(57)【要約】【課題】第１ドハティ電力増幅器と第２ドハティ電力増幅器とを分布構造で連結して広域特性を表して、直線性を改善させる電力増幅器を提供する。【解決手段】分布ドハティ電力増幅器は、第１増幅器３０３と、第１増幅器３０３と並列に連結された第２増幅器３０５と、第１増幅器３０３の入力と第２増幅器３０５の入力との間に連結されて、第２増幅器３０５の入力を位相反転させる第１シフト部３０１ａと、第１増幅器３０３の出力と第２増幅器３０５の出力との間に連結されて、第２増幅器３０５の出力を位相反転させる第２シフト部３０６ａと、を備え、第１増幅器３０３と第２増幅器３０５とはドハティ増幅器であり、ドハティ増幅器は、並列に連結されたキャリア増幅器３０３ｂ、３０５ｂとピーキング増幅器と３０３ｃ、３０５ｃを備える。【選択図】図３
2011151787.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１増幅器と、
前記第１増幅器と並列に連結された第２増幅器と、
前記第１増幅器の入力と前記第２増幅器の入力との間に連結されて、前記第２増幅器の入力を位相反転させる第１シフト部と、
前記第１増幅器の出力と前記第２増幅器の出力との間に連結されて、前記第２増幅器の出力を位相反転させる第２シフト部と、を備え、
前記第１増幅器と前記第２増幅器とはドハティ増幅器であり、前記ドハティ増幅器は、並列に連結されたキャリア増幅器とピーキング増幅器とを備える分布ドハティ電力増幅器。
【請求項２】
前記第１シフト部と前記第２増幅器の入力と連結されて、前記第２増幅器のゲートを接地と分離させる第３シフト部と、
前記第２シフト部と前記第２増幅器の出力と連結されて、前記第２増幅器のドレインを接地と分離させる第４シフト部と、をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の分布ドハティ電力増幅器。
【請求項３】
前記第１シフト部及び前記第２シフト部は、λ／２伝送線路であることを特徴とする請求項１に記載の分布ドハティ電力増幅器。
【請求項４】
前記第３シフト部及び前記第４シフト部は、λ／４伝送線路であることを特徴とする請求項２に記載の分布ドハティ電力増幅器。
【請求項５】
前記第３シフト部と接地との間に位置した第１キャパシタと、
前記第４シフト部と接地との間に位置した第２キャパシタと、をさらに備えることを特徴とする請求項２または４に記載の分布ドハティ電力増幅器。
【請求項６】
前記ドハティ増幅器は、
前記ドハティ増幅器の入力を、互いに位相差を持つ２つの信号に分配して、前記キャリア増幅器及び前記ピーキング増幅器に入力させる分配部と、
前記ピーキング増幅器の出力に連結されて、前記キャリア増幅器の出力漏れを防止する第１伝送線路と、
前記キャリア増幅器の出力に連結されて、前記第１伝送線路の遅延を補償する第２伝送線路と、
前記第１伝送線路の出力と前記第２伝送線路の出力とに連結されて、前記キャリア増幅器の負荷インピーダンスを調節する第３伝送線路と、をさらに備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の分布ドハティ電力増幅器。
【請求項７】
前記分配部は、前記ドハティ増幅器の入力を、９０゜位相差を持つ２つの信号に分配し、
前記第１伝送線路及び前記第２伝送線路は５０Ω伝送線路であり、
前記第３伝送線路はλ／４伝送線路であることを特徴とする請求項６に記載の分布ドハティ電力増幅器。
【請求項８】
前記第１増幅器及び前記第２増幅器それぞれは、
ドハティ増幅器に直列に連結された駆動増幅器をさらに備えることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の分布ドハティ電力増幅器。
【請求項９】
前記第１増幅器のピーキング増幅器及び前記第２増幅器のピーキング増幅器のゲートバイアスを調節して、３次歪曲信号のサイズ及び位相を調節することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の分布ドハティ電力増幅器。
