虚部が有る、第２の場合］
回路シミュレーションの前提として、負荷回路１０２のインピーダンスＺｒｅｆを６Ωに設定した。そして、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を、種々の値（例えば、（２−ｊ×１．２）Ω、（４−ｊ×１．２）Ω、（６−ｊ×１．２）Ω、（８−ｊ×１．２）Ω、（１０−ｊ×１．２）Ω等）に設定した。
【０１００】
図１２から図１６は、第１の実施の形態の電力増幅回路の回路シミュレーション結果を示す図である。
【０１０１】
図１２は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２のスミスチャートである。図１３は、トランジスタＱ１のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ１のスミスチャートである。
【０１０２】
図１２において、点８０１は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２が（２−ｊ×１．２）Ωである点である。点８０２は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２が（４−ｊ×１．２）Ωである点である。
【０１０３】
点８０３は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２が（６−ｊ×１．２）Ωである点である。点８０４は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２が（８−ｊ×１．２）Ωである点である。点８０５は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２が（１０−ｊ×１．２）Ωである点である。
【０１０４】
図１３において、線８１１は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を（２−ｊ×１．２）Ωに設定した場合の、トランジスタＱ１のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ１の軌跡を示す線である。線８１２は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を（４−ｊ×１．２）Ωに設定した場合の、トランジスタＱ１のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ１の軌跡を示す線である。線８１３は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を（６−ｊ×１．２）Ωに設定した場合の、トランジスタＱ１のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ１の軌跡を示す線である。
【０１０５】
線８１４は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を（８−ｊ×１．２）Ωに設定した場合の、トランジスタＱ１のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ１の軌跡を示す線である。線８１５は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を（１０−ｊ×１．２）Ωに設定した場合の、トランジスタＱ１のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ１の軌跡を示す線である。
【０１０６】
図１４は、高周波出力信号Ｐｏｕｔの信号強度（ｄＢｍ）と、電力増幅器２の利得（ｄＢ）と、の関係を示す図である。
【０１０７】
線８２１は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を（２−ｊ×１．２）Ωに設定した場合の、電力増幅器２の利得の軌跡を示す線である。線８２２は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を（４−ｊ×１．２）Ωに設定した場合の、電力増幅器２の利得の軌跡を示す線である。線８２３は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を（６−ｊ×１．２）Ωに設定した場合の、電力増幅器２の利得の軌跡を示す線である。
【０１０８】
線８２４は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を（８−ｊ×１．２）Ωに設定した場合の、電力増幅器２の利得の軌跡を示す線である。線８２５は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を（１０−ｊ×１．２）Ωに設定した場合の、電力増幅器２の利得の軌跡を示す線である。
【０１０９】
高周波出力信号Ｐｏｕｔの信号強度が強い領域において、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を（６−ｊ×１．２）Ω前後（（（６−ｊ×１．２）±α）Ω）に設定すれば、高い利得が得られることが判った。例えば、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を（６−ｊ×１．２）Ωに設定すれば、線８２６で示す、高周波出力信号Ｐｏｕｔの信号強度が３６ｄＢｍ程度まで、利得が得られることが判った。
【０１１０】
図１５は、高周波出力信号Ｐｏｕｔの信号強度（ｄＢｍ）と、電力増幅器２の電力付加効率（％）と、の関係を示す図である。
【０１１１】
線８３１は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を（２−ｊ×１．２）Ωに設定した場合の、電力増幅器２の電力付加効率の軌跡を示す線である。線８３２は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を（４−ｊ×１．２）Ωに設定した場合の、電力増幅器２の電力付加効率の軌跡を示す線である。線８３３は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を（６−ｊ×１．２）Ωに設定した場合の、電力増幅器２の電力付加効率の軌跡を示す線である。
【０１１２】
線８３４は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を（８−ｊ×１．２）Ωに設定した場合の、電力増幅器２の電力付加効率の軌跡を示す線である。線８３５は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を（１０−ｊ×１．２）Ωに設定した場合の、電力増幅器２の電力付加効率の軌跡を示す線である。
【０１１３】
トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を（６−ｊ×１．２）Ω前後（（（６−ｊ×１．２）±α）Ω）に設定すれば、高い電力付加効率が得られることが判った。例えば、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を（６−ｊ×１．２）Ωに設定すれば、線８３６で示す、５６％程度の電力付加効率が得られることが判った。
【０１１４】
図１６は、高周波出力信号Ｐｏｕｔの信号強度（ｄＢｍ）と、インピーダンス比の実部と、の関係を示す図である。
【０１１５】
線８４１は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を（２−ｊ×１．２）Ωに設定した場合の、インピーダンス比の軌跡を示す線である。線８４２は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を（４−ｊ×１．２）Ωに設定した場合の、インピーダンス比の軌跡を示す線である。線８４３は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を（６−ｊ×１．２）Ωに設定した場合の、インピーダンス比の軌跡を示す線である。
【０１１６】
線８４４は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を（８−ｊ×１．２）Ωに設定した場合の、インピーダンス比の軌跡を示す線である。線８４５は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を（１０−ｊ×１．２）Ωに設定した場合の、インピーダンス比の軌跡を示す線である。
【０１１７】
図１４及び図１５から、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を（６−ｊ×１．２）Ω前後（（（６−ｊ×１．２）±α）Ω）に設定すれば、電力増幅器２の出力電力と、電力付加効率と、の調和を図ることが可能であると判った。そのときのインピーダンス比は、図１６から、線８４６で示す２．２程度から、線８４７で示す２．７程度までの範囲であることが判った。
【０１１８】
このように、電力増幅器２は、インピーダンス比を２．２以上２．７以下とすることにより、電力増幅器２の出力電力と、電力付加効率と、の調和を図ることができる。
【０１１９】
（第２の実施の形態）
第２の実施の形態の回路構成は、第１の実施の形態の回路構成（図１参照）と同様であるので、図示及び説明を省略する。
【０１２０】
第２の実施の形態では、コンデンサＣｂｂ２の静電容量を変更する場合について、説明する。
【０１２１】
トランジスタＱ２のベースインピーダンスが変わると、トランジスタＱ２のエミッタインピーダンスも変わる。ここで、コンデンサＣ１２の静電容量値が十分に大きい値であるとすると、コンデンサＣ１２のインピーダンスは、トランジスタＱ２のエミッタインピーダンスよりも、十分に小さくなる。従って、（トランジスタＱ２のエミッタインピーダンス）≒（トランジスタＱ１のコレクタインピーダンス）が成り立つ。つまり、トランジスタＱ２のベースインピーダンスを調整することによって、トランジスタＱ１のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ１を調整することができる。
【０１２２】
［コンデンサＣｂｂ２の静電容量を大きくする場合］
コンデンサＣｂｂ２の静電容量を大きくすると、トランジスタＱ２のベースインピーダンスが低下し、トランジスタＱ１のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ１も低下する。このとき、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を下げる調整を行うことにより、インピーダンス比を２．２程度から２．７程度の範囲に調整することができる。なお、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を下げることは、電力増幅器２の利得（出力電力）を上げることである（以下、「出力マッチング」と称する場合がある）。
【０１２３】
図１７から図１９は、第２の実施の形態の電力増幅回路の回路シミュレーション結果を示す図である。
【０１２４】
ここでは、コンデンサＣｂｂ２の静電容量を、Ｃｂｂ２＝０．６４ｐＦ／セルとした。
【０１２５】
図１７は、高周波出力信号Ｐｏｕｔの信号強度（ｄＢｍ）と、電力増幅器２の利得（ｄＢ）と、の関係を示す図である。
【０１２６】
線２６１は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を２Ωに設定した場合の、電力増幅器２の利得の軌跡を示す線である。線２６２は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を４Ωに設定した場合の、電力増幅器２の利得の軌跡を示す線である。線２６３は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を４．５Ωに設定した場合の、電力増幅器２の利得の軌跡を示す線である。
【０１２７】
線２６４は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を６Ωに設定した場合の、電力増幅器２の利得の軌跡を示す線である。線２６５は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を８Ωに設定した場合の、電力増幅器２の利得の軌跡を示す線である。線２６６は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を１０Ωに設定した場合の、電力増幅器２の利得の軌跡を示す線である。
【０１２８】
