(57)【要約】【課題】樹脂基板やチップ抵抗を用いた低コストの部品を用いながらも、高周波特性の優れた歪補償回路を提供する。【解決手段】高周波信号路で発生する振幅位相歪を低減するものであって、外部電圧に接続されるバイアス抵抗１１と、このバイアス抵抗１１と高周波信号路との間に挿入され上記高周波信号のバイアス抵抗１１側への漏れを遮断する高周波遮断フィルタ２０と、上記高周波信号路と接地間に挿入され順方向にバイアスされたダイオード１２と、上記高周波信号路の入力側と出力側にあって高周波信号路に直列に接続された第１、第２のキャパシタ１，２とを備えたものである。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波信号路で発生する振幅位相歪を低減する歪補償回路において、外部電圧に接続されるバイアス抵抗と、このバイアス抵抗と高周波信号路との間に挿入され上記高周波信号のバイアス抵抗側への漏れを遮断する高周波遮断フィルタと、上記高周波信号路と接地間に挿入され順方向にバイアスされたダイオードと、上記高周波信号路の入力側と出力側にあって高周波信号路に直列に接続された第１、第２のキャパシタとを備えたことを特徴とする歪補償回路。
【請求項２】
上記高周波遮断フィルタは、上記バイアス抵抗と高周波信号路との間に直列に挿入されたインダクタと、このインダクタと上記バイアス抵抗との接続部と接地間に挿入されたキャパシタとで構成されたことを特徴とする請求項１に記載の歪補償回路。
【請求項３】
上記高周波遮断フィルタは、上記バイアス抵抗と高周波信号路との間に直列に挿入された上記高周波信号の略４分の１波長の長さの第１のストリップ線路と、この第１のストリップ線路と上記バイアス抵抗との接続部に一端が接続され他端が開放された上記高周波信号の略４分の１波長の長さの第２のストリップ線路とで構成されたことを特徴とする請求項１に記載の歪補償回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、高周波増幅器等の入力側または出力側に設けることで、高周波増幅器が有する振幅非線形性、位相非線形性を補償し、線形な特性を得るための歪補償回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図５に、非特許文献１に記載された従来例で使用されている歪補償回路の回路構成を示す。図５において、１１は抵抗Ｒｂ、１、２はキャパシタＣ、１２はダイオードＤ、３は接地（ＧＮＤ）端子、４は入力端子、５は出力端子、１３は直流電源Ｖｄに接続されるコントロールバイアス端子である。
【０００３】
マイクロ波信号は、入力端子４に入り、ダイオード１２のアノード端子に導かれる。ダイオード１２には抵抗１１を介して、コントロールバイアス端子１３から直流電源Ｖｄが印加され、バイアス電圧の設定がなされている。このダイオード１２により、入力されたマイクロ波信号は、前段または後段に接続される増幅器の非線型性を補償するような振幅位相特性が与えられ、出力端子５より出力される。
【０００４】
図６に、図５に示した歪補償回路を構成する回路部品の基板配置図を示す。図６において、回路基板１０の表面にはストリップ線路、パッドのパターンが印刷され、各部品はストリップ線路上又はストリップ線路間、パッド上に設置され、また、ワイヤにより接続されている。回路基板１０の裏面は、接地（ＧＮＤ）面となっている。接地（ＧＮＤ）端子、入力端子、出力端子、コントロールバイアス端子に対する線路パターンには、図５と同じ符号を付している。４４は、入力端子４と出力端子５をつなぐ高周波線路部のパターンである。接地端子３のパターンにはスルーホール４５が設けられており、このスルーホールを通して回路基板１０裏面の接地面に接続されている。回路基板１０には、例えばセラミック基板が使用されている。セラミック基板は樹脂基板（プリント基板）に比べ、誘電率が高く伝送損失などの高周波特性に優れている。また、線路パターンを小型化でき、回路全体の小型化につながる。
【０００５】
キャパシタ１，２にはチップ部品が使用されている。チップキャパシタ１，２は入力端子４，５のパターン上に一端が載置され、他端をワイヤ４２，４４により高周波線路部４４のパターンに接続されている。ダイオード１２にはチップ部品が使用されている。ダイオード１２のアノード側が高周波線路部４４に、カソード側が接地端子３に接続される。
【０００６】
