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JPH08148949A - 高周波増幅器 - Google Patents

高周波増幅器

Info

Publication number
JPH08148949A
JPH08148949A JP28559394A JP28559394A JPH08148949A JP H08148949 A JPH08148949 A JP H08148949A JP 28559394 A JP28559394 A JP 28559394A JP 28559394 A JP28559394 A JP 28559394A JP H08148949 A JPH08148949 A JP H08148949A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
harmonic
frequency amplifier
value
series
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP28559394A
Other languages
English (en)
Inventor
Toru Maniwa
透 馬庭
Kazuhiko Kobayashi
一彦 小林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP28559394A priority Critical patent/JPH08148949A/ja
Publication of JPH08148949A publication Critical patent/JPH08148949A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F3/00Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/60Amplifiers in which coupling networks have distributed constants, e.g. with waveguide resonators

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microwave Amplifiers (AREA)
  • Amplifiers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、高周波を増幅して電力を負荷に供
給する高周波増幅器に関し、基本波整合回路に影響しな
い第2高調波短絡回路と第3高調波開放回路を同時に実
現できるようにして、設計の自由度の高い高効率な高周
波増幅器を提供するとともに、基本波整合回路の調整も
独立してできるようにして、特性の良い高周波増幅器を
提供することを目的とする。 【構成】 基本波整合回路2に、増幅素子1と直列に接
続された誘導素子2Aを設けるとともに、増幅素子1の
出力端に対し並列に接続されて第2高調波に共振する直
列共振回路3と、増幅素子1の出力端及び直列共振回路
3に対し並列に接続されて直列共振回路3と共に基本波
及び第3高調波に共振する並列共振回路4とを設けるよ
うに構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば800MHz帯
〜2.5GHz帯の高周波を増幅して電力を負荷に供給
する高周波増幅器に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、増幅素子を高効率に動作させる
ために、増幅素子の出力に発生する高調波に対して、そ
の負荷を偶数次高調波に対しては短絡、奇数次高調波に
対しては開放とすることによって、高調波による電力発
生を無くし、基本波の電力成分を高めて増幅器を高効率
動作させるようにしたF級増幅器が知られている。
【0003】図12はF級増幅器の回路例である。この
図12に示す高周波増幅器では、増幅素子(電界効果ト
ランジスタ(FET))101の出力側に、基本波の1
/4波長の伝送線路102を介して、基本波整合回路1
03が接続されるとともに、基本波に共振する並列共振
回路104が接続されている。ここで、増幅素子101
の出力側に発生する高調波のうち第2高調波以上の周波
数についていえば、並列共振回路104はほぼ短絡負荷
とみなせる。したがって、第2高調波についていえば伝
送線路102は1/2波長の線路となり、増幅素子10
1の出力端で短絡負荷にすることができ、第3高調波に
ついていえば伝送線路102は3/4波長の線路とな
