JP7264327B2 - インピーダンス整合回路及びインピーダンス整合方法 - Google Patents
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Description
本出願は、無線通信分野に関し、より具体的には、インピーダンス整合回路及びインピ
ーダンス整合方法に関する。
ーダンス整合方法に関する。
ＲＦ電力増幅器は、様々な無線送信機の重要な構成部分であり、送信機の前段回路で、
変調及び発振回路によって生成されたＲＦ信号の電力を増幅して十分なＲＦ電力を取得し
、アンテナに供給して放射する。したがって、ＲＦ電力増幅器は、現代の通信システムで
の非常に重要なモジュールであり、特に５Ｇ通信基地局では、高効率のＲＦ増幅器は、５
Ｇ基地局の仕様サイズ、全機消費電力、及び後期の施工、運用コストを決定する。
変調及び発振回路によって生成されたＲＦ信号の電力を増幅して十分なＲＦ電力を取得し
、アンテナに供給して放射する。したがって、ＲＦ電力増幅器は、現代の通信システムで
の非常に重要なモジュールであり、特に５Ｇ通信基地局では、高効率のＲＦ増幅器は、５
Ｇ基地局の仕様サイズ、全機消費電力、及び後期の施工、運用コストを決定する。
インピーダンス整合は、信号の伝送中に全ての高周波信号が負荷ポイントに伝送されて
もよく、信号がソースポイントに反射されないことを指し、そのため、出力効率が向上し
、ＲＦ電力増幅器の効率を向上させる効果的な方式である。従来のインピーダンス整合技
術では、インピーダンス整合ネットワークを設計することにより、信号ソースのインピー
ダンスが負荷インピーダンスと共役整合され、伝送のための最高出力電力が得られる。
もよく、信号がソースポイントに反射されないことを指し、そのため、出力効率が向上し
、ＲＦ電力増幅器の効率を向上させる効果的な方式である。従来のインピーダンス整合技
術では、インピーダンス整合ネットワークを設計することにより、信号ソースのインピー
ダンスが負荷インピーダンスと共役整合され、伝送のための最高出力電力が得られる。
発明者は、技術研究中に、エンベロープ追跡技術がＲＦ電力増幅器と組み合わせて使用
され、ＲＦ電力増幅器のソースインピーダンスと負荷インピーダンスの共役整合だけで電
力出力問題を解決するという新世代の通信技術が要求を満たしていないことを発見する。
され、ＲＦ電力増幅器のソースインピーダンスと負荷インピーダンスの共役整合だけで電
力出力問題を解決するという新世代の通信技術が要求を満たしていないことを発見する。
これにより、どのようにエンベロープ追跡型ＲＦ電力増幅器の電力出力効率を向上させ
るかは、当業者によって解決すべき技術的問題であることがわかる。
るかは、当業者によって解決すべき技術的問題であることがわかる。
本発明は、従来技術においてＲＦ電力増幅器のインピーダンス整合電力出力効率が低く
、エンベロープ追跡型ＲＦ電力増幅器が適格な電力出力効率に達することができないとい
う技術的問題を解決するために、インピーダンス整合回路を提供する。
、エンベロープ追跡型ＲＦ電力増幅器が適格な電力出力効率に達することができないとい
う技術的問題を解決するために、インピーダンス整合回路を提供する。
該回路は、エンベロープ追跡型ＲＦ電力増幅器の電源回路に応用され、エンベロープ追
跡型電源、ＲＦ電力増幅器、第一の整合回路、阻止コンデンサを備え、その中、
前記エンベロープ追跡型電源が入力信号に対してエンベロープ追跡処理を行い、前記Ｒ
Ｆ電力増幅器に電気エネルギーを供給するように構成され、
前記第一の整合回路が第一の整合ユニット、コンデンサを含み、
前記第一の整合ユニットの入力端がそれぞれ前記エンベロープ追跡型電源の出力端に接
続され、出力端が前記阻止コンデンサの一端に接続され、前記第一の整合回路が前記ＲＦ
電力増幅器と前記阻止コンデンサの間に位置し、エンベロープ追跡型電源の最高効率負荷
インピーダンスと前記ＲＦ電力増幅器の最高効率負荷インピーダンスの共役インピーダン
スに基づき、インピーダンス整合を行い、エンベロープ追跡型ＲＦ電力増幅器の最高効率
を取得し、及び／又は、前記ＲＦ電力増幅器の負荷インピーダンス値の共役インピーダン
スに基づき、エンベロープ追跡型電源の最高効率負荷インピーダンスを整合し、エンベロ
ープ追跡型ＲＦ電力増幅器の最高効率を取得する。
好ましくは、第三の重畳回路をさらに備え、
前記第三の重畳回路が回路における基本波とその高調波を重畳して重畳信号を出力する
ように構成される。
跡型電源、ＲＦ電力増幅器、第一の整合回路、阻止コンデンサを備え、その中、
前記エンベロープ追跡型電源が入力信号に対してエンベロープ追跡処理を行い、前記Ｒ
Ｆ電力増幅器に電気エネルギーを供給するように構成され、
前記第一の整合回路が第一の整合ユニット、コンデンサを含み、
前記第一の整合ユニットの入力端がそれぞれ前記エンベロープ追跡型電源の出力端に接
続され、出力端が前記阻止コンデンサの一端に接続され、前記第一の整合回路が前記ＲＦ
電力増幅器と前記阻止コンデンサの間に位置し、エンベロープ追跡型電源の最高効率負荷
インピーダンスと前記ＲＦ電力増幅器の最高効率負荷インピーダンスの共役インピーダン
スに基づき、インピーダンス整合を行い、エンベロープ追跡型ＲＦ電力増幅器の最高効率
を取得し、及び／又は、前記ＲＦ電力増幅器の負荷インピーダンス値の共役インピーダン
スに基づき、エンベロープ追跡型電源の最高効率負荷インピーダンスを整合し、エンベロ
ープ追跡型ＲＦ電力増幅器の最高効率を取得する。
好ましくは、第三の重畳回路をさらに備え、
前記第三の重畳回路が回路における基本波とその高調波を重畳して重畳信号を出力する
ように構成される。
好ましくは、第二の整合ユニット、コンデンサを含む第二の整合回路を、さらに備え、
前記第二の整合回路が前記エンベロープ追跡型電源の最高効率負荷インピーダンスに基
づき、インピーダンス整合を行い、指定された負荷インピーダンスを取得するように構成
される。
前記第二の整合回路が前記エンベロープ追跡型電源の最高効率負荷インピーダンスに基
づき、インピーダンス整合を行い、指定された負荷インピーダンスを取得するように構成
される。
好ましくは、前記第二の整合回路の入力端が前記阻止コンデンサの他端に接続され、前
記阻止コンデンサと整合ネットワークを構成し、
前記整合ネットワークが取得された前記エンベロープ追跡型電源の最高効率負荷インピ
ーダンスに基づき、インピーダンス整合を行い、指定された負荷インピーダンスを取得す
るように構成される。
記阻止コンデンサと整合ネットワークを構成し、
前記整合ネットワークが取得された前記エンベロープ追跡型電源の最高効率負荷インピ
ーダンスに基づき、インピーダンス整合を行い、指定された負荷インピーダンスを取得す
るように構成される。
好ましくは、前記第一の整合ユニットは、異なる仕様のマイクロストリップライン（ｍ
ｉｃｒｏｓｔｒｉｐ ｌｉｎｅ）又はコプレーナ導波路（ｃｏｐｌａｎａｒ ｗａｖｅｇ
ｕｉｄｅ）を含み、
前記第二の整合ユニットも異なる仕様のマイクロストリップライン（ｍｉｃｒｏｓｔｒ
ｉｐ ｌｉｎｅ）又はコプレーナ導波路（ｃｏｐｌａｎａｒ ｗａｖｅｇｕｉｄｅ）を含
み、
前記マイクロストリップライン（ｍｉｃｒｏｓｔｒｉｐ ｌｉｎｅ）又はコプレーナ導
波路（ｃｏｐｌａｎａｒ ｗａｖｅｇｕｉｄｅ）の長さが、前記エンベロープ追跡型電源
の最高効率負荷インピーダンスが指定された負荷インピーダンスニーズに整合されるとい
うニーズに応じて決定される。
ｉｃｒｏｓｔｒｉｐ ｌｉｎｅ）又はコプレーナ導波路（ｃｏｐｌａｎａｒ ｗａｖｅｇ
ｕｉｄｅ）を含み、
前記第二の整合ユニットも異なる仕様のマイクロストリップライン（ｍｉｃｒｏｓｔｒ
ｉｐ ｌｉｎｅ）又はコプレーナ導波路（ｃｏｐｌａｎａｒ ｗａｖｅｇｕｉｄｅ）を含
み、
前記マイクロストリップライン（ｍｉｃｒｏｓｔｒｉｐ ｌｉｎｅ）又はコプレーナ導
波路（ｃｏｐｌａｎａｒ ｗａｖｅｇｕｉｄｅ）の長さが、前記エンベロープ追跡型電源
の最高効率負荷インピーダンスが指定された負荷インピーダンスニーズに整合されるとい
うニーズに応じて決定される。
好ましくは、前記第三の重畳回路は、異なる長さのマイクロストリップライン（ｍｉｃ
ｒｏｓｔｒｉｐ ｌｉｎｅ）又はコプレーナ導波路（ｃｏｐｌａｎａｒ ｗａｖｅｇｕｉ
ｄｅ）を含み、その中、前記マイクロストリップライン（ｍｉｃｒｏｓｔｒｉｐ ｌｉｎ
