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JP4435071B2 - Power amplifier and amplification method - Google Patents

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JP4435071B2 JP2005326435A JP2005326435A JP4435071B2 JP 4435071 B2 JP4435071 B2 JP 4435071B2 JP 2005326435 A JP2005326435 A JP 2005326435A JP 2005326435 A JP2005326435 A JP 2005326435A JP 4435071 B2 JP4435071 B2 JP 4435071B2
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Description

本発明は、高周波の高効率な電力増幅器に関する。   The present invention relates to a high-frequency high-efficiency power amplifier.

近年、ギガヘルツオーダーの高周波でCDMA、OFDM等の変調を行った広帯域(高速)通信が行われるようになった。これらの無線通信では出力段の電力増幅器は平均電力に対するピーク電力が高い信号を増幅しなければならないので電力増幅器の飽和レベルを高くする(バックオフをとる)必要が有る。しかし、増幅器の効率は飽和レベルからバックオフをとって使用すると効率が低下する。   In recent years, broadband (high-speed) communication in which modulation such as CDMA and OFDM is performed at a high frequency on the order of gigahertz has been performed. In these wireless communications, the power amplifier at the output stage must amplify a signal having a high peak power with respect to the average power, so that the saturation level of the power amplifier needs to be increased (back off). However, the efficiency of the amplifier decreases when it is used with a back-off from the saturation level.

この効率改善を図る手段の1つとして負荷変調(LOAD MODULATION)という方法がある。負荷変調は、出力レベルが低下した時に、電力増幅器の見かけ上の負荷を高くし、電圧は飽和電圧レベルを保つことにより高い効率を保つ方法である。その代表例としてドハティアンプがあるが(例えば、特許文献1。)、ドハティアンプは回路設計パラメータの最適化が難しいという問題があり、また、回路全体が複雑になる問題があった。
特開2004−289504号公報 (第7頁、第1図)
One means for improving the efficiency is a method called load modulation. Load modulation is a method of maintaining high efficiency by increasing the apparent load of the power amplifier when the output level drops, and maintaining the voltage at the saturation voltage level. A typical example is a Doherty amplifier (for example, Patent Document 1). However, the Doherty amplifier has a problem that optimization of circuit design parameters is difficult, and a problem that the entire circuit becomes complicated.
JP 2004-289504 A (page 7, FIG. 1)

バックオフをとった高周波増幅器は、低出力時に効率が低下する問題があり、効率改善のための回路パラメータの最適化が難しく、その回路が複雑になる問題があった。   The high-frequency amplifier with the back-off has a problem that the efficiency is lowered at the time of low output, and it is difficult to optimize circuit parameters for improving the efficiency, and the circuit becomes complicated.

本発明は上記問題を解決するためになされたもので、回路構成が簡単な高周波用の高効率な電力増幅器を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide a high-frequency high-efficiency power amplifier having a simple circuit configuration.

上記目的を達成するために、本発明の電力増幅器は、高周波の電力増幅器であって、入力信号を2分割した系統にして出力する第1のハイブリッドと、前記各系統の信号が入力される2つの入力端子と、前記各系統の信号が同じ位相方向に加算されて出力される第1の出力端子と、反射端子が接続され、且つ前記各系統の信号が逆の位相方向に加算されて出力される第2の出力端子とを備える第2のハイブリッドと、前記第1のハイブリッドの一方の出力端子と前記第2のハイブリッドの一方の入力端子との間に挿入して接続される第1のアンプと、前記第1のハイブリッドの他方の出力端子と前記第2のハイブリッドの他方の入力端子との間に挿入して接続される第2のアンプと、各々が制御入力端子を備え、前記第1のアンプの入力又は、出力に接続される第1の可変位相器、および前記第2のアンプの入力又は、出力に接続される第2の可変位相器と、前記入力信号のレベルを観測し、前記レベルに対応し入力レベルが低い程大きな位相変化を与える位相制御信号を各前記可変位相器の制御入力端子に逆極性で出力する制御手段とを備えることを特徴とする。   In order to achieve the above object, a power amplifier according to the present invention is a high-frequency power amplifier, wherein a first hybrid that outputs an input signal in a system divided into two, and a signal of each system 2 are input. Two input terminals, a first output terminal that outputs the signals of each system in the same phase direction, and a reflection terminal are connected, and the signals of each system are added in the opposite phase direction and output. A second hybrid comprising a second output terminal, and a first hybrid connected between one output terminal of the first hybrid and one input terminal of the second hybrid. An amplifier, a second amplifier inserted and connected between the other output terminal of the first hybrid and the other input terminal of the second hybrid, each having a control input terminal, 1 amplifier input or The first variable phase shifter connected to the output and the second variable phase shifter connected to the input or output of the second amplifier and the level of the input signal are observed, and the input corresponding to the level Control means for outputting a phase control signal that gives a larger phase change as the level is lower to the control input terminal of each of the variable phase shifters with a reverse polarity.

