[发明专利]高频功率放大电路用电源装置以及高频功率放大装置

说明书

技术领域

本发明涉及高频功率放大电路用的电源装置，尤其涉及能够提高高频功率放大电路的功率效率的电源装置以及具备其的高频功率放大装置。

背景技术

在专利文献1中示出为了谋求高频放大电路的高效化而使高频放大电路的电源电压追踪放大前的高频信号的振幅变化(包络)的构成。这里的高频信号的振幅变化的频率并非是载波频率(例如移动电话中的1～2GHz)而是载波的振幅变化的频率(最大为10～100MHz左右)。在低频的放大电路中，虽然有D级放大电路(数字放大器)，但是在高频功率放大电路用的电源装置中却要求处理的频带高、且快速的开关转换。

图22是专利文献1所示的高频功率放大电路50的框图。该图22所示的高频功率放大电路50具备包络检测电路54、供给电压选择电路56、电源电压调整电路58以及高频放大电路52。包络检测电路54检测高频信号(RFIN)的包络，供给电压选择电路56选择电压源(V1～V4)以追踪高频信号(RFIN)的包络。电源电压调整电路58对被选择出的电压进行波形调整，并作为电源电压而向高频放大电路52供给。由此，高频放大电路52对高频信号(RFIN)进行放大并输出高频信号(RFOUT)。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特表2006-514472号公报

发明内容

发明要解决的课题

然而，在专利文献1的高频功率放大装置中，由于是准备多个电压源并对它们进行选择而使之追踪高频信号的包络的方式，因此需要用于对切 换多个电压源时的电压差(波形高低差)进行修复的复杂电路以及极其复杂的控制。如果该波形高低差的修复不完善，则波形失真将变大，通信系统中的相邻信道泄漏功率比(ACPR)变大，给规定范围外的频带来不良影响，因此产生无法适用于容许频带严格的产品这样的问题。

本发明的目的在于提供一种解决上述电路以及控制复杂化的问题，能够以较为简单的构成使对于高频放大电路的电源电压追踪高频信号的包络这样的高频功率放大电路用电源装置以及高频功率放大装置。

用于解决课题的手段

本发明的高频功率放大电路用电源装置，使作为电源电压向放大高频信号的高频功率放大电路进行供给的输出电压随着所述高频信号的振幅变化而变化，所述高频功率放大电路用电源装置的特征在于具备：

多个双向转换器，被设置在输入电压的输入部与所述输出电压的输出部之间，具备所流动的谐振电流的多种频率，能够供给/再生能量；

输出侧能量蓄积元件，被设置在所述双向转换器的所述输出部；

时间频率解析单元，将向所述高频功率放大电路输入的输入信号在时间轴上变换成具有频率以及信号振幅的信息的控制信息；和

转换器控制电路，对所述高频信号的振幅变化进行检测，并控制所述多个双向转换器的谐振频率以及振幅以使所述输出电压追踪所述高频信号的振幅变化。

此外，本发明的高频功率放大装置，具备：高频功率放大电路，对高频信号进行放大；和高频功率放大电路用电源装置，使向该高频功率放大电路进行供给的电源电压随着所述高频信号的振幅变化而变化，所述高频功率放大装置的特征在于具备：

多个双向转换器，被设置在输入电压的输入部与所述输出电压的输出部之间，具备所流动的谐振电流的多种频率，能够供给/再生能量；

输出侧能量蓄积元件，被设置在所述双向转换器的所述输出部；

时间频率解析单元，将向所述高频功率放大电路输入的输入信号在时间轴上变换成具有频率以及信号振幅的信息的控制信息；和

转换器控制电路，对所述高频信号的振幅变化进行检测，并控制所述多个双向转换器的谐振频率以及振幅以使所述输出电压追踪所述高频信 号的振幅变化。

发明效果

根据本发明，因为电源电压随着被输入至高频功率放大电路的输入信号的振幅而变化，所以能够使高频功率放大电路的放大元件始终以接近饱和点的条件动作，从而可以大幅地降低放大元件产生的损耗。

由于双向转换器能够供给/再生能量，因此通过对双向转换器的内部开关元件的接通(ON)/断开(OFF)时间进行非线性控制(脉冲宽度控制、频率控制、睡眠时间以及突发时间的组合控制等)，从而动态范围取得较大，从而快速控制成为可能。由此，不论是从低频还是到高频的范围，均可以高精度地调整高频输入信号和输出电压的振幅以及相位，能够使之追踪高频输入信号的包络。

因为各双向转换器是具有电流谐振频率的谐振转换器，所以通过供给/再生相当于谐振电流的半波的能量，从而能够高效率地供给以及再生能量。