(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号を入力する入力端と、
前記信号を出力する出力端と、
第１のトランジスタおよび第１の出力部を有し前記入力端と前記出力端の間に接続された第１のキャリア増幅器と、
前記信号の略４分の１波長又は前記信号の略４分の３波長の電気長を有し一端が前記第１のキャリア増幅器の前記第１の出力部に直列接続された第１の線路と、
前記第１の線路による位相差に相当する電気長を有し前記入力端と前記出力端の間に前記第１のキャリア増幅器と並列に接続された第２の線路と、
第２のトランジスタおよび第２の出力部を有し前記第２の線路と前記出力端との間に直列接続され、前記第２の出力部に前記第１の線路の他端が接続された第１のピーク増幅器と、を備え、
前記第１のキャリア増幅器及び前記第１のピーク増幅器は、前記第１の出力部と前記第２の出力部が対向するよう配置され、
前記第１のトランジスタ及び前記第２のトランジスタは、伝送する前記信号の出力方向ベクトルの角度差が１８０ｄｅｇとなるように配置されたことを特徴とする増幅器。
【請求項２】
信号を入力する入力端と、
前記信号を出力する出力端と、
第１のトランジスタおよび第１の出力部を有し前記入力端と前記出力端の間に接続された第１のピーク増幅器と、
前記信号の略４分の１波長又は前記信号の略４分の３波長の電気長を有し一端が前記第１のピーク増幅器の前記第１の出力部に直列接続された第１の線路と、
前記第１の線路による位相差に相当する電気長を有し前記入力端に前記第１のピーク増幅器と並列接続された第２の線路と、
第２のトランジスタおよび第２の出力部を有し前記第２の線路と前記出力端との間に直列接続され、前記第２の出力部に前記第１の線路の他端が接続された第１のキャリア増幅器と、を備え、
前記第１のピーク増幅器及び前記第１のキャリア増幅器は、前記第１の出力部と前記第２の出力部が対向するよう配置され、
前記第１のトランジスタ及び前記第２のトランジスタは、伝送する前記信号の出力方向ベクトルの角度差が１８０ｄｅｇとなるように配置されたことを特徴とする増幅器。
【請求項３】
第３のトランジスタおよび第１の入力部を有し、前記入力端と前記第１のキャリア増幅器の間に直列接続された第２のキャリア増幅器と、
第４のトランジスタおよび第２の入力部を有し、前記入力端と前記第１のピーク増幅器の間に直列接続された第２のピーク増幅器と、を備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の増幅器。
【請求項４】
前記第２のキャリア増幅器及び前記第２のピーク増幅器は、前記第１の入力部と前記第２の入力部が対向するよう配置され、
前記第３のトランジスタ及び前記第４のトランジスタは、伝送する信号の入力方向ベクトルの角度差が１８０ｄｅｇとなるように配置されたことを特徴とする請求項３に記載の増幅器。
【請求項５】
前記第１及び第２のトランジスタを伝送する信号の出力方向ベクトルと平行に長手方向のフィンを有し、該第１及び第２のトランジスタの下方に設けられたヒートシンクを備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の増幅器。
【請求項６】
信号をデジタル処理するデジタル処理部と、
前記デジタル処理部により処理された前記信号の周波数を変換するコンバータと、
前記コンバータにより周波数変換された前記信号を増幅する増幅器と、
前記増幅器により増幅された前記信号のノイズ成分を除去するフィルタ部と、
前記フィルタ部によりノイズ成分を除去された前記信号を出力するアンテナ部と、
を有し、
前記増幅器は、
前記コンバータにより周波数変換された前記信号を入力する入力端と、
前記信号を出力する出力端と、
第１のトランジスタおよび第１の出力部を有し前記入力端と出力端の間に接続された第１の単位増幅器と、
前記信号の略４分の１波長又は前記信号の略４分の３波長の電気長を有し一端が前記第１の単位増幅器の前記第１の出力部に直列接続された第１の線路と、
前記第１の線路による位相差に相当する電気長を有し前記入力端に前記第１の単位増幅器と並列に接続された第２の線路と、
