(57)【要約】【課題】ＳｉＧｅ ＨＢＴを用いた増幅歪みの少ない高周波電力増幅器およびそれを用いた通信装置を提供する。【解決手段】従来の高周波電力増幅器において、各トランジスタのベースに付加されていたバラスト抵抗の３〜５倍の高抵抗値のバイアス抵抗Ｒ１１〜Ｒ１Ｎを各トランジスタ（ＳｉＧｅ ＨＢＴ）Ｑ１〜ＱＮのベースバイアス経路に付加する。このバイアス抵抗を直流成分ＩDCが流れることによる電圧降下を補償する手段の１つとして、コイルＬＢをバイアス抵抗と並列に設ける。【効果】バイアス抵抗付加により出力電流の低周波変動の非線型性を抑制し、コイル付加により電圧降下の補償を行うので、最大線型出力を向上できる。その結果、広い出力範囲で増幅歪みの小さい電力増幅器が実現できる。【選択図】  図１
2004194063.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースが入力端子とベースバイアス用電源回路に接続され、コレクタが出力端子に接続されるエミッタ接地の増幅用のバイポーラトランジスタからなり、前記ベースと前記ベースバイアス用電源回路の間に抵抗とコイルとが並列に挿入されていることを特徴とする高周波電力増幅器。
【請求項２】
ベースが入力端子とベースバイアス用電源回路に接続され、コレクタが出力端子に接続されるエミッタ接地の増幅用のバイポーラトランジスタからなり、前記ベースと前記ベースバイアス用電源回路の間にバイアス抵抗が挿入され、前記バイアス抵抗のベース側のノードでの平均電位を検出し、検出した値に応じて前記ベースバイアス用電源回路の出力電圧を変化させる機能を有することを特徴とする高周波電力増幅器。
【請求項３】
請求項２に記載の高周波電力増幅器において、
前記ベースバイアス用電源回路が、第１のバイポーラトランジスタと第１および第２の抵抗と第１の容量からなり、
前記第１のバイポーラトランジスタは、エミッタが接地され、ベースが前記第１の容量を介して接地され、コレクタが前記第１の抵抗を介して定電圧源と接続され、ベースとコレクタとが前記第２の抵抗を介して接続されることを特徴とする高周波電力増幅器。
【請求項４】
請求項３に記載の高周波電力増幅器において、
前記第１のバイポーラトランジスタのベースが、前記第１の容量と低域通過フィルタを構成する抵抗を介して前記増幅用バイポーラトランジスタのベースと接続され、前記コレクタが前記バイアス抵抗を介して前記増幅用バイポーラトランジスタのベースと接続されることを特徴とする高周波電力増幅器。
【請求項５】
請求項４に記載の高周波電力増幅器において、
前記低域通過フィルタを構成する抵抗と、第１の容量とを除くと共に、前記第１のバイポーラトランジスタのベースと前記増幅用バイポーラトランジスタのベースとをコイルを介して接続することを特徴とする高周波電力増幅器。
【請求項６】
ベースが入力端子に接続されると共にバイアス抵抗を介してベースバイアス用電源回路に接続され、コレクタが出力端子に接続されるエミッタ接地の増幅用バイポーラトランジスタと、
ベースが高周波用入力端子に接続されると共に前記バイアス抵抗と同等の抵抗を介して前記ベースバイアス用電源回路に接続され、コレクタが前記ベースバイアス用電源回路に接続される平均出力電流検出用バイポーラトランジスタとを有し、
前記検出用バイポーラトランジスタにより平均出力電流を検出し、検出値に応じて前記ベースバイアス用電源回路の出力電圧を変化させる機能を有することを特徴とする高周波電力増幅器。
【請求項７】
請求項６に記載の高周波電力増幅器において、
前記ベースバイアス用電源回路は第１のバイポーラトランジスタと第１および第２の抵抗と第１の容量からなり、
前記第１のバイポーラトランジスタは、エミッタが接地され、ベースが前記第１の容量を介して接地され、コレクタが前記第１の抵抗を介して定電圧源と接続され、ベースとコレクタとが前記第２の抵抗を介して接続されることを特徴とする高周波電力増幅器。
【請求項８】
請求項７に記載の高周波電力増幅器において、
前記第１のバイポーラトランジスタのコレクタは、さらにバイアス抵抗を介して前記増幅用バイポーラトランジスタのベースに接続され、
前記検出用バイポーラトランジスタは、コレクタが前記第１のバイポーラトランジスタのベースに接続され、ベースが前記バイアス抵抗と同等の抵抗を介して前記第１のバイポーラトランジスタのコレクタに接続されると共に前記高周波入力端子に接続されることを特徴とする高周波用電力増幅器。
【請求項９】
請求項６に記載の高周波電力増幅器において、
前記ベースバイアス用電源回路が、第１のバイポーラトランジスタと第１および第２の抵抗と第１の容量からなり、
前記第１のバイポーラトランジスタは、コレクタが定電圧源と接続され、エミッタが前記第１の抵抗を介して接地され、ベースが前記第２の抵抗を介して定電圧源と接続されると共に前記第１の容量を介して接地されることを特徴とする高周波電力増幅器。
【請求項１０】
増幅用のトランジスタとしてベースがＳｉＧｅ混晶、エミッタとコレクタがＳｉからなるＳｉＧｅヘテロ接合バイポーラトランジスタを用い、前記増幅用トランジスタは、エミッタが接地され、ベースに入力端子とベースバイアス用電源回路が接続され、コレクタに出力端子が接続された構成を有し、前記ベースと前記ベースバイアス用電源回路の間にバイアス抵抗が挿入され、ベース電流もしくはコレクタ電流の平均値を検出しそれに応じてベースバイアス用電源回路の出力電圧を変化させる機能を有することを特徴とする高周波電力増幅器。
【請求項１１】
ディジタル信号処理部と、ベースバンド部と、中間周波（ＩＦ）部と、シンセサイザと、ダウンコンバート用ミキサと、アップコンバート用ミキサと、ドライバと、電力増幅器と、低雑音増幅器と、デュプレクサと、アンテナとを備える通信装置において、前記電力増幅器に請求項１〜１０のいずれかに記載した高周波電力増幅器を用いたことを特徴とする通信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高周波電力増幅器およびそれを用いた携帯電話等の無線通信端末装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の高周波電力増幅器として図２に示す構成が知られている（特許文献１参照）。高周波増幅用トランジスタとして、複数のＧａＡｓヘテロ接合バイポーラトランジスタ（GaAs Hetero-junction Bipolar Transistor）（Ｑ１，……，ＱＮ）を用いている。以下では、「ヘテロ接合バイポーラトランジスタ」をＨＢＴ又は単にトランジスタと呼ぶ。
【０００３】
図２に示すように、各トランジスタ（Ｑ１，……，ＱＮ）のエミッタが接地され、ベースに高周波の入力端子が容量（Ｃ１，……，ＣＮ）を介して接続され、コレクタに高周波の出力端子が接続されている。また、各トランジスタのベースは、抵抗（Ｒ１，……，ＲＮ）を介してベースバイアス回路に接続されている。ベースバイアス回路はＨＢＴ（ＱＢ１）と抵抗ＲＢ１とからなり、トランジスタＱＢ１のエミッタが接地され、ベースとコレクタが接続され、それらが抵抗ＲＢ１を介して定電圧源Ｖｃｃに接続されている。
【０００４】
この従来例（特許文献１）では、入力端子ＲＦinに入った高周波信号は、容量Ｃ１，……，ＣＮを通ってＨＢＴ（Ｑ１，……，ＱＮ）の各ベースに入り、各ＨＢＴにより増幅されて各ＨＢＴのコレクタから出力端子ＲＦoutに出ていく。バイアス回路は一定電圧を供給し、抵抗Ｒ１，……，ＲＮはバラスト抵抗としてはたらく。すなわち、ある特定のＨＢＴに電流が偏って流れはじめた場合、そのＨＢＴに接続されたバラスト抵抗に多く電流が流れて電圧降下が起こり、そのＨＢＴのベース電位が低下し電流の偏りが解消される方向となる。
【０００５】
【特許文献１】
米国特許第５６２９６４８号
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前述した従来例の高周波用電力増幅器において、増幅用トランジスタとしてＧａＡｓ ＨＢＴの代わりに、ベースがＳｉＧｅ混晶からなり、エミッタとコレクタがＳｉからなるＳｉＧｅ ＨＢＴを用いた場合、ＧａＡｓ ＨＢＴとＳｉＧｅ ＨＢＴの特性の相違から、以下に示す長所と問題点が生じる。
