(57)【要約】【課題】平均とピークの電力比が高い信号入力時でも高効率な動作ができるエンベロープトラッキング電力増幅器及びエンベロープトラッキング増幅方法を提供する。 【解決手段】レベル比較器１６がエンベロープアンプ４へ入力される前記信号レベルを所定のレベルと比較し、所定のレベルよりも低い場合、ＲＦアンプ６にからエンベロープアンプ４電源電圧を供給する一方、ＲＦアンプ１２への入力信号を遮断すると共に、そのドレインソース容量を予め設定した値になるよう前記信号レベルに対応してドレイン電圧制御回路１５から出力するドレイン電圧を設定する制御を行い、所定のレベルよりも高い場合、ＲＦアンプ１２へ前記入力信号を供給すると共に、その動作がＲＦアンプ６と揃うようにＲＦアンプ２のゲート電圧のバイアスの設定と、一定の電源電圧になるようをドレイン電圧制御回路１５設定する。【選択図】  図１
2011188120.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力増幅器が増幅する高周波の入力信号を分波抽出して包絡線検波した信号レベルに従って電源供給手段が前記電力増幅器へ供給する電源の電圧が制御されるエンベロープトラッキング電力増幅器において、
高周波の信号を増幅して出力する第１、第２の高周波電力増幅器と、
前記入力信号を前記第１と前記第２の高周波電力増幅器にむけて分岐出力する分配手段と、
前記第１と、第２の高周波電力増幅器との出力を合波して出力する出力手段と、
前記第１、第２の高周波電力増幅器に電力を供給する第１、第２の前記電源供給手段と、
前記信号レベルを監視して所定のレベルと比較し、所定のレベルよりも低い場合、
前記第１の高周波電力増幅器に前記第１の電源供給手段から前記信号レベルに対応して予め設定された電源電圧を供給し、前記分岐された入力信号を増幅して出力させる一方、
前記第２の高周波電力増幅器への前記入力信号を遮断する制御を行い、
所定のレベルよりも高い場合、
前記両高周波電力増幅器へ前記入力信号を各入力すると共に、前記第１と第２の電源供給手段とに一定の電圧を出力して前記供給する制御を行う制御手段
とを、
備えることを特徴とするエンベロープトラッキング電力増幅器。
【請求項２】
電力増幅器が増幅する高周波の入力信号を分波抽出して包絡線検波した信号レベルに従って電源供給手段が前記電力増幅器へ供給する電源の電圧が制御されるエンベロープトラッキング電力増幅器において、
高周波の信号を増幅して出力する第１、第２の高周波電力増幅器と、
前記入力信号を前記第１と前記第２の高周波電力増幅器にむけて分岐出力する分配手段と、
前記第１と、第２の高周波電力増幅器との出力を合波して出力する出力手段と、
前記第１、第２の高周波電力増幅器に電力を供給する第１、第２の前記電源供給手段と、
前記信号レベルを監視して所定のレベルと比較し、所定のレベルよりも低い場合、
前記第１の高周波電力増幅器に前記第１の電源供給手段から前記信号レベルに対応して予め設定された電源電圧を供給し、前記分岐された入力信号を増幅して出力させる一方、
前記第２の高周波電力増幅器への前記入力信号を遮断すると共に、前記信号レベルに対応して前記第２の高周波電力増幅器のドレインソース容量が予め設定された前記出力手段が形成するインピーダンスに対応する様、前記第２の電源供給手段に予め設定された電圧を出力する制御を行い、
所定のレベルよりも高い場合、
前記両高周波電力増幅器へ前記入力信号を各入力すると共に、前記第２の高周波電力増幅器の動作が前記第１の高周波電力増幅器と揃うように第２の高周波電力増幅器のゲート電圧のバイアスの設定を行うと共に前記第１と第２の電源供給手段とに一定の電圧を出力して前記供給する制御を行う制御手段
とを、
備えることを特徴とするエンベロープトラッキング電力増幅器。
【請求項３】
前記所定のレベルは、前記入力される信号の平均値が前記合波された出力の飽和レベルを基準として対応することを特徴とする請求項１又は２に記載のエンベロープトラッキング電力増幅器。
