功率放大电路制造技术

本发明专利技术提供一种功率放大电路，能够在宽频带适当地放大高频信号。功率放大电路是将发送频带内的高频信号作为放大对象的功率放大电路，具备：放大器，将高频信号的功率放大并输出；偏置电路；和阻抗电路，被连接在放大器的信号输入端与偏置电路的偏置电流输出端之间，具有在发送频带内衰减的频率特性。阻抗电路包含：第一阻抗电路，与信号输入端连接；和第二阻抗电路，被连接在第一阻抗电路与偏置电流输出端之间。

Power Amplifier Circuit

【技术实现步骤摘要】
功率放大电路
本专利技术涉及功率放大电路。
技术介绍
近年来，在便携电话、智能手机等移动体通信终端装置中的无线通信方式中，采用了HSUPA(HighSpeedUplinkPacketAccess，高速上行链路分组接入)、LTE(LongTermEvolution，长期演进)等调制方式。在第4代移动通信系统中，载波的多频带化得到发展，要求向多个频率频带的对应。此外，为了实现数据通信的高速化、通信的稳定化，可谋求基于CA(CarrierAggregation，载波聚合)的宽频带化。进一步地，伴随着向第5代移动通信系统的转换，具有移动体通信终端装置的前端部的电路结构复杂化的趋势。作为将无线频率(RF：RadioFrequency)频带的高频信号的功率进行放大的功率放大电路的放大元件，使用由异质结双极晶体管(HBT：HeterojunctionBipolarTransistor)或者场效应型晶体管(FET：FieldEffectTransistor)等构成的放大用晶体管。在将双极晶体管作为放大用晶体管来使用的情况下，放大用晶体管的发射极与基准电位(例如接地电位)连接，经由扼流圈电感器而向集电极供给电源电压，经由耦合电容器而向基极输入高频信号。此外，在放大用晶体管的基极连接偏置电路。设置于偏置电路的偏置用晶体管与放大用晶体管同样地由异质结双极晶体管、场效应型晶体管等构成。该偏置用晶体管作为向放大用晶体管的基极供给偏置电流的发射极跟随器电路而进行动作。伴随着移动体通信终端装置的前端部的复杂化，在前级的功率放大电路中也要求向多频带化、宽频带化的对应。在这种移动体通信终端装置中，使用按照与在移动体通信终端装置中对应的通信方式相应的包含一个或者多个频带的具有规定的频带宽度的每个发送频带而设置了功率放大电路的功率放大模块。一般对于构成功率放大电路的放大用晶体管分别设置偏置电路。在下述的专利文献1中记载了如下内容，即，通过设为在多个放大电路之间切换偏置电路、对以偏置电路为产生源的噪声进行阻挡的滤波器的结构，由此来抑制电路结构的增加并且抑制以偏置电路为产生源的噪声。在先技术文献专利文献专利文献1：JP特开2014-236469号公报对于用于移动体通信终端装置的功率放大电路，与向多频带化、宽频带化的对应一并要求效率良好地放大发送频带内的高频信号的功率。为了满足该要求，需要将高频信号的传输路径确保为低损耗，但由于高频信号从高频信号的传输路径向偏置电流的供给路径泄漏，因此向放大器输入的高频信号减少，因而无法使放大器效率良好地进行放大。
技术实现思路
专利技术要解决的课题本专利技术正是鉴于上述情形而完成的，其目的在于，能够在宽频带效率良好地放大高频信号，因此抑制高频信号向偏置电路泄漏。用于解决课题的手段本专利技术的一侧面的功率放大电路，将发送频带内的高频信号作为放大对象，其中，所述功率放大电路具备：放大器，将高频信号的功率放大并输出；偏置电路；和阻抗电路，被连接在所述放大器的信号输入端与所述偏置电路的偏置电流输出端之间，具有在所述发送频带内衰减的频率特性，所述阻抗电路包含：第一阻抗电路，与所述信号输入端连接；和第二阻抗电路，被连接在所述第一阻抗电路与所述偏置电流输出端之间。在该结构中，能够通过第一阻抗电路和第二阻抗电路的双方来提高针对放大器的信号输入端与偏置电路的偏置电流输出端之间的路径即偏置电流的供给路径的发送频带的阻抗。因此，功率放大电路能够增大偏置电流的供给路径中的发送频带的衰减量。此外，能够遍及宽频带地提高偏置电流的供给路径的阻抗。由此，功率放大电路能够在宽频带效率良好地放大高频信号。