专利名称：具有放大元件的高效放大器,无线发信装置及测定装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及高效放大器，无线发信装置，用于测定高效放大器的测定装置，涉及由FET(场效应晶体管)或者晶体管等放大用的半导体放大器构成的特别是在移动通信设备或者微波通信设备中使用的高效放大器，具有该高效放大器的发信装置以及用于测定该高效放大器的测定装置。
使用图35说明在便携终端机中使用的现有的无线发信单元(以往例1)。图35中，无线发信单元9100具备高效放大器101，不可逆电路元件103，以及把高效放大器101与不可逆电路元件103连接的传输线路102。
高效放大器101包括输入匹配电路104，第一级放大器105，级间匹配电路106，第二级放大器107以及输出匹配电路108。从高效放大器101的输入端子到输出端子之间，顺序地连接输入匹配电路104，第一级放大器105，级间匹配电路106，第二级放大器107，输出匹配电路108。
输出匹配电路108包括高次谐波处理电路111和基波匹配电路112。高次谐波处理电路111是用于处理高次谐波的电路，进行高次谐波阻抗匹配等。基波匹配电路112进行基波的阻抗匹配。
在移动通信设备等中为了与天线的状态无关使放大器高效动作在隔离器等中使用不可逆电路元件。以下，作为不可逆电路元件的一例，说明隔离器。隔离器103包括与传输线路102连接的输入匹配电路109，连接在输入匹配电路109与输出端子之间的隔离器本体110。
高效放大器101的输出阻抗以及隔离器103的输入输出阻抗是50Ω。这是由于以往进行高频设备评价的高频测定装置由50欧姆(以下，把欧姆记为Ω)的终端构成。另一方面，第二级放大器107的输出阻抗是1～10Ω。因此，基波匹配电路112由把第二级放大器107的输出阻抗(1～10Ω)变换为50Ω的变换电路构成。
从输入端子输入的信号用高效放大器101放大。被放大了的信号通过传输线路102，隔离器103输出。在隔离器103以后发生的反射波由隔离器103阻断。从而，由于反射波不返回到高效放大器101，因此高效放大器101能够保持高效动作不变地进行稳定动作。
然而，便携终端近年来在不断地小型化、轻量化，小型化以及轻量化成为终端开发的重要因素。而在小型化、轻量化方面最具贡献的是电池的小型化。为了满足一定的通话时间的同时实现这一点，在功耗方面占有很大比例的放大器的高效化就将十分重要。
但是，在上述无线发信单元9100结构中，基波匹配电路12中的损失很大，难以实现放大器的高效化。
作为对于这一点的效率改善方法之一，如在「不可逆电路元件以及复合电子部分(特开平10-327003号公报)」中记述的那样，举出了把高效放大器的输出阻抗，不可逆电路元件(隔离器)的输入阻抗以及连接高效放大器与不可逆电路元件的线路的阻抗Z取为2Ω＜Z＜12.5Ω的方法。
使用图36说明在上述文件中举出的使用了低阻抗隔离器的无线发信单元的例子(以往例2)。图36所示的无线发信单元9200由低阻抗高效放大器113，低阻抗传输线路114以及低阻抗隔离器115构成。低阻抗高效放大器113的输出阻抗低于50Ω，低阻抗隔离器115的输入阻抗低于50Ω，输出阻抗为50Ω。
高效放大器113由输入匹配电路104，第一级放大器105，级间匹配电路106以及第二级放大器107构成。
隔离器115包括隔离器本体110，进行隔离器本体110与传输线路114之间的阻抗匹配的低阻抗输入匹配电路116。在以往例2中，高效放大器113的输出阻抗是1～10Ω(第二级放大器107的输入阻抗)。隔离器115中的输入匹配电路116把低阻抗隔离器的输入阻抗进行调整使得与高效放大器113的输出阻抗相匹配。
如果把以往例2与以往例1进行比较，则省略了高效放大器中的输出匹配电路。从而，没有在输出匹配电路108中产生的损失，减少了包括高效放大器和隔离器在内的总体结构中的消耗电流。然而，在以往例2中存在以下的问题。
第一，以往例1中的基波匹配电路112由串联的电感器与并联电容器的组合等构成，对于二次高次谐波，三次高次谐波等高次谐波起消除滤波器的作用。与此相反，在以往例2中，由于不包括基波匹配电路112，因此将增加高次谐波的漏泄功率。
为了消除这一点，添加高次谐波消除滤波电路是有效的。如果把该滤波电路添加到低阻抗线路中的情况与添加到高阻抗线路中的情况相比较，滤波电路添加到滤波电路的高次谐波阻抗可视为相对小的高阻抗电路中的情况下高次谐波消除效果大。因此，在以往例2中，如图36所示，可以在隔离器115的输出一侧(与阻抗为50Ω的传输线路连接)添加滤波电路117。
但是，添加滤波电路抑制了高次谐波漏泄功率时，由于在滤波电路中发生的损失将增长高效放大器的消耗电流。
另外，用于评价这些电路的现有的测定装置由于以作为标准值的50Ω为基准进行设计，因此难以进行阻抗不同的电路的测定。
因此，本发明是为解决这些问题而产生的，其目的在于提供消耗电流低而且高效的高效放大器以及无线发信装置，还有用于评价高效放大器的测定装置。
依据本发明一个方案的高效放大器是与输入阻抗低于标准阻抗，输出阻抗与标准阻抗一致的不可逆元件相连接的高效放大器，具备接受输入信号的输入端子，与不可逆电路元件连接的输出端子，用于放大输入信号的放大元件，配置在放大元件与输出端子之间，处理放大元件的输出信号中的高次谐波的一个或者多个高次谐波处理电路。
理想的是，标准阻抗为50欧姆，输出端子的输出阻抗实质上是3欧姆～30欧姆的范围。
更理想的是，一个或者多个高次谐波处理电路中的至少一个由把高次谐波的阻抗进行匹配的电路，抑制由高次谐波产生的高次谐波漏泄功率的电路，对于高次谐波成为开放负载的电路，对于高次谐波成为短路负载的电路等构成。理想的是，多个高次谐波处理电路的谐振频率的每一个相互不同。
理想的是，高效放大器在放大元件与输出端子之间还具备把放大元件的输出信号中的基波的阻抗进行微调的基波调整电路。
特别是，高次谐波处理电路由电容元件和与电容元件耦合的寄生电感构成。电容元件是片形电容器。寄生电感是微带线。
理想的是，还具有配置在放大元件与输出端子之间的耦合电路，耦合电路包括把对应于输入功率的功率输出到输出端子一侧的第一输出端子，把第一输出端子所输出功率的预定比例的功率进行输出的第二输出端子。
理想的是，还具备包括一个或者多个高次谐波处理电路的用于把放大元件的输出信号的阻抗进行匹配的输出匹配电路。输出匹配电路仅由传输信号的信号线，在放大元件上供给偏置电压的偏置电路，并联连接在包括一个或者多个高次谐波处理电路的一个或者多个元件构成。或者，输出匹配电路仅由传输信号的信号线，在放大元件上供给偏置电压的偏置电路，并联连接在包括一个或者多个高次谐波处理电路的信号线上的一个或者多个第一元件，串联连接在信号线上的电容以外的一个或者多个第二元件构成。
从而，如果依据上述的高效放大器，则通过在放大元件与输出端子之间具备高次谐波处理电路，能够实现降低高次谐波的漏泄功率以及提高效率。另外，由于不需要用于与低阻抗的不可逆电路元件连接的基波匹配电路，因此能够削减消耗电流。
特别是，通过设置多个高次谐波处理电路，能够提供高次谐波泄漏功率的消除效果。特别是，通过构成为使得多个高次谐波处理电路的谐振频率相互不同，能够进一步提高高次谐波漏泄功率的消除效果。
另外，通过设置基波调整电路，能够在抑制消耗电流的同时进行阻抗的微调。
另外，高次谐波处理电路能够用电容元件和与上述电容元件耦合的寄生电感构成。
另外，把耦合电路配置在放大元件与输出端子之间。由此，能够测定低阻抗高效放大器中的动作。
本发明另一个方案的高效放大器具备接受输入信号的输入端子；输出信号的输出端子；用于放大输入信号的放大元件；用于匹配放大元件的输出信号的阻抗的输出匹配电路，输出匹配电路仅由传输信号的信号线；在放大元件上供给偏置电压的偏置电路；并联连接在信号线上的一个或者多个元件组成。
理想的是，一个或者多个元件配置在放大元件与输出端子之间，包括处理放大元件的输出信号中的高次谐波的高次谐波处理电路。
本发明另一个方案的高效放大器具备接受输入信号的输入端子；输出信号的输出端子；用于放大输入信号的放大元件；用于匹配放大元件的输出信号的阻抗的输出匹配电路，输出匹配电路仅由传输线号的信号线；在放大元件上供给偏置电压的偏置电路；并联连接在信号线上的一个或者多个第一元件；串联连接在信号线上的电容以外的一个或者多个第2元件构成。
理想的是，一个或者多个第一元件配置在放大元件与输出端子之间，包括处理放大元件的输出信号中的高次谐波的高次谐波处理电路。