また、本発明の電力増幅器の増幅方法は、高周波の電力増幅器の増幅方法であって、前記電力増幅器は、第1および第2のハイブリッドと、第1および第2のアンプと、第1および第2の可変位相器と、制御手段とを備え、前記第1のハイブリッドは、入力信号を2分割した系統にして出力し、一方の系統の信号は、前記第1の可変位相器と前記第1のアンプとを介して前記第2のハイブリッドの一方の入力端子へ入力され、他方の系統の信号は、前記第2の可変位相器と前記第2のアンプとを介して前記第2のハイブリッドの他方の入力端子へ入力され、前記第2のハイブリッドは、前記入力される各系統の信号を同じ位相方向に加算して出力し、第2の出力端子は、反射端子が接続され、且つ前記各系統の信号を逆の位相方向に加算して出力し、前記制御手段は、前記第1のハイブリッドの前記入力信号のレベルを観測し、そのレベルが低い程大きな位相変化を与える位相制御信号を各前記可変位相器の制御入力端子に逆極性で出力することを特徴とする。   The power amplifier amplification method of the present invention is a high frequency power amplifier amplification method, wherein the power amplifier includes first and second hybrids, first and second amplifiers, first and second amplifiers. 2 variable phase shifters and control means, wherein the first hybrid outputs the input signal as a system divided into two, and the signals of one system are the first variable phase shifter and the first The second hybrid signal is input to one input terminal of the second hybrid via an amplifier of the second hybrid, and the signal of the other hybrid is input to the second hybrid via the second variable phase shifter and the second amplifier. The second hybrid is inputted to the other input terminal, and the second hybrid adds and outputs the signals of the inputted systems in the same phase direction, the second output terminal is connected to a reflection terminal, and Add the system signals in the opposite phase direction The control means observes the level of the input signal of the first hybrid and applies a phase control signal that gives a larger phase change to the control input terminal of each of the variable phase shifters with a reverse polarity. It is characterized by outputting.

本発明によれば、回路構成が簡単で高周波用の高効率な電力増幅器を提供することができる。   According to the present invention, a high-efficiency power amplifier having a simple circuit configuration and high frequency can be provided.

以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は、本発明の実施例に係る高効率な電力増幅器(以下、高効率増幅器と称する。)の機能構成を示すブロック図である。
図1において、高効率増幅器は、高周波信号の入力端子I、出力端子O、レベル検波器1、制御器2、90°型のハイブリッド3a、可変位相器4a、4b、90°の位相器5a、5b、アンプ6a、6b、および反射終端Rが接続された90°型のハイブリッド3bとを備えている。
FIG. 1 is a block diagram showing a functional configuration of a high-efficiency power amplifier (hereinafter referred to as a high-efficiency amplifier) according to an embodiment of the present invention.
In FIG. 1, a high-efficiency amplifier includes a high-frequency signal input terminal I, an output terminal O, a level detector 1, a controller 2, a 90 ° hybrid 3a, variable phase shifters 4a and 4b, a 90 ° phase shifter 5a, 5b, amplifiers 6a and 6b, and a 90 ° hybrid 3b to which a reflection terminal R is connected.

以下、図1により、高効率増幅器の各構成の機能と動作を説明する。   Hereinafter, the function and operation of each component of the high efficiency amplifier will be described with reference to FIG.

入力端子Iへ入力された信号は、ハイブリッド3aの一方の入力端子へ導かれる。ハイブリッド3aでは、入力された信号は、一方の出力端子から可変位相器4aへ入力され、他方の出力端子からは90°の位相器5aを経由してもう一つの可変位相器4bへ入力される。また、ハイブリッド3aの他方の入力端子は、抵抗等により入力終端されている。   The signal input to the input terminal I is guided to one input terminal of the hybrid 3a. In the hybrid 3a, the input signal is input from one output terminal to the variable phase shifter 4a, and from the other output terminal to the other variable phase shifter 4b via the 90 ° phase shifter 5a. . The other input terminal of the hybrid 3a is input-terminated by a resistor or the like.

また、ハイブリッド3aに入力された信号は、レベル検波器で信号レベルが測定され、その測定結果は制御器2へ出力される。制御器2は、入力された信号レベルのデータから予め設定された位相変化を与える制御信号を生成して可変位相器4a、4bに出力する。   Further, the signal level of the signal input to the hybrid 3 a is measured by the level detector, and the measurement result is output to the controller 2. The controller 2 generates a control signal that gives a preset phase change from the input signal level data and outputs the control signal to the variable phase shifters 4a and 4b.