り、増幅素子101の出力端で開放負荷にすることがで
きる。第4次以上の高調波についても同様である。
【0004】なお、図12中の105は増幅素子101
の入力バイアス回路、106は増幅素子101の出力バ
イアス回路、107は入力バイアス回路105の電源端
子(入力電源端子)、108は出力バイアス回路106
の電源端子(出力電源端子)である。ところで、増幅器
の出力に含まれる高調波成分は第2,第3高調波成分が
大きいので、第2高調波と第3高調波だけを考慮する場
合が多い。図13,図14は第2高調波と第3高調波だ
けを考慮した例である。
【0005】まず、図13は増幅素子101の出力端
に、第3高調波に共振する並列共振回路109を接続し
たものである。ここで、並列共振回路109の誘導素子
109aのインダクタンス値を小さくすると、第3高調
波より低い周波数ではインピーダンスはほぼ0とみなせ
る。また、並列共振回路109の他端には第2高調波で
共振する直列共振回路110が一端を接地されて接続さ
れている。以上の構成から、第2高調波については短絡
負荷、第3高調波については開放負荷を実現している。
【0006】また、図14は増幅素子101の出力側
に、伝送線路111を介して第3高調波で共振する直列
共振回路113(この直列共振回路113の他端は接地
されている)を並列に接続するとともに、更に伝送線路
112を介して第2高調波で共振する直列共振回路11
4(この直列共振回路114の他端は接地されている)
を並列に接続したものである。ここで、直列共振回路
(第2高調波共振回路)114と増幅素子101の距離
は基本波の波長で1/4波長、直列共振回路(第3高調
波共振回路)113と増幅素子101の距離は基本波の
波長で1/12に設定されており(従って、伝送線路1
11の長さは1/4波長相当、伝送線路112の長さは
1/6波長相当である)、これにより、第2高調波では
短絡負荷、第3高調波では開放負荷を実現している。
【0007】なお、図13,14中、図12と同じ符号
は同様の部分を示している。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上記の回路において
は、共振回路の共振周波数以外では共振回路は理想的な
開放または短絡として扱われているが、実際にはある値
を持つため、共振回路の後段に接続されている基本波整
合回路のインピーダンスに影響を与える。そのため、基
本波整合回路は、各高調波に対する共振回路を接続した
場合、基本波の整合についてそれぞれの共振回路の基本
波成分を考慮して設計しなければならず、その結果、整
合回路を独立に設計できない。これにより、設計が煩雑
となったり、より良い特性を得るための基本波整合回路
だけの調整ができないという課題がある。
【0009】なお、今まで2倍波共振器に基本波に共振
するような並列誘導素子を接続し、回路の小型化をねら
った例(例えば、特開平5−243873号公報の技術
参照)は提案されているが、より効率を高めるために、
3倍波まで考慮された例はなかった。本発明は、このよ
うな課題に鑑み創案されたもので、基本波整合回路に影
響しない第2高調波短絡回路と第3高調波開放回路を同
時に実現できるようにして、設計の自由度の高い高効率
な高周波増幅器を提供するとともに、基本波整合回路の
調整も独立してできるようにして、特性の良い高周波増
幅器を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】図1は本発明の原理を説
明する電気回路図であり、この図1において、1は増幅
素子で、この増幅素子1に直列に接続された基本波整合
回路2を介して負荷に電力を供給するようになってい
る。また、基本波整合回路2には、増幅素子1と直列に
接続された誘導素子2Aが設けられている。なお、2B
はその他の基本波整合回路部分である。
【0011】さらに、3は直列共振回路で、この直列共
振回路3は、増幅素子1の出力端に一端を接続されると
ともに他端を接地されることにより、増幅素子1の出力
端に対し並列に接続されて、増幅素子1の出力側に発生
する信号の高調波のうちの第2高調波に共振するもので
ある。また、4は並列共振回路であり、この並列共振回
路4は、増幅素子1の出力端に一端を接続されるととも
に他端を接地されることにより、増幅素子の出力端及び
直列共振回路3に対し並列に接続されて、増幅素子1の
出力側に発生する信号の基本波及び第3高調波に直列共
振回路3と共に共振するものである(請求項1)。
【0012】なお、直列共振回路3のインピーダンス値
を、増幅素子1の出力端から入力側を見たときに見込ま
れる増幅素子1の内部インピーダンスの直列誘導成分を