【請求項１０】
前記第１増幅器のピーキング増幅器及び前記第２増幅器のピーキング増幅器のゲートバイアスを調節して、前記第１増幅器の３次歪曲信号に、前記第２増幅器の３次歪曲信号と同じサイズ及び反転された位相を持たせることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の分布ドハティ電力増幅器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分布ドハティ電力増幅器に係り、さらに具体的には、第１ドハティ電力増幅器と第２ドハティ電力増幅器とを分布構造で連結して広域特性を表し、第１ドハティ電力増幅器と第２ドハティ電力増幅器とで発生する３次歪曲信号を相殺させる特性を表す電力増幅器に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、移動通信システムは、大容量のデータを正確に伝達するために広い帯域幅及び高い直線性を要求する。これらの信号は、高い平均電力対比ピーク電力（ＰＡＰＲ；Ｐｅａｋ−ｔｏ−Ａｖｅｒａｇｅ  Ｐｏｗｅｒ  Ｒａｔｉｏ）を持ち、基地局や中継機に使われる電力増幅器は、高いＰＡＰＲを満たすために大きいＢＯＰ（ｂａｃｋ−ｏｆｆ  ｐｏｗｅｒ）で動作させねばならない。しかし、大きいＢＯＰ領域で動作する電力増幅器は効率が低くなり、電力増幅器の直線化のために付加的な回路を追加する場合、付加的な回路によって全体システムの効率がさらに低くなる。
【０００３】
電力増幅器の効率を高めるために、低い出力電力でも高い効率を持つドハティ（Ｄｏｈｅｒｔｙ）電力増幅器についての研究が活発に行われつつある（特許文献１参照）。ドハティ増幅器は、キャリア増幅器とピーキング（ｐｅａｋｉｎｇ）増幅器とが並列に連結されており、入力電力のサイズによってキャリアとピーキング増幅器の負荷インピーダンスが変わりつつ効率を高める。ドハティ増幅器の負荷インピーダンスを変化させるために、キャリア増幅器の出力にλ／４伝送線路を使用する。しかし、λ／４伝送線路は一つの動作周波数に合せて設計されるため、他の周波数に対してはλ／４伝送線路がインピーダンス変換器の役割を行うことができず、高い効率を維持し難いという問題点があった。
【０００４】
一方、電力増幅器の帯域幅を広げるために分布電力増幅器が多く使われている。分布電力増幅器は、広い帯域幅で平坦な利得と小さな反射係数とを持っているだけでなく、並列に連結された二つの電力増幅器の入力及び出力に電力分配器及び電力結合器を使用しないという長所があるが、小さな出力電力及び低い効率を持っているという問題点があった。
【０００５】
前述したように、従来のドハティ電力増幅器では、λ／４伝送線路が出力インピーダンスの変換に大きい役割を行うが、設計上、一つの動作周波数に固定された伝送線路は、他の周波数範囲ではλ／４伝送線路の役割を行えないため、ドハティ電力増幅器の動作を行い難い。したがって、従来のドハティ電力増幅器は、広い周波数範囲では高い効率を達成し難いという問題点があった。
【０００６】
また、前述した従来の分布電力増幅器は広い帯域幅の長所を持っているが、小さな出力電力及び低い効率のため、利得増幅器または低い出力で利用される駆動増幅器に主に使われるという問題点があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平８−３３０８７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって、本発明が解決しようとする目的は、広い周波数範囲で高い効率及び直線性を維持する分布ドハティ電力増幅器を提供することを目的とする。
【０００９】
また、第１ドハティ電力増幅器と第２ドハティ電力増幅器とで発生する３次歪曲信号を相殺させて、分布ドハティ電力増幅器の３次歪曲信号を低減させる分布ドハティ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】
【００１０】
