(57)【要約】  本発明は、キャリアアンプおよびピークアンプの一方を第１のアンプとして有すると共に、他方を第２のアンプとして有する送信増幅器に適用される。本発明の送信増幅器は、中心から外側に向けて、中心導体と、内導体と、外導体と、がこの順に形成された、１／４波長の２重同軸構造を有する伝送線路トランスを有し、前記中心導体と前記内導体とで第１の同軸線路が構成され、前記内導体と前記外導体とで第２の同軸線路が構成され、前記第１および第２の同軸線路の一方の一端に前記第１のアンプの出力が接続され、前記第１および第２の同軸線路の他方の一端に出力端子が接続され、前記第１の同軸線路の他端と、前記第２のアンプの出力と、前記第２の同軸線路の他端と、が接続される。
2014041835.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャリアアンプおよびピークアンプの一方を第１のアンプとして有すると共に、他方を第２のアンプとして有する送信増幅器であって、
中心から外側に向けて、中心導体と、内導体と、外導体と、がこの順に形成された、１／４波長の２重同軸構造を有する伝送線路トランスを有し、
前記中心導体と前記内導体とで第１の同軸線路が構成され、
前記内導体と前記外導体とで第２の同軸線路が構成され、
前記第１および第２の同軸線路の一方の一端に前記第１のアンプの出力が接続され、
前記第１および第２の同軸線路の他方の一端に出力端子が接続され、
前記第１の同軸線路の他端と、前記第２のアンプの出力と、前記第２の同軸線路の他端と、が接続される、送信増幅器。
【請求項２】
前記第１の同軸線路の一端に前記第１のアンプの出力が接続され、
前記第２の同軸線路の一端に前記出力端子が接続される、請求項１に記載の送信増幅器。
【請求項３】
前記第１および第２の同軸線路の一端において、前記中心導体が前記第１のアンプの出力に接続され、前記内導体が接地され、前記外導体が前記出力端子に接続され、
前記第１および第２の同軸線路の他端において、前記中心導体が接地され、前記内導体と前記外導体とが接続され、前記外導体が前記第２のアンプの出力に接続される、請求項２に記載の送信増幅器。
【請求項４】
前記第１および第２の同軸線路の一端において、前記中心導体が前記第１のアンプの出力に接続され、前記内導体が接地され、前記外導体が前記出力端子に接続され、
前記第１および第２の同軸線路の他端において、前記内導体が接地され、前記中心導体と前記外導体とが接続され、前記中心導体が前記第２のアンプの出力に接続される、請求項２に記載の送信増幅器。
【請求項５】
前記第１の同軸線路の一端に前記出力端子が接続され、
前記第２の同軸線路の一端に前記第１のアンプの出力が接続される、請求項１に記載の送信増幅器。
【請求項６】
前記第１および第２の同軸線路の一端において、前記中心導体が前記出力端子に接続され、前記内導体が接地され、前記外導体が前記第１のアンプの出力に接続され、
前記第１および第２の同軸線路の他端において、前記中心導体が接地され、前記内導体と前記外導体とが接続され、前記外導体が前記第２のアンプの出力に接続される、請求項５に記載の送信増幅器。
【請求項７】
前記第１および第２の同軸線路の一端において、前記中心導体が前記出力端子に接続され、前記内導体が接地され、前記外導体が前記第１のアンプの出力に接続され、
前記第１および第２の同軸線路の他端において、前記内導体が接地され、前記中心導体と前記外導体とが接続され、前記中心導体が前記第２のアンプの出力に接続される、請求項５に記載の送信増幅器。
【請求項８】
キャリアアンプおよびピークアンプの一方を第１のアンプとして有すると共に、他方を第２のアンプとして有する送信増幅器であって、
前記第１のアンプの出力と前記第２のアンプの出力とに接続される１／４波長の第１の伝送線路トランスと、
前記第２のアンプの出力と出力端子とに接続される１／４波長の第２の伝送線路トランスと、を有し、
前記第２の伝送線路トランスは、対となる導体を有しており、
前記第２の伝送線路トランスの一端において、前記対となる導体のうち一方の導体が前記第２のアンプの出力に接続され、前記対となる導体のうち他方の導体が接地され、
前記第２の伝送線路トランスの他端において、前記対となる導体のうち前記一方の導体が接地され、前記対となる導体のうち前記他方の導体が前記出力端子に接続される、送信増幅器。
【請求項９】
前記第２の伝送線路トランスは、
中心から外側に向けて、中心導体と、外導体と、がこの順に形成された、１／４波長の同軸構造を有する伝送線路トランスであり、
