(57)【要約】【課題】  バイポーラトランジスタを用いた高周波電力増幅器において、高出力動作における線形性を改善する。【解決手段】  バイアス供給用トランジスタ１０４のベースと接地間に、キャパシタ１１１を接続する。このことによって、高周波信号入力時のバイアス供給用トランジスタ１０４のベース電圧の変動を低減し、電力増幅器の線形性を改善することができる。多段に接続された電力増幅器においては、バイアス回路を共通化することができ、小型化に有用である。【選択図】  図３
2006093906.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースに入力された入力高周波周波数信号を増幅して出力する増幅用トランジスタのベースにバイアスを供給するバイアス供給用トランジスタを備え、前記バイアス供給用トランジスタのベースに利得を制御するバイアス制御電源が印加された高周波電力増幅器において、
前記バイアス供給用トランジスタのベースと基準電位の間に、前記入力高周波周波数信号の周波数成分を減衰する減衰回路を介装した
高周波電力増幅器。
【請求項２】
ベースに入力された入力高周波周波数信号を第１の増幅用トランジスタで増幅し、第１の増幅用トランジスタの出力側の信号を第２の増幅用トランジスタのベースに入力して第２の増幅用トランジスタの出力から信号を出力し、第１，第２の増幅用トランジスタのベースにバイアスを供給するバイアス回路を備えた高周波電力増幅器において、
前記バイアス回路を、
エミッタが第１の増幅用トランジスタのベース側に接続され第１の増幅用トランジスタのベースにバイアスを供給する第１のバイアス供給用トランジスタと、
エミッタが第２の増幅用トランジスタのベース側に接続され第２の増幅用トランジスタのベースにバイアスを供給する第２のバイアス供給用トランジスタと
を設け、第１のバイアス供給用トランジスタのベースと第２のバイアス供給用トランジスタのベースとの接続点にバイアス制御電源が印加され、前記接続点と基準電位の間に、前記入力高周波周波数信号の周波数成分を減衰する減衰回路を介装した
高周波電力増幅器。
【請求項３】
前記減衰回路を、入力高周波周波数信号の周波数成分を減衰する容量値のキャパシタで構成した
請求項１または請求項２記載の高周波電力増幅器。
【請求項４】
ベースに入力された入力高周波周波数信号を増幅する第１の増幅用トランジスタで増幅し、第１の増幅用トランジスタの出力側の信号を第２の増幅用トランジスタのベースに入力して第２の増幅用トランジスタの出力から信号を出力し、第１，第２の増幅用トランジスタのベースにバイアスを供給するバイアス回路を備えた高周波電力増幅器において、
前記バイアス回路を、
エミッタが第１の増幅用トランジスタのベース側に接続され第１の増幅用トランジスタのベースにバイアスを供給する第１のバイアス供給用トランジスタと、
エミッタが第２の増幅用トランジスタのベース側に接続され第２の増幅用トランジスタのベースにバイアスを供給する第２のバイアス供給用トランジスタと
を設け、第１のバイアス供給用トランジスタのベースと第２のバイアス供給用トランジスタのベースとを、前記入力高周波周波数信号の周波数成分を減衰する減衰回路を介して接続し、前記減衰回路の一端にバイアス制御電源を印加した
高周波電力増幅器。
【請求項５】
前記減衰回路を、入力高周波周波数信号の周波数成分を減衰するインダクタで構成した
請求項４記載の高周波電力増幅器。
【請求項６】
ベースに入力された入力高周波周波数信号を増幅して出力する増幅用トランジスタのベースにバイアスを供給するバイアス供給用トランジスタを備え、前記バイアス供給用トランジスタのベースに利得を制御するバイアス制御電源が印加された高周波電力増幅器において、
前記バイアス供給用トランジスタのベースに、直流成分を減衰し前記入力高周波周波数信号の周波数成分を減衰しない高域補償回路を介してバイアス制御電源を印加した
高周波電力増幅器。
【請求項７】
ベースに入力された入力高周波周波数信号を第１の増幅用トランジスタで増幅し、第１の増幅用トランジスタの出力側の信号を第２の増幅用トランジスタのベースに入力して第２の増幅用トランジスタの出力から信号を出力し、第１，第２の増幅用トランジスタのベースにバイアスを供給するバイアス回路を備えた高周波電力増幅器において、
前記バイアス回路を、
エミッタが第１の増幅用トランジスタのベース側に接続され第１の増幅用トランジスタのベースにバイアスを供給する第１のバイアス供給用トランジスタと、