从而，如果依据上述高效放大器，则构成为在输出匹配电路中没有串联连接电容元件。由此，能够降低输出匹配电路中串联电容器的串联电阻引起的损失。
本发明另一个方案的高效放大器具备接受输入信号的输入端子；输出信号的输出端子；用于放大输入信号的放大元件；用于匹配从放大元件输出的信号的阻抗的输出匹配电路，输出匹配电路包括用于截断输入信号中的直流偏置成分的多个电容元件，多个电容元件并列配置在输入端子与输出端子之间。多个电容元件的每一个是片形电容器。
如果依据本发明的高效放大器，则在输出匹配电路中并列配置用于截断直流偏置成分的多个电容元件。由此，能够降低由串联电容器的串联电阻引起的损失。
本发明另一个方案的高效放大器是连接在标准阻抗的第一传输线路与比标准阻抗低的阻抗的第二传输线路之间的高效放大器，具备从第一传输线路接受输入信号的输入端子；与第二传输线路连接的输出端子；用于放大输入信号的放大元件；形成在输入端子与输出端子之间的信号路径上并且能够调整阻抗的低阻抗线路部分。
理想的是，还具备配置在放大元件与输出端子之间，处理放大元件的输出信号中的高次谐波的高次谐波处理电路，标准阻抗是50欧姆，输出端子中的输出阻抗实质上是3欧姆～30欧姆的范围。
特别是，低阻抗线路部分包括形成为使得一部分能够从信号路径分离的传输信号的低阻抗传输线路。另外，低阻抗线路部分包括传输信号的低阻抗传输线路；能够与低阻抗传输线路连接的与低阻抗传输线路隔开预定间隔配置的衰减器。
从而，如果依据上述高效放大器，则在低阻抗高效放大器中，包括能够进行阻抗调整的低阻抗线路部分。由此，即使不设置基波匹配电路也能够容易地把对于基波的阻抗进行匹配。
本发明另一方案的高效放大器是连接在标准阻抗的第一传输线路与阻抗低于标准阻抗的第二传输线路之间的高效放大器，具备基板；从第一传输线路接受输入信号的输入端子；与第二传输线路连接的输出端子；在基板上形成的用于把输入信号进行放大的放大元件；在基板上形成的并且形成在输入端子与输出端子之间的信号路径上的低阻抗线路部分，低阻抗线路部分根据传输信号的低阻抗传输线路；与基板的介电常数不同的高介电常数基板形成。
理想的是，还具备配置在放大元件与输出端子之间的处理放大元件的输出信号中的高次谐波的高次谐波处理电路，标准阻抗是50欧姆，输出端子中的输出阻抗实质上是3欧姆～30欧姆范围。特别是，高介电常数基板形成在基板上或者基板内。
从而，如果依据上述高效放大器，则在低阻抗高效放大器中，在信号路径上设置与基板不同的高介电常数基板。由此，能够减小低阻抗传输线路的线路宽度。从而，能够使高效放大器小型化。
本发明另一方案的高效放大器是连接在第一阻抗的第一传输线路和与第一阻抗不同的第二阻抗的第二传输线路之间的高效放大器，具备从第一传输线路接受输入信号的输入端子；与第二线路连接的输出端子；配置在输入端子与输出端子之间的用于把输入信号进行放大的放大元件；配置在输入端子与输出端子之间的传输信号的低阻抗传输线路，低阻抗传输线路与接地电位的间隔形成为不同于第一传输线路与接地电位之间的间隔不同。
理想的是，第二阻抗比第一阻抗低，低阻抗传输线路与基地电位的间隔比第一传输线路与接地电位之间的间隔小。
如果依据本发明的高效放大器，则使低阻抗传输线路与GND布线之间的间隔小于作为标准阻抗的50Ω布线与GND布线之间的间隔。由此，能够减小低阻抗传输线路的线路宽度。从而，能够使高效放大器小型化。
本发明另一方方案的高效放大器是连接在第一阻抗的第一传输线路和于第一阻抗不同的第二阻抗的传输线路之间的高效放大器，具备从第一传输线路接受输入信号的输入端子；与第二线路连接的输出端子；配置在输入端子与输出端子之间的用于把输入信号进行放大的放大元件，输入端子和输出端子与所连接的传输线路的阻抗相匹配并且以相互不同的尺寸形成。
理想的是，第二阻抗比第一阻抗低，输出端子的尺寸比输入端子的尺寸大。
从而，如果依据上述高效放大器，则用不同的尺寸形成输入端子的尺寸和输出端子的尺寸。由此，能够容易地把输出端子的每一个与阻抗不同的传输线路耦合。
本发明另一方案的无线发信装置具备输出阻抗低于标准阻抗的高效放大器；输入阻抗低于标准阻抗而且输出阻抗实质上与标准阻抗一致的不可逆电路元件；把高效放大器与不可逆电路元件连接的传输线路，高效放大器包括接受输入信号的输入的端子；经过传输线路与不可逆电路元件连接的输出端子；用于把输入信号进行放大的放大元件；配置在放大元件与输出端子之间的处理放大元件的输出信号中的高次谐波的一个或者多个高次谐波处理电路。
理想的是，标准阻抗是50欧姆，高效放大器中的输出阻抗实质上是3欧姆～30欧姆的范围。
更理想的是，无线发信装置中的一个或者多个高次谐波处理电路中的至少一个由把高次谐波的阻抗进行匹配的电路；抑制由高次谐波引起的高次谐波漏泄功率的电路；对于高次谐波成为开放负载的电路或者对于高次谐波成为短路负载的电路等构成。
特别是，无线发信装置中的多个高次谐波处理电路的谐振频率的每一个相互不同。
理想的是，无线发信装置中的高效放大器在放大元件与输出端子之间还包括把放大元件的输出信号中的基波的阻抗进行微调的基波调整电路。
理想的是，无线发信装置中的高次谐波处理电路由电容元件和与电容元件耦合的寄生电感构成。另外，电容元件是片形电容器。寄生电感是微带线。
理想的是，高效放大器还包括包含有配置在放大元件与输出端子之间，把对应于输入功率的功率输出到输出端子一侧的第一输出端子和把第一输出端子输出的功率中预定比例的功率进行输出的第二输出端子的耦合电路。
如果依据上述无线发信装置，则具备低阻抗高效放大器和低阻抗不可逆电路元件，在高效放大器与低阻抗不可逆电路元件之间配置高次谐波处理电路。由此，能够实现高次谐波漏泄功率的降低以及提高效率。另外，由于与低阻抗不可逆电路元件相连接因此在低阻抗高效放大器中不需要配置基波匹配电路，因此能够削减消耗电流。
特别是，通过设置多个高次谐波处理电路，能够提高高次谐波漏泄功率的消除效果。特别是，通过构成为使得多个高次谐波处理电路的谐振频率相互不同，能够进一步提高高次谐波漏泄功率的消除效果。
另外，通过把基波调整电路设置在低阻抗高效放大器一侧，能够抑制消耗电流，同时，进行阻抗的微调。
另外，高次谐波处理电路能够用电容元件和与前述电容元件耦合的寄生电感构成。
另外，把耦合电路配置在低阻抗高效放大器的放大元件与输出端子之间。由此，能够测定低阻抗高效放大器中的动作。
本发明另一方案的无线发信装置具备高效放大器；不可逆电路元件；把高效放大器与不可逆电路元件连接的传输线路，高效放大器包括接受输入信号的输入端子；经过传输线路与不可逆电路元件连接的输出端子；用于把输入信号进行放大的放大元件；与输出端子连接的用于把放大元件的输出信号的阻抗进行匹配的输出匹配电路。输出匹配电路仅由传输信号的传输线路；在放大元件上供给偏置电压的偏置电路；串联连接在信号线上的一个或者多个元件构成，不可逆电路元件包括把输入信号的阻抗进行匹配的输入匹配电路，仅在输入匹配电路中，包括用于把输入信号中的直流偏置成分截断的电容元件。
理想的是，无线发信装置的高效放大器中的输出阻抗实质上是3～30的范围。
理想的是，一个或者多个元件包括配置在放大元件与输出端子之间并且处理放大元件的输出信号中的高次谐波的高次谐波处理电路，高次谐波处理电路由串联配置在信号线与基地电位之间的电容元件和电感构成。
本发明另一方案的无线发信装置具备高效放大器；不可逆电路元件；把高效放大器与不可逆电路元件连接的传输线路，高效放大器包括接受输入信号的输入端子；经过传输线路与不可逆电路元件连接的输出端子；用于把输入信号进行放大的放大元件；与输出端子连接并且用于把放大元件的输出信号的阻抗进行匹配的输出匹配电路。输出匹配电路仅由传输信号的信号线；在上述放大元件上提供偏置电压的偏置电路；并联连接在信号线上的一个或者多个第一元件；串联连接在信号线上的电容以外的一个或者多个第2元件构成，不可逆电路元件包括把输入信号的阻抗进行匹配的输入匹配电路，仅在输入匹配电路中包括用于把输入信号中的直流偏置成分截断的电容元件。
理想的是，无线发信装置的高效放大器中的输出阻抗实质上是3欧姆～30欧姆的范围。
理想的是，一个或者多个第一元件包括配置在放大元件与输出端子之间并且处理放大元件的输出信号中的高次谐波的高次谐波处理电路，高次谐波处理电路由串联配置在信号线与基地电位之间的电容元件和电感构成。
从而，如果依据上述无线发信装置，则构成为包含在高效放大器中的输出匹配电路中没有串联连接电容元件。由此，能够降低由串联电容器的串联电阻引起的损失。另一方面，在不可逆电路元件中的输入匹配电路中设置用于截断直流偏置成分的电容元件。由此，能够截断直流偏置成分。