【０００７】
ＳｉＧｅ ＨＢＴは、ＧａＡｓ ＨＢＴと比較してその単位エミッタ面積当りのエミッタ抵抗が１／４０〜１／２０となっている。そのため、ＳｉＧｅ ＨＢＴには、電力増幅動作においてエミッタ抵抗での損失が小さく効率をより高くできる長所がある。しかし、増幅による信号の歪みが大きくなる副作用もある。なぜならば、エミッタ抵抗が小さいとトランジスタの電圧−電流特性の指数関数的関係が顕著になり、入出力の関係がより非線型になりやすいからである。
【０００８】
特に、以下に述べる出力信号振幅の低周波変動波形の非線型性が、信号歪みの増大と強く関係している。通常、高周波用電力増幅器は近接した周波数の複数信号の和を増幅する。その和信号の振幅には、それらの近接した周波数の差の周波数（差周波）での変動が発生する。差周波は元の高周波と比べてずっと低い周波数であり、この低周波での信号振幅変動の波形をエンベロープ波形と呼ぶ。図３（ａ）にこの出力電流Ｉoutのエンベロープ波形Ｉenvの一例を模式的に示した。また、本図には、増幅用トランジスタの平均出力電流Ｉaveおよびベース電位Ｖｂの時間的変動も合わせて示した。
【０００９】
この例では、周波数が約２ＧＨｚで周波数の差が５ＭＨｚの２波の和信号を電力増幅器により増幅した場合の出力電流波形を示した。なお、エンベロープ波形内の点線ストライプ領域は、周波数約２ＧＨｚの領域を示している。出力電流波形の振幅（エンベロープ波形Ｉenv）は５ＭＨｚの差周波Δｆで変動している。通常、電力増幅器はＡＢ級で動作させるため、エンベロープ波形Ｉenvの下部はゼロでカットオフされる。その結果、エンベロープ波形の最大と最小には大きな差が生じる。
【００１０】
その場合、トランジスタの電圧−電流特性に指数関数的傾向のような非線型性があると、このエンベロープ波形に歪みを生じる。エンベロープ波形に歪みがあると、本来の高周波信号波形にも歪みが生じ、近接した２波の間で干渉が起こってしまう。電圧−電流特性の非線型性は、先述のようにエミッタ抵抗が小さいほどより増大する方向となる。
【００１１】
本発明の目的は、増幅用トランジスタとしてＳｉＧｅ ＨＢＴを用いて上記長所を生かしつつ、歪みが大きくなる副作用を低減した高周波電力増幅器およびそれを用いた通信装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
ＳｉＧｅ ＨＢＴを用いた電力増幅器における上記課題を解決するために、本発明の高周波電力増幅器では、基本的に以下に述べる２つの手段の組み合わせを用いる。
【００１３】
第１の手段として、図２に示した従来例の回路図のバラスト抵抗と同じ位置もしくはバラスト抵抗とベースバイアス用電源回路（以下、べースバイアス回路と略す）との間に、ＧａＡｓ ＨＢＴの場合のバラスト抵抗と比較して３〜５倍の値の抵抗を配置する。以下では、この抵抗をバラスト抵抗と区別してバイアス抵抗と称する。
第２の手段として、上記バイアス抵抗での電圧降下による増幅用トランジスタ（ＳｉＧｅ ＨＢＴ）のベース電位の低下を補償する機能をベースバイアス回路に設ける。
【００１４】
上記２つの手段の作用を以下に説明する。まず、第１の手段の、バイアス抵抗の挿入による作用について説明する。図３（ｂ）にバイアス抵抗を挿入した場合の出力電流Ｉoutとして、エンベロープ波形Ｉenvと増幅用トランジスタの平均出力電流Ｉaveを示し、さらにベース電位Ｖｂの時間的変動も示した。ベースバイアス回路は高周波信号に対して高インピーダンスとなっており、バイアス抵抗には高周波信号はほとんど流れない。
従って、バイアス抵抗により高周波信号に損失が生じることはなく、ＧａＡｓＨＢＴを増幅用トランジスタに用いた場合と比較して効率が高いという利点が損なわれることはない。
【００１５】
一方、電力増幅器の動作がＡＢ級の場合、図３（ｂ）に示すように、増幅用バイポーラトランジスタの平均出力電流Ｉave、すなわちコレクタ電流の平均はエンベロープ波形Ｉenvの変動と同じく低周波で変動する。そのため、バイアス回路からバイアス抵抗を経て増幅用バイポーラトランジスタＱ１〜ＱＮのベースに流れ込む電流も低周波で変動する。さらに、バイアス抵抗にこのベース電流が流れることにより生じる電圧降下ΔＶｂによって、増幅用トランジスタのベース電位も低周波で変動する。このベース電位の変動により負帰還が生じ、増幅用トランジスタの低周波での入出力の関係が指数関数的関係からより線型に近くなる。その結果、エンベロープ波形の歪みを抑制することができる。
【００１６】
ところが、バイアス抵抗の挿入により次の副作用が生じる。すなわち、電力増幅器が高出力となった場合、出力電流の平均値が大きくなるため、バイアス抵抗を流れるベース電流の平均値も大きくなる。そのため、バイアス抵抗での電圧降下により増幅用バイポーラトランジスタ（ＳｉＧｅ ＨＢＴ）のベース電位の平均が低下し（図３（ｂ）参照）、利得が低下する。その結果、高出力において非線型性が増加し、一定以上の線型性を維持できる最大の出力、すなわち最大線形出力が低下する副作用が生じてしまう。
【００１７】
この副作用を改善するために、前述した第２の手段が必要となる。すなわち、バイアス抵抗による電圧降下を補償し、図３（ｃ）のように、ベース電位の平均値をバイアス抵抗がない場合とほぼ同じにする機能をバイアス回路に設ける。この機能の具体的構成は後述する。この機能により、最大線型出力の低下を抑制することができる。
以上の第１と第２の手段を同時に適用することにより、ＳｉＧｅ ＨＢＴを用いた電力増幅器において、目的とする高効率と低歪みの両立を達成できる。
【００１８】
上記第２の手段の具体的構成を以下に列挙する。それには大きく分けて３つの構成がある。
【００１９】
まず、第１の構成として、バイアス抵抗と並列にコイルを配置すればよい。コイルのインダクタンスＬは、ベースバイアス回路から増幅用トランジスタのベースに至るベース電流のうち、上記エンベロープ波形の低周波変動に起因した低周波成分ｆLを十分遮断できる大きさにする。それにより、ベース電流の低周波成分ｆLはバイアス抵抗を流れ、直流成分ＩDCはコイルを流れる。その結果、バイアス抵抗での直流成分による電圧降下がなくなり、上記の高出力での利得低下に起因した歪み増大が低減され、最大線型出力が向上する。一方、低周波成分ｆLは従来と同様にバイアス抵抗を流れるため、その負帰還によるエンべロープ波形歪みの抑制効果は依然保持される。
【００２０】
また、第２の構成として、図１８に示した基本概念のように、バイアス抵抗の電圧降下により生じる増幅用トランジスタのベース平均電位の低下量を検出し、この低下を補償するようベースバイアス回路の出力電圧を自動的に上昇させる機能を実現する構成を設ければよい。この具体的構成例については、図５〜図１０を用いて後述する実施形態３〜８で説明する。
【００２１】
或いは、第３の構成として、増幅用トランジスタの平均出力電流を検出し、その値によってバイアス回路の出力電圧を検出値に比例した適当な値だけ自動的に上昇させる機能を設ければよい。バイアス抵抗での電圧降下によるベース電位の平均低下量は、増幅用トランジスタの平均出力電流に比例するからである。
この基本概念の構成を図１９に示す。平均出力電流に比例する量の検出は、以下のように行う。エミッタが接地され、ベースが高周波用入力端子ＲＦinに容量ＣＳを介してに接続されると共に、さらにベースが抵抗ＲＳを介してベースバイアス電圧源ＶＢＢに接続された平均出力電流検出専用のバイポーラトランジスタＱＳを設ける。このトランジスタＱＳのコレクタに接続された抵抗ＲＢ２の電圧降下により、平均出力電流に比例する量を検出する。
なお、前述した第１手段と第２の手段は、ＳｉＧｅ ＨＢＴを増幅用トランジスタとして用いた場合に不可欠であるが、この第３の構成を用いる構成は、ＧａＡｓ ＨＢＴをはじめとする化合物ＨＢＴを増幅用トランジスタとして用いた場合の線型最大出力の向上にも効果がある。なぜならば、化合物ＨＢＴからなる増幅用トランジスタの出力が増加し平均出力電流が増加した場合、そのエミッタ抵抗での電圧降下により利得が低下して非線型性が増加し、最大線形出力が低下する問題がある。これに対して第３の構成を適用すれば、エミッタ抵抗での電圧降下を補償するようバイアス回路の出力電圧が上昇するので、対策が可能になるからである。