エミッタが第２の増幅用トランジスタのベース側に接続され第２の増幅用トランジスタのベースにバイアスを供給する第２のバイアス供給用トランジスタと
を設け、第１のバイアス供給用トランジスタのベースと第２のバイアス供給用トランジスタのベースとの接続点に、直流成分を減衰し前記入力高周波周波数信号の周波数成分を減衰しない高域補償回路を介してバイアス制御電源を印加した
高周波電力増幅器。
【請求項８】
前記高域補償回路を、抵抗器とキャパシタとの並列回路で構成した請求項６または請求項７に記載の高周波電力増幅器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は高周波電力増幅器に関し、特にバイポーラトランジスタを用いた電力増幅器の線形性の改善に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、移動体通信用途の送信用電力増幅器として、単一電源にて動作が可能で高周波特性に優れたヘテロ接合バイポーラトランジスタ（以下、ＨＢＴと略す）を用いた増幅器の開発が活発に行われている。
【０００３】
バイポーラトランジスタは電流駆動型のデバイスであり、増幅器として用いる場合、バイアス回路を介してベースに電流を供給することが一般的となっている。バイアス回路Ａの一般的な例として（特許文献１）に従来例として示されている構成を図６に示す。
【０００４】
図６に示すように、高周波電力増幅用トランジスタ１１にベース電流を供給するための電圧源として、エミッタフォロワトランジスタ１２が用いられる。また、外部からの制御電圧に応じたバイアス電流の調整や温度補償、電流暴走の抑制等を行うため、トランジスタ１３，１４や抵抗器１０，１６，１７，１９等の素子が追加されている。１０１は高周波電力増幅器の入力端子、１０２は高周波電力増幅器の出力端子、１５は電源端子、１８は外部から制御信号が供給される制御入力端子である。
【０００５】
さらに、実際の増幅器では必要とされる電力利得を得るためには、（特許文献１）にも見られるように増幅器を多段に接続して用いる。このような場合には、各段の増幅用トランジスタ毎にバイアス回路を備えた形になっている。図７に示すように、２段構成の電力増幅器では、２個の電力増幅用トランジスタ２１，２２に対しバイアス回路Ａ１，Ａ２と言うように２個用いて構成されている。１０１は高周波電力増幅器の入力端子、４１は整合回路、４２はＲＦチョークコイル、１０２は高周波電力増幅器の出力端子である。
【０００６】
しかしながら、図７の構成では各段のトランジスタ２１，２２のバイアス電流を各々精度良く制御できるという利点はあるが、増幅用トランジスタに比べバイアス回路の占める面積が大きく、段数を増すと回路構成が大きくなる。図６に示したようなバイアス回路Ａを各段の増幅用トランジスタ２１，２２毎のバイアス回路Ａ１，Ａ２として設けた場合には、電力増幅器としてのサイズが大きくなってしまい、機器の小型化という要求を満足できないという短所を有している。
【０００７】
小型化という観点からは、バイアス回路を簡略化した構成が（特許文献２）に提案されている。これを図８に示す。
図８では２段構成の増幅器において、バイアス回路２０は共通化されている。図８で、入力段トランジスタ１０、出力段トランジスタ１１にベース電圧を供給するエミッタフォロワトランジスタ１２，１３は個別に設けられているが、トランジスタ１２，１３のベース電圧を決定するための抵抗器２３，２４は共通化されている。１８は利得を制御するためのバイアス制御電源に接続される制御端子である。１０１は高周波電力増幅器の入力端子、１は入力整合回路、２は整合回路、３は出力整合回路、１０２は高周波電力増幅器の出力端子である。１５Ａはトランジスタ１１にコレクタ駆動電圧を供給する端子、１５Ｂはトランジスタ１２，１３にコレクタ駆動電圧を供給する端子である。トランジスタ１１のコレクタへ出力整合回路３を介して結合する第１の配線５０と、端子１５Ｂとトランジスタ１２，１３のコレクタとを結合する第２の配線６０と、更に、端子１５Ａ，１５Ｂとはシールド接地部材７０で隔てられており、シールド接地部材７０は第１配線５０と第２の配線６０での相互干渉を低減して安定性を向上できる。
【特許文献１】特開２００２−９５５８公報  図７，図１４
【特許文献２】特開２００３−２４３９４５公報  図１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