前記第２の伝送線路トランスの一端において、前記中心導体が前記第２のアンプの出力に接続され、前記外導体が接地され、
前記第２の伝送線路トランスの他端において、前記中心導体が接地され、前記外導体が前記出力端子に接続される、請求項８に記載の送信増幅器。
【請求項１０】
前記第２の伝送線路トランスは、
中心から外側に向けて、中心導体と、外導体と、がこの順に形成された、１／４波長の同軸構造を有する伝送線路トランスであり、
前記第２の伝送線路トランスの一端において、前記外導体が前記第２のアンプの出力に接続され、前記中心導体が接地され、
前記第２の伝送線路トランスの他端において、前記外導体が接地され、前記中心導体が前記出力端子に接続される、請求項８に記載の送信増幅器。
【請求項１１】
前記第１の伝送線路トランスは、
中心から外側に向けて、中心導体と、外導体と、がこの順に形成された、１／４波長の同軸構造を有する伝送線路トランスであり、
前記第１の伝送線路トランスの一端において、前記中心導体が前記第１のアンプの出力に接続され、前記外導体が接地され、
前記第１の伝送線路トランスの他端において、前記中心導体が接地され、前記外導体が前記第２のアンプの出力に接続される、請求項８から１０のいずれか１項に記載の送信増幅器。
【請求項１２】
前記第１の伝送線路トランスは、
中心から外側に向けて、中心導体と、外導体と、がこの順に形成された、１／４波長の同軸構造を有する伝送線路トランスであり、
前記第１の伝送線路トランスの一端において、前記外導体が前記第１のアンプの出力に接続され、前記中心導体が接地され、
前記第１の伝送線路トランスの他端において、前記外導体が接地され、前記中心導体が前記第２のアンプの出力に接続される、請求項８から１０のいずれか１項に記載の送信増幅器。
【請求項１３】
前記第１のアンプは、前記キャリアアンプであり、
前記第２のアンプは、前記ピークアンプである、請求項１から１２のいずれか１項に記載の送信増幅器。
【請求項１４】
前記第１のアンプは、前記ピークアンプであり、
前記第２のアンプは、前記キャリアアンプである、請求項１から１２のいずれか１項に記載の送信増幅器。
【請求項１５】
請求項１から１４のいずれか１項に記載の送信増幅器を用いる送信機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送信増幅器、送信機に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信システムの基地局は、平均電力とピーク電力との差分が大きな信号を送信する。近年、このような基地局等の送信機に用いられる送信増幅器の高効率化を図る技術として、ドハティ増幅器が検討されている。【０００３】
ドハティ増幅器においては、信号分配器で信号を２分配し、一方の信号については、キャリアアンプで常時増幅し、他方の信号については、所定レベル以上の信号のみをピークアンプで増幅するように構成されている。【０００４】
また、ドハティ増幅器においては、キャリアアンプの出力はドハティ合成器（Doherty Combiner）を介してピークアンプの出力と合成され、その合成点と負荷との間にはインピーダンス変換器が設けられている（例えば、特許文献１、非特許文献１）。このインピーダンス変換器は、特性インピーダンスＺ0←→１／２・Ｚ0を相互にインピーダンス変換するために設けられている。【０００５】
ドハティ合成器およびインピーダンス変換器は、基本的には１／４波長の伝送線路で構成されている。【０００６】
また、ドハティ合成器およびインピーダンス変換器の各々の特性インピーダンスＺ0は、ドハティ増幅器の構成に応じた所望のインピーダンス変換比から決定される。例えば、特許文献１においては、ドハティ合成器の特性インピーダンスＺ0は５０Ωに設定され、インピーダンス変換器の特性インピーダンスＺ0は３５．４Ω（＝√（５０＊２５））に設定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−２０６３５１号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】McMorrow, R.J.; Upton, D.M.; Maloney, P.R.著、"The Microwave Doherty Amplifier"、IEEE Microwave International Symposium Digest, 1994, pp1653-1656.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述したように、関連するドハティ増幅器においては、ドハティ合成器およびインピーダンス変換器の各々は、基本的には１／４波長の伝送線路で構成されており、ある実装面積（体積）を占めるので、小型化には不利であり、その結果、送信機の小型化が図れないという課題がある。また、この課題は、周波数が低くなると、より顕著になる。【００１０】