ｅ）又はコプレーナ導波路（ｃｏｐｌａｎａｒ ｗａｖｅｇｕｉｄｅ）の長さがＲＦ電力
増幅器の電力出力周波数に対応する。
ｒｏｓｔｒｉｐ ｌｉｎｅ）又はコプレーナ導波路（ｃｏｐｌａｎａｒ ｗａｖｅｇｕｉ
ｄｅ）を含み、その中、前記マイクロストリップライン（ｍｉｃｒｏｓｔｒｉｐ ｌｉｎ
ｅ）又はコプレーナ導波路（ｃｏｐｌａｎａｒ ｗａｖｅｇｕｉｄｅ）の長さがＲＦ電力
増幅器の電力出力周波数に対応する。
それに対応して、本発明はさらにエンベロープ追跡型ＲＦ電力増幅器の電源回路に応用
されるインピーダンス整合方法を提供する。前記方法は、
エンベロープ追跡型電源の最高効率負荷インピーダンスとＲＦ電力増幅器の最高効率負
荷インピーダンスの共役インピーダンスに基づき、インピーダンス整合を行い、エンベロ
ープ追跡型ＲＦ電力増幅器の最高効率を取得することと、
取得されたエンベロープ追跡型電源の最高効率負荷インピーダンスに基づき、インピー
ダンス整合を行い、指定された負荷インピーダンスを取得することとを含む。
されるインピーダンス整合方法を提供する。前記方法は、
エンベロープ追跡型電源の最高効率負荷インピーダンスとＲＦ電力増幅器の最高効率負
荷インピーダンスの共役インピーダンスに基づき、インピーダンス整合を行い、エンベロ
ープ追跡型ＲＦ電力増幅器の最高効率を取得することと、
取得されたエンベロープ追跡型電源の最高効率負荷インピーダンスに基づき、インピー
ダンス整合を行い、指定された負荷インピーダンスを取得することとを含む。
好ましくは、指定された負荷インピーダンスが取得された後、前記方法は、さらに、
その高調波を基本波に重畳し、重畳信号を出力することを含む。
その高調波を基本波に重畳し、重畳信号を出力することを含む。
好ましくは、エンベロープ追跡型電源の最高効率負荷インピーダンスとＲＦ電力増幅器
の最高効率負荷インピーダンスの共役インピーダンスに基づき、インピーダンス整合を行
い、エンベロープ追跡型ＲＦ電力増幅器の最高効率を取得する前に、前記方法は、さらに
、 エンベロープ追跡型電源及び／又はＲＦ電力増幅器の特性に従って、エンベロープ追
跡型電源の最高効率負荷インピーダンス及び／又はＲＦ電力増幅器の最高効率負荷インピ
ーダンスの共役インピーダンスを取得することを含む。
の最高効率負荷インピーダンスの共役インピーダンスに基づき、インピーダンス整合を行
い、エンベロープ追跡型ＲＦ電力増幅器の最高効率を取得する前に、前記方法は、さらに
、 エンベロープ追跡型電源及び／又はＲＦ電力増幅器の特性に従って、エンベロープ追
跡型電源の最高効率負荷インピーダンス及び／又はＲＦ電力増幅器の最高効率負荷インピ
ーダンスの共役インピーダンスを取得することを含む。
好ましくは、コンピューターシミュレーション、スミスチャート計算、従来の経験を含
む、前記エンベロープ追跡型ＲＦ電力増幅器の最高効率及び前記指定された負荷インピー
ダンスの計算方法を取得する。
む、前記エンベロープ追跡型ＲＦ電力増幅器の最高効率及び前記指定された負荷インピー
ダンスの計算方法を取得する。
従来技術と比較して、本発明は次の有益な効果を有する。
本発明は、インピーダンス整合回路及びインピーダンス整合方法を開示し、該回路がエ
ンベロープ追跡型ＲＦ電力増幅器の電源回路に応用され、エンベロープ追跡型電源が第一
の整合回路を介してＲＦ電力増幅器に接続され、エンベロープ追跡型電源の最高効率負荷
インピーダンスとＲＦ電力増幅器の最高効率負荷インピーダンスの共役インピーダンスに
基づいて整合することにより、エンベロープ追跡型ＲＦ電力増幅器が最高効率を取得し、
回路の基本波とその高調波（２次高調波又は３次高調波）を重畳することにより、回路の
出力電力がさらに増加し、信号伝送技術の発展ニーズを満たす。
本発明は、インピーダンス整合回路及びインピーダンス整合方法を開示し、該回路がエ
ンベロープ追跡型ＲＦ電力増幅器の電源回路に応用され、エンベロープ追跡型電源が第一
の整合回路を介してＲＦ電力増幅器に接続され、エンベロープ追跡型電源の最高効率負荷
インピーダンスとＲＦ電力増幅器の最高効率負荷インピーダンスの共役インピーダンスに
基づいて整合することにより、エンベロープ追跡型ＲＦ電力増幅器が最高効率を取得し、
回路の基本波とその高調波（２次高調波又は３次高調波）を重畳することにより、回路の
出力電力がさらに増加し、信号伝送技術の発展ニーズを満たす。
本出願の実施形態における技術的解決策をより明確に説明するために、以下に実施形態
の説明に必要な図面を簡単に説明するが、明らかに、以下に説明される図面は本出願のい
くつかの実施形態だけであり、当業者であれば、創造的な労力を要することなく、これら
の図面に基づいて他の図面を得ることができる。
の説明に必要な図面を簡単に説明するが、明らかに、以下に説明される図面は本出願のい
くつかの実施形態だけであり、当業者であれば、創造的な労力を要することなく、これら
の図面に基づいて他の図面を得ることができる。
以下に本出願の実施形態の図面と組み合わせて本出願の実施形態における技術的解決策
を明確且つ完全に説明し、明らかに、説明される実施形態は本出願の実施形態の一部だけ
であり、全ての実施形態ではない。本出願の実施形態に基づき、当業者が創造的な労力を
要せずに得る全ての他の実施形態は、本出願の保護範囲に属する。
を明確且つ完全に説明し、明らかに、説明される実施形態は本出願の実施形態の一部だけ
であり、全ての実施形態ではない。本出願の実施形態に基づき、当業者が創造的な労力を
要せずに得る全ての他の実施形態は、本出願の保護範囲に属する。
背景技術で説明したように、従来技術においてＲＦ電力増幅器のインピーダンス整合電
力の出力効率が低いため、エンベロープ追跡型ＲＦ電力増幅器が適格な電力出力効率に達
することができない。
力の出力効率が低いため、エンベロープ追跡型ＲＦ電力増幅器が適格な電力出力効率に達
することができない。
上記問題を解決するために、本発明の実施形態は、絡線追跡ＲＦ電力増幅器の電源回路
に応用されるインピーダンス整合回路を提供する。図１は本出願の実施形態によるインピ
ーダンス整合回路を示す構造図である。前記インピーダンス整合回路は、エンベロープ追
跡型電源、ＲＦ電力増幅器、第一の整合回路、阻止コンデンサを備え、その中、
前記エンベロープ追跡型電源が入力されたエンベロープ信号を増幅し、前記ＲＦ電力増
幅器に電圧及び電流を供給するように構成され、
前記第一の整合回路が第一の整合ユニット、コンデンサを含み、
前記第一の整合ユニットの入力端がそれぞれ前記エンベロープ追跡型電源の出力端に接
続され、出力端が前記阻止コンデンサの一端に接続され、前記第一の整合回路が前記ＲＦ
電力増幅器と前記阻止コンデンサの間に位置し、エンベロープ追跡型電源の最高効率負荷
インピーダンスと前記ＲＦ電力増幅器の最高効率負荷インピーダンスの共役インピーダン
スに基づき、インピーダンス整合を行い、エンベロープ追跡型ＲＦ電力増幅器の最高効率
を取得し、及び／又は、前記ＲＦ電力増幅器の負荷インピーダンス値の共役インピーダン
スに基づき、エンベロープ追跡型電源の最高効率負荷インピーダンスを整合し、エンベロ
ープ追跡型ＲＦ電力増幅器の最高効率を取得する。
に応用されるインピーダンス整合回路を提供する。図１は本出願の実施形態によるインピ
ーダンス整合回路を示す構造図である。前記インピーダンス整合回路は、エンベロープ追
跡型電源、ＲＦ電力増幅器、第一の整合回路、阻止コンデンサを備え、その中、
前記エンベロープ追跡型電源が入力されたエンベロープ信号を増幅し、前記ＲＦ電力増
幅器に電圧及び電流を供給するように構成され、
前記第一の整合回路が第一の整合ユニット、コンデンサを含み、
前記第一の整合ユニットの入力端がそれぞれ前記エンベロープ追跡型電源の出力端に接
続され、出力端が前記阻止コンデンサの一端に接続され、前記第一の整合回路が前記ＲＦ
電力増幅器と前記阻止コンデンサの間に位置し、エンベロープ追跡型電源の最高効率負荷
インピーダンスと前記ＲＦ電力増幅器の最高効率負荷インピーダンスの共役インピーダン
スに基づき、インピーダンス整合を行い、エンベロープ追跡型ＲＦ電力増幅器の最高効率
を取得し、及び／又は、前記ＲＦ電力増幅器の負荷インピーダンス値の共役インピーダン
スに基づき、エンベロープ追跡型電源の最高効率負荷インピーダンスを整合し、エンベロ
ープ追跡型ＲＦ電力増幅器の最高効率を取得する。
具体的には、エンベロープ追跡型ＲＦ電力増幅器回路が用いられる場合、その励起ソー