この制御信号は逆極性であり、可変位相器4a、4bで逆方向の位相変化(+φ、−φ)を生じさせる。この位相変化量は、入力レベルが低いほど大きくなる値であり、高効率増幅器の最大出力時には最小、もしくは、0となる。   This control signal has a reverse polarity, and causes a phase change (+ φ, −φ) in the reverse direction by the variable phase shifters 4a and 4b. The amount of phase change increases as the input level decreases, and is minimum or zero at the maximum output of the high efficiency amplifier.

さて、可変位相器4a、4bの出力はさらにそれぞれアンプ6a、6bへ出力される。そして、一方のアンプ6aの出力は90°の位相器5bを介してハイブリッド3bの一方の入力端子へ入力される。また、他方のアンプ6bの出力は、ハイブリッド3bの他方の入力端子へ入力される。   The outputs of the variable phase shifters 4a and 4b are further output to the amplifiers 6a and 6b, respectively. The output of one amplifier 6a is input to one input terminal of the hybrid 3b via a 90 ° phase shifter 5b. The output of the other amplifier 6b is input to the other input terminal of the hybrid 3b.

その結果、ハイブリッド3aに入力された信号は、2つに分割後アンプ6a、6bを経由してハイブリッド3bの出力の一方から同相で出力端子Oへ出力される。また、ハイブリッド3bの他方の出力から反射終端Rへは逆相の出力が出力される。   As a result, the signal input to the hybrid 3a is output to the output terminal O in phase from one of the outputs of the hybrid 3b via the divided amplifiers 6a and 6b. In addition, a reverse-phase output is output from the other output of the hybrid 3b to the reflection terminal R.

図2は、ハイブリッド3bから反射終端Rへ出力される信号の波形図である。
今、可変位相器4a、4bでの位相変化が無いとすれば、図2(a)の様に反射終端Rへは何も出力されない。一方、位相変化があれば、図2(b)の様に反射終端Rへは逆相分で打ち消されなかった信号成分が出力され、アンプ6a、6bへは反射信号が戻る。
FIG. 2 is a waveform diagram of a signal output from the hybrid 3b to the reflection terminal R.
If there is no phase change in the variable phase shifters 4a and 4b, nothing is output to the reflection terminal R as shown in FIG. On the other hand, if there is a phase change, as shown in FIG. 2B, a signal component that is not canceled out in the opposite phase is output to the reflection terminal R, and the reflected signal returns to the amplifiers 6a and 6b.

反射信号があり、その位相を適切に調節すれば、アンプ6a、6bから見た負荷は高負荷が接続された場合と見かけ上同じになり、電力効率が高くなった様に振舞うことになる。   If there is a reflected signal and its phase is appropriately adjusted, the load seen from the amplifiers 6a and 6b will appear to be the same as when a high load is connected, and behave as if the power efficiency is increased.

従って、制御器2は、入力レベルが少ないとき位相変化を大きく、入力レベルが大きい場合には位相変化を少なくするように位相制御信号を可変位相器4a、4bへ出力すれば、高効率増幅器を構築することができる。   Therefore, if the controller 2 outputs the phase control signal to the variable phase shifters 4a and 4b so that the phase change is large when the input level is small and the phase change is small when the input level is large, the high efficiency amplifier can be obtained. Can be built.

定格の最大出力になる入力時、制御器2は、可変位相器4a、4bには位相変化が無い様に制御信号を出力する。一方、入力がAdb低下した時に、可変位相器4a、4bに位相変化(φ=±β°)ずつを与える制御信号を出力する。そして、ハイブリッド3bの反射終端Rでの位相差は2×β°の差が生じる様にすれば逆相で打消されない成分の反射信号が発生する。   At the time of input at which the rated maximum output is obtained, the controller 2 outputs a control signal so that there is no phase change in the variable phase shifters 4a and 4b. On the other hand, when the input is reduced by Adb, a control signal for giving a phase change (φ = ± β °) to the variable phase shifters 4a and 4b is output. Then, if the phase difference at the reflection terminal R of the hybrid 3b is set to a difference of 2 × β °, a reflected signal of a component that is not canceled out in the opposite phase is generated.

その結果、出力低下時には、発生した反射信号により見かけ上の負荷が高くなり出力電圧が飽和電圧を保つ様にアンプ6a、6bが動作する。その結果、定格に比べて出力が低下する場合にも反射信号が無い場合に比べて効率が悪くなることを防ぐことができる。   As a result, when the output decreases, the apparent load increases due to the generated reflected signal, and the amplifiers 6a and 6b operate so that the output voltage maintains the saturation voltage. As a result, it is possible to prevent the efficiency from being deteriorated even when the output is reduced as compared with the rating as compared with the case where there is no reflected signal.

アンプ6a、6bの出力の低下と効率の低下との関係は、直線的でなく入力レベルと効率は指数関数的変化を示すことが多い。これを補正するために制御器2は、ダイオードの印加電圧と出力電圧間の非直線性を元に基準としてレベル検波器1からのレベル信号から制御信号を生成して出力すれば良い。   The relationship between the decrease in the output of the amplifiers 6a and 6b and the decrease in efficiency is not linear, and the input level and efficiency often show an exponential change. In order to correct this, the controller 2 may generate and output a control signal from the level signal from the level detector 1 based on the nonlinearity between the applied voltage of the diode and the output voltage.

また、入力レベルと位相補正量の関係を予めテーブル化して制御器2の内部の図示されないメモリで記憶し、同じく図示されないCPUがこのメモリの内容とレベル検波器1からの入力を比較して位相補正の制御電圧を出力するようにするようにしても良い。   Further, the relationship between the input level and the phase correction amount is tabulated in advance and stored in a memory (not shown) inside the controller 2, and a CPU (not shown) compares the contents of this memory with the input from the level detector 1 to obtain the phase. A correction control voltage may be output.

図3は本発明の実施例に係る高効率増幅器の他の機能構成の例を示すブロック図である。
図3においては、ハイブリッド3c、3dに180°型のものを用いて、図1における位相器5a、5bの90°型の位相器を省略する方法である。この方法でも図1の場合と同様に、出力側のハイブリッド3dに接続された反射終端Rには逆相の信号が出力される。入力信号(出力信号)のレベルに対する位相変化を制御する制御部2の動作は、図1における場合と同様なので詳細説明を省略する。
FIG. 3 is a block diagram showing another functional configuration example of the high efficiency amplifier according to the embodiment of the present invention.
In FIG. 3, the hybrid 3c and 3d are 180 ° type, and the 90 ° type phase shifters of the phase shifters 5a and 5b in FIG. 1 are omitted. In this method as well, as in the case of FIG. 1, a signal having a reverse phase is output to the reflection terminal R connected to the output-side hybrid 3d. Since the operation of the control unit 2 that controls the phase change with respect to the level of the input signal (output signal) is the same as that in FIG.

図4は、振幅と位相歪補償を合わせ持つ高効率増幅器の構成を示す機能ブロック図である。
図4において、図1における制御器2は、位相歪補償信号と振幅歪補償信号を更に出力する制御器2aに代わり、入力信号は、ATT(可変減衰器)2cを介してハイブリッド3aに入力する。
FIG. 4 is a functional block diagram showing a configuration of a high efficiency amplifier having both amplitude and phase distortion compensation.
In FIG. 4, the controller 2 in FIG. 1 replaces the controller 2a that further outputs the phase distortion compensation signal and the amplitude distortion compensation signal, and the input signal is input to the hybrid 3a via an ATT (variable attenuator) 2c. .

高効率の増幅器は、効率が良いが故に逆に振幅や位相歪を伴う場合が生じ、折角バックオフを取ったにもかかわらず、効率化が十分生かせない場合も生じる。従来のフィードバックアンプによる歪改善は効率化とは相容れず無い問題がある。   A high-efficiency amplifier may be accompanied by amplitude and phase distortion due to its high efficiency, and may not be able to make full use of efficiency even though it has a back-off. Distortion improvement by a conventional feedback amplifier is incompatible with efficiency.

そこで、本発明の実施例においては、高効率増幅器の入力信号レベルに対する非直線性の補償は、制御器2aがレベル検波器1から入力される信号を予め定めた振幅歪補償信号をATT2cへ出力して行われる。また、入力信号位相に対する非直線性をあわせて補正する位相歪補償信号は、同一極性のバイアスで位相変化値(ψ)として可変位相器4a、4bへ入力される。   Therefore, in the embodiment of the present invention, the non-linearity compensation with respect to the input signal level of the high efficiency amplifier is such that the controller 2a outputs a predetermined amplitude distortion compensation signal input from the level detector 1 to the ATT 2c. Done. Further, the phase distortion compensation signal for correcting the nonlinearity with respect to the input signal phase is input to the variable phase shifters 4a and 4b as a phase change value (ψ) with a bias having the same polarity.