【請求項４】
前記所定のレベルは、前記入力される信号の平均値が前記合波された出力の飽和レベルを基準として３ｄＢ低いレベルに対応することを特徴とする請求項１又は２に記載のエンベロープトラッキング電力増幅器。
【請求項５】
分配手段と、出力手段と、第１、第２の高周波電力増幅器と、第１、第２の電源供給手段と、制御手段とを備え、前記両高周波電力増幅器が入力して増幅する高周波の入力信号を分波抽出して包絡線検波した信号レベルに従って電源供給手段が前記高周波電力増幅器へ供給する電源の電圧が制御されるエンベロープトラッキング電力増幅器のエンベロープトラッキング増幅方法において、
高周波の信号を増幅して出力する第１、第２の高周波電力増幅器と、
前記分配手段は、前記入力信号を前記第１と前記第２の高周波電力増幅器にむけて分岐出力し、
制御手段は、前記分波抽出して包絡線検波した前記信号レベルを監視して所定のレベルと比較し、所定のレベルよりも低い場合、
前記第１の高周波電力増幅器に前記第１の電源供給手段から前記信号レベルに対応して予め設定された電源電圧を供給し、前記分岐された入力信号を増幅して出力させ、
前記第２の高周波電力増幅器への前記入力信号を遮断すると共に、前記信号レベルに対応して前記第２の高周波電力増幅器のドレインソース容量が予め設定された前記出力手段が形成するインピーダンスに対応する様、前記第２の電源供給手段に予め設定された電圧を出力させ、
所定のレベルよりも高い場合、
前記両高周波電力増幅器へ前記入力信号を各入力すると共に、前記第２の高周波電力増幅器の動作が前記第１の高周波電力増幅器と揃うように第２の高周波電力増幅器のゲート電圧のバイアスの設定を行うと共に前記第１と第２の電源供給手段とに一定の電圧を出力させ、
前記出力手段は、前記第１と第２の高周波電力増幅器からの出力を合波して出力する
ことを特徴とするエンベロープトラッキング電力増幅器のエンベロープトラッキング増幅方法。
【請求項６】
前記所定のレベルは、前記入力される信号の平均値が前記合波された出力の飽和レベルを基準として対応することを特徴とする請求項５に記載のエンベロープトラッキング電力増幅器のエンベロープトラッキング増幅方法。
【請求項７】
前記所定のレベルは、前記入力される信号の平均値が前記合波された出力の飽和レベルを基準として３ｄＢ低いレベルに対応することを特徴とする請求項５に記載のエンベロープトラッキング電力増幅器のエンベロープトラッキング増幅方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンベロープトラッキング方法を用いたエンベロープトラッキング電力増幅器およびそのエンベロープトラッキング増幅方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高周波電力増幅器の高効率化の１つの手法として、信号の包絡線に同期して電力増幅器の増幅素子であるＦＥＴのドレイン電圧を変動させるエンベロープトラッキング方式（以下、ＥＴ法（アンプ）と略す。）がある。すなわち、信号レベルが低い場合には、ドレイン電圧を下げて増幅器のピーク電力を下げ、バックオフを小さくすることにより高効率化を図る。
【０００３】
図３は、従来のＥＴアンプの一例の動作処理を説明する機能ブロック図である。  
図３において従来のＥＴアンプは、入力端子ｉに入力された信号の一部は方向性結合器２０で分岐され、包絡線検波器（ＥＤＴ）３０で入力信号の包絡線を検出し、ＥＴアンプ４０で電力増幅を行うＲＦアンプ６０の電源電圧を包絡線の振幅電圧に対応して制御する。もう一方の入力信号は、遅延線（ＤＬ）５０で包絡線検波器３０、ＥＴアンプ４０で生じる遅延時間との補正を行い、ＲＦアンプ６０に入力され、出力整合回路（ＭＴ）７０を経て出力端子ｏから外部のアンテナへ向けて出力される。
【０００４】
これにより、入力される信号の包絡線の振幅電圧が小さなときにはＲＦアンプ６０の電源電圧が低く、入力される信号の包絡線の振幅電圧が大きなときにはＲＦアンプ６０の電源電圧が高く制御されるので、高効率な増幅器の動作が期待できる。