第３の構成を実現する具体的構成については、図１１〜図１７を用いて後述する実施形態９〜１５で説明する。
【００２２】
上記した本発明の第１の手段と、第２の手段における第１の構成との組み合わせの代表的一例を示せば、次の通りである。即ち、本発明に係る高周波電力増幅器は、ベースが入力端子とベースバイアス用電源回路に接続されコレクタが出力端子に接続されるエミッタ接地の増幅用のバイポーラトランジスタからなり、前記ベースと前記ベースバイアス用電源回路の間に抵抗とコイルとが並列に挿入されていることを特徴とするものである。
【００２３】
また、上記した本発明の第１の手段と、第２の手段における第２の構成との組み合わせの代表的一例を示せば、次の通りである。即ち、本発明に係る高周波電力増幅器は、ベースが入力端子とベースバイアス用電源回路に接続され、コレクタが出力端子に接続されるエミッタ接地の増幅用のバイポーラトランジスタからなり、前記抵抗のベース側のノードでの平均電位を検出し、検出した値に応じて前記ベースバイアス用電源回路の出力電圧を変化させる機能を有することを特徴とする。
【００２４】
また、上記した本発明の第１の手段と、第２の手段における第３の構成との組み合わせの代表的一例を示せば、次の通りである。即ち、本発明に係る高周波電力増幅器は、ベースが入力端子とベースバイアス用電源回路に接続され、コレクタが出力端子に接続されるエミッタ接地の増幅用のバイポーラトランジスタと、ベースが高周波用入力端子と前記ベースバイアス用電源回路に接続され、コレクタが抵抗に接続される平均出力電流検出用バイポーラトランジスタとを有し、前記抵抗における電圧降下により平均出力電流を検出し、検出した値に応じて前記ベースバイアス用電源回路の出力電圧を変化させる機能を有することを特徴とする。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態について添付図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２６】
＜実施形態１＞
図１は、本発明の第１の実施形態を示すＷＣＤＭＡ（Wide-band Code Division Multiple Access）方式向けの高周波電力増幅器の主要部分を示した回路図であり、増幅用トランジスタとそのベースへのバイアス回路部分である。
本実施形態は、前述した第１の手段と、第２の手段における第１の構成との組み合わの一例であり、従来のバラスト抵抗に対して３〜５倍の値を有するバイアス抵抗と並列にコイルを配置した例である。
【００２７】
図１において、参照符号Ｑ１〜ＱＮはＮ個の同等のＳｉＧｅ ＨＢＴ、Ｃ１〜ＣＮはＮ個の同等の容量、Ｒ１１〜Ｒ１ＮはＮ個の同等の抵抗、ＱＢ１はＳｉＧｅ ＨＢＴ、ＲＢ１は抵抗、ＬＢはコイル、ＶＣＣは定電圧源、ＲＦinは高周波入力端子、ＲＦoutは高周波出力端子である。なお、ここで同等とは、同等のサイズ、同等の特性、同等の値を有することをいい、以下の実施形態においても同様である。
【００２８】
Ｑ１〜ＱＮが増幅用トランジスタ、Ｒ１１〜Ｒ１Ｎがバイアス抵抗、ＱＢ１とＲＢ１は、それぞれバイアス回路のトランジスタと抵抗としてはたらく。トランジスタＱ１〜ＱＮのエミッタは接地され、コレクタは高周波出力端子ＲＦoutと接続されている。各トランジスタのベースからの配線は３本に分岐されている。
【００２９】
そのうちの１本は、容量Ｃ１〜ＣＮのうちの１つを介して他のトランジスタ（Ｑ１〜ＱＮ）の配線と一緒になり高周波入力端子ＲＦinに接続されている。他の１本は、抵抗Ｒ１１〜Ｒ１Ｎのうちの１つを介して他のトランジスタ（Ｑ１〜ＱＮ）のものと一緒に１本にまとめられトランジスタＱＢ１のコレクタと接続されている。残りの１本は、他のトランジスタ（Ｑ１〜ＱＮ）の配線と一緒になり、コイルＬＢを介してトランジスタＱＢ１のコレクタと接続されている。
【００３０】
トランジスタＱＢ１のエミッタは接地され、ベースはコレクタに接続され、コレクタは抵抗ＲＢ１を介して定電圧源ＶＣＣに接続されている。トランジスタＱＢ１と抵抗ＲＢ１からなる回路要素は、定電圧源としてはたらく。ここでは、定電圧源ＶＣＣは３．４Ｖ、バイアス抵抗Ｒ１１〜Ｒ１Ｎはそれらの並列接続で５０Ω、コイルＬＢのインダクタンスは１０μＨに設定されている。
【００３１】
各増幅用トランジスタのベース電流の経路は、バイアス抵抗が接続された経路と、それと並列のコイルに接続された経路の２本となっている。コイルＬＢのインダクタンスが低周波成分（約５ＭＨｚ）ｆLを遮断するのに十分大きい値に設定されているので、低周波成分ｆLはバイアス抵抗を流れ、直流成分ＩDCはコイルＬＢを流れる。
【００３２】
低周波成分ｆLがバイアス抵抗Ｒ１１〜Ｒ１Ｎを流れることから、その負帰還により電流−電圧特性の指数関数的関係に起因した非線型性が緩和され、エンべロープ波形歪みが抑制される。一方、直流成分ＩDCがコイルＬＢのみを流れることから、バイアス抵抗での直流成分による電圧降下がなくなり、高出力での利得低下に起因した歪み増大が低減され、最大線型出力が向上する。
【００３３】
＜実施形態２＞
図４は、本発明の第２の実施形態を示すＷＣＤＭＡ方式向けの高周波電力増幅器の主要部分の回路図であり、増幅用トランジスタとそのベースへのバイアス回路部分である。説明の便宜上、図２において前述した従来例及び第１の実施形態と同一の構成部分には同一の参照符号を付して、その詳細な説明は省略する。
【００３４】
すなわち、本実施形態では、トランジスタＱ１〜ＱＮのそれぞれのベースからの配線は２本に分岐され、そのうちの１本が図２の従来例と同様に、容量Ｃ１〜ＣＮのうちの１つを介して他のトランジスタの対応する配線と共に１本化され高周波入力端子に接続されているが、他の１本はバラスト抵抗Ｒ１〜ＲＮのうちの１つを介して他のトランジスタの対応する配線と共に１本化され、さらに並列に接続されたコイルＬＢとバイアス抵抗ＲＢ０を経てトランジスタＱＢ１のコレクタと接続されている点が第１の実施形態と相違する。
【００３５】
したがって、本実施形態でも第１の実施形態と同様に、定電圧源ＶＣＣは３．４Ｖに、コイルＬＢは１０μＨに設定されているが、バラスト抵抗Ｒ１１〜Ｒ１Ｎはそれらの並列接続で１０Ωに、バイアス抵抗ＲＢ０は４０Ωに設定されている点が第１実施形態と相違する。
【００３６】
本実施形態によっても上記実施形態１と同様の作用により同様の効果が得られる。本実施形態では、バイアス抵抗が、バラスト抵抗から分離されて１個にまとめられて、増幅用トランジスタのベースでの配線の分岐が２本となっている。そのため、３本に分岐された実施形態１と比較して、回路のレイアウトの設計が簡単になり、また回路の面積を小さくできる長所がある。
【００３７】
＜実施形態３＞
図５は、本発明の第３の実施形態を示すＷＣＤＭＡ方式向けの高周波電力増幅器の主要部分の回路図であり、増幅用トランジスタとそのベースへのバイアス回路部分である。
なお、本実施形態から実施形態８までは、前述した第１の手段と、第２の手段における第２の構成との組み合わせ、すなわち、従来のバラスト抵抗に対して３〜５倍の値を有するバイアス抵抗を設け、このバイアス抵抗の電圧降下により生じる増幅用トランジスタのベース平均電位の低下量を検出し、この低下を補償するようベースバイアス回路の出力電圧を自動的に上昇させる機能を実現するための具体的構成の一例を示すものである。これらの実施形態では、ベースバイアス回路中に、エミッタが接地され、ベースが容量を介して接地され、ベースとコレクタが第１抵抗を介して接続され、かつ、コレクタが第２抵抗を介して定電圧源と接続された少なくとも１個のバイポーラトランジスタを有する回路要素を含むことが共通な基本構成である。この回路要素を回路Ａと称し、このバイポーラトランジスタのコレクタノードを回路Ａの第１端子、ベースノードを第２端子と称する。
また、以下の実施形態において、同一の構成部分には同一の参照符号を付してある。
【００３８】
図５において、参照符号Ｑ１〜ＱＮはＮ個の同等のＳｉＧｅ ＨＢＴ、Ｃ１〜ＣＮはＮ個の同等の容量、Ｒ１１〜Ｒ１ＮとＲ２１〜Ｒ２ＮはそれぞれＮ個の同等の抵抗、ＱＢ１はＳｉＧｅ ＨＢＴ、ＲＢ１、ＲＢ２は抵抗、ＣＢは容量、ＶＣＣは定電圧源、ＲＦinは高周波入力端子、ＲＦoutは高周波出力端子である。Ｑ１〜ＱＮが増幅用トランジスタ、Ｒ１１〜Ｒ１Ｎがバイアス抵抗、ＱＢ１、ＲＢ１、ＲＢ２、Ｒ２１〜Ｒ２Ｎ、ＣＢがベースバイアス回路のトランジスタ、抵抗、および容量として動作する。