図６のような形態のバイアス回路においても、図８のようにバイアス供給用トランジスタを個別に設け、その他の部分を共通化することにより、大幅な回路面積の低減が期待できる。
【０００９】
しかしながら、近年、多くの移動体通信システムで用いられているデジタル変調では、電力増幅器の高線形性が要求されている。高出力動作においてはバイアス回路が線形性に与える影響が無視できない。
【００１０】
電力増幅器の高出力動作においては、増幅用トランジスタだけでなく、バイアス供給用トランジスタのベース電圧の変動も悪影響を及ぼすことになる。バイアス回路に高周波成分が加わった場合、図６の従来例では抵抗器１０，１７での電圧降下が生じるが、高出力動作では、このバイアス電圧の低下が顕著になり、線形性が劣化してしまうことになる。
【００１１】
バイアス回路を図８のように共通化した場合は、このバイアス電圧変動の問題がさらに大きくなる。なぜなら出力段トランジスタの高出力動作によるバイアス供給用トランジスタのベース電圧変動が入力段のバイアス用トランジスタのベース電圧にも影響を与えてしまうからである。そのため、本来は線形動作するはずの入力段トランジスタにおいても線形性が劣化してしまうことになり、増幅器全体でみると大幅に線形性が劣化してしまう。図８の従来例では、バイアス線路間の相互干渉は低減されているが、高出力動作時には線形性の劣化という問題が顕著に起きる。
【００１２】
本発明は、バイアス回路による高出力動作への影響を低減し、電力増幅器の線形性を改善した高周波電力増幅器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の請求項１記載の高周波電力増幅器は、ベースに入力された入力高周波周波数信号を増幅して出力する増幅用トランジスタのベースにバイアスを供給するバイアス供給用トランジスタを備え、前記バイアス供給用トランジスタのベースに利得を制御するバイアス制御電源が印加された高周波電力増幅器において、前記バイアス供給用トランジスタのベースと基準電位の間に、前記入力高周波周波数信号の周波数成分を減衰する減衰回路を介装したことを特徴とする。
【００１４】
本発明の請求項２記載の高周波電力増幅器は、ベースに入力された入力高周波周波数信号を第１の増幅用トランジスタで増幅し、第１の増幅用トランジスタの出力側の信号を第２の増幅用トランジスタのベースに入力して第２の増幅用トランジスタの出力から信号を出力し、第１，第２の増幅用トランジスタのベースにバイアスを供給するバイアス回路を備えた高周波電力増幅器において、前記バイアス回路を、エミッタが第１の増幅用トランジスタのベース側に接続され第１の増幅用トランジスタのベースにバイアスを供給する第１のバイアス供給用トランジスタと、エミッタが第２の増幅用トランジスタのベース側に接続され第２の増幅用トランジスタのベースにバイアスを供給する第２のバイアス供給用トランジスタとを設け、第１のバイアス供給用トランジスタのベースと第２のバイアス供給用トランジスタのベースとの接続点にバイアス制御電源が印加され、前記接続点と基準電位の間に、前記入力高周波周波数信号の周波数成分を減衰する減衰回路を介装したことを特徴とする。
【００１５】
本発明の請求項３記載の高周波電力増幅器は、請求項１または請求項２において、前記減衰回路を、入力高周波周波数信号の周波数成分を減衰する容量値のキャパシタで構成したことを特徴とする。
【００１６】
本発明の請求項４記載の高周波電力増幅器は、ベースに入力された入力高周波周波数信号を増幅する第１の増幅用トランジスタで増幅し、第１の増幅用トランジスタの出力側の信号を第２の増幅用トランジスタのベースに入力して第２の増幅用トランジスタの出力から信号を出力し、第１，第２の増幅用トランジスタのベースにバイアスを供給するバイアス回路を備えた高周波電力増幅器において、前記バイアス回路を、エミッタが第１の増幅用トランジスタのベース側に接続され第１の増幅用トランジスタのベースにバイアスを供給する第１のバイアス供給用トランジスタと、エミッタが第２の増幅用トランジスタのベース側に接続され第２の増幅用トランジスタのベースにバイアスを供給する第２のバイアス供給用トランジスタとを設け、第１のバイアス供給用トランジスタのベースと第２のバイアス供給用トランジスタのベースとを、前記入力高周波周波数信号の周波数成分を減衰する減衰回路を介して接続し、前記減衰回路の一端にバイアス制御電源を印加したことを特徴とする。
【００１７】