【０００５】
この方式の課題の１つに、ＲＦアンプの種類によっては、ＲＦアンプ６０の電源電圧を低くした時のＲＦアンプ６０の効率が低下するという問題がある。ここで、ＲＦアンプ６０の高周波増幅器では、ＦＥＴやバイポーラトランジスタなどの増幅用半導体素子の入出力部に出力整合回路（ＭＴ）７０設けてインピーダンス整合を図るが、半導体素子は、一般にそのバイアス条件が変化するとインピーダンスも変化するので、あるバイアス条件において最適な整合回路の動作であっても、電源電圧が変化する場合、バイアス条件が変化してしまい、必ずしも最適な整合回路の動作とはならない。そこで、この対策として入力信号の包絡線に応じて入出力整合回路のインピーダンスを補正する方法も考案されている（特許文献１参照）。
【０００６】
特許文献１によるエンベロープトラッキング電力増幅器は、増幅用半導体素子と入出力整合回路とを組み合わせた構成とし、前記半導体素子への供給バイアス電圧を被増幅信号の包絡線に応じて変化させるようにして、前記入出力整合回路のインピーダンスを、前記包絡線に応じてかつ前記バイアス電圧に同期して変化させることにより出力インピーダンスを適正化して電源電圧の低下に伴う効率低下を防いでいる。
【０００７】
図４は、特許文献１に示される高周波の電力増幅器（ＲＦアンプ）の電源電圧と、効率の関係を示す図である。  
ＥＴアンプの増幅制御としてバイアス電圧を制御しないで出力を固定整合にしたままとすると飽和電力出力時には＋３０Ｖの電源を印加するＲＦアンプの電源電圧を＋１５Ｖまで低下させると、飽和時の効率が約５８％から約４２％まで低下する。一方、特許文献１に示されるＲＦアンプでは、出力の整合回路も入力信号のエンベロープの振幅電圧に対応して制御することにより、ＲＦアンプの電源電圧を＋１５Ｖまで低下させても、飽和時の効率は約５５％程度に保つようにしている。
【０００８】
従来は、ＲＦアンプのピーク出力レベルを飽和レベルに設定することにより効率改善を図っていた。しかし、最近の携帯電話や放送に用いられるＣＤＭＡ、ＯＦＤＭ等の変調方式では平均の出力電力とピーク時の出力電圧の差が８ｄＢ程度必要な場合もある。通常ＥＴアンプの制御電圧は出力のバックオフ量ＸｄＢに対して、１０のべき乗（Ｘ／２０）の割合で電源電圧を低下させていくので、飽和出力時に＋３０Ｖの電源電圧を印加するＲＦアンプの８ｄＢバックオフ時の電源電圧は＋１２Ｖ程度となる。
【０００９】
上記対策を行わない場合、効率は４０％を下回り、対策を行った場合でも５０％を切ってしまう様になる。このような場合、包絡線電圧のみで単純に電源電圧とバイアスとを制御しても効率確保が不十分となる。
【００１０】
言い換えれば、平均電力とピーク電力との出力電圧差が大きい場合、大半の動作時間となる平均出力時には、電圧降下させて動作することになるが、その電圧では電源効率低下が大きくなり効率確保が不十分となる問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００８−１２４９４７号公報
【非特許文献】
【００１２】
【非特許文献１】Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｖａｒａｃｔｏｒ−Ｂａｓｅｄ Ｔｕｎａｂｌｅ Ｍａｔｃｈｉｎｇ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ ｆｏｒ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｌｏａｄ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ Ｈｉｇｈ Ｐｏｗｅｒ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒｓ（ＩＥＥＥ ＴＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮ ＯＮ ＭＴＴ ２００９ Ｎｏ．５ ＰＰ１１１０〜）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
