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JPS62111A - Microwave power amplifier - Google Patents

Microwave power amplifier

Info

Publication number
JPS62111A
JPS62111A JP13939685A JP13939685A JPS62111A JP S62111 A JPS62111 A JP S62111A JP 13939685 A JP13939685 A JP 13939685A JP 13939685 A JP13939685 A JP 13939685A JP S62111 A JPS62111 A JP S62111A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
strip line
power amplifier
resonant
frequency
short
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.)
Pending
Application number
JP13939685A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshiyuki Saito
俊幸 斉藤
Hisafumi Okubo
大久保 尚史
Yoshiaki Kaneko
金子 良明
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 JP13939685A priority Critical patent/JPS62111A/en
Publication of JPS62111A publication Critical patent/JPS62111A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Amplifiers (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔概 要〕 信号周波数でオンオフ動作を行う増幅素子の出力端に接
続された信号周波数に共振する主ストリップ線路に対し
て、それぞれ異なる偶数次高調波に対して短絡となる任
意数の共振素子を増幅素子の出力端からみてその周波数
で短絡となる位置でそれぞれ主ストリップ線路に結合す
るとともに、それぞれ異なる奇数次高調波に対して短絡
となる任意数の共振素子を増幅素子の出力端からみてそ
の周波数で開放となる位置でそれぞれ主ストリップ線路
に結合することによって、F級モード動作を行わせて、
電力増幅器を高効率化する。
[Detailed Description of the Invention] [Summary] A main strip line that resonates at the signal frequency and connected to the output end of an amplification element that performs on/off operations at the signal frequency is short-circuited and connected to different even-order harmonics. An arbitrary number of resonant elements are coupled to the main strip line at the positions where they are short-circuited at that frequency when viewed from the output end of the amplification element, and each of the arbitrary number of resonant elements which are short-circuited for different odd harmonics is amplified. By coupling each element to the main strip line at a position that is open at that frequency when viewed from the output end of the element, class F mode operation is performed.
Improve the efficiency of power amplifiers.

〔産業上の利用分野〕[Industrial application field]

本発明はマイクロ波用の電力増幅器に関し、特にF級モ
ード動作を行うことによって効率を向上させた、マイク
ロ波電力増幅器に関するものである。
The present invention relates to a microwave power amplifier, and more particularly to a microwave power amplifier whose efficiency is improved by performing class F mode operation.

マイクロ波における送信回路を駆動するために必要な電
力は、その殆どすべてを電力増幅器が消費する。従って
例えば可搬型通信機等において、電力増幅器の効率は駆
動電源の大きさや放熱器の大きさ等を決定する要因とな
るものである。このため通信機の性能向上や重量9寸法
の削減に直結する、電力増幅器の効率向上を図ることが
要望されている。
Almost all of the power required to drive a microwave transmission circuit is consumed by a power amplifier. Therefore, for example, in a portable communication device, the efficiency of the power amplifier is a factor that determines the size of the drive power source, the size of the heat sink, etc. Therefore, it is desired to improve the efficiency of power amplifiers, which directly leads to improving the performance of communication devices and reducing weight and dimensions.

これに対してF級モード動作電力増幅器は、その効率が
極めて高いという特長を有しているが、従来知られてい
る構成のものは、マイクロ波用としては必ずしも適切で
はなかった。
On the other hand, class F mode operating power amplifiers have the advantage of extremely high efficiency, but conventionally known configurations are not necessarily suitable for microwave applications.