スのインピーダンスは、エンベロープ追跡型電源の最高効率負荷インピーダンスとＲＦ電
力増幅器の最高効率負荷インピーダンスの共役インピーダンスの整合によって生成され、
ＲＦ電力増幅器の最高効率負荷インピーダンスの共役インピーダンスだけが整合される場
合、不整合が発生し、つまり、励起ソースが最高効率又は最大出力電力を取得できない。
したがって、エンベロープ追跡型電源電力増幅器が用いられる回路では、エンベロープ追
跡型電源の最高効率負荷インピーダンスと電力増幅器の負荷インピーダンスを共役整合す
る必要があり、エンベロープ追跡型電源とＲＦ電力増幅器は、第一の整合回路を介して接
続され、第一の整合回路が前記ＲＦ電力増幅器と前記阻止コンデンサの間に位置し、前記
第一の整合回路が第一の整合ユニットとコンデンサを含み、これにより、エンベロープ追
跡型電源の最高効率負荷インピーダンスと前記ＲＦ電力増幅器の最高効率負荷インピーダ
ンスの共役インピーダンスに基づき、インピーダンス整合を行い、エンベロープ追跡型Ｒ
Ｆ電力増幅器の最高効率を取得し、及び／又は、前記ＲＦ電力増幅器の負荷インピーダン
ス値の共役インピーダンスに基づき、エンベロープ追跡型電源の最高効率負荷インピーダ
ンスを整合し、エンベロープ追跡型ＲＦ電力増幅器の最高効率を取得することができる。
スのインピーダンスは、エンベロープ追跡型電源の最高効率負荷インピーダンスとＲＦ電
力増幅器の最高効率負荷インピーダンスの共役インピーダンスの整合によって生成され、
ＲＦ電力増幅器の最高効率負荷インピーダンスの共役インピーダンスだけが整合される場
合、不整合が発生し、つまり、励起ソースが最高効率又は最大出力電力を取得できない。
したがって、エンベロープ追跡型電源電力増幅器が用いられる回路では、エンベロープ追
跡型電源の最高効率負荷インピーダンスと電力増幅器の負荷インピーダンスを共役整合す
る必要があり、エンベロープ追跡型電源とＲＦ電力増幅器は、第一の整合回路を介して接
続され、第一の整合回路が前記ＲＦ電力増幅器と前記阻止コンデンサの間に位置し、前記
第一の整合回路が第一の整合ユニットとコンデンサを含み、これにより、エンベロープ追
跡型電源の最高効率負荷インピーダンスと前記ＲＦ電力増幅器の最高効率負荷インピーダ
ンスの共役インピーダンスに基づき、インピーダンス整合を行い、エンベロープ追跡型Ｒ
Ｆ電力増幅器の最高効率を取得し、及び／又は、前記ＲＦ電力増幅器の負荷インピーダン
ス値の共役インピーダンスに基づき、エンベロープ追跡型電源の最高効率負荷インピーダ
ンスを整合し、エンベロープ追跡型ＲＦ電力増幅器の最高効率を取得することができる。
さらにエンベロープ追跡型ＲＦ電力増幅器の効率を向上するために、本出願の好ましい
実施形態では、さらに第三の重畳回路を備え、
前記第三の重畳回路が回路における基本波とその高調波（２次高調波又は３次高調波）
を重畳して重畳信号を出力するように構成される。
実施形態では、さらに第三の重畳回路を備え、
前記第三の重畳回路が回路における基本波とその高調波（２次高調波又は３次高調波）
を重畳して重畳信号を出力するように構成される。
具体的には、ＲＦ電力増幅器の出力電力を向上させるために、基本波の電力をできるだ
け大きく出力し、２次高調波又は他の複数次の高調波の電力をできるだけ小さく出力する
必要があり、第三の重畳回路における基本波とその高調波により、重畳信号を出力し、そ
れによってエンベロープ追跡型ＲＦ電力増幅器の効率がさらに向上する。
け大きく出力し、２次高調波又は他の複数次の高調波の電力をできるだけ小さく出力する
必要があり、第三の重畳回路における基本波とその高調波により、重畳信号を出力し、そ
れによってエンベロープ追跡型ＲＦ電力増幅器の効率がさらに向上する。
最高効率信号を全て負荷に伝送するために、本出願の好ましい実施形態では、第二の整
合ユニット、コンデンサを含む第２の整合回路を、さらに備え、
前記第二の整合回路が前記エンベロープ追跡型電源の最高効率負荷インピーダンスに基
づき、インピーダンス整合を行い、指定された負荷インピーダンスを取得するように構成
される。
合ユニット、コンデンサを含む第２の整合回路を、さらに備え、
前記第二の整合回路が前記エンベロープ追跡型電源の最高効率負荷インピーダンスに基
づき、インピーダンス整合を行い、指定された負荷インピーダンスを取得するように構成
される。
具体的には、前記ＲＦ電力増幅器の最高効率負荷インピーダンスの共役インピーダンス
及び／又は前記エンベロープ追跡型電源の最高効率負荷インピーダンスを整合し、指定さ
れた負荷インピーダンス、即ち業界標準で要求される５０Ω又は７５Ωを取得し、ＲＦ電
力増幅器の信号の伝送中の反射を減少させ、最高効率に基づいて信号伝送効率を向上させ
る。また、本出願の具体的な応用シーンでは、図３に示す阻止コンデンサは、第一の整合
回路と第二の整合回路を隔離することのみに用いられるが、インピーダンス整合機能を有
していない。
及び／又は前記エンベロープ追跡型電源の最高効率負荷インピーダンスを整合し、指定さ
れた負荷インピーダンス、即ち業界標準で要求される５０Ω又は７５Ωを取得し、ＲＦ電
力増幅器の信号の伝送中の反射を減少させ、最高効率に基づいて信号伝送効率を向上させ
る。また、本出願の具体的な応用シーンでは、図３に示す阻止コンデンサは、第一の整合
回路と第二の整合回路を隔離することのみに用いられるが、インピーダンス整合機能を有
していない。
さらに最高効率信号を全て負荷に伝送するために、本出願の好ましい実施形態では、前
記第二の整合回路は、入力端が前記阻止コンデンサの他端に接続され、前記阻止コンデン
サと整合ネットワークを構成し、
前記整合ネットワークが取得された前記エンベロープ追跡型電源の最高効率負荷インピ
ーダンスに基づき、インピーダンス整合を行い、指定された負荷インピーダンスを取得す
るように構成される。
記第二の整合回路は、入力端が前記阻止コンデンサの他端に接続され、前記阻止コンデン
サと整合ネットワークを構成し、
前記整合ネットワークが取得された前記エンベロープ追跡型電源の最高効率負荷インピ
ーダンスに基づき、インピーダンス整合を行い、指定された負荷インピーダンスを取得す
るように構成される。
上述したように、第二の整合回路と阻止コンデンサで構成された整合ネットワークは、
阻止コンデンサを含み、阻止コンデンサがインピーダンス整合に参与し、前記ＲＦ電力増
幅器の最高効率負荷インピーダンスの共役インピーダンス及び／又は前記エンベロープ追
跡型電源の最高効率負荷インピーダンスを整合し、指定された負荷インピーダンスを取得
し、これにより、さらに電力信号を全て負荷に伝送する。
阻止コンデンサを含み、阻止コンデンサがインピーダンス整合に参与し、前記ＲＦ電力増
幅器の最高効率負荷インピーダンスの共役インピーダンス及び／又は前記エンベロープ追
跡型電源の最高効率負荷インピーダンスを整合し、指定された負荷インピーダンスを取得
し、これにより、さらに電力信号を全て負荷に伝送する。
異なる負荷インピーダンスの要求を達成するために、本出願の好ましい実施形態では、
前記第一の整合ユニットは、異なる仕様のマイクロストリップライン（ｍｉｃｒｏｓｔｒ
ｉｐ ｌｉｎｅ）又はコプレーナ導波路（ｃｏｐｌａｎａｒ ｗａｖｅｇｕｉｄｅ）を含
み、
前記第二の整合ユニットも異なる仕様のマイクロストリップライン（ｍｉｃｒｏｓｔｒ
ｉｐ ｌｉｎｅ）又はコプレーナ導波路（ｃｏｐｌａｎａｒ ｗａｖｅｇｕｉｄｅ）を含
み、
前記マイクロストリップライン（ｍｉｃｒｏｓｔｒｉｐ ｌｉｎｅ）又はコプレーナ導
波路（ｃｏｐｌａｎａｒ ｗａｖｅｇｕｉｄｅ）の長さが、前記エンベロープ追跡型電源
の最高効率負荷インピーダンスが指定された負荷インピーダンスニーズに整合されるとい
うニーズに応じて決定される。
前記第一の整合ユニットは、異なる仕様のマイクロストリップライン（ｍｉｃｒｏｓｔｒ
ｉｐ ｌｉｎｅ）又はコプレーナ導波路（ｃｏｐｌａｎａｒ ｗａｖｅｇｕｉｄｅ）を含
み、
前記第二の整合ユニットも異なる仕様のマイクロストリップライン（ｍｉｃｒｏｓｔｒ
ｉｐ ｌｉｎｅ）又はコプレーナ導波路（ｃｏｐｌａｎａｒ ｗａｖｅｇｕｉｄｅ）を含
み、
前記マイクロストリップライン（ｍｉｃｒｏｓｔｒｉｐ ｌｉｎｅ）又はコプレーナ導
波路（ｃｏｐｌａｎａｒ ｗａｖｅｇｕｉｄｅ）の長さが、前記エンベロープ追跡型電源
の最高効率負荷インピーダンスが指定された負荷インピーダンスニーズに整合されるとい