含めて第2高調波で共振する値に設定することができる
(請求項2)。このとき、増幅素子1を電界効果トラン
ジスタ(FET)で構成した場合は、直列共振回路3の
インピーダンス値を、増幅素子1の内部ドレインインダ
クタンスの値を含めて第2高調波で共振する値に設定す
る(請求項3)。
【0013】さらに、並列共振回路4のインピーダンス
値を、直列共振回路3のリアクタンス成分と増幅素子1
の出力端から入力側を見たときに見込まれる増幅素子1
の内部インピーダンスの並列容量成分とを含めて基本波
及び第3高調波で共振する値に設定することもできる
(請求項4)。このとき、増幅素子1を電界効果トラン
ジスタ(FET)で構成した場合は、並列共振回路4の
インピーダンス値を、直列共振回路3のリアクタンス成
分と増幅素子1の内部ドレインソースキャパシタと内部
ドレインインダクタンスとを含めて基本波及び第3高調
波で共振する値に設定する(請求項5)。
【0014】さらに、直列共振回路3のインピーダンス
値を、増幅素子1の出力端から入力側を見たときに見込
まれる増幅素子1の内部インピーダンスの直列誘導成分
を含めて第2高調波で共振する値に設定するともに、並
列共振回路4のインピーダンス値を、直列共振回路3の
リアクタンス成分と増幅素子1の出力端から入力側を見
たときに見込まれる増幅素子1の内部インピーダンスの
並列容量成分とを含めて基本波及び第3高調波で共振す
る値に設定することもできる(請求項6)。
【0015】このとき、増幅素子1を電界効果トランジ
スタ(FET)で構成した場合は、直列共振回路3のイ
ンピーダンス値を、増幅素子1の内部ドレインインダク
タンスを含めて第2高調波で共振する値に設定するとと
もに、並列共振回路4のインピーダンス値を、直列共振
回路3のリアクタンス成分と増幅素子1の内部ドレイン
ソースキャパシタと内部ドレインインダクタンスとを含
めて基本波及び第3高調波で共振する値に設定する(請
求項7)。
【0016】また、並列共振回路4を構成する誘導素子
が容量素子を介して高周波的に接地されるとともに、こ
の誘導素子と容量素子との接続点に電源が接続されるよ
うにしてもよい(請求項8)。さらに、直列共振回路3
を構成する誘導素子と容量素子の接続点に、電源が接続
されるようにしてもよい(請求項9)。
【0017】なお、基本波整合回路2中の誘導素子2A
と並列に、第3高調波に共振する容量素子を接続しても
よい(請求項10)。
【0018】
【作用】上述の本発明の高周波増幅器では、増幅素子1
に直列に接続された基本波整合回路2を介して負荷に電
力を供給するが、まず、基本波整合回路2の誘導素子2
Aによって、基本波よりも高い周波数で高インピーダン
スを実現する。また、直列共振回路3が第2高調波に共
振し、並列共振回路4が直列共振回路3と共に基本波及
び第3高調波に共振して、第2高調波では短絡負荷、第
3高調波では開放負荷を実現する。
【0019】このとき、直列共振回路3のインピーダン
ス値は、増幅素子1の内部インピーダンスの直列誘導成
分を含めて第2高調波で共振する値に設定したり、増幅
素子1の内部ドレインインダクタンスの値を含めて第2
高調波で共振する値に設定され、並列共振回路4のイン
ピーダンス値は、直列共振回路3のリアクタンス成分と
増幅素子1の内部インピーダンスの並列容量成分とを含
めて基本波及び第3高調波で共振する値に設定したり、
直列共振回路3のリアクタンス成分と増幅素子1の内部
ドレインソースキャパシタと内部ドレインインダクタン
スとを含めて基本波及び第3高調波で共振する値に設定
される。
【0020】また、並列共振回路4を構成する誘導素子
を容量素子を介して高周波的に接地するとともに、この
誘導素子と容量素子との接続点に電源を接続したり、直
列共振回路3を構成する誘導素子と容量素子の接続点
に、電源を接続したりすれば、共振回路を通じて電源を
供給することができる。なお、基本波整合回路2中の誘
導素子2Aと並列に容量素子を接続して、第3高調波に
共振されるようにすることもできる。
【0021】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。 (a)第1実施例の説明 図2は本発明の一実施例を示す電気回路図であるが、こ
の図2に示す高周波増幅器は、増幅素子としての電界効
果トランジスタ(FET)1に直列に接続された基本波
整合回路2を介して負荷に電力を供給するもので、更に
は基本整合回路2に影響を与えない第2高調波,第3高
調波処理回路を実現するものである。
【0022】このために、まず、高周波増幅器における
基本波整合回路2には、FET1と直列に接続された誘