高周波出力信号Ｐｏｕｔの信号強度が強い領域において、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を４．５Ω前後（（４．５±α）Ω）に設定すれば、高い利得が得られることが判った。例えば、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を４．５Ωに設定すれば、線２６７で示す、高周波出力信号Ｐｏｕｔの信号強度が３６．５ｄＢｍ程度まで、利得が得られることが判った。
【０１２９】
図１８は、高周波出力信号Ｐｏｕｔの信号強度（ｄＢｍ）と、電力増幅器２の電力付加効率（％）と、の関係を示す図である。
【０１３０】
線２７１は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を２Ωに設定した場合の、電力増幅器２の電力付加効率の軌跡を示す線である。線２７２は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を４Ωに設定した場合の、電力増幅器２の電力付加効率の軌跡を示す線である。線２７３は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を４．５Ωに設定した場合の、電力増幅器２の電力付加効率の軌跡を示す線である。
【０１３１】
線２７４は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を６Ωに設定した場合の、電力増幅器２の電力付加効率の軌跡を示す線である。線２７５は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を８Ωに設定した場合の、電力増幅器２の電力付加効率の軌跡を示す線である。線２７６は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を１０Ωに設定した場合の、電力増幅器２の電力付加効率の軌跡を示す線である。
【０１３２】
トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を４．５Ω前後（（４．５±α）Ω）に設定すれば、高い電力付加効率が得られることが判った。例えば、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を４．５Ωに設定すれば、線２７７で示す、５５％程度の電力付加効率が得られることが判った。
【０１３３】
図１９は、高周波出力信号Ｐｏｕｔの信号強度（ｄＢｍ）と、インピーダンス比と、の関係を示す図である。
【０１３４】
線２８１は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を２Ωに設定した場合の、インピーダンス比の軌跡を示す線である。線２８２は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を４Ωに設定した場合の、インピーダンス比の軌跡を示す線である。線２８３は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を４．５Ωに設定した場合の、インピーダンス比の軌跡を示す線である。
【０１３５】
線２８４は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を６Ωに設定した場合の、インピーダンス比の軌跡を示す線である。線２８５は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を８Ωに設定した場合の、インピーダンス比の軌跡を示す線である。線２８６は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を１０Ωに設定した場合の、インピーダンス比の軌跡を示す線である。
【０１３６】
図１７及び図１８から、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を４．５Ω前後（（４．５±α）Ω）に設定すれば、電力増幅器２の出力電力と、電力付加効率と、の調和を図ることが可能であると判った。そのときのインピーダンス比は、図１９から、線２８７で示す２．２程度から、線２８８で示す２．７程度までの範囲であることが判った。
【０１３７】
このように、電力増幅器２は、インピーダンス比を２．２以上２．７以下とすることにより、電力増幅器２の出力電力と、電力付加効率と、の調和を図ることができる。
【０１３８】
［コンデンサＣｂｂ２の静電容量を小さくする場合］
コンデンサＣｂｂ２の静電容量を小さくすると、トランジスタＱ２のベースインピーダンスが上昇し、トランジスタＱ１のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ１も上昇する。このとき、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を上げる調整を行うことにより、インピーダンス比を２．２程度から２．７程度の範囲に調整することができる。なお、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を上げることは、電力増幅器２の電力付加効率（ＰＡＥ）を上げることである（以下、「効率マッチング」と称する場合がある）。
【０１３９】
図２０から図２２は、第２の実施の形態の電力増幅回路の回路シミュレーション結果を示す図である。
【０１４０】
ここでは、コンデンサＣｂｂ２の静電容量を、Ｃｂｂ２＝０．１６ｐＦ／セルとした。
【０１４１】
図２０は、高周波出力信号Ｐｏｕｔの信号強度（ｄＢｍ）と、電力増幅器２の利得（ｄＢ）と、の関係を示す図である。
【０１４２】
線３０１は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を２Ωに設定した場合の、電力増幅器２の利得の軌跡を示す線である。線３０２は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を４Ωに設定した場合の、電力増幅器２の利得の軌跡を示す線である。線３０３は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を６Ωに設定した場合の、電力増幅器２の利得の軌跡を示す線である。
【０１４３】
線３０４は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を８Ωに設定した場合の、電力増幅器２の利得の軌跡を示す線である。線３０５は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を１０Ωに設定した場合の、電力増幅器２の利得の軌跡を示す線である。
【０１４４】
高周波出力信号Ｐｏｕｔの信号強度が強い領域において、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を６Ωから８Ω程度に設定すれば、高い利得が得られることが判った。例えば、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を６Ω又は８Ωに設定すれば、線３０６で示す、高周波出力信号Ｐｏｕｔの信号強度が３４．８ｄＢｍ程度まで、利得が得られることが判った。
【０１４５】
図２１は、高周波出力信号Ｐｏｕｔの信号強度（ｄＢｍ）と、電力増幅器２の電力付加効率（％）と、の関係を示す図である。
【０１４６】
線３１１は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を２Ωに設定した場合の、電力増幅器２の電力付加効率の軌跡を示す線である。線３１２は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を４Ωに設定した場合の、電力増幅器２の電力付加効率の軌跡を示す線である。線３１３は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を６Ωに設定した場合の、電力増幅器２の電力付加効率の軌跡を示す線である。
【０１４７】
線３１４は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を８Ωに設定した場合の、電力増幅器２の電力付加効率の軌跡を示す線である。線３１５は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を１０Ωに設定した場合の、電力増幅器２の電力付加効率の軌跡を示す線である。
【０１４８】
トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を６Ωから８Ω程度に設定すれば、高い電力付加効率が得られることが判った。例えば、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を６Ω又は８Ωに設定すれば、線３１６で示す、６２％程度の電力付加効率が得られることが判った。
【０１４９】
図２２は、高周波出力信号Ｐｏｕｔの信号強度（ｄＢｍ）と、インピーダンス比と、の関係を示す図である。
【０１５０】
線３２１は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を２Ωに設定した場合の、インピーダンス比の軌跡を示す線である。線３２２は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を４Ωに設定した場合の、インピーダンス比の軌跡を示す線である。線３２３は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を６Ωに設定した場合の、インピーダンス比の軌跡を示す線である。
【０１５１】
線３２４は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を８Ωに設定した場合の、インピーダンス比の軌跡を示す線である。線３２５は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を１０Ωに設定した場合の、インピーダンス比の軌跡を示す線である。
【０１５２】
図２０及び図２１から、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を６Ωから８Ω程度（好ましくは７Ω前後（（７±α）Ω））に設定すれば、電力増幅器２の出力電力と、電力付加効率と、の調和を図ることが可能であると判った。そのときのインピーダンス比は、図２２から、線３２６で示す２．２程度から、線３２７で示す２．７程度までの範囲であることが判った。
【０１５３】
このように、電力増幅器２は、インピーダンス比を２．２以上２．７以下とすることにより、電力増幅器２の出力電力と、電力付加効率と、の調和を図ることができる。
【０１５４】
（第３の実施の形態）
第３の実施の形態の回路構成は、第１の実施の形態の回路構成（図１参照）と同様であるので、図示及び説明を省略する。
【０１５５】
第３の実施の形態では、抵抗Ｒｂｂ２の抵抗値を変更する場合について、説明する。
【０１５６】
第２の実施の形態で説明したように、トランジスタＱ２のベースインピーダンスを調整することによって、トランジスタＱ１のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ１を調整することができる。
【０１５７】
［抵抗Ｒｂｂ２の抵抗値を小さくする場合］
抵抗Ｒｂｂ２の抵抗値を小さくすると、トランジスタＱ２のベースインピーダンスが低下し、トランジスタＱ１のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ１も低下する。このとき、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を下げる調整を行うことにより、インピーダンス比を２．２程度から２．７程度の範囲に調整することができる。なお、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を下げることは、電力増幅器２の利得（出力電力）を上げることである（出力マッチング）。
【０１５８】
図２３から図２５は、第３の実施の形態の電力増幅回路の回路シミュレーション結果を示す図である。
【０１５９】
ここでは、抵抗Ｒｂｂ２の抵抗値を、Ｒｂｂ２＝７５０Ω／セルとした。
【０１６０】
図２３は、高周波出力信号Ｐｏｕｔの信号強度（ｄＢｍ）と、電力増幅器２の利得（ｄＢ）と、の関係を示す図である。
【０１６１】
線３４１は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を２Ωに設定した場合の、電力増幅器２の利得の軌跡を示す線である。線３４２は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を４Ωに設定した場合の、電力増幅器２の利得の軌跡を示す線である。線３４３は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を４．５Ωに設定した場合の、電力増幅器２の利得の軌跡を示す線である。