第２のトランジスタおよび第２の出力部を有し前記第２の線路と前記出力端との間に直列接続され、前記第２の出力部に前記第１の線路の他端が接続された第２の単位増幅器と、
を備え、
前記第１の単位増幅器及び前記第２の単位増幅器は、前記第１の出力部と前記第２の出力部が対向するよう配置され、前記第１のトランジスタ及び前記第２のトランジスタは、伝送する前記信号の出力方向ベクトルの角度差が１８０ｄｅｇとなるように配置されたことを特徴とする通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信装置等に用いられる高周波電力増幅器及びこれを用いた通信装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
増幅器は一般に、図１１に示すように、飽和領域付近で動作させると高い効率が得られる。しかしながら、通信装置に用いられる増幅器は、増幅器の非線形性によって生じる歪みの影響を避けるために大きなオフセット・バック・オフを設定しており、効率が低くなっていた。
線形性を保ちつつ高い効率で動作する増幅器として、従来、入力端と出力端の間にキャリア増幅器を有する第１の経路とピーク増幅器を有する第２の経路を並列接続し、キャリア増幅器と出力端の間に入力信号の１／４波長の奇数倍の電気長を有するインピーダンス変換線路を設け、入力端とピーク増幅器の間にはインピーダンス変換線路により生じた位相差を相殺する位相補償回路を設けたドハティ増幅器がある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３０３７７１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このようなドハティ増幅器においては、入力信号の周波数が高くなるとキャリア増幅器の出力端とピーク増幅器の出力端間の距離が入力信号の波長よりも長くなり増幅器の効率が劣化するという問題があった。
【０００５】
本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、増幅する信号が高周波数帯の信号であっても高効率動作が可能な増幅器を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る増幅器は、信号を入力する入力端と、信号を出力する出力端と、第１のトランジスタおよび第１の出力部を有し入力端と出力端の間に接続された第１のキャリア増幅器と、信号の略４分の１波長又は信号の略４分の３波長の電気長を有し一端が第１のキャリア増幅器の第１の出力部に直列接続された第１の線路と、第１の線路による位相差に相当する電気長を有し入力端に第１のキャリア増幅器と並列接続された第２の線路と、第２のトランジスタおよび第２の出力部を有し第２の線路と出力端との間に直列接続され、第２の出力部に第１の線路の他端が接続された第１のピーク増幅器と、を備え、第１のキャリア増幅器及び第１のピーク増幅器は、第１の出力部と第２の出力部が対向するよう配置され、第１のトランジスタ及び第２のトランジスタは、伝送する信号の出力方向ベクトルの角度差が１８０ｄｅｇとなるように配置されたことを特徴とするものである。
【０００７】
また、本発明に係る増幅器は、信号を入力する入力端と、信号を出力する出力端と、第１のトランジスタおよび第１の出力部を有し入力端と出力端の間に接続された第１のピーク増幅器と、信号の略４分の１波長又は信号の略４分の３波長の電気長を有し一端が第１のピーク増幅器の第１の出力部に直列接続された第１の線路と、第１の線路による位相差に相当する電気長を有し入力端に第１のピーク増幅器と並列接続された第２の線路と、第２のトランジスタおよび第２の出力部を有し第２の線路と前記出力端との間に直列接続され、第２の出力部に第１の線路の他端が接続された第１のキャリア増幅器と、を備え、第１のピーク増幅器及び第１のキャリア増幅器は、第１の出力部と第２の出力部が対向するよう配置され、第１のトランジスタ及び第２のトランジスタは、伝送する信号の出力方向ベクトルの角度差が１８０ｄｅｇとなるように配置されたことを特徴とするものである。
【０００８】