本发明另一个方案的无线发信装置具备高效放大器；不可逆电路元件；把高效放大器与不可逆电路元件连接的传输线路，高效放大器包括接受输入信号的输入端子；经过传输线路与不可逆电路元件连接的输出端子；用于把输入信号进行放大的放大元件；与输出端子连接的用于把从放大元件输出的信号的阻抗进行匹配的输出匹配电路，输出匹配电路包括并联配置在输入端子与输出端子之间，用于截断输入信号中的直流偏置成分的多个电容元件。
理想的是，无线发信装置的高效放大器中的输出阻抗实质上是3欧姆～30欧姆的范围。特别是，多个电容元件的每一个是片形电容器。
从而，如果依据上述的无线发信装置，则在高效放大器的输出匹配电路中并联设置用于截断直流偏置成分的多个电容元件。由此，能够降低由串联电容的串联电阻引起的损失。
本发明另一个方案的无线发信装置具备输出阻抗比标准阻抗低的高效放大器；输入阻抗比标准阻抗低而且输出阻抗实质上与标准阻抗一致的不可逆电路元件；把高效放大器与不可逆电路元件连接的传输线路，高效放大器具备接受输入信号的输入端子；经过传输线路与不可逆电路元件连接的输出端子；用于把输入信号进行放大的放大元件；形成在输入端子与输出端子之间的信号路径上的能够进行阻抗调整的低阻抗线路部分。
理想的是，高效放大器还包括配置在放大元件与输出端子之间处理放大元件的输出信号中的高次谐波的高次谐波处理电路，标准阻抗是50欧姆，高效放大器中的输出阻抗实质上是3欧姆～30欧姆的范围。
更理想的是，低阻抗线路部分包括形成为一部分能够从信号路径分离的传输信号的低阻抗传输线路。另外，低阻抗传输线路部分还包括传输信号的低阻抗传输线路；能够与低阻抗传输线路连接并且与低阻抗传输线路隔开预定间隔配置的衰减器。
从而，如果依据上述的无线发信装置，则具备低阻抗高效放大器，低阻抗不可逆电路元件和能够进行阻抗调整的低阻抗传输线路部分。由此，即使在低阻抗高效放大器中不设置基波匹配电路，也能够容易地进行对于基波的阻抗匹配。
本发明另一个方案的无线发信装置具备基板；输出阻抗比标准阻抗低的高效放大器；输入阻抗比标准阻抗低而且输出阻抗实质上与标准阻抗一致的不可逆电路元件；形成在基板上并且形成在高效放大器与不可逆电路元件之间的信号路径上的低阻抗线路部分，低阻抗线路部分根据传输信号的低阻抗传输线路和与基板不同介电常数的高介电常数基板形成。
理想的是，高效放大器包括接受信号的输入端子；把输入信号进行放大的放大元件；输出端子；配置在放大元件与输出端子之间处理放大元件的输出信号中的高次谐波的高次谐波处理电路，标准阻抗是50欧姆，高效放大器中的输出阻抗实质上是3欧姆～30欧姆的范围。特别是，高介电常数基板形成在基板上或者基板内。
从而，如果依据上述无线发信装置，则具备低阻抗高效放大器和低阻抗不可逆电路元件，在低阻抗传输线路上设置与无线发信装置的基板不同的高介电常数基板。由此，能够减小低阻抗传输线路的线路宽度。其结果，能够使无线发信装置小型化。
本发明另一个方案的无线发信装置具备基板；输出阻抗比标准阻抗低的高效放大器；输入阻抗比标准阻抗低而且输出阻抗实质上与标准阻抗一致的不可逆电路元件；形成在基板上把高效放大器与不可逆电路元件连接的低阻抗传输线路，低阻抗传输线路与接地电位的间隔形成为不同于标准阻抗的传输线路与接地电位之间的间隔。
理想的是，低阻抗传输线路与接地电位的间隔小于标准阻抗的传输线路与接地电位之间的间隔。
从而，如果依据上述无线发送装置，则具备低阻抗高效放大器和低阻抗不可逆电路元件，使得低阻抗传输线路与GND布线之间的间隔小于作为标准阻抗的50欧姆布线与GND布线之间的间隔。由此，能够减小低阻抗传输线路的线路宽度。其结果，能够使无线发信装置小型化。
本发明另一个方案的无线发信装置具备低阻抗的第一传输线路；阻抗与第一低阻抗的传输线路不同的第二阻抗的第二传输线路；连接在第一传输线路与第二传输线路之间的高效放大器；与第二传输线路连接的不可逆电路元件，高效放大器包括从第一传输线路接受输入信号的输入端子；与第二传输线路连接的输出端子；配置在输入端子与输出端子之间用于放大输入信号的放大元件，输入端子和输出端子与所连接的传输线路的阻抗相匹配并且以相互不同的尺寸形成。
理想的是，第二阻抗比第一阻抗低，输出端子的尺寸比输入端子的尺寸大。
从而，如果依据上述无线发信装置，则具备低阻抗高效放大器和低阻抗不可逆电路元件，在低阻抗高效放大器中，以不同的尺寸形成输入端子的尺寸和输出端子的尺寸。由此，能够容易地把输入输出端子的每一个耦合到阻抗不同的传输线路上。
本发明另一个方案的测定装置具备安装输出阻抗比标准阻抗低的高效放大器的安装部分；输入阻抗比标准阻抗低而且输出阻抗实质上与标准阻抗一致的不可逆电路元件；把安装在安装部分上的高效放大器与不可逆电路元件进行电连接的传输线路；测定来自不可逆电路元件的输出的电路。安装在安装部分上的高效放大器的动作根据不可逆电路元件的输出进行测定。
特别是，高效放大器包括接受输入信号的输入端子；经过传输线路与不可逆电路元件连接的输出端子；用于放大输入信号的放大元件；配置在放大元件与输出端子之间处理放大元件的输出信号中的高次谐波的高次谐波处理电路。
如果依据本发明的测定装置，则在低阻抗高效放大器上连接低阻抗不可逆电路元件。由此，使用与标准阻抗对应的测定器，能够进行低阻抗高效放大器的评价。
图1是示出第一实施形态的无线发信单元1100的主要部分的框图。
图2是示出基波调整电路6A的结构一例的电路图。
图3示出低阻抗隔离器3的结构一例。
图4示出现有的输出匹配电路108的一个结构例与阻抗的关系。
图5用于说明高效放大器1A与隔离器3之间的阻抗。
图6示出现有的输出匹配电路108的一个结构例与阻抗的关系。
图7用于说明高效放大器1A与隔离器3之间的阻抗。
图8用于说明高效放大器1A与隔离器3之间的阻抗。
图9是示出包括高次谐波处理电路的输出匹配电路230的结构的框图。
图10是示出第二实施形态的无线发信单元1200的主要部分的框图。
图11是示出高次谐波处理电路的结构一例的电路图。
图12用于说明高次谐波处理电路中的谐振频率。
图13用于说明第二实施形态的高次谐波处理电路5、10中的谐振频率的关系。
图14示出现有的输出匹配电路108的主要部分的结构。
图15是示出第三实施形态的无线发信单元1300的主要部分的框图。
图16示出第三实施形态的输出匹配电路4C的主要部分的结构。
图17用于说明第三实施形态的低阻抗隔离器的结构。
图18示出第四实施形态的输出匹配电路4D的主要部分的结构。
图19用于说明第五实施形态的无线发信单元1500的主要部分。
图20A,B用于说明第五实施形态的传输线路宽度的第一调整方法。
图21A,B用于说明第五实施形态的传输线路宽度的第二调整方法。
图22是用于概念性地说明第六实施形态的低阻抗传输线路的构造的俯视图。
图23用于概念性地说明第六实施形态的低阻抗传输线路的剖面构造的一例。
图24用于概念性地说明第七实施形态的低阻抗传输线路的剖面构造。
第25图是用于概念性地说明第八实施形态的构造的俯视图。
第26图用于概念性地说明第八实施形态的低阻抗传输线路的剖面构造的一例。
第27图用于说明第九实施形态的无线发信单元基板中的低阻抗传输线路的构造。
第28图用于说明第10实施形态的输入输出端子的构造。
第29图用于说明现有的高效放大器中的输入输出端子的构造。
第30图用于说明第11实施形态的无线发信单元2100的主要部分。
第31图用于说明第12实施形态的低阻抗高效放大器的评价方法。
第32图是示出输出匹配电路230的结构的电路图。
第33图用于说明第六实施形态的低阻抗传输线路的剖面构造的其它一例。
第34图用于说明第八实施形态的低阻抗传输线路的剖面构造的其它一例。
第35图用于说明现有的无线发信单元9100的主要部分的结构。
第36图用于说明现有的无线发信单元9200的主要部分的结构。
以下，使用
本发明的实施形态。另外，在图中相同或者相当的部分上标注相同的符号并且省略其说明。第一实施形态使用图1说明第一实施形态的结构。图1所示的无线发信单元1100具备低阻抗高效放大器1A，低阻抗不可逆电路元件3A以及把低阻抗高效放大器1A与低阻抗不可逆电路元件3A连接的低阻抗传输线路2。低阻抗不可逆电路元件3A的输出端子与未图示的天线连接，从低阻抗高效放大器1A的输入端子Z0输入的信号经过无线发信单元1100从天线发射。以下，作为低阻抗不可逆电路元件的一个例子，使用隔离器进行说明。
低阻抗高效放大器1A其输入阻抗满足作为标准值的50Ω，输出阻抗比作为标准值的50Ω低。低阻抗隔离器3A其输入阻抗比作为标准值的50Ω低，输出阻抗满足作为标准值的50Ω。