そこで、本発明の目的は、送信増幅器を用いた送信機の小型化を図ることができる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の第１の送信増幅器は、
キャリアアンプおよびピークアンプの一方を第１のアンプとして有すると共に、他方を第２のアンプとして有する送信増幅器であって、
中心から外側に向けて、中心導体と、内導体と、外導体と、がこの順に形成された、１／４波長の２重同軸構造を有する伝送線路トランスを有し、
前記中心導体と前記内導体とで第１の同軸線路が構成され、
前記内導体と前記外導体とで第２の同軸線路が構成され、
前記第１および第２の同軸線路の一方の一端に前記第１のアンプの出力が接続され、
前記第１および第２の同軸線路の他方の一端に出力端子が接続され、
前記第１の同軸線路の他端と、前記第２のアンプの出力と、前記第２の同軸線路の他端と、が接続されることを特徴とする。【００１２】
本発明の第２の送信増幅器は、
キャリアアンプおよびピークアンプの一方を第１のアンプとして有すると共に、他方を第２のアンプとして有する送信増幅器であって、
前記第１のアンプの出力と前記第２のアンプの出力とに接続される１／４波長の第１の伝送線路トランスと、
前記第２のアンプの出力と出力端子とに接続される１／４波長の第２の伝送線路トランスと、を有し、
前記第２の伝送線路トランスは、対となる導体を有しており、
前記第２の伝送線路トランスの一端において、前記対となる導体のうち一方の導体が前記第２のアンプの出力に接続され、前記対となる導体のうち他方の導体が接地され、
前記第２の伝送線路トランスの他端において、前記対となる導体のうち前記一方の導体が接地され、前記対となる導体のうち前記他方の導体が前記出力端子に接続される。【００１３】
本発明の送信機は、
前記送信増幅器を用いることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、送信増幅器を用いた送信機の小型化を図ることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１および第２の実施形態のドハティ増幅器の等価回路を示す回路図である。
【図２】本発明の第１の実施形態のドハティ増幅器に用いる、１／４波長の２重同軸構造を有する伝送線路トランスを示す図である。
【図３】サージアブゾーバを設けた基地局の例を示す図である。
【図４】本発明の第２の実施形態のドハティ増幅器に用いる、１／４波長の２重同軸構造を有する伝送線路トランスを示す図である。
【図５】本発明の第３および第４の実施形態のドハティ増幅器の等価回路を示す回路図である。
【図６】本発明の第３の実施形態のドハティ増幅器に用いる、１／４波長の２重同軸構造を有する伝送線路トランスを示す図である。
【図７】本発明の第４の実施形態のドハティ増幅器に用いる、１／４波長の２重同軸構造を有する伝送線路トランスを示す図である。
【図８】本発明に適用される逆ドハティ増幅器の等価回路を示す回路図である。
【図９】本発明の他の実施形態のドハティ増幅器を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。
（１）第１の実施形態
図１に、本実施形態のドハティ増幅器の等価回路を示す。
【００１７】
図１に示すように、本実施形態のドハティ増幅器は、信号分配器（Hybrid）１１と、キャリアアンプ１２と、ピークアンプ１３と、ドハティ合成器１４と、インピーダンス変換器１５と、を有している。なお、ドハティ増幅器の場合、キャリアアンプ１２が第１のアンプに対応し、ピークアンプ１３が第２のアンプに対応する。
【００１８】
信号分配器１１は、入力端子ＩＮを介して入力された信号を、キャリアアンプ１２およびピークアンプ１３に分配して出力する。
【００１９】
このとき、信号分配器１１は、キャリアアンプ１２側に出力する信号の位相を０°とすると、ピークアンプ１３側には位相が９０°遅れた信号を出力する。
【００２０】