うニーズに応じて決定される。
上述したように、第一の整合回路と第二の整合回路の両方が異なる仕様のマイクロスト
リップライン（ｍｉｃｒｏｓｔｒｉｐ ｌｉｎｅ）又はコプレーナ導波路（ｃｏｐｌａｎ
ａｒ ｗａｖｅｇｕｉｄｅ）とコンデンサを含み、本出願の具体的な応用シーンでは、第
一の整合回路におけるマイクロストリップライン（ｍｉｃｒｏｓｔｒｉｐ ｌｉｎｅ）又
はコプレーナ導波路（ｃｏｐｌａｎａｒ ｗａｖｅｇｕｉｄｅ）の仕様及びコンデンサの
数、パラメータは、ニーズに応じてインピーダンス整合を行うエンベロープ追跡型電源及
びＲＦ電力増幅器の最高効率負荷インピーダンス特性に関連している。第二の整合回路は
、エンベロープ追跡型電源の最高効率負荷インピーダンスを指定された業界標準の５０Ω
又は７５Ωに整合するように構成され、したがって、その回路におけるマイクロストリッ
プライン（ｍｉｃｒｏｓｔｒｉｐ ｌｉｎｅ）又はコプレーナ導波路（ｃｏｐｌａｎａｒ
ｗａｖｅｇｕｉｄｅ）の仕様及びコンデンサの数、パラメータは、ニーズに応じてイン
ピーダンス整合を行うエンベロープ追跡型電源の最高効率負荷インピーダンス特性に対応
する。
リップライン（ｍｉｃｒｏｓｔｒｉｐ ｌｉｎｅ）又はコプレーナ導波路（ｃｏｐｌａｎ
ａｒ ｗａｖｅｇｕｉｄｅ）とコンデンサを含み、本出願の具体的な応用シーンでは、第
一の整合回路におけるマイクロストリップライン（ｍｉｃｒｏｓｔｒｉｐ ｌｉｎｅ）又
はコプレーナ導波路（ｃｏｐｌａｎａｒ ｗａｖｅｇｕｉｄｅ）の仕様及びコンデンサの
数、パラメータは、ニーズに応じてインピーダンス整合を行うエンベロープ追跡型電源及
びＲＦ電力増幅器の最高効率負荷インピーダンス特性に関連している。第二の整合回路は
、エンベロープ追跡型電源の最高効率負荷インピーダンスを指定された業界標準の５０Ω
又は７５Ωに整合するように構成され、したがって、その回路におけるマイクロストリッ
プライン（ｍｉｃｒｏｓｔｒｉｐ ｌｉｎｅ）又はコプレーナ導波路（ｃｏｐｌａｎａｒ
ｗａｖｅｇｕｉｄｅ）の仕様及びコンデンサの数、パラメータは、ニーズに応じてイン
ピーダンス整合を行うエンベロープ追跡型電源の最高効率負荷インピーダンス特性に対応
する。
ＲＦ増幅器の出力電力と整合するために、本出願の好ましい実施形態では、前記第三の
重畳回路は、異なる長さのマイクロストリップライン（ｍｉｃｒｏｓｔｒｉｐ ｌｉｎｅ
）又はコプレーナ導波路（ｃｏｐｌａｎａｒ ｗａｖｅｇｕｉｄｅ）を含み、その中、前
記マイクロストリップライン（ｍｉｃｒｏｓｔｒｉｐ ｌｉｎｅ）又はコプレーナ導波路
（ｃｏｐｌａｎａｒ ｗａｖｅｇｕｉｄｅ）の長さがＲＦ電力増幅器の電力出力周波数に
対応する。
重畳回路は、異なる長さのマイクロストリップライン（ｍｉｃｒｏｓｔｒｉｐ ｌｉｎｅ
）又はコプレーナ導波路（ｃｏｐｌａｎａｒ ｗａｖｅｇｕｉｄｅ）を含み、その中、前
記マイクロストリップライン（ｍｉｃｒｏｓｔｒｉｐ ｌｉｎｅ）又はコプレーナ導波路
（ｃｏｐｌａｎａｒ ｗａｖｅｇｕｉｄｅ）の長さがＲＦ電力増幅器の電力出力周波数に
対応する。
以上の技術的解決策を応用し、エンベロープ追型電源を第一の整合回路を介してＲＦ電
力増幅器に接続し、エンベロープ追跡型電源の最高効率負荷インピーダンスとＲＦ電力増
幅器の最高効率負荷インピーダンスの共役インピーダンスに基づいて整合することにより
、エンベロープ追跡型ＲＦ電力増幅器は最高効率を取得することができ、回路の基本波と
その高調波（２次高調波又は３次高調波）を重畳することにより、回路の出力電力がさら
に向上し、信号伝送技術の発展ニーズを満たす。
力増幅器に接続し、エンベロープ追跡型電源の最高効率負荷インピーダンスとＲＦ電力増
幅器の最高効率負荷インピーダンスの共役インピーダンスに基づいて整合することにより
、エンベロープ追跡型ＲＦ電力増幅器は最高効率を取得することができ、回路の基本波と
その高調波（２次高調波又は３次高調波）を重畳することにより、回路の出力電力がさら
に向上し、信号伝送技術の発展ニーズを満たす。
上記の技術的目的を達成するために、本出願の実施形態は、さらにエンベロープ追跡型
電源の最高効率負荷インピーダンスとＲＦ電力増幅器の最高効率負荷インピーダンスの共
役インピーダンスを整合することにより、エンベロープ追跡型ＲＦ電力増幅器が最高効率
を取得することができ、そしてエンベロープ追跡型電源の最高効率負荷インピーダンスが
得られるインピーダンス整合方法を提供する。図５に示すように、前記方法は以下のステ
ップを含む。
電源の最高効率負荷インピーダンスとＲＦ電力増幅器の最高効率負荷インピーダンスの共
役インピーダンスを整合することにより、エンベロープ追跡型ＲＦ電力増幅器が最高効率
を取得することができ、そしてエンベロープ追跡型電源の最高効率負荷インピーダンスが
得られるインピーダンス整合方法を提供する。図５に示すように、前記方法は以下のステ
ップを含む。
ステップＳ５０１において、エンベロープ追跡型電源の最高効率負荷インピーダンスと
ＲＦ電力増幅器の最高効率負荷インピーダンスの共役インピーダンスに基づき、インピー
ダンス整合を行い、エンベロープ追跡型ＲＦ電力増幅器の最高効率を取得する。
ＲＦ電力増幅器の最高効率負荷インピーダンスの共役インピーダンスに基づき、インピー
ダンス整合を行い、エンベロープ追跡型ＲＦ電力増幅器の最高効率を取得する。
具体的には、エンベロープ追跡型ＲＦ電力増幅器回路が用いられる場合、その励起ソー
スのインピーダンスは、エンベロープ追跡型電源の最高効率負荷インピーダンスとＲＦ電
力増幅器の最高効率負荷インピーダンスの共役インピーダンスの整合によって生成され、
ＲＦ電力増幅器の最高効率負荷インピーダンスの共役インピーダンスだけが整合される場
合、不整合が発生し、つまり、励起ソースが最高効率又は最大出力電力を取得できない。
したがって、エンベロープ追跡型電源電力増幅器が用いられる回路では、エンベロープ追
跡型電源の負荷インピーダンスと電力増幅器のインピーダンスを共役整合させ、エンベロ
ープ追跡型ＲＦ電力増幅器の最高効率を取得する必要がある。
スのインピーダンスは、エンベロープ追跡型電源の最高効率負荷インピーダンスとＲＦ電
力増幅器の最高効率負荷インピーダンスの共役インピーダンスの整合によって生成され、
ＲＦ電力増幅器の最高効率負荷インピーダンスの共役インピーダンスだけが整合される場
合、不整合が発生し、つまり、励起ソースが最高効率又は最大出力電力を取得できない。
したがって、エンベロープ追跡型電源電力増幅器が用いられる回路では、エンベロープ追
跡型電源の負荷インピーダンスと電力増幅器のインピーダンスを共役整合させ、エンベロ
ープ追跡型ＲＦ電力増幅器の最高効率を取得する必要がある。
エンベロープ追跡型ＲＦ電力増幅器の最高効率を正確に取得するために、本出願の好ま
しい実施形態では、エンベロープ追跡型電源の最高効率負荷インピーダンスとＲＦ電力増
幅器の最高効率負荷インピーダンスの共役インピーダンスに基づき、インピーダンス整合
を行い、エンベロープ追跡型ＲＦ電力増幅器の最高効率を取得する前に、前記方法は、さ
らに、
エンベロープ追跡型電源及び／又はＲＦ電力増幅器の特性に従って、エンベロープ追跡
型電源の最高効率負荷インピーダンス及び／又はＲＦ電力増幅器の最高効率負荷インピー
ダンスの共役インピーダンスを取得することを含む。
上述したように、共役インピーダンスに基づいてエンベロープ追跡型ＲＦ電力増幅器の
最高効率を確定する必要があるため、まずエンベロープ追跡型電源及び／又はＲＦ電力増
幅器の特性に従って、エンベロープ追跡型電源の最高効率負荷インピーダンス及び／又は
ＲＦ電力増幅器の最高効率負荷インピーダンスの共役インピーダンスを取得する必要があ
る。
しい実施形態では、エンベロープ追跡型電源の最高効率負荷インピーダンスとＲＦ電力増
幅器の最高効率負荷インピーダンスの共役インピーダンスに基づき、インピーダンス整合
を行い、エンベロープ追跡型ＲＦ電力増幅器の最高効率を取得する前に、前記方法は、さ
らに、
エンベロープ追跡型電源及び／又はＲＦ電力増幅器の特性に従って、エンベロープ追跡
型電源の最高効率負荷インピーダンス及び／又はＲＦ電力増幅器の最高効率負荷インピー
ダンスの共役インピーダンスを取得することを含む。
上述したように、共役インピーダンスに基づいてエンベロープ追跡型ＲＦ電力増幅器の
最高効率を確定する必要があるため、まずエンベロープ追跡型電源及び／又はＲＦ電力増