【０１６２】
線３４４は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を６Ωに設定した場合の、電力増幅器２の利得の軌跡を示す線である。線３４５は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を８Ωに設定した場合の、電力増幅器２の利得の軌跡を示す線である。線３４６は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を１０Ωに設定した場合の、電力増幅器２の利得の軌跡を示す線である。
【０１６３】
高周波出力信号Ｐｏｕｔの信号強度が強い領域において、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を４．５Ω前後（（４．５±α）Ω）に設定すれば、高い利得が得られることが判った。例えば、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を４．５Ωに設定すれば、線３４７で示す、高周波出力信号Ｐｏｕｔの信号強度が３６．８ｄＢｍ程度まで、利得が得られることが判った。
【０１６４】
図２４は、高周波出力信号Ｐｏｕｔの信号強度（ｄＢｍ）と、電力増幅器２の電力付加効率（％）と、の関係を示す図である。
【０１６５】
線３５１は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を２Ωに設定した場合の、電力増幅器２の電力付加効率の軌跡を示す線である。線３５２は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を４Ωに設定した場合の、電力増幅器２の電力付加効率の軌跡を示す線である。線３５３は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を４．５Ωに設定した場合の、電力増幅器２の電力付加効率の軌跡を示す線である。
【０１６６】
線３５４は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を６Ωに設定した場合の、電力増幅器２の電力付加効率の軌跡を示す線である。線３５５は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を８Ωに設定した場合の、電力増幅器２の電力付加効率の軌跡を示す線である。線３５６は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を１０Ωに設定した場合の、電力増幅器２の電力付加効率の軌跡を示す線である。
【０１６７】
トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を４．５Ω前後（（４．５±α）Ω）に設定すれば、高い電力付加効率が得られることが判った。例えば、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を４．５Ωに設定すれば、線３５７で示す、５８％程度の電力付加効率が得られることが判った。
【０１６８】
図２５は、高周波出力信号Ｐｏｕｔの信号強度（ｄＢｍ）と、インピーダンス比と、の関係を示す図である。
【０１６９】
線３６１は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を２Ωに設定した場合の、インピーダンス比の軌跡を示す線である。線３６２は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を４Ωに設定した場合の、インピーダンス比の軌跡を示す線である。線３６３は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を４．５Ωに設定した場合の、インピーダンス比の軌跡を示す線である。
【０１７０】
線３６４は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を６Ωに設定した場合の、インピーダンス比の軌跡を示す線である。線３６５は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を８Ωに設定した場合の、インピーダンス比の軌跡を示す線である。線３６６は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を１０Ωに設定した場合の、インピーダンス比の軌跡を示す線である。
【０１７１】
図２３及び図２４から、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を４．５Ω前後（（４．５±α）Ω）に設定すれば、電力増幅器２の出力電力と、電力付加効率と、の調和を図ることが可能であると判った。そのときのインピーダンス比は、図２５から、線３６７で示す２．２程度から、線３６８で示す２．７程度までの範囲であることが判った。
【０１７２】
このように、電力増幅器２は、インピーダンス比を２．２以上２．７以下とすることにより、電力増幅器２の出力電力と、電力付加効率と、の調和を図ることができる。
【０１７３】
［抵抗Ｒｂｂ２の抵抗値を大きくする場合］
抵抗Ｒｂｂ２の抵抗値を大きくすると、トランジスタＱ２のベースインピーダンスが上昇し、トランジスタＱ１のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ１も上昇する。このとき、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を上げる調整を行うことにより、インピーダンス比を２．２程度から２．７程度の範囲に調整することができる。なお、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を上げることは、電力増幅器２の電力付加効率（ＰＡＥ）を上げることである（効率マッチング）。
【０１７４】
図２６から図２８は、第３の実施の形態の電力増幅回路の回路シミュレーション結果を示す図である。
【０１７５】
ここでは、抵抗Ｒｂｂ２の抵抗値を、Ｒｂｂ２＝３０００Ω／セルとした。
【０１７６】
図２６は、高周波出力信号Ｐｏｕｔの信号強度（ｄＢｍ）と、電力増幅器２の利得（ｄＢ）と、の関係を示す図である。
【０１７７】
線３８１は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を２Ωに設定した場合の、電力増幅器２の利得の軌跡を示す線である。線３８２は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を４Ωに設定した場合の、電力増幅器２の利得の軌跡を示す線である。線３８３は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を６Ωに設定した場合の、電力増幅器２の利得の軌跡を示す線である。
【０１７８】
線３８４は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を８Ωに設定した場合の、電力増幅器２の利得の軌跡を示す線である。線３８５は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を９Ωに設定した場合の、電力増幅器２の利得の軌跡を示す線である。線３８６は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を１０Ωに設定した場合の、電力増幅器２の利得の軌跡を示す線である。
【０１７９】
高周波出力信号Ｐｏｕｔの信号強度が強い領域において、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を９Ω前後（（９±α）Ω）に設定すれば、高い利得が得られることが判った。例えば、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を９Ωに設定すれば、線３０６で示す、高周波出力信号Ｐｏｕｔの信号強度が３４．４ｄＢｍ程度まで、利得が得られることが判った。
【０１８０】
図２７は、高周波出力信号Ｐｏｕｔの信号強度（ｄＢｍ）と、電力増幅器２の電力付加効率（％）と、の関係を示す図である。
【０１８１】
線３９１は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を２Ωに設定した場合の、電力増幅器２の電力付加効率の軌跡を示す線である。線３９２は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を４Ωに設定した場合の、電力増幅器２の電力付加効率の軌跡を示す線である。線３９３は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を６Ωに設定した場合の、電力増幅器２の電力付加効率の軌跡を示す線である。
【０１８２】
線３９４は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を８Ωに設定した場合の、電力増幅器２の電力付加効率の軌跡を示す線である。線３９５は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を９Ωに設定した場合の、電力増幅器２の電力付加効率の軌跡を示す線である。線３９６は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を１０Ωに設定した場合の、電力増幅器２の電力付加効率の軌跡を示す線である。
【０１８３】
トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を９Ω前後（（９±α）Ω）に設定すれば、高い電力付加効率が得られることが判った。例えば、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を９Ωに設定すれば、線３９７で示す、５６％程度の電力付加効率が得られることが判った。
【０１８４】
図２８は、高周波出力信号Ｐｏｕｔの信号強度（ｄＢｍ）と、インピーダンス比と、の関係を示す図である。
【０１８５】
線４０１は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を２Ωに設定した場合の、インピーダンス比の軌跡を示す線である。線４０２は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を４Ωに設定した場合の、インピーダンス比の軌跡を示す線である。線４０３は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を６Ωに設定した場合の、インピーダンス比の軌跡を示す線である。
【０１８６】
線４０４は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を８Ωに設定した場合の、インピーダンス比の軌跡を示す線である。線４０５は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を９Ωに設定した場合の、インピーダンス比の軌跡を示す線である。線４０６は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を１０Ωに設定した場合の、インピーダンス比の軌跡を示す線である。
【０１８７】
図２６及び図２７から、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を９Ω前後（（９±α）Ω）に設定すれば、電力増幅器２の出力電力と、電力付加効率と、の調和を図ることが可能であると判った。そのときのインピーダンス比は、図２８から、線４０７で示す２．２程度から、線４０８で示す２．７程度までの範囲であることが判った。
【０１８８】
このように、電力増幅器２は、インピーダンス比を２．２以上２．７以下とすることにより、電力増幅器２の出力電力と、電力付加効率と、の調和を図ることができる。
【０１８９】
（第４の実施の形態）
第４の実施の形態の回路構成は、第１の実施の形態の回路構成（図１参照）と同様であるので、図示及び説明を省略する。
【０１９０】
第４の実施の形態では、トランジスタＱ２のセル数Ｎを変更する場合について、説明する。
【０１９１】
抵抗Ｒｂｂ２（抵抗Ｒｂｂ２１、Ｒｂｂ２２、・・・、Ｒｂｂ２Ｎ）の抵抗値を変更することや、コンデンサＣｂｂ２（コンデンサＣｂｂ２１、Ｃｂｂ２２、・・・、Ｃｂｂ２Ｎ）の静電容量値を変更することに代えて、トランジスタＱ２のセル数Ｎを変更する。これにより、トランジスタＱ２全体での抵抗Ｒｂｂ２の抵抗値及びコンデンサＣｂｂ２の静電容量値を変更できる。従って、第２の実施の形態及び第３の実施の形態と同様に、トランジスタＱ２のベースインピーダンスを変更することができ、トランジスタＱ１のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ１を変更することができる。