これにより、キャリアアンプ１２の出力信号がドハティ合成器１４を伝搬することにより生じる９０°（１／４波長分）の位相遅れを補償することができ、その結果、キャリアアンプ１２とピークアンプ１３の出力信号を合成点にて同相で合成することができる。
【００２１】
キャリアアンプ１２は、信号分配器１１で分配された一方の信号を常時増幅するＡＢ級アンプである。
【００２２】
ピークアンプ１３は、信号分配器１１で分配された他方の信号のうち所定レベル以上の信号のみを増幅するＣ級アンプである。
【００２３】
ドハティ合成器１４は、キャリアアンプ１２の出力とピークアンプ１３の出力とに接続され、キャリアアンプ１２の出力信号をピークアンプ１３の出力信号と合成するために設けられている。
【００２４】
インピーダンス変換器１５は、ピークアンプ１３の出力と出力端子ＯＵＴとに接続され、特性インピーダンスＺ0←→１／２・Ｚ0を相互にインピーダンス変換するために設けられている。
【００２５】
なお、ドハティ合成器１４およびインピーダンス変換器１５の各々の特性インピーダンスＺ0は、ドハティ増幅器の構成に応じた所望のインピーダンス変換比から決定されるものであり、本実施形態においては、ドハティ合成器１４の特性インピーダンスＺ0は５０Ωに設定され、インピーダンス変換器の特性インピーダンスＺ0は３５Ω（≒√（５０＊２５））に設定されている。
【００２６】
ここで、上述したように、ドハティ合成器１４およびインピーダンス変換器１５は、基本的には１／４波長の伝送線路で構成されている。しかし、この構成では、ある実装面積（体積）を占めるので、小型化には不利である。
【００２７】
そこで、本実施形態においては、図２に示すように、１／４波長の２重同軸構造を有する伝送線路トランス２０によって、ドハティ合成器１４およびインピーダンス変換器１５を実現することにより、ドハティ増幅器の小型化を図る。なお、図２において、Ｔ１〜Ｔ３は、図１のＴ１〜Ｔ３の位置に対応している。
【００２８】
具体的には、伝送線路トランス２０は、軸方向の長さＬが１／４波長で、中心から外側に向けて、中心導体２１と、内導体２２と、外導体２３と、がこの順に形成された２重同軸構造を有している。なお、中心導体２１と内導体２２との間、および、内導体２２と外導体２３との間には誘電体が充填されている。
【００２９】
また、中心導体２１と内導体２２とで第１の同軸線路が構成され、内導体２２と外導体２３とで第２の同軸線路が構成されている。
【００３０】
また、第１の同軸線路の一端（図２の左端）にキャリアアンプ１２の出力が接続され、第２の同軸線路の一端（図２の左端）に出力端子ＯＵＴが接続され、第１の同軸線路の他端（図２の右端）と、ピークアンプ１３の出力と、第２の同軸線路の他端（図２の右端）と、が接続されている。
【００３１】
より詳細には、第１および第２の同軸線路の一端（図２の左端）において、中心導体２１がキャリアアンプ１２の出力に接続され、内導体２２が接地され、外導体２３が出力端子ＯＵＴに接続されている。また、第１および第２の同軸線路の他端（図２の右端）において、中心導体２１が接地され、内導体２２と外導体２３とが接続され、外導体２３がピークアンプ１３の出力に接続されている。
【００３２】
また、第１の同軸線路の特性インピーダンスＺ0が５０Ωに設定され、第２の同軸線路の特性インピーダンスＺ0が３５Ωに設定されている。
【００３３】
以上により、第１の同軸線路でドハティ合成器１４を実現し、第２の同軸線路でインピーダンス変換器１５を実現することができる。
【００３４】
したがって、関連するドハティ増幅器においては、ドハティ合成器１４およびインピーダンス変換器１５の各々に実装面積（体積）が必要であるのに対し、本実施形態のドハティ増幅器においては、ドハティ合成器１４およびインピーダンス変換器１５が一部の導体（内導体２２）を共有することができる。
【００３５】
よって、ドハティ増幅器自体の小型化および軽量化を図ることができるため、ドハティ増幅器を用いた送信機の小型化を図ることができる。
【００３６】
なお、伝送線路トランス２０において、第１の同軸線路および第２の同軸線路の特性インピーダンスＺ0は、その内部に充填された誘電体の誘電率や、同軸線路の半径を適宜変更することで、上記の数値に設定可能である。
【００３７】
ここで、本実施形態のドハティ増幅器においては、キャリアアンプ１２の出力信号は、ドハティ合成器１４を伝搬することにより生じる９０°（１／４波長分）の位相遅れの他に、さらに符号が反転し、１８０°の位相遅れが生じる（位相反転型）。
【００３８】
