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公開番号2025125735
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-28
出願番号2024021858
出願日2024-02-16
発明の名称高周波回路
出願人株式会社村田製作所
代理人個人,個人
主分類H03F 3/68 20060101AFI20250821BHJP(基本電子回路)
要約【課題】負荷変動による送信特性の変動が抑制された高周波回路を提供する。
【解決手段】高周波回路1は、第1信号が入力される電力増幅器11と、第1信号に対して+90°の第2信号が入力される電力増幅器12と、第4入力端から入力された第3信号および第5入力端から入力された第4信号を同相合成する合成回路と、電力増幅器11の第3出力端に接続された移相回路21と、電力増幅器12の第4出力端に接続され、移相回路21に対して基本波の通過位相が-90°となる移相回路22と、第3出力端に接続された高調波移相回路31と、第4出力端に接続された高調波移相回路32と、を備え、第3出力端における基本波の第1反射位相と、第4出力端における基本波の第2反射位相との差が180°であり、かつ、第3出力端における高調波の第3反射位相と、第4出力端における高調波の第4反射位相との差が180°である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
第１アンテナ端子と、
第１入力端、第１出力端および第２出力端を有し、前記第１入力端に入力された第１バンドの送信帯域の基本波信号を分波して、前記第１出力端から第１分波信号を出力し、前記第１分波信号に対して相対的に位相が+９０°となる第２分波信号を前記第２出力端から出力するよう構成された分波器と、
第２入力端および第３出力端を有し、前記第２入力端が前記第１出力端に接続された第１電力増幅器と、
第３入力端および第４出力端を有し、前記第３入力端が前記第２出力端に接続された第２電力増幅器と、
第４入力端、第５入力端および第５出力端を有し、前記第４入力端から入力された第３分波信号および前記第５入力端から入力された第４分波信号を同相合成して生成された出力信号を前記第５出力端から出力するよう構成された合成回路と、
前記第３出力端と前記第４入力端との間に接続された第１移相回路と、
前記第４出力端と前記第５入力端との間に接続された第２移相回路と、
前記第３出力端と前記第４入力端との間に接続された第１高調波移相回路、および／または、前記第４出力端と前記第５入力端との間に接続された第２高調波移相回路と、
前記第５出力端および前記第１アンテナ端子の間に接続され、前記送信帯域を含む通過帯域を有する第１フィルタと、を備え、
前記第１移相回路および前記第２移相回路は、
前記第４出力端から前記第５入力端の方向における前記第２移相回路の前記送信帯域の基本波の通過位相が、前記第３出力端から前記第４入力端の方向における前記第１移相回路の前記基本波の通過位相に対して相対的に－９０°となるよう構成され、
前記第１移相回路、前記第２移相回路、前記第１高調波移相回路および前記第２高調波移相回路は、
前記第３出力端から前記第５出力端を見た場合の前記基本波の第１反射位相と、前記第４出力端から前記第５出力端を見た場合の前記基本波の第２反射位相との差が１８０°となるよう構成され、かつ、
前記第３出力端から前記第５出力端を見た場合の前記送信帯域の高調波の少なくとも一つの第３反射位相と、前記第４出力端から前記第５出力端を見た場合の前記高調波の前記少なくとも一つの第４反射位相との差が１８０°となるよう構成される、
高周波回路。
続きを表示（約 1,900 文字）【請求項２】
前記高調波は、前記基本波の２倍の周波数を有する２次高調波である、
請求項１に記載の高周波回路。
【請求項３】
前記高調波は、前記基本波の３倍の周波数を有する３次高調波である、
請求項１に記載の高周波回路。
【請求項４】
前記第１移相回路は、前記基本波の通過位相が＋４５°となるよう構成され、
前記第２移相回路は、前記基本波の通過位相が－４５°となるよう構成され、
前記第１移相回路および前記第１高調波移相回路は、前記第１移相回路および前記第１高調波移相回路を合わせた回路の前記高調波の通過位相が＋４５°となるよう構成され、
前記第２移相回路および前記第２高調波移相回路は、前記第２移相回路および前記第２高調波移相回路を合わせた回路の前記高調波の通過位相が－４５°となるよう構成される、
請求項１に記載の高周波回路。
【請求項５】
前記第１移相回路は、
前記第３出力端および前記第４入力端の間に接続された第１キャパシタと、
前記第１キャパシタおよび前記第４入力端を結ぶ経路とグランドとの間に接続された第１インダクタと、を含み、
前記第２移相回路は、
前記第４出力端および前記第５入力端の間に接続された第２インダクタと、
前記第２インダクタおよび前記第５入力端を結ぶ経路とグランドとの間に接続された第２キャパシタと、を含む、
請求項４に記載の高周波回路。
【請求項６】
前記高周波回路は、前記第１高調波移相回路および前記第２高調波移相回路を備え、