また、本発明に係る通信装置は、信号をデジタル処理するデジタル処理部と、デジタル処理部により処理された信号の周波数を変換するコンバータと、コンバータにより周波数変換された信号を増幅する増幅器と、増幅器により増幅された信号のノイズ成分を除去するフィルタ部と、フィルタ部によりノイズ成分を除去された信号を出力するアンテナ部と、を有し、この増幅器は、コンバータにより周波数変換された信号を入力する入力端と、信号を出力する出力端と、第１のトランジスタおよび第１の出力部を有し入力端と出力端の間に接続された第１の単位増幅器と、信号の略４分の１波長又は信号の略４分の３波長の電気長を有し一端が第１の単位増幅器の第１の出力部に直列接続された第１の線路と、第１の線路による位相差に相当する電気長を有し入力端に第１の単位増幅器と並列に接続された第２の線路と、第２のトランジスタおよび第２の出力部を有し第２の線路と出力端との間に直列接続され、第２の出力部に第１の線路の他端が接続された第２の単位増幅器と、を備え、第１の単位増幅器及び第２の単位増幅器は、第１の出力部と第２の出力部が対向するよう配置され、第１のトランジスタ及び第２のトランジスタは、伝送する信号の出力方向ベクトルの角度差が１８０ｄｅｇとなるように配置されたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、信号を入力する入力端と、信号を出力する出力端と、第１のトランジスタおよび第１の出力部を有し入力端と出力端の間に接続された第１のキャリア増幅器と、信号の略４分の１波長又は信号の略４分の３波長の電気長を有し一端が第１のキャリア増幅器の第１の出力部に直列接続された第１の線路と、第１の線路の位相差に相当する電気長を有し入力端に第１のキャリア増幅器と並列接続された第２の線路と、第２のトランジスタおよび第２の出力部を有し第２の線路と出力端との間に直列接続され、第２の出力部に第１の線路の他端が接続された第１のピーク増幅器と、を備え、第１のキャリア増幅器及び第１のピーク単位増幅器は、第１の出力部と第２の出力部が対向するよう配置され、第１のトランジスタ及び前記第２のトランジスタは、伝送する信号の出力方向ベクトルの角度差が１８０ｄｅｇとなるように配置されたことにより、増幅する信号が高周波数帯の信号であっても高効率動作が可能な増幅器を得ることができる。
【００１０】
また、本発明によれば、信号を入力する入力端と、信号を出力する出力端と、第１のトランジスタおよび第１の出力部を有し入力端と出力端の間に接続された第１のピーク増幅器と、信号の略４分の１波長又は信号の略４分の３波長の電気長を有し一端が第１のピーク増幅器の第１の出力部に直列接続された第１の線路と、第１の線路による位相差に相当する電気長を有し入力端に第１のピーク増幅器と並列接続された第２の線路と、第２のトランジスタおよび第２の出力部を有し第２の線路と前記出力端との間に直列接続され、第２の出力部に第１の線路の他端が接続された第１のキャリア増幅器と、を備え、第１のピーク増幅器及び第１のキャリア増幅器は、第１の出力部と第２の出力部が対向するよう配置され、第１のトランジスタ及び第２のトランジスタは、伝送する信号の出力方向ベクトルの角度差が１８０ｄｅｇとなるように配置されたことにより、増幅する信号が高周波数帯の信号であっても高効率動作が可能な増幅器を得ることができる。
【００１１】
また、本発明によれば、信号をデジタル処理するデジタル処理部と、デジタル処理部により処理された信号の周波数を変換するコンバータと、コンバータにより周波数変換された信号を増幅する増幅器と、増幅器により増幅された信号のノイズ成分を除去するフィルタ部と、フィルタ部によりノイズ成分を除去された信号を出力するアンテナ部と、を有し、この増幅器は、コンバータにより周波数変換された信号を入力する入力端と、信号を出力する出力端と、第１のトランジスタおよび第１の出力部を有し入力端と出力端の間に接続された第１の単位増幅器と、信号の略４分の１波長又は信号の略４分の３波長の電気長を有し一端が第１の単位増幅器の第１の出力部に直列接続された第１の線路と、第１の線路の位相差に相当する電気長を有し入力端に第１の単位増幅器と並列に接続された第２の線路と、第２のトランジスタおよび第２の出力部を有し第２の線路と出力端との間に直列接続され、第２の出力部に第１の線路の他端が接続された第２の単位増幅器と、を備え、第１の出力部と第２の出力部が対向するよう配置され、第１の単位増幅器及び第２の単位増幅器は、第１の出力部と第２の出力部が対向するよう配置され、第１のトランジスタ及び第２のトランジスタは、伝送する信号の出力方向ベクトルの角度差が１８０ｄｅｇとなるように配置されたことにより、デジタル処理した信号を高周波数帯の信号に変換した後に増幅して出力する場合であっても、信号を高効率に増幅可能な通信装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態１に係るドハティ増幅器を用いた通信装置の構成を示す図である。
【図２】図１に示すドハティ増幅器の回路構成を示す図である。
【図３】図１に示すドハティ増幅器の配置例を示す図である。
【図４】図３に示すドハティ増幅器の基板直下を透視した図である。
【図５】キャリア増幅器の出力部及びピーク増幅器の出力部間の距離とドレイン効率の関係を示す図である。
【図６】図１に示すドハティ増幅器の別の構成及び配置例を示す図である。
【図７】図１に示すドハティ増幅器の別の構成及び配置例を示す図である。
【図８】インバーテッド・ドハティ増幅器の構成及び配置例を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態２に係るドハティ増幅器の配置例を示す図である。
【図１０】図９に示すドハティ増幅器の基板直下を透視した図である。
【図１１】従来のドハティ増幅器のドレイン効率を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
実施の形態１．
本発明を実施するための実施の形態１におけるドハティ増幅器５を図１ないし図８を用いて説明する。図１はドハティ増幅器５を用いた通信装置１の構成を示す図である。図１において、通信装置１は信号が入力される入力インタフェース２と、入力された信号をデジタル処理するデジタル回路３すなわちデジタル処理部と、デジタル処理された信号の周波数変換を行う周波数コンバータ４と、周波数変換された信号の強度を増幅するドハティ増幅器５と、増幅された信号のノイズ成分を除去するアイソレーター６及びローパスフィルタ７（以下、ＬＰＦ７と称する）すなわちフィルタ部と、ノイズ除去された信号を出力するアンテナ８とで構成されている。
【００１４】
次に、ドハティ増幅器５の構成及びドハティ増幅器５の構成について説明する。ドハティ増幅器５は、図２に示すように、入力端子１０と出力端子１１の間に２つの並列回路を有し、一方の回路にはＡ級またはＢ級のキャリア増幅器１２すなわち第１のキャリア増幅器と入力信号の略４分の１波長の電気長を有する導体線路１４すなわち第１の線路が直列接続され、もう一方の回路には導体線路１４の電気長による位相差を相殺する導体線路１５すなわち第２の線路とＣ級のピーク増幅器１３すなわち第１のピーク増幅器が直列接続されている。
【００１５】
図３はドハティ増幅器５を構成する素子の配置を示す図である。ドハティ増幅器５は、例えばガラスエポキシやアルミナの基板２２上に形成され、各素子間はＣｕやＡｕの導体線路によって接続されている。図３では、入力端子１０とキャリア増幅器１２の間に導体線路１６が設けられ、導体線路１５とピーク増幅器１３の間に導体線路１６とほぼ等しい電気長を有する導体線路１７が設けられているが、これらはキャリア増幅器１２やピーク増幅器１３の配置に応じて設けられるものであり、省略しても良い。なお、図３は配置を模式的に示すものであり、実線で接続している箇所は実際には導体線路で接続されている。
【００１６】
キャリア増幅器１２とピーク増幅器１３は総称して単位増幅器と呼ばれ、ほぼ同じ構成を有する。キャリア増幅器１２は入力整合回路１２１、Ａ級ないしＢ級動作するトランジスタ１２０、出力整合回路１２２で構成され、ピーク増幅器１３は入力整合回路１３１、Ｃ級動作するトランジスタ１３０、出力整合回路１３２で構成されている。
【００１７】