従来のエンベロープトラッキング方法を用いた電力増幅器は、平均の出力電力とピーク時の出力電圧の差が大きい場合、平均の出力動作を行っている時に電源効率が低下する電源電圧で動作する問題があった。
【００１４】
本発明は上記問題を解決するためになされたもので、エンベロープトラッキング増幅方法を用いた電力増幅器において、電源電圧低下時の効率低下を抑え、平均とピークの電力比が高い信号入力時でも高効率な動作ができるエンベロープトラッキング電力増幅器及びエンベロープトラッキング増幅方法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】
【００１５】
上記目的を達成するために、本発明のエンベロープトラッキング電力増幅器は、電力増幅器が増幅する高周波の入力信号を分波抽出して包絡線検波した信号レベルに従って電源供給手段が前記電力増幅器へ供給する電源の電圧が制御されるエンベロープトラッキング電力増幅器において、高周波の信号を増幅して出力する第１、第２の高周波電力増幅器と、前記入力信号を前記第１と前記第２の高周波電力増幅器にむけて分岐出力する分配手段と、前記第１と、第２の高周波電力増幅器との出力を合波して出力する出力手段と、前記第１、第２の高周波電力増幅器に電力を供給する第１、第２の前記電源供給手段と、前記信号レベルを監視して所定のレベルと比較し、所定のレベルよりも低い場合、前記第１の高周波電力増幅器に前記第１の電源供給手段から前記信号レベルに対応して予め設定された電源電圧を供給し、前記分岐された入力信号を増幅して出力させる一方、前記第２の高周波電力増幅器への前記入力信号を遮断する制御を行い、所定のレベルよりも高い場合、前記両高周波電力増幅器へ前記入力信号を各入力すると共に、前記第１と第２の電源供給手段とに一定の電圧を出力して前記供給するよう設定する制御を行う制御手段とを、備えることを特徴とする。
【００１６】
また本発明のエンベロープトラッキング電力増幅器のエンベロープトラッキング増幅方法は、分配手段と、出力手段と、第１、第２の高周波電力増幅器と、第１、第２の電源供給手段と、制御手段とを備え、前記両高周波電力増幅器が入力して増幅する高周波の入力信号の一部を分波抽出して包絡線検波した信号レベルに従って電源供給手段が前記高周波電力増幅器へ供給する電源の電圧が制御されるエンベロープトラッキング電力増幅器のエンベロープトラッキング増幅方法において、高周波の信号を増幅して出力する第１、第２の高周波電力増幅器と、前記分配手段は、前記入力信号を前記第１と前記第２の高周波電力増幅器にむけて分岐出力し、制御手段は、前記分波抽出して包絡線検波した前記信号レベルを監視して所定のレベルと比較し、所定のレベルよりも低い場合、前記第１の高周波電力増幅器に前記第１の電源供給手段から前記信号レベルに対応して予め設定された電源電圧を供給し、前記分岐された入力信号を増幅して出力させ、前記第２の高周波電力増幅器への前記入力信号を遮断すると共に、前記信号レベルに対応して前記第２の高周波電力増幅器のドレインソース容量が予め設定された前記出力手段が形成するインピーダンスに対応する様、前記第２の電源供給手段に予め設定された電圧を出力させ、所定のレベルよりも高い場合、前記両高周波電力増幅器へ前記入力信号を各入力すると共に、前記第２の高周波電力増幅器の動作が前記第１の高周波電力増幅器と揃うように第２の高周波電力増幅器のゲート電圧のバイアスの設定を行うと共に前記第１と第２の電源供給手段とに一定の電圧を出力させ、前記出力手段は、前記第１と第２の高周波電力増幅器からの出力を合波して出力することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、平均とピークの電力比が高い信号入力時でも高効率な動作ができるエンベロープトラッキング電力増幅器及びエンベロープトラッキング増幅方法を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施例に係わるエンベロープトラッキング電力増幅器の動作説明をする機能ブロック図。
