(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波電力増幅用能動素子は線形性を損なわない程度のバックオフ量の出力が良好な効率で得られるようにほぼＢ級動作のバイアス点に設定されており、所定温度範囲内における該高周波電力増幅用能動素子の飽和出力電力の変化量を抑圧するために、該高周波電力増幅用能動素子のゲート・ソース間のフォワードリーク電流が支配的である場合にはそのゲートバイアスが高温時には浅く低温時には深く設定される温度特性を有する温度変化素子が該高周波電力増幅用能動素子のゲート端子とゲート電圧供給端子間に接続されており、また該高周波電力増幅用能動素子のドレイン・ゲート間のリーク電流が支配的である場合において該リーク電流が多く飽和出力電力が多すぎるときに高温時でも低温時でもそのゲートバイアスが深く設定される温度特性を有する温度変化素子が該高周波電力増幅用能動素子のゲート端子とゲート電圧供給端子間に接続されており、更に電力増幅用能動素子の該ゲート端子と該電力増幅用能動素子のソースの間に抵抗が接続されていることを特徴とする高周波電力増幅器。
【請求項２】
高周波電力増幅用能動素子は線形性を損なわない程度のバックオフ量の出力が良好な効率で得られるようにほぼＢ級動作のバイアス点に設定されており、所定温度範囲内における該高周波電力増幅用能動素子の飽和出力電力の変化量を抑圧するために、該高周波電力増幅用能動素子のゲート・ソース間のフォワードリーク電流が支配的である場合にはそのゲートバイアスが高温時には浅く低温時には深く設定される温度特性を有する温度変化素子が該高周波電力増幅用能動素子のゲート端子とゲート電圧供給端子間に接続されており、また該高周波電力増幅用能動素子のドレイン・ゲート間のリーク電流が支配的である場合において該リーク電流が多く飽和出力電力が多すぎるときに高温時でも低温時でもそのゲートバイアスが深く設定される温度特性を有する温度変化素子が該高周波電力増幅用能動素子のゲート端子とゲート電圧供給端子間に接続されており、更に電力増幅用能動素子の該ゲート端子と該電力増幅用能動素子のソースの間に該電力増幅用能動素子の温度変化に伴う抵抗値変化を補償するための温度変化素子が接続されていることを特徴とする高周波電力増幅器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は無線通信機の送信電力増幅器に係わり、特に小型で電力効率の高い高周波電力増幅器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＵＨＦ帯移動無線機の送信機には大電力の信号を出力するために、数百ｍＷ〜数Ｗ程度の高周波電力増幅器が用いられる。一般に移動無線機は固定型の無線機に比べ、小型で低消費電力にする必要がある。このため、無線機のＤＣ電力の大部分を消費する電力増幅器には、ＤＣ−ＲＦ電力変換効率が高く小型であることが求めらる。
特に、携帯用の無線機等においては、無線機が小型であることと、電池の１回充電当たりの通話時間が製品の重要のセールスポイントであるために、電力増幅器の小型化と高変換効率化が図られている。
【０００３】
携帯電話、等のセルラーシステムでは、アナログシステム，ディジタルシステムに関わらず、基地局における電界強度が一定になるように移動機の出力を制御している。
更にディジタルシステムでは、入出力特性の線形性が求められ、電力増幅器の飽和電力よりバックオフをとったところで動作している。例えば、実際のＳＷＩＦcommで採用しているシステムでは、平均出力電力が２７dBm に対し、電力増幅器の飽和電力は、約３５dBm 必要である。