【０１９２】
［セル数Ｎを増やす場合］
セル数Ｎを増やすと、抵抗Ｒｂｂ２の抵抗値が小さく且つコンデンサＣｂｂ２の静電容量値が大きくなる。これにより、トランジスタＱ２のベースインピーダンスが低下し、トランジスタＱ１のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ１も低下する。このとき、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を下げる調整をすることにより、インピーダンス比を２．２程度から２．７程度の範囲に調整することができる（出力マッチング）。
【０１９３】
［セル数Ｎを減らす場合］
セル数Ｎを減らすと、抵抗Ｒｂｂ２の抵抗値が小さく且つコンデンサＣｂｂ２の静電容量値が小さくなる。これにより、トランジスタＱ２のベースインピーダンスが上昇し、トランジスタＱ１のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ１も上昇する。このとき、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を上げる調整をすることにより、インピーダンス比を２．２程度から２．７程度の範囲に調整することができる（効率マッチング）。
【０１９４】
電力増幅器２は、インピーダンス比を２．２以上２．７以下とすることにより、電力増幅器２の出力電力と、電力付加効率と、の調和を図ることができる。
【０１９５】
また、第４の実施の形態では、トランジスタＱ２のセル数Ｎを変更することにより、抵抗Ｒｂｂ２の抵抗値及びコンデンサＣｂｂ２の静電容量値の両方を同時に変更することができる。
【０１９６】
（第５の実施の形態）
第５の実施の形態の回路構成は、第１の実施の形態の回路構成（図１参照）と同様であるので、図示及び説明を省略する。
【０１９７】
第５の実施の形態では、トランジスタＱ２のベースにバイアスを与える第２バイアス回路４について、説明する。
【０１９８】
［第１の回路構成例］
図２９は、第５の実施の形態のバイアス回路の第１の回路構成例を示す図である。
【０１９９】
第１バイアス回路３は、抵抗３１と、トランジスタ３２、３３、３５及び３６と、コンデンサ３４と、を含む。
【０２００】
抵抗３１の一端には、一定のバイアス電流（又はバイアス電圧）ｂｉａｓ１が入力される。抵抗３１の他端は、トランジスタ３２のコレクタ及びベースに電気的に接続されている。
【０２０１】
トランジスタ３２のコレクタとベースとは、電気的に接続されている。つまり、トランジスタ３２は、ダイオード接続されている。トランジスタ３２のエミッタは、トランジスタ３３のコレクタ及びベースに電気的に接続されている。
【０２０２】
トランジスタ３３のコレクタとベースとは、電気的に接続されている。つまり、トランジスタ３３は、ダイオード接続されている。トランジスタ３３のエミッタは、基準電位に電気的に接続されている。
【０２０３】
コンデンサ３４の一端は、トランジスタ３２のコレクタ及びベースに電気的に接続されている。コンデンサ３４の他端は、基準電位に電気的に接続されている。コンデンサ３４は、トランジスタ３２及び３３の電圧、つまり、ダイオード２個分の電圧を、安定させる。
【０２０４】
トランジスタ３５のコレクタは、電源電位Ｖｂａｔに電気的に接続されている。トランジスタ３５のベースは、コンデンサ３４の一端に電気的に接続されている。トランジスタ３５のベースには、一定のバイアス電流又はバイアス電圧が入力される。トランジスタ３５のエミッタは、トランジスタ３６のコレクタ及び端子Ｔ３に電気的に接続されている。
【０２０５】
電源電位Ｖｂａｔが、本開示の「第２電源電位」に対応する。
【０２０６】
トランジスタ３６のコレクタは、トランジスタ３５のエミッタ及び端子Ｔ３に電気的に接続されている。トランジスタ３６のベースは、トランジスタ３３のベース及びコレクタに電気的に接続されている。トランジスタ３６のエミッタは、基準電位に電気的に接続されている。つまり、トランジスタ３６とトランジスタ３３とは、カレントミラー接続されている。
【０２０７】
トランジスタ３５のエミッタ及びトランジスタ３６のコレクタから、バイアス電流又は電圧が、端子Ｔ３を経由して、第１電力増幅器１０に出力される。
【０２０８】
第２バイアス回路４は、抵抗４１と、トランジスタ４２、４３及び４５と、コンデンサ４４と、タンク回路（ＬＣ並列回路）４６と、を含む。
【０２０９】
抵抗４１の一端には、一定のバイアス電流（又はバイアス電圧）ｂｉａｓ２が入力される。抵抗４１の他端は、トランジスタ４２のコレクタ及びベースに電気的に接続されている。
【０２１０】
トランジスタ４２のコレクタとベースとは、電気的に接続されている。つまり、トランジスタ４２は、ダイオード接続されている。トランジスタ４２のエミッタは、トランジスタ４３のコレクタ及びベースに電気的に接続されている。
【０２１１】
トランジスタ４３のコレクタとベースとは、電気的に接続されている。つまり、トランジスタ４３は、ダイオード接続されている。トランジスタ４３のエミッタは、基準電位に電気的に接続されている。なお、トランジスタ４２、トランジスタ４３はダイオードに置き換えてもよい。この場合、抵抗４１の他端がアノードに接続し、カソードはもう一つのダイオードのアノードに接続し、カソードは基準電位に接続される。
【０２１２】
コンデンサ４４の一端は、トランジスタ４２のコレクタ及びベースに電気的に接続されている。コンデンサ４４の他端は、基準電位に電気的に接続されている。コンデンサ４４は、トランジスタ４２及び４３の電圧、つまり、ダイオード２個分の電圧を、安定させる。
【０２１３】
トランジスタ４５のコレクタは、電源電位Ｖｂａｔに電気的に接続されている。トランジスタ４５のベースは、コンデンサ４４の一端に電気的に接続されている。トランジスタ４５のベースには、一定のバイアス電流又はバイアス電圧が入力される。トランジスタ４５のエミッタは、タンク回路４６の一端に電気的に接続されている。
【０２１４】
トランジスタ４５が、本開示の「第３トランジスタ」に対応する。トランジスタ４５のベースに入力されるバイアス電流又は電圧が、本開示の「第３バイアス電流又は電圧」に対応する。
【０２１５】
タンク回路４６は、並列接続されたコンデンサ４６ａ及びインダクタ４６ｂを、含む。タンク回路４６は、共振周波数でインピーダンスが無限大になる、バンドエリミネーションフィルタの機能を有する。
【０２１６】
コンデンサ４６ａが、本開示の「第３コンデンサ」に対応する。インダクタ４６ｂが、本開示の「第４インダクタ」に対応する。
【０２１７】
タンク回路４６の他端から、バイアス電流又は電圧が、端子Ｔ７を経由して、第２電力増幅器２０に出力される。
【０２１８】
電力増幅器２の出力電力と、電力付加効率と、の調和を図ることができるように、第２バイアス回路４の回路構成や回路定数を設計すると良い。このとき、第１バイアス回路３の回路構成や回路定数については、特に限定されない。第１バイアス回路３の回路構成や回路定数は、第２バイアス回路４の回路構成や回路定数と異なっていても良いし、同じであっても良い。
【０２１９】
第２バイアス回路４は、抵抗Ｒｂｂ２（図１参照）を介して、トランジスタＱ２のベースに電気的に接続される。従って、第２バイアス回路４の回路構成や回路定数を変更することによって、トランジスタＱ２のベースインピーダンスを調整することができる。これにより、第２から第４の実施の形態と同様に、トランジスタＱ１のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ１を調整することができる。
【０２２０】
図３０から図３２は、第５の実施の形態の第１の回路構成例の回路シミュレーション結果を示す図である。
【０２２１】
図３０は、高周波出力信号Ｐｏｕｔの信号強度（ｄＢｍ）と、電力増幅器２の利得（ｄＢ）と、の関係を示す図である。
【０２２２】
線４３１は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を２Ωに設定した場合の、電力増幅器２の利得の軌跡を示す線である。線４３２は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を４Ωに設定した場合の、電力増幅器２の利得の軌跡を示す線である。線４３３は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を６Ωに設定した場合の、電力増幅器２の利得の軌跡を示す線である。
【０２２３】
線４３４は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を７Ωに設定した場合の、電力増幅器２の利得の軌跡を示す線である。線４３５は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を８Ωに設定した場合の、電力増幅器２の利得の軌跡を示す線である。線４３６は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を１０Ωに設定した場合の、電力増幅器２の利得の軌跡を示す線である。
【０２２４】
高周波出力信号Ｐｏｕｔの信号強度が強い領域において、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を７Ω前後（（７±α）Ω）に設定すれば、高い利得が得られることが判った。例えば、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を７Ωに設定すれば、線４３７で示す、高周波出力信号Ｐｏｕｔの信号強度が３５．２ｄＢｍ程度まで、利得が得られることが判った。
【０２２５】
図３１は、高周波出力信号Ｐｏｕｔの信号強度（ｄＢｍ）と、電力増幅器２の電力付加効率（％）と、の関係を示す図である。
【０２２６】
線４４１は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を２Ωに設定した場合の、電力増幅器２の電力付加効率の軌跡を示す線である。線４４２は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を４Ωに設定した場合の、電力増幅器２の電力付加効率の軌跡を示す線である。線４４３は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を６Ωに設定した場合の、電力増幅器２の電力付加効率の軌跡を示す線である。
【０２２７】
線４４４は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を７Ωに設定した場合の、電力増幅器２の電力付加効率の軌跡を示す線である。線４４５は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を８Ωに設定した場合の、電力増幅器２の電力付加効率の軌跡を示す線である。線４４６は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を１０Ωに設定した場合の、電力増幅器２の電力付加効率の軌跡を示す線である。
【０２２８】
トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を７Ω前後（（７±α）Ω）に設定すれば、高い電力付加効率が得られることが判った。例えば、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を７Ωに設定すれば、線４４７で示す、５８％程度の電力付加効率が得られることが判った。
【０２２９】
図３２は、高周波出力信号Ｐｏｕｔの信号強度（ｄＢｍ）と、インピーダンス比と、の関係を示す図である。
【０２３０】
線４５１は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を２Ωに設定した場合の、インピーダンス比の軌跡を示す線である。線４５２は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を４Ωに設定した場合の、インピーダンス比の軌跡を示す線である。線４５３は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を６Ωに設定した場合の、インピーダンス比の軌跡を示す線である。
【０２３１】
線４５４は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を７Ωに設定した場合の、インピーダンス比の軌跡を示す線である。線４５５は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を８Ωに設定した場合の、インピーダンス比の軌跡を示す線である。線４５６は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を１０Ωに設定した場合の、インピーダンス比の軌跡を示す線である。