基板２２の下には、図４に示すように、キャリア増幅器１２やピーク増幅器１３を冷却するためのヒートシンク２３が設けられている。ドハティ増幅器は通常、ヒートシンク２３の冷却効率が最も良くなるように板状のフィンの長手方向とキャリア増幅器で増幅される信号の伝送方向とピーク増幅器で増幅される信号の伝送方向がすべて平行になるよう配置されている。入力信号の周波数が１４〜１４．５ＧＨｚの場合、入力信号の略４分の１波長は２ｍｍ程度となるため、本実施の形態では、キャリア増幅器１２とピーク増幅器１３はキャリア増幅器１２の出力部１２４とピーク増幅器１３の出力部１３４が対向するように同一直線上に配置されている。なお、図４では、基板２２上に配置された素子とヒートシンク２３の相対関係を示すために基板２２上の素子及び導体線路を破線で示している。
【００１８】
また、増幅器の主な発熱源はトランジスタであることから、キャリア増幅器１２内のトランジスタ１２０とピーク増幅器１３内のトランジスタ１３０は伝送信号を引き出す方向である出力方向ベクトルの角度差が１８０ｄｅｇとなるように配置され、ヒートシンク２３はフィンの長手方向がこれらの出力方向ベクトルと平行になるように基板２２の下に設置されている。
このように、キャリア増幅器１２とピーク増幅器１３をキャリア増幅器１２の出力部１２４とピーク増幅器１３の出力部１３４が対向するように同一直線上に配置することにより製作が容易になり、トランジスタ１２０及びトランジスタ１３０を伝送する信号の出力方向ベクトルとヒートシンク２３のフィンの長手方向が平行になるようヒートシンク２３を配置することにより、ひとつのヒートシンク２３でもってキャリア増幅器１２とピーク増幅器１３を効率的に冷却することもできる。
なお、導体線路１６及び導体線路１７は必ずしも必要ではなく、キャリア増幅器１２とピーク増幅器１３を所望の位置に配置するために設けるものである。
【００１９】
ここで、導体線路１４の電気長は入力信号の略４分の１波長としたが、長さはこれに限るものではなく入力信号の略４分の１波長の奇数倍であれば良い。ただし、図５に示すように、単位増幅器間の距離が長いほど線路損失が大きくなりドハティ増幅器５としてのドレイン効率が劣化するため、線路長は短い方が望ましい。
【００２０】
例えば入力信号の周波数が１４〜１４．５ＧＨｚ程度の場合、４分の１波長の電気長を有する導体線路は約２ｍｍになる。トランジスタ１２０、１３０の大きさは１ｃｍ角弱であることから、導体線路を４分の１波長の電気長にすると、従来のように単位増幅器を平行に配置することはできない。本実施の形態のようにキャリア増幅器１２の出力部１２４とピーク増幅器１３０の出力部１３４を対向させると、導体線路１４の長さを入力信号の波長と同程度以下、すなわち４分の１波長又は４分の３波長の電気長とすることも可能となり、高いドレイン効率が期待できる。なお、ドハティ増幅器において「略４分の１波長の電気長」や「略４分の３波長の電気長」という場合、一般に、プラスマイナス４分の１波長の誤差まで含まれる。
【００２１】
キャリア増幅器１２とピーク増幅器１３の配置は同一直線上で対向させたものに限らず、キャリア増幅器１２の出力部１２４とピーク増幅器１３の出力部１３４の間の距離を所望の電気長にできれば、例えば図６のように、トランジスタ１２０とトランジスタ１３０の出力方向ベクトルの角度差が１２０ｄｅｇ等になるよう配置しても良い。
【００２２】
図７はドハティ増幅器を構成する素子の別の配置例を示す図である。ドハティ増幅器５ｂは、図３の構成に加えて、入力端子１０と導体線路１６の間に導体線路１８、ピーク増幅器１３と出力端子１１の間に導体線路１９を備えている。導体線路１９はピーク増幅器１３の動作がオフの時のインピーダンスを調整するための回路であり、導体線路１８は入力端子１０と出力端子１１間の２つの経路の線路長を等しくするための回路であって導体線路１９とほぼ等しい電気長を有する。なお、導体線路１９はピーク増幅器１３の動作オフ時のインピーダンスが大きくなるように設計されるのが望ましい。
【００２３】
次に動作について説明する。
通信装置１の入力インタフェース２に信号が入力されると、デジタル回路３によりデジタル信号処理が行われる。デジタル処理された信号の周波数は数ＭＨｚ〜数百ＭＨｚ程度であり、周波数コンバータ４により１４〜１４．５ＧＨｚ程度の高周波信号に変換される。周波数変換された信号はドハティ増幅器５により増幅され、アイソレーター６及びＬＰＦ７によりノイズ除去された後にアンテナ８から通信装置外部へ出力される。
なお、一般には数百ＭＨｚ以上の信号を高周波信号というが、ここでは４ＧＨｚ程度以上の信号を意図している。