バイアス抵抗１１には、シート抵抗が使用されている。これは、高周波域での寄生キャパシタ、寄生インダクタの影響による性能劣化を防止するためである。ダイオード１２に対するバイアス電圧はバイアス抵抗１１により調整される。そのために、バイアス抵抗１１は、複数個の抵抗素子により構成されている（図では１１ａ（Ｒｂ１）、１１ｂ（Ｒｂ２）、１１ｃ（Ｒｂ３））。例えばバイアス抵抗値を（Ｒｂ１＋Ｒｂ２）に調整するときには、パッドパターン３６ｂと直流電源Ｖｄにつながるコントロールバイアス端子のパターン１３とをワイヤ４１ｂで接続する。他の抵抗値への調整も同様である。
【０００７】
【非特許文献１】
「山内他、「並列ダイオードを用いたマイクロ波簡易リニアライザ」、電子情報通信学会、信学技報、ＥＤ９６−１８９、ＭＷ９６−１５２」
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来例では、高価なセラミック基板やシート抵抗を部品に用いているために、回路全体のコストが高くなるという問題点があった。
【０００９】
この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、樹脂基板やチップ抵抗を用いた低コストの部品を用いながらも、高周波特性の優れた歪補償回路を得ることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の歪補償回路においては、高周波信号路で発生する振幅位相歪を低減するものであって、外部電圧に接続されるバイアス抵抗と、このバイアス抵抗と高周波信号路との間に挿入され上記高周波信号のバイアス抵抗側への漏れを遮断する高周波遮断フィルタと、上記高周波信号路と接地間に挿入され順方向にバイアスされたダイオードと、上記高周波信号路の入力側と出力側にあって高周波信号路に直列に接続された第１、第２のキャパシタとを備えたことを特徴とするものである。
【００１１】
請求項２に記載の歪補償回路においては、上記高周波遮断フィルタは、上記バイアス抵抗と高周波信号路との間に直列に挿入されたインダクタと、このインダクタと上記バイアス抵抗との接続部と接地間に挿入されたキャパシタとで構成されたことを特徴とするものである。
【００１２】
請求項３に記載の歪補償回路においては、上記高周波遮断フィルタは、上記バイアス抵抗と高周波信号路との間に直列に挿入された上記高周波信号の略４分の１波長の長さの第１のストリップ線路と、この第１のストリップ線路と上記バイアス抵抗との接続部に一端が接続され他端が開放された上記高周波信号の略４分の１波長の長さの第２のストリップ線路とで構成されたことを特徴とするものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による歪補償回路の構成を示す回路図である。図中、１，２はキャパシタＣ、１１は抵抗Ｒｂ、１２はダイオードＤ、３は接地（ＧＮＤ）端子、１３は直流電源（直流電圧Ｖｄ）に接続されるコントロールバイアス端子、４は入力端子、５は出力端子である。入力端子４からキャパシタ１，２を経由し出力端子５までの経路が高周波信号路である。２０は高周波信号路とバイアス抵抗側との高周波域での相互作用を遮断する高周波遮断フィルタ（低域通過フィルタ）である。
【００１４】
図２は、図１の高周波遮断フィルタ２０をより具体化した歪補償回路の構成を示す回路図である。２１はインダクタＬｓ、２２はキャパシタＣｐである。歪補償の基本的な動作は従来のものと同じであるので説明を省略する。図において、直流信号に対しては、インダクタＬｓはインピーダンス成分が０となり、キャパシタＣｐはインピーダンス成分が無限大となる。従って、直流電圧Ｖｄは、バイアス抵抗Ｒｂを介してダイオード１２に印加される。バイアス抵抗値を適当に選択することによりダイオード１２のバイアスの調整を行う。
【００１５】
一方、高周波信号に対しては、インダクタＬｓはインピーダンス成分が大きくなり、キャパシタＣｐはインピーダンス成分が小さくなり、２０は高周波遮断フィルタとして動作する。このフィルタの高周波遮断周波数は、ｆｃ＝１／（２π・Ｌｓ・Ｃｐ）となる。従って、歪補償回路の動作周波数に対して、ｆｃを十分に低く設定すると、動作周波数域においては、２１は高周波遮断特性を示し、バイアス抵抗Ｒｂ側の高周波特性域での寄生キャパシタ、寄生インダクタの高周波信号経路側への影響を抑止できることになる。
【００１６】