前記目的を達成するために本発明の第１側面は、第１増幅器と、前記第１増幅器と並列に連結された第２増幅器と、前記第１増幅器の入力と前記第２増幅器の入力との間に連結されて、前記第２増幅器の入力を位相反転させる第１シフト部と、前記第１増幅器の出力と前記第２増幅器の出力との間に連結されて、前記第２増幅器の出力を位相反転させる第２シフト部と、を備え、前記第１増幅器と前記第２増幅器とはドハティ増幅器であり、前記ドハティ増幅器は、並列に連結されたキャリア増幅器とピーキング増幅器とを備える分布ドハティ電力増幅器を提供する。
【００１１】
また、前記第１シフト部と前記第２増幅器の入力と連結されて、前記第２増幅器のゲートを接地と分離させる第３シフト部と、前記第２シフト部と前記第２増幅器の出力と連結されて、前記第２増幅器のドレインを接地と分離させる第４シフト部と、をさらに備える分布ドハティ電力増幅器を提供する。
【００１２】
また、前記第１シフト部及び前記第２シフト部は、λ／２伝送線路である分布ドハティ電力増幅器を提供する。
【００１３】
また、前記第３シフト部及び前記第４シフト部は、λ／４伝送線路である分布ドハティ電力増幅器を提供する。
【００１４】
また、前記第３シフト部と接地との間に位置した第１キャパシタと、前記第４シフト部と接地との間に位置した第２キャパシタと、をさらに備える分布ドハティ電力増幅器を提供する。
【００１５】
また、前記ドハティ増幅器は、前記ドハティ増幅器の入力を互いに位相差を持つ２つの信号に分配して、前記キャリア増幅器及び前記ピーキング増幅器に入力させる分配部と、前記ピーキング増幅器の出力に連結されて、前記キャリア増幅器の出力漏れを防止する第１伝送線路と、前記キャリア増幅器の出力に連結されて、前記第１伝送線路の遅延を補償する第２伝送線路と、前記第１伝送線路の出力と前記第２伝送線路の出力とに連結されて、前記キャリア増幅器の負荷インピーダンスを調節する第３伝送線路と、をさらに備える分布ドハティ電力増幅器を提供する。
【００１６】
また、前記分配部は、前記ドハティ増幅器の入力を、９０゜位相差を持つ２つの信号に分配し、前記第１伝送線路及び前記第２伝送線路は５０Ω伝送線路であり、前記第３伝送線路はλ／４伝送線路である分布ドハティ電力増幅器を提供する。
【００１７】
また、前記第１増幅器及び前記第２増幅器それぞれは、ドハティ増幅器に直列に連結された駆動増幅器をさらに備える分布ドハティ電力増幅器を提供する。
【００１８】
また、前記第１増幅器のピーキング増幅器及び前記第２増幅器のピーキング増幅器のゲートバイアスを調節して、３次歪曲信号のサイズ及び位相を調節する分布ドハティ電力増幅器を提供する。
【００１９】
また、前記第１増幅器のピーキング増幅器及び前記第２増幅器のピーキング増幅器のゲートバイアスを調節して、前記第１増幅器の３次歪曲信号に、前記第２増幅器の３次歪曲信号と同じサイズ及び反転された位相を持たせる分布ドハティ電力増幅器を提供する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、分布ドハティ電力増幅器は、第１ドハティ電力増幅器と第２ドハティ電力増幅器との入力及び出力を、λ／４伝送線路とλ／２伝送線路とを利用して連結することによって、一つの動作周波数で高い効率を持つドハティ増幅器の限界を乗り越えて、広い周波数範囲で高い効率を得ることができる。
【００２１】
また、第１ドハティ電力増幅器及び第２ドハティ電力増幅器は、二段増幅器の構造を持つことができ、これによって分布ドハティ電力増幅器の利得を向上させることができる。
【００２２】
また、λ／４伝送線路と接地との間にキャパシタを連結して、ドハティ増幅器の周波数特性を改善させる効果がある。
【００２３】
また、特別な直線化機器なしにドハティ電力増幅器のゲートバイアスのみ調節することによって、優秀な直線性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】ドハティ電力増幅器を示す回路図である。
【図２】分布電力増幅器を示す回路図である。