前記第１高調波移相回路は、
前記第３出力端および前記第１キャパシタを結ぶ経路とグランドとの間に接続された第３キャパシタを含み、
前記第２高調波移相回路は、
互いに直列接続された第３インダクタおよび第４キャパシタを含むＬＣ回路を有し、
前記ＬＣ回路は、前記第４出力端および前記第２インダクタを結ぶ経路とグランドとの間に接続される、
請求項５に記載の高周波回路。
【請求項７】
さらに、第２バンドの送信帯域を含む通過帯域を有する第２フィルタを備え、
前記合成回路は、
前記第４入力端、前記第５入力端、前記第５出力端および第６出力端を有し、前記第４入力端と前記第５出力端との接続かつ前記第５入力端と前記第５出力端との接続、および、前記第４入力端と前記第６出力端との接続かつ前記第５入力端と前記第６出力端との接続、を切り替えるスイッチ回路を含み、
前記第２フィルタは前記第６出力端に接続される、
請求項１～６のいずれか１項に記載の高周波回路。
【請求項８】
前記スイッチ回路は、半導体ＩＣに含まれ、
前記第４入力端および前記第５出力端に接続された第１スイッチと、
前記第４入力端および前記第６出力端に接続された第２スイッチと、
前記第５入力端および前記第５出力端に接続された第３スイッチと、
前記第５入力端および前記第６出力端に接続された第４スイッチと、を含み、
前記半導体ＩＣの主面を平面視した場合、
前記第１スイッチおよび前記第３スイッチは、前記第４入力端と前記第５入力端との間に配置され、
前記第５出力端は、前記第１スイッチと前記第３スイッチとの間に配置され、
前記第２スイッチおよび前記第４スイッチは、前記第４入力端と前記第５入力端との間に配置され、
前記第６出力端は、前記第２スイッチと前記第４スイッチとの間に配置される、
請求項７に記載の高周波回路。
【請求項９】
前記スイッチ回路は、さらに、モニタ端子を有し、
前記モニタ端子は、前記第４入力端と前記第５出力端および前記第６出力端とを非接続とした状態で前記第４入力端と接続される、または、前記第５入力端と前記第５出力端および前記第６出力端とを非接続とした状態で前記第５入力端と接続される、
請求項７に記載の高周波回路。
【請求項１０】
前記第１移相回路および前記第２移相回路の少なくとも１つは、前記第４入力端および前記第５入力端と前記第５出力端との接続、ならびに、前記第４入力端および前記第５入力端と前記第６出力端との接続、の切り替えに応じて通過位相が可変するよう構成される、
請求項７に記載の高周波回路。
（【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】
本発明は、高周波回路に関する。
続きを表示（約 3,300 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、バランスアンプを構成する第１増幅器および第２増幅器と、第１増幅器の出力端および出力端子を結ぶ第１出力経路に配置された第１移相回路と、第２増幅器の出力端および出力端子を結ぶ第２出力経路に配置された第２移相回路と、第１移相回路の出力端および第２移相回路の出力端に接続された抵抗と、第１移相回路の出力端および出力端子の間に接続された第１インダクタと、第２移相回路の出力端および出力端子の間に接続された第２インダクタと、を備える半導体装置（高周波回路）が開示されている。これによれば、抵抗、第１インダクタおよび第２インダクタで構成される電力結合器における電力合成の損失を低減できるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１２－１４７３５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
携帯電話の高出力化要求に伴い、負荷変動による送信特性の変動が抑制された高周波回路が求められている。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、負荷変動による送信特性の変動が抑制された高周波回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る高周波回路は、第１アンテナ端子と、第１入力端、第１出力端および第２出力端を有し、第１入力端に入力された第１バンドの送信帯域の基本波信号を分波して、第１出力端から第１分波信号を出力し、第１分波信号に対して相対的に位相が+９０°となる第２分波信号を第２出力端から出力するよう構成された分波器と、第２入力端および第３出力端を有し、第２入力端が第１出力端に接続された第１電力増幅器と、第３入力端および第４出力端を有し、第３入力端が第２出力端に接続された第２電力増幅器と、第４入力端、第５入力端および第５出力端を有し、第４入力端から入力された第３分波信号および第５入力端から入力された第４分波信号を同相合成して生成された出力信号を第５出力端から出力するよう構成された合成回路と、第３出力端と第４入力端との間に接続された第１移相回路と、第４出力端と第５入力端との間に接続された第２移相回路と、第３出力端と第４入力端との間に接続された第１高調波移相回路、および／または、第４出力端と第５入力端