図３は、図２に示したインダクタＬｓ及びキャパシタＣｐをストリップ線路で形成した場合の歪補償回路の構成を示す回路図である。動作周波数域での高周波信号波長をλとすると、インダクタＬｓ及びキャパシタＣｐはλ／４長を有するストリップ線路で形成することができる。インダクタＬｓはバイアス抵抗Ｒｂと高周波信号路との間に直列に挿入され、キャパシタＣｐは、一端がバイアス抵抗ＲｂとインダクタＬｓの接続部に接続され、他端は開放されている（オープンスタブとなっている）。
【００１７】
図４は、図３に示した歪補償回路を構成する回路部品の基板配置図を示す。図において、回路基板１０の表面にはストリップ線路、パッドのパターンが印刷され、各部品はストリップ線路上又はストリップ線路間、パッド上に設置され、また、ワイヤにより接続されている。回路基板１０の裏面は接地（ＧＮＤ）面となっている。接地（ＧＮＤ）端子、入力端子、出力端子、コントロールバイアス端子に対する線路パターンには、図３と同じ符号を付している。４４は、入力端子４と出力端子５をつなぐ高周波線路部のパターンである。接地端子３のパターンにはスルーホール４５が設けられており、回路基板１０裏面の接地面に接続されている。回路基板１０には、安価な樹脂基板（プリント基板）が使用されている。
【００１８】
キャパシタ１，２にはチップ部品が使用されている。チップキャパシタ１，２は入力端子４，５のパターン上に一端が載置され、他端をワイヤ４２，４４により高周波線路部４４のパターンに接続されている。ダイオード１２にはチップ部品が使用されている。ダイオード１２のアノード側が高周波線路部４４に、カソード側が接地端子３に接続される。バイアス抵抗１１には、安価なチップ抵抗が使用されている。ダイオード１２に対するバイアス電圧は適当な抵抗値のチップ抵抗１１を載置することにより調整される。インダクタＬｓ及びキャパシタＣｐは、λ／４長のストリップ線路パターンで形成されている。図６のような構成とすることにより、個別のチップ部品としてはダイオード１２とキャパシタ１，２のみとすることができ、部品点数の削減を図ることができる。また、チップ抵抗の交換で容易にバイアス抵抗値を変えることができ、バイアス調整が容易となる。
【００１９】
なお、上記説明では、回路基板を安価な樹脂基板として説明したが、高周波特性の優れたセラミック基板を用いても構わない。また、高周波遮断フィルタとしてインダクタＬｓ，キャパシタＣｐによる例を示したが、高周波遮断特性を示すものならこのような構成にはこだわるものではない。
【００２０】
さらに、上記説明では直流電源Ｖｄには正電源を用い、ダイオード１２のカソード側を接地し、順方向バイアスとなるようにした。しかし、直流電源に負電源を用いる場合には、ダイオード１２のアノード側を接地し、順方向バイアスとなるようにしてもかまわない。
【００２１】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、バイアス経路に高周波遮断フィルタを挿入する構成としたので、高周波域でのバイアス回路の寄生キャパシタ、寄生インダクタの高周波信号経路側への影響による性能劣化を防止した歪補償回路を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１に係る歪補償回路の構成を示す回路図である。
【図２】図１の高周波遮断フィルタをより具体化した歪補償回路の構成を示す回路図である。
【図３】図２に示したインダクタＬｓ及びキャパシタＣｐをストリップ線路で形成した場合の歪補償回路の構成を示す回路図である。
【図４】図３に示した歪補償回路を構成する回路部品の基板配置図である。
【図５】従来例に係る歪補償回路の構成を示す回路図である。
【図６】図５に示した歪補償回路を構成する回路部品の基板配置図である。
【符号の説明】
１、２  キャパシタ、  ３  接地端子、  ４  入力端子、  ５  出力端子、  １０  回路基板、  １１，１１ａ，１１ｂ，１１ｃ  抵抗、  １２  ダイオード、  １３  コントロールバイアス端子、  ２０  高周波遮断フィルタ、  ２１  インダクタ、  ２２  キャパシタ、  ３６ａ，３６ｂ，３６ｃ  パッド、  ４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４２，４３  ワイヤ、  ４４  高周波信号路パターン、  ４５  スルーホール。
【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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