図4における高効率増幅器は、効率改善と歪補償のためのプリディストーション回路を上記の2系統の増幅回路の系統と一体化して、小型かつ容易な回路構成とする効果を有している。なお、これらの振幅歪と位相歪を補償するプレディストーションは、両方を兼ねしなえなくても、振幅歪、または移相歪のいずれか一つだけを補正するものであっても良い。   The high-efficiency amplifier shown in FIG. 4 has an effect of integrating a predistortion circuit for improving efficiency and compensating for distortion with the above-described two systems of amplifier circuits to make a small and easy circuit configuration. Note that the predistortion for compensating for the amplitude distortion and the phase distortion may correct both one of the amplitude distortion and the phase shift distortion even if both are not combined.

言い換えれば、入力レベルに対応してATTcが省略され振幅歪補償を行わない場合、又は、同一極性のバイアスで移相歪補償を行う制御信号が制御部2から出力されないものであっても良い。   In other words, when ATTc is omitted corresponding to the input level and amplitude distortion compensation is not performed, or a control signal for performing phase shift distortion compensation with the same polarity bias may not be output from the control unit 2.

なお、図1、図3、図4における可変位相器4a、4bは、アンプ6a、6bの入力側に位置する独立した存在で無くても良く、出力側に位置するものであっても良い。また、上記のアンプ6a、6bが位相調整手段を備えるものであれば、その位相調整手段に制御部2が位相制御信号を供給するものであっても良い。更に、図1、図3においては可変位相器を2つ備えることなく、可変位相器4aまたは、可変位相器4bのいずれか一方のみであっても良い。   Note that the variable phase shifters 4a and 4b in FIGS. 1, 3, and 4 do not have to be located on the input side of the amplifiers 6a and 6b, but may be located on the output side. Further, as long as the amplifiers 6a and 6b include a phase adjusting unit, the control unit 2 may supply a phase control signal to the phase adjusting unit. Further, in FIG. 1 and FIG. 3, only one of the variable phase shifter 4a or the variable phase shifter 4b may be provided without providing two variable phase shifters.

また、図1、図4における90°位相器5a、5bの位置もアンプ6a、6bの前後いずれに位置するものであっても良い。   The positions of the 90 ° phase shifters 5a and 5b in FIGS. 1 and 4 may be located either before or after the amplifiers 6a and 6b.

以上説明した如く、本発明による高効率増幅器は、回路構成が簡単で高効率な高周波増幅器を提供することができる。   As described above, the high efficiency amplifier according to the present invention can provide a high efficiency high frequency amplifier with a simple circuit configuration.

本発明の実施例に係わる高効率増幅器の機能構成を示すブロック図。The block diagram which shows the function structure of the high efficiency amplifier concerning the Example of this invention. ハイブリッドから反射終端へ出力される信号波形の図。The figure of the signal waveform output to a reflection termination from a hybrid. 本発明の実施例に係わる高効率増幅器の他の機能構成を示すブロック図。The block diagram which shows the other functional structure of the high efficiency amplifier concerning the Example of this invention. 本発明の実施例に係わる振幅と位相歪補償を合わせ持つ高効率増幅器の構成を示す機能ブロック図。1 is a functional block diagram showing a configuration of a high efficiency amplifier having both amplitude and phase distortion compensation according to an embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 レベル検波器
2 制御器
3a、3b、3c、3d ハイブリッド
4a、4b 可変位相器
5a、5b 位相器(90°)
6a、6b アンプ
I 入力端子
O 出力端子
R 反射終端
1 level detector 2 controller 3a, 3b, 3c, 3d hybrid 4a, 4b variable phase shifter 5a, 5b phase shifter (90 °)
6a, 6b Amplifier I Input terminal O Output terminal R Reflective termination

Claims (12)

