低失真放大器以及使用低失真放大器的多尔蒂放大器制造技术

提供一种低失真放大器，能够同时实现晶体管附近的设置空间的确保和低阻抗化。低失真放大器具备通过高频短路用元件以及低频短路用元件使前端短路的短截线，短截线连接到晶体管的栅极端子或者漏极端子中的至少一方的附近，并且短截线由分支为多个的线路构成，通过高频短路用元件以及低频短路用元件使所分支的各个线路的前端短路。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种为了无失真地放大宽频带的数字调制波而使用的低失真放大器、 以及使用低失真放大器的多尔蒂放大器(Doherty amplifier).
技术介绍
随着近年来的移动体无线通信、多媒体无线通信的快速发展，希望进行大容量、高 速的数据通信，在通信用发送放大器中要求将宽频带的数字调制波无失真地进行放大的低 失真特性。在由放大器所产生的失真中，如果大致区分，有载波频率的高次谐波成分、和在放 大频率的附近出现的成分。一般，在通信中成为问题的是在载波频率的附近出现的成分。关 于高次谐波成分，由于频率较大地分离，因此能够利用滤波器等外部电路来去除。然而，为 了去除在载波频率的附近出现的成分，要求频带非常窄的滤波器，一般难以实现。在载波频率的附近出现的失真是因为如下情形而产生的放大的高频信号被调 制，包络线根据调制的频率而在时间上发生变化。而且，该失真分为两类，有由放大器的非 线性而引起的非线性失真、以及如迟滞特性那样放大器的过去的状态被记忆(存储)从而 影响当前的状态的存储效应失真。由于载波频率下的放大器的AM/AM特性、AM/PM特性的非线性而产生非线性失真。 在载波频率以外所产生的失真与载波信号被交叉调制的情况下、或失真的产生根据波形的 时间变化的方式而不同的情况下，产生存储效应失真。存储效应失真的原因认为是热的影 响、放大器的频率特性、与高次谐波成分的交叉调制、与在偏置电路中产生的基带频率成分 的失真之间的交叉调制等。作为降低存储效应失真的方法之一，提出了如下方法降低偏置电路的基带频率 下的阻抗，降低基带频率成分的失真与载波信号的交叉调制失真。图11是示出由于基带频率成分的失真而在放大器中产生存储效应失真的机理的 说明图。通信用放大器在采取回退(back-off)的区域中实现低功耗化，因此通常设定为AB 级 C级的偏置点。因此，根据输入调制波信号的瞬时输入电力，流过晶体管的漏极电流的 瞬时值发生变化，在输入调制波信号的基带频率下漏极电流发生变化。利用漏极电流与偏置电路的基带频率下的阻抗的积，来示出漏极端子中的电压变 化量。因此，根据偏置电路的阻抗，漏极端子电压VdFET在基带频率下变动。由此，载波信 号被调制，产生存储效应失真。根据以上的机理，可以认为通过使偏置电路的基带频率下的 阻抗接近0 Ω，能够抑制存储效应失真。图12是现有的低失真放大器的结构图。通过在FET的漏极端子附近设置通过高 频短路用元件以及低频短路用元件使前端短路的两个短截线(Two way bias network 双 路偏置网络)，降低偏置电路的基带频率下的阻抗，抑制存储效应失真(例如参照非专利文 献1) ο非专禾丨J 文献 1 :Akio Wakejima, Kohji Matsunaga, Yasuhiro Okamoto, KazukiOta, Yu ji Ando, Tatsuo Nakayama, and Hironobu Miya moto, "370-ff Output Power GaN-FET Amplifier with Low Distortion for W—CDMA Base Stations”， pp.1360—1363， IEEE IMS200
技术实现思路