幅器の特性に従って、エンベロープ追跡型電源の最高効率負荷インピーダンス及び／又は
ＲＦ電力増幅器の最高効率負荷インピーダンスの共役インピーダンスを取得する必要があ
る。
ステップＳ５０２において、取得されたエンベロープ追跡型電源の最高効率負荷インピ
ーダンスに基づき、インピーダンス整合を行い、指定された負荷インピーダンスを取得す
る。
ーダンスに基づき、インピーダンス整合を行い、指定された負荷インピーダンスを取得す
る。
最高効率信号を全て負荷に伝送するために、取得されたエンベロープ追跡型電源の最高
効率負荷インピーダンスに基づき、インピーダンス整合を行い、指定された負荷インピー
ダンスを取得する。
効率負荷インピーダンスに基づき、インピーダンス整合を行い、指定された負荷インピー
ダンスを取得する。
さらにエンベロープ追跡型ＲＦ電力増幅器の効率を向上するために、本出願の好ましい
実施形態では、指定された負荷インピーダンスが取得された後、前記方法は、さらに、
その高調波を基本波に重畳し、重畳信号を出力することを含む。
実施形態では、指定された負荷インピーダンスが取得された後、前記方法は、さらに、
その高調波を基本波に重畳し、重畳信号を出力することを含む。
具体的には、ＲＦ電力増幅器の出力電力を向上させるために、基本波電力をできるだけ
大きく出力し、２次高調波又は他の複数次の高調波の出力をできるだけ小さく出力する必
要があり、したがって、指定された負荷インピーダンスを取得した後、他の高調波を基本
波に重畳し、重畳信号を出力する。
大きく出力し、２次高調波又は他の複数次の高調波の出力をできるだけ小さく出力する必
要があり、したがって、指定された負荷インピーダンスを取得した後、他の高調波を基本
波に重畳し、重畳信号を出力する。
説明すべきこととして、上記の好ましい実施形態の解決策は、本出願で提案された具体
的な実現のための解決策だけであるが、エンベロープ追跡型ＲＦ電力増幅器の効率をさら
に向上する他の方式はいずれも本出願の保護範囲に属する。
的な実現のための解決策だけであるが、エンベロープ追跡型ＲＦ電力増幅器の効率をさら
に向上する他の方式はいずれも本出願の保護範囲に属する。
最高効率と指定された負荷インピーダンスを正確に取得するために、本出願の好ましい
実施形態では、コンピューターシミュレーション、スミスチャート計算、従来の経験を含
む、前記エンベロープ追跡型ＲＦ電力増幅器の最高効率及び前記指定された負荷インピー
ダンスの計算方法を取得する。
実施形態では、コンピューターシミュレーション、スミスチャート計算、従来の経験を含
む、前記エンベロープ追跡型ＲＦ電力増幅器の最高効率及び前記指定された負荷インピー
ダンスの計算方法を取得する。
当業者は、本出願の保護範囲に影響を与えることなく、実際のニーズに応じて他の計算
方法を柔軟に選択することができる。
方法を柔軟に選択することができる。
上記の技術的解決策を応用することにより、エンベロープ追跡型ＲＦ電力増幅器の電源
回路において、エンベロープ追跡型電源の最高効率負荷インピーダンスとＲＦ電力増幅器
の最高効率負荷インピーダンスの共役インピーダンスに基づき、インピーダンス整合を行
い、エンベロープ追跡型ＲＦ電力増幅器の最高効率を取得し、取得されたエンベロープ追
跡型電源の最高効率負荷インピーダンスに基づき、インピーダンス整合を行い、指定され
た負荷インピーダンスを取得する。これにより、エンベロープ追跡型ＲＦ電力増幅器は最
高効率を取得し、回路の基本波とその高調波の重畳により、回路の出力電力及び効率がさ
らに向上し、信号伝送技術の発展ニーズを満たす。
回路において、エンベロープ追跡型電源の最高効率負荷インピーダンスとＲＦ電力増幅器
の最高効率負荷インピーダンスの共役インピーダンスに基づき、インピーダンス整合を行
い、エンベロープ追跡型ＲＦ電力増幅器の最高効率を取得し、取得されたエンベロープ追
跡型電源の最高効率負荷インピーダンスに基づき、インピーダンス整合を行い、指定され
た負荷インピーダンスを取得する。これにより、エンベロープ追跡型ＲＦ電力増幅器は最
高効率を取得し、回路の基本波とその高調波の重畳により、回路の出力電力及び効率がさ
らに向上し、信号伝送技術の発展ニーズを満たす。
本発明の技術的思想をさらに説明するために、具体的な応用シーンと組み合わせて本発
明の技術的解決策を説明する。
明の技術的解決策を説明する。
信号伝送分野、特に新世代の無線通信分野では、高効率の信号伝送が発展の傾向であり
、本発明の実施形態は、エンベロープ追型電源を第一の整合回路を介してＲＦ電力増幅器
に接続し、エンベロープ追跡型電源の最高効率負荷インピーダンスとＲＦ電力増幅器の最
高効率負荷インピーダンスの共役インピーダンスを整合することにより、エンベロープ追
跡型ＲＦ電力増幅器が最高効率を取得することができる、インピーダンス整合回路を提供
する。
、本発明の実施形態は、エンベロープ追型電源を第一の整合回路を介してＲＦ電力増幅器
に接続し、エンベロープ追跡型電源の最高効率負荷インピーダンスとＲＦ電力増幅器の最
高効率負荷インピーダンスの共役インピーダンスを整合することにより、エンベロープ追
跡型ＲＦ電力増幅器が最高効率を取得することができる、インピーダンス整合回路を提供
する。
インピーダンス整合が負荷インピーダンスと励起ソースのインピーダンスの相互な適合
であるため、励起ソースは最高出力効率、即ち最大出力電力を取得し、エンベロープ追跡
型ＲＦ電力増幅器回路が用いられる場合、その励起ソースのインピーダンスがエンベロー
プ追跡型電源の最高効率負荷インピーダンスとＲＦ電力増幅器の最高効率負荷インピーダ
ンスの共役インピーダンスの整合によって生成され、ＲＦ電力増幅器の最高効率負荷イン
ピーダンスの共役インピーダンスだけが整合され、回路が業界標準の５０Ω又は７５を得
る場合、不整合が発生し、つまり、励起ソースが最高効率又は最大出力電力を取得できな
い。したがって、エンベロープ追跡型電源の電力増幅器が用いられる回路では、エンベロ
ープ追跡型電源の負荷インピーダンスと電力増幅器のインピーダンスを共役整合させる必
要があり、エンベロープ追跡型電源の最高効率負荷インピーダンスとＲＦ電力増幅器の最
高効率負荷インピーダンスの共役インピーダンスが整合される場合、回路が最高効率を得
て、最高効率で最大電力を出力し、これにより、エンベロープ追跡型ＲＦ電力増幅器の効
率がさらに向上する。
であるため、励起ソースは最高出力効率、即ち最大出力電力を取得し、エンベロープ追跡
型ＲＦ電力増幅器回路が用いられる場合、その励起ソースのインピーダンスがエンベロー
プ追跡型電源の最高効率負荷インピーダンスとＲＦ電力増幅器の最高効率負荷インピーダ
ンスの共役インピーダンスの整合によって生成され、ＲＦ電力増幅器の最高効率負荷イン
ピーダンスの共役インピーダンスだけが整合され、回路が業界標準の５０Ω又は７５を得
る場合、不整合が発生し、つまり、励起ソースが最高効率又は最大出力電力を取得できな
い。したがって、エンベロープ追跡型電源の電力増幅器が用いられる回路では、エンベロ
ープ追跡型電源の負荷インピーダンスと電力増幅器のインピーダンスを共役整合させる必
要があり、エンベロープ追跡型電源の最高効率負荷インピーダンスとＲＦ電力増幅器の最
高効率負荷インピーダンスの共役インピーダンスが整合される場合、回路が最高効率を得
て、最高効率で最大電力を出力し、これにより、エンベロープ追跡型ＲＦ電力増幅器の効
率がさらに向上する。
図２は該インピーダンス整合回路の構造である。該回路は、エンベロープ追跡型電源、
ＲＦ電力増幅器、第一の整合回路、阻止コンデンサ、第二の整合回路と第三の重畳回路を
備える。エンベロープ追跡型電源は、入力信号に対してエンベロープ追跡処理を行い、電
力増幅器に電気エネルギーを供給するように構成され、前記第一の整合回路は、入力端が
それぞれ前記エンベロープ追跡型電源の出力端に接続され、出力端が前記阻止コンデンサ
の一端に接続され、前記第一の整合回路は前記ＲＦ電力増幅器と前記阻止コンデンサの間
に位置し、エンベロープ追跡型電源の最高効率負荷インピーダンスと前記ＲＦ電力増幅器
の最高効率負荷インピーダンスの共役インピーダンスに基づき、インピーダンス整合を行
い、エンベロープ追跡型電力増幅器の最高効率を取得し、及び／又は、前記ＲＦ電力増幅
器の負荷インピーダンス値の共役インピーダンスに基づき、エンベロープ追跡型電源の最
高効率負荷インピーダンスを整合し、絡線追跡ＲＦ電力増幅器の最高効率を取得する。
