(57)【要約】【課題】本発明は、通信機器などに用いられるマルチバンドに対応した高周波電力増幅器に関するものであり、その小形化を図るものである。【解決手段】高周波電力増幅素子１と、この高周波電力増幅素子１から出力された基本周波数信号を第１の出力ポート５に接続する第１出力経路と、基本周波数信号の高調波成分を利用した２次信号を第２の出力ポート１０に接続する第２出力経路と、高周波電力増幅素子１を第１出力経路または第２出力経路に切り換え接続するスイッチング手段８，９，１２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】
高周波電力増幅素子と、この高周波電力増幅素子から出力された基本周波数信号を第１の出力ポートに接続する第１出力経路と、前記基本周波数信号の高調波成分を利用した２次信号を第２の出力ポートに接続する第２出力経路と、前記高周波電力増幅素子を前記第１出力経路または第２出力経路に切り換え接続するスイッチング手段を備えたことを特徴とする高周波電力増幅器。
【請求項２】
第１出力経路とグランド間に接続され高調波成分を通過させるストリップラインに第２の出力ポートを接続して第２出力経路を形成し、前記第１の経路内に第１のスイッチング素子を設け、前記ストリップラインとグランド間に第２のスイッチング素子を設けたことを特徴とする請求項１に記載の高周波電力増幅器。
【請求項３】
第２出力経路を通過する２次信号の高調波成分を通過させる第２のストリップラインを前記第２出力経路とグランド間に設けるとともに、第２のストリップラインとグランド間に第３のスイッチング素子を設けたことを特徴とする請求項２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】
本発明は特に通信機器などに用いられるマルチバンドに対応した高周波電力増幅器に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、携帯電話などの通信機器においてはＧＳＭやＤＣＳといった複数の通信システムを一つの通信機器で利用可能とする形態が増えてきており、そのような通信機器を構成するにあたっては、通信機器の送信系に複数のシステムに対応する、いわゆるマルチバンド対応の高周波電力増幅器が必要となる。
【０００３】
従来、このようなマルチバンドに対応した高周波電力増幅器は、それぞれのシステムの周波数に対応した複数の高周波電力増幅素子を組み合わせ、それぞれの出力端に高調波抑制回路と位相整合回路を接続する構成や、図２に示されるように高周波電力増幅器を形成する広帯域化しやすいドライバ段の高周波電力増幅素子１を共通化しその後段にそれぞれの周波数に対応した高周波電力増幅素子１ａを並列接続し、それぞれの出力端に高調波抑制回路２と位相整合回路３を接続する構成が提案されている。
【０００４】
なお、この出願の発明に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【特許文献１】特開平１１−９７９４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、高周波電力増幅素子１，１ａは通常トランジスタ等の半導体によって形成されることから、コンデンサやインダクタを形成するチップ部品に比べ格段に大きくその実装面積を確保する必要があり、図２に示されるように高周波電力増幅素子１，１ａを多用することでそれを用いた高周波電力増幅器が大型化してしまうという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明はこのような問題を解決しマルチバンド対応の高周波電力増幅器の小型化を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
そして、この目的を達成するために本発明の請求項１に記載の発明は、特に、高周波電力増幅器から出力された基本周波数信号と、この基本周波数信号の高調波成分を除去する信号経路を２次信号の信号経路として利用することでマルチバンド対応の高周波電力増幅器における小型化が実現できるのである。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、特に基本周波数信号の出力経路となる第１出力経路とグランド間に接続され高調波成分を抑制するストリップラインに２次信号の出力経路となる第２の出力ポートを接続して、第１の経路内に第１のスイッチング素子を設け、ストリップラインとグランド間に第２のスイッチング素子を設け、これらのスイッチング素子を用いて基本周波数信号と２次出力信号との切り換えを行うことで、基本周波数信号の高調波成分を抑制するストリップラインを用いて２次信号を分波できるので回路素子の増加が抑制でき、マルチバンド対応の高周波電力増幅器における小型化が容易になるのである。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、特に２次信号の出力経路に対して該２次信号の高調波成分を抑制する第２のストリップラインを該出力経路とグランド間に設けるとともに、第２のストリップラインとグランド間に第３のスイッチング素子を設けたことで、２次信号における高調波成分を容易に抑制することができるのである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、特に、高周波電力増幅器から出力された基本周波数信号と、この基本周波数信号の高調波成分を除去する信号経路を２次信号の信号経路として利用することでマルチバンド対応の高周波電力増幅器における小型化が実現できるのである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施形態について図を用いて説明する。なお前述した背景技術と同様の構成については同じ符号を付して説明する。
