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公開番号2025052669
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-07
出願番号2023161493
出願日2023-09-25
発明の名称電力増幅装置
出願人株式会社村田製作所
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類H03F 1/02 20060101AFI20250328BHJP(基本電子回路)
要約【課題】高周波化及び高出力化が可能な電力増幅装置を実現する。
【解決手段】基板2と、基板2の主面に実装されるチップデバイス3と、を備える。チップデバイス3は、第1キャリアアンプCA1及び第2キャリアアンプCA2を含む第1差動アンプと、第1ピークアンプPA1及び第2ピークアンプPA2を含む第2差動アンプと、を備える。チップデバイス3において、第1キャリアアンプCA1と第2キャリアアンプCA2とが第1方向に並び、第1キャリアアンプCA1と第1ピークアンプPA1とが第1方向とは異なる第2方向に並び、第1ピークアンプPA1と第2ピークアンプPA2とが第1方向に並び、第2キャリアアンプCA2と第2ピークアンプPA2とが第2方向に並ぶ。
【選択図】図2A
特許請求の範囲【請求項１】
基板と、
前記基板の主面に実装されるチップデバイスと、
を備え、
前記チップデバイスは、
第１キャリアアンプ及び第２キャリアアンプを含む第１差動アンプと、
第１ピークアンプ及び第２ピークアンプを含む第２差動アンプと、
を備え、
前記チップデバイスにおいて、
前記第１キャリアアンプと前記第２キャリアアンプとが第１方向に並び、
前記第１キャリアアンプと前記第１ピークアンプとが前記第１方向とは異なる第２方向に並び、
前記第１ピークアンプと前記第２ピークアンプとが前記第１方向に並び、
前記第２キャリアアンプと前記第２ピークアンプとが前記第２方向に並ぶ、
電力増幅装置。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
請求項１に記載の電力増幅装置であって、
前記第１差動アンプの差動出力の位相を９０ｄｅｇ遅らせる位相回路を備える、
電力増幅装置。
【請求項３】
請求項２に記載の電力増幅装置であって、
前記位相回路は、
一端が前記第１キャリアアンプの出力に接続され、他端が前記第１ピークアンプの出力に接続された第１位相回路と、
一端が前記第２キャリアアンプの出力に接続され、他端が前記第２ピークアンプの出力に接続された第２位相回路と、
を含む、
電力増幅装置。
【請求項４】
請求項３に記載の電力増幅装置であって、
前記第１位相回路及び前記第２位相回路は、前記チップデバイス又は前記基板に設けられた伝送線路で構成されている、
電力増幅装置。
【請求項５】
請求項２に記載の電力増幅装置であって、
前記位相回路は、インダクタ及びキャパシタを含むＬＣ回路で構成されている、
電力増幅装置。
【請求項６】
請求項２から５の何れか一項に記載の電力増幅装置であって、
前記チップデバイスは、
不平衡入力信号を差動信号に変換して前記第１差動アンプに入力する第１変換回路と、
不平衡入力信号を差動信号に変換して前記第２差動アンプに入力する第２変換回路と、
を備え、
前記基板は、
前記チップデバイスから出力される差動信号を不平衡出力信号に変換する第３変換回路を備える、
電力増幅装置。
【請求項７】
請求項６に記載の電力増幅装置であって、
前記第１変換回路及び前記第２変換回路は、バラントランスで構成されている、
電力増幅装置。
【請求項８】
請求項６に記載の電力増幅装置であって、
前記第３変換回路は、バラントランスで構成されている、
電力増幅装置。
【請求項９】
請求項６に記載の電力増幅装置であって、
前記第３変換回路は、ハイブリッドカプラで構成されている、
電力増幅装置。
【請求項１０】
請求項６に記載の電力増幅装置であって、
不平衡入力信号を増幅して前記第１変換回路に入力する第１ドライブ段アンプと、
不平衡入力信号を増幅して前記第２変換回路に入力する第２ドライブ段アンプと、
前記第１変換回路に入力する不平衡入力信号に対して前記第２変換回路に入力する不平衡入力信号の位相を９０ｄｅｇ遅らせる入力位相回路と、
を備える、
電力増幅装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、電力増幅装置に関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