【０２３２】
図３０及び図３１から、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を７Ω前後（（７±α）Ω）に設定すれば、電力増幅器２の出力電力と、電力付加効率と、の調和を図ることが可能であると判った。そのときのインピーダンス比は、図３２から、線４５７で示す２．２程度から、線４５８で示す２．７程度までの範囲であることが判った。
【０２３３】
このように、電力増幅器２は、インピーダンス比を２．２以上２．７以下とすることにより、電力増幅器２の出力電力と、電力付加効率と、の調和を図ることができる。
【０２３４】
［第２の回路構成例］
図３３は、第５の実施の形態のバイアス回路の第２の回路構成例を示す図である。
【０２３５】
第２バイアス回路４Ａは、第２バイアス回路４（図２９参照）と比較して、タンク回路４６を含んでいない。そして、トランジスタ４５のエミッタは、端子Ｔ７を介して、抵抗Ｒｂｂ２（図１参照）に電気的に接続されている。つまり、トランジスタ４５は、エミッタフォロア接続されている。トランジスタ４５のエミッタから、バイアス電流又は電圧が、端子Ｔ７を経由して、第２電力増幅器２０に出力される。
【０２３６】
図３４から図４０は、第５の実施の形態の第２の回路構成例の回路シミュレーション結果を示す図である。
【０２３７】
図３４は、コンデンサＣｂｂ２の静電容量値と、電力増幅器２の出力電力と電力付加効率との調和を図ることが可能なトランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２と、の関係を示す図である。図３５は、コンデンサＣｂｂ２の静電容量値と、電力増幅器２の出力電力と電力付加効率との調和を図ることが可能なトランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２におけるインピーダンス比と、の関係を示す図である。
【０２３８】
図３４及び図３５では、コンデンサＣｂｂ２の静電容量値を、０．１５ｐＦ／セル程度から、０．６５ｐＦ／セル程度まで変化させた場合を示している。
【０２３９】
図３４の線４６１で示すように、電力増幅器２の出力電力と電力付加効率との調和を図ることが可能なトランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２は、７．８Ω程度から４．５Ω程度まで、変化する。
【０２４０】
図３５に示すように、電力増幅器２の出力電力と電力付加効率との調和を図ることが可能なトランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２におけるインピーダンス比は、線４６２で示す２．２程度から、線４６３で示す２．７程度までの範囲に入っている。
【０２４１】
図３６は、抵抗Ｒｂｂ２の抵抗値と、電力増幅器２の出力電力と電力付加効率との調和を図ることが可能なトランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２と、の関係を示す図である。図３７は、抵抗Ｒｂｂ２の抵抗値と、電力増幅器２の出力電力と電力付加効率との調和を図ることが可能なトランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２におけるインピーダンス比と、の関係を示す図である。
【０２４２】
図３６及び図３７では、抵抗Ｒｂｂ２の抵抗値を、７５０Ω／セル程度から、３０００Ω／セル程度まで変化させた場合を示している。
【０２４３】
図３６の線４６４で示すように、電力増幅器２の出力電力と電力付加効率との調和を図ることが可能なトランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２は、４．５Ω程度から８．２Ω程度まで、変化する。
【０２４４】
図３７に示すように、電力増幅器２の出力電力と電力付加効率との調和を図ることが可能なトランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２におけるインピーダンス比は、線４６５で示す２．２程度から、線４６６で示す２．７程度までの範囲に入っている。
【０２４５】
図３８は、コンデンサＣｂｂ２の静電容量値を０．３２ｐＦ／セル、抵抗Ｒｂｂ２の抵抗値を１５００Ω／セル、としたときの高周波出力信号Ｐｏｕｔの信号強度（ｄＢｍ）と、電力増幅器２の利得（ｄＢ）と、の関係を示す図である。
【０２４６】
線４８１は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を２Ωに設定した場合の、電力増幅器２の利得の軌跡を示す線である。線４８２は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を４Ωに設定した場合の、電力増幅器２の利得の軌跡を示す線である。線４８３は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を６Ωに設定した場合の、電力増幅器２の利得の軌跡を示す線である。
【０２４７】
線４８４は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を８Ωに設定した場合の、電力増幅器２の利得の軌跡を示す線である。線４８５は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を１０Ωに設定した場合の、電力増幅器２の利得の軌跡を示す線である。
【０２４８】
高周波出力信号Ｐｏｕｔの信号強度が強い領域において、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を６Ω前後（（６±α）Ω）に設定すれば、高い利得が得られることが判った。例えば、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を６Ωに設定すれば、線４８６で示す、高周波出力信号Ｐｏｕｔの信号強度が３５．６ｄＢｍ程度まで、利得が得られることが判った。
【０２４９】
図３９は、コンデンサＣｂｂ２の静電容量値を０．３２ｐＦ／セル、抵抗Ｒｂｂ２の抵抗値を１５００Ω／セル、としたときの高周波出力信号Ｐｏｕｔの信号強度（ｄＢｍ）と、電力増幅器２の電力付加効率（％）と、の関係を示す図である。
【０２５０】
線４９１は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を２Ωに設定した場合の、電力増幅器２の電力付加効率の軌跡を示す線である。線４９２は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を４Ωに設定した場合の、電力増幅器２の電力付加効率の軌跡を示す線である。線４９３は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を６Ωに設定した場合の、電力増幅器２の電力付加効率の軌跡を示す線である。
【０２５１】
線４９４は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を８Ωに設定した場合の、電力増幅器２の電力付加効率の軌跡を示す線である。線４９５は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を１０Ωに設定した場合の、電力増幅器２の電力付加効率の軌跡を示す線である。
【０２５２】
トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を６Ω前後（（６±α）Ω）に設定すれば、高い電力付加効率が得られることが判った。例えば、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を６Ωに設定すれば、線４９６で示す、５９％程度の電力付加効率が得られることが判った。
【０２５３】
図４０は、コンデンサＣｂｂ２の静電容量値を０．３２ｐＦ／セル、抵抗Ｒｂｂ２の抵抗値を１５００Ω／セル、としたときの高周波出力信号Ｐｏｕｔの信号強度（ｄＢｍ）と、インピーダンス比と、の関係を示す図である。
【０２５４】
線５０１は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を２Ωに設定した場合の、インピーダンス比の軌跡を示す線である。線５０２は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を４Ωに設定した場合の、インピーダンス比の軌跡を示す線である。線５０３は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を６Ωに設定した場合の、インピーダンス比の軌跡を示す線である。
【０２５５】
線５０４は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を８Ωに設定した場合の、インピーダンス比の軌跡を示す線である。線５０５は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を１０Ωに設定した場合の、インピーダンス比の軌跡を示す線である。
【０２５６】
図３８及び図３９から、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を６Ω前後（（６±α）Ω）に設定すれば、電力増幅器２の出力電力と、電力付加効率と、の調和を図ることが可能であると判った。そのときのインピーダンス比は、図４０から、線５０６で示す２．２程度から、線５０７で示す２．７程度までの範囲であることが判った。
【０２５７】
このように、電力増幅器２は、インピーダンス比を２．２以上２．７以下とすることにより、電力増幅器２の出力電力と、電力付加効率と、の調和を図ることができる。
【０２５８】
［第３の回路構成例］
図４１は、第５の実施の形態のバイアス回路の第３の回路構成例を示す図である。
【０２５９】
第２バイアス回路４Ｂは、第２バイアス回路４Ａ（図３３参照）と比較して、コンデンサ４７を更に含む。コンデンサ４７の一端は、トランジスタ４５のベースに電気的に接続されている。コンデンサ４７の他端は、トランジスタ４５のエミッタに電気的に接続されている。つまり、コンデンサ４７は、トランジスタ４５のエミッタからベースへの帰還容量となっている。コンデンサ４７によって、端子Ｔ７を経由して流れ込むＲＦ信号をバイパスする経路が設けられ、これにより平均バイアス電流又は電圧の上昇を抑制することができる。
【０２６０】
コンデンサ４７が、本開示の「第４コンデンサ」に対応する。
【０２６１】
図４２から図４４は、第５の実施の形態の第３の回路構成例の回路シミュレーション結果を示す図である。
【０２６２】
図４２は、高周波出力信号Ｐｏｕｔの信号強度（ｄＢｍ）と、電力増幅器２の利得（ｄＢ）と、の関係を示す図である。
【０２６３】
線５２１は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を２Ωに設定した場合の、電力増幅器２の利得の軌跡を示す線である。線５２２は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を４Ωに設定した場合の、電力増幅器２の利得の軌跡を示す線である。線５２３は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を６Ωに設定した場合の、電力増幅器２の利得の軌跡を示す線である。
【０２６４】
線５２４は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を７Ωに設定した場合の、電力増幅器２の利得の軌跡を示す線である。線５２５は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を８Ωに設定した場合の、電力増幅器２の利得の軌跡を示す線である。線５２６は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を１０Ωに設定した場合の、電力増幅器２の利得の軌跡を示す線である。
【０２６５】
高周波出力信号Ｐｏｕｔの信号強度が強い領域において、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を７Ω程度から８Ω程度に設定すれば、高い利得が得られることが判った。例えば、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を７Ω又は８Ωに設定すれば、線５２７で示す、高周波出力信号Ｐｏｕｔの信号強度が３５．０ｄＢｍ程度まで、利得が得られることが判った。
【０２６６】
図４３は、高周波出力信号Ｐｏｕｔの信号強度（ｄＢｍ）と、電力増幅器２の電力付加効率（％）と、の関係を示す図である。