【００３９】
また図５において、２点鎖線１０で囲った部分が、ベースバイアス回路を構成する前述した回路Ａである。回路ＡのトランジスタＱＢ１のエミッタは接地され、ベースが容量ＣＢを介して接地され、ベースとコレクタとが抵抗ＲＢ２を介して接続され、コレクタが抵抗ＲＢ１を介して定電圧源ＶＣＣと接続されている。トランジスタＱＢ１のコレクタノードが回路Ａの第１端子ＴＡ１、ベースノードが回路Ａの第２端子ＴＡ２である。
【００４０】
増幅用トランジスタＱ１〜ＱＮのエミッタは接地され、コレクタは高周波出力端子ＲＦoutと接続されている。それぞれのベースからの配線は、３本に分岐されている。そのうちの１本は、容量Ｃ１〜ＣＮのうちの１つを介して他のトランジスタの対応する配線と共に１本化され、高周波入力端子ＲＦinに接続されている。他の１本は、バイアス抵抗Ｒ１１〜Ｒ１Ｎのうちの１つを介して他のトランジスタの対応する配線と共に１本化され、回路Ａの第１端子ＴＡ１と接続されている。残りの１本は抵抗Ｒ２１〜Ｒ２Ｎのうちの１つを介して他のトランジスタの対応する配線と共に１本化され、Ａ回路第２端子と接続されている。
【００４１】
ここで、定電圧源ＶＣＣは３．４Ｖ、バイアス抵抗Ｒ１１〜Ｒ１Ｎはそれらの並列接続で５０Ω、抵抗Ｒ２１〜Ｒ２Ｎはそれらの並列接続で５００Ω、抵抗ＲＢ１、ＲＢ２はそれぞれ１００Ωと１ｋΩ、容量ＣＢの値は１ｎＦに設定されている。抵抗Ｒ２１〜Ｒ２Ｎと容量ＣＢとの組み合わせは、低域通過フィルターとして動作している。容量ＣＢの値は、低周波（約５ＭＨｚ）を短絡するのに十分大きい値であるので、抵抗ＲＢ２には直流のみが流れる。増幅用トランジスタＱ１〜ＱＮのベースへのバイアスの供給は、主として回路Ａの第１端子ＴＡ１から行われ、そのベース電位の検出は回路Ａの第２端子ＴＡ２により行われる。
【００４２】
本実施形態の回路は以下のように動作して、バイアス抵抗Ｒ１１〜Ｒ１Ｎでの電圧降下による増幅用トランジスタＱ１〜ＱＮのベース電位低下の補償を行う。すなわち、バイアス抵抗で生じる電圧降下により増幅用トランジスタＱ１〜ＱＮのベース電位が低下した場合、回路Ａ内の抵抗ＲＢ２を流れる直流が増加してトランジスタＱＢ１のベース電位が低下し、それにより抵抗ＲＢ２を流れる電流が減少する。その結果、回路Ａの第１端子ＴＡ１の電位、および増幅用トランジスタＱ１〜ＱＮのベースへのバイアス電圧が上昇する。このバイアス電圧の上昇量とバイアス抵抗Ｒ１１〜Ｒ１Ｎでの電圧降下量がほぼ同じになるように、回路Ａ中の抵抗ＲＢ１，ＲＢ２の値とバイポーラトランジスタＱＢ１のパラメータが設定されている。
【００４３】
各増幅用トランジスタＱ１〜ＱＮのベース電流がバイアス抵抗Ｒ１１〜Ｒ１Ｎを流れることから、その負帰還により電流−電圧特性の指数関数的関係に起因した非線型性が緩和され、エンべロープ波形歪みが抑制される。一方、バイアス抵抗で生じる電圧降下による増幅用トランジスタＱ１〜ＱＮへのベースの電位低下が、バイアス電圧上昇により補償されるため、高出力での利得低下に起因した歪み増大が低減され、最大線型出力が向上する。
【００４４】
＜実施形態４＞
図６は、本発明の第４の実施形態を示すＷＣＤＭＡ方式向けの高周波電力増幅器の主要部分の回路図であり、増幅用トランジスタとそのベースへのバイアス回路部分である。本実施形態において、各素子の接続、回路の動作、および効果は前記第３の実施形態と基本的に同じである。但し、ベース電圧の検出のためにベースから抵抗を介して回路Ａの第２端子ＴＡ２に接続する構成が相違する。
【００４５】
すなわち、第３の実施形態では、回路Ａの第２端子ＴＡ２にＮ個の抵抗Ｒ２１〜Ｒ２Ｎを介してそれぞれ増幅用トランジスタＱ１〜ＱＮのベースが接続されていたが、本実施の形態では、抵抗Ｒ２を介して増幅トランジスタ１個だけが第２端子ＴＡ２に接続されている点が第３の実施形態と異なる。
【００４６】
このように構成すると、回路のレイアウトの設計が簡単になり、また回路の面積を小さくできる長所がある。なお、図５では増幅用トランジスタＱＮに接続されている場合を示したが、どの増幅用トランジスタでも良い。また、回路Ａの第２端子ＴＡ２に接続する増幅用トランジスタ数を、１個ではなく全数よりも少ない複数個にしてもよい。
【００４７】
＜実施形態５＞
図７は本発明の第５の実施形態を示すＷＣＤＭＡ方式向けの高周波電力増幅器の主要部分の回路図であり、増幅用トランジスタとそのベースへのバイアス回路部分である。
【００４８】
本実施形態では、図５に示した第３の実施形態の構成に対して、新たに、ベースバイアス回路の一部としてＳｉＧｅ ＨＢＴであるトランジスタＱＢ２と抵抗ＲＢ３が付け加わっている点が相違する。トランジスタＱＢ２のベースは回路Ａの第１端子ＴＡ１に接続され、コレクタは定電圧源ＶＣＣに接続され、エミッタは抵抗ＲＢ３を介して接地されると共に、バイアス抵抗Ｒ１１〜Ｒ１Ｎを経て増幅用トランジスタＱ１〜ＱＮのベースと接続されている。回路Ａの第２端子ＴＡ２は、第３の実施形態と同じく、抵抗Ｒ２１〜Ｒ２Ｎを介して増幅用トランジスタＱ１〜ＱＮのベースと接続されている。
【００４９】
ここで、定電圧源ＶＣＣは３．４Ｖ、バイアス抵抗Ｒ１１〜Ｒ１Ｎはそれらの並列接続で５０Ω、抵抗Ｒ２１〜Ｒ２Ｎはそれらの並列接続で５００Ω、回路Ａ内の抵抗ＲＢ１、ＲＢ２はそれぞれ１００Ωと１ｋΩ、容量ＣＢの値は１ｎＦに設定されている。
【００５０】
本実施形態の回路は以下のように動作して、バイアス抵抗Ｒ１１〜Ｒ１Ｎでの電圧降下による増幅用トランジスタＱ１〜ＱＮのベース電位低下の補償を行う。バイアス抵抗で生じる電圧降下により増幅用トランジスタＱ１〜ＱＮのベース電位が低下した場合、第３の実施形態の場合と同様に回路Ａの第１端子ＴＡ１の電位が上昇する。それにより、トランジスタＱＢ２のベースおよびエミッタの電位が上昇する。その結果、増幅用トランジスタＱ１〜ＱＮのベースへのバイアス電圧が上昇する。このバイアス電圧の上昇量とバイアス抵抗Ｒ１１〜Ｒ１Ｎでの電圧降下量がほぼ同じになるように、回路Ａ中の抵抗ＲＢ１，ＲＢ２の値とバイポーラトランジスタＱＢ１のパラメータが設定されている。
【００５１】
本実施形態における効果は、前記第３の実施形態と基本的に同じである。但し、トランジスタＱＢ２と抵抗ＲＢ３からなるエミッタフォロアー回路が付け加わることにより、増幅用トランジスタＱ１〜ＱＮの平均ベース電流が低周波で変動することによるバイアス電圧のぶれを、第３の実施形態よりも小さくできる。その結果として、増幅歪みをより小さくできる効果がある。
【００５２】
＜実施形態６＞
図８は、本発明の第６の実施形態を示すＷＣＤＭＡ方式向けの高周波電力増幅器の主要部分の回路図であり、増幅用トランジスタとそのベースへのバイアス回路部分である。
【００５３】
本実施形態では、図５に示した第３の実施形態の構成に対して、新たに、バイアス回路の一部としてＳｉＧｅ ＨＢＴであるトランジスタＱＢ２、ＱＢ３、ＱＢ４、ＱＢ５と、抵抗ＲＢ３、ＲＢ４、ＲＢ５、ＲＢ６が付け加わっている点が第３の実施形態と相違する。
【００５４】
トランジスタＱＢ２のベースは回路Ａの第１端子ＴＡ１に接続され、エミッタは接地され、コレクタは抵抗ＲＢ３を介して定電圧源ＶＣＣに接続されると共にトランジスタＱＢ３のベースに接続される。トランジスタＱＢ３のコレクタは定電圧源ＶＣＣに接続され、エミッタは抵抗ＲＢ４を介して接地されると共にトランジスタＱＢ４のベースに接続される。トランジスタＱＢ４のエミッタは接地され、コレクタは抵抗ＲＢ５を介して定電圧源ＶＣＣに接続されると共にトランジスタＱＢ５のベースに接続される。トランジスタＱＢ５のコレクタは定電圧源ＶＣＣに接続され、エミッタは抵抗ＲＢ６を介して接地されると共にバイアス抵抗Ｒ１１〜Ｒ１Ｎを経て増幅用トランジスタＱ１〜ＱＮのベースと接続される。回路Ａの第２端子ＴＡ２は第３の実施形態と同じく、抵抗Ｒ２１〜Ｒ２Ｎを介して増幅用トランジスタＱ１〜ＱＮのベースと接続されている。
【００５５】