本発明はマイクロ波用として好適な、改良されたF級モ
ード動作のマイクロ波電力増幅器を提供するものである
The present invention provides an improved class F mode operating microwave power amplifier suitable for microwave applications.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

第5図は従来のF級モード動作電力増幅器の構成を示し
たものである。同図において、1はFETであって、高
周波チョーク2を介して電源+vpをそのドレインDに
供給されているとともに、そのゲートGに高周波の励振
を与えられ、ソースSは接地されている。FET lの
ドレインDにおける高周波出力は、結合コンデンサ3お
よびλ/4(λは信号周波数)同軸線路4を経てタンク
回路(L、C)5に加えられて信号出力を生じ、負荷抵
抗(RL)6において消費される。
FIG. 5 shows the configuration of a conventional power amplifier operating in class F mode. In the figure, reference numeral 1 denotes an FET, whose drain D is supplied with a power supply +vp via a high-frequency choke 2, whose gate G is given high-frequency excitation, and whose source S is grounded. The high frequency output at the drain D of FET l is applied to the tank circuit (L, C) 5 via the coupling capacitor 3 and the λ/4 (λ is the signal frequency) coaxial line 4 to produce a signal output, and the load resistance (RL) Consumed at 6.

第6図は第5図に示された電力増幅器における各部信号
波形を示したものであって、(a)はドレインDの電圧
波形、(blは負荷6におけ°る電圧波形、(C)はド
レインDにおける電流波形、+d)は負荷抵抗6におけ
る電流波形である。
FIG. 6 shows signal waveforms at various parts in the power amplifier shown in FIG. 5, where (a) is the voltage waveform at the drain D, (bl is the voltage waveform at the load 6, and (C) is the current waveform at the drain D, and +d) is the current waveform at the load resistor 6.

第5図において、タンク回路5のインピーダンスは信号
周波数に対しては無限大である。同軸線路4は、偶数次
高調波に対しては半波長線路と等価になり、奇数次高調
波に対しては1/4波長線路と等価になるので、FET
 1のドレインは接地に対して、偶数次高調波では短絡
となり、奇数次高調波では開放となる。FET 1は信
号の半周期に対してはオンとなり、残りの半周期はオフ
となるように励振される。従ってFil!71のドレイ
ン電圧はオンのときはゼロであるが、オフのときは奇数
次高調波のみが現れるので、第6図(alに示すように
矩形波状となり、その振幅は2V、である。
In FIG. 5, the impedance of the tank circuit 5 is infinite with respect to the signal frequency. The coaxial line 4 is equivalent to a half-wavelength line for even-order harmonics, and is equivalent to a quarter-wavelength line for odd-order harmonics, so the FET
The drain of 1 is short-circuited to the ground for even-order harmonics, and is open for odd-order harmonics. FET 1 is excited so that it is on for half the signal period and off for the remaining half period. Therefore Fil! The drain voltage of 71 is zero when it is on, but only odd harmonics appear when it is off, so it becomes a rectangular waveform as shown in FIG. 6 (al), and its amplitude is 2V.

このドレイン電圧の基本周波数成分のみが負荷6に現れ
るが、その位相はλ/4同軸線路4によって90°遅れ
る(第6図(b))。また負荷6における電流はこれと
同相である(第6図(d))。
Only the fundamental frequency component of this drain voltage appears in the load 6, but its phase is delayed by 90° due to the λ/4 coaxial line 4 (FIG. 6(b)). Further, the current in the load 6 is in phase with this (FIG. 6(d)).

一方、FET 1がオフのときドレイン電流はゼロとな
るが、オンのときは同軸線路4が奇数次高調波に対して
開放なので、ドレイン電流は基本波と偶数次高調波のみ
からなり、従ってドレイン電流は第6図(clに示すよ
うに半波整流波形を形成する。
On the other hand, when FET 1 is off, the drain current is zero, but when it is on, the coaxial line 4 is open to odd harmonics, so the drain current consists of only the fundamental wave and even harmonics, and therefore the drain current is zero. The current forms a half-wave rectified waveform as shown in FIG.