本专利技术的另一侧面的功率放大电路，将发送频带内的高频信号作为放大对象，其中，所述功率放大电路具备：放大器，将所述高频信号的功率放大并输出；偏置电路；和阻抗电路，被连接在所述放大器的信号输入端与所述偏置电路的偏置电流输出端之间，具有在所述发送频带内衰减的频率特性，所述阻抗电路包含：第一电感性元件以及第二电感性元件，被串联连接在所述信号输入端与所述偏置电流输出端之间；第一电容性元件，被连接在包含所述第一电感性元件和所述第二电感性元件的串联电路的两端之间；和第二电容性元件，被连接在所述第一电感性元件与所述第二电感性元件的连接点和基准电位之间，所述第一电感性元件、所述第二电感性元件以及所述第一电容性元件构成LC并联谐振电路，所述第一电感性元件、所述第二电感性元件以及所述第二电容性元件构成LC低通滤波器电路。在该结构中，能够通过LC并联谐振电路以及LC低通滤波器电路来提高针对偏置电流的供给路径的发送频带的阻抗。此外，能够通过LC低通滤波器电路来增大发送频带以上的频率的衰减量。由此，功率放大电路能够在宽频带效率良好地放大高频信号。此外，能够以较少的元件数来构成偏置电路，能够减小偏置电路的电路规模。因此，能够实现功率放大电路的小型化或者低成本化。附图说明图1是表示实施方式1所涉及的功率放大电路的一结构例的图。图2是表示实施方式1所涉及的功率放大电路的阻抗电路的结构的图。图3是表示比较例所涉及的功率放大电路的阻抗电路的结构的图。图4是表示实施方式1所涉及的阻抗电路的通过特性的模拟结果的一个例子的图。图5是表示实施方式1所涉及的阻抗电路的负载特性的模拟结果的一个例子的史密斯圆图。图6是表示实施方式2所涉及的功率放大电路的阻抗电路的结构的图。图7是表示实施方式2所涉及的阻抗电路的通过特性的模拟结果的一个例子的图。图8是表示实施方式2所涉及的阻抗电路的负载特性的模拟结果的一个例子的史密斯圆图。图9是表示实施方式3所涉及的功率放大电路的阻抗电路的结构的图。图10是表示实施方式3所涉及的阻抗电路的通过特性的模拟结果的一个例子的图。图11是表示实施方式3所涉及的阻抗电路的负载特性的模拟结果的一个例子的史密斯圆图。图12是表示实施方式4所涉及的功率放大电路的一结构例的图。符号说明1、1a功率放大电路；2、2a、2b放大器；3偏置电路；4、4a、4b阻抗电路；31电流源；41第一阻抗电路；42、42a第二阻抗电路；100半导体芯片；C、C11、C21、C22、C23、C31、C41、C42电容器(电容性元件)；C1、C2、C3耦合电容器；D31、D32二极管；Ibias偏置电流；Icont偏置控制电流；L、L11、L31、L41、L42电感器(电感性元件)；L1扼流圈电感器；R21、R22、R23电阻(电阻性元件)；Tr1放大用晶体管；Tr2偏置电流供给用晶体管；VBAT偏置电源电位；VCC电源电位；Vcont偏置控制电位。具体实施方式以下，基于附图来对实施方式所涉及的功率放大电路详细地进行说明。另外，并非通过本实施方式来限定本专利技术。各实施方式是示例，也可以说能够实现不同的实施方式中所示的结构的局部置换或者组合。在实施方式2以后，省略关于与实施方式1共用的事项的记述，仅对不同点进行说明。特别地，关于同样结构带来的同样的作用效果，不在每个实施方式中依次提及。(实施方式1)图1是表示实施方式1所涉及的功率放大电路的一结构例的图。功率放大电路1在以便携电话、智能手机示例的移动体通信终端装置中能够用于向基站发送声音、数据等各种信号。功率放大电路1根据移动体通信终端装置所对应的通信方式，将包含本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种功率放大电路，将发送频带内的高频信号作为放大对象，其中，所述功率放大电路具备：放大器，将高频信号的功率放大并输出；偏置电路；和阻抗电路，被连接在所述放大器的信号输入端与所述偏置电路的偏置电流输出端之间，具有在所述发送频带内衰减的频率特性，所述阻抗电路包含：第一阻抗电路，与所述信号输入端连接；和第二阻抗电路，被连接在所述第一阻抗电路与所述偏置电流输出端之间。