このように、特にディジタルシステムでは送信電力増幅器は、必要な線形性を保った状態で、低い出力から高い出力まで高い効率を確保する必要がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来例では、通信時の線形性を保つために使用温度範囲で最も出力電力の飽和電力が低い時の温度でも十分線形性を保てるように設計を行う。その結果、温度特性によって飽和電力が低いときには、バックオフ量が少なく効率は良いが、飽和電力の大きい温度で所定の電力を出力しようとすると、バックオフが多くなり効率が悪くなる。
言い換えれば、出力の飽和電力が大きくなる温度では、効率が悪く、低いところでは効率が良くなる傾向にある。
このように、能動素子は、飽和特性に温度特性を有しているため、所定の温度範囲で効率が悪くなり、更に線形性が悪くなるという欠点があった。
【０００５】
本発明は、これらの欠点を解決するために、各温度で最適のゲートバイアスを設定し、温度による特性変化を少なくし使用温度範囲全域で効率と線形性を改善することができる高周波電力増幅器を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、本発明による高周波電力増幅器は、能動素子の温度変化に対応させるため、ゲートバイアスを温度と共に変化させ、出力飽和電力の温度特性を補償し、効率と線形性を改善させるための温度補償回路を設けたことを特徴とする構成を有している。
【０００７】
即ち、本発明による高周波電力増幅器は、高周波電力増幅用能動素子は線形性を損なわない程度のバックオフ量の出力が良好な効率で得られるようにほぼＢ級動作のバイアス点に設定されており、所定温度範囲における該高周波電力増幅用能動素子の飽和出力電力の変化量を抑圧するために、該高周波電力増幅用能動素子のゲート・ソース間のフォワードリーク電流が支配的である場合にはそのゲートバイアスが高温時には浅く低温時には深く設定される温度特性を有する温度変化素子が該高周波電力増幅用能動素子のゲート端子とゲート電圧供給端子間に接続されており、また該高周波電力増幅用能動素子のドレイン・ゲート間のリーク電流が支配的である場合において該リーク電流が多く飽和出力電力が多すぎるときに高温時でも低温時でもそのゲートバイアスが深く設定される温度特性を有する温度変化素子が該高周波電力増幅用能動素子のゲート端子とゲート電圧供給端子間に接続されており、更に電力増幅用能動素子の該ゲート端子と該電力増幅用能動素子のソースの間に抵抗が接続されていることを特徴とする構成を有している。
また、本発明による高周波電力増幅器は、高周波電力増幅用能動素子は線形性を損なわない程度のバックオフ量の出力が良好な効率で得られるようにほぼＢ級動作のバイアス点に設定されており、所定温度範囲における該高周波電力増幅用能動素子の飽和出力電力の変化量を抑圧するために、該高周波電力増幅用能動素子のゲート・ソース間のフォワードリーク電流が支配的である場合にはそのゲートバイアスが高温時には浅く低温時には深く設定される温度特性を有する温度変化素子が該高周波電力増幅用能動素子のゲート端子とゲート電圧供給端子間に接続されており、また該高周波電力増幅用能動素子のドレイン・ゲート間のリーク電流が支配的である場合において該リーク電流が多く飽和出力電力が多すぎるときに高温時でも低温時でもそのゲートバイアスが深く設定される温度特性を有する温度変化素子が該高周波電力増幅用能動素子のゲート端子とゲート電圧供給端子間に接続されており、更に電力増幅用能動素子の該ゲート端子と該電力増幅用能動素子のソースの間に該電力増幅用能動素子の温度変化に伴う抵抗値変化を補償するための温度変化素子が接続されていることを特徴とする構成とすることができる。
【０００８】