【図３】本発明の実施形態による広域分布ドハティ電力増幅器を示す回路図である。
【図４】本発明の一実施形態による分布ドハティ電力増幅器の入力信号の動作周波数が２．１４ＧＨｚの正弦波である場合の、出力電力による利得及び電力付加効率（ＰＡＥ：Ｐｏｗｅｒ−Ａｄｄｅｄ  Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ）特性を示すグラフである。
【図５】本発明の一実施形態による分布ドハティ電力増幅器に、中心周波数が２．１４ＧＨｚであり、５ＭＨｚ帯域幅と１０ｄＢのＰＡＰＲとを持つＷＣＤＭＡ信号が入力信号として使われた場合の、出力スペクトルを示すグラフである。
【図６】本発明の一実施形態による分布ドハティ電力増幅器に、中心周波数が２．１４ＧＨｚであり、５ＭＨｚ帯域幅と１０ｄＢのＰＡＰＲとを持つＷＣＤＭＡ信号が入力信号として使われた場合の、出力電力による利得、ＰＡＥと隣接チャンネル漏れ比（Ａｄｊａｃｅｎｔ  Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｌｅａｋａｇｅ  Ｒａｔｉｏ：ＡＣＬＲ）特性を示すグラフである。
【図７】本発明に一実施形態による分布ドハティ電力増幅器に、５ＭＨｚ帯域幅と１０ｄＢのＰＡＰＲとを持つＷＣＤＭＡ信号が入力信号として使われた場合の、３６ｄＢｍの出力電力でＷＣＤＭＡの中心周波数によるＡＣＬＲ、ＰＡＥ、利得特性を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、添付した図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。下記で本発明を説明するに当って、公知の機能または構成についての具体的な説明が本発明の趣旨を不要に不明にすると判断される場合には、その詳細な説明を省略する。そして、後述する用語は本発明における機能を鑑みて定義された用語であって、これはユーザー、運用者の意図または慣例などによって変わりうる。したがって、その定義は本明細書全般にかける内容に基づいて下されねばならない。
【００２６】
図１は、ドハティ電力増幅器を図示した回路図である。
【００２７】
図１を参照すれば、信号発生器１００で生成されたソース信号は、電力分配器１０１を通じて位相差が９０゜程度の２つの信号に分配される。ドハティ電力増幅器は、キャリア増幅器１０３とピーキング増幅器１０４とが並列に連結されている構造を持っており、キャリア増幅器１０３とピーキング増幅器１０４とは、それぞれ入力整合回路１０２と出力整合回路１０５とを持つ。
【００２８】
キャリア増幅器１０３の入力整合回路１０２ａは、キャリア増幅器１０３の入力インピーダンスと電力分配器１０１の出力とを整合し、ピーキング増幅器１０４の入力整合回路１０２ｂは、ピーキング増幅器１０４の入力インピーダンスと９０゜位相が変わった電力分配器１０１の入力とを整合する。
【００２９】
低い出力である時には、λ／４伝送線路１０８によってキャリア増幅器１０３の負荷インピーダンスが２倍になり、ピーキング増幅器１０４は動作しないことで、ドハティ電力増幅器は高い効率を維持する。この時、キャリア増幅器１０３の出力が動作しないピーキング増幅器１０４に入ることを防止するために、ピーキング増幅器１０４の出力整合回路１０５ｂに５０Ω伝送線路１０７を挿入して、キャリア増幅器１０３の出力においてピーキング増幅器１０４に向かうインピーダンスを大きくする。ピーキング増幅器１０４に挿入した５０Ω伝送線路１０７による信号遅延を補償するために、キャリア増幅器１０３の出力整合回路１０５ａにも追加的に５０Ω伝送線路１０６を連結する。
【００３０】
出力が高くなることによって、キャリア増幅器１０３とピーキング増幅器１０４とが同時に動作し、各増幅器の負荷インピーダンスは、本来のキャリア増幅器１０３とピーキング増幅器１０４との負荷インピーダンスに変わる。かかる負荷インピーダンスは、出力電力が飽和されるまで維持される。
【００３１】