ここで、定電圧源ＶＣＣは３．４Ｖ、バイアス抵抗Ｒ１１〜Ｒ１Ｎはそれらの並列接続で５０Ω、抵抗Ｒ２１〜Ｒ２Ｎはそれらの並列接続で５００Ω、抵抗ＲＢ１，ＲＢ２はそれぞれ１００Ωと１ｋΩ、容量ＣＢの値は１ｎＦに設定されている。
【００５６】
本実施形態の回路は以下のように動作して、バイアス抵抗Ｒ１１〜Ｒ１Ｎでの電圧降下による増幅用トランジスタＱ１〜ＱＮのベース電位低下の補償を行う。バイアス抵抗で生じる電圧降下により増幅用トランジスタＱ１〜ＱＮのベース電位が低下した場合、第３の実施形態の場合と同様に回路Ａの第１端子ＴＡ１の電位が上昇する。それにより、トランジスタＱＢ２のベースの電位が上昇し、抵抗ＲＢ３を流れる電流が増加する。それにより、トランジスタＱＢ３のベースおよびエミッタの電位が低下する。それにより、トランジスタＱＢ４のベースの電位が低下し、抵抗ＲＢ５を流れる電流が減少する。それにより、トランジスタＱＢ５のベースとエミッタの電位が上昇し、その結果、増幅用トランジスタＱ１〜ＱＮのベースへのバイアス電圧が上昇する。このバイアス電圧の上昇量とバイアス抵抗Ｒ１１〜Ｒ１Ｎでの電圧降下量がほぼ同じになるように、回路Ａ中の抵抗ＲＢ１，ＲＢ２の値とバイポーラトランジスタＱＢ１のパラメータが設定されている。
【００５７】
本実施形態における効果は、前記第３の実施形態と基本的に同じである。但し、トランジスタＱＢ２〜ＱＢ５、ＲＢ３〜ＲＢ６からなる回路要素が付け加わることにより、増幅用トランジスタＱ１〜ＱＮの平均ベース電流が低周波で変動することによるバイアス電圧のぶれを、第３の実施形態よりも小さくできる。その結果として、増幅歪みをより小さくできる効果がある。また、バイアス電圧の温度依存性を第３の実施形態よりも小さくできる。その結果として、増幅歪みの温度依存性を小さくできる効果もある。
【００５８】
＜実施形態７＞
図９は、本発明の第７の実施形態を示すＷＣＤＭＡ方式向けの高周波電力増幅器の主要部分の回路図であり、増幅用トランジスタとそのベースへのバイアス回路部分である。
【００５９】
本実施形態では、図５に示した第３の実施形態の構成に対して、新たに、バイアス回路の一部としてＳｉＧｅ ＨＢＴであるトランジスタＱＢ２、ＱＢ３、ＱＢ４と、抵抗ＲＢ３、ＲＢ４、ＲＢ５が付け加わっている点が第３の実施形態と相違する。
【００６０】
トランジスタＱＢ２ベースは回路Ａの第１端子ＴＡ１に接続され、エミッタは接地され、コレクタは抵抗ＲＢ３を介して定電圧源ＶＣＣに接続されると共にトランジスタＱＢ３のベースに接続される。トランジスタＱＢ３のエミッタは接地され、コレクタは抵抗ＲＢ４を介して定電圧源ＶＣＣに接続さると共にトランジスタＱＢ４のベースに接続される。トランジスタＱＢ４のエミッタは抵抗ＲＢ５を介して接地されると共にバイアス抵抗Ｒ１１〜Ｒ１Ｎを経て増幅用トランジスタＱ１〜ＱＮのベースと接続されている。回路Ａの第２端子ＴＡ２は第３の実施形態と同じく、抵抗Ｒ２１〜Ｒ２Ｎを介して増幅用トランジスタＱ１〜ＱＮのベースと接続されている。
【００６１】
ここで、定電圧源ＶＣＣは３．４Ｖ、バイアス抵抗Ｒ１１〜Ｒ１Ｎはそれらの並列接続で５０Ω、抵抗Ｒ２１〜Ｒ２Ｎはそれらの並列接続で５００Ω、抵抗ＲＢ１、ＲＢ２はそれぞれ１００Ωと１ｋΩ、容量ＣＢの値は１ｎＦに設定されている。
【００６２】
本実施形態の回路は以下のように動作して、バイアス抵抗Ｒ１１〜Ｒ１Ｎでの電圧降下による増幅用トランジスタＱ１〜ＱＮのベース電位低下の補償を行う。バイアス抵抗で生じる電圧降下により増幅用トランジスタＱ１〜ＱＮのベース電位が低下した場合、第３の実施形態の場合と同様に回路Ａの第１端子ＴＡ１の電位が上昇する。それにより、トランジスタＱＢ２のベースの電位が上昇し、抵抗ＲＢ３を流れる電流が増加する。それにより、トランジスタＱＢ３のベースの電位が低下し、抵抗ＲＢ４を流れる電流が減少する。それにより、トランジスタＱＢ４のベースとエミッタの電位が上昇し、その結果、増幅用トランジスタＱ１〜ＱＮのベースへのバイアス電圧が上昇する。このバイアス電圧の上昇量とバイアス抵抗Ｒ１１〜Ｒ１Ｎでの電圧降下量がほぼ同じになるように、回路Ａ中の抵抗ＲＢ１，ＲＢ２の値とバイポーラトランジスタＱＢ１のパラメータが設定されている。
本実施形態における効果は、前記第６の実施形態と基本的に同じである。
【００６３】
＜実施形態８＞
図１０は、本発明の第８の実施形態を示すＷＣＤＭＡ方式向けの高周波電力増幅器の主要部分の回路図であり、増幅用トランジスタとそのベースへのバイアス回路部分である。
【００６４】
本実施形態は、図５に示した前記第３の実施形態において、容量ＣＢと抵抗Ｒ２１〜Ｒ２Ｎを取り除いて、代わりにコイルＬＢを挿入した構成となっている。ここで、定電圧源ＶＣＣは３．４Ｖ、バイアス抵抗Ｒ１１〜Ｒ１Ｎはそれらの並列接続で５０Ω、抵抗ＲＢ１、ＲＢ２はそれぞれ１００Ωと１ｋΩ、コイルＬＢのインダクタンス値は１０μＨに設定されている。コイルＬＢのインダクタンス値が低周波成分（約５ＭＨｚ）を遮断するのに十分大きい値であるので、抵抗ＲＢ２には直流成分しか流れない。
【００６５】
このように構成される本実施形態の回路は以下のように動作して、バイアス抵抗Ｒ１１〜Ｒ１Ｎでの電圧降下による増幅用トランジスタＱ１〜ＱＮのベース電位低下の補償を行う。
バイアス抵抗で生じる電圧降下により増幅用トランジスタＱ１〜ＱＮのベース電位が低下した場合、抵抗ＲＢ２を流れる直流が増加してトランジスタＱＢ１のベース電位が低下する。但し、増幅用トランジスタのベースと抵抗ＲＢ２の間には、増幅用トランジスタのベース電位の低周波成分を阻止するために十分な大きさのコイルＬＢが挿入されている。そのため、回路ＡのバイポーラトランジスタＱＢ１のベース電位低下は、回路Ａの第２端子ＴＡ２から増幅用トランジスタのベースに流れ込む電流の直流成分の増加のみによる。そのベース電位低下により回路Ａの抵抗ＲＢ２を流れる電流が減少する。その結果、トランジスタＱＢ１のコレクタ電位が上昇するので、増幅用トランジスタＱ１〜ＱＮのベースへのバイアス電圧も上昇する。このバイアス電圧の上昇量とバイアス抵抗Ｒ１１〜Ｒ１Ｎでの電圧降下量がほぼ同じになるよう、バイアス回路の抵抗ＲＢ１，ＲＢ２の値とバイポーラトランジスタＱＢ１のパラメータが設定されている。
【００６６】
本実施形態における効果は前記第３の実施形態と基本的に同じである。また、本実施形態のように、前記第４〜第６の実施形態において、容量ＣＢと抵抗Ｒ２１〜Ｒ２Ｎを取り除き、代わりにコイルＬＢを挿入することによっても、それぞれ第４〜第６の実施形態と基本的に同様な効果を有する高周波電力増幅器を実現できる。
【００６７】
＜実施形態９＞
図１１は、本発明の第９の実施形態を示すＷＣＤＭＡ方式向けの高周波電力増幅器の主要部分の回路図であり、増幅用トランジスタとそのベースへのバイアス回路部分である。
なお、本実施形態から実施形態１５までは、前述した第１の手段と、第２の手段における第３の構成との組み合わせ、すなわち、従来のバラスト抵抗に対して３〜５倍の値を有するバイアス抵抗を設け、さらに増幅用トランジスタの平均出力電流を検出し、この検出値に比例した適当な値だけベースバイアス回路の出力電圧を自動的に上昇させる機能を実現するための具体的構成の一例を示すものである。
これらの実施形態のうち、実施形態９〜１２では、ベースバイアス回路中に、前述した回路Ａを含む構成であり、実施形態１３〜１５はベースバイアス回路中に、以下の回路Ｂを含む構成である。すなわち、回路Ｂは、エミッタが第１抵抗（又は、第１抵抗とレベルシフトのためのダイオード）を介して接地され、ベースが容量を介して接地されると共に、第２抵抗を介して定電圧源に接続され、かつ、コレクタが定電圧源に接続された少なくとも１個のバイポーラトランジスタを有する回路要素を含む回路である。このＢ回路中のバイポーラトランジスタのエミッタ側ノードを回路Ｂの第１端子、ベースノードを回路Ｂの第２端子と称する。なお、このバイポーラトランジスタのエミッタと第２抵抗の間に、エミッタノードの電位の最適化のためにダイオード（トランジスタのベース・コレクタ間を接続したダイオードも含む）を挿入してもよい。
【００６８】