このようにPI!T 1のオフ時、ドレインDに現れる
奇数次高調波電圧によっては電流が流れないので、電力
消費が発生しない。またFET 1のオン時、ドレイン
Dを経て流れる偶数次高調波電流は、タンク回路5.同
軸線路4を介して循環するが、その間の電圧降下がゼロ
なのでやはり電力消費を生じない、従ってFET 1の
ドレインにおける直流入力はすべて負荷6において基本
周波数信号として消費されることとなり、その効率は理
想的には100%である。実際にはFl!T 1の飽和
抵抗(Ron)7に基づいてドレイン電流に歪を生じ、
効率は100%にはならない。なおこのようなF級モー
ド動作電力増幅器については、フレデリック・H・ラー
ゲr PETを電力増幅器に使って送信機の効率を上げ
る」日経エレクトロニクス L976.9.20 p、
117〜126等において詳細に記載されている。
Like this PI! When T1 is off, no current flows due to the odd harmonic voltage appearing at the drain D, so no power consumption occurs. Furthermore, when FET 1 is on, even-order harmonic current flows through the drain D of the tank circuit 5. It circulates through the coaxial line 4, but since the voltage drop therebetween is zero, no power consumption occurs either.Therefore, the DC input at the drain of FET 1 is all consumed as a fundamental frequency signal in the load 6, and its efficiency is Ideally it is 100%. Actually Fl! Creates a distortion in the drain current based on the saturation resistance (Ron) 7 of T1,
Efficiency will not be 100%. Regarding such a power amplifier operating in class F mode, please refer to Frederic H. Larger, "Using PET as a power amplifier to increase transmitter efficiency" Nikkei Electronics L976.9.20 p.
It is described in detail in 117-126 etc.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

F級モード動作の電力増幅器においては、出力の偶数次
高調波成分に対しては短絡となり、奇数次高調波成分に
対しては開放となるインピーダンス素子を増幅素子の出
力端に接続することによって、高効率を実現しており、
第5図に示された従・末技術においては、このようなイ
ンピーダンスを実現するものとしてλ/4同軸線路と並
列共振回路とを用いている。
In a power amplifier operating in class F mode, by connecting an impedance element to the output terminal of the amplification element that is short-circuited for even-order harmonic components of the output and open for odd-order harmonic components, Achieves high efficiency,
In the prior art shown in FIG. 5, a λ/4 coaxial line and a parallel resonant circuit are used to realize such impedance.

しかしながらマイクロ波用のF級モード動作電力増幅器
としては、上述のインピーダンス素子はその大きさの点
等から必ずしも適切なものではない。またマイクロ波素
子の出力容量および出力インダクタンス等の影響によっ
て、上述のような単純な回路では、理想的なF級モード
動作条件からずれることになるという問題がある。
However, the above-mentioned impedance element is not necessarily suitable for a class F mode operating power amplifier for microwaves due to its size and other reasons. Furthermore, due to the influence of the output capacitance, output inductance, etc. of the microwave element, there is a problem in that a simple circuit as described above deviates from the ideal class F mode operating conditions.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

第1図は本発明の原理的構成を示したものである。 FIG. 1 shows the basic configuration of the present invention.

101は増幅素子であって、直流電源■b と接地間に
接続されており、入力信号周波数で制御されてオンオフ
動作を行う。
Reference numeral 101 denotes an amplifying element, which is connected between the DC power source (b) and ground, and performs on/off operations controlled by the input signal frequency.

102は主ストリップ線路であって、例えばλ/4(λ
は信号周波数)の長さからなり、増幅素子の出力端に接
続されていて、信号周波数に対して共振する。
102 is a main strip line, for example, λ/4 (λ
is connected to the output terminal of the amplification element and resonates with the signal frequency.

103は任意数の共振素子であって、それぞれ異なる偶
数次高調波に対して共撮し、増幅素子の出力端において
それぞれの共振周波数において短絡となる位置で主スト
リップ線路に結合されている。
Reference numeral 103 denotes an arbitrary number of resonant elements, each of which performs co-imaging for different even-order harmonics, and is coupled to the main strip line at the output end of the amplification element at a position where a short circuit occurs at each resonant frequency.