一般的に、移動通信で使用されている電力増幅器は、ＧａＡｓ電界効果トランジスタ（ＦＥＴ：Field Effect Transistor ）或いは高電子移動度トランジスタ（ＨＥＭＴ：High Eiectron Mobility Transistor ）が用いられている。
これらのＦＥＴの各特性について、以下検討する。
【０００９】
（１）ＦＥＴの効率に関する特性
▲１▼  効率は、飽和電力に近づくほど良い。
一定電力を出力する場合、飽和電力からのバックオフ量が少ないほど効率が良い。しかし、バックオフ量が少ないときには線形性が低下し、ディジタル信号を忠実に増幅することができなくなる。
▲２▼  従って、効率を良くするためには、線形性を損なわない最低限のバックオフ量の出力が得られるように設計する必要があることになる。
▲３▼  この場合のバックオフ量は、能動素子、システムに対する仕様条件により決定される。
【００１０】
（２）飽和電力の温度特性
ａ）ゲートバイアス電圧が一定のとき：
▲１▼  高温時に、飽和出力電力は減少する。
▲２▼  低温時に、飽和電力は増加する。
ｂ）ゲートバイアス電圧を変化したとき：                                  ▲１▼  バイアス点を深くする（負の方へ電圧を下げる）と、飽和出力電力は減少し、効率は良くなる。
▲２▼  バイアス点を浅くする（正の方へ電圧を上げる）と、飽和出力電圧は増加し、効率は低下する。
【００１１】
（３）ゲート電圧バイアス回路
ａ）ゲートに流れる電流について（温度，ゲートバイアス電圧一定の場合）
▲１▼  入力電力が増加してくると、ドレイン・ゲート間のリーク電流（Ｉｒ）とゲート・ソース間のフォワード電流（Ｉｆ）は流れ始める。
▲２▼  温度が上がると、ドレイン・ゲート間のリーク電流（Ｉｒ）とゲート・ソース間のフォワード電流（Ｉｆ）は増加する。
ｂ）ゲート電圧バイアス回路の特性
▲１▼  一般的にゲート電圧バイアス回路は純抵抗で構成されている。
▲２▼  この場合、ゲートバイアスはドレイン・ゲート間のリーク電流（Ｉｒ）とゲート・ソース間のフォワード電流（Ｉｆ）の大小関係により浅くなったり深くなったりする。
▲３▼  ゲートに流れる電流はＩｒとＩｆの合計によりゲートバイアスが浅くなったり深くなったりする。
▲４▼  ＩｒがＩｆより多くなるとゲート電圧は浅くなり、ＩｒがＩｆより少ないとゲート電圧は深くなる。
▲５▼  このゲートに流れる電流は、出力整合回路（５）のインピーダンスにより決定される。ＩｒとＩｆのどちらが多いかは、出力整合回路（５）のインピーダンスにより決定される。
▲６▼  ゲートバイアスの変化量は、図６のゲート等価抵抗Ｒgtのインピーダンスで決まる。インピーダンスが大きいと変化量は大きくなり、小さいと変化量は小さくなる。
【００１２】
（４）ＦＥＴの温度特性
Ａ）フォワード電流（Ｉｆ）が支配的な場合
常温時、ある負荷においてフォワード電流（Ｉｆ）が支配的であると仮定する。温度が上がるとゲートに流れる電流、即ちフォワード電流（Ｉｆ）は増える。フォワード電流（Ｉｆ）が増えるとバイアス点は深くなる。
この変化量は、ゲートバイアス回路（ゲート等価抵抗Ｒgt）のインピーダンスによる。
イ）温度が高いとき：
▲１▼  能動素子の飽和電力が下がる。
▲２▼  フォワード電流（Ｉｆ）が流れ始める。
▲３▼  ゲートバイアス電圧が深くなる。
▲４▼  飽和出力電力がますます下がる。
▲５▼  そこでゲートバイアスを浅く設定しなければならないことになる。
▲６▼  ゲートバイアス回路の純抵抗が高温時に浅くなるように、温度変化素子を設定する。
▲７▼  リーク電流の大きさにより、温度変化素子を設定する。
ロ）温度が低いとき：
▲１▼  能動素子の飽和出力電力が上がる。
▲２▼  フォワード電流（Ｉｆ）が減少し始める。
▲３▼  ゲートバイアス電圧が浅くなる。
▲４▼  飽和出力電力がますます上がる。