さて、図１１に示す本実施形態において、図５の第３の実施形態と異なるのは、増幅用トランジスタＱ１〜ＱＮのベースから抵抗Ｒ２１〜Ｒ２Ｎを介して回路Ａの第２端子ＴＡ２に至る経路を削除し、代わりに、増幅用トランジスタＱ１〜ＱＮの平均出力電流検出用トランジスタＱＳを、抵抗ＲＳ、容量ＣＳと共に付け加えた点である。これにより、増幅用トランジスタＱ１〜ＱＮのベースに与えるバイアス電圧を自動的に変化させる上で、第３の実施形態では基準となる量が増幅用トランジスタＱ１〜ＱＮのベース電位であるのに対し、本実施形態では基準となる量が増幅用トランジスタＱ１〜ＱＮの平均出力電流Ｉaveである点が異なっている。
【００６９】
平均出力電流検出用トランジスタＱＳのベースからの配線は、増幅用トランジスタＱ１〜ＱＮと同様に２本に分岐され、そのうちの１本が容量ＣＳを介して高周波入力端子ＲＦinに接続され、もう１本が抵抗ＲＳを介して回路Ａの第１端子ＴＡ１と接続されている。検出用トランジスタＱＳのエミッタは接地され、コレクタは回路Ａの第２端子ＴＡ２と接続されている。
【００７０】
ここで、定電圧源ＶＣＣは３．４Ｖ、バイアス抵抗Ｒ１１〜Ｒ１Ｎはそれらの並列接続で５０Ω、抵抗ＲＢ１、ＲＢ２はそれぞれ１００Ωと１ｋΩ、容量ＣＢの値は１ｎＦに設定されている。また、検出用トランジスタＱＳには、増幅用トランジスタＱ１〜ＱＮと同等のトランジスタが用いられ、抵抗ＲＳ、容量ＣＳもそれぞれ抵抗Ｒ１１〜Ｒ１Ｎ、容量Ｃ１〜ＣＮと同等となっている。容量ＣＢの値は低周波（約５ＭＨｚ）を短絡するのに十分大きい値であるので、抵抗ＲＢ２には直流のみが流れる。増幅用トランジスタのベースへのバイアスの供給は主として第１端子ＴＡ１から行われ、増幅用トランジスタの平均出力電流の検出は第２端子ＴＡ２により行われる。
【００７１】
このように構成される本実施形態の回路は、検出用トランジスタＱＳにより増幅用トランジスタＱ１〜ＱＮの平均出力電流Ｉaveに比例した量（以下、「平均出力電流比例量」という）を検出し、この検出によって増幅用トランジスタＱ１〜ＱＮのベースに与えるバイアス電圧を自動的に変化させる。その動作を以下に説明する。
検出用トランジスタＱＳには増幅用トランジスタＱ１〜ＱＮと同じ直流バイアスと、同じ高周波入力が与えられるので、その出力電流、すなわちコレクタ電流は各増幅用トランジスタＱ１〜ＱＮとほぼ同じとなる。従って、検出用トランジスタＱＳのコレクタ電流を検出することにより、増幅用トランジスタ全体の出力電流を見積もることができる。それにより、増幅用トランジスタ全体のベース電流と、このベース電流によるバイアス抵抗Ｒ１１〜Ｒ１Ｎで生じる電圧降下も見積もることができる。
【００７２】
検出用トランジスタＱＳのコレクタ電流が増加した場合、このコレクタ電流の低周波成分は容量ＣＢによって短絡されるので、抵抗ＲＢ２に流れる直流が増加する。これにより、回路ＡのトランジスタＱＢ１のベース電位が低下し、抵抗ＲＢ１を流れる電流が減少する。その結果、回路Ａの第１端子ＴＡ１の電位、および増幅用トランジスタＱ１〜ＱＮのベースへのバイアス電圧が上昇する。このバイアス電圧の上昇量とバイアス抵抗Ｒ１１〜Ｒ１Ｎでの電圧降下量がほぼ同じになるよう、回路Ａ中の抵抗ＲＢ１，ＲＢ２の値とバイポーラトランジスタＱＢ１のパラメータが設定されている。
本実施形態における効果は、前記第３の実施形態と基本的に同じである。
【００７３】
＜実施形態１０＞
図１２は、本発明の第１０の実施形態を示すＷＣＤＭＡ方式向けの高周波電力増幅器の主要部分の回路図であり、増幅用トランジスタとそのベースへのバイアス回路部分である。本実施形態において、図７に示した第５の実施形態と異なるのは、増幅用トランジスタＱ１〜ＱＮのベースから抵抗Ｒ２１〜Ｒ２Ｎを介して回路Ａの第２端子ＴＡ２に至る経路を削除し、代わりに、増幅用トランジスタＱ１〜ＱＮの平均出力電流検出用トランジスタＱＳを、抵抗ＲＳ、容量ＣＳと共に付け加えた点である。それ以外の構成部分の動作は、第５の実施形態と同じである。
【００７４】
このように構成される本実施形態の回路は、トランジスタＱＳにより増幅用トランジスタＱ１〜ＱＮの平均出力電流比例量を検出し、それによって増幅用トランジスタＱ１〜ＱＮのベースに与えるバイアス電圧を自動的に変化させる。この動作を、以下に説明する。
検出用トランジスタＱＳのコレクタ電流が増加した場合、前記第９の実施形態と同様に、回路Ａの第１端子ＴＡ１の電位が上昇する。これにより、トランジスタＱＢ２のベースとエミッタの電位が上昇する。その結果、増幅用トランジスタＱ１〜ＱＮのベースへのバイアス電圧が上昇する。このバイアス電圧の上昇量とバイアス抵抗Ｒ１１〜Ｒ１Ｎでの電圧降下量がほぼ同じになるように、回路Ａ中の抵抗ＲＢ１，ＲＢ２の値とバイポーラトランジスタＱＢ１のパラメータが設定されている。
本実施形態における効果は、前記第５の実施形態と基本的に同じである。
【００７５】
＜実施形態１１＞
図１３は、本発明の第１１の実施形態を示すＷＣＤＭＡ方式向けの高周波電力増幅器の主要部分の回路図であり、増幅用トランジスタとそのベースへのバイアス回路部分である。
【００７６】
本実施形態において、図８に示した第６の実施形態と異なるのは、増幅用トランジスタＱ１〜ＱＮのベースから抵抗Ｒ２１〜Ｒ２Ｎを介して回路Ａの第２端子ＴＡ２に至る経路を削除し、代わりに、増幅用トランジスタＱ１〜ＱＮの平均出力電流検出用トランジスタＱＳを、抵抗ＲＳ、容量ＣＳと共に付け加えた点である。それ以外の構成部分の動作は、第６の実施形態と同じである。
【００７７】
このように構成される本実施形態の回路は、トランジスタＱＳにより増幅用トランジスタＱ１〜ＱＮの平均出力電流比例量を検出し、これによって増幅用トランジスタＱ１〜ＱＮのベースに与えるバイアス電圧を自動的に変化させる。この動作を、以下に説明する。
【００７８】
検出用トランジスタＱＳのコレクタ電流が増加した場合、前記第９の実施形態と同様に、回路Ａの第１端子ＴＡ１の電位が上昇する。これにより、トランジスタＱＢ２のベースの電位が上昇し、抵抗ＲＢ３を流れる電流が増加する。この電流増加により、トランジスタＱＢ３のベースおよびエミッタの電位が低下する。この電位低下により、トランジスタＱＢ４のベースの電位が低下し、抵抗ＲＢ５を流れる電流が減少する。この電流減少により、トランジスタＱＢ５のベースとエミッタの電位が上昇し、その結果、増幅用トランジスタＱ１〜ＱＮのベースへのバイアス電圧が上昇する。このバイアス電圧の上昇量とバイアス抵抗Ｒ１１〜Ｒ１Ｎで生じる電圧降下量がほぼ同じになるよう、回路Ａ中の抵抗ＲＢ１，ＲＢ２の値とバイポーラトランジスタＱＢ１のパラメータが設定されている。
本実施形態における効果は、前記第６の実施形態と基本的に同じである。
【００７９】
＜実施形態１２＞
図１４は、本発明の第１２の実施形態を示すＷＣＤＭＡ方式向けの高周波電力増幅器の主要部分の回路図であり、増幅用トランジスタとそのベースへのバイアス回路部分である。
【００８０】
本実施形態において、図９に示した第７の実施形態と異なるのは、増幅用トランジスタＱ１〜ＱＮのベースから抵抗Ｒ２１〜Ｒ２Ｎを介して回路Ａの第２端子ＴＡ２に至る経路を削除し、代わりに、増幅用トランジスタＱ１〜ＱＮの平均出力電流検出用トランジスタＱＳを、抵抗ＲＳ、容量ＣＳと共に付け加えた点である。それ以外の構成部分の動作は、第７の実施形態と同じである。
【００８１】
このように構成される本実施形態の回路は、トランジスタＱＳにより増幅用トランジスタＱ１〜ＱＮの平均出力電流比例量を検出し、これによって増幅用トランジスタＱ１〜ＱＮのベースに与えるバイアス電圧を自動的に変化させる。この動作を、以下に説明する。
【００８２】
検出用トランジスタＱＳのコレクタ電流が増加した場合、前記第９の実施形態と同様に、回路Ａの第１端子ＴＡ１の電位が上昇する。この電位上昇によりトランジスタＱＢ２のベースの電位が上昇し、抵抗ＲＢ３を流れる電流が増加する。この電流増加により、トランジスタＱＢ３のベースの電位が低下し、抵抗ＲＢ４を流れる電流が減少する。この電流減少により、トランジスタＱＢ４のベースとエミッタの電位が上昇し、その結果、増幅用トランジスタＱ１〜ＱＮのベースへのバイアス電圧が上昇する。このバイアス電圧の上昇量とバイアス抵抗Ｒ１１〜Ｒ１Ｎでの電圧降下量がほぼ同じになるように、回路Ａ中の抵抗ＲＢ１，ＲＢ２の値とバイポーラトランジスタＱＢ１のパラメータが設定されている。
本実施形態における効果は、前記第７の実施形態と基本的に同じである。
【００８３】