104は任意数の共振素子であって、それぞれ異なる奇
数次高調波に対して共振し、増幅素子の出力端において
それぞれの共振周波数において開放となる位置で主スト
リップ線路に結合されている。
Reference numeral 104 denotes an arbitrary number of resonant elements, each resonating with a different odd-numbered harmonic, and coupled to the main strip line at the output end of the amplifying element at a position that is open at each resonant frequency.

〔作 用〕[For production]

増幅素子の出力端に接続された信号周波数に共振する主
ストリップ線路に結合された各共振素子によって、出力
の偶数次高調波に対しては短絡となり、奇数次高調波に
対しては開放となるので、信号周波数でオンオフ動作す
る電力増幅器のF級モード動作が実現され電力増幅器の
高効率化が達成される。
Each resonant element coupled to the main strip line that resonates at the signal frequency connected to the output end of the amplification element provides a short circuit for even harmonics of the output and an open circuit for odd harmonics. Therefore, class F mode operation of the power amplifier, which operates on and off at the signal frequency, is realized, and high efficiency of the power amplifier is achieved.

〔実施例〕〔Example〕

第2図は本発明の一実施例を示す図であって、11はP
I!T 、 12は入力側整合回路、13は入力端子、
14はゲート電源、15は基本周波数に対してほぼλ/
4の主ストリップ線路、16−1〜16−n、 17−
1〜17−nはLC直列共振回路、18は出力側整合回
路、19は出力端子、20はドレイン電源である。
FIG. 2 is a diagram showing an embodiment of the present invention, and 11 is a P
I! T, 12 is an input side matching circuit, 13 is an input terminal,
14 is the gate power supply, 15 is approximately λ/ with respect to the fundamental frequency.
4 main strip lines, 16-1 to 16-n, 17-
1 to 17-n are LC series resonant circuits, 18 is an output side matching circuit, 19 is an output terminal, and 20 is a drain power supply.

第2図において、PE711はそのゲートGに入力側整
合回路12を経て入力端子13から周波数fの励振を与
えられ、そのドレインDにおける基本波出力は主ストリ
ップ線路15によって共振され、出力側整合回路18を
介して出力端子19に信号出力が取り出される。FET
 11はそのソースSを接地されており、ゲート電源1
4からゲート電圧−V(1を与えられ、ドレイン電源2
0からドレイン電圧vo を与えられる。
In FIG. 2, PE711 has its gate G given excitation at frequency f from input terminal 13 via input side matching circuit 12, and the fundamental wave output at its drain D is resonated by main strip line 15, and the output side matching circuit A signal output is taken out to an output terminal 19 via 18. FET
11 has its source S grounded, and the gate power supply 1
4 to gate voltage -V (1 is given, drain power supply 2
A drain voltage vo is given from 0.