本発明の請求項５記載の高周波電力増幅器は、請求項４において、前記減衰回路を、入力高周波周波数信号の周波数成分を減衰するインダクタで構成したことを特徴とする。
本発明の請求項６記載の高周波電力増幅器は、ベースに入力された入力高周波周波数信号を増幅して出力する増幅用トランジスタのベースにバイアスを供給するバイアス供給用トランジスタを備え、前記バイアス供給用トランジスタのベースに利得を制御するバイアス制御電源が印加された高周波電力増幅器において、前記バイアス供給用トランジスタのベースに、直流成分を減衰し前記入力高周波周波数信号の周波数成分を減衰しない高域補償回路を介してバイアス制御電源を印加したことを特徴とする。
【００１８】
本発明の請求項７記載の高周波電力増幅器は、ベースに入力された入力高周波周波数信号を第１の増幅用トランジスタで増幅し、第１の増幅用トランジスタの出力側の信号を第２の増幅用トランジスタのベースに入力して第２の増幅用トランジスタの出力から信号を出力し、第１，第２の増幅用トランジスタのベースにバイアスを供給するバイアス回路を備えた高周波電力増幅器において、前記バイアス回路を、エミッタが第１の増幅用トランジスタのベース側に接続され第１の増幅用トランジスタのベースにバイアスを供給する第１のバイアス供給用トランジスタと、エミッタが第２の増幅用トランジスタのベース側に接続され第２の増幅用トランジスタのベースにバイアスを供給する第２のバイアス供給用トランジスタとを設け、第１のバイアス供給用トランジスタのベースと第２のバイアス供給用トランジスタのベースとの接続点に、直流成分を減衰し前記入力高周波周波数信号の周波数成分を減衰しない高域補償回路を介してバイアス制御電源を印加したことを特徴とする。
【００１９】
本発明の請求項８記載の高周波電力増幅器は、請求項６または請求項７において、前記高域補償回路を、抵抗器とキャパシタとの並列回路で構成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
この構成によると、バイアス回路での高周波成分が減衰され、高出力動作におけるバイアス供給用トランジスタのベース電圧の変動を低減することができ、電力増幅器の線形性を改善できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の各実施形態を図１〜図５に基づいて説明する。
（第１の実施形態）
図１と図２は本発明の第１の実施形態を示す。
【００２２】
図１は（第１の実施形態）の高周波増幅器を示している。
１０１は高周波電力増幅器の入力端子、１０２は高周波電力増幅器の出力端子、１０３は増幅用トランジスタである。なお、図１においては、実際の増幅器として必要となるコレクタ側の電源供給や整合回路等は省略している。
【００２３】
１０４は増幅用トランジスタ１０３のベースにバイアスを供給するバイアス供給用トランジスタである。バイアス供給用トランジスタ１０４のコレクタは電源端子１０５に接続され、バイアス供給用トランジスタ１０４のエミッタは抵抗器１０６を介して前記増幅用トランジスタ１０３のベースに接続されている。バイアス供給用トランジスタ１０４のベースには、制御入力端子１０８から電流調整用の抵抗器１０７を介して制御信号が印加されている。トランジスタ１０９，１１０は温度補償用である。抵抗器１０６は電流暴走を抑制するためのものである。
【００２４】
さらに、この（第１の実施形態）では、バイアス供給用トランジスタ１０４のベースと基準電位の間に、前記入力端子１０１に入力される入力高周波周波数信号の周波数成分を減衰する減衰回路としてのキャパシタ１１１が介装されている。
【００２５】
このように構成したため、バイアス供給用トランジスタ１０４のベースは、抵抗器１０７を介して制御入力端子１０８に接続されており、制御入力端子１０８に与える電圧により、増幅用トランジスタ１０３のバイアス電流を調整できる。
【００２６】
増幅用トランジスタ１０３に高周波信号が入力されると、増幅用トランジスタ１０３のベースに供給される電圧、電流は高周波信号に追従して変動するため、バイアス供給用トランジスタ１０４においても同様にベースの電圧は高周波信号に追従して変動する。さらに、高周波成分が加わることにより抵抗器１０６，１０７での電圧降下も生じる。入力信号が大きくなると、このようなバイアス回路による電圧変動が大きくなるため、高出力動作では電力増幅器の利得が低下し、線形性が劣化することになる。
【００２７】