▲５▼  そこでゲートバイアスを深く設定しなければならないことになる。
▲６▼  ゲートバイアス回路の純抵抗が低温時にゲートバイアス電圧が深くなるように、温度変化素子を設定する。
▲７▼  リーク電流の大きさにより温度変化素子を設定する。
【００１３】
Ｂ）リーク電流（Ｉｒ）が支配的な場合
常温時、ある負荷において、リーク電流（Ｉｒ）が支配的であると仮定する。温度が上がるとゲートに流れる電流、即ちリーク電流（Ｉｒ）は増加する。リーク電流（Ｉｒ）が増加すると、バイアス点は浅くなる。
この変化量は、ゲートバイアス回路（ゲート等価抵抗Ｒgt）のインピーダンスによる。
イ）温度が高いとき
▲１▼  能動素子の飽和出力電力が下がる。
▲２▼  リーク電流（Ｉｒ）が流れ始める。
▲３▼  ゲートバイアス電圧が浅くなる。
▲４▼  飽和出力電力が上がる方向へゲートバイアスは動く。
▲５▼  ここでリーク電流の大きさにより、温度変化素子を設定しなければならないことになる。
▲６▼  リーク電流が少なく飽和出力電力が足りない場合、更にバイアスを浅く設定しなければならない。
▲７▼  リーク電流が多く飽和出力電力が多すぎる場合、バイアスを深く設定しなければならない。
ロ）温度が低いとき
▲１▼  能動素子の飽和出力電力が上がる。
▲２▼  リーク電流（Ｉｒ）が減少する方向へ動く。
▲３▼  ゲートバイアス電圧が深くなる。
▲４▼  飽和出力電力が下がる方向へゲートバイアスは動く。
▲５▼  ここで、リーク電流の大きさにより、温度変化素子を設定しなければならないことになる。
▲６▼  リーク電流が少なく電力が足りない場合、更にバイアスを浅く設定しなければならない。
▲７▼  リーク電流が多く電力が多すぎる場合、バイアスを深く設定しなければならない。
【００１４】
次に、入出力特性と電力効率の関係を図１に示す。出力電力（Ｐout)が飽和電力に近づくほど効率（η）が良くなる。言い換えれば、高い効率を得るためには、バックオフ量が少なくなればなるほど効率が良い。
電力増幅器の飽和出力電力は温度特性を持つ。これは、使用する能動素子の特性に起因する。
【００１５】
一方、能動素子のバイアス点は、Ａ級，Ｂ級，Ｃ級があることが知られている。  ここで、Ｃ級では、小信号では増幅できないため、線形性を保てない。少なくともＢ級より浅いバイアスが必要である。効率を考えると、バイアスは極力Ｂ級動作バイアスに近く設定するのが望ましい。これらの条件を考慮して、本発明では線形性を損なわない程度のバックオフ量の出力が得られるように、能動素子のバイアス点を設定する。
【００１６】
ゲートバイアスの深さによる効率の差を図２，図３に示す。図２はＢ級バイアス、図３はＡ級バイアス時の電力増幅器の入出力特性である。このようにゲートバイアスはＢ級バイアスでの効率が良く、Ａ級に近いほど効率は悪くなる。
実際の回路では、ゲート電圧は、所望の値にするため抵抗分割で給電されている。入力が増すにつれて能動素子のゲートにリーク電流、或いは、フォワード電流が流れる。そのため、給電する電圧が変動する。それを考慮し各温度において温度補償を行う。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施例を図について説明する。図４は、本発明の一実施例による温度補償の概念図である。この図で、１は入力整合回路、５は出力整合回路、４は能動素子としてもちいられるＦＥＴ、６は入力端子、７は出力端子、２はゲートバイアス調整用の抵抗又はゲートバイアス調整及び温度補償回路であり、ここでは抵抗として説明を行う。３はゲートバイアス調整及び温度補償回路である。  −Ｖg は、電力増幅器のゲートバイアス電源電圧である。
【００１８】