【図２】本発明の実施例に係わり、エンベロープトラッキング電力増幅器の飽和レベルからのバックオフ量に対応した制御電圧（ドレイン電圧）と飽和電力との関係を示す図。
【図３】従来のＥＴアンプの一例の動作処理を説明する機能ブロック図。
【図４】高周波電力増幅器の電源電圧と、効率の関係の一例を示す図。
【図５】従来のＥＴ電力増幅器の飽和レベルからのバックオフ量に対応した制御電圧（ドレイン電圧）と飽和電力との関係を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
【実施例】
【００２０】
図１は、本発明の実施例のエンベロープトラッキング増幅方法を用いた電力増幅器（以下、ＥＴアンプと称する。）に係わり、ＥＴアンプの動作説明をする機能ブロック図である。  
図１において、実施例のＥＴアンプは、電力増幅器として２つのＲＦアンプ６とＲＦアンプ１２とを使用し、入力レベルが低い時には１つのＲＦアンプ６は信号増幅用に、他方のＲＦアンプ１２は他方のアンプの出力インピーダンスを入力信号のエンベロープに応じて制御するように用いられる。更に入力レベルが飽和レベル近傍の高い時には、２つのＲＦアンプ６、１２が同時に信号増幅用に用いられる。ＲＦアンプ６、１２のそれぞれの出力は、出力整合回路（ＭＣ）７、１３と位相調整回路（Φ）１４、１８とを経て出力端子ｏで合波される。位相調整回路（Φ）１４、１８の線路長さは、両ＲＦアンプ６、１２との位相が揃う適切な長さに調整される。
【００２１】
従来のＥＴアンプでは、終段に単独の電力増幅器を用い、入力信号がピーク値になる時に出力が飽和レベル近傍になるよう電源電圧が設定される。一方、本願の実施例のＥＴアンプでは、終段に低出力の２台の電力増幅器を用いて入力信号レベルが低い場合は、１台のみをＥＴ増幅動作させる。そして、入力レベルが平均レベルにある大半の動作時間は、低出力の１台の電力増幅器を最大効率近くで動作させ、瞬間的な大入力レベル時のみ電力増幅器を追加してバックオフを大きく取りつつ電源電圧の制御範囲を狭くすることにより増幅器全体の効率を向上させている。
【００２２】
以下、ＲＦアンプ６とＲＦアンプ１２とは同じ飽和電力を有するアンプ素子の場合について説明するが、本提案の範囲はそれに限ったものではない。ここでは、入力レベルの信号範囲が本提案の増幅器全体の飽和電力から−３ｄＢ以下の領域と−３ｄＢ以上の２つの領域に分けて動作する例について説明する。
【００２３】
（１）出力レベルが電力増幅器全体の飽和電力レベルから−３ｄＢ以下の領域
本領域においては、１番目のＲＦアンプ６は入力信号を増幅する増幅器として動作するが、２番目のＲＦアンプ１２はＲＦアンプ６の出力インピーダンスを制御する回路として使用される。
【００２４】
入力端子ｉに入力された信号は、ハイブリッド（方向性結合器、分配器：Ｈ）２で分割され、一方の信号が包絡線検波器（ＥＤＴ）３で検波後エンベロープアンプ４へ入力され、ＲＦアンプ６の電源電圧を検波信号の電圧に従って制御する。分割された他方の信号は、遅延線（ＤＬ）５を経て更にデバイダ（Ｄｉｖ）９によりさらに２分され、一方が可変移相器（以下Φと略す。）１０を介してＲＦアンプ６に入力され、増幅された後、出力整合回路（ＭＣ）７、Φ１８を経て出力端子ｏへ供給される。
【００２５】
ＲＦアンプ６については、出力整合回路（ＭＣ）１３、Φ１４を介して接続されたＲＦアンプ１２が構成する回路によって出力インピーダンスに影響される。ここでＲＦアンプ６、１２の動作について説明する。
【００２６】
エンベロープアンプ４へ入力されるＥＤＴ３の出力は、レベル比較器（ＣＯＭ）１６に入力され、ここでは、飽和レベルに対応する入力レベルから３ｄＢ下がった判定値で判別しているが、包絡線検波信号のレベルに応じてスイッチング信号が生成され、スイッチ（ＳＷ）１１とゲートバイアス設定回路１７へ供給される。