＜実施形態１３＞
図１５は、本発明の第１３の実施形態を示すＷＣＤＭＡ方式向けの高周波電力増幅器の主要部分の回路図であり、増幅用トランジスタとそのベースへのバイアス回路部分である。
【００８４】
本実施形態において、参照符号Ｑ１〜ＱＮはＮ個の同等のＳｉＧｅ ＨＢＴ、Ｃ１〜ＣＮはＮ個の同等の容量、Ｒ１１〜Ｒ１ＮはＮ個の同等の抵抗、ＱＢ１、ＱＢ２、ＱＳはＳｉＧｅ ＨＢＴ、ＤＢはＳｉＧｅ ＨＢＴのベースとコレクタを短絡したダイオード、ＲＢ１、ＲＢ２、ＲＢ３、ＲＳは抵抗、ＣＢ、ＣＳは容量、ＶＣＣは定電圧源、ＲＦinは高周波入力端子、ＲＦoutは高周波出力端子である。Ｑ１〜ＱＮが増幅用トランジスタ、Ｒ１１〜Ｒ１Ｎがバイアス抵抗、ＱＢ１、ＲＢ１、ＲＢ２、ＣＢがバイアス回路のトランジスタ、抵抗、および容量として動作する。
【００８５】
ダイオードＤＢはレベルシフトのために挿入されており、抵抗値やトランジスタのパラメータの値によっては、複数を直列に繋いでもよい。トランジスタＱＳは、平均出力電流検出用として動作する。２点鎖線２０で囲った部分が、前述した回路Ｂである。回路Ｂ内のトランジスタＱＢ１のコレクタが定電圧源ＶＣＣに接続され、ベースが容量ＣＢを介して接地され、ベースとコレクタとが抵抗ＲＢ２を介して接続され、エミッタが抵抗ＲＢ１とレベルシフトダイオード（レベルシフトダイオードでは電流変動による電圧変動は無視でき、レベルシフトダイオードの個数は構成によって変わるので、以下では、レベルシフトダイオードを省略して単に「エミッタが抵抗ＲＢ１と接続される」と表現する。）を介して接地されている。トランジスタＱＢ１のエミッタ側ノードを回路Ｂの第１端子ＴＢ１、ベースノードを回路Ｂの第２端子ＴＢ２と称する。
【００８６】
増幅用トランジスタＱ１〜ＱＮのエミッタは接地され、コレクタは高周波出力端子ＲＦoutと接続されている。それぞれのベースからの配線は２本に分岐されている。そのうちの１本は、容量Ｃ１〜ＣＮのうちの１つを介して他のトランジスタの対応する配線と共に１本化され、高周波入力端子ＲＦinに接続される。他の１本は、バイアス抵抗Ｒ１１〜Ｒ１Ｎのうちの１つを介して他のトランジスタの対応する配線と共に１本化され、トランジスタＱＢ２のコレクタに接続されている。
【００８７】
トランジスタＱＢ２のベースは回路Ｂの第１端子ＴＢ１と接続され、エミッタは接地され、コレクタは抵抗ＲＢ３を介して定電圧源ＶＣＣと接続されている。検出用トランジスタＱＳのベースからの配線は、増幅用トランジスタＱ１〜ＱＮと同様に２本に分岐され、そのうちの１本が容量ＣＳを介して高周波入力端子ＲＦinに接続され、もう１本が抵抗ＲＳを介してトランジスタＱＢ２のコレクタに接続されている。検出用トランジスタＱＳのエミッタは接地され、コレクタは回路Ｂの第２端子ＴＢ２と接続されている。
【００８８】
ここで、定電圧源ＶＣＣは３．４Ｖ、バイアス抵抗Ｒ１１〜Ｒ１Ｎはそれらの並列接続で５０Ω、ＲＢ１、ＲＢ２はそれぞれ１００Ωと１ｋΩ、容量ＣＢの値は１ｎＦに設定されている。また、検出用トランジスタＱＳには、増幅用トランジスタＱ１〜ＱＮと同等のトランジスタが用いられ、抵抗ＲＳ、容量ＣＳはそれぞれバイアス抵抗Ｒ１１〜Ｒ１Ｎ、容量Ｃ１〜ＣＮと同等となっている。容量ＣＢの値は低周波（約５ＭＨｚ）を短絡するのに十分大きい値であるので、抵抗ＲＢ２には直流のみが流れる。
【００８９】
このように構成される本実施形態の回路は、トランジスタＱＳにより増幅用トランジスタＱ１〜ＱＮの平均出力電流比例量を検出し、これによって増幅用トランジスタＱ１〜ＱＮのベースに与えるバイアス電圧を自動的に変化させる。この動作を、以下に説明する。
【００９０】
検出用トランジスタＱＳのコレクタ電流が増加した場合、このコレクタ電流の低周波成分は容量ＣＢによって短絡されるので、抵抗ＲＢ２を流れる直流が増加する。この電流増加により、トランジスタＱＢ１のベース電位が低下し、抵抗ＲＢ１を流れる電流が減少して回路Ｂの第１端子ＴＢ１の電位が低下するので、トランジスタＱＢ２のベース電位が低下して抵抗ＲＢ３を流れる電流が減少する。これによりトランジスタＱＢ２のコレクタの電位が上昇する結果、増幅用トランジスタＱ１〜ＱＮのベースへのバイアス電圧が上昇する。このバイアス電圧の上昇量とバイアス抵抗Ｒ１１〜Ｒ１Ｎで生じる電圧降下量がほぼ同じになるよう、バイアス回路の抵抗値ＲＢ１，ＲＢ２とバイポーラトランジスタＱＢ１のパラメータが設定されている。
本実施形態における効果は前記第３の実施形態と基本的に同じである。
【００９１】
＜実施形態１４＞
図１６は、本発明の第１４の実施形態を示すＷＣＤＭＡ方式向けの高周波電力増幅器の主要部分の回路図であり、増幅用トランジスタとそのベースへのバイアス回路部分である。
【００９２】
本実施形態において、図１５に示した第１３の実施形態と異なるのは、新たに、バイアス回路の一部としてＳｉＧｅ ＨＢＴのＱＢ３と抵抗ＲＢ４が付け加わっている点である。それ以外の構成部分の動作は、第１３の実施形態と同じである。トランジスタＱＢ３のベースは、トランジスタＱＢ２のコレクタに接続され、コレクタは定電圧源ＶＣＣに接続され、エミッタは抵抗ＲＢ４を介して接地されると共に、バイアス抵抗Ｒ１１〜Ｒ１Ｎを経て増幅用トランジスタＱ１〜ＱＮのベースと接続されている。
【００９３】
このように構成される本実施形態の回路は、トランジスタＱＳにより増幅用トランジスタＱ１〜ＱＮの平均出力電流比例量を検出し、これによって増幅用トランジスタＱ１〜ＱＮのベースに与えるバイアス電圧を自動的に変化させる。この動作を、以下に説明する。
検出用トランジスタＱＳのコレクタ電流が増加した場合、前記第１３の実施形態の場合と同様に、回路Ｂの第１端子ＴＢ１の電位が低下する。この電位低下により、トランジスタＱＢ２のベース電位が低下して抵抗ＲＢ３を流れる電流が減少する。これにより、トランジスタＱＢ２のコレクタの電位が上昇する。この電位上昇により、トランジスタＱＢ３のベースとエミッタの電位が上昇する結果、増幅用トランジスタＱ１〜ＱＮのベースへのバイアス電圧が上昇する。このバイアス電圧の上昇量とバイアス抵抗Ｒ１１〜Ｒ１Ｎでの電圧降下量がほぼ同じになるように、バイアス回路の抵抗ＲＢ１，ＲＢ２の値とバイポーラトランジスタＱＢ１のパラメータが設定されている。
【００９４】
本実施形態における効果は、前記第１３の実施形態と基本的に同じである。但し、トランジスタＱＢ３と抵抗ＲＢ４からなるエミッタフォロアー回路が付け加わえられたことにより、増幅用トランジスタＱ１〜ＱＮの平均ベース電流が低周波で変動することによるバイアス電圧のぶれを、第１３の実施形態よりも小さくできる。その結果として、増幅歪みをより小さくできる効果がある。
【００９５】
＜実施形態１５＞
図１７は、本発明の第１５の実施形態を示すＷＣＤＭＡ方式向けの高周波電力増幅器の主要部分の回路図であり、増幅用トランジスタとそのベースへのバイアス回路部分である。
【００９６】
本実施形態において、図１５に示した第１３の実施形態と異なるのは、新たにバイアス回路の一部としてＳｉＧｅ ＨＢＴのＱＢ３、ＱＢ４と、抵抗ＲＢ４、ＲＢ５が付け加わっている点である。
トランジスタＱＢ２のベースは回路Ｂの第１端子ＴＢ１に接続され、コレクタは定電圧源ＶＣＣに接続され、エミッタは抵抗ＲＢ３を介して接地されると共にトランジスタＱＢ３のベースに接続される。トランジスタＱＢ３のエミッタは接地され、コレクタは抵抗ＲＢ４を介して定電圧源ＶＣＣに接続される共にトランジスタＱＢ４のベースに接続される。トランジスタＱＢ４のコレクタは定電圧源ＶＣＣに接続され、エミッタは抵抗ＲＢ５を介して接地されると共にバイアス抵抗Ｒ１１〜Ｒ１Ｎを経て増幅用トランジスタＱ１〜ＱＮのベースと接続されている。
【００９７】
このように構成される本実施形態の回路は、トランジスタＱＳにより増幅用トランジスタＱ１〜ＱＮの平均出力電流比例量を検出し、これによって増幅用トランジスタＱ１〜ＱＮのベースに与えるバイアス電圧を自動的に変化させる。この動作を、以下に説明する。
【００９８】