そのため、信号分配器１１は、ピークアンプ１３側に出力する信号の位相をさらに１８０°遅らせる。これにより、キャリアアンプ１２とピークアンプ１３の出力信号を合成点にて同相で合成することができる。
【００３９】
ところで、基地局等の送信機においては、落雷時等にアンテナ端子から流入するサージ電流を逃すため、送信増幅器とアンテナ端子との間の信号経路中に、サージアブゾーバの役割で１／４波長のショートスタブやコイルを設けている。
【００４０】
例えば、図３に示す基地局においては、送信増幅器としてドハティ増幅器を用いており、ドハティ増幅器の出力端子ＯＵＴとアンテナ端子との間の信号経路中に、サージアブゾーバの役割で１／４波長のショートスタブ３０を設けている。
【００４１】
ただし、本実施形態のドハティ増幅器を適用した場合、出力端子ＯＵＴから見ると、キャリアアンプ１２の出力は、中心導体２１を介して伝送線路トランス２０の他端（図２の右端）で接地され、ピークアンプ１３の出力は、内導体２２を介して伝送線路トランス２０の一端（図２の左端）で接地されている。
【００４２】
このことから、本実施形態のドハティ増幅器は、アンテナ端子から流入するサージ電流を逃すサージアブゾーバの機能を備えている。
【００４３】
したがって、基地局に本実施形態のドハティ増幅器を適用した場合、サージアブゾーバを設けない構成とすることもでき、この構成の場合、基地局の小型化および低コスト化に寄与することができる。
【００４４】
また、サージアブゾーバを設けた基地局に本実施形態のドハティ増幅器を適用した場合、アンテナ端子からのサージ電流に対する耐力のさらなる向上を図ることができる。その結果、基地局の信頼性向上に寄与することができると共に、サージアブソーバに対する要求耐力を軽減することが可能になるため、基地局の低コスト化や内部回路の簡素化に寄与することができる。
（２）第２の実施形態
本実施形態のドハティ増幅器は、第１の実施形態と比較して、伝送線路トランス２０の他端（図２の右端）の接続構成が異なり、その他は同様である。
【００４５】
図４に、本実施形態のドハティ増幅器に用いる伝送線路トランス２０の構成を示す。なお、図４において、Ｔ１〜Ｔ３は、図１のＴ１〜Ｔ３の位置に対応している。
【００４６】
図４に示すように、本実施形態のドハティ増幅器においては、第１および第２の同軸線路の一端（図４の左端）において、第１の実施形態と同様に、中心導体２１がキャリアアンプ１２の出力に接続され、内導体２２が接地され、外導体２３が出力端子ＯＵＴに接続されている。また、第１および第２の同軸線路の他端（図４の右端）において、内導体２２が接地され、中心導体２１と外導体２３とが接続され、中心導体２１がピークアンプ１３の出力に接続されている。
【００４７】
本実施形態のドハティ増幅器においては、キャリアアンプ１２の出力信号は、ドハティ合成器１４を伝搬することにより生じる９０°（１／４波長分）の位相遅れのみが生じる（位相非反転型）。
【００４８】
そのため、信号分配器１１は、上述のように、ピークアンプ１３側に出力する信号の位相を９０°遅らせれば良い。
（３）第３の実施形態
図５に、本実施形態のドハティ増幅器の等価回路を示す。
【００４９】
図５に示すように、本実施形態のドハティ増幅器は、回路構成自体は第１および第２の実施形態と同様である。
【００５０】
ただし、第１および第２の実施形態のドハティ増幅器においては、中心導体２１と内導体２２とで構成される第１の同軸線路でドハティ合成器１４を実現し、内導体２２と外導体２３とで構成される第２の同軸線路でインピーダンス変換器１５を実現していた。
【００５１】
これに対して、本実施形態のドハティ増幅器においては、第１の同軸線路でインピーダンス変換器１５を実現し、第２の同軸線路でドハティ合成器１４を実現する。
【００５２】
図６に、本実施形態のドハティ増幅器に用いる伝送線路トランス２０の構成を示す。なお、図６において、Ｔ１〜Ｔ３は、図５のＴ１〜Ｔ３の位置に対応している。
【００５３】
図６に示すように、本実施形態のドハティ増幅器においては、中心導体２１と内導体２２とで構成される第１の同軸線路の一端（図６の左端）に出力端子ＯＵＴが接続され、内導体２２と外導体２３とで構成される第２の同軸線路の一端（図６の左端）にキャリアアンプ１２の出力が接続され、第１の同軸線路の他端（図６の右端）と、ピークアンプ１３の出力と、第２の同軸線路の他端（図６の右端）と、が接続されている。
【００５４】