導素子(インダクタ)2Aが設けられている。なお、2
Bはその他の基本波整合回路部分であり、例えば一端を
接地されたキャパシタやこのキャパシタに加えてライン
に直列に挿入されたキャパシタあるいはラインに直列に
挿入されたインダクタを有する回路として構成される。
【0023】また、FET1の出力側に発生する信号の
高調波のうちの第2高調波に共振すべく、相互に直列に
接続されたインダクタ3Aとキャパシタ3Bとからなる
直列共振回路3が、FET1の出力端に一端(インダク
タ3A側)を接続されるとともに他端(キャパシタ3B
側)を接地されることにより、FET1の出力端に対し
並列に接続されている。
【0024】さらに、FET1の出力側に発生する信号
の基本波及び第3高調波に直列共振回路3と共に共振す
べく、相互に並列に接続されたインダクタ4Aとキャパ
シタ4Bとからなる並列共振回路4が、FET1の出力
端に一端を接続されるとともに他端を接地されることに
より、FET1の出力端及び直列共振回路3に対し並列
に接続されている。
【0025】なお、図2中の符号5はFET1の入力バ
イアス回路、6はFET1の出力バイアス回路、7は入
力バイアス回路5の電源端子(入力電源端子)、8は出
力バイアス回路6の電源端子(出力電源端子)である。
このように基本波よりも高い周波数で高インピーダンス
を実現するために、基本波整合回路2に、ラインに直列
に誘導素子(インダクタ)2Aが挿入されているが、第
3高調波は基本波に比較して周波数が高いので、インピ
ーダンス値の小さな誘導素子2Aでも十分実用的な高イ
ンピーダンスを実現することができる。
【0026】さらに、第2高調波の短絡条件は直列共振
回路3によって実現している。また、第2高調波直列共
振回路3のインピーダンスは基本波では容量性、3倍波
では誘導性になるので、直列共振回路3に、基本波と第
3高調波で直列共振回路3と共に並列共振する回路4を
接続することにより、これよりあとに接続された基本波
整合回路2に影響を与えないようにすることができる。
【0027】またさらに、並列共振回路4のインピーダ
ンスは低い周波数では誘導性を示し、高い周波数では容
量性を示すので、直列共振回路3と並列にこの並列共振
回路4を接続して、並列共振回路4を構成する素子4
A,4Bの値を基本波と第3高調波に並列共振するよう
に設定することにより、基本波整合回路2に影響を与え
ない回路を実現することができるのである。
【0028】すなわち、基本波では、直列共振回路3が
容量性、並列共振回路4が誘導性となって、これらで基
本波に共振する並列共振回路を構成する一方、第3高調
波では、直列共振回路3が誘導性、並列共振回路4が容
量性となって、これらで第3高調波に共振する並列共振
回路を構成し、更に整合回路2中の直列誘導素子2Aに
よって、第3高調波のインピーダンスを大きく設定する
ことができるので、基本波整合回路2に影響を与えない
回路を実現することができるのである。
【0029】このようにして、本高周波増幅器では、基
本波整合回路2に影響しない第2高調波短絡回路と第3
高調波開放回路を同時に実現することができ、これによ
り、設計の自由度の高い高効率な高周波増幅器を実現す
ることができ、更には基本波整合回路2に影響しないの
で、基本波整合回路2の調整も独立してすることがで
き、これにより特性の良い高周波増幅器を提供すること
ができる。
【0030】ところで、より高い効率の高周波増幅器を
実現するためには、実際の増幅素子(FET)1の内部
インピーダンスを考慮して、外部に接続する高調波処理
回路を実現する必要がある。このための例が、図3に示
すものであるが、この高周波増幅器は特に第2高調波の
ためのものである。さて、増幅素子1を等価な電流源1
Cと考えた場合、増幅素子1の出力リードや出力ワイヤ
等の誘導成分が等価直列誘導成分1Aとなる。従って、
直列共振回路3のインピーダンス値を、この等価直列誘
導成分1Aを含めて第2高調波に共振するような値に設
定すれば、正確なインピーダンス設定が可能となり、よ
り高い効率の高周波増幅器を実現することができる。な
お、図3中の1Bは増幅素子1の内部サセプタンス(内
部容量成分)である。
【0031】また、本実施例のように、増幅素子1がF
ETの場合は、増幅素子の等価回路を図4のように表す
ことができるが、この図4からもわかるように、増幅素
子内部の直列誘導成分はドレインインダクタンス1aと
して表現できるので、そのインピーダンス値を実験や理
論計算などによって求めて、その値を含めて直列共振回
路3を第2高調波に共振するような値に設定すれば、や
はり正確なインピーダンス設定が可能となり、これによ
り、より高い効率の高周波増幅器を実現できる。なお、