第一の整合回路は、エンベロープ追跡型電源に接続され、ＲＦ電力増幅器と阻止コンデ
ンサの間に位置し、ＲＦ電力増幅器の最高効率負荷インピーダンスの共役インピーダンス
をエンベロープ追跡型電源の最高効率負荷インピーダンスに整合することに用いられ、し
たがって、エンベロープ追跡型ＲＦ電力増幅器の出力効率が最も高く、第一の整合回路に
より、エンベロープ追跡型ＲＦ電力増幅器の効率を向上させることができ、これは、ＲＦ
電力増幅器の最高効率負荷インピーダンスの共役インピーダンスを指定された負荷ンピー
ダンス、即ち業界で要求される５０Ω又は７５Ωに整合することだけでＲＦ電力増幅器の
出力効率を向上させる従来技術とは異なり、従来技術は、エンベロープ追跡型電源を備え
ないＲＦ電力増幅器回路に用いられてもよく、ＲＦ電力増幅器の信号を負荷に伝送し、多
くの信号が反射されないことを目的とする。本実施形態におけるインピーダンス整合回路
は、ＲＦ電力増幅器の信号伝送問題だけでなく、エンベロープ追跡型ＲＦ電力増幅器の出
力効率問題を解決することに用いられてもよく、即ち第一の整合回路により最高効率を取
得し、第二の整合回路により最高効率信号を反射せずに負荷に出力し、第三の重畳回路に
よりエンベロープ追跡型ＲＦ電力増幅器の効率をさらに向上させるため、高いピーク対平
均比、広い帯域幅、高効率の信号伝送ニーズにより適合する。
ＲＦ電力増幅器、第一の整合回路、阻止コンデンサ、第二の整合回路と第三の重畳回路を
備える。エンベロープ追跡型電源は、入力信号に対してエンベロープ追跡処理を行い、電
力増幅器に電気エネルギーを供給するように構成され、前記第一の整合回路は、入力端が
それぞれ前記エンベロープ追跡型電源の出力端に接続され、出力端が前記阻止コンデンサ
の一端に接続され、前記第一の整合回路は前記ＲＦ電力増幅器と前記阻止コンデンサの間
に位置し、エンベロープ追跡型電源の最高効率負荷インピーダンスと前記ＲＦ電力増幅器
の最高効率負荷インピーダンスの共役インピーダンスに基づき、インピーダンス整合を行
い、エンベロープ追跡型電力増幅器の最高効率を取得し、及び／又は、前記ＲＦ電力増幅
器の負荷インピーダンス値の共役インピーダンスに基づき、エンベロープ追跡型電源の最
高効率負荷インピーダンスを整合し、絡線追跡ＲＦ電力増幅器の最高効率を取得する。
第一の整合回路は、エンベロープ追跡型電源に接続され、ＲＦ電力増幅器と阻止コンデ
ンサの間に位置し、ＲＦ電力増幅器の最高効率負荷インピーダンスの共役インピーダンス
をエンベロープ追跡型電源の最高効率負荷インピーダンスに整合することに用いられ、し
たがって、エンベロープ追跡型ＲＦ電力増幅器の出力効率が最も高く、第一の整合回路に
より、エンベロープ追跡型ＲＦ電力増幅器の効率を向上させることができ、これは、ＲＦ
電力増幅器の最高効率負荷インピーダンスの共役インピーダンスを指定された負荷ンピー
ダンス、即ち業界で要求される５０Ω又は７５Ωに整合することだけでＲＦ電力増幅器の
出力効率を向上させる従来技術とは異なり、従来技術は、エンベロープ追跡型電源を備え
ないＲＦ電力増幅器回路に用いられてもよく、ＲＦ電力増幅器の信号を負荷に伝送し、多
くの信号が反射されないことを目的とする。本実施形態におけるインピーダンス整合回路
は、ＲＦ電力増幅器の信号伝送問題だけでなく、エンベロープ追跡型ＲＦ電力増幅器の出
力効率問題を解決することに用いられてもよく、即ち第一の整合回路により最高効率を取
得し、第二の整合回路により最高効率信号を反射せずに負荷に出力し、第三の重畳回路に
よりエンベロープ追跡型ＲＦ電力増幅器の効率をさらに向上させるため、高いピーク対平
均比、広い帯域幅、高効率の信号伝送ニーズにより適合する。
上記実施形態により、エンベロープ追跡型ＲＦ電力増幅器の最高効率を取得することが
できるが、どのように最高効率信号を全て負荷に伝送するかも本発明で考慮されるべき問
題である。図３は本出願のさらなる他の実施形態によるインピーダンス整合回路の構造図
である。前記ンピーダンス整合回路は、エンベロープ追跡型電源、ＲＦ電力増幅器、第一
の整合回路、阻止コンデンサ、第二の整合回路と第三の重畳回路を備え、第一の整合回路
が第一の整合ユニットとコンデンサを含み、第二の整合回路が第二の整合ユニットとコン
デンサを含み、第二の整合回路と阻止コンデンサで構成された整合ネットワークにより、
前記ＲＦ電力増幅器の最高効率負荷インピーダンスの共役インピーダンス及び／又は前記
エンベロープ追跡型電源の最高効率負荷インピーダンスを整合し、指定された負荷インピ
ーダンス、即ち業界標準で要求される５０Ω又は７５Ωを取得し、ＲＦ電力増幅器の信号
の伝送中の反射を減少させ、最高効率に基づいて信号伝送効率を向上させる。
できるが、どのように最高効率信号を全て負荷に伝送するかも本発明で考慮されるべき問
題である。図３は本出願のさらなる他の実施形態によるインピーダンス整合回路の構造図
である。前記ンピーダンス整合回路は、エンベロープ追跡型電源、ＲＦ電力増幅器、第一
の整合回路、阻止コンデンサ、第二の整合回路と第三の重畳回路を備え、第一の整合回路
が第一の整合ユニットとコンデンサを含み、第二の整合回路が第二の整合ユニットとコン
デンサを含み、第二の整合回路と阻止コンデンサで構成された整合ネットワークにより、
前記ＲＦ電力増幅器の最高効率負荷インピーダンスの共役インピーダンス及び／又は前記
エンベロープ追跡型電源の最高効率負荷インピーダンスを整合し、指定された負荷インピ
ーダンス、即ち業界標準で要求される５０Ω又は７５Ωを取得し、ＲＦ電力増幅器の信号
の伝送中の反射を減少させ、最高効率に基づいて信号伝送効率を向上させる。
本出願の具体的的な応用シーンでは、第二の整合回路は、阻止コンデンサを備えない場
合でインピーダンス整合を行うこともでき、第二の整合回路は、前記エンベロープ追跡型
電源の最高効率負荷インピーダンスに基づき、インピーダンス整合を行い、指定された負
荷インピーダンスを取得し、この場合、阻止コンデンサは第一の整合回路と第二の整合回
路を隔離することのみに用いられるが、インピーダンス整合機能を有していない。
合でインピーダンス整合を行うこともでき、第二の整合回路は、前記エンベロープ追跡型
電源の最高効率負荷インピーダンスに基づき、インピーダンス整合を行い、指定された負
荷インピーダンスを取得し、この場合、阻止コンデンサは第一の整合回路と第二の整合回
路を隔離することのみに用いられるが、インピーダンス整合機能を有していない。
第一の整合回路と第二の整合回路の両方が異なる仕様のマイクロストリップライン（ｍ
ｉｃｒｏｓｔｒｉｐ ｌｉｎｅ）又はコプレーナ導波路（ｃｏｐｌａｎａｒ ｗａｖｅｇ
ｕｉｄｅ）とコンデンサを含み、第一の整合回路が最高効率を取得することに用いられ、
第一の整合回路では異なるエンベロープ追跡型電源の最高効率負荷インピーダンスとＲＦ
電力増幅器の最高効率負荷インピーダンスの共役インピーダンスの影響を受けるため、異
なる負荷インピーダンスのニーズを達成するために、異なる仕様のマイクロストリップラ
イン（ｍｉｃｒｏｓｔｒｉｐ ｌｉｎｅ）又はコプレーナ導波路（ｃｏｐｌａｎａｒ ｗ
ａｖｅｇｕｉｄｅ）が必要であり、つまり、第一の整合回路ではマイクロストリップライ
ン（ｍｉｃｒｏｓｔｒｉｐ ｌｉｎｅ）又はコプレーナ導波路（ｃｏｐｌａｎａｒ ｗａ
ｖｅｇｕｉｄｅ）の仕様及びコンデンサの数、パラメータはニーズに応じてインピーダン
ス整合を行うエンベロープ追跡型電源及びＲＦ電力増幅器の最高効率負荷インピーダンス
特性に関連している。
ｉｃｒｏｓｔｒｉｐ ｌｉｎｅ）又はコプレーナ導波路（ｃｏｐｌａｎａｒ ｗａｖｅｇ
ｕｉｄｅ）とコンデンサを含み、第一の整合回路が最高効率を取得することに用いられ、
第一の整合回路では異なるエンベロープ追跡型電源の最高効率負荷インピーダンスとＲＦ
電力増幅器の最高効率負荷インピーダンスの共役インピーダンスの影響を受けるため、異
なる負荷インピーダンスのニーズを達成するために、異なる仕様のマイクロストリップラ
イン（ｍｉｃｒｏｓｔｒｉｐ ｌｉｎｅ）又はコプレーナ導波路（ｃｏｐｌａｎａｒ ｗ
ａｖｅｇｕｉｄｅ）が必要であり、つまり、第一の整合回路ではマイクロストリップライ
ン（ｍｉｃｒｏｓｔｒｉｐ ｌｉｎｅ）又はコプレーナ導波路（ｃｏｐｌａｎａｒ ｗａ
ｖｅｇｕｉｄｅ）の仕様及びコンデンサの数、パラメータはニーズに応じてインピーダン
ス整合を行うエンベロープ追跡型電源及びＲＦ電力増幅器の最高効率負荷インピーダンス
特性に関連している。
第二の整合回路は、エンベロープ追跡型電源の最高効率負荷インピーダンスを指定され
た業界標準の５０Ω又は７５Ωに整合するように構成され、したがって、そのため、その
回路におけるマイクロストリップライン又はコプレーナ導波路の仕様及びコンデンサの数
、パラメータは、ニーズに応じてインピーダンス整合を行うエンベロープ追跡型電源の最
高効率負荷インピーダンス特性に対応する。
た業界標準の５０Ω又は７５Ωに整合するように構成され、したがって、そのため、その
回路におけるマイクロストリップライン又はコプレーナ導波路の仕様及びコンデンサの数
、パラメータは、ニーズに応じてインピーダンス整合を行うエンベロープ追跡型電源の最
高効率負荷インピーダンス特性に対応する。
当業者は、コンピューターシミュレーション、スミスチャート計算、従来の経験などの
方式により最高効率及び指定された負荷インピーダンスの計算方法を取得することができ
る。
方式により最高効率及び指定された負荷インピーダンスの計算方法を取得することができ
る。
さらにエンベロープ追跡型ＲＦ電力増幅器の効率を向上させるために、図３に示すよう
に、本出願では回路に、並列に接続された短絡分岐回路と開回路分岐回路を含む第３の重
畳回路が設計され、且つ該短絡分岐回路と該開回路分岐回路の入力端がいずれも第二の整
合回路の出力端に接続され、回路における基本波とその高調波を重畳して重畳信号を出力
することに用いられる。
に、本出願では回路に、並列に接続された短絡分岐回路と開回路分岐回路を含む第３の重
畳回路が設計され、且つ該短絡分岐回路と該開回路分岐回路の入力端がいずれも第二の整
合回路の出力端に接続され、回路における基本波とその高調波を重畳して重畳信号を出力
することに用いられる。
ＲＦ電力増幅器の出力効率を向上させるために、基本波の電力ｆ０をできるだけ大きく
出力し、２次高調波又は他の高調波の出力をできるだけ小さく出力する必要があり、２次
高調波又は他の複数次の高調波の出力電力を低減するために、高調波負荷が短絡、開回路
又は純粋なリアクタンスに要求される。実際の応用において、負荷の純粋なリアクタンス
が要求される可能性を達成することが困難であるが、高調波負荷の短絡、開回路方面にお
いて回路設計が最も効果的な方式であり、したがって、ＲＦ電力増幅器の出力効率を向上
させるために、並列接続された短絡分岐回路と開回路分岐回路を設計することが可能であ
る。
出力し、２次高調波又は他の高調波の出力をできるだけ小さく出力する必要があり、２次
高調波又は他の複数次の高調波の出力電力を低減するために、高調波負荷が短絡、開回路
又は純粋なリアクタンスに要求される。実際の応用において、負荷の純粋なリアクタンス
が要求される可能性を達成することが困難であるが、高調波負荷の短絡、開回路方面にお
いて回路設計が最も効果的な方式であり、したがって、ＲＦ電力増幅器の出力効率を向上
させるために、並列接続された短絡分岐回路と開回路分岐回路を設計することが可能であ
る。
２次高調波２ｆ０を例として説明すると、短絡分岐回路は、マイクロストリップライン
（ｍｉｃｒｏｓｔｒｉｐ ｌｉｎｅ）又はコプレーナ導波路（ｃｏｐｌａｎａｒ ｗａｖ
ｅｇｕｉｄｅ）を含み、そのマイクロストリップライン又はコプレーナ導波路（ｃｏｐｌ
ａｎａｒ ｗａｖｅｇｕｉｄｅ）の長さがＲＦ電力増幅器の電力出力周波数に対応し、即
ち基本波の波長λに対応し、そのため、短絡分岐回路ではマイクロストリップライン（ｍ
ｉｃｒｏｓｔｒｉｐ ｌｉｎｅ）又はコプレーナ導波路（ｃｏｐｌａｎａｒ ｗａｖｅｇ
ｕｉｄｅ）の長さがλ／４である。短絡枝回路が短絡である場合、ポイントＡが短絡（イ
ンピーダンス０）であり、２次高調波２ｆ０がλ／４インピーダンスを経て開回路（イン
ピーダンス∞）に変換され、ポイントＢは基本波ｆ０に対してインピーダンスが大きく、
基本波ｆ０のエネルギーがポイントＢからポイントＡに漏れることができなく、エネルギ
ーが後の負荷のみに伝送され又はポイントＣのみに漏れる。
（ｍｉｃｒｏｓｔｒｉｐ ｌｉｎｅ）又はコプレーナ導波路（ｃｏｐｌａｎａｒ ｗａｖ
ｅｇｕｉｄｅ）を含み、そのマイクロストリップライン又はコプレーナ導波路（ｃｏｐｌ
ａｎａｒ ｗａｖｅｇｕｉｄｅ）の長さがＲＦ電力増幅器の電力出力周波数に対応し、即
ち基本波の波長λに対応し、そのため、短絡分岐回路ではマイクロストリップライン（ｍ
ｉｃｒｏｓｔｒｉｐ ｌｉｎｅ）又はコプレーナ導波路（ｃｏｐｌａｎａｒ ｗａｖｅｇ
ｕｉｄｅ）の長さがλ／４である。短絡枝回路が短絡である場合、ポイントＡが短絡（イ
ンピーダンス０）であり、２次高調波２ｆ０がλ／４インピーダンスを経て開回路（イン
ピーダンス∞）に変換され、ポイントＢは基本波ｆ０に対してインピーダンスが大きく、
基本波ｆ０のエネルギーがポイントＢからポイントＡに漏れることができなく、エネルギ
ーが後の負荷のみに伝送され又はポイントＣのみに漏れる。
開回路分岐回路はマイクロストリップライン（ｍｉｃｒｏｓｔｒｉｐ ｌｉｎｅ）又は
コプレーナ導波路（ｃｏｐｌａｎａｒ ｗａｖｅｇｕｉｄｅ）を含み、且つそのマイクロ
ストリップライン（ｍｉｃｒｏｓｔｒｉｐ ｌｉｎｅ）又はコプレーナ導波路（ｃｏｐｌ
ａｎａｒ ｗａｖｅｇｕｉｄｅ）の長さもλ／４である。それが開回路であるため、ポイ
ントＣが開回路（インピーダンス∞）であり、λ／４インピーダンスを経て短絡（インピ
ーダンス値が非常に小さい）に変換され、同様にエネルギーがポイントＣに漏れることが
できない。つまり、ポイントＢの基本波ｆ０のエネルギーがポイントＡだけでなく、ポイ
ントＣに漏れることができなく、負荷のみに伝送される。ポイントＢが２ｆ０の負荷開回
路ポイントだけでなく、２ｆ０の負荷短絡ポイントであるため、ＲＦ電力増幅器の高効率
出力が最終的に達成される。説明すべきこととして、ポイントＢの基本波ｆ０のエネルギ
ーがポイントＡだけでなく、ポイントＣに漏れることができなく、負荷のみに伝送され、
したがって、本発明で設計された、並列に接続された短絡分岐回路と開回路分岐回路は基
本波ｆ０の伝送に影響を与えない。
コプレーナ導波路（ｃｏｐｌａｎａｒ ｗａｖｅｇｕｉｄｅ）を含み、且つそのマイクロ
ストリップライン（ｍｉｃｒｏｓｔｒｉｐ ｌｉｎｅ）又はコプレーナ導波路（ｃｏｐｌ
ａｎａｒ ｗａｖｅｇｕｉｄｅ）の長さもλ／４である。それが開回路であるため、ポイ
ントＣが開回路（インピーダンス∞）であり、λ／４インピーダンスを経て短絡（インピ
ーダンス値が非常に小さい）に変換され、同様にエネルギーがポイントＣに漏れることが
できない。つまり、ポイントＢの基本波ｆ０のエネルギーがポイントＡだけでなく、ポイ
ントＣに漏れることができなく、負荷のみに伝送される。ポイントＢが２ｆ０の負荷開回
路ポイントだけでなく、２ｆ０の負荷短絡ポイントであるため、ＲＦ電力増幅器の高効率
出力が最終的に達成される。説明すべきこととして、ポイントＢの基本波ｆ０のエネルギ
ーがポイントＡだけでなく、ポイントＣに漏れることができなく、負荷のみに伝送され、
したがって、本発明で設計された、並列に接続された短絡分岐回路と開回路分岐回路は基
本波ｆ０の伝送に影響を与えない。
本出願の一実施形態は、さらにエンベロープ追跡型電源の最高効率負荷インピーダンス
とＲＦ電力増幅器の最高効率負荷インピーダンスの共役インピーダンスを整合することに
より、エンベロープ追跡型ＲＦ電力増幅器が最高効率を取得することができ、そしてエン
ベロープ追跡型電源の最高効率負荷インピーダンスが得られるインピーダンス整合方法を
提供する。前記インピーダンス整合方法は、以下のステップを含む。
とＲＦ電力増幅器の最高効率負荷インピーダンスの共役インピーダンスを整合することに
より、エンベロープ追跡型ＲＦ電力増幅器が最高効率を取得することができ、そしてエン
ベロープ追跡型電源の最高効率負荷インピーダンスが得られるインピーダンス整合方法を
提供する。前記インピーダンス整合方法は、以下のステップを含む。
ステップａにおいて、エンベロープ追跡型電源及び／又はＲＦ電力増幅器の特性に従っ
て、エンベロープ追跡型電源の最高効率負荷インピーダンス及び／又はＲＦ電力増幅器の
最高効率負荷インピーダンスの共役インピーダンスを取得する。
て、エンベロープ追跡型電源の最高効率負荷インピーダンス及び／又はＲＦ電力増幅器の
最高効率負荷インピーダンスの共役インピーダンスを取得する。