高周波の電力増幅器であって、
入力信号を2分割した系統にして出力する第1のハイブリッドと、
前記各系統の信号が入力される2つの入力端子と、前記各系統の信号が同じ位相方向に加算されて出力される第1の出力端子と、反射端子が接続され、且つ前記各系統の信号が逆の位相方向に加算されて出力される第2の出力端子とを備える第2のハイブリッドと、
前記第1のハイブリッドの一方の出力端子と前記第2のハイブリッドの一方の入力端子との間に挿入して接続される第1のアンプと、
前記第1のハイブリッドの他方の出力端子と前記第2のハイブリッドの他方の入力端子との間に挿入して接続される第2のアンプと、
制御入力端子を備え、前記第1のアンプの入力又は、出力に接続される第1の可変位相器と、
制御入力端子を備え、前記第2のアンプの入力又は、出力に接続される第2の可変位相器と、
前記入力信号のレベルを観測し、前記レベルに対応し入力レベルが低い程大きな位相変化を与える位相制御信号を各前記可変位相器の制御入力端子に逆極性で出力する制御手段とを
備えることを特徴とする電力増幅器。
A high-frequency power amplifier,
A first hybrid that outputs an input signal in a system divided into two;
Two input terminals to which signals of each system are input, a first output terminal to which signals of each system are added in the same phase direction and output, and a reflection terminal are connected, and signals of each system A second hybrid comprising a second output terminal that is added in the opposite phase direction and output.
A first amplifier inserted and connected between one output terminal of the first hybrid and one input terminal of the second hybrid;
A second amplifier inserted and connected between the other output terminal of the first hybrid and the other input terminal of the second hybrid;
A first variable phase shifter having a control input terminal and connected to an input or output of the first amplifier;
A second variable phase shifter having a control input terminal and connected to an input or output of the second amplifier;
Control means for observing the level of the input signal and outputting a phase control signal corresponding to the level and giving a larger phase change as the input level is lower to the control input terminal of each of the variable phase shifters. A characteristic power amplifier.
高周波の電力増幅器であって、
入力信号を2分割して出力する180°型の第1のハイブリッドと、
前記各系統の信号が入力される2つの入力端子と、前記各系統の信号が同じ位相方向に加算されて出力される第1の出力端子と、反射端子が接続され、且つ前記各系統の信号が逆の位相方向に加算されて出力される第2の出力端子とを備える180°型の第2のハイブリッドと、
前記第1のハイブリッドの一方の出力端子と前記第2のハイブリッドの一方の入力端子との間に挿入して接続される第1のアンプと、
前記第1のハイブリッドの他方の出力端子と前記第2のハイブリッドの他方の入力端子との間に挿入して接続される第2のアンプと、
制御入力端子を備え、前記第1のアンプの入力又は、出力に接続される第1の可変位相器と、
制御入力端子を備え、前記第2のアンプの入力又は、出力に接続される第2の可変位相器と、
前記入力信号のレベルを観測し、前記レベルに対応し入力レベルが低い程大きな位相変化を与える位相制御信号を各前記可変位相器の制御入力端子に逆極性で出力する制御手段とを備えることを特徴とする電力増幅器。
A high-frequency power amplifier,
A 180 ° -type first hybrid that divides the input signal into two and outputs it;
Two input terminals to which signals of each system are input, a first output terminal to which signals of each system are added in the same phase direction and output, and a reflection terminal are connected, and signals of each system 180 ° type second hybrid provided with a second output terminal that is added in the opposite phase direction and output.
A first amplifier inserted and connected between one output terminal of the first hybrid and one input terminal of the second hybrid;
A second amplifier inserted and connected between the other output terminal of the first hybrid and the other input terminal of the second hybrid;
A first variable phase shifter having a control input terminal and connected to an input or output of the first amplifier;
A second variable phase shifter having a control input terminal and connected to an input or output of the second amplifier;
Control means for observing the level of the input signal and outputting a phase control signal corresponding to the level and giving a larger phase change as the input level is lower to the control input terminal of each of the variable phase shifters. A characteristic power amplifier.
高周波の電力増幅器であって、
入力信号を2分割して出力する90°型の第1のハイブリッドと、
前記各系統の信号が入力される2つの入力端子と、前記各系統の信号が同じ位相方向に加算されて出力される第1の出力端子と、反射端子が接続され、且つ前記各系統の信号が逆の位相方向に加算されて出力される第2の出力端子とを備える90°型の第2のハイブリッドと、
前記第1のハイブリッドの一方の出力端子と前記第2のハイブリッドの一方の入力端子との間に挿入して接続される第1の90°の移相器および第1のアンプと、
前記第1のハイブリッドの他方の出力端子と前記第2のハイブリッドの他方の入力端子との間に挿入して接続される第2の90°の移相器および第2のアンプと、
各々が制御入力端子を備え、前記第1のアンプの入力又は、出力に接続される第1の可変位相器と、
制御入力端子を備え、前記第2のアンプの入力又は、出力に接続される第2の可変位相器と、
前記入力信号のレベルを観測し、前記レベルに対応し入力レベルが低い程大きな位相変化を与える位相制御信号を各前記可変位相器の制御入力端子に逆極性で出力する制御手段とを備えることを特徴とする電力増幅器。
A high-frequency power amplifier,
A 90 ° -type first hybrid that divides an input signal into two parts and outputs it;