【００１２】
図１は高周波電力増幅器を示す回路図であり、この高周波電力増幅器は、トランジスタなどの半導体で構成された高周波電力増幅素子１を３段直列に接続しその出力端に高調波抑制回路２と位相整合回路３が接続された一般的な高周波電力増幅器に加え、高調波抑制回路２によって除去される高調波信号の信号経路を２次信号の出力経路として利用することで、基本周波数信号と２次信号の２つの異なる信号出力を可能としたマルチバンド対応の電力増幅器を示している。
【００１３】
すなわち高調波抑制回路２は、高周波電力増幅素子１の出力端４から第１の出力ポート５に至る第１出力経路に対して直列に接続されたストリップライン６と、この第１出力経路とグランド間に接続されたストリップライン７で形成され、ストリップライン６の電気長を基本周波数の１／６波長として基本周波数信号に対する３次高調波成分を、また、一端が接地されたストリップライン７の電気長を基本周波数の１／４波長として基本周波数信号に対する２次高調波成分を除去する構成となっており、この２次高調波成分を除去する信号経路を高周波電力増幅器の２次信号の出力経路として利用することにより背景技術で図２を用いて述べたような高周波電力増幅素子１ａを新たに設けることなく高周波電力増幅器のマルチバンド化が可能となり、マルチバンドに対応する高周波電力増幅器の大型化を抑制することができるのである。
【００１４】
なお、マルチバンド出力における出力制御については、第１出力経路中に設けられたスイッチング手段８とストリップライン７とグランド間に設けられたスイッチング手段９を共に導通状態とすることで、高周波電力増幅素子１から出力された基本周波数信号は、一端が接地されたストリップライン７によりその２次高調波成分が除去され、ストリップライン６により３次高調波成分が除去され、さらに位相整合回路３により所定のインピーダンスに整合され出力される。
【００１５】
また、スイッチング手段８とスイッチング手段９を共に非導通状態とすることで、第１出力経路はスイッチング手段８により分断されるとともに、ストリップライン７とグランドとの接続が分断され、ストリップライン７とスイッチング手段９との間に第２の出力ポート１０が接続されていることからこの第２出力経路を通って２次信号を出力することができるのである。
【００１６】
なお、この第２出力経路を通過する２次信号についても上述した第１出力経路と同様に高調波抑制回路２と位相整合回路３が設けられている。
【００１７】
また、この２次出力経路における高調波抑制回路２を形成する一端が接地されたストリップライン１１については、基本周波数信号の出力時、つまりスイッチング手段８とスイッチング手段９を共に導通状態とする際には、非接地状態であることが望ましくこの状態を確保するためにストリップライン１１とグランド間に新たなスイッチング手段１２を設けることが望ましい。
【００１８】
なお、第２の出力ポート１０から出力される２次信号はストリップライン７とストリップライン１１の電気長の和を１／４波長とした周波数となる。
【００１９】
また、各スイッチング手段８，９，１２はスイッチング素子として一般的なＰＩＮダイオード１３を用いて容易に形成できるものであり、第１出力経路中に設けられたスイッチング手段８であれば、ＰＩＮダイオード１３のオン−オフを制御する制御ポート１４とこの制御ポート１４から印加される制御電圧の導通経路をストリップライン１５により確保すればよく、一端が接地されたスイッチング手段９，１２においてはＰＩＮダイオード１３のオン−オフを制御する制御ポート１４を設ければよい。また、コンデンサ１６は各スイッチング手段８，９，１２の制御電圧を遮蔽するために設けられている。
【００２０】
さらに、このような回路構成を実現するにあたっては、特に図示はしていないがセラミックや樹脂から形成された多層基板上に高周波電力増幅素子１やＰＩＮダイオード１３等の多層基板内で形成しにくい素子を実装し、他のストリップライン６，７，１１やコンデンサ１６などのように多層基板内で形成し易い素子を内蔵することで小形の高周波電力増幅器を実現できるのである。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
本発明に係る高周波電力増幅器は、小型化が望まれるマルチバンドに対応した高周波電力増幅器に適応できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態における高周波電力増幅器の等価回路図
【図２】従来の高周波電力増幅器の等価回路図
【符号の説明】
【００２３】
１  高周波電力増幅素子
５  第１の出力ポート
７，１１  ストリップライン
８，９，１２  スイッチング手段
１０  第２の出力ポート
１３  ＰＩＮダイオード（スイッチング素子）
【図１】
2005210580.tif 000003
【図２】
2005210580.tif 000004