【００２７】
ＲＦアンプ６は、エンベロープアンプ４により入力レベルが小さい場合、低い電源電圧（ドレイン電圧）が供給され、入力レベルが大きな時には高い電圧が供給される。この場合のＲＦアンプ６の動作は入力側に分配器９、位相調整回路Φ１０が新たに加わっているが、基本的には図３に示される従来のＥＴアンプの動作と同じである。
【００２８】
ハイブリッド２のもう一方の出力は、上述の様に分配器（Ｄｉｖ）９で更に分配され信号の一方はＲＦアンプ６へ入力され、他方は、スイッチ（ＳＷ）１１を経由してＲＦアンプ１２に入力される。ここで、増幅器全体の飽和電力から−３ｄＢ以下の領域では、比較器１６によりスイッチ（ＳＷ）１１はＯＦＦにされ、ＲＦアンプ１２への入力信号が切断される。
【００２９】
また、比較器１６によりゲートバイアス設定回路（ＲＦアンプがＦＥＴの場合）（ＢＣ）１７は、ＲＦアンプ１２のゲート電圧をＲＦアンプ１２のドレイン（ＦＥＴの場合）電流が流れないように設定する。
【００３０】
包絡線検波器（ＥＤＴ）３で検波された信号は、エンベロープアンプ４と同様にＲＦアンプ１２に印加される電源電圧を制御するドレイン電圧制御回路（ＤＣ）１５にも入力される。一般にＦＥＴのドレイン−ソース間の容量（Ｃｄｓ）はドレイン電圧を制御することにより変化する。そして、入力レベルに応じてドレイン制御回路１５の出力電圧を制御してＲＦアンプ１２のＣｄｓを変化させることにより、ＲＦアンプ６からみた出力インピーダンスを効率が最適となるように入力電力に応じて制御する。
【００３１】
この制御は例えば、ドレイン電圧制御回路（ＤＣ）１５に予め検波電圧とその出力電圧との対応関係をテーブルにして、図には記載されないメモリに記憶し、その内部ＣＰＵに制御させるか、検波信号が入力されるＣＲ回路や、半導体の非線形回路で入出力特性を設定することによって実施される。
【００３２】
ＲＦアンプ６からみた出力インピーダンスを可変させる設計法について、ここでは詳細は記さないが、一例として非特許文献１では、バラクタダイオードを用いて、入力レベルに応じて容量を変化させることにより電力増幅器の出力インピーダンスの効率が最適になるように制御する方法が記載されており、回路動作的には同様な効果が得られる。
【００３３】
以上が、「出力レベルが増幅器全体の飽和電力から−３ｄＢ以下の領域における動作」の動作説明である。
【００３４】
（２）出力レベルが電力増幅器全体の飽和電力から−３ｄＢ以上の領域
この場合、レベル検出器（ＣＯＭ）１６が、出力レベルが電力増幅器全体の飽和電力から−３ｄＢ以上の領域であることを検出して、スイッチ１１をＯＮとして第２のアンプであるＲＦアンプ１２に信号を入力する。また、ゲートバイアス設定回路はＲＦアンプ１２にＲＦアンプ６と同程度の設定電圧を印加する。位相調整回路（Φ）１０、１９は、ＲＦアンプ６）とＲＦアンプ１２との信号が出力で同相に合波されるように位相を調整するためのものである。
【００３５】
エンベロープアンプ４は出力電力が飽和電力から−３ｄＢの動作点で最大ドレイン電圧をＲＦアンプ６に供給し、（２）の動作領域においてはその電圧を保持する様に設定され、ＲＦアンプ１２はＲＦアンプ６と同じドレイン電圧が供給される。その結果、この領域において、ＲＦアンプ６とＲＦアンプ１２とはバランス型のアンプとして動作することになる。
【００３６】
言い換えれば、飽和電力から−３ｄＢ以上の出力電力では、一定の電源電圧が印加され同じ出力を持つ２つのＲＦアンプの出力が合波・加算されてアンテナ（図示せず。）へ向けて出力される。
【００３７】
次に、本願実施例のＥＴアンプの動作と文献１（特開２００８−１２４９４７）におけるＥＴアンプの動作とを比較してみる。
【００３８】