高効率な電力増幅回路として、ドハティ（Doherty）増幅回路が知られている。ドハティ増幅回路は、一般的に、高周波入力信号の電力レベルにかかわらず動作するキャリアアンプと、高周波入力信号の電力レベルが小さい場合はオフとなり、大きい場合にオンとなるピークアンプとが並列に接続された構成である。当該構成では、高周波入力信号の電力レベルが大きい場合、キャリアアンプが飽和出力電力レベルで飽和を維持しながら動作する。これにより、ドハティ増幅回路は、通常の電力増幅回路に比べて効率を向上させることができる。このようなドハティ増幅回路を差動構成とし、モジュール基板上に差動型ドハティ増幅回路を構成するアンプと位相回路、及び出力整合用のトランスを配置した高周波モジュールが開示されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２２－９０５５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、電力増幅装置の高周波化や高出力化が課題となっている。差動型ドハティ増幅回路において高周波化や高出力化を実現するための条件として、位相回路の低インピーダンス化が挙げられる。また、良好な増幅特性を得るためには、位相回路のインピーダンスが差動間で対称であることが望まれる。
【０００５】
本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、高周波化及び高出力化が可能な電力増幅装置を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一側面の電力増幅装置は、基板と、前記基板の主面に実装されるチップデバイスと、を備え、前記チップデバイスは、第１キャリアアンプ及び第２キャリアアンプを含む第１差動アンプと、第１ピークアンプ及び第２ピークアンプを含む第２差動アンプと、を備え、前記チップデバイスにおいて、前記第１キャリアアンプと前記第２キャリアアンプとが第１方向に並び、前記第１キャリアアンプと前記第１ピークアンプとが前記第１方向とは異なる第２方向に並び、前記第１ピークアンプと前記第２ピークアンプとが前記第１方向に並び、前記第２キャリアアンプと前記第２ピークアンプとが前記第２方向に並ぶ。
【０００７】
この構成では、第１差動アンプと第２差動アンプとの間に設けられる位相回路を低インピーダンス化することができる。これにより、電力増幅装置の高周波化及び高出力化を実現することができる。また、第１キャリアアンプと第１ピークアンプとの間に設けられる位相回路、及び、第１キャリアアンプと第１ピークアンプとの間に設けられる位相回路のインピーダンスを略対称とすることができる。これにより、良好な増幅特性を得ることができる。
【発明の効果】
【０００８】
本開示によれば、高周波化及び高出力化が可能な電力増幅装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は、本開示に係る電力増幅装置の回路構成の一例を示す図である。
図２Ａは、実施形態１に係る電力増幅装置の構成要素の概念的なレイアウト例を示す平面図である。
図２Ｂは、実施形態１に係る電力増幅装置の構成要素の概念的なレイアウト例を示す平面図である。
図３は、実施形態１の第１変形例に係る電力増幅装置の構成要素の概念的なレイアウト例を示す平面図である。
図４Ａは、実施形態１の第２変形例に係る第１位相回路及び第２位相回路の構成例を示す図である。
図４Ｂは、実施形態１の第３変形例に係る第１位相回路及び第２位相回路の構成例を示す図である。
図４Ｃは、実施形態１の第４変形例に係る第１位相回路及び第２位相回路の構成例を示す図である。
図４Ｄは、実施形態１の第５変形例に係る第１位相回路及び第２位相回路の構成例を示す図である。
図５は、実施形態２に係る電力増幅装置の構成要素の概念的なレイアウト例を示す平面図である。
図６Ａは、実施形態３に係る電力増幅装置の構成要素の概念的なレイアウト例を示す平面図である。
図６Ｂは、実施形態３に係る電力増幅装置の構成要素の概念的なレイアウト例を示す平面図である。
図７Ａは、実施形態３の第１変形例に係る位相回路の構成例を示す図である。
図７Ｂは、実施形態３の第２変形例に係る位相回路の構成例を示す図である。
図８は、実施形態３の第３変形例に係る電力増幅装置の構成要素の概念的なレイアウト例を示す平面図である。
図９は、実施形態３の第４変形例に係る電力増幅装置の構成要素の概念的なレイアウト例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、実施形態に係る電力増幅装置を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態により本開示が限定されるものではない。各実施形態は例示であり、異なる実施形態で示した構成の部分的な置換又は組み合わせが可能であることは言うまでもない。実施形態２以降では実施形態１と共通の事柄についての記述を省略し、異なる点についてのみ説明する。特に、同様の構成による同様の作用効果については実施形態毎には逐次言及しない。
（【００１１】以降は省略されています）

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