図５はバイアス回路と能動素子の電流の流れを示した図である。図６は、図５のバイアス回路の等価回路図である。
【００１９】
(I) ドレイン・ゲート間のリーク電流（Ｉｒ）が支配的である場合：
実施例の回路において、周囲温度が上がると、ＦＥＴ４の飽和電力が下がる。このように、周囲温度が上がると、ドレイン・ゲート間のリーク電流が増え、図５に示すドレイン・ゲート間ブレイクダウン電流Ｉr が流れる。電圧調整抵抗Ｒgbにこの電流Ｉr が流れ、ゲート電圧ｖg によるバイアス電圧が浅くなる。これにより、高温時には、ゲート電圧ｖg によるバイアス電圧を浅くし、飽和電力を上げるように調整することになる。
【００２０】
ここで、ゲートバイアス調整用抵抗ＲgaとＲgbとの並列抵抗値に相当する前記の図６に示すゲート抵抗Ｒgtが大き過ぎるときには、ゲート電圧ｖg は上がり、出力飽和電力が必要以上に増え効率が悪くなる。また、ドレイン電流Ｉd が流れ易くなりＢ級バイアス点から外れることになり、効率が悪くなる。
次に、ゲート抵抗Ｒgtが小さい場合には、ゲート電圧ｖg は、一定に保たれるが、出力電力が低下する。このときはゲートバイアス調整用抵抗Ｒgbの値を大きくするか又はＲgaを小さくしてゲート電圧ｖg によるバイアス電圧を浅くし、出力電力を増加するように調整する。この時の電圧上昇は図６のゲート抵抗Ｒgtのインピーダンスによる。このゲート抵抗Ｒgtを、所望のゲート電圧ｖg が得られるように設定する。
【００２１】
周囲温度が下がるとＦＥＴの飽和電力が増す。この時ドレイン・ゲート間のリーク電流は減少する方向にあるため、前記のゲート抵抗Ｒgtを流れるドレイン・ゲート間ブレイクダウン電流Ｉr が減少し、ゲート電圧ｖg によるバイアス電圧が深くなる。このように、低温時には、ゲート電圧ｖg によるバイアス電圧を深くし飽和電力を下げるように調整する。
【００２２】
ここで、前記のゲート抵抗Ｒgtが小さいとき、ゲート電圧ｖg が、一定に保たれ飽和出力電力は増す。この時出力電力を減らすためにゲートバイアス調整用抵抗Ｒgaの値を増加するか又はゲートバイアス調整用抵抗Ｒgbの値を減少させる。次に、ゲートバイアス調整用抵抗Ｒgtが大きすぎるとき、ゲート電圧ｖg が低くなり過ぎ、Ｂ級より深いバイアス電圧となり、線形性が悪くなる。
この時のドレイン電圧Ｖｄの電圧変化は図６のゲート等化抵抗Ｒgtのインピーダンスによる。
【００２３】
(II)ゲート・ソース間のフォワードリーク電流（Ｉｆ）が支配的である場合：
実施例の回路において、周囲温度が上がると、ＦＥＴ４の飽和出力電力が下がる。このように、周囲温度が上がると、ゲート・ソース間のリーク電流Ｉｆが増加し、図５に示すリーク電流Ｉｆが流れる。電圧調整抵抗Ｒgbにこのリーク電流Ｉｆが流れ、ゲート電圧ｖg によるバイアス電圧が深くなり、飽和出力電力がますます減少する。これにより、高温時には、ゲート電圧ｖg によるバイアス電圧を浅くし、飽和電力を上げるように調整することが必要になる。
【００２４】
ここで、前記のゲート抵抗Ｒgtが大き過ぎるときには、ゲート電圧ｖg は下がり、飽和出力電力が減少し線形性が保たれなくなる。
次に、ゲート抵抗Ｒgtが小さい場合には、ゲート電圧ｖg は、一定に保たれるが、ＦＥＴの温度特性により飽和出力電力が低下する。このときはゲートバイアス調整用抵抗Ｒgbの値を大きくするか又はゲートバイアス調整用抵抗Ｒgaの値を少さくしてゲート電圧ｖg によるバイアス電圧を浅くし、飽和出力電力を増加するように調整する。この時の電圧上昇は図６のゲート抵抗Ｒgtのインピーダンスによる。このゲート抵抗Ｒgtを、所望のゲート電圧ｖg が得られるように設定する。
【００２５】