一方、電力増幅器の帯域幅を広げるために、分布電力増幅器が多く使われている。分布電力増幅器は、広い帯域幅で平坦な利得及び小さな反射係数を持っているだけでなく、均衡増幅器とは異なって、並列に連結された２つの電力増幅器の入力及び出力に電力分配器及び電力結合器を使用しないという利点がある。
【００３２】
図２は、分布電力増幅器を図示した回路図である。
【００３３】
図２を参考にすれば、信号発生器２００で生成されたソース信号は、並列に連結された電力増幅器の入力として使われる。全体分布増幅器の利得を増大させるために、第１電力増幅器２０５と第２電力増幅器２０６とを、その入力される信号に１８０゜位相差が生じるように、λ／２伝送線路２０２を利用して連結する。そして、電力増幅器のゲートを接地と分離するために、接地と第２電力増幅器２０６の入力との間をλ／４伝送線路２０３を利用して連結する。また、分布電力増幅器の性能を最適化するために、接地部分にキャパシタ２０４を挿入する。キャパシタ２０４は、分布電力増幅器の周波数特性を改善させる。第１電力増幅器２０５の出力と第２電力増幅器２０６の出力とは、入力におけるλ／２伝送線路２０２による１８０゜位相差を補償するために、λ／２伝送線路２０７により連結される。また、電力増幅器ドレインを接地と分離するために、λ／４伝送線路２０８を、第２電力増幅器２０６の出力と接地との間に連結する。また、分布電力増幅器の性能を最適化するために、接地部分にキャパシタ２０９を挿入する。
【００３４】
図３は、本発明の実施形態による広域分布ドハティ電力増幅器を図示した回路図であって、信号生成部３００、第１経路部３０１、第１電力増幅器、第２電力増幅器、第２経路部３０６を備える。第１電力増幅器は、第１ドハティ増幅器３０３のみを備えてもよく、第１駆動増幅器３０２と第１ドハティ増幅器３０３との両者を備えてもよく、この場合、第１二段電力増幅器と称されることもある。第２電力増幅器は第２ドハティ増幅器３０５のみを備えてもよく、第２駆動増幅器３０４と第２ドハティ増幅器３０５との両者を備えてもよく、この場合、第２二段電力増幅器と称されることもある。
【００３５】
ここで、信号生成部３００は、第１基準信号発生器３００ａ、第２基準信号発生器３００ｂ、結合器３００ｃを備える。第１経路部３０１は、第１λ／２伝送線路３０１ａ、第１λ／４伝送線路３０１ｂ及び第１キャパシタ３０１ｃを備える。
【００３６】
ここで、第１ドハティ増幅器３０３は、第１ハイブリッド電力分配器３０３ａ、第１キャリア増幅器３０３ｂ、第１ピーキング増幅器３０３ｃ、第１の５０Ω伝送線路３０３ｄ、第２の５０Ω伝送線路３０３ｅ、第２λ／４伝送線路３０３ｆを備える。
【００３７】
そして、第２電力増幅器は、第２駆動増幅器３０４と第２ドハティ増幅器３０５とを備え、ここで、第２ドハティ増幅器３０５は、第２ハイブリッド電力分配器３０５ａ、第２キャリア増幅器３０５ｂ、第２ピーキング増幅器３０５ｃ、第３の５０Ω伝送線路３０５ｄ、第４の５０Ω伝送線路３０５ｅ、及び第３λ／４伝送線路３０５ｆを備える。
【００３８】
また、第２経路部３０６は、第２λ／２伝送線路３０６ａ、第４λ／４伝送線路３０６ｂ及び第２キャパシタ３０６ｃを備える。図３を通じて、本発明の実施形態による分布ドハティ電力増幅器について具体的に説明する。
【００３９】
図３を参照すれば、信号生成部３００では、第１基準信号発生器３００ａ及び第２基準信号発生器３００ｂからの入力信号であるｆ１及びｆ２が、結合器３００ｃを通じて結合して出力される。
【００４０】
信号生成部３００から出力されたソース信号は、第１経路部３０１に沿って第１電力増幅器と第２電力増幅器とに、第１λ／２伝送線路３０１ａにより位相が１８０゜反転されて印加される。第２駆動増幅器３０４のゲートの接地との分離のために、第１λ／２伝送線路３０１ａの下に第１λ／４伝送線路３０１ｂが連結されている。また、第１キャパシタ３０１ｃは、周波数特性を改善させて分布電力増幅器の性能を最適化する機能を行う。
【００４１】