そこで、バイアス供給用トランジスタ１０４のベースに、キャパシタ１１１を接続することにより、バイアス回路での高周波成分を減衰させ、バイアス変動を抑えることができる。
【００２８】
図２はキャパシタ１１１が介装されていない場合とキャパシタ１１１を介装した場合の高周波電力増幅器の入力電力−電力利得特性を示す。破線がキャパシタ無しの場合、実線がキャパシタを接続した場合であって、このことからキャパシタ１１１を介装した場合には、高出力領域をみると線形性が改善していることが分かる。
【００２９】
なお、ベースに流れる電流は、エミッタを流れる電流よりも小さく、バイアス供給用トランジスタ１０４のベースでの電圧変動は、エミッタでの電圧変動に比べて小さい。そのためバイアス回路による電圧変動を抑制するためには、バイアス供給用トランジスタ１０４のベースで高周波成分をキャパシタ１１１で減衰した方が効果的であり、例えば５ＧＨｚ帯においては１ｐＦ程度の低容量のキャパシタでも効果は得られる。また、バイアス供給用トランジスタ１０４のエミッタをコンデンサを介して接地した場合には、必要な高周波信号を減衰させることになり、電力利得が低下してしまう。そのため、バイアス供給用トランジスタ１０４のベースをキャパシタ１１１で接地する方がより望ましい効果が得られる。
【００３０】
このように、バイアス供給用トランジスタ１０４のベースをキャパシタ１１１により、バイアス供給用トランジスタ１０４のベース電圧変動を抑えることができ、結果として増幅用トランジスタ１０３のバイアス変動を抑制することができ、高出力動作時の電力増幅器の線形性の劣化を低減することができる。
【００３１】
また、第１の実施形態によると、バイアス変動を抑制することができるため、増幅用トランジスタ１０３のベースに接続される抵抗器１０６の値を大きく設定することができ、電流暴走の抑制効果を高めることができる。
【００３２】
なお、第１の実施形態では、図６の従来例にあった他の抵抗器は省略して簡略化しているが、発明の効果に影響はなく、また図１の回路構成に限定されるものではなく、種々の構成のバイアス回路においても応用が可能である。
【００３３】
（第２の実施形態）
図３は本発明の（第２の実施形態）を示す。
図３の高周波電力増幅器は２段構成の電力増幅器として、ベースに入力された入力高周波周波数信号を第１の増幅用トランジスタ１０３で増幅し、第１の増幅用トランジスタ１０３の出力側の信号を整合回路１１２を介して第２の増幅用トランジスタ１１３のベースに入力して第２の増幅用トランジスタ１１３の出力から出力端子１０２を介して増幅後の信号を出力する。第１，第２の増幅用トランジスタ１０３，１１３のベースにバイアスを供給するバイアス回路１１６は、次のように構成されている。
【００３４】
バイアス回路１１６は、エミッタが抵抗器１０６を介して第１の増幅用トランジスタ１０３のベース側に接続され第１の増幅用トランジスタ１０３のベースにバイアスを供給する第１のバイアス供給用トランジスタ１０４と、エミッタが抵抗器１１５を介して第２の増幅用トランジスタ１１３のベース側に接続され第２の増幅用トランジスタ１１３のベースにバイアスを供給する第２のバイアス供給用トランジスタ１１４とを設け、第１のバイアス供給用トランジスタ１０４のベースと第２のバイアス供給用トランジスタ１１４のベースとの接続点に抵抗器１０７を介して制御入力端子１０８からバイアス制御電源が印加され、前記接続点と基準電位の間に、第１のバイアス供給用トランジスタ１０４のベースと基準電位の間に、前記入力端子１０１に入力される入力高周波周波数信号の周波数成分を減衰する減衰回路としてのキャパシタ１１１が介装されている。
【００３５】
さらに、図１の実施形態と同じく、トランジスタ１０９，１１０も備えているが、これらは入力段、出力段のバイアス回路として共通となっている。また図１と同じく、コレクタ側の電源供給や入力、出力の整合回路等は省略している。
【００３６】
このように（第２の実施形態）では、各段にバイアスを供給するトランジスタ１０４，１１４は個別に設けられているが、その他の素子は共通化されており、トランジスタ１０４，１１４のベース端子には他端が接地されたキャパシタ１１１を備えている。２段構成の場合、出力段のトランジスタ１１３が高出力動作し線形性が低下した状態にあっても入力段のトランジスタ１０３は線形性を保つように設計される。しかし、バイアス回路を共通化した場合、出力段のトランジスタ１１３が高出力動作となり、バイアス変動が無視できなくなると、入力段のトランジスタ１０３のバイアスも出力段のバイアス変動の影響を受ける。そのため本来、線形動作すべき入力段トランジスタ１０３においても線形性の劣化が生じてしまい、２段増幅器としてみた場合、特性は大きく劣化することとなる。