より詳細には、第１および第２の同軸線路の一端（図６の左端）において、中心導体２１が出力端子ＯＵＴに接続され、内導体２２が接地され、外導体２３がキャリアアンプ１２の出力に接続されている。また、第１および第２の同軸線路の他端（図６の右端）において、中心導体２１が接地され、内導体２２と外導体２３とが接続され、外導体２３がピークアンプ１３の出力に接続されている。
【００５５】
なお、本実施形態のドハティ増幅器においては、第１の同軸線路でインピーダンス変換器１５を実現し、第２の同軸線路でドハティ合成器１４を実現することに伴い、第１の同軸線路の特性インピーダンスＺ0が３５Ωに設定され、第２の同軸線路の特性インピーダンスＺ0が５０Ωに設定されている。
【００５６】
本実施形態のドハティ増幅器においては、第１および第２の実施形態と同様に、ドハティ合成器１４およびインピーダンス変換器１５が一部の導体（内導体２２）を共有することができるため、ドハティ増幅器自体の小型化および軽量化を図ることができ、それにより、ドハティ増幅器を用いた送信機の小型化を図ることができる。
【００５７】
ここで、本実施形態のドハティ増幅器においては、キャリアアンプ１２の出力信号は、第１の実施形態と同様に、ドハティ合成器１４を伝搬することにより生じる９０°（１／４波長分）の位相遅れの他に、さらに符号が反転し、１８０°の位相遅れが生じる（位相反転型）。
【００５８】
そのため、信号分配器１１は、ピークアンプ１３側に出力する信号の位相をさらに１８０°遅らせる。これにより、キャリアアンプ１２とピークアンプ１３の出力信号を合成点にて同相で合成することができる。
【００５９】
また、本実施形態のドハティ増幅器は、出力端子ＯＵＴから見ると、キャリアアンプ１２およびピークアンプ１３の出力は共に、内導体２２を介して伝送線路トランス２０の一端（図６の左端）で接地されている。
【００６０】
このことから、本実施形態のドハティ増幅器は、第１の実施形態と同様に、アンテナ端子から流入するサージ電流を逃すサージアブゾーバの機能を備えている。
【００６１】
したがって、基地局に本実施形態のドハティ増幅器を適用した場合、サージアブゾーバを設けない構成とすることもでき、この構成の場合、基地局の小型化および低コスト化に寄与することができる。
【００６２】
また、サージアブゾーバを設けた基地局に本実施形態のドハティ増幅器を適用した場合、アンテナ端子からのサージ電流に対する耐力のさらなる向上を図ることができる。その結果、基地局の信頼性向上に寄与することができると共に、サージアブソーバに対する要求耐力を軽減することが可能になるため、基地局の低コスト化や内部回路の簡素化に寄与することができる。
（４）第４の実施形態
本実施形態のドハティ増幅器は、第３の実施形態と比較して、伝送線路トランス２０の他端（図６の右端）の接続構成が異なり、その他は同様である。
【００６３】
図７に、本実施形態のドハティ増幅器に用いる伝送線路トランス２０の構成を示す。なお、図７において、Ｔ１〜Ｔ３は、図５のＴ１〜Ｔ３の位置に対応している。
【００６４】
図７に示すように、本実施形態のドハティ増幅器においては、第１および第２の同軸線路の一端（図７の左端）において、第３の実施形態と同様に、中心導体２１が出力端子ＯＵＴに接続され、内導体２２が接地され、外導体２３がキャリアアンプ１２の出力に接続されている。また、第１および第２の同軸線路の他端（図７の右端）において、内導体２２が接地され、中心導体２１と外導体２３とが接続され、中心導体２１がピークアンプ１３の出力に接続されている。
【００６５】
本実施形態のドハティ増幅器においては、キャリアアンプ１２の出力信号は、第２の実施形態と同様に、ドハティ合成器１４を伝搬することにより生じる９０°（１／４波長分）の位相遅れのみが生じる（位相非反転型）。
【００６６】
そのため、信号分配器１１は、上述のように、ピークアンプ１３側に出力する信号の位相を９０°遅らせれば良い。
【００６７】
以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明の範囲内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
【００６８】
例えば、上記実施形態においては、本発明の送信増幅器をドハティ増幅器に適用する例について説明したが、本発明は、図８に示すように、キャリアアンプ１２とピークアンプ１３の位置を入れ換えた、逆ドハティ増幅器と呼ばれる増幅器にも適用が可能である。なお、逆ドハティ増幅器の場合、ピークアンプ１３が第１のアンプに対応し、キャリアアンプ１２が第２のアンプに対応する。