LC直列共振回路16−1〜16−nは主ストリップ線
路15に分路的に接続されており、その位置はFE71
1のドレインDからみたとき、それぞれ第2高調波f2
〜第2n高調波f 2nに対して短絡となる位置、すな
わち出力端またはこれからそれぞれの周波数における1
/2波長の整数倍隔たった位置になっている。またLC
直列共振回路17−1〜17−nは、例えば主ストリッ
プ線路15に対してLC直列共振回路16−1〜16−
nと反対側に、主ストリップ線路15に分路的に接続さ
れており、その位置はPE711のドレインDからみた
とき、それぞれ第3高調波f3〜第20+1高調波f 
2n+1に対して開放となる位置、すなわち出力端から
その周波数における1/4波長隔たった位置、またはこ
れからそれぞれの周波数における1/2波長の整数倍隔
たった位置になっている。LC直列共振回路16−1〜
16−nおよび17−1〜17−nはそれぞれPET 
11のドレインDから一般には高次の順に配列されるが
、必ずしもこれに限らず、このような位置からその周波
数における1/2波長の整数倍隔たった位置に配置して
もよい。
The LC series resonant circuits 16-1 to 16-n are connected to the main strip line 15 in a shunt manner, and the position thereof is FE71.
When viewed from the drain D of 1, the second harmonic f2
~ 2nd nth harmonic f 1 at each frequency at the position where there is a short circuit for 2n, i.e. at the output end or from
/2 wavelengths apart. Also LC
The series resonant circuits 17-1 to 17-n are, for example, LC series resonant circuits 16-1 to 16-n with respect to the main strip line 15.
It is connected to the main strip line 15 in a shunt manner on the side opposite to n, and its position is 3rd harmonic f3 to 20+1st harmonic f3 when viewed from the drain D of PE711.
The position is open to 2n+1, that is, the position is 1/4 wavelength apart from the output end at that frequency, or the position is an integer multiple of 1/2 wavelength at each frequency from the output end. LC series resonant circuit 16-1~
16-n and 17-1 to 17-n are each PET
Although they are generally arranged in order of higher order from the drain D of No. 11, they are not necessarily arranged in this order, and may be arranged at positions spaced apart from such a position by an integer multiple of 1/2 wavelength at that frequency.

このように構成されている結果、FET 11のドレイ
ンDに接続されているインピーダンスは出力の各偶数次
高調波成分に対しては短絡となり、各奇数次高調波成分
に対しては開放となって、F級モード動作が行われる。
As a result of this configuration, the impedance connected to the drain D of FET 11 is short-circuited for each even-order harmonic component of the output, and is open-circuited for each odd-order harmonic component. , class F mode operation is performed.

この場合、各LC直列共振回路16−1〜16−nおよ
び17−1〜17−nの定数および主ストリップ線路1
5に対する接続位置は、それぞれ独立に変えることがで
きる。従って各高調波に対する共振周波数および位相を
それぞれ独立に調節することができるので、FET 1
1の出力容量Co、出力インダクタンスLoにばらつき
がある場合でも、各高調波に対してそれぞれ完全に短絡
または開放となるように調整することができ、従ってF
級モード本来の動作をマイクロ波帯で実現することがで
きる。
In this case, the constants of each LC series resonant circuit 16-1 to 16-n and 17-1 to 17-n and the main strip line 1
5 can be changed independently. Therefore, the resonant frequency and phase for each harmonic can be adjusted independently, so FET 1
Even if there are variations in the output capacitance Co and output inductance Lo of 1, it can be adjusted so that each harmonic is completely short-circuited or open, so that F
The original operation of class mode can be realized in the microwave band.

〔第2の実施例〕 第3図は本発明、の他の実施例を示したものであって、
第2図におけると同じ部分を同じ番号で示し、21−1
〜21−n、 22−1〜22−nはλ/2ストリップ
線路共振器である。
[Second Embodiment] FIG. 3 shows another embodiment of the present invention,
The same parts as in Fig. 2 are indicated by the same numbers, and 21-1
21-n and 22-1 to 22-n are λ/2 strip line resonators.

λ/2ストリップ線路共振器21−1〜21−nはL字
形をなし、それぞれ信号周波数の第2高調波f2〜第2
1高調波f 2nに対して短絡となる長さを有していて
、その−辺によって主ストリップ線路15に側面結合さ
れており、その位置はPET 11のドレインDからみ
たとき、それぞれ第2高調波f2〜第2n高開波r 2
nに対して短絡となる位置になっている。
The λ/2 strip line resonators 21-1 to 21-n are L-shaped, and each has a second harmonic f2 to a second harmonic of the signal frequency.
It has a length that is short-circuited for the first harmonic f2n, and is laterally coupled to the main strip line 15 by its - side, and its position is the second harmonic when viewed from the drain D of the PET 11. Wave f2 ~ 2nd n-th high opening wave r2
It is in a position where it is short-circuited with respect to n.