ステップｂにおいて、エンベロープ追跡型電源の最高効率負荷インピーダンスとＲＦ電
力増幅器の最高効率負荷インピーダンスの共役インピーダンスに基づき、インピーダンス
整合を行い、エンベロープ追跡型ＲＦ電力増幅器の最高効率を取得する。
力増幅器の最高効率負荷インピーダンスの共役インピーダンスに基づき、インピーダンス
整合を行い、エンベロープ追跡型ＲＦ電力増幅器の最高効率を取得する。
ステップｃにおいて、取得されたエンベロープ追跡型電源の最高効率負荷インピーダン
スに基づき、インピーダンス整合を行い、指定された負荷インピーダンスを取得する。
ここで、ステップｂとステップｃにおいて、コンピューターシミュレーション、スミス
チャート計算、従来の経験などの方式を採用して最高効率及び指定された負荷インピーダ
ンスを計算して取得することができる。
スに基づき、インピーダンス整合を行い、指定された負荷インピーダンスを取得する。
ここで、ステップｂとステップｃにおいて、コンピューターシミュレーション、スミス
チャート計算、従来の経験などの方式を採用して最高効率及び指定された負荷インピーダ
ンスを計算して取得することができる。
ステップｄにおいて、他の複数次の高調波を基本波に重畳し、重畳信号を出力する。
以上の技術的解決策を応用し、エンベロープ追跡型電源の最高効率負荷インピーダンス
とＲＦ電力増幅器の最高効率負荷インピーダンスの共役インピーダンスを整合することに
より、エンベロープ追跡型ＲＦ電力増幅器は最高効率を取得することができ、回路の基本
波と高調波を重畳することにより、回路の出力電力がさらに向上し、信号伝送技術の発展
ニーズを満たす。
以上の技術的解決策を応用し、エンベロープ追跡型電源の最高効率負荷インピーダンス
とＲＦ電力増幅器の最高効率負荷インピーダンスの共役インピーダンスを整合することに
より、エンベロープ追跡型ＲＦ電力増幅器は最高効率を取得することができ、回路の基本
波と高調波を重畳することにより、回路の出力電力がさらに向上し、信号伝送技術の発展
ニーズを満たす。
最後に説明すべきこととして、以上の実施形態は本出願の技術的解決策を説明するため
のものだけであり、それを制限しない。前記実施形態を参照して本出願を詳しく説明した
が、当業者であれば、依然として上記の各実施例に記載される技術的解決策を変更し、又
はそのうちの一部の技術的特徴に対して同等入れ替えを行うことができることを理解すべ
きであり、これらの変更又は入れ替えは、対応する技術的解決策の本質が本出願の各実施
形態の各技術的解決策の精神及び範囲から逸脱することを引き起こさない。
のものだけであり、それを制限しない。前記実施形態を参照して本出願を詳しく説明した
が、当業者であれば、依然として上記の各実施例に記載される技術的解決策を変更し、又
はそのうちの一部の技術的特徴に対して同等入れ替えを行うことができることを理解すべ
きであり、これらの変更又は入れ替えは、対応する技術的解決策の本質が本出願の各実施
形態の各技術的解決策の精神及び範囲から逸脱することを引き起こさない。
Claims (1)
- エンベロープ追跡型ＲＦ電力増幅器の電源回路に応用されるインピーダンス整合回路の
インピーダンス整合方法であって、
前記インピーダンス整合回路は、エンベロープ追跡型電源、ＲＦ電力増幅器、第一の整
合回路、阻止コンデンサを備え、
取得されたエンベロープ追跡型電源の負荷インピーダンスに基づき、インピーダンス整
合を行い、指定された負荷インピーダンスを取得することを含み、
指定された負荷インピーダンスを取得した後、さらに、
その高調波を基本波に重畳し、重畳信号を出力することを含み、
さらに、
コンピューターシミュレーション、スミスチャート計算、従来の経験を含む、前記エン
ベロープ追跡型ＲＦ電力増幅器の効率及び前記指定された負荷インピーダンスの計算方法
を取得する、
ことを特徴とするインピーダンス整合方法。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911027182.0 | 2019-10-27 | ||
| CN201911027182.0A CN110829989B (zh) | 2019-10-27 | 2019-10-27 | 一种阻抗匹配电路及方法 |
| PCT/CN2020/092346 WO2021082415A1 (zh) | 2019-10-27 | 2020-05-26 | 一种阻抗匹配电路及方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2022510531A JP2022510531A (ja) | 2022-01-27 |
| JP7264327B2 true JP7264327B2 (ja) | 2023-04-25 |
Family
ID=75585223
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2020564703A Active JP7264327B2 (ja) | 2019-10-27 | 2020-05-26 | インピーダンス整合回路及びインピーダンス整合方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20210126592A1 (ja) |
| JP (1) | JP7264327B2 (ja) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008206106A (ja) | 2007-02-22 | 2008-09-04 | Fujitsu Ltd | 高周波増幅器 |
| JP2008288769A (ja) | 2007-05-16 | 2008-11-27 | Panasonic Corp | 高周波回路、半導体装置、および高周波電力増幅装置 |
| JP2008288977A (ja) | 2007-05-18 | 2008-11-27 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 高周波増幅回路とこれを有する無線通信装置 |
| JP2014072543A (ja) | 2012-09-27 | 2014-04-21 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 増幅装置、及び基本波処理回路 |
| WO2019176015A1 (ja) | 2018-03-14 | 2019-09-19 | 三菱電機株式会社 | 増幅器 |
-
2020
- 2020-05-26 JP JP2020564703A patent/JP7264327B2/ja active Active
- 2020-10-01 US US17/060,418 patent/US20210126592A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008206106A (ja) | 2007-02-22 | 2008-09-04 | Fujitsu Ltd | 高周波増幅器 |
| JP2008288769A (ja) | 2007-05-16 | 2008-11-27 | Panasonic Corp | 高周波回路、半導体装置、および高周波電力増幅装置 |
| JP2008288977A (ja) | 2007-05-18 | 2008-11-27 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 高周波増幅回路とこれを有する無線通信装置 |
| JP2014072543A (ja) | 2012-09-27 | 2014-04-21 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 増幅装置、及び基本波処理回路 |
| WO2019176015A1 (ja) | 2018-03-14 | 2019-09-19 | 三菱電機株式会社 | 増幅器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2022510531A (ja) | 2022-01-27 |
| US20210126592A1 (en) | 2021-04-29 |
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