【技术特征摘要】
2017.12.27 JP 2017-252514;2018.05.29 JP 2018-102801.一种功率放大电路，将发送频带内的高频信号作为放大对象，其中，所述功率放大电路具备：放大器，将高频信号的功率放大并输出；偏置电路；和阻抗电路，被连接在所述放大器的信号输入端与所述偏置电路的偏置电流输出端之间，具有在所述发送频带内衰减的频率特性，所述阻抗电路包含：第一阻抗电路，与所述信号输入端连接；和第二阻抗电路，被连接在所述第一阻抗电路与所述偏置电流输出端之间。2.根据权利要求1所述的功率放大电路，其中，所述阻抗电路的所述发送频带内的衰减量为10dB以上。3.根据权利要求1或2所述的功率放大电路，其中，所述第一阻抗电路以及所述第二阻抗电路的任意一方是包含被并联设置在所述信号输入端与所述偏置电流输出端之间的电感性元件和电容性元件的LC并联谐振电路。4.根据权利要求3所述的功率放大电路，其中，所述LC并联谐振电路的谐振频率被设定在所述发送频带内。5.根据权利要求3或4所述的功率放大电路，其中，所述第一阻抗电路以及所述第二阻抗电路的另一方是包含被并联设置在所述信号输入端与所述偏置电流输出端之间的第一T型电路和第二T型电路的陷波滤波器电路，所述第一T型电路包含：两个电阻性元件，被串联设置在所述信号输入端与所述偏置电流输出端之间；和电容性元件，被连接在所述两个电阻性元件的连接点与基准电位之间，所述第二T型电路包含：两个电容性元件，被串联连接在包含所述两个电阻性元件的串联电路的两端之间；和电阻性元件，被连接在所述两个电容性元件的连接点与基准电位之间。6.根据权利要求5所述的功率放大电路，其中，所述陷波滤波器电路的中心频率被设定在所述发送频带内。7.根据权利要求6所述的功率放大电路，其中，所述LC并联谐振电路的谐振频率与所述陷波滤波器电路的中心频率不同，一方在所述发送频带内被设定为比该发送频带的中心频率低的频率，另一方在所述发送频带内被设定为比该发送频带的中心频率高的频率。8.根据权利要求7所述的功率放大电路，其中，所述LC并联谐振电路的谐振频率与所述陷波滤波器电路的中心频率被设定在具有所述发送频带的频带宽度的1/2以下的频带宽度的频带内。9.根据权利要求3或4所述的功率放大电路，其中，所述第一阻抗电路以及所述第二阻抗电路的另一方是包含被串联连接在所述信号输入端与基准电位之...

【专利技术属性】
技术研发人员：筒井孝幸，田中聪，山本靖久，
申请(专利权)人：株式会社村田制作所，
类型：发明
国别省市：日本,JP