またλ/2ストリップ線路共振器22−1〜22−nも
同様の形状を有し、それぞれ信号周波数の第3高調波f
3〜第2n÷1高調波f 2n+1に対して短絡となる
長さを有していて、例えば主ストリップ線路15に対し
てλ/2ストリップ線路共振器21−1〜21−nと反
対側に、その−辺によって主ストリップ線路15に側面
結合されていて、その位置はFET 11のドレインD
からみたとき、それぞれ第3高調波f3〜第2n+1高
調波f 2n+1に対して開放となる位置になっている
Further, the λ/2 strip line resonators 22-1 to 22-n have a similar shape, and each has a third harmonic f of the signal frequency.
It has a length that is short-circuited to the 3rd to 2nd n÷1 harmonics f2n+1, and is located on the opposite side of the main strip line 15 from the λ/2 strip line resonators 21-1 to 21-n, for example. , is laterally coupled to the main strip line 15 by its - side, and its position is at the drain D of the FET 11.
When viewed from above, the positions are open to the third harmonic f3 to the second n+1 harmonic f2n+1, respectively.

λ/2ストリップ線路共振器21−1〜21−nおよび
22−1〜22−nの、このような短絡および開放とな
る主ストリップ線路15上の位置は、第2図に示された
実施例の場合と同様である。
The positions of the λ/2 strip line resonators 21-1 to 21-n and 22-1 to 22-n on the main strip line 15 where such short circuits and opens occur are determined according to the embodiment shown in FIG. The same is true for .

このように構成されている結果、FET 11のドレイ
ンDに接続されているインピーダンスは出力の各偶数次
高調波成分に対しては短絡となり、各奇数次高調波成分
に対しては開放となって、F級モード動作が行われる。
As a result of this configuration, the impedance connected to the drain D of FET 11 is short-circuited for each even-order harmonic component of the output, and is open-circuited for each odd-order harmonic component. , class F mode operation is performed.

この場合も各λ/2ストリップ線路共振器21−1〜2
1−nおよび22−1〜22−nの定数および主ストリ
ップ線路15に対する接続位置は、それぞれ独立に変え
ることができる。定数の変更は例えば共振器の脚の部分
の長さを加減したり、線路幅を変えたりすることによっ
て行われる。従って各高調波に対する共振周波数および
位相をそれぞれ独立に変えることができるので、FET
 11の出力容量Co、出力インダクタンスLoにばら
つきがある場合でも、各高調波に対してそれぞれ完全に
短絡または開放となるように調整することができ、従っ
てF級モード本来の動作をマイクロ波帯で実現すること
ができる。
In this case, each λ/2 strip line resonator 21-1 to 21-2
The constants 1-n and 22-1 to 22-n and the connection positions to the main strip line 15 can be changed independently. The constants are changed, for example, by adjusting the length of the leg portions of the resonator or by changing the line width. Therefore, since the resonant frequency and phase for each harmonic can be changed independently, the FET
Even if there are variations in the output capacitance Co and output inductance Lo of 11, it can be adjusted to completely short-circuit or open for each harmonic. Therefore, the original operation of class F mode can be maintained in the microwave band. It can be realized.