低阻抗高效放大器1A包括输入匹配电路104；第一级放大器105；级间匹配电路106；第二级放大器107以及输出匹配电路4A。在从低阻抗高效放大器1A的输入端子Z0到输出端子Z1之间顺序地连接输入匹配电路104，第一级放大器105，级间匹配电路106，第二级放大器107以及输出匹配电路4A。另外，放大器的级数可以根据所需要的增益进行变更。
输出匹配电路4A由高次谐波处理电路5和基波调整电路6构成。高次谐波谐波处理电路5是用于处理高次谐波的电路，例如具有把高次谐波的阻抗进行匹配的电路结构，用于抑制高次谐波漏泄功率的电路结构。另外，关于高次谐波的阻抗匹配，有构成为对于高次谐波(偶次谐波或者奇次谐波)阻抗成为充分小的短路负载的情况或者构成为对于高次谐波阻抗成为充分大的开放负载的情况。作为具体例子，用后述的谐振电路构成高次谐波处理电路5。
这里，说明把高次谐波处理电路5设置在第二级放大器(最末级放大器)107与低阻抗隔离器3A之间的理由。把在隔离器的输出一侧连接了高次谐波处理电路的情况与在隔离器的输入一侧连接了高次谐波处理电路的情况(第一实施形态)进行比较。在隔离器的输出一侧连接了高次谐波处理电路的情况下，由于连接部分的特性阻抗是50Ω，因此与第一实施形态，即特性阻抗小的情况相比较高次谐波漏泄功率减小。然而，在隔离器的输出一侧连接了高次谐波处理电路的情况下，从第二级放大器107观察的高次谐波的反射率减小，不能够提高第二级放大器107的高次谐波处理的效率。
与此不同，如果依据第一实施形态，通过把高次谐波处理电路5连接在第二级放大器107与低阻抗隔离器3A之间，则能够同时实现提高第二级放大器107的高次谐波处理的效率以及降低高次谐波漏泄功率这两个方面。
其次，说明基波调整电路6。在现有的高效放大器(输出阻抗是作为标准值的50Ω)中，使用把第二级放大器107的输出阻抗1Ω～10Ω变换为50Ω的基波匹配电路。
与此不同，低阻抗高效放大器1A经过低阻抗传输线路2与低阻抗隔离器3A连接。从而，不需要把基波的阻抗变换为50Ω的基波匹配电路。另一方面，有时由于低阻抗隔离器的输入阻抗或者把低阻抗高效放大器与低阻抗隔离器连接的传输线路的特性阻抗的的分散性发送不匹配的情况。因此，在第一实施形态中，代替把第二级放大器107的输出阻抗1Ω～10Ω变换为50Ω的基波匹配电路，配置对于基波进行阻抗微调的基波调整电路6。
使用图2说明基波调整电路6的一例。图2所示的基波调整电路由连接在输入端子与输出端子之间的电感器L10，连接在输出端子与接受接地电位的接地点GND之间的电容器C10构成。电感器L10和电容器C10构成低通滤波器。
基波调整电路6中的阻抗变换量是数Ω程度，比基波匹配电路的阻抗变换量小。从而，基波调整电路的功耗比现有例1中的基波匹配电路小。
另外，在不需要微调的情况下，也可以不配置基波调整电路6。
其次，说明低阻抗隔离器3A。低阻抗隔离器3A如图1所示，由输入匹配电路7A和隔离器本体8构成。使用图3说明低阻抗隔离器3A的一例。图3所示的低阻抗隔离器3A把3个中心电极V1、V2、V3交差配置成处于相互电绝缘的状态而且成为预定的角度，在交差部分上配置铁氧体F。在铁氧体F上加入直流磁场。
在中心电极V1、V2、V3与口P1、P2、P3之间并联连接着匹配用电容器C1、C2、C3。从口P1接受的发送信号传输道口P2。从该口P2进入的反射波由连接到口P3的未图示的终端元件吸收。
在口P1上配置由串联连接到口P1的电容器C4，连接在电容器C4的一个端子与接地点GND之间的电感器L4，连接在电容器C4的另一个端子与接地点GND之间的电感器L5构成的输入匹配电路7A。
口P2、P3的阻抗是50Ω，口P1的阻抗比50Ω低。
其次，说明低阻抗高效放大器1A与低阻抗隔离器3A之间的阻抗。为了进行比较在图4、图6中示出现有的高效放大器中的输出匹配电路的结构例。图4是把输出匹配电路108采用2级结构的框图，图6是把输出匹配电路108采用3级结构的框图。
在图4所示的输出匹配电路108中，第一级匹配电路17成为高次谐波处理电路，第二级匹配电路18成为基波匹配电路。假设第一级以及第二级匹配电路每一个的阻抗变换比相同。第二级放大器107的输出阻抗是1～10Ω。
这种情况下，输出匹配电路108的输入阻抗是1～10Ω，第一级匹配电路17与第二级匹配电路18之间的阻抗是7.1～20Ω，而且，输出匹配电路108的输出阻抗是50Ω。
与此不同，第一实施形态的输出匹配电路4A不具备基波匹配电路。从而，如图5所示，第一级匹配电路(高次谐波处理电路)17的输出成为低阻抗高效放大器1A的输出。从而，低阻抗高效放大器1A的输出阻抗成为7.1～20Ω。图5中的第一级匹配电路17相当于图1所示的高次谐波处理电路5。
在图6所示的输出匹配电路108中，例如，第一级匹配电路17成为高次谐波处理电路，第二、3级匹配电路18、19成为基波匹配电路。另外，假设第一、2、3级匹配电路17、18、19的每一个阻抗变换比都相同。
这种情况下，输出匹配电路108的输入阻抗是1～10Ω，第一级匹配电路17与第二级匹配电路18之间的阻抗是3.7～17Ω，第二级匹配电路18与第三级匹配电路19之间的阻抗是14～29Ω，而且输出匹配电路108的输出阻抗是50Ω。
与此不同，第一实施形态的输出匹配电路4A不具备基波匹配电路。从而，如图7所示，第一级匹配电路(高次谐波处理电路)17的输出成为低阻抗高效放大器1A的输出。低阻抗高效放大器1A的输出阻抗是3.7～17。图7所示的第一级匹配电路17相当于图1所示的高次谐波处理电路5。
在输出匹配电路108的其它例中，有把图6所示的第一、2级匹配电路17、18作为高次谐波处理电路，把第三级匹配电路19作为基波匹配电路的情况。
与此不同，第一实施形态的输出匹配电路4A不具备基波匹配电路。从而，如图8所示，第二级匹配电路(高次谐波处理电路)18的输出成为低阻抗高效放大器1A的输出。从而，低阻抗高效放大器1A的输出阻抗成为14～29Ω。图8所示的第一级匹配电路17以及第二级匹配电路18相当于图1所示的高次谐波处理电路5。
根据这些例子，低阻抗高效放大器1A的输出阻抗实质上成为3～30Ω的范围。
这样，如果依据第一实施形态，则与现有例2的结构相比较，由于第二级放大器与隔离器之间具备高次谐波处理电路，因此能够提高第二级放大器的效率以及削减高次谐波漏泄功率。
例如，对于对应于50Ω的现有的高效放大器，通过使用以下所示的输出匹配电路还能够进行效率改善。图9所示的输出匹配电路230由在第二级放大器218(对应于放大器107)与高效放大器的输出端子Z10之间顺序连接的第三次高次谐波匹配电路219，第二次高次谐波匹配电路220以及基波匹配电路221构成。
例如，第二次高次谐波匹配电路220对于偶次高次谐波成为阻抗充分大的开放负载，第三次高次谐波匹配电路219对于奇次高次谐波成为阻抗充分小的短路负载。根据这样的结构，能够提高第二级放大器的效率削减消耗电流。
图32示出更具体的结构。参照图32,3次高次谐波匹配电路219由漏极偏置线311，信号线312以及电容器313构成，2次高次谐波匹配电路220由信号线314、315以及电容器316构成。基波匹配电路221由信号线317、318以及电容器319、320构成。包含在第二级放大器218中的FET(场效应晶体管field effect transistor)302的漏极连接信号线312，源极接地。
信号线31与经过漏极偏置线311供给偏置电压的漏极偏置端子325连接。电容器313连接在漏极偏置端子325与接地电位之间。在把信号线312与317耦合的信号线314与接地电位之间连接信号线315和电容器316。电容器319连接在信号线317与输出端子Z9之间，信号线318与电容器320连接在输出端子Z9与接地点之间。
如果与现有例2相比较，则通过包括高次谐波处理电路(第三次高次谐波匹配电路219以及第二次高次谐波匹配电路220)，提高第一级放大器的效率。
然而，如果这样构成则由于配置基波匹配电路221，因此输出匹配电路230的损失大。对此，低阻抗高效放大器1A不设置基波匹配电路。
从而，与包括仅进行高次谐波处理的输出匹配电路230的高次谐波处理电路相比较，低阻抗高效放大器1A能够减少在基波匹配电路中所发生的损失相当的消耗电流。
另外，以上说明了进行高次谐波处理的频率为一个的情况，然而并不限定于此，也可以是对于多个频率进行高次谐波处理的情况。
第二实施形态使用图10说明第2实施形态的无线发信单元1200的结构。图10所示的无线发信单元1200具备低阻抗高效放大器1B，低阻抗传输线路2以及低阻抗隔离器3B。低阻抗高效放大器1B与低阻抗高效放大器1A相同，输入阻抗满足作为标准值的50Ω，输出阻抗比作为标准值的50Ω低。另外，低阻抗隔离器3B其输入阻抗比作为标准值的50Ω低，输出阻抗满足作为标准值的50Ω。
低阻抗隔离器3B包括输入匹配电路7B和隔离器本体8。输入匹配电路7B具有与输入匹配电路7A相同的结构。
低阻抗高效放大器1B代替第一实施形态的输出匹配电路4A包括输出匹配电路4B。在低阻抗高效放大器1B的输入端子Z0到输出端子Z1之间顺序地连接输入匹配电路104，第一级放大器105，级间匹配电路106，第二级放大器107，输出匹配电路4B。
输出匹配电路4B在高次谐波处理电路5以及基波调整电路6的基础上，还包括高次谐波处理电路10。图11示出高次谐波处理电路5、10的结构一例。图11所示的高次谐波处理电路由串联连接在联系输入端子和输出端子的信号线与接地点GND之间的电感器L11以及电容器C11组成的谐振电路构成。
在用由电感器L11以及电容器C11组成的谐振电路构成高次谐波处理电路的情况下，如图12所示，通过使谐振频率处于高次高次谐波频带W的中央(f0)能够削减高次谐波漏泄功率。然而，在无线机的频带宽的情况下，即使使谐振频率处于中央f0，在高次高次谐波频带W的边缘有时也不能够得到充分的反射率，高次谐波漏泄功率的削减不充分。
因此，在第二实施形态中为了改善这一点，把连接在第二级放大器107与低阻抗隔离器3B之间的高次谐波处理电路设为2个。由此，能够加大高次谐波消除效果。
另外，如图13所示，通过把第二实施形态的2个高次谐波处理电路5、10的谐振频率稍稍进行改变(f1,f2)能够提高高次高次谐波频带W边缘的高次谐波漏泄功率消除效果。
另外，在上述说明中，作为高次谐波处理电路的结构示出了由电感器L11和电容器C11构成的谐振电路，而高次谐波处理电路的结构并不限定于此。也可以由片形电容器(Chip Capacitor)以及微带线(Microstrip TransmissionLine)或者片形电容器以及设置在基板上的过孔(Interstitial ViaHole)等寄生电容与寄生电感构成高次谐波处理电路。
在第二实施形态中，使用了带阻滤波器，但并不限定于此，也可以是低通滤波器。
另外，在第二实施形态中，配置了2个高次谐波处理电路，然而并不限定于此，也可以配置3个以上的多个。
另外，对于进行高次谐波处理的频率为一个的情况进行了说明，然而并不限定于此，也可以是对于多个频率进行高次谐波处理的情况。
第三实施形态第三实施形态是关于降低低阻抗高效放大器的输出匹配电路中损失的形态。首先，为了进行比较，使用图14说明现有的输出匹配电路108的结构。图中，122是片形电容器，125是漏极偏置端子，R是连接在输出端子与接地点之间的电阻元件。另外，123表示片形电容器122的容量，124表示片形电容器122的寄生电阻。在输出匹配电路108中，包括接受用于向构成最末级放大器的FET的漏极供给的偏置电压的漏极偏置端子125。
这样，在高效放大器中，通常在输出端子上不加入DC(directcurrent)偏置，而在输出匹配电路中串联配置片形电容器122。
这里，如果设片形电容器122的串联电阻为1Ω左右，则根据该片形电容器122将产生损失。在对应50Ω的高效放大器与隔离器的组合中，对于高效放大器的输出阻抗(50Ω)产生1Ω左右的损失。然而，在把低阻抗高效放大器1A、1B与低阻抗隔离器3A、3B组合起来的情况下，对于低阻抗高效放大器的输出阻抗(3Ω～29Ω)也将产生1Ω左右的损失。即，与以往例相比较损失增加。
于是，在第三实施形态中，如图15所示那样构成无线发信单元1300。图15所示的低阻抗高效放大器1C具备放大器105、107，输入匹配电路104，级间匹配电路106以及输出匹配电路4C。输出匹配电路4C构成为对于形成在输入输出端子之间的传输线路不存在串联连接的电容器。低阻抗高效放大器1C与由低阻抗传输线路2连接的低阻抗隔离器3C包括输入匹配电路7C和隔离器本体8。
低阻抗高效放大器1C其输入阻抗满足作为标准值的50Ω，输出阻抗低于作为标准值的50Ω。低阻抗隔离器3C其输入阻抗低于作为标准值的50Ω，输出阻抗是标准值的50Ω。
使用图16说明第三实施形态的输出匹配电路4C的一例。图16所示的输出匹配电路4C包括连接在漏极偏置端子125与传输线路之间的漏极偏置供给电路31，由电感器L15和电容器C15构成的高次谐波处理电路5C以及由电感器L12和电容器C12构成的基波调整电路6C。
电感器L15和电容器C15串联连接在把输入转子和输出端子进行联系的传输线路与接地点GND之间。电感器L12连接在传输线路与输出端子直接，电容器C12连接在传输线路与接地点GND之间。
进而，如图17所示那样构成低阻抗隔离器3C。在图17中，示出口P1与中心电极V1之间的结构。其它部分与图3相同。代替由电容器C4以及电感器L4、L5构成的输入匹配电路7A，配置输入匹配电路7C。输入匹配电路7C由串联连接在口P1的电容器C20和连接在电容器C20的一个端子与接地点GND之间的电感器L20构成。
通过这样构成，能够降低输出匹配电路中的串联电容器的串联电阻产生的损失。由此，能够降低低阻抗高效放大器的消耗电流。另外，通过配置在低阻抗隔离器一侧的串联连接的电容器C20能够进行DC偏置成分的消除。
第四实施形态第四实施形态与第三实施情况相同，目的是降低低阻抗高效放大器的输出匹配电路中的损失。第四实施形态的输出匹配电路4D如图18所示，在输入端子与输出端子之间，并联配置片形电容器。图中，代表性地记载并联配置的片形电容器122A、122B。另外，图中，123表示片形电容器的容量，124表示寄生电阻。
输出匹配电路4D的基本结构与输出匹配电路4A、4B、…相同，而且包括并联连接的片形电容器122A、122B。例如，片形电容器122A、122B配置在基波调整电路6中。
通过这样构成，能够削减输出匹配电路中的串联电容器的串联电阻，减少损失。其结果，能够削减低阻抗高效放大器消耗电流。
第五实施形态第五实施形态是关于用于进行低阻抗高效放大器的基波的阻抗匹配的构造。如上所述，在现有的高效放大器中，用串联连接的电感器以及电容器或者并联电容器构成的基波调整电路调整从第二级放大器观察的基波的阻抗。
但是，在低阻抗高效放大器中由于没有连接基波调整电路，因此不能够调整高效放大器内的特性。
于是，在第五实施形态中，在基波调整电路中设置调整传输信号的传输线路的线路宽度的构造。第五实施形态的无线发信1500如图19所示，具备低阻抗高效放大器1E，低阻抗传输线路2以及低阻抗隔离器3E。低阻抗高效放大器1E其输入阻抗满足作为标准值的50Ω，输出阻抗低于作为标准值的50Ω。低阻抗隔离器3E其输入阻抗低于作为标准值的50Ω，输出阻抗满足作为标准值的50Ω。
低阻抗隔离器3E包括输入匹配电路7E以及隔离器本体8。输入匹配电路7E具有与输入匹配电路7A、7B…相同的结构。
低阻抗高效放大器1E具备输入匹配电路104，第一级放大器105，级间匹配电路106，第二级放大器107以及输出匹配电路4E。
输出匹配电路4E包括高次谐波处理电路5以及基波调整电路6E。基波调整电路6E具有与基波调整电路6相同的结构，进而还能够改变传输信号的低阻抗传输线路50的线路宽度。
使用作为俯视图的图20A,20B以及21A,21B说明调整线路宽度方法的一例。作为线路宽度调整方法的第一例，如图20A所示，设置能够在传输线路50中用激光器切断的切断部分61。根据切断部分51，传输线路50被分割为区域AR1和AP2。在进行阻抗匹配时，如图20B所示，把切断部分51用激光器切断。由此，从传输线路50分离出区域AR1。其结果，信号不通过区域AR1而传输。从而，传输线路的线路宽度发生变化。
另外，作为线路宽度调整方法的第二例，如图21A所示，在传输线路52的附近配置衰减器53。在进行阻抗匹配时，如图21B所示，用金带等信号线54连接衰减器53与传输线路52。所连接的衰减器的数量根据阻抗变换量变化。由此，传输线路的宽度发生变化。
根据这些调整方法，能够不设置基波匹配电路，进行基波的阻抗匹配。
第六实施形态第六实施形态是关于低阻抗传输线路构造的形态。使用图22，图23说明低阻抗传输线路的构造。图22是用于概念性地说明低阻抗传输线路的构造的形态。参照图22,22是形成高效放大器的基板，20是形成在基板22上的高介电常数基板，21是形成在高介电常数基板20上的低阻抗传输线路。另外，图中“21”表示低阻抗传输线路的一部分，低阻抗传输线路配置在基板22的91-91方向。
图23用于说明以90-90切断了图22时的低阻抗传输线路的剖面构造。在图23中，21A,21B是低阻抗传输线路，55是基地电位的面(GND面)，57是孔连接器(via contact)。
在基板22上形成GND面55。以预定的间隔在基板22上形成低阻抗传输线路21A,21B使得把GND面夹在中间。在GND面55以及低阻抗传输线路21A,21B的上方，粘接高介电常数基板20使得包围GND面55以及低阻抗传输线路21A,21B的端部。在高介电常数基板20上，形成低阻抗传输线路21。经过孔连接器57把低阻抗传输线路21和低阻抗传输线路21A,21B进行电连接。信号从低阻抗传输线路21A传输到低阻抗传输线路21,21B(或者从低阻抗传输线路21B传输到低阻抗传输线路21,21A)。
高介电常数基板20由介电常数比基板22高的材料构成。
现有的高效放大器的输出阻抗为50欧姆，所以传送高效放大器的信号的传送线路被设定为50欧姆的基准。但是，上述低阻抗高效放大器1(1A,1B,)的输出阻抗为3～30欧姆。因此，若使用与现有的高效放大器相同厚度和相同介电常数的高效放大器基板，则传送线路的宽度变大，低阻抗高效放大器的尺寸变大。
因此，在第6实施形态中，为缩小传送线路宽度，就比50欧姆低的阻抗的低阻抗传送线路帖附高介电常数基板20，缩小线路宽度。据此，可以缩小低阻抗高效放大器1的尺寸。
另外，上例示出了将高介电常数基板20配置于高效放大器基板22上部的结构例，但并不限于此，如图33所示，也可以采用将高介电常数基板20埋设于高效放大器基板22(低介电常数材料)的结构。这时，在被埋入的高介电常数材料20的底面形成GND面55，在高介电常数材料20的上面形成低阻抗传送线路21。
第7实施形态在第7实施形态，与第6实施形态一样，以缩小低阻抗传送线路宽度为目的。用图24说明第7实施形态的构造，图24用于说明高效放大器基板的低阻抗传输线路的剖面图。图中，22为形成由3个绝缘层22A,22B,22C构成的高效放大器的陶瓷或树脂等基板；25A,25B为传送接地电位的GND布线；23为传送50欧姆信号的传送线路(50欧姆线)；24为阻抗比50欧姆低的低阻抗传送线路。
在绝缘层22A上形成GND布线25B，还形成绝缘层22B。在绝缘层22B上形成GND布线25A，还形成绝缘层22C。GND布线25A和GND布线25B在垂直方向不重合。
在绝缘层22C的GND布线25A的上方形成低阻抗传送线路24，在绝缘层22C的GND布线25B的上方形成50欧姆线路。
使低阻抗传送线路24与GND布线间的基板厚度(绝缘层22C)比50欧姆线路23与GND布线间的基板厚度(绝缘层22B+绝缘层22C)小。据此，可以使低阻抗传送线路的线路宽度比基板厚度为(22B+22C)时的小。结果，使低阻抗高效放大器的尺寸做得很小。
第8实施形态在第8实施形态中，以缩小无线发送部的低阻抗传送线路的线路宽度为目的。用图25,26说明第8实施形态的构造。图25为用于概念性地说明无线发送部基板的低阻抗传送线路的构造的俯视图。参照图25,26为形成无线发送部(1100,1200)的基板；20为形成于基板26上的高介电常数基板；2为用于连接形成于高介电常数基板20上的低阻抗高效放大器(1A,1B)和低阻抗隔离器3(3A,3B)的低阻抗传送线路。另外，图中2表示了低阻抗传送线路的一部分，低阻抗传送线路配置在基板26的92-92方向。
图26为图25在92-92截断时的低阻抗传送线路的剖面图，在图26中，2A,2B为低阻抗传送线路；60为截断电位面(GND面)；61为孔连接器；电路1,3省略了断面表示。
在基板26上形成GND面60，在基板26上以所定间隔形成低阻抗传送线路2A,2B，以夹持GND面60。在GND面60及低阻抗传送线路2A,2B的上方粘贴高介电常数基板20，以包围GND面60及低阻抗传送线路2A,2B的端部。在高介电常数基板20上形成低阻抗传送线路2A,2B。低阻抗传送线路2和低阻抗传送线路2A,2B通过孔连接器61电连接。信号从低阻抗高效放大器1通过低阻抗传送线路2A,2B，到达低阻抗隔离器3。
高介电常数基板20由介电常数比基板26高的材料构成。
将第1实施形态的低阻抗高效放大器和低阻抗隔离器安装于便携终端等的板上时，低阻抗高效放大器和低阻抗隔离器间的传送线路要以外用50欧姆(标准值)线路布线。
因此，在同一基板上构成50欧姆线路和低阻抗传送线路时，与50欧姆线路比较，低阻抗传送线路的线路宽度变大。
相对于低阻抗传送线路的线路长线路宽度过大时，设计时因与模拟值的偏差变大而带来困难。另外，为符合50欧姆线路，若构成低阻抗传送线路，无线发送部的尺寸也变大。
因此，在第8实施形态中，如图25,26说明的那样，将高介电常数基板20配置于低阻抗高效放大器和低阻抗隔离器之间。据此，可以在高介电常数基板20上以容易设计的线路宽度布置低阻抗传送线路。
另外，并不限于在基板26上形成高介电常数基板20的结构。如图34所示，也可以采用将高介电常数基板20埋设于基板26(低介电常数材料)的结构。这时，在被埋入的高介电常数材料20的底面形成GND面60，在高介电常数材料20的上面形成低阻抗传送线路2。
第9实施形态在第9实施形态中，与第8实施形态一样，以缩小低阻抗传送线路的线路宽度为目的。用图27说明第9实施形态的构造。图27为用于说明无线发信单元基板中的低阻抗传输线路的构造图。在图中，26为形成由3个绝缘层26A,26B,26C构成的无线发送部(1100,1200)的基板；25A,25B为传送接地电位的GND布线；23为50欧姆传送线路(50欧姆线路)；24为阻抗比50欧姆低的低阻抗传送线路。
在绝缘层26A上形成GND布线25B，还形成绝缘层26B。在绝缘层26B上形成GND布线25A，还形成绝缘层26C。GND布线25A和GND布线25B在垂直方向不重合。
在绝缘层26C的GND布线25A的上方形成低阻抗传送线路24，在绝缘层26C的GND布线25B的上方形成50欧姆线路。使低阻抗传送线路24与GND布线间的基板厚度(绝缘层26C)比50欧姆线路23与GND布线间的基板厚度(绝缘层26B+绝缘层26C)小。据此，可以使低阻抗传送线路的线路宽度比基板厚度为(26B+26C)时的小。结果，使无线发送部的尺寸做得很小。
第10实施形态在第10实施形态中，涉及所述的低阻抗高效放大器及低阻抗隔离器的输入端子的构造。用图28说明第10实施形态的低阻抗高效放大器的输入端子的构造。在图28中，126是接收放大信号的输入端子；127是电源端子；128是接收接地电压的接地端(GND)；129是输出放大了的信号的输出；端子126,127,128实际尺寸(宽)相同。低阻抗隔离器3的外观要与输入输出阻抗一致调整输入输出端子的宽度。
为比较，用图29说明现有的高效放大器101的输入输出端子的构造。在图29中，226为接收放大信号的输入端子；227是电源端子；228是接收接地电压的接地端(GND)；229是输出放大了的信号的输出；端子226,227,228实际尺寸(宽)全部相同。这是为了使输入阻抗和输出阻抗均统一为50欧姆。现有的隔离器也一样。
与此不同，第1实施形态说明的低阻抗高效放大器1的输出阻抗及低阻抗隔离器3的输入阻抗为3～30欧姆。并且，低阻抗高效放大器1的输入阻抗及低阻抗隔离器3的输出阻抗为50欧姆。因此，在形成无线发送部的基板的厚度及介电常数一定的情况下，特性阻抗在50欧姆和10欧姆，线路宽度不同。所以，有必要根据阻抗改变传送线路宽度。例如，在低阻抗高效放大器的情况下，输出端子的端子宽度要比输入端子的大。据此，容易实现与宽度大的传送线路的连接。
第11实施形态用图30说明第11实施形态。如图30所示，第11实施形态的无线发送部2100具有低阻抗高效放大器1K，低阻抗传送线路2及低阻抗隔离器3K。
低阻抗高效放大器1K满足输入阻抗为标准值的50欧姆，输出阻抗比其低；低阻抗隔离器3K满足输出阻抗为标准值的50欧姆，输入阻抗比其低。
低阻抗隔离器3K包括输入匹配电路7K及隔离器本体8。输入匹配电路7K具有与输入匹配电路7A,7B，等同样的构造。
低阻抗高效放大器1K具有输入匹配电路104,1级放大器105，级间匹配电路106,2级放大器107及输出匹配电路4K。输出匹配电路4K包括高调制波处理电路5，耦合电路27，及基波调整电路6。
耦合电路27具有输入电力的输入端子，输出与输入端子相同电力的第1输出端子0UT1，输出与第1输出端子OUT1不同电平信号的第2输出端子0UT2。从第2输出端子0UT2输出第1输出端子0UT1的输出的预定比例的电力。
在第11实施形态中，低阻抗高效放大器的特征为在高调制波处理电路和输出之间设置耦合电路。连接高调制波处理电路和输入端子，连接基波调整电路的输入和耦合电路的第1输出端子0UT1。据此，在耦合电路27的第2输出端子0UT2输出基于高效放大器的输出电力的电力(比第1输出端子OUT1的值小)。
通过在第2输出端子OUT2连接测定电量的装置，可以监视并计算低阻抗高效放大器的输出。
在上例中，是将耦合电路27连接在输出匹配电路4K的高调制波处理电路和基波调整电路6之间。但是，耦合电路27的连接若在低阻抗高效放大器的2级放大器的输出和低阻抗隔离器3K的隔离本体之间，则可以在任何位置。
第12实施形态用图31说明第12实施形态。在图31中，29为板，28为高效放大器测定用插座，30为高频测定装置。高效放大器测定用插座装有所述的低阻抗高效放大器1A,1B。
现有的高效放大器因其输入阻抗和输出阻抗均为50欧姆，所以，可以用普通的高频测定装置测定其工作状态。
与此不同，评价所述的低阻抗高效放大器1(1A,1B)需要输入阻抗低(3～30欧姆)的测定装置。因此，如使用现有的高频测定装置评价低阻抗高效放大器1，为将现有的高频测定装置的输入阻抗设定为50欧姆，需要将阻抗从3～30欧姆变换为50欧姆的输入阻抗变换电路。
但是，高效放大器因负载阻抗不同其性能变换很大，所以输入阻抗变换电路的微小偏差就会导致测定值的变动。而且，准备正确的阻抗变换电路在技术上和成本上都困难。
因此，在第12实施形态中，作为连接对应50欧姆高频测定装置30和低阻抗高效放大器之间的阻抗变换电路，使用低阻抗隔离器3。将信号输入安装于高效放大器测定插座28的低阻抗高效放大器，在高频测定装置30测定低阻抗隔离器30。
这时，从高效放大器看的高频测定装置30的输入阻抗因与实际使用高效放大器的便携终端的安装板安装的状态极接近，所以测定值与实际使用时的值之差变小。据此，能以与实际安装状态极接近的状态评价低阻抗高效放大器。
权利要求
1．一种与输入阻抗低于标准阻抗，输出阻抗与标准阻抗一致的不可逆元件相连接的高效放大器，具备接受输入信号的输入端子，与所述不可逆电路元件连接的输出端子，用于放大输入信号的放大元件，配置在所述放大元件与所述输出端子之间，处理所述放大元件的输出信号中的高次谐波的一个或者多个高次谐波处理电路。
2．如权利要求1所述的高效放大器，其特征在于，所述标准阻抗为50欧姆，所述输出端子的输出阻抗实质上是3欧姆～30欧姆的范围。
3．如权利要求1所述的高效放大器，其特征在于，所述多个高次谐波处理电路的谐振频率的每一个相互不同。
4．如权利要求1所述的高效放大器，其特征在于，在所述放大元件与所述输出端子之间还具备把所述放大元件的输出信号中的基波的阻抗进行微调的基波调整电路。
5．如权利要求1所述的高效放大器，其特征在于，所述高次谐波处理电路由电容元件和与电容元件耦合的寄生电感构成。
6．如权利要求1所述的高效放大器，其特征在于，还具有配置在所述放大元件与所述输出端子之间的耦合电路，所述耦合电路包括把对应于输入功率的功率输出到所述输出端子一侧的第一输出端子，把所述第一输出端子所输出功率的预定比例的功率进行输出的第二输出端子。
7．如权利要求1所述的高效放大器，其特征在于，还具备包括一个或者多个高次谐波处理电路的用于把所述放大元件的输出信号的阻抗进行匹配的输出匹配电路，所述输出匹配电路仅由传输信号的信号线，在所述放大元件上供给偏置电压的偏置电路，并联连接在包括一个或者多个高次谐波处理电路的一个或者多个元件构成。
8．如权利要求1所述的高效放大器，其特征在于，还具备包括一个或者多个高次谐波处理电路的用于把所述放大元件的输出信号的阻抗进行匹配的输出匹配电路，所述输出匹配电路仅由传输信号的信号线，在所述放大元件上供给偏置电压的偏置电路，并联连接在包括一个或者多个高次谐波处理电路的信号线上的一个或者多个第一元件，串联连接在信号线上的电容以外的一个或者多个第二元件构成。
9．一种高效放大器，具备接受输入信号的输入端子；输出信号的输出端子；用于放大输入信号的放大元件；用于匹配所述放大元件的输出信号的阻抗的输出匹配电路，所述输出匹配电路仅由传输信号的信号线；在所述放大元件上供给偏置电压的偏置电路；并联连接在信号线上的一个或者多个元件组成。
10．如权利要求9所述的高效放大器，其特征在于，一个或者多个元件配置在放大元件与输出端子之间，包括处理放大元件的输出信号中的高次谐波的高次谐波处理电路。
11．一种高效放大器，具备接受输入信号的输入端子；输出信号的输出端子；用于放大输入信号的放大元件；用于匹配所述放大元件的输出信号的阻抗的输出匹配电路，所述输出匹配电路仅由传输线号的信号线；在所述放大元件上供给偏置电压的偏置电路；并联连接在信号线上的一个或者多个第一元件；串联连接在信号线上的电容以外的一个或者多个第2元件构成。
12．如权利要求11所述的高效放大器，其特征在于，所述一个或者多个第一元件配置在所述放大元件与输出端子之间，包括处理所述放大元件的输出信号中的高次谐波的高次谐波处理电路。
13．一种高效放大器，具备接受输入信号的输入端子；输出信号的输出端子；用于放大输入信号的放大元件；用于匹配从所述放大元件输出的信号的阻抗的输出匹配电路，所述输出匹配电路包括用于截断输入信号中的直流偏置成分的多个电容元件，所述多个电容元件并列配置在所述输入端子与输出端子之间。
14．如权利要求13所述的高效放大器，其特征在于，所述多个电容元件的每一个是片形电容器。
15．一种连接在标准阻抗的第一传输线路与比标准阻抗低的阻抗的第二传输线路之间的高效放大器，具备从第一传输线路接受输入信号的输入端子；与第二传输线路连接的输出端子；用于放大输入信号的放大元件；形成在所述输入端子与输出端子之间的信号路径上并且能够调整阻抗的低阻抗线路部分。
16．如权利要求15所述的高效放大器，其特征在于，还具备配置在所述放大元件与输出端子之间，处理所述放大元件的输出信号中的高次谐波的高次谐波处理电路，所述标准阻抗是50欧姆，所述输出端子中的输出阻抗实质上是3欧姆～30欧姆的范围。
17．如权利要求15所述的高效放大器，其特征在于，所述低阻抗线路部分包括形成为使得一部分能够从信号路径分离的传输信号的低阻抗传输线路。
18．如权利要求15所述的高效放大器，其特征在于，所述低阻抗线路部分包括传输信号的低阻抗传输线路；能够与所述低阻抗传输线路连接的与低阻抗传输线路隔开预定间隔配置的衰减器。
19．一种连接在标准阻抗的第一传输线路与阻抗低于标准阻抗的第二传输线路之间的高效放大器，具备基板；从第一传输线路接受输入信号的输入端子；与第二传输线路连接的输出端子；在基板上形成的用于把输入信号进行放大的放大元件；在基板上形成的并且形成在输入端子与输出端子之间的信号路径上的低阻抗线路部分，所述低阻抗线路部分根据传输信号的低阻抗传输线路；与所述基板的介电常数不同的高介电常数基板形成。
20．如权利要求19所述的高效放大器，其特征在于，还具备配置在所述放大元件与输出端子之间的处理放大元件的输出信号中的高次谐波的高次谐波处理电路，所述标准阻抗是50欧姆，所述输出端子中的输出阻抗实质上是3欧姆～30欧姆范围。
21．如权利要求19所述的高效放大器，其特征在于，所述高介电常数基板形成在基板上。
22．如权利要求19所述的高效放大器，其特征在于，所述高介电常数基板形成在基板内。
23．一种连接在第一阻抗的第一传输线路和与第一阻抗不同的第二阻抗的第二传输线路之间的高效放大器，具备从第一传输线路接受输入信号的输入端子；与第二线路连接的输出端子；配置在所述输入端子与输出端子之间的用于把输入信号进行放大的放大元件；配置在所述输入端子与输出端子之间的传输信号的低阻抗传输线路，所述低阻抗传输线路与接地电位的间隔形成为不同于所述第一传输线路与接地电位之间的间隔不同。
24．如权利要求19所述的高效放大器，其特征在于，所述第二阻抗比第一阻抗低，所述低阻抗传输线路与基地电位的间隔比所述第一传输线路与接地电位之间的间隔小。
25．一种连接在第一阻抗的第一传输线路和于第一阻抗不同的第二阻抗的传输线路之间的高效放大器，具备从第一传输线路接受输入信号的输入端子；与第二线路连接的输出端子；配置在所述输入端子与输出端子之间的用于把输入信号进行放大的放大元件，所述输入端子和输出端子与所连接的传输线路的阻抗相匹配并且以相互不同的尺寸形成。
26．如权利要求25所述的高效放大器，其特征在于，所述第二阻抗比第一阻抗低，所述输出端子的尺寸比输入端子的尺寸大。
27．一种无线发信装置，具备输出阻抗低于标准阻抗的高效放大器；输入阻抗低于标准阻抗而且输出阻抗实质上与标准阻抗一致的不可逆电路元件；把所述高效放大器与不可逆电路元件连接的传输线路，所述高效放大器包括接受输入信号的输入的端子；经过所述传输线路与不可逆电路元件连接的输出端子；用于把输入信号进行放大的放大元件；配置在所述放大元件与输出端子之间的处理放大元件的输出信号中的高次谐波的一个或者多个高次谐波处理电路。
28．如权利要求27所述的无线发信装置，其特征在于，所述标准阻抗是50欧姆，所述高效放大器中的输出阻抗实质上是3欧姆～30欧姆的范围。
29．如权利要求27所述的无线发信装置，其特征在于，所述多个高次谐波处理电路的谐振频率的每一个相互不同。
30．如权利要求27所述的无线发信装置，其特征在于，所述高效放大器在所述放大元件与输出端子之间还包括把所述放大元件的输出信号中的基波的阻抗进行微调的基波调整电路。
31．如权利要求27所述的无线发信装置，其特征在于，所述高次谐波处理电路由电容元件和与电容元件耦合的寄生电感构成。
32．如权利要求27所述的无线发信装置，其特征在于，所述高效放大器还包括包含有配置在所述放大元件与输出端子之间，把对应于输入功率的功率输出到输出端子一侧的第一输出端子和把第一输出端子输出的功率中预定比例的功率进行输出的第二输出端子的耦合电路。
33．一种无线发信装置，具备高效放大器；不可逆电路元件；把所述高效放大器与不可逆电路元件连接的传输线路，所述高效放大器包括接受输入信号的输入端子；经过所述传输线路与不可逆电路元件连接的输出端子；用于把输入信号进行放大的放大元件；与所述输出端子连接的用于把所述放大元件的输出信号的阻抗进行匹配的输出匹配电路，所述输出匹配电路仅由传输信号的传输线路；在所述放大元件上供给偏置电压的偏置电路；并联连接在信号线上的一个或者多个元件构成，所述不可逆电路元件包括把输入信号的阻抗进行匹配的输入匹配电路，仅在输入匹配电路中，包括用于把输入信号中的直流偏置成分截断的电容元件。
34．如权利要求33所述的无线发信装置，其特征在于，所述高效放大器中的输出阻抗实质上是3～30欧姆的范围。
35．如权利要求33所述的无线发信装置，其特征在于，所述一个或者多个元件包括配置在所述放大元件与输出端子之间并且处理所述放大元件的输出信号中的高次谐波的高次谐波处理电路，所述高次谐波处理电路由串联配置在信号线与基地电位之间的电容元件和电感构成。
36．一种无线发信装置，具备高效放大器；不可逆电路元件；把所述高效放大器与不可逆电路元件连接的传输线路，所述高效放大器包括接受输入信号的输入端子；经过所述传输线路与不可逆电路元件连接的输出端子；用于把输入信号进行放大的放大元件；与所述输出端子连接并且用于把所述放大元件的输出信号的阻抗进行匹配的输出匹配电路，所述输出匹配电路仅由传输信号的信号线；在上述放大元件上提供偏置电压的偏置电路；并联连接在信号线上的一个或者多个第一元件；串联连接在信号线上的电容以外的一个或者多个第2元件构成，所述不可逆电路元件包括把输入信号的阻抗进行匹配的输入匹配电路，仅在输入匹配电路中包括用于把输入信号中的直流偏置成分截断的电容元件。
37．如权利要求36所述的无线发信装置，其特征在于，所述高效放大器中的输出阻抗实质上是3欧姆～30欧姆的范围。
38．如权利要求36所述的无线发信装置，其特征在于，所述一个或者多个第一元件包括配置在所述放大元件与输出端子之间并且处理放大元件的输出信号中的高次谐波的高次谐波处理电路，所述高次谐波处理电路由串联配置在信号线与基地电位之间的电容元件和电感构成。
39．一种无线发信装置，具备高效放大器；不可逆电路元件；把高效放大器与不可逆电路元件连接的传输线路，所述高效放大器包括接受输入信号的输入端子；经过所述传输线路与不可逆电路元件连接的输出端子；用于把输入信号进行放大的放大元件；与所述输出端子连接的用于把从所述放大元件输出的信号的阻抗进行匹配的输出匹配电路，所述输出匹配电路包括并联配置在所述输入端子与输出端子之间，用于截断输入信号中的直流偏置成分的多个电容元件。
40．如权利要求39所述的无线发信装置，其特征在于，所述高效放大器中的输出阻抗实质上是3欧姆～30欧姆的范围。
41．如权利要求39所述的无线发信装置，其特征在于，所述多个电容元件的每一个是片形电容器。
42．一种无线发信装置，具备输出阻抗比标准阻抗低的高效放大器；输入阻抗比标准阻抗低而且输出阻抗实质上与标准阻抗一致的不可逆电路元件；把所述高效放大器与不可逆电路元件连接的传输线路，所述高效放大器具备接受输入信号的输入端子；经过所述传输线路与不可逆电路元件连接的输出端子；用于把输入信号进行放大的放大元件；形成在所述输入端子与输出端子之间的信号路径上的能够进行阻抗调整的低阻抗线路部分。
43．如权利要求42所述的无线发信装置，其特征在于，所述高效放大器还包括配置在所述放大元件与输出端子之间处理放大元件的输出信号中的高次谐波的高次谐波处理电路，所述标准阻抗是50欧姆，所述高效放大器中的输出阻抗实质上是3欧姆～30欧姆的范围。
44．如权利要求42所述的无线发信装置，其特征在于，所述低阻抗线路部分包括形成为一部分能够从信号路径分离的传输信号的低阻抗传输线路。
45．如权利要求42所述的无线发信装置，其特征在于，所述低阻抗传输线路部分还包括传输信号的低阻抗传输线路；能够与所述低阻抗传输线路连接并且与低阻抗传输线路隔开预定间隔配置的衰减器。
46．一种无线发信装置，具备基板；输出阻抗比标准阻抗低的高效放大器；输入阻抗比标准阻抗低而且输出阻抗实质上与标准阻抗一致的不可逆电路元件；形成在基板上并且形成在所述高效放大器与不可逆电路元件之间的信号路径上的低阻抗线路部分，所述低阻抗线路部分根据传输信号的低阻抗传输线路和与基板不同介电常数的高介电常数基板形成。
47．如权利要求46所述的无线发信装置，其特征在于，所述高效放大器包括接受信号的输入端子；把输入信号进行放大的放大元件；输出端子；配置在所述放大元件与输出端子之间处理放大元件的输出信号中的高次谐波的高次谐波处理电路，所述标准阻抗是50欧姆，所述高效放大器中的输出阻抗实质上是3欧姆～30欧姆的范围。
48．如权利要求46所述的无线发信装置，其特征在于，所述高介电常数基板形成在基板上。
49．如权利要求46所述的无线发信装置，其特征在于，所述高介电常数基板形成在基板内。
50．一种无线发信装置，具备基板；输出阻抗比标准阻抗低的高效放大器；输入阻抗比标准阻抗低而且输出阻抗实质上与标准阻抗一致的不可逆电路元件；形成在所述基板上把高效放大器与不可逆电路元件连接的低阻抗传输线路，所述低阻抗传输线路与接地电位的间隔形成为不同于标准阻抗的传输线路与接地电位之间的间隔。
51．如权利要求50所述的无线发信装置，其特征在于，所述低阻抗传输线路与接地电位的间隔小于标准阻抗的传输线路与接地电位之间的间隔。
52．一种无线发信装置，具备第一阻抗的第一传输线路；阻抗与所述第一低阻抗的传输线路不同的第二阻抗的第二传输线路；连接在所述第一传输线路与第二传输线路之间的高效放大器；与所述第二传输线路连接的不可逆电路元件，所述高效放大器包括从所述第一传输线路接受输入信号的输入端子；与所述第二传输线路连接的输出端子；配置在所述输入端子与输出端子之间用于放大输入信号的放大元件，所述输入端子和输出端子与所连接的传输线路的阻抗相匹配并且以相互不同的尺寸形成。
53．如权利要求52所述的无线发信装置，其特征在于，所述第二阻抗比第一阻抗低，所述输出端子的尺寸比输入端子的尺寸大。
54．一种测定装置，具备安装输出阻抗比标准阻抗低的高效放大器的安装部分；输入阻抗比标准阻抗低而且输出阻抗实质上与标准阻抗一致的不可逆电路元件；把安装在所述安装部分上的所述高效放大器与不可逆电路元件进行电连接的传输线路；测定来自所述不可逆电路元件的输出的电路。
55．如权利要求54所述的测定装置，其特征在于，安装在所述安装部分上的所述高效放大器的动作根据所述不可逆电路元件的输出进行测定。
全文摘要
一种消耗电流低而且高效的高效放大器及无线发信装置,还有用于评价高效放大器的测定装置。所述放大器与输入阻抗低于标准阻抗,输出阻抗与标准阻抗一致的不可逆元件相连接,具备接受输入信号的输入端子,与所述不可逆电路元件连接的输出端子,用于放大输入信号的放大元件,配置在所述放大元件与所述输出端子之间,处理所述放大元件的输出信号中的高次谐波的一个或者多个高次谐波处理电路。
文档编号H03H7/38GK1324143SQ0110306
公开日2001年11月28日 申请日期2001年1月22日 优先权日2000年5月16日
发明者太田彰, 井上晃 申请人:三菱电机株式会社