Two input terminals to which signals of each system are input, a first output terminal to which signals of each system are added in the same phase direction and output, and a reflection terminal are connected, and signals of each system 90 ° type second hybrid provided with a second output terminal that is added in the opposite phase direction and output.
A first 90 ° phase shifter and a first amplifier inserted and connected between one output terminal of the first hybrid and one input terminal of the second hybrid;
A second 90 ° phase shifter and a second amplifier inserted and connected between the other output terminal of the first hybrid and the other input terminal of the second hybrid;
A first variable phase shifter each having a control input terminal and connected to an input or output of the first amplifier;
A second variable phase shifter having a control input terminal and connected to an input or output of the second amplifier;
Control means for observing the level of the input signal and outputting a phase control signal corresponding to the level and giving a larger phase change as the input level is lower to the control input terminal of each of the variable phase shifters. A characteristic power amplifier.
前記第1又は、第2の可変位相器が省略されていることを特徴とする請求項1、2又は3いずれか1項記載の電力増幅器。   4. The power amplifier according to claim 1, wherein the first or second variable phase shifter is omitted. 前記制御手段は、
前記第1、第2の可変移相器へ前記送信される位相制御信号に加え、更に同一極性の位相バイアスを与える第2の位相制御信号を前記第1、第2の可変移相器へ出力することを特徴とする請求項1、2又は3いずれか1項記載の電力増幅器。
The control means includes
In addition to the phase control signal transmitted to the first and second variable phase shifters, a second phase control signal for giving a phase bias of the same polarity is output to the first and second variable phase shifters. The power amplifier according to claim 1, wherein the power amplifier is a power amplifier.
前記第1のハイブリッドの前記入力端子は、更に可変減衰器を介して前記入力信号が入力され、
前記制御手段は、前記入力信号のレベルを観測しそのレベルに応じて前記可変減衰器の制御端子へ、前記可変減衰器の減衰量を調節する制御信号を出力することを特徴とする請求項1、2又は3いずれか1項記載の電力増幅器。
The input signal is further input to the input terminal of the first hybrid via a variable attenuator,
The control means observes the level of the input signal and outputs a control signal for adjusting an attenuation amount of the variable attenuator to a control terminal of the variable attenuator according to the level. The power amplifier according to any one of 2 and 3.
高周波の電力増幅器の増幅方法であって、
前記電力増幅器は、
第1および第2のハイブリッドと、第1および第2のアンプと、第1および第2の可変位相器と、制御手段とを備え、
前記第1のハイブリッドは、
入力信号を2分割した系統にして出力し、一方の系統の信号は、前記第1の可変位相器と前記第1のアンプとを介して前記第2のハイブリッドの一方の入力端子へ入力され、他方の系統の信号は、前記第2の可変位相器と前記第2のアンプとを介して前記第2のハイブリッドの他方の入力端子へ入力され、
前記第2のハイブリッドは、
前記入力される各系統の信号を同じ位相方向に加算して出力し、第2の出力端子は、反射端子が接続され、且つ前記各系統の信号を逆の位相方向に加算して出力し、
前記制御手段は、
前記第1のハイブリッドの前記入力信号のレベルを観測し、そのレベルが低い程大きな位相変化を与える位相制御信号を各前記可変位相器の制御入力端子に逆極性で出力する
ことを特徴とする電力増幅器の増幅方法。
A method for amplifying a high-frequency power amplifier,
The power amplifier is
First and second hybrids, first and second amplifiers, first and second variable phase shifters, and control means,
The first hybrid is:
An input signal is divided into two and output, and the signal of one system is input to one input terminal of the second hybrid via the first variable phase shifter and the first amplifier, The signal of the other system is input to the other input terminal of the second hybrid via the second variable phase shifter and the second amplifier,
The second hybrid is:
The input signals of each system are added in the same phase direction and output, and the second output terminal is connected to the reflection terminal, and the signals of each system are added in the opposite phase direction and output,
The control means includes
The power is characterized in that the level of the input signal of the first hybrid is observed, and a phase control signal that gives a larger phase change as the level is lower is output to the control input terminal of each variable phase shifter with a reverse polarity. Amplifier amplification method.
高周波の電力増幅器の増幅方法であって、
前記電力増幅器は、
各180°型の第1および第2のハイブリッドと、第1および第2のアンプと、第1および第2の可変位相器と、制御手段とを備え、
前記第1のハイブリッドは、
入力信号を2分割した系統にして出力し、一方の系統の信号は、前記第1の可変位相器と前記第1のアンプとを介して前記第2のハイブリッドの一方の入力端子へ入力され、他方の系統の信号は、前記第2の可変位相器と前記第2のアンプとを介して前記第2のハイブリッドの他方の入力端子へ入力され、
前記第2のハイブリッドは、
前記入力される各系統の信号を同じ位相方向に加算して出力し、第2の出力端子は、反射端子が接続され、且つ前記各系統の信号を逆の位相方向に加算して出力し、
前記制御手段は、
前記第1のハイブリッドの前記入力信号のレベルを観測し、そのレベルが低い程大きな位相変化を与える位相制御信号を各前記可変位相器の制御入力端子に逆極性で出力する