ソース信号と同じ位相の入力信号は第１駆動増幅器３０２に印加され、全体システムの利得を高める。第１駆動増幅器３０２の出力は、第１ドハティ増幅器３０３の入力として使われ、第１電力分配器３０３ａを通じて第１キャリア増幅器３０３ｂと第１ピーキング増幅器３０３ｃとに印加される。低い出力電力である時、第１キャリア増幅器３０３ｂのみ動作し、第２λ／４伝送線路３０３ｆは、第１ドハティ電力増幅器３０３の負荷変換器の役割を行う。
【００４２】
この時、第１キャリア増幅器３０３ｂと第１ピーキング増幅器３０３ｃとの間の第２λ／４伝送線路３０３ｆによる位相差を補償するために、第１電力分配器３０３ａは、出力間位相差が９０゜になるハイブリッド電力分配器を使用する。そして、第１キャリア増幅器３０３ａの出力が第１ピーキング増幅器３０３ｃに入ることを防止するために、第２の５０Ω伝送線路３０３ｅを挿入し、第２の５０Ω伝送線路３０３ｅによる信号遅延を補償するために、第１キャリア増幅器３０３ｂの出力に第１の５０Ω伝送線路３０３ｄを挿入する。
【００４３】
このような回路で、第１駆動増幅器３０２と第２駆動増幅器３０４、第１キャリア増幅器３０３ｂと第２キャリア増幅器３０５ｂ、第１電力分配器３０３ａと第２電力分配器３０５ａ、第１の５０Ω伝送線路３０３ｄと第３の５０Ω伝送線路３０５ｄ、第２の５０Ω伝送線路３０３ｅと第４の５０Ω伝送線路３０５ｅ及び第２λ／４伝送線路３０３ｆと第３λ／４伝送線路３０５ｆは、それぞれ対称的に位置して同じ機能を行う。但し、第１λ／２伝送線路３０１ａによって入力信号と位相が１８０゜反転された入力信号が、第２駆動増幅器３０４の入力として使われる。
【００４４】
また、第１ドハティ増幅器３０３の出力と第２ドハティ増幅器３０５の出力との間の１８０゜位相差を補償するために、第２λ／２伝送線路３０６ａで、第１ドハティ増幅器３０３の出力と第２ドハティ増幅器３０５の出力とを連結する。第２ドハティ増幅器３０５のドレインの接地との分離のために、第４λ／４伝送線路３０６ｂを、第２ドハティ増幅器３０５の出力と第２λ／２伝送線路３０６ａの出力とに連結し、第２キャパシタ３０６ｃは分布電力増幅器の性能を最適化させる。
【００４５】
ドハティ増幅器でピーキング電力増幅器のゲートバイアスを調節することによって、ドハティ増幅器出力の３次混変調歪曲成分のサイズ及び位相が変化しうる。信号生成部３００で生成された信号は、電力増幅器を通じて歪曲された２ｆ１−ｆ２と２ｆ２−ｆ１との信号を出力する。ここで、ｆ１及びｆ２は、それぞれ送信帯域の源泉周波数信号を意味し、２ｆ１−ｆ２及び２ｆ２−ｆ１は、それぞれ３次混変調歪曲信号を意味する。第１ピーキング増幅器３０３ｃのゲートバイアスと第２ピーキング電力増幅器３０５ｃのゲートバイアスとを調節することによって、第１ドハティ電力増幅器３０３の出力の３次混変調歪曲信号と、第２ドハティ電力増幅器出力３０５の３次混変調歪曲信号とのサイズ及び位相を制御できる。また、第１ドハティ増幅器３０３と第２ドハティ増幅器３０５との間の３次混変調歪曲信号が、そのサイズが同じで位相が１８０゜差が出る時、分布ドハティ電力増幅器の直線性が改善される。したがって、ドハティ増幅器３０３の第１ピーキング増幅器３０３ｃ及びドハティ増幅器３０５の第２ピーキング増幅器３０５ｃのゲートバイアスを調節して、ドハティ増幅器３０３の３次歪曲信号に、ドハティ増幅器３０５の３次歪曲信号と同じサイズ及び反転された位相を持たせるように、ゲートバイアスを調節することが好ましい。
【００４６】
図４は、本発明の一実施形態による分布ドハティ電力増幅器の入力信号の動作周波数が２．１４ＧＨｚの正弦波である場合の、出力電力による利得及び電力付加効率（ＰＡＥ：ｐｏｗｅｒ−ａｄｄｅｄ  ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ）特性を図示したグラフである。飽和出力電力が４６ｄＢｍであるときに４５．９％の高いＰＡＥを持ち、広い出力電力範囲で２７ｄＢ以上の利得を維持することが分かる。
【００４７】