【０２６７】
線５３１は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を２Ωに設定した場合の、電力増幅器２の電力付加効率の軌跡を示す線である。線５３２は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を４Ωに設定した場合の、電力増幅器２の電力付加効率の軌跡を示す線である。線５３３は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を６Ωに設定した場合の、電力増幅器２の電力付加効率の軌跡を示す線である。
【０２６８】
線５３４は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を７Ωに設定した場合の、電力増幅器２の電力付加効率の軌跡を示す線である。線５３５は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を８Ωに設定した場合の、電力増幅器２の電力付加効率の軌跡を示す線である。線５３６は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を１０Ωに設定した場合の、電力増幅器２の電力付加効率の軌跡を示す線である。
【０２６９】
トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を７Ω程度から８Ω程度に設定すれば、高い電力付加効率が得られることが判った。例えば、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を７Ω又は８Ωに設定すれば、線５３７で示す、５８％程度の電力付加効率が得られることが判った。
【０２７０】
図４４は、高周波出力信号Ｐｏｕｔの信号強度（ｄＢｍ）と、インピーダンス比と、の関係を示す図である。
【０２７１】
線５４１は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を２Ωに設定した場合の、インピーダンス比の軌跡を示す線である。線５４２は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を４Ωに設定した場合の、インピーダンス比の軌跡を示す線である。線５４３は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を６Ωに設定した場合の、インピーダンス比の軌跡を示す線である。
【０２７２】
線５４４は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を７Ωに設定した場合の、インピーダンス比の軌跡を示す線である。線５４５は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を８Ωに設定した場合の、インピーダンス比の軌跡を示す線である。線５４６は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を１０Ωに設定した場合の、インピーダンス比の軌跡を示す線である。
【０２７３】
図４２及び図４３から、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を７Ω程度から８Ω程度に設定すれば、電力増幅器２の出力電力と、電力付加効率と、の調和を図ることが可能であると判った。そのときのインピーダンス比は、図４４から、線５４７で示す２．２程度から、線５４８で示す２．７程度までの範囲であることが判った。
【０２７４】
このように、電力増幅器２は、インピーダンス比を２．２以上２．７以下とすることにより、電力増幅器２の出力電力と、電力付加効率と、の調和を図ることができる。
【０２７５】
［第４の回路構成例］
図４５は、第５の実施の形態のバイアス回路の第４の回路構成例を示す図である。
【０２７６】
第２バイアス回路４Ｃは、第２バイアス回路４Ａ（図３３参照）と比較して、トランジスタ４２及び４３を含んでいない。その代わり、第２バイアス回路４Ｃは、トランジスタ４８と、抵抗４９と、コンデンサ５０と、を更に含む。
【０２７７】
トランジスタ４８のエミッタは、基準電位に電気的に接続されている。トランジスタ４８のベースは、抵抗４９の一端に電気的に接続されている。抵抗４９の他端は、トランジスタ４５のエミッタに電気的に接続されている。トランジスタ４８のコレクタは、トランジスタ４５のベースに電気的に接続されている。トランジスタ４５とトランジスタ４８とは、ダーリントン接続されている。コンデンサ５０の一端は、トランジスタ４８のベースに電気的に接続されている。コンデンサ５０の他端は、トランジスタ４８のコレクタに電気的に接続されている。コンデンサ５０によって、トランジスタ４８のベース及びトランジスタ４５のエミッタの電位が、安定する。
【０２７８】
トランジスタ４８が、本開示の「第４トランジスタ」に対応する。
【０２７９】
図４６から図４８は、第５の実施の形態の第４の回路構成例の回路シミュレーション結果を示す図である。
【０２８０】
図４６は、高周波出力信号Ｐｏｕｔの信号強度（ｄＢｍ）と、電力増幅器２の利得（ｄＢ）と、の関係を示す図である。
【０２８１】
線５６１は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を２Ωに設定した場合の、電力増幅器２の利得の軌跡を示す線である。線５６２は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を４Ωに設定した場合の、電力増幅器２の利得の軌跡を示す線である。線５６３は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を６Ωに設定した場合の、電力増幅器２の利得の軌跡を示す線である。
【０２８２】
線５６４は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を８Ωに設定した場合の、電力増幅器２の利得の軌跡を示す線である。線５６５は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を１０Ωに設定した場合の、電力増幅器２の利得の軌跡を示す線である。
【０２８３】
高周波出力信号Ｐｏｕｔの信号強度が強い領域において、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を８Ω前後（（８±α）Ω）に設定すれば、高い利得が得られることが判った。例えば、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を８Ωに設定すれば、線５６６で示す、高周波出力信号Ｐｏｕｔの信号強度が３４．４ｄＢｍ程度まで、利得が得られることが判った。
【０２８４】
図４７は、高周波出力信号Ｐｏｕｔの信号強度（ｄＢｍ）と、電力増幅器２の電力付加効率（％）と、の関係を示す図である。
【０２８５】
線５７１は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を２Ωに設定した場合の、電力増幅器２の電力付加効率の軌跡を示す線である。線５７２は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を４Ωに設定した場合の、電力増幅器２の電力付加効率の軌跡を示す線である。線５７３は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を６Ωに設定した場合の、電力増幅器２の電力付加効率の軌跡を示す線である。
【０２８６】
線５７４は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を８Ωに設定した場合の、電力増幅器２の電力付加効率の軌跡を示す線である。線５７５は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を１０Ωに設定した場合の、電力増幅器２の電力付加効率の軌跡を示す線である。
【０２８７】
トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を８Ω前後（（８±α）Ω）に設定すれば、高い電力付加効率が得られることが判った。例えば、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を８Ωに設定すれば、線５７６で示す、５６％程度の電力付加効率が得られることが判った。
【０２８８】
図４８は、高周波出力信号Ｐｏｕｔの信号強度（ｄＢｍ）と、インピーダンス比と、の関係を示す図である。
【０２８９】
線５８１は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を２Ωに設定した場合の、インピーダンス比の軌跡を示す線である。線５８２は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を４Ωに設定した場合の、インピーダンス比の軌跡を示す線である。線５８３は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を６Ωに設定した場合の、インピーダンス比の軌跡を示す線である。
【０２９０】
線５８４は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を８Ωに設定した場合の、インピーダンス比の軌跡を示す線である。線５８５は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を１０Ωに設定した場合の、インピーダンス比の軌跡を示す線である。
【０２９１】
図４６及び図４７から、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を８Ω前後（（８±α）Ω）に設定すれば、電力増幅器２の出力電力と、電力付加効率と、の調和を図ることが可能であると判った。そのときのインピーダンス比は、図４８から、線５８６で示す２．２程度から、線５８７で示す２．７程度までの範囲であることが判った。
【０２９２】
このように、電力増幅器２は、インピーダンス比を２．２以上２．７以下とすることにより、電力増幅器２の出力電力と、電力付加効率と、の調和を図ることができる。
【０２９３】
［第５の回路構成例］
図４９は、第５の実施の形態のバイアス回路の第５の回路構成例を示す図である。
【０２９４】
第２バイアス回路４Ｄは、第２バイアス回路４Ａ（図３３参照）と比較して、トランジスタ５１と、抵抗５２と、コンデンサ５３と、を更に含む。
【０２９５】
トランジスタ５１のコレクタは、電源電位Ｖｂａｔに電気的に接続されている。トランジスタ５１のベースは、抵抗５２の一端に電気的に接続されている。抵抗５２の他端は、抵抗４１の他端に電気的に接続されている。これにより、トランジスタ５１のベースには、抵抗５２を経由して、一定のバイアス電流又は電位が入力される。更に、トランジスタ５１のベースには、コンデンサ５３の一端が電気的に接続されている。コンデンサ５３の他端には、高周波入力信号Ｐｉｎが入力される。これにより、トランジスタ５１のベースの電位は、高周波入力信号Ｐｉｎに応じて、上下する。つまり、トランジスタ５１のエミッタから出力される電流又は電圧は、高周波入力信号Ｐｉｎに応じて、上下する。トランジスタ５１のエミッタは、トランジスタ４５のエミッタに電気的に接続されている。トランジスタ４５のエミッタ及びトランジスタ５１のエミッタから、バイアス電流又は電圧が、第２電力増幅器２０に出力される。第２バイアス回路４Ｄは、ＲＦ検波バイアス回路である。
【０２９６】
トランジスタ５１が、本開示の「第５トランジスタ」に対応する。トランジスタ５１のベースに入力されるバイアス電流又は電圧が、本開示の「第４バイアス電流又は電圧」に対応する。
【０２９７】
図５０から図５２は、第５の実施の形態の第５の回路構成例の回路シミュレーション結果を示す図である。
【０２９８】
図５０は、高周波出力信号Ｐｏｕｔの信号強度（ｄＢｍ）と、電力増幅器２の利得（ｄＢ）と、の関係を示す図である。
【０２９９】
線６０１は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を２Ωに設定した場合の、電力増幅器２の利得の軌跡を示す線である。線６０２は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を４Ωに設定した場合の、電力増幅器２の利得の軌跡を示す線である。線６０３は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を５Ωに設定した場合の、電力増幅器２の利得の軌跡を示す線である。
【０３００】