ことを特徴とする電力増幅器の増幅方法。
A method for amplifying a high-frequency power amplifier,
The power amplifier is
Each of the 180 ° type first and second hybrids, first and second amplifiers, first and second variable phase shifters, and control means,
The first hybrid is:
An input signal is divided into two and output, and the signal of one system is input to one input terminal of the second hybrid via the first variable phase shifter and the first amplifier, The signal of the other system is input to the other input terminal of the second hybrid via the second variable phase shifter and the second amplifier,
The second hybrid is:
The input signals of each system are added in the same phase direction and output, and the second output terminal is connected to the reflection terminal, and the signals of each system are added in the opposite phase direction and output,
The control means includes
The power is characterized in that the level of the input signal of the first hybrid is observed, and a phase control signal that gives a larger phase change as the level is lower is output to the control input terminal of each variable phase shifter with a reverse polarity. Amplifier amplification method.
高周波の電力増幅器の増幅方法であって、
前記電力増幅器は、
各90°型の第1および第2のハイブリッドと、第1および第2のアンプと、第1および第2の可変位相器と、第1および第2の90°型の位相器と、制御手段とを備え、
前記第1のハイブリッドは、
入力信号を2分割した系統にして出力し、一方の系統の信号は、前記第1の可変位相器と前記第1の90°型の位相器と前記第1のアンプとを介して前記第2のハイブリッドの一方の入力端子へ入力され、他方の系統の信号は、前記第2の可変位相器と前記第2の90°型の位相器と、前記第2のアンプとを介して前記第2のハイブリッドの他方の入力端子へ入力され、
前記第2のハイブリッドは、
前記入力される各系統の信号を同じ位相方向に加算して出力し、第2の出力端子は、反射端子が接続され、且つ前記各系統の信号を逆の位相方向に加算して出力し、
前記制御手段は、
前記第1のハイブリッドの前記入力信号のレベルを観測し、そのレベルが低い程大きな位相変化を与える位相制御信号を各前記可変位相器の制御入力端子に逆極性で出力する
ことを特徴とする電力増幅器の増幅方法。
A method for amplifying a high-frequency power amplifier,
The power amplifier is
First and second hybrids of 90 ° type, first and second amplifiers, first and second variable phase shifters, first and second 90 ° type phase shifters, and control means And
The first hybrid is:
An input signal is output in a system divided into two, and the signal of one system is output from the second variable phase shifter, the first 90 ° type phase shifter, and the first amplifier. The signal of the other system is input to the second input via the second variable phase shifter, the second 90 ° phase shifter, and the second amplifier. Input to the other input terminal of the hybrid
The second hybrid is:
The input signals of each system are added in the same phase direction and output, and the second output terminal is connected to the reflection terminal, and the signals of each system are added in the opposite phase direction and output,
The control means includes
The power is characterized in that the level of the input signal of the first hybrid is observed, and a phase control signal that gives a larger phase change as the level is lower is output to the control input terminal of each variable phase shifter with a reverse polarity. Amplifier amplification method.
前記第1又は、第2の可変位相器が省略されていることを特徴とする請求項7、8又は9いずれか1項記載の電力増幅器の増幅方法。   10. The method of amplifying a power amplifier according to claim 7, wherein the first or second variable phase shifter is omitted. 前記制御手段は、
前記第1、第2の可変移相器へ前記送信される位相制御信号に加え、更に同一極性の位相バイアスを与える第2の位相制御信号を前記第1、第2の可変移相器へ出力することを特徴とする請求項7、8又は9いずれか1項記載の電力増幅器の増幅方法。
The control means includes
In addition to the phase control signal transmitted to the first and second variable phase shifters, a second phase control signal for giving a phase bias of the same polarity is output to the first and second variable phase shifters. The method for amplifying a power amplifier according to any one of claims 7, 8, and 9.
前記第1のハイブリッドの前記入力端子は、更に可変減衰器を介して前記入力信号が入力され、
前記制御手段は、前記入力信号のレベルを観測しそのレベルに応じて前記可変減衰器の制御端子へ、前記可変減衰器の減衰量を調節する制御信号を出力することを特徴とする請求項7、8又は9いずれか1項記載の電力増幅器の増幅方法。
The input signal is further input to the input terminal of the first hybrid via a variable attenuator,
The control means observes the level of the input signal and outputs a control signal for adjusting the attenuation amount of the variable attenuator to the control terminal of the variable attenuator according to the level. 10. A method for amplifying a power amplifier according to any one of claims 8 and 9.
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