図4中の1bは増幅素子1のドレインソースキャパシタ
であり、1cは電流源である。
【0032】さらに、より高い効率の高周波増幅器を実
現するためには、図5に示すように、増幅素子1の内部
インピーダンスを考慮して直列共振回路3に並列接続さ
れる並列共振回路4のインピーダンス値を決定する必要
がある。すなわち、増幅素子1を等価な電流源1Cと考
えた場合、内部容量成分1Bと直列誘導成分1Aを考慮
して、並列共振回路4のインピーダンス値を決定するの
である。このようにすれば、より高い効率の高周波増幅
器を実現することができる。
【0033】また、本実施例のように、増幅素子1がF
ETの場合は、図6に示すうよに、内部容量成分はドレ
インソースキャパシタ1bとして、増幅素子内部の直列
誘導成分はドレインインダクタンス1aとして表現でき
るので、その値も含めて直列共振回路3に並列接続され
る並列共振回路4のインピーダンス値を決定する。な
お、図6中の1cは電流源である。このようにしても、
より高い効率の高周波増幅器を実現することができる。
【0034】もちろん、直列共振回路3と内部インピー
ダンスとの関係と並列共振回路4と内部インピーダンス
との関係との両方を一般の増幅素子1について考慮する
こともできる。この場合は、図7のようになるが、直列
共振回路3のインピーダンス値は、等価直列誘導成分1
Aを含めて第2高調波に共振するような値に設定し、基
本波及び第3高調波については内部容量成分1Bと直列
誘導成分1Aと直列共振回路3のリアクタンス成分とを
考慮して、直列共振回路3に並列接続される並列共振回
路4のインピーダンス値を決定するのである。なお、図
7中の1Cは電流源である。このようにすれば、更に高
い効率な高周波増幅器を実現することができる。
【0035】また、本実施例のように、増幅素子1がF
ETの場合について、直列共振回路3と内部インピーダ
ンスとの関係と並列共振回路4と内部インピーダンスと
の関係との両方を考慮する場合は、図8に示すように、
直列共振回路3のインピーダンス値をドレインインダク
タンス1aと共に第2高調波に共振するような値に設定
し、直列共振回路3と共に働く並列共振回路4の値は、
直列共振回路3のリアクタンス成分とドレインソースキ
ャパシタ1bとドレインインダクタンス1aの値も含め
て決定する。なお、図8中の1cは電流源である。この
ようにしても、更に高い効率の高周波増幅器を実現する
ことができる。
【0036】なお、図4〜8中、図2と同じ符号は同様
の部分を示す。 (b)第2実施例の説明 この第2実施例は、出力バイアスを並列共振回路4を通
じて供給する場合についての実施例である。即ち、図9
に示すように、並列共振回路4の誘導成分4Aを利用し
て、一端を直接接地するのではなく、比較的大きな容量
素子4C(この容量素子4Cは高周波短絡用であり、そ
の容量値は例えば2.5Gz帯域で10pF程度のもの
が使用される)を介して高周波的に接地しており、これ
により、他に出力バイアス回路を設けなくても、並列共
振回路4の誘導成分4Aと容量素子4Cの接続点に設け
られた出力電源端子8′から電源電圧を供給することが
可能となるのである。このようにすれば、並列共振回路
4とは別個に設けていた出力バイアス回路を並列共振回
路4で兼用できるので、回路の簡素化におおいに寄与す
る。
【0037】また、出力バイアスを供給する場合、図9
の例以外でも、直列共振回路3の容量成分3Bがこの容
量成分3Bと誘導成分3Aとの接続点に何かを接続して
も影響が無い程度に大きければ、並列共振回路4の側で
はなく、図10に示すように、直列共振回路3の誘導成
分3Aと容量成分3Bとの接続点に出力電源端子8′を
設けて、この出力電源端子8′から電源電圧を供給する
ことができる。このようにすれば、直列共振回路3とは
別個に設けていた出力バイアス回路を直列共振回路3で
兼用できるので、やはり回路の簡素化におおいに寄与す
る。
【0038】なお、図9,10中、図2と同じ符号は同
様の部分を示す。 (c)第3実施例の説明 一般に第3高調波は周波数が高いので、整合回路2中の
インダクタは数nHの大きさであれば十分に実用になる
が、より大きな開放負荷を実現するためには、図11に
示すように、インダクタンス2Aに並列に第3高調波に
共振するキャパシタ2Cを接続して、インピーダンスを
大きくすればよい。この場合は、基本波整合回路2の設
計の自由度は下がってしまうが、本発明によらない従来
の場合に比較すると、設計自由度は大きくなるという利
点がある。また、第3高調波に対するインピーダンスを
実現できるので、より高効率を達成することができる。
【0039】なお、図11中、図2と同じ符号は同様の