周囲温度が下がるとＦＥＴの飽和出力電力が増す。この時ゲート・ソース間のリーク電流Ｉｆは減少する方向にあるため、前記のゲート抵抗Ｒgtを流れるリーク電流Ｉｆが減少し、ゲート電圧ｖg によるバイアス電圧が浅くなる。従って、低温時には、ゲート電圧ｖg によるバイアス電圧を深くし飽和電力を下げるように調整する。
【００２６】
ここで、前記のゲート抵抗Ｒgtが小さいとき、ゲート電圧ｖg が、一定に保たれ出力電力は増す。この時出力電力を減らすためにゲートバイアス調整用抵抗Ｒgaの値を増加するか又はゲートバイアス調整用抵抗Ｒgbの値を減少させる。
この時のドレイン電圧Ｖｄの電圧変化は図６のゲート等化抵抗Ｒgtのインピーダンスによる。
【００２７】
温度補償回路３は、図８に示すような回路で実現する。図８において、Ｒga-1はサーミスタ、Ｒga-2はサーミスタＲga-1の温度係数調整用抵抗、Ｒga-3は温度係数調整用兼ゲート電圧の絶対値調整用抵抗である。
市販のサーミスタは、温度係数が決まっているので、温度係数を調整するために温度係数調整用抵抗Ｒga-2を用いる。Ｒga-3は、能動素子４の初期のゲートバイアスを決定するための抵抗である。
【００２８】
図９は、実抵抗でゲートバイアス回路を構成した図５の回路の場合において、図１に示す如き温度変化があったときのゲート電圧Ｖg と出力電圧との関係を示す特性図である。図示のように２５℃ではゲート電圧が−０．７０Ｖのときの出力電力Ｐout ＝３５dBm である。なお、ドレイン電圧Ｖd ＝３．５Ｖ、ゲートバイアス電圧−Ｖg ＝−２．５Ｖであり、抵抗Ｒga＝５８６Ω、抵抗Ｒgb＝１．５ｋΩである。
【００２９】
この条件において、−１０℃〜８０℃の温度範囲でＰout を３５dBm に保つためには、ゲート電圧−vgは、
▲１▼  １０℃のとき  −０．７５Ｖ
▲２▼  ２５℃のとき  −０．７０Ｖ
▲３▼  ８０℃のとき  −０．６８Ｖ
にそれぞれ設定しなければならない。
この電圧条件をそれぞれ満足するためには、抵抗Ｒgaの抵抗値は、
−１０℃のとき  ６４７Ω
２５℃のとき  ５８６Ω
８０℃のとき  ５５９Ω
に設定しなければならない。但し、Ｒgb＝1.5 k Ω固定である。
【００３０】
図８の回路で、−１０℃〜８０℃の温度範囲において、この抵抗Ｒgaの条件を実現する場合の手順について説明する。ここでは、抵抗Ｒga１＝４０Ωのサーミスタを用いる場合の条件で、抵抗Ｒga２と抵抗Ｒga３を求める例を説明する。
【００３１】
▲１▼  −１０℃〜８０℃の温度範囲において、抵抗Ｒga１，抵抗Ｒga２，抵抗Ｒga３の合成抵抗Ｒga' に求められる抵抗値の温度変化量は、−１０℃のときの抵抗Ｒgaの抵抗値６４７Ωと８０℃のときの抵抗Ｒgaの抵抗値５５９Ωとの差：
（６４７−５５９）Ω＝８８Ω
である。
▲２▼  図８の回路では、合成抵抗Ｒ'ga ＝（Ｒga３）＋〔（Ｒga１）//（Ｒga２）〕である。
▲３▼  また、
【数１】
0003662525.tif 000002
であることが知られている。
【００３２】
▲４▼  前記の抵抗Ｒga１＝４０Ωのサーミスタの抵抗値Ｒは、式（１）より
−１０℃のとき  １３７Ω
８０℃のとき  ９Ω
であるから、−１０℃〜８０℃の温度範囲におけるサーミスタ（抵抗Ｒga１）の抵抗値Ｒの変化量ΔＲga１は、
（１３７−９）Ω＝１２８Ω
である。
▲５▼  合成抵抗Ｒ'ga に対する前記の所望値８８Ωに比較して、サーミスタ（抵抗Ｒga１）の抵抗値Ｒの変化量ΔＲga１（＝１２８Ω）は、大き過ぎるので、合成抵抗Ｒ'ga に対するサーミスタ（抵抗Ｒga１）の抵抗値Ｒの変化量ΔＲga１（＝１２８Ω）の感度を低くして所望値８８Ωに近似させる必要がある。
▲６▼  このように、合成抵抗Ｒ'ga に対するサーミスタ（抵抗Ｒga１）の抵抗値Ｒの変化量ΔＲga１（＝１２８Ω）の感度を低くするための純抵抗Ｒga２と純抵抗Ｒga３とを求める。
【００３３】