〔第3の実施例〕 第4図は本発明のさらに他の実施例の構成を示している
。同図において第2図におけると同じ部分は同じ番号で
示されており、23−1〜23−n、 24−1’〜2
4−nはλ/2ストリップ線路共振器である。λ/2ス
トリップ線路共振器23−1〜23−nおよび24−1
〜24−nはU字形をなしていて、それぞれ信号周波数
の第2高開波f2〜第2niAi調波f 2nおよび第
3高開波f3〜第21÷1高調波f 2n+1に対して
短絡となる長さを有し、その底辺の部分で主ストリップ
線路共振器15に結合されており、その位置はFIl’
T11のドレインDからみたとき、それぞれ第2高調波
f2〜第2n高調波f 2nに対して短絡となり、第3
高調波f3〜第2n+1高調波f 2n+1に対して開
放となる位置になっている。
[Third Embodiment] FIG. 4 shows the configuration of still another embodiment of the present invention. In the same figure, the same parts as in FIG. 2 are indicated by the same numbers, 23-1 to 23-n, 24-1' to 2.
4-n is a λ/2 strip line resonator. λ/2 strip line resonators 23-1 to 23-n and 24-1
~24-n is U-shaped, and has a length that causes a short circuit to the second high open wave f2 to the second niAi harmonic f2n and the third high open wave f3 to the 21st ÷ 1 harmonic f2n+1 of the signal frequency, respectively. and is coupled to the main stripline resonator 15 at its bottom portion, and its position is FIl'
When viewed from the drain D of T11, the second harmonic f2 to the second nth harmonic f2n are short-circuited, and the third
The position is open to harmonics f3 to 2n+1th harmonics f2n+1.

このように構成されている結果、FET 11のド・レ
インDに接続されているインピーダンスは出力の各偶数
次高調波成分に対しては短絡となり、各奇数次高調波成
分に対しては開放となって、F縞モード動作が行われる
As a result of this configuration, the impedance connected to the drain D of FET 11 is short-circuited for each even-order harmonic component of the output, and is open-circuited for each odd-order harmonic component. Thus, F-stripe mode operation is performed.

この場合も各λ/2ストリップ線路共振器23−1〜2
3−nおよび24−1〜24−nの定数および主ストリ
ップ線路15に対する接続位置は、それぞれ独立に変え
ることができる。定数の変更は例えば共振器の両脚の長
さを加減したり、線路幅を変えたりすることによって行
われる。従って各高調波に対する共振周波数および位相
をそれぞれ独立に変えることができるので、PE711
の出力容1ico +出力インダクタンスLoにばらつ
きがある場合でも、各高調波に対してそれぞれ完全に短
絡または開放となるように調整することができ、従って
F級モード本来の動作をマイクロ波帯で実現することが
できる。
In this case, each λ/2 strip line resonator 23-1 to 2
The constants of 3-n and 24-1 to 24-n and the connection positions to the main strip line 15 can be changed independently. The constants are changed, for example, by adjusting the length of both legs of the resonator or by changing the line width. Therefore, since the resonant frequency and phase for each harmonic can be changed independently, PE711
Even if there are variations in the output capacitance 1ico + output inductance Lo, it can be adjusted to completely short-circuit or open for each harmonic, thus realizing the original class F mode operation in the microwave band. can do.

第4図に示された実施例は第3図の実施例の場合と比較
して、定数の変更を両°脚で行うことができるため、調
整が容易であるという利点がある。
The embodiment shown in FIG. 4 has an advantage over the embodiment shown in FIG. 3 in that the constants can be changed on both legs, making adjustment easier.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように本発明のマイクロ波電力増幅器によ
れば、信号周波数でオンオフ動作を行う増幅素子の出力
端に接続された信号周波数に共振する主ストリップ線路
に対して結合された各共振素子によって、出力の偶数次
高調波に対しては短絡となり、奇数次高調波に対しては
開放となるようにしたので、F縞モード動作を行わせる
ことができ、電力増幅器の高効率化が達成される。
As explained above, according to the microwave power amplifier of the present invention, each resonant element coupled to the main strip line that resonates at the signal frequency is connected to the output end of the amplification element that performs on/off operation at the signal frequency. Since the output is short-circuited for even-order harmonics and open for odd-order harmonics, F-stripe mode operation can be performed, and high efficiency of the power amplifier is achieved. Ru.