【００６９】
なお、本発明を逆ドハティ増幅器に適用した場合における伝送線路トランス２０構成としては、第１〜第４の実施形態で説明した４通りの構成を取ることが可能である。
【００７０】
また、上記実施形態においては、２重同軸構造を有する伝送線路トランス２０を用いたが、本発明は、図９に示すように、インピーダンス変換器１５を、位相反転型の２重同軸構造ではない１／４波長の伝送線路トランス（中心から外側に向けて、中心導体と外導体とがこの順に形成された同軸構造とする）としても良い。この構成の場合、この伝送線路トランスの一端（図９の左端）において、中心導体がピークアンプ１３の出力に接続され、外導体が接地されている。また、この伝送線路トランスの他端（図９の右端）において、中心導体が接地され、外導体が出力端子ＯＵＴに接続されている。
【００７１】
このように、インピーダンス変換器１５を位相反転型の伝送線路トランスとすることで、キャリアアンプ１２およびピークアンプ１３の出力が共に接地されるため、図９のドハティ増幅器はサージアブゾーバの機能を備えることになる。そのため、図９のドハティ増幅器を送信機に適用した場合、サージアブゾーバを設けない構成とすることができ、送信機の小型化および低コスト化を図ることができる。なお、この構成の場合、キャリアアンプ１２およびピークアンプ１３の出力信号の合成後に位相が反転するため、信号分配器１１は、ピークアンプ１３側に出力する信号の位相をさらに１８０°遅らせる必要はない。
【００７２】
また、図９の構成に加えて、ドハティ合成器１４も位相反転型の１／４波長の伝送線路トランス（中心から外側に向けて、中心導体と外導体とがこの順に形成された同軸構造とする）としても良い。この構成の場合、アンテナ端子からのサージ電流に対するキャリアアンプ１２の耐力のさらなる向上を図ることができる。また、この構成の場合、この伝送線路トランスの一端（図９の上端）において、中心導体がキャリアアンプ１２の出力に接続され、外導体が接地されることになる。また、この伝送線路トランスの他端（図９の下端）において、中心導体が接地され、外導体がピークアンプ１３の出力に接続されることになる。なお、この構成の場合、キャリアアンプ１２およびピークアンプ１３の出力信号の合成前に位相が反転するため、信号分配器１１は、ピークアンプ１３側に出力する信号の位相をさらに１８０°遅らせる必要がある。
【００７３】
なお、ドハティ合成器１４およびインピーダンス変換器１５を共に位相反転型の１／４波長の伝送線路トランスで構成する場合、これらを一体で形成することもでき、一体で形成したものが上記実施形態で用いた２重同軸構造を有する伝送線路トランス２０となる。
【００７４】
また、図９の構成は、ドハティ増幅器に限らず、逆ドハティ増幅器にも適用が可能である。
【００７５】
また、上記実施形態においては、インピーダンス変換器１５やドハティ合成器１４を同軸構造を有した１／４波長の伝送線路トランスで構成した一例の場合を説明したが、特に伝送線路トランスは同軸構造に限るものではなく、たとえばプリント基板等の平面回路で構成した伝送線路トランスを用いたりすることも可能であることは当業者にとっては明らかである。すなわち、伝送線路トランスは、対となる導体を有するものであれば良い。また、例えば、伝送線路トランスの一端（図９の左端）と他端（図９の右端）において、中心導体と外導体の接続・接地の組み合わせを適宜選択することによって等価な位相反転型の１／４波長伝送線路トランスが得られることなども、当業者にとっては明らかであろう。
【００７６】
本出願は、２０１２年９月１４日に出願された日本出願特願２０１２−２０２５９０を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【図１】
2014041835.tif 000003
【図２】
2014041835.tif 000004
【図３】
2014041835.tif 000005
【図４】
2014041835.tif 000006
【図５】
2014041835.tif 000007
【図６】
2014041835.tif 000008
【図７】
2014041835.tif 000009
【図８】
2014041835.tif 000010
【図９】
2014041835.tif 000011
【国際調査報告】
2014041835.tif 000012
2014041835.tif 000013
2014041835.tif 000014
2014041835.tif 000015