部分を示す。
【0040】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の高周波増
幅器によれば、基本波整合回路に、増幅素子と直列に接
続された誘導素子が設けられるとともに、第2高調波に
共振する直列共振回路と、直列共振回路と共に基本波及
び第3高調波に共振する並列共振回路とが設けられてい
るので、基本波整合回路に影響しない第2高調波短絡回
路と第3高調波開放回路が同時に実現可能となり、これ
により、設計の自由度の高い高効率な増幅器を得ること
ができ、また、基本波整合回路の調整も独立してできる
ようになるため、特性の良い増幅器が実現可能となる利
点がある。
【0041】また、直列共振回路のインピーダンス値
を、増幅素子の内部インピーダンスの直列誘導成分を含
めて第2高調波で共振する値に設定したり、増幅素子の
内部ドレインインダクタンスの値を含めて第2高調波で
共振する値に設定したり、並列共振回路のインピーダン
ス値を、直列共振回路のリアクタンス成分と増幅素子の
内部インピーダンスの並列容量成分とを含めて基本波及
び第3高調波で共振する値に設定したり、直列共振回路
のリアクタンス成分と増幅素子の内部ドレインソースキ
ャパシタと内部ドレインインダクタンスとを含めて基本
波及び第3高調波で共振する値に設定したりすることに
より、より高い効率の高周波増幅器を実現できる利点が
ある。
【0042】さらに、直列共振回路のインピーダンス値
を、増幅素子の内部インピーダンスの直列誘導成分を含
めて第2高調波で共振する値に設定するともに、並列共
振回路のインピーダンス値を、直列共振回路のリアクタ
ンス成分と増幅素子の内部インピーダンスの並列容量成
分とを含めて基本波及び第3高調波で共振する値に設定
したり、更には直列共振回路のインピーダンス値を、増
幅素子の内部ドレインインダクタンスを含めて第2高調
波で共振する値に設定するとともに、並列共振回路のイ
ンピーダンス値を、直列共振回路のリアクタンス成分と
増幅素子の内部ドレインソースキャパシタと内部ドレイ
ンインダクタンスとを含めて基本波及び第3高調波で共
振する値に設定することにより、更に高い効率の高周波
増幅器を実現できる利点がある。
【0043】また、並列共振回路を構成する誘導素子が
容量素子を介して高周波的に接地されるとともに、誘導
素子と容量素子との接続点に電源を接続したり、直列共
振回路を構成する誘導素子と容量素子の接続点に、電源
を接続したりすることにより、回路の簡素化を図れる利
点がある。さらに、基本波整合回路中の該誘導素子と並
列に、第3高調波に共振する容量素子を接続することに
より、更に第3高調波に対するインピーダンスを実現で
きるので、より高効率を達成することができ、また、設
計自由度が大きくなるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理を説明する電気回路図である。
【図2】本発明の第1実施例を示す電気回路図である。
【図3】本発明の第1実施例の変形例を示す電気回路図
である。
【図4】本発明の第1実施例の変形例を示す電気回路図
である。
【図5】本発明の第1実施例の変形例を示す電気回路図
である。
【図6】本発明の第1実施例の変形例を示す電気回路図
である。
【図7】本発明の第1実施例の変形例を示す電気回路図
である。
【図8】本発明の第1実施例の変形例を示す電気回路図
である。
【図9】本発明の第2実施例を示す電気回路図である。
【図10】本発明の第2実施例の変形例を示す電気回路
図である。
【図11】本発明の第3実施例を示す電気回路図であ
る。
【図12】第1従来例を示す電気回路図である。
【図13】第2従来例を示す電気回路図である。
【図14】第3従来例を示す電気回路図である。
【符号の説明】
1 増幅素子としての電界効果トランジスタ(FET) 1A 直列誘導成分 1B 内部容量成分 1a ドレインインダクタンス 1b ドレインソースキャパシタ 2 基本波整合回路 2A 誘導素子(インダクタ) 2B その他の基本波整合回路部分 1C,1c 電流源 2C キャパシタ 3 直列共振回路 3A インダクタ 3B キャパシタ 4 並列共振回路 4A インダクタ 4B キャパシタ 4C 高周波短絡用容量素子 5 入力バイアス回路 6 出力バイアス回路 7 入力電源端子 8,8′ 出力電源端子 101 増幅素子(電界効果トランジスタ(FET)) 102 伝送線路 103 基本波整合回路 104 並列共振回路 105 入力バイアス回路 106 出力バイアス回路 107 入力電源端子 108 出力電源端子 109 並列共振回路 109a 誘導素子 110 直列共振回路 111,112 伝送線路 113,114 直列共振回路