本発明によれば、装置の小型化が可能であってマイクロ
波用として好適であるとともに、調整が容易なので、マ
イクロ波素子の出力容量や出力リードインダクタンス等
の影響を除去して、正しくF縞モード動作を行わせるこ
とができる。
According to the present invention, it is possible to miniaturize the device and it is suitable for microwave use, and it is also easy to adjust, so that the influence of the output capacitance of the microwave element, the output lead inductance, etc. can be removed, and the F-fringe can be correctly Mode operation can be performed.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の原理的構成を示す図、第2図は本発明
の一実施例を示す図、 第3図は本発明の他の実施例の構成を示す図、第4図は
本発明のさらに他の実゛施例の構成を示す図、 第5図は従来のF縞モード動作電力増幅器の構成を示す
図、 第6図は第5図の電力増幅器における各部信号波形を示
す図であるや 11−・FET 。 12−入力端整合回路、 +3−入力端子、 14−ゲート電源、 15−主ストリップ線路、 16−1〜16−n、 17−1〜17−n−L C直
列共振回路、18・−出力側整合回路、 19−出力端子、 20−  ドレイン電源
Fig. 1 is a diagram showing the basic configuration of the present invention, Fig. 2 is a diagram showing one embodiment of the present invention, Fig. 3 is a diagram showing the configuration of another embodiment of the invention, and Fig. 4 is a diagram showing the main structure of the present invention. FIG. 5 is a diagram showing the configuration of a conventional F-stripe mode operating power amplifier; FIG. 6 is a diagram showing signal waveforms of various parts in the power amplifier of FIG. 5. That's 11-FET. 12 - input end matching circuit, +3 - input terminal, 14 - gate power supply, 15 - main strip line, 16-1 to 16-n, 17-1 to 17-n - L C series resonant circuit, 18 - output side Matching circuit, 19-output terminal, 20-drain power supply

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)直流電源と接地間に接続され信号周波数でオンオ
フ動作を行う増幅素子(101)と、該増幅素子の出力
端に接続された信号周波数に共振する主ストリップ線路
(102)とを有する電力増幅器において、 該信号周波数のそれぞれ異なる偶数次高調波に対して短
絡となる任意個数の共振素子(103)を設けて前記増
幅素子の出力端においてそれぞれの共振周波数に対して
短絡となる位置で前記主ストリップ線路に結合し、 該信号周波数のそれぞれ異なる奇数次高調波に対して短
絡となる任意個数の共振素子(104)を設けて前記増
幅素子の出力端においてそれぞれの共振周波数に対して
開放となる位置で前記主ストリップ線路に結合してなる
ことを特徴とするマイクロ波電力増幅器。
(1) Power that has an amplification element (101) connected between a DC power source and ground that performs on/off operation at a signal frequency, and a main strip line (102) connected to the output end of the amplification element that resonates at the signal frequency. In the amplifier, an arbitrary number of resonant elements (103) are provided that are short-circuited to different even-order harmonics of the signal frequency, and the resonant elements (103) are provided at positions that are short-circuited to the respective resonant frequencies at the output end of the amplification element. An arbitrary number of resonant elements (104) are coupled to the main strip line and short-circuited to different odd-order harmonics of the signal frequency, and an open circuit is provided at the output end of the amplification element to each resonant frequency. A microwave power amplifier characterized in that the microwave power amplifier is coupled to the main strip line at a position.
(2)前記各共振素子がそれぞれの共振周波数で共振す
るLC直列共振回路からなることを特徴とする特許請求
の範囲第1項記載のマイクロ波電力増幅器。
(2) The microwave power amplifier according to claim 1, wherein each of the resonant elements comprises an LC series resonant circuit that resonates at a respective resonant frequency.
(3)前記各共振素子がそれぞれの共振周波数に対する
λ/2ストリップ線路共振器からなることを特徴とする
特許請求の範囲第1項記載のマイクロ波電力増幅器。
(3) The microwave power amplifier according to claim 1, wherein each of the resonant elements comprises a λ/2 strip line resonator for each resonant frequency.
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