図２、図５に本実施例と従来の方法とにおける飽和レベルからのバックオフ量に対応したアンプの制御電圧（ドレイン電圧）と飽和電力を示す。ここでは、例として、既存回路は飽和電力１００Ｗのデバイスを用いているのに対し、本願の実施例は飽和電力５０Ｗのデバイスを２個使用して１００Ｗの出力を得ているとする。また、ドレイン電圧（図２、図５では制御電圧と表示される。）の印加できる最大値を＋３０Ｖとしている。
【００３９】
実施例のＥＴアンプにおいては、図２に示されるように出力レベルが飽和レベルから９ｄＢバックオフをとった動作点において、ＲＦアンプ６のドレイン電圧が１５Ｖであり、ＯＦＦになっているＲＦアンプ１２の３ｄＢ分シフトする。従来の方法では９ｄBのバックオフを取る場合ドレイン電圧は１１Ｖと低くなってしまうが、本実施例の場合では、上述の通り１５Ｖなので従来の６ｄＢバックオフ時のドレイン電圧と等しくなる。
【００４０】
図４に示される如く効率は、ドレイン電圧に対応するので本実施例では、出力レベルが飽和レベルから９ｄＢバックオフをとった動作点における効率が５５％と、従来の方法の６ｄＢバックオフ時の動作点における効率と同等な効率が期待でき、従来の方法における９ｄＢバックオフをとった動作点における効率（インピーダンス整合をした場合の４５％、しない場合の３５％）よりも効率を改善することができる。
【００４１】
本願実施例では、出力レベルが飽和レベルから３ｄＢバックオフをとった動作点でも早々にドレイン電圧が最大の３０Ｖとなり飽和出力が１００Ｗと必要以上にあり、従来の方法の３ｄＢバックオフをとった動作点における電圧低下を行っている場合の効率に比べ劣化する様に見受けられる。
【００４２】
しかし、通常、平均電力とピーク電力の比が８ｄＢ程度ある信号では、３ｄＢバックオフ以上の出力となる高出力な信号の存在確率は低く、短期間のみＲＦアンプ１２が動作し、主要動作期間内では、ＲＦアンプ６のみが動作するので高い効率を維持することが出来る。
【００４３】
なお、本発明は上記主旨を脱しない範囲で、上記構成、処理手順の組合せを変更しても良い。例えば、入力信号が飽和レベルから３ｄＢよりも低い場合、ＲＦアンプ１２をＯＦＦとし、出力インピーダンスを一定に保っておくだけでもＲＦアンプ６への電源電圧は、９ｄＢバックオフ時にも１５Ｖが印加されるので従来の方法に比べて効率低下を防ぐことが出来る。
【００４４】
つまり、ＲＦアンプを複数の構成にすることにより、ＲＦアンプに電力を供給する電源供給手段の最大電源電圧とエンベロープアンプのカバーレンジを広く取らなくて済ませることと、低レベル入力時に一方のＲＦアンプをＯＦＦ状態にすることでバラクタダイオードと同様に出力インピーダンス整合に利用することとによって、高効率を得る効果が得られる。
【００４５】
また、ピークレベルと平均レベルの差が大きく、ピークレベルになる確率が低ければ、ＲＦアンプ１２をＯＮにするレベル上げ、ＲＦアンプ６をより低電圧で高効率で動作するアンプにする等の方法が採られても良い。
【００４６】
また、詳細説明は省略するが、２台の電力増幅器を終段に使用する場合を例に本願発明を説明したが、追加される電力増幅器を更に３台、４台の様に段階的に追加して行くものであっても良い。
【００４７】
以上、本願発明は、平均とピークの電力比が高い信号入力時でも高効率な動作ができるエンベロープトラッキング電力増幅器及びエンベロープトラッキング増幅方法を提供することが出来る。
【符号の説明】
【００４８】
１０、１４、１８、１９  可変移相器（Φ）
１１  スイッチ（ＳＷ）
１５  ドレイン電圧制御回路（ＤＣ）
２  ハイブリッド（方向性結合器：Ｈ）
３  包絡線検波器（ＥＤＴ）
４  エンベロープアンプ
５  遅延線（ＤＬ）
６、１２  ＲＦアンプ
７、１３  出力整合回路（ＭＣ）
１６  レベル検出器（ＣＯＭ）
１７  ゲートバイアス設定回路（ＢＣ）
【図１】
2011188120.tif 000003
【図２】
2011188120.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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