在非专利文献1中，通过将在晶体管的漏极端子附近以往只连接了一个的短截线 (short stubs)增加到两个，从而实现基带频率下的偏置电路的低阻抗化。理论上，通过配 置多个该非专利文献1中所示的短截线，能够实现进一步的低阻抗化。然而，现实中由于晶 体管附近的空间限制，存在短截线的个数只能配置两个左右这样的问题。本专利技术是为了解决如上所述的问题而完成的，目的在于得到一种能够同时实现晶 体管附近的设置空间的确保和低阻抗化的低失真放大器、以及使用低失真放大器的多尔蒂 放大器。本专利技术的低失真放大器具备通过高频短路用元件以及低频短路用元件使前端短 路的短截线，其中，所述短截线连接到晶体管的栅极端子或者漏极端子中的至少一方的附 近，并且所述短截线由分支为多个的线路构成，通过高频短路用元件以及低频短路用元件 使所分支的各个线路的前端短路。另外，在本专利技术的多尔蒂放大器中，将本专利技术的低失真放大器应用于载波放大器 或者峰值放大器中的至少一方。根据本专利技术，在空间限制强的晶体管附近，将构成短截线的线路集中为一个，朝向 通过高频短路用元件以及低频短路用元件进行短路的前端，使线路分为多个，从而由多个 线路来构成短截线，由此能够得到可同时实现晶体管附近的设置空间的确保和低阻抗化的 低失真放大器、以及使用低失真放大器的多尔蒂放大器。附图说明图1是本专利技术的实施方式1中的低失真放大器的结构图。图2示出了本专利技术的实施方式1中的短截线2的试制样式。图3是本专利技术的实施方式1中的针对基带频率的阻抗特性的测定结果。图4是本专利技术的实施方式1中的使短截线2的分支数增加了的情况下的示例图。图5是在本专利技术的实施方式1中提供从短截线向晶体管施加的偏置电压的说明 图。图6是本专利技术的实施方式1中的由两个+两个分支的短截线所构成的输出匹配电 路的示例图。图7是本专利技术的实施方式4中的低失真放大器的结构图。图8是本专利技术的实施方式5中的低失真放大器的结构图。图9是本专利技术的实施方式6中的低失真放大器的结构图。图10是本专利技术的实施方式7中的使用了低失真放大器的多尔蒂放大器的结构图。图11是示出由于基带频率成分的失真而在放大器中产生存储效应失真的机理的 说明图。图12是现有的低失真放大器的结构图。具体实施例方式下面，使用附图来说明本专利技术的低失真放大器的优选的实施方式。实施方式1.图1是本专利技术的实施方式1中的低失真放大器的结构图。更具体地说，是示出了 低失真放大器的晶体管的输出电路的图。图1中的低失真放大器包括晶体管的漏极端子 1、短截线2、高频短路用电容器3、低频短路用电容器4、输出匹配电路5、输出端子6、以及微 波传输带线路(microstrip line) 7。此外，在图中，在涂成黑色的长方形中记载了 C的部分表示高频短路用电容器3， 在涂成白色的长方形中记载了 C的部分表示低频短路用电容器4。另外，高频短路用电容 器3相当于高频短路用元件，低频短路用电容器4相当于低频短路用元件。这点在以下的 实施方式以及附图中也相同。在此，短截线2的特征在于，构成的线路分支为多个，通过高频短路用电容器3以 及低频短路用电容器4使各个前端短路。另外，在短截线2或者输出匹配电路5中使用的 高频短路用电容器3以及低频短路用电容器4，通过通孔而与地短路。图1以后的图中所示 的电容器也同样通过通孔而与地短路。接着，说明本实施方式1中的低失真放大器的动作。根据输入到晶体管中的调制 波信号的瞬时输入功率，流过晶体管的漏极电流的瞬时值发生变化。短截线2通过高频短 路用电容器3以及低频短路用电容器4而使其前端短路，从而降低与电容器相当的阻抗。另外，通过使构成短截线2的线路分支为多个，从而降低与线路相当的电感。由 此，降低短截线2的阻抗。漏极端子电压根据短截线2的基带频率下的阻抗而发生变动，从 而产生存储效应失真。因而，通过实现短截线2的阻抗降低，能够降低存储效应失真。接着，详细地说明通过短截线2来降低基带频率下的阻抗的情形。图2示出了本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：山内和久，能登一二三，井上晃，浜田伦一，中山正敏，堀口健一，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP