本发明专利技术提供多频带匹配电路、以及多频带功率放大器，包括：第１匹配单元，在信号路径上将第１频带中的阻抗变换为Ｚ０；以及第２匹配单元，包括串联匹配部件和并联匹配部件，该串联匹配部件是在信号路径上其一端与第１匹配单元串联连接且特性阻抗与匹配阻抗Ｚ０相等的传输线路，或至少是在第１频带中与上述传输线路等效的电路，该并联匹配部件的一端在上述串联匹配部件的另一端上与上述信号路径连接，其另一端接地，上述并联匹配部件构成为，在上述第１频带中与上述信号路径的连接点成为阻抗开路状态，通过适当设计上述串联匹配部件以及上述并联匹配部件，从而使上述第２频带中的阻抗与Ｚ０匹配。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及用于放大器等的匹配电路以及功率放大器。更详细地说，涉及能够在多个频带中同时匹配放大元件等具有频率特性的电路元件的输入输出阻抗和周边电路的 阻抗的多频带匹配电路以及包括该多频带匹配电路的多频带功率放大器。
技术介绍
今年来，随着通过无线通信提供的服务变得多样化，要求在无线机中能处理多个 频带的信号(多频带化)。例如，在无线LAN的标准的IEEE802. lla/b/g的各个标准中，规 定了 5. 2GHz带以及2. 4GHz带的两个频带。 在无线机中搭载了对无线频带的信号进行放大后提供给天线的功率放大器。由于 功率放大器是功耗大的装置，因此被要求进行高效率动作。为了满足这一要求，需要设置在 动作频带中对效率最佳化的匹配电路，当想要在不同的两个频带的双方中使效率最佳时， 通常采用通过开关将对各个频带最佳设计的电路进行切换等结构。 图13是在非专利文献1等中所公开的可放大两个频带的各个信号的双频带 功率放大器300的结构的一例，其结构为通过两个单输入双输出的SPDT(single-pole double-throw ;单刀双掷)开关30根据动作频率来切换为5. 2GHz带专用而设计的5. 2GHz 带放大器10和为2. 4GHz带专用而设计的2. 4GHz带放大器20。 构成图13的双频带功率放大器300的各个频带用放大器10、20分别如图14所示 那样由输入侧匹配电路41、放大元件60、输出侧匹配电路42构成。放大器的性能由放大元 件自身的特性和匹配电路的特性所决定，因此在各个频带用放大器10、20的放大元件60的 两端连接的各个匹配电路41、42被最佳化，以在各个频带中获得匹配。图13的双频带功率 放大器300根据动作频带，通过SPDT开关30来切换使用这样最佳化了的匹配电路所构成 的各个频带用放大器10、20，因此如果SPDT开关的插入损耗充分小，则各个放大器将会高 输出、高效率地动作。千葉耕司他、「移動機」、NTT DoCoMo于夕二力A - Y — f ;K2002 年、Vo1. 10、 No. l、p. 15-20 在以上这样的双频带功率放大器中，由于放大元件有着具有频率特性的阻抗，因 此从与使用频带相对应的匹配电路进行组合的必要出发，需要设置用于第1频带和用于第 2频带的双系统的放大器。因此，存在放大元件和输入输出匹配电路等部件数目增多，不仅 是装置会大型化，还因在各个部件中的功耗而导致电路整体的功耗增大的问题。此外，因 SPDT开关的插入损耗，还产生输出功率降低且效率下降的问题。进而，在各个频带中同时高 效率地放大两个频带的混合信号时，需要分配器以及合成器，还存在电路规模增大的问题 (例如，参照特表2003-504929号公报)。
技术实现思路
本专利技术的目的在于实现能够同时在多个频带中匹配的匹配电路，并由此实现仅凭5一个就能够同时放大多个频带的混合信号而无需对每个频带设置多个放大器的多频带功 率放大器。 本专利技术的多频带功率放大器包括放大元件和本专利技术的多频带匹配电路。 本专利技术的多频带匹配电路包括第1匹配单元和第2匹配单元，多频带匹配电路被 插入到有着具有频率特性的阻抗Z工(f)的电路元件和具有预先决定的阻抗Z。的电路(以 下，称为"系统电路")之间的信号路径上，并且在两个频带中同时使电路元件的阻抗Z工(f) 与系统电路的阻抗Z。相匹配。 第1匹配单元，其一端与上述电路元件连接，将第1频带中的阻抗变换为Z。。 第2匹配单元包括串联匹配部件和并联匹配部件，该串联匹配部件是其一端与上 述第1匹配单元的另一端连接且其另一端与上述系统电路连接，并且特性阻抗与系统电路 的阻抗Z。相等的传输线路，或至少是在第1频带中与上述传输线路等效的电路，该并联匹 配部件的一端在上述串联匹配部件的另一端上与上述信号路径连接，其另一端接地。 此外，上述并联匹配部件构成为，在上述第1频带中与上述信号路径的连接点成 为阻抗开路(open)状态。并且，通过适当设计上述串联匹配部件以及上述并联匹配部件， 从而使第2频带中的阻抗与Z。匹配。 根据本专利技术，能够实现可同时在多个频带中匹配的匹配电路，并由此能够实现仅 凭一个就能够同时放大多个频带的混合信号而无需设置多个放大器的多频带功率放大器。附图说明 图1是实施例1的多频带匹配电路的功能方框图。 图2是表示两个频带的关系的像图。 图3是实施例1的多频带匹配电路的变形例的功能方框图。 图4是表示三个频带的关系的像图。 图5是由两段的LC谐振电路构成第1并联块的像图。 图6是图5的构成中的频率_阻抗特性图。 图7A是表示串联排列了两个实施例1的多频带匹配电路的变形例的第2匹配单 元时的构成例子的功能方框图。 图7B是表示并联排列了两个实施例1的多频带匹配电路的变形例的第2匹配单 元时的构成例子的功能方框图。 图8是实施例2的多频带匹配电路的功能方框图。 图9是表示N个频带的关系的像图。 图10是由m-l段的LC谐振电路构成第1并联块的像图。 图11是实施例4的多频带功率放大器的功能方框图。 图12是表示实施例4的多频带功率放大器的反射衰减量以及增益与频率特性的 例子的图。 图13是表示以往的多频带放大器的功能方框图的一例的图。 图14是表示以往的各频带用放大器的功能方框图的一例的图。 图15A是表示至少在中与特性阻抗为Z。的传输线路等效的电路的构成例子的图。 图15B是表示图15A的具体构成例子的图。 图15C是表示图15A的其他具体构成例子的图。 图16A是表示至少在中与特性阻抗为Z。的传输线路等效的电路的其他构成例 子的图。 图16B是表示图16A的具体构成例子的图。 图16C是表示图16A的其他具体构成例子的图。 图17是表示在实施例1中，第1并联块中采用了并联谐振电路时的构成例子的 图。 图18是表示在实施例1中，第1并联块中采用了并联谐振电路时的其他构成例子 的图。 图19是表示在实施例1中，第1并联块中采用了串联谐振器时的构成例子的图。 图20A是表示至少在以及b2中与特性阻抗为Z。的传输线路等效的电路的构成 例子的图。 图20B是表示图20A的具体构成例子的图。 图20C是表示图20A的其他具体构成例子的图。 图21A是表示至少在以及b2中与特性阻抗为Z。的传输线路等效的电路的其他 构成例子的图。 图21B是表示图21A的具体构成例子的图。 图21C是表示图21A的其他具体构成例子的图。 图22A是表示利用可变电容器来构成图20C的可变电感器的例子的图。 图22B是表示利用可变电容器来构成图21B的可变电感器的例子的图。 图22C是表示以电感器和电容器的串联连接或并联连接来构成图21A的各个元件的例子的图。 图23是表示在实施例2中，第1并联块中采用了并联谐振电路时的构成例子的 图。 图24是表示在实施例2中，第1并联块中采用了并联谐振电路时的其他构成例子 的图。 图25是表示在实施例2中，第1并联块中采用了串联谐振器时的构成例子的图。 图26是实施例3的多频带匹配电路的功能方框图。具体实施例方式以下，详细说明本专利技术的实施方式。 图1表示实施例1的匹配电路100。匹配电路100是对于图2所示那样的中心频 率为4、 f2的两个频带h、本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种多频带匹配电路，被插入到有着具有频率特性的阻抗Ｚ↓［Ｉ］（ｆ）的电路元件和具有预先决定的阻抗Ｚ↓［０］的电路（以下，称为“系统电路”）之间的信号路径上，并且在两个频带中使电路元件的阻抗Ｚ↓［Ｉ］（ｆ）与系统电路的阻抗Ｚ↓［０］相匹配，其中，所述多频带匹配电路包括：第１匹配单元，其一端与上述电路元件连接，将第１频带中的上述电路元件的阻抗变换为Ｚ↓［０］；以及第２匹配单元，包括串联匹配部件和并联匹配部件，该串联匹配部件是其一端与上述第１匹配单元的另一端连接且其另一端与上述系统电路连接，并且特性阻抗与系统电路的阻抗Ｚ↓［０］相等的传输线路，或至少是在第１频带中与上述传输线路等效的电路，该并联匹配部件的一端在上述串联匹配部件的另一端上与上述信号路径连接，其另一端接地，上述并联匹配部件构成为，在上述第１频带中与上述信号路径的连接点成为阻抗开路状态，通过适当设计上述串联匹配部件以及上述并联匹配部件，从而使第２频带中的上述电路元件的阻抗与Ｚ↓［０］匹配。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：福田敦史，冈崎浩司，楢桥祥一，
申请(专利权)人：株式会社NTT都科摩，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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