線６０４は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を６Ωに設定した場合の、電力増幅器２の利得の軌跡を示す線である。線６０５は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を８Ωに設定した場合の、電力増幅器２の利得の軌跡を示す線である。線６０６は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を１０Ωに設定した場合の、電力増幅器２の利得の軌跡を示す線である。
【０３０１】
高周波出力信号Ｐｏｕｔの信号強度が強い領域において、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を５Ω前後（（５±α）Ω）に設定すれば、高い利得が得られることが判った。例えば、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を５Ωに設定すれば、線６０７で示す、高周波出力信号Ｐｏｕｔの信号強度が３６．８ｄＢｍ程度まで、利得が得られることが判った。
【０３０２】
図５１は、高周波出力信号Ｐｏｕｔの信号強度（ｄＢｍ）と、電力増幅器２の電力付加効率（％）と、の関係を示す図である。
【０３０３】
線６１１は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を２Ωに設定した場合の、電力増幅器２の電力付加効率の軌跡を示す線である。線６１２は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を４Ωに設定した場合の、電力増幅器２の電力付加効率の軌跡を示す線である。線６１３は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を５Ωに設定した場合の、電力増幅器２の電力付加効率の軌跡を示す線である。
【０３０４】
線６１４は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を６Ωに設定した場合の、電力増幅器２の電力付加効率の軌跡を示す線である。線６１５は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を８Ωに設定した場合の、電力増幅器２の電力付加効率の軌跡を示す線である。線６１６は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を１０Ωに設定した場合の、電力増幅器２の電力付加効率の軌跡を示す線である。
【０３０５】
トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を５Ω前後（（５±α）Ω）に設定すれば、高い電力付加効率が得られることが判った。例えば、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を５Ωに設定すれば、線６１７で示す、５８％程度の電力付加効率が得られることが判った。
【０３０６】
図５２は、高周波出力信号Ｐｏｕｔの信号強度（ｄＢｍ）と、インピーダンス比と、の関係を示す図である。
【０３０７】
線６２１は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を２Ωに設定した場合の、インピーダンス比の軌跡を示す線である。線６２２は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を４Ωに設定した場合の、インピーダンス比の軌跡を示す線である。線６２３は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を５Ωに設定した場合の、インピーダンス比の軌跡を示す線である。
【０３０８】
線６２４は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を６Ωに設定した場合の、インピーダンス比の軌跡を示す線である。線６２５は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を８Ωに設定した場合の、インピーダンス比の軌跡を示す線である。線６２６は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を１０Ωに設定した場合の、インピーダンス比の軌跡を示す線である。
【０３０９】
図５０及び図５１から、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を５Ω前後（（５±α）Ω）に設定すれば、電力増幅器２の出力電力と、電力付加効率と、の調和を図ることが可能であると判った。そのときのインピーダンス比は、図５２から、線６２７で示す２．２程度から、線６２８で示す２．７程度までの範囲であることが判った。
【０３１０】
このように、電力増幅器２は、インピーダンス比を２．２以上２．７以下とすることにより、電力増幅器２の出力電力と、電力付加効率と、の調和を図ることができる。
【０３１１】
（第６の実施の形態）
第６の実施の形態の回路構成は、第１の実施の形態の回路構成（図１参照）と同様であるので、図示及び説明を省略する。
【０３１２】
第６の実施の形態では、第１インダクタＬ１及び第２インダクタＬ２のインダクタンス値を変更する場合について、説明する。
【０３１３】
本来は、第１インダクタＬ１は、インダクタンス値が十分大きな値に設定され、トランジスタＱ１のコレクタと電源電位Ｖｃｃとの間を、交流に関しては分離（遮断）し、直流に関しては結合（接続）する、チョーク機能の役割を果たすものである。同様に、第２インダクタＬ２は、インダクタンス値が十分大きな値に設定され、トランジスタＱ２のエミッタと基準電位との間を、交流に関しては分離し、直流に関しては結合する、チョーク機能の役割を果たすものである。しかしながら、第１インダクタＬ１及び第２インダクタＬ２は、インダクタンス値が数ｎＨ（ナノヘンリー）又はそれ以下の値に設定されると、高周波信号Ｐｍの周波数近傍のインピーダンス調整機能の役割を果たす。これにより、トランジスタＱ１のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ１を調整することができる。
【０３１４】
［第１インダクタＬ１及び第２インダクタＬ２のインダクタンス値を十分大きくした場合］
上述したように、第１インダクタＬ１及び第２インダクタＬ２は、インダクタンス値が十分大きな値に設定されると、チョーク機能の役割を果たす。
【０３１５】
図５３から図５５は、第６の実施の形態の電力増幅回路の回路シミュレーション結果を示す図である。ここでは、Ｌ１及びＬ２を２０ｎＨとした。
【０３１６】
図５３は、高周波出力信号Ｐｏｕｔの信号強度（ｄＢｍ）と、電力増幅器２の利得（ｄＢ）と、の関係を示す図である。
【０３１７】
線６４１は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を２Ωに設定した場合の、電力増幅器２の利得の軌跡を示す線である。線６４２は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を４Ωに設定した場合の、電力増幅器２の利得の軌跡を示す線である。
【０３１８】
線６４３は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を６Ωに設定した場合の、電力増幅器２の利得の軌跡を示す線である。線６４４は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を８Ωに設定した場合の、電力増幅器２の利得の軌跡を示す線である。線６４５は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を１０Ωに設定した場合の、電力増幅器２の利得の軌跡を示す線である。
【０３１９】
高周波出力信号Ｐｏｕｔの信号強度が強い領域において、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を６Ω前後（（６±α）Ω）に設定すれば、高い利得が得られることが判った。例えば、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を６Ωに設定すれば、線６４６で示す、高周波出力信号Ｐｏｕｔの信号強度が３５．６ｄＢｍ程度まで、利得が得られることが判った。
【０３２０】
図５４は、高周波出力信号Ｐｏｕｔの信号強度（ｄＢｍ）と、電力増幅器２の電力付加効率（％）と、の関係を示す図である。
【０３２１】
線６５１は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を２Ωに設定した場合の、電力増幅器２の電力付加効率の軌跡を示す線である。線６５２は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を４Ωに設定した場合の、電力増幅器２の電力付加効率の軌跡を示す線である。
【０３２２】
線６５３は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を６Ωに設定した場合の、電力増幅器２の電力付加効率の軌跡を示す線である。線６５４は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を８Ωに設定した場合の、電力増幅器２の電力付加効率の軌跡を示す線である。線６５５は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を１０Ωに設定した場合の、電力増幅器２の電力付加効率の軌跡を示す線である。
【０３２３】
トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を６Ω前後（（６±α）Ω）に設定すれば、高い電力付加効率が得られることが判った。例えば、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を６Ωに設定すれば、線６５６で示す、５９％程度の電力付加効率が得られることが判った。
【０３２４】
図５５は、高周波出力信号Ｐｏｕｔの信号強度（ｄＢｍ）と、インピーダンス比と、の関係を示す図である。
【０３２５】
線６６１は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を２Ωに設定した場合の、インピーダンス比の軌跡を示す線である。線６６２は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を４Ωに設定した場合の、インピーダンス比の軌跡を示す線である。
【０３２６】
線６６３は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を６Ωに設定した場合の、インピーダンス比の軌跡を示す線である。線６６４は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を８Ωに設定した場合の、インピーダンス比の軌跡を示す線である。線６６５は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を１０Ωに設定した場合の、インピーダンス比の軌跡を示す線である。
【０３２７】
図５３及び図５４から、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を６Ω前後（（６±α）Ω）に設定すれば、電力増幅器２の出力電力と、電力付加効率と、の調和を図ることが可能であると判った。そのときのインピーダンス比は図５５から、線６６６で示す２．２程度から、線６６７で示す２．７程度までの範囲であることが判った。
【０３２８】
このように、電力増幅器２は、インピーダンス比を２．２以上２．７以下とすることにより、電力増幅器２の出力電力と、電力付加効率と、の調和を図ることができる。
【０３２９】
［第１インダクタＬ１のインダクタンス値を小さくした場合］
上述したように、第１インダクタＬ１は、インダクタンス値が数ｎＨ（ナノヘンリー）又はそれ以下の値に設定されると、高周波信号Ｐｍの周波数近傍のインピーダンス調整機能の役割を果たす。
【０３３０】
図５６から図５８は、第６の実施の形態の電力増幅回路の回路シミュレーション結果を示す図である。
【０３３１】
ここでは、第２インダクタＬ２のインダクタンス値を２０ｎＨに、第１インダクタＬ１のインダクタンス値を１ｎＨにした。
【０３３２】
図５６は、高周波出力信号Ｐｏｕｔの信号強度（ｄＢｍ）と、電力増幅器２の利得（ｄＢ）と、の関係を示す図である。
【０３３３】
線６８１は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を２Ωに設定した場合の、電力増幅器２の利得の軌跡を示す線である。線６８２は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を４Ωに設定した場合の、電力増幅器２の利得の軌跡を示す線である。