▲７▼  先ず、純抵抗Ｒga２の値を求める。  −１０℃のときの抵抗Ｒga１の値：Ｒga１（−１０℃）と、８０℃のときの抵抗Ｒga１の値：Ｒga１（８０℃）と、サーミスタ（抵抗Ｒga１）の抵抗値Ｒの変化量ΔＲga１と、純抵抗Ｒga２との間には、次の関係がある。
【数２】
0003662525.tif 000003
この式（２）において、
ΔＲga１＝８８Ω，
Ｒga１( −１０℃）＝１３７Ω
Ｒga１（８０℃）  ＝９Ω
の条件から、
Ｒga２＝３３０Ω
となる。
【００３４】
▲８▼  次に、合成抵抗Ｒ'ga が  ２５℃のとき前記のように５８６Ωになるように、純抵抗Ｒga３に値を求める。合成抵抗Ｒ'ga は、２５℃のときの抵抗Ｒga１の値：Ｒga１（２５℃）と、純抵抗Ｒga２と、純抵抗Ｒga３とにより、次の式（３）のように表すことができる。
【数３】
0003662525.tif 000004
この式（２）において、
Ｒga１（２５℃）＝４０Ω
Ｒga２＝３３０Ω
の条件から、
Ｒga３＝５５０Ω
となる。
【００３５】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によると、能動素子のゲート端子に温度補償回路を設けたため、従来のように温度により効率が低下したり線形性が悪くなったりせず、常に極めて良好な効率で動作することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が対象とする電力増幅器の一般的な入出力特性と電力効率の関係を示す特性図である。
【図２】Ａ級動作における電力増幅器の入出力特性と電力効率の関係を示す特性図である。
【図３】Ｂ級動作における電力増幅器の入出力特性と電力効率の関係を示す特性図である。
【図４】本発明による高周波電力増幅器の一実施例を示す回路図である。
【図５】図４の一実施例におけるバイアス回路と能動素子を流れる電流を説明するための回路図である。
【図６】図５のバイアス回路の等化回路図である。
【図７】図４の一実施例の動作特性図である。
【図８】図４の一実施例に用いる温度補償回路の一例を示す回路図である。
【図９】本発明による高周波電力増幅器の具体的温度補償回路例を説明するための特性図である。
【符号の説明】
１  入力整合回路
２  ゲートバイアス電圧調整回路
３  ゲートバイアス電圧調整回路兼温度補償回路
Ｒga  ゲートバイアス電圧調整抵抗
Ｒgb  ゲートバイアス電圧調整抵抗兼温度補償回路
Ｒgb-1  サーミスタ
Ｒgb-2  サーミスタの温度係数調整用抵抗
Ｒgb-3  温度係数調整用兼Ｖg の絶対値調整用抵抗
Ｒgt  ゲート抵抗の等価回路（Ｒga//Ｒgb）
４  能動素子
Ｖd   ドレイン端子（電力増幅器のドレイン端子）電圧
ｖg   ゲート電圧
Ｖg   電力増幅器のゲートバイアス電源電圧
Ｄ  能動素子のドレイン
Ｇ  能動素子のゲート
Ｓ  能動素子のソース
Ｉd   ドレイン電流
Ｉf   ゲート・ソース間フォワード電流
Ｉr   ドレイン・ゲート間ブレイクダウン電流
【図１】
0003662525.tif 000005
【図２】
0003662525.tif 000006
【図３】
0003662525.tif 000007
【図４】
0003662525.tif 000008
【図５】
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【図６】
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【図７】
0003662525.tif 000011
【図８】
0003662525.tif 000012
【図９】
0003662525.tif 000013