【００３７】
（第２の実施形態）によると、各段のバイアス供給用トランジスタのベースは共通化されているが、接地したキャパシタ１１１のため、バイアス供給用トランジスタの電圧変動を抑制することができ、高出力動作時における電力増幅器の線形性の劣化を低減することができる。
【００３８】
また、（第２の実施形態）によるとバイアス変動を抑制することができるため、増幅用トランジスタのベースに接続される抵抗器１０６，１１５の値を大きく設定することができ、電流暴走の抑制効果を高めることができる。
【００３９】
また本発明の効果は、図３の回路構成に限定されるものではなく、種々の構成のバイアス回路においても応用が可能である。また、電力増幅器の構成を３段以上とした場合も同様にバイアス供給トランジスタのみを増設することにより回路の共通化を図ることができ、電力増幅器の小型化が可能となる。
【００４０】
（第３の実施形態）
図４は本発明の第３の実施形態を示す。
図４の高周波電力増幅器は２段構成の電力増幅器として、ベースに入力された入力高周波周波数信号を第１の増幅用トランジスタ１０３で増幅し、第１の増幅用トランジスタ１０３の出力側の信号を整合回路１１２を介して第２の増幅用トランジスタ１１３のベースに入力して第２の増幅用トランジスタ１１３の出力から出力端子１０２を介して増幅後の信号を出力する。第１，第２の増幅用トランジスタ１０３，１１３のベースにバイアスを供給するバイアス回路１１６は、次のように構成されている。
【００４１】
バイアス回路１１６は、エミッタが抵抗器１０６を介して第１の増幅用トランジスタ１０３のベース側に接続され第１の増幅用トランジスタ１０３のベースにバイアスを供給する第１のバイアス供給用トランジスタ１０４と、エミッタが抵抗器１１５を介して第２の増幅用トランジスタ１１３のベース側に接続され第２の増幅用トランジスタ１１３のベースにバイアスを供給する第２のバイアス供給用トランジスタ１１４とを設け、第１のバイアス供給用トランジスタ１０４のベースと第２のバイアス供給用トランジスタ１１４のベースとは、前記入力端子１０１に入力される入力高周波周波数信号の周波数成分を減衰する減衰回路としてのインダクタ１１７を介して共通に接続されている。インダクタ１１７の一端は抵抗器１０７を介して制御入力端子１０８からバイアス制御電源が印加されている。
【００４２】
さらに、図１の実施形態と同じく、トランジスタ１０９，１１０も備えているが、これらは入力段、出力段のバイアス回路として共通となっている。また図１と同じく、コレクタ側の電源供給や入力、出力の整合回路等は省略している。
【００４３】
このように（第３の実施形態）では、各段にバイアスを供給するトランジスタ１０４，１１４は個別に設けられているが、その他の素子は共通化されており、トランジスタ１０４，１１４のベース端子はインダクタ１１７を介して共通に接続されており、各段のバイアス供給用トランジスタ１０４，１１４のベースはインダクタ１１７を介して共通に接続されているため、出力段トランジスタ１１３の高出力動作によるバイアス供給用トランジスタの電圧変動が、入力段トランジスタ１０３のバイアス供給用トランジスタ１０４のバイアス変動に与える影響を低減することができる。そのため、高出力動作時において２段電力増幅器の線形性の劣化を低減することができる。
【００４４】
また、（第３の実施形態）によるとバイアス変動を抑制することができるため、増幅用トランジスタのベースに接続される抵抗器１０６，１１５の値を大きく設定することができ、電流暴走の抑制効果を高めることができる。
【００４５】
また本発明の効果は、図４の回路構成に限定されるものではなく、種々の構成のバイアス回路においても応用が可能である。また、電力増幅器の構成を３段以上とした場合も同様にバイアス供給トランジスタのみを増設することにより回路の共通化を図ることができ、電力増幅器の小型化が可能となる。
【００４６】
（第４の実施形態）
図５は本発明の（第４の実施形態）を示す。
図５の高周波電力増幅器は２段構成の電力増幅器として、ベースに入力された入力高周波周波数信号を第１の増幅用トランジスタ１０３で増幅し、第１の増幅用トランジスタ１０３の出力側の信号を整合回路１１２を介して第２の増幅用トランジスタ１１３のベースに入力して第２の増幅用トランジスタ１１３の出力から出力端子１０２を介して増幅後の信号を出力する。第１，第２の増幅用トランジスタ１０３，１１３のベースにバイアスを供給するバイアス回路１１６は、次のように構成されている。