【０３３４】
線６８３は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を６Ωに設定した場合の、電力増幅器２の利得の軌跡を示す線である。線６８４は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を８Ωに設定した場合の、電力増幅器２の利得の軌跡を示す線である。線６８５は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を１０Ωに設定した場合の、電力増幅器２の利得の軌跡を示す線である。
【０３３５】
高周波出力信号Ｐｏｕｔの信号強度が強い領域において、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を６Ω前後（（６±α）Ω）に設定すれば、高い利得が得られることが判った。例えば、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を６Ωに設定すれば、線６８６で示す、高周波出力信号Ｐｏｕｔの信号強度が３５．６ｄＢｍ程度まで、利得が得られることが判った。
【０３３６】
図５７は、高周波出力信号Ｐｏｕｔの信号強度（ｄＢｍ）と、電力増幅器２の電力付加効率（％）と、の関係を示す図である。
【０３３７】
線６９１は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を２Ωに設定した場合の、電力増幅器２の電力付加効率の軌跡を示す線である。線６９２は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を４Ωに設定した場合の、電力増幅器２の電力付加効率の軌跡を示す線である。
【０３３８】
線６９３は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を６Ωに設定した場合の、電力増幅器２の電力付加効率の軌跡を示す線である。線６９４は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を８Ωに設定した場合の、電力増幅器２の電力付加効率の軌跡を示す線である。線６９５は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を１０Ωに設定した場合の、電力増幅器２の電力付加効率の軌跡を示す線である。
【０３３９】
トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を６Ω前後（（６±α）Ω）に設定すれば、高い電力付加効率が得られることが判った。例えば、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を６Ωに設定すれば、線６９６で示す、６０％程度の電力付加効率が得られることが判った。
【０３４０】
また、図５７を図５４と比較すると、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２が８Ω程度から１０Ω程度の場合に、電力付加効率が向上している。例えば、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を８Ωに設定すれば、線６９６で示す、６０％程度の電力付加効率が得られることが判った。
【０３４１】
図５８は、高周波出力信号Ｐｏｕｔの信号強度（ｄＢｍ）と、インピーダンス比と、の関係を示す図である。
【０３４２】
線７０１は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を２Ωに設定した場合の、インピーダンス比の軌跡を示す線である。線７０２は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を４Ωに設定した場合の、インピーダンス比の軌跡を示す線である。
【０３４３】
線７０３は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を６Ωに設定した場合の、インピーダンス比の軌跡を示す線である。線７０４は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を８Ωに設定した場合の、インピーダンス比の軌跡を示す線である。線７０５は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を１０Ωに設定した場合の、インピーダンス比の軌跡を示す線である。
【０３４４】
図５６及び図５７から、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を６Ω前後（（６±α）Ω）に設定すれば、電力増幅器２の出力電力と、電力付加効率と、の調和を図ることが可能であると判った。そのときのインピーダンス比は、図５８から、線７０６で示す２．２程度から、線７０７で示す２．７程度までの範囲であることが判った。
【０３４５】
このように、電力増幅器２は、インピーダンス比を２．２以上２．７以下とすることにより、電力増幅器２の出力電力と、電力付加効率と、の調和を図ることができる。
【０３４６】
［第２インダクタＬ２のインダクタンス値を小さくした場合］
上述したように、第２インダクタＬ２は、インダクタンス値が数ｎＨ（ナノヘンリー）又はそれ以下の値に設定されると、高周波信号Ｐｍの周波数近傍のインピーダンス調整機能の役割を果たす。
【０３４７】
図５９から図６１は、第６の実施の形態の電力増幅回路の回路シミュレーション結果を示す図である。
【０３４８】
ここでは、第１インダクタＬ１のインダクタンス値を２０ｎＨに、第２インダクタＬ２のインダクタンス値を１ｎＨにした。
【０３４９】
図５９は、高周波出力信号Ｐｏｕｔの信号強度（ｄＢｍ）と、電力増幅器２の利得（ｄＢ）と、の関係を示す図である。
【０３５０】
線７２１は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を２Ωに設定した場合の、電力増幅器２の利得の軌跡を示す線である。線７２２は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を４Ωに設定した場合の、電力増幅器２の利得の軌跡を示す線である。
【０３５１】
線７２３は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を６Ωに設定した場合の、電力増幅器２の利得の軌跡を示す線である。線７２４は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を８Ωに設定した場合の、電力増幅器２の利得の軌跡を示す線である。線７２５は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を１０Ωに設定した場合の、電力増幅器２の利得の軌跡を示す線である。
【０３５２】
高周波出力信号Ｐｏｕｔの信号強度が強い領域において、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を６Ω前後（（６±α）Ω）に設定すれば、高い利得が得られることが判った。例えば、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を６Ωに設定すれば、線７２６で示す、高周波出力信号Ｐｏｕｔの信号強度が３５．６ｄＢｍ程度まで、利得が得られることが判った。
【０３５３】
図６０は、高周波出力信号Ｐｏｕｔの信号強度（ｄＢｍ）と、電力増幅器２の電力付加効率（％）と、の関係を示す図である。
【０３５４】
線７３１は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を２Ωに設定した場合の、電力増幅器２の電力付加効率の軌跡を示す線である。線７３２は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を４Ωに設定した場合の、電力増幅器２の電力付加効率の軌跡を示す線である。
【０３５５】
線７３３は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を６Ωに設定した場合の、電力増幅器２の電力付加効率の軌跡を示す線である。線７３４は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を８Ωに設定した場合の、電力増幅器２の電力付加効率の軌跡を示す線である。線７３５は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を１０Ωに設定した場合の、電力増幅器２の電力付加効率の軌跡を示す線である。
【０３５６】
トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を６Ω前後（（６±α）Ω）に設定すれば、高い電力付加効率が得られることが判った。例えば、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を６Ωに設定すれば、線７３６で示す、６０％程度の電力付加効率が得られることが判った。
【０３５７】
また、図６０を図５４と比較すると、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２が８Ω程度から１０Ω程度の場合に、電力付加効率が向上している。例えば、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を８Ωに設定すれば、線７３６で示す、６０％程度の電力付加効率が得られることが判った。
【０３５８】
図６１は、高周波出力信号Ｐｏｕｔの信号強度（ｄＢｍ）と、インピーダンス比と、の関係を示す図である。
【０３５９】
線７４１は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を２Ωに設定した場合の、インピーダンス比の軌跡を示す線である。線７４２は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を４Ωに設定した場合の、インピーダンス比の軌跡を示す線である。
【０３６０】
線７４３は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を６Ωに設定した場合の、インピーダンス比の軌跡を示す線である。線７４４は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を８Ωに設定した場合の、インピーダンス比の軌跡を示す線である。線７４５は、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を１０Ωに設定した場合の、インピーダンス比の軌跡を示す線である。
【０３６１】
図５９及び図６０から、トランジスタＱ２のコレクタインピーダンスＺＬ＿Ｑ２を６Ω前後（（６±α）Ω）に設定すれば、電力増幅器２の出力電力と、電力付加効率と、の調和を図ることが可能であると判った。そのときのインピーダンス比は、図６１から、線７４６で示す２．２程度から、線７４７で示す２．７程度までの範囲であることが判った。
【０３６２】
このように、電力増幅器２は、インピーダンス比を２．２以上２．７以下とすることにより、電力増幅器２の出力電力と、電力付加効率と、の調和を図ることができる。
【０３６３】
なお、上記した実施の形態は、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。
【符号の説明】
【０３６４】
１  電力増幅回路
２  電力増幅器
３  第１バイアス回路
４、４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄ  第２バイアス回路
１０  第１電力増幅器
２０  第２電力増幅器
３１、４１、４９、５２、Ｒｂｂ１、Ｒｂｂ２  抵抗
３２、３３、３５、３６、４２、４３、４５、４８、５１、Ｑ１、Ｑ２  トランジスタ
３４、４４、４６ａ、４７、５０、５３、Ｃｂｂ１、Ｃｂｂ２、Ｃ１２  コンデンサ
４６  タンク回路
４６ｂ  インダクタ
Ｌ１  第１インダクタ
Ｌ２  第２インダクタ
Ｌ３  第３インダクタ
【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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【図５９】
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【図６０】
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【図６１】
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