【００２４】
ここで、ドハティ増幅器５の動作について、図２を用いて説明する。
入力端子１０から振幅の小さな信号が入力されると（以下、「小信号時」と称する）、Ａ級ないしＢ級にバイアスするキャリア増幅器１２により増幅され、導体線路１４を伝搬して出力端子１０から出力される。このとき、Ｃ級にバイアスされるピーク増幅器１３は動作しないため、ドハティ増幅器５の駆動電力はキャリア増幅器１２の分だけでよく高効率動作が可能となる。
なお、振幅の小さな信号とは、ドハティ増幅器の飽和電力に対して６ｄＢ低下した出力電力が得られる入力電力以下の信号のことをいう。
【００２５】
一方、入力端子１０から振幅の大きな信号が入力されると（以下、「大信号時」と称する）、キャリア増幅器１２は動作せず、Ｃ級にバイアスされるピーク増幅器１３のみが動作し、ピーク増幅器１３で増幅された信号が出力端子１０から出力される。このとき、ドハティ増幅器５の駆動電力はピーク増幅器１３の分だけでよく高効率動作が可能となる。
なお、振幅の大きな信号とは、ドハティ増幅器の飽和電力に対して、６ｄＢ低下した出力電力が得られる入力電力以上の信号のことをいう。
【００２６】
ここではドハティ増幅器５について説明したが、Ａ級ないしＢ級で動作する増幅器であっても良い。このようなＡ級ないしＢ級で動作する増幅器の構成はドハティ増幅器と同じであり、小信号時にキャリア増幅器１２とピーク増幅器１３の両方が動作する点のみが異なる。
【００２７】
また、ドハティ増幅器５の代わりに図８に示すようなインバーテッド・ドハティ増幅器５０を用いることもできる。インバーテッド・ドハティ増幅器５０とは、ドハティ増幅器のキャリア増幅器１２とピーク増幅器１３の配置を入れ替えたものであり、ドハティ増幅器５と同様の動作をする。
【００２８】
本実施の形態によれば、キャリア増幅器１２の出力部１２４とピーク増幅器１３の出力部１３４の距離が４分の１波長又は４分の３波長の電気長となるように、キャリア増幅器１２の出力部１２４とピーク増幅器１３の出力部１３４を対向させて導体線路１４で接続したことにより、出力端側の線路損失を抑制し、入力信号が高周波数帯の信号であっても高効率動作が可能な増幅器を得ることができる。さらに、この構成により、ドハティ増幅器５が動作する周波数帯域を広帯域化することもできる。
また、キャリア増幅器１２内のトランジスタ１２０を伝送する信号の出力方向ベクトルとピーク増幅器１３内のトランジスタ１３０を伝送する信号の出力方向ベクトルの角度差が１８０ｄｅｇとなるようにキャリア増幅器１２とピーク増幅器１３を配置したことにより、製作が容易になる。さらに、これらの出力方向ベクトルとヒートシンク２３のフィンの長手方向が平行になるようヒートシンク２３を配置することにより、ひとつのヒートシンクでキャリア増幅器１２とピーク増幅器１３の双方を効率的に冷却することもできる。
また、上記ドハティ増幅器５を備えた通信装置は、１４〜１４．５ＧＨｚ程度の高周波信号を増幅する場合であっても、高効率動作が可能である。
【００２９】
実施の形態２．
実施の形態１では、キャリア増幅器１２の出力部１２４とピーク増幅器１３の出力部１３４を対向配置させたドハティ増幅器、及びこのドハティ増幅器を用いた通信装置について説明した。実施の形態２では、キャリア増幅器１２及びピーク増幅器１３を多段構造とし、最も入力端子に近いキャリア増幅器の入力部とピーク増幅器の入力部を対向配置させる。
【００３０】
図９は本実施の形態におけるドハティ増幅器５ｃの構成及び配置例を示す図である。図７の構成に加えて、導体線路１８と導体線路１６の間に第２のキャリア増幅器２０、導体線路１５と導体線路１７の間に第２のピーク増幅器２１が設けられている。
【００３１】
第２のキャリア増幅器２０は入力端子１０に最も近いキャリア増幅器であり、第２のピーク増幅器２１は入力端子１０に最も近いピーク増幅器であって、キャリア増幅器２０とピーク増幅器２１はキャリア増幅器２０の入力部２０３とピーク増幅器２１の入力部２１３が同一直線上で対向するように配置され、キャリア増幅器２０内のトランジスタ２００とピーク増幅器２１内のトランジスタ２１０は伝送する信号の入力方向ベクトルの角度差が１８０ｄｅｇとなるように配置されている。このような配置とすることにより、最も入力端子１０に近いキャリア増幅器２０とピーク増幅器２１間の線路長も略４分の１波長の電気長あるいは略４分の３波長の電気長とすることができ線路損失を抑制できる。