との間に接続された第２高調波移相回路と、第５出力端および第１アンテナ端子の間に接続され、送信帯域を含む通過帯域を有する第１フィルタと、を備え、第１移相回路および第２移相回路は、第４出力端から第５入力端の方向における第２移相回路の送信帯域の基本波の通過位相が、第３出力端から第４入力端の方向における第１移相回路の基本波の通過位相に対して相対的に－９０°となるよう構成され、第１移相回路、第２移相回路、第１高調波移相回路および第２高調波移相回路は、第３出力端から第５出力端を見た場合の基本波の第１反射位相と、第４出力端から第５出力端を見た場合の基本波の第２反射位相との差が１８０°となるよう構成され、かつ、第３出力端から第５出力端を見た場合の送信帯域の高調波の少なくとも一つの第３反射位相と、第４出力端から第５出力端を見た場合の高調波の上記少なくとも一つの第４反射位相との差が１８０°となるよう構成される。
【０００７】
また、本発明の一態様に係る高周波回路は、第１アンテナ端子と、第１入力端、第１出力端および第２出力端を有し、第１入力端に入力された第１バンドの送信帯域の基本波信号を分波して、第１出力端から第１分波信号を出力し、第１分波信号に対して相対的に位相が+９０°となる第２分波信号を第２出力端から出力するよう構成された分波器と、第２入力端および第３出力端を有し、第２入力端が第１出力端に接続された第１電力増幅器と、第３入力端および第４出力端を有し、第３入力端が第２出力端に接続された第２電力増幅器と、第４入力端、第５入力端および第５出力端を有し、第４入力端から入力された第３分波信号および第５入力端から入力された第４分波信号を逆相合成して生成された出力信号を第５出力端から出力するよう構成された合成回路と、第３出力端と第４入力端との間に接続された第１移相回路と、第４出力端と第５入力端との間に接続された第２移相回路と、第３出力端と第４入力端との間に接続された第１高調波移相回路、および／または、第４出力端と第５入力端との間に接続された第２高調波移相回路と、第５出力端および第１アンテナ端子の間に接続され、送信帯域を含む通過帯域を有する第１送信フィルタと、を備え、第１移相回路および第２移相回路は、第４出力端から第５入力端の方向における第２移相回路の送信帯域の基本波の通過位相が、第３出力端から第４入力端の方向における第１移相回路の基本波の通過位相に対して相対的に－９０°となるよう構成され、第１移相回路、第２移相回路、第１高調波移相回路および第２高調波移相回路は、第３出力端から第５出力端を見た場合の基本波の第１反射位相と、第４出力端から第５出力端を見た場合の基本波の第２反射位相との差が１８０°となるよう構成され、かつ、第３出力端から第５出力端を見た場合の送信帯域の高調波の少なくとも一つの第３反射位相と、第４出力端から第５出力端を見た場合の高調波の上記少なくとも一つの第４反射位相との差が１８０°となるよう構成される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、負荷変動による送信特性の変動が抑制された高周波回路を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
実施の形態に係る増幅回路、高周波回路および通信装置の回路構成図である。
実施の形態に係る高周波回路のバンドＡ送信モードにおける回路状態図である。
実施の形態に係る高周波回路のバンドＢ送信モードにおける回路状態図である。
実施の形態に係る電力増幅器の基本波インピーダンスを表す図である。
実施の形態に係る電力増幅器の２次高調波インピーダンスを表す図である。
実施の形態に係る増幅回路の利得、ＥＶＭおよびＡＣＬＲを表すグラフである。
実施の形態に係る増幅回路の２次高調波の出力特性を示すグラフである。
実施の形態の変形例１に係る第１移相回路の回路構成図である。
実施の形態の変形例１に係る第２移相回路の回路構成図である。
実施の形態の変形例１に係る第１高調波移相回路の回路構成図である。
実施の形態の変形例１に係る第２高調波移相回路の回路構成図である。
実施の形態の変形例２に係る増幅回路の回路構成図である。
実施の形態の変形例２に係る電力増幅器の基本波インピーダンスを表す図である。
実施の形態の変形例２に係る電力増幅器の３次高調波インピーダンスを表す図である。
実施の形態の変形例２に係る増幅回路の３次高調波の出力特性を示すグラフである。
実施の形態の変形例３に係る増幅回路および高周波回路の回路構成図である。
実施の形態の変形例４に係る増幅回路、高周波回路および通信装置の回路構成図である。
実施の形態に係る増幅回路の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本開示の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置および接続形態などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。
（【００１１】以降は省略されています）

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