図５は、本発明の一実施形態による分布ドハティ電力増幅器に、中心周波数が２．１４ＧＨｚであり、５ＭＨｚ帯域幅と１０ｄＢのＰＡＰＲ（Ｐｅａｋ−ｔｏ−Ａｖｅｒａｇｅ  Ｐｏｗｅｒ  Ｒａｔｉｏ）とを持つＷＣＤＭＡ（広域コード分割多重アクセス）信号が入力信号として使われた場合の、出力スペクトルを図示したグラフである。出力電力は３６ｄＢｍであり、これは、第１ドハティ電力増幅器と第２ドハティ電力増幅器とのピーキングバイアスを最適化させた結果である。２．１４ＧＨｚの中心周波数を基準に、±２．５ＭＨｚと±５ＭＨｚ地点での隣接チャンネル漏れ比（ＡＣＬＲ：Ａｄｊａｃｅｎｔ  Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｌｅａｋａｇｅ  Ｒａｔｉｏ：ＡＣＬＲ）は、それぞれ−４８ｄＢｃと−５２ｄＢｃ以下であって、直線性基準である±５ＭＨｚ地点で−４５ｄＢｃ以下を満たす。
【００４８】
図６は、本発明の一実施形態による分布ドハティ電力増幅器に、中心周波数が２．１４ＧＨｚであり、５ＭＨｚ帯域幅と１０ｄＢのＰＡＰＲとを持つＷＣＤＭＡ信号が入力信号として使われた場合の、出力電力による利得、ＰＡＥとＡＣＬＲ特性を図示したグラフである。各出力電力によって第１ドハティ電力増幅器と第２ドハティ電力増幅器とのピーキングバイアスを調節しつつ直線性が最適化され、広い出力電力範囲で優秀なＡＣＬＲ結果を得たことを示す。そして、分布ドハティ電力増幅器は３８．４ｄＢｍの出力電力まで直線性基準を満たし、この時の利得は、２８．１ｄＢと２７．８％のＰＡＥとを示す。
【００４９】
図７は、本発明に一実施形態による分布ドハティ電力増幅器に、５ＭＨｚ帯域幅と１０ｄＢのＰＡＰＲとを持つＷＣＤＭＡ信号が入力信号として使われた場合の、３６ｄＢｍの出力電力でＷＣＤＭＡの中心周波数によるＡＣＬＲ、ＰＡＥ、利得特性を図示したグラフである。１６０ＭＨｚの広い帯域幅で直線性基準を満たし、２４ｄＢ以上の利得と１５％以上のＰＡＥとを示す。
【００５０】
本実施形態のモジュール、機能ブロックまたは手段は電子回路、集積回路、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）などの公知の多様な素子で具現され、それぞれ別個に具現されるか、または２つ以上が一つに統合されて具現されうる。
【００５１】
以上のように本発明の理解のためにその実施形態を記述したが、当業者ならば分かるように、本発明は本明細書で記述された特定の実施形態に限定されるものではなく、本発明の範ちゅうを逸脱しない範囲内で多様に変形、変更及び代替されうる。したがって、本発明の真の思想及び範ちゅうに属するあらゆる変形及び変更を特許請求の範囲によっていずれも包括する。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明は、電力増幅器関連の技術分野に好適に用いられる。
【符号の説明】
【００５３】
３００  信号生成部、
３０１  第１経路部、
３０２  第１駆動増幅器、
３０３  第１ドハティ増幅器、
３０４  第２駆動増幅器、
３０５  第２ドハティ増幅器、
３０６  第２経路部、
３００ａ  第１基準信号発生器、
３００ｂ  第２基準信号発生器、
３００ｃ  結合器、
３０１ａ  第１λ／２伝送線路、
３０１ｂ  第１λ／４伝送線路、
３０１ｃ  第１キャパシタ、
３０３ａ  第１電力分配器、
３０３ｂ  第１キャリア増幅器、
３０３ｃ  第１ピーキング増幅器、
３０３ｄ  第１の５０Ω伝送線路、
３０３ｅ  第２の５０Ω伝送線路、
３０３ｆ  第２λ／４伝送線路、
３０５ａ  第２電力分配器、
３０５ｂ  第２キャリア増幅器、
３０５ｃ  第２ピーキング増幅器、
３０５ｄ  第３の５０Ω伝送線路、
３０５ｅ  第４の５０Ω伝送線路、
３０５ｆ  第３λ／４伝送線路、
３０６ａ  第２λ／２伝送線路、
３０６ｂ  第４λ／４伝送線路、
３０６ｃ  第２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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