検出用トランジスタＱＳのコレクタ電流が増加した場合、前記第１３の実施形態の場合と同様に、回路Ｂの第１端子ＴＢ１の電位が低下する。これにより、トランジスタＱＢ２のベースとエミッタ電位が低下する。この電位低下により、トランジスタＱＢ３のベース電位が低下し、抵抗ＲＢ４を流れる電流が減少する。この電流減少により、トランジスタＱＢ４のベースとエミッタの電位が上昇する結果、増幅用トランジスタＱ１〜ＱＮのベースへのバイアス電圧が上昇する。このバイアス電圧の上昇量とバイアス抵抗Ｒ１１〜Ｒ１Ｎでの電圧降下量がほぼ同じになるよう、バイアス回路の抵抗ＲＢ１，ＲＢ２の値とバイポーラトランジスタＱＢ１のパラメータが設定されている。
本実施形態における効果は、前記第１４の実施形態と基本的に同じである。
【００９９】
＜実施形態１６＞
図２０は、本発明の第１〜第１５のいずれかの実施形態の高周波電力増幅器を用いた通信装置を構成するブロック図である。本通信装置は、ディジタル信号処理部２１、ベースバンド部２２、中間周波（ＩＦ）部２３、シンセサイザ２４、アップコンバート用ミキサ２５，ダウンコンバート用ミキサ２６、ドライバ２７、電力増幅器２８、低雑音増幅器２９、デュプレクサ３０、アンテナ３１を備えている。
【０１００】
電力増幅器２７には、前記第１〜第１５のいずれかの実施形態の高周波電力増幅器が用いられている。電力増幅器２７ではバイアス条件の調節により効率を高めようとすると歪みが増加する。従って、同一バイアス条件で効率が同じ場合、歪みが小さい方が、バイアス条件の調節により、歪みが一定以下での効率をより高くできる。そのため、歪みが小さい本発明による電力増幅器を用いることにより、効率を従来例の電力増幅器を用いる場合より高くできる。その結果、本発明による電力増幅器を用いた通信装置では、消費電力を低くでき、電池の充電間隔を長くすることができる。
【０１０１】
図２１を用いて、上記通信装置と基本的に同様の構成であるＷＣＤＭＡ方式（周波数１．９５ＧＨｚ）向けの電力増幅器の性能に対する本発明の効果を述べる。図２１は、電力増幅器の隣接チャネル漏洩電力（ＡＣＰＲ）、利得Ｇ、効率ηの出力電力ＰＷout（ｄＢｍ）への依存性を、Ｉ.バイアス抵抗なしの従来例と同様の構成の電力増幅器を用いた場合、II．従来例のバラスト抵抗の代わりにバイアス抵抗を導入した電力増幅器を用いた場合、III．バイアス抵抗を導入しかつそれに並列にコイルを配置し電圧降下を補償した本発明の電力増幅器を用いた場合について比較した。
【０１０２】
バイアス抵抗導入と並列コイルの導入は、図１で述べた第１の実施形態の高周波電力増幅器に相当する。増幅用トランジスタには、ＳｉＧｅ ＨＢＴを用いている。ＡＣＰＲは、５ＭＨｚ離調の複数の信号を増幅した場合に隣のチャンネルに漏れる電力と、本信号電力との比である。増幅歪みを示す指標となっており、この値が小さいほど増幅歪みが小さい。
【０１０３】
ＡＣＰＲは、バイアス抵抗の導入(II)により、バイアス抵抗なしの場合(Ｉ)と比較してＡＣＰＲが最大で約７ｄＢと大幅に低減していることが、図２１より分かる。
【０１０４】
一方利得Ｇは、バイアス抵抗の導入(II)により１ｄＢ〜２ｄＢ低下し、特に出力が大きくなるほどその低下が大きくなっている。これが最大線型出力が十分大きくできない原因となっている。
これに対して、バイアス抵抗に並列にコイルを配置し、バイアス抵抗による電圧降下を補償した場合(III)では、利得Ｇはバイアス抵抗なしの場合(Ｉ)とほぼ同じとなった。その結果、ＡＣＰＲ＜−４０ｄＢｃで定義した最大線型出力は、電圧降下補償のなしの場合(II)と比較して、約１．５ｄＢ増加した。
【０１０５】
一方、効率ηは、バイアス抵抗、電圧降下補償の有無にはほとんど依存せず、これらの対策が効率に対して副作用を及ぼすことはない。すなわち、本発明の高周波電力増幅器を用いることにより、高い効率を保ちつつ広い出力電力においてＡＣＰＲを大幅に低減できる。
【０１０６】
また、実施形態で述べた並列コイルの導入以外の本発明に係る高周波電力増幅器によっても、電力増幅器の性能に関して上記と同様な効果が得られる。
【０１０７】
以上、本発明の好適な実施形態の例について説明したが、本発明は上記実施形態の例に限定されるものではなく、本発明の精神を逸脱しない範囲内において、種々の設計変更をなし得ることは勿論である。例えば、実施形態では、ＷＣＤＭＡ方式向け電力増幅器に対する効果を述べたが、ＣＤＭＡをはじめとするその他の方式に対して本発明の高周波電力増幅器を適用しても、同様の効果が得られることは言うまでもない。
【０１０８】
【発明の効果】
前述した実施形態から明らかなように、本発明によれば、増幅用トランジスタとしてＳｉＧｅ ＨＢＴを用い、ＧａＡｓ ＨＢＴに比べてエミッタ抵抗での損失が小さく、効率が高く、広い出力範囲で増幅歪みの小さい高周波電力増幅器およびそれを用いた通信装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す高周波電力増幅器の主要部分の回路図。
【図２】従来の高周波電力増幅器を示す主要部分の回路図。
【図３】本発明で設けた第１及び第２の手段の作用を説明するために増幅用トランジスタの出力電流およびベース電位の時間変動を示した図であり、同図（ａ）は第１及び第２の主段がない場合、（ｂ）は第１の手段がある場合、（ｃ）は第１及び第２の手段がある場合の図。
【図４】本発明の第２の実施形態を示す高周波電力増幅器の主要部分の回路図。
【図５】本発明の第３の実施形態を示す高周波電力増幅器の主要部分の回路図。
【図６】本発明の第４の実施形態を示す高周波電力増幅器の主要部分の回路図。
【図７】本発明の第５の実施形態を示す高周波電力増幅器の主要部分の回路図。
【図８】本発明の第６の実施形態を示す高周波電力増幅器の主要部分の回路図。
【図９】本発明の第７の実施形態を示す高周波電力増幅器の主要部分の回路図。
【図１０】本発明の第８の実施形態を示す高周波電力増幅器の主要部分の回路図。
【図１１】本発明の第９の実施形態を示す高周波電力増幅器の主要部分の回路図。
【図１２】本発明の第１０の実施形態を示す高周波電力増幅器の主要部分の回路図。
【図１３】本発明の第１１の実施形態を示す高周波電力増幅器の主要部分の回路図。
【図１４】本発明の第１２の実施形態を示す高周波電力増幅器の主要部分の回路図。
【図１５】本発明の第１３の実施形態を示す高周波電力増幅器の主要部分の回路図。
【図１６】本発明の第１４の実施形態を示す高周波電力増幅器の主要部分の回路図。
【図１７】本発明の第１５の実施形態を示す高周波電力増幅器の主要部分の回路図。
【図１８】本発明の第３〜第８の実施形態の高周波電力増幅器で共通の基本概念を示す主要部分の回路図。
【図１９】本発明の第９〜第１５の実施形態の高周波電力増幅器の共通の基本概念を示す主要部分の回路図。
【図２０】本発明の第１〜第１５のいずれかの実施形態の高周波電力増幅器を用いた通信装置の構成を示すブロック図。
【図２１】本発明の効果を示すために、利得、効率および隣接チャネル漏洩電力の出力への依存性を示した特性線図。
【符号の説明】
１０…回路Ａ、２０…回路Ｂ、２１…デジタル信号処理部、２２…ベースバンド部、２３…ＩＦ部、２４…シンセサイザ、２５…アップコンバート用ミキサ、２６…ダウンコンバート用ミキサ、２７…ドライバ、２８…電力増幅器、２９…低雑音増幅器、３０…デュプレクサ、３１…アンテナ、Ｑ１〜ＱＮ…ＳｉＧｅ ＨＢＴ、Ｃ１〜ＣＮ…容量、ＣＢ，ＣＳ…容量、Ｒ１〜ＲＮ…バラスト抵抗、Ｒ１１〜Ｒ１Ｎ…バイアス抵抗、Ｒ２１〜Ｒ２Ｎ…抵抗、ＲＢ０…バイアス抵抗、ＲＢ１〜ＲＢ６，ＲＳ…抵抗、ＱＢ１〜ＱＢ５…ＳｉＧｅ ＨＢＴ、ＱＳ…検出用トランジスタ（ＳｉＧｅ ＨＢＴ）、ＬＢ…コイル、ＶＢＢ…ベースバイアス電圧源、ＶＣＣ…定電圧源、ＤＢ…ダイオード、ｆL…低周波成分、ＩDC…直流成分、Ｖｂ…ベース電位、Ｉout…出力電流、Ｉenv…エンベロープ波形、Ｉave…平均出力電流、ΔＶｂ…ベース電圧降下、Δｆ…差周波、ＴＡ１…回路Ａの第１端子、ＴＡ２…回路Ａの第２端子、ＴＢ１…回路Ｂの第１端子、ＴＢ２…回路Ｂの第２端子、ＲＦout…高周波出力端子、ＲＦin…高周波入力端子、Ｇ…利得、η…効率、ＡＣＲＰ…隣接チャネル漏洩電力、ＰＷout…出力電力。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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