【００３２】
また、トランジスタ１２０及びトランジスタ１３０を伝送する信号を引き出す方向である出力方向ベクトルとトランジスタ２００及びトランジスタ２１０を伝送する信号を引き込む方向である入力方向ベクトルの角度差が０ｄｅｇ又は１８０ｄｅｇとなるように配置することで製作が容易になる。さらに、図１０に示すように、ヒートシンク２３の板状のフィンの長手方向が上記入力方向ベクトル及び出力方向ベクトルと平行になるようにヒートシンク２３を配置することにより、同一のヒートシンク２３でもってこれらのトランジスタを効率よく冷却することもできる。
【００３３】
ここではキャリア増幅器及びピーク増幅器がそれぞれ２段構成の場合を示しているが、３段以上の多段接続としても良い。また、いずれか一方のみを多段接続としても良い。また、ピーク増幅器２１と導体線路１５の配置が逆であっても良い。キャリア増幅器やピーク増幅器のような単位増幅器は多段接続することにより利得が累積されるため、ドハティ増幅器５ｃ全体として高利得化が可能となる。
なお、ピーク増幅器２１と導体線路１５は図９のように配置することにより、これらを入れ替えた配置よりも線路損失による影響が小さくなり、後段のピーク増幅器１３に入力する信号の振幅を大きく保つことが出来る。
【００３４】
動作は実施の形態１と同じであるため、説明を省略する。
なお、本実施の形態に係るドハティ増幅器５ｃも通信装置に用いることができるのは言うまでもない。また、ドハティ増幅器の代わりにＡ級ないしＢ級動作する増幅器やインバーテッド・ドハティ増幅器において上記構成とした場合も同様の効果が得られる。
【００３５】
本実施の形態によれば、実施の形態１の効果に加えて、ドハティ増幅器５ｃのキャリア増幅器及びピーク増幅器を多段構成とすることにより、高利得化が可能となる。
また、最も入力端子１０に近いキャリア増幅器２０の入力部２０３とピーク増幅器２１の入力部２１３が対向するようにキャリア増幅器２０とピーク増幅器２１を配置することにより、キャリア増幅器２０の入力部２０３とピーク増幅器２１の入力部２１３の間の線路長も略４分の１波長の電気長あるいは略４分の３波長とすることができ、入力側の線路損失も抑制できる。
また、キャリア増幅器２０内のトランジスタ２００とピーク増幅器２１内のトランジスタ２１０を伝送する信号の入力方向ベクトルの角度差が１８０ｄｅｇとなるように配置したことにより製作が容易になる。
また、これらの入力方向ベクトルとヒートシンク２３のフィンの長手方向が平行になるようにヒートシンク２３を配置したことにより、ひとつのヒートシンク２３でもってキャリア増幅器２０とピーク増幅器２１を効率よく冷却できる。さらに、最も出力端子１１に近いキャリア増幅器１２内のトランジスタ１２０と最も出力端子１１に近いピーク増幅器１３内のトランジスタ１３０を伝送する信号の出力方向ベクトルを上記入力方向ベクトルと０ｄｅｇ又は１８０ｄｅｇとなるように配置したことにより、ひとつのヒートシンク２３でもってキャリア増幅器１２、２０及びピーク増幅器１３、２１を効率的に冷却できる。
また、最も入力端子１０に近いキャリア増幅器２０の入力部２０３とピーク増幅器２１の入力部２１３を対向させ、最も出力端子１１に近いキャリア増幅器１２の出力部１２４とピーク増幅器１３の出力部１３４を対向させたことにより、キャリア増幅器とピーク増幅器を平行に配置した場合に比べて並列回路の全長を短くすることができ、小型のドハティ増幅器５ｃが得られる。
【符号の説明】
【００３６】
１  通信装置
２  入力インタフェース
３  デジタル回路
４  周波数コンバータ
５、５ａ〜５ｃ  ドハティ増幅器
６  アイソレーター
７  ローパスフィルタ（ＬＰＦ）
８  アンテナ
１０  入力端子
１１  出力端子
１２、２０  キャリア増幅器
１３、２１  ピーク増幅器
１４〜１９  導体線路
【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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