【００４７】
バイアス回路１１６は、エミッタが抵抗器１０６を介して第１の増幅用トランジスタ１０３のベース側に接続され第１の増幅用トランジスタ１０３のベースにバイアスを供給する第１のバイアス供給用トランジスタ１０４と、エミッタが抵抗器１１５を介して第２の増幅用トランジスタ１１３のベース側に接続され第２の増幅用トランジスタ１１３のベースにバイアスを供給する第２のバイアス供給用トランジスタ１１４とを設け、第１のバイアス供給用トランジスタ１０４のベースと第２のバイアス供給用トランジスタ１１４のベースとの接続点に、直流成分を減衰し前記入力高周波周波数信号の周波数成分を減衰しない高域補償回路としての、抵抗器１１８とキャパシタ１１９との並列回路を、介して制御入力端子１０８からバイアス制御電源が印加されている。
【００４８】
さらに、図１の実施形態と同じく、トランジスタ１０９，１１０も備えているが、これらは入力段、出力段のバイアス回路として共通となっている。また図１と同じく、コレクタ側の電源供給や入力、出力の整合回路等は省略している。
【００４９】
このように（第４の実施形態）によると、バイアス供給用トランジスタ１０４，１１４のベース電圧は、制御入力端子１０８に与えられる制御電圧と抵抗器１１８で決定されるが、高周波成分に対しては、抵抗器１１８と並列に接続されたキャパシタ１１９が電流経路として作用するため、抵抗器１１８による電圧降下が低減される。そのため、高出力動作時において、バイアス回路での電圧変動が低減され、電力増幅器の線形性の劣化を低減することができる。
【００５０】
また、（第４の実施形態）によるとバイアス変動を抑制することができるため、増幅用トランジスタのベースに接続される抵抗器１０４，１１４の値を大きく設定することができ、電流暴走の抑制効果を高めることができる。
【００５１】
また本発明の効果は、図５の回路構成に限定されるものではなく、種々の構成のバイアス回路においても応用が可能である。また、電力増幅器の構成を１段もしくは３段以上とした場合も同様の効果が得られる。
【００５２】
以上のように本発明の各実施形態の高周波電力増幅器は、高周波電力増幅器の線形性を改善することができ、さらに多段に構成した電力増幅器の小型化にも寄与できる。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明の高周波電力増幅器は、高線形性が要求されるシステムにおいて有用であり、特に電力増幅器の小型化が必要な移動体通信用の装置の高機能化に役立つものである。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る高周波電力増幅器の回路構成図
【図２】同実施形態の入力−利得特性図
【図３】本発明の第２の実施形態に係る高周波電力増幅器の回路構成図
【図４】本発明の第３の実施形態に係る高周波電力増幅器の回路構成図
【図５】本発明の第４の実施形態に係る高周波電力増幅器の回路構成図
【図６】従来のバイアス回路を用いた高周波電力増幅器の回路構成図
【図７】従来の２段電力増幅器の回路構成図
【図８】従来のバイアス回路が共通化された２段電力増幅器の回路構成図
【符号の説明】
【００５５】
１０１    高周波電力増幅器の入力端子
１０２    高周波電力増幅器の出力端子
１０３    増幅用トランジスタ（第１の増幅用トランジスタ）
１０４    バイアス供給用トランジスタ（第１のバイアス供給用トランジスタ）
１０５    電源端子
１０６，１０７    抵抗器
１０８    制御入力端子
１１１    減衰回路としてのキャパシタ
１１２    整合回路
１１３    第２の増幅用トランジスタ
１１４    第２のバイアス供給用トランジスタ
１１５    抵抗器
１１６    バイアス回路
１１７    減衰回路としてのインダクタ
１１８    キャパシタ１１９とで高域補償回路を構成する抵抗器
１１９    抵抗器１１８とで高域補償回路を構成するキャパシタ
【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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