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 増幅素子に直列に接続された基本波整合
    回路を介して負荷に電力を供給する高周波増幅器におい
    て、 該基本波整合回路に、該増幅素子と直列に接続された誘
    導素子が設けられるとともに、 該増幅素子の出力端に一端を接続されるとともに他端を
    接地されることにより、該増幅素子の出力端に対し並列
    に接続されて、該増幅素子の出力側に発生する信号の第
    2高調波に共振する直列共振回路と、 該増幅素子の出力端に一端を接続されるとともに他端を
    接地されることにより、該増幅素子の出力端及び該直列
    共振回路に対し並列に接続されて、該直列共振回路と共
    に該増幅素子の出力側に発生する信号の基本波及び第3
    高調波に共振する並列共振回路とが設けられたことを特
    徴とする、高周波増幅器。
  2. 【請求項2】 該直列共振回路のインピーダンス値が、
    該増幅素子の出力端から入力側を見たときに見込まれる
    該増幅素子の内部インピーダンスの直列誘導成分を含め
    て該第2高調波で共振する値に設定されていることを特
    徴とする、請求項1記載の高周波増幅器。
  3. 【請求項3】 該増幅素子が電界効果トランジスタで構
    成されるとともに、 該直列共振回路のインピーダンス値が、該増幅素子の内
    部ドレインインダクタンスの値を含めて該第2高調波で
    共振する値に設定されていることを特徴とする、請求項
    1記載の高周波増幅器。
  4. 【請求項4】 該並列共振回路のインピーダンス値が、
    該直列共振回路のリアクタンス成分と該増幅素子の出力
    端から入力側を見たときに見込まれる該増幅素子の内部
    インピーダンスの並列容量成分とを含めて該基本波及び
    該第3高調波で共振する値に設定されていることを特徴
    とする、請求項1記載の高周波増幅器。
  5. 【請求項5】 該増幅素子が電界効果トランジスタで構
    成されるとともに、 該並列共振回路のインピーダンス値が、該直列共振回路
    のリアクタンス成分と該増幅素子の内部ドレインソース
    キャパシタと内部ドレインインダクタンスとを含めて該
    基本波及び該第3高調波で共振する値に設定されている
    ことを特徴とする、請求項1記載の高周波増幅器。
  6. 【請求項6】 該直列共振回路のインピーダンス値が、
    該増幅素子の出力端から入力側を見たときに見込まれる
    該増幅素子の内部インピーダンスの直列誘導成分を含め
    て該第2高調波で共振する値に設定されるともに、 該並列共振回路のインピーダンス値が、該直列共振回路
    のリアクタンス成分と該増幅素子の出力端から入力側を
    見たときに見込まれる該増幅素子の内部インピーダンス
    の並列容量成分とを含めて該基本波及び該第3高調波で
    共振する値に設定されていることを特徴とする、請求項
    1記載の高周波増幅器。
  7. 【請求項7】 該増幅素子が電界効果トランジスタで構
    成され、 且つ、 該直列共振回路のインピーダンス値が、該増幅素子の内
    部ドレインインダクタンスを含めて該第2高調波で共振
    する値に設定されるとともに、 該並列共振回路のインピーダンス値が、該直列共振回路
    のリアクタンス成分と該増幅素子の内部ドレインソース
    キャパシタと内部ドレインインダクタンスとを含めて該
    基本波及び該第3高調波で共振する値に設定されている
    ことを特徴とする、請求項1記載の高周波増幅器。
  8. 【請求項8】 該並列共振回路を構成する誘導素子が容
    量素子を介して高周波的に接地されるとともに、該誘導
    素子と該容量素子との接続点に電源が接続されているこ
    とを特徴とする、請求項1〜請求項7のいずれかに記載
    の高周波増幅器。
  9. 【請求項9】 該直列共振回路を構成する誘導素子と容
    量素子の接続点に、電源が接続されていることを特徴と
    する、請求項1〜請求項7のいずれかに記載の高周波増
    幅器。
  10. 【請求項10】 該基本波整合回路中の該誘導素子と並
    列に、第3高調波に共振する容量素子が接続されている
    ことを特徴とする、請求項1〜請求項9のいずれかに記
    載の高周波増幅器。
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