具体实施方式

(第一实施方式)

参照附图对本发明的第一实施方式的负载检测电路及放大电路进行说明。

(负载检测电路)

图1是第一实施方式的负载检测电路的等效电路图。如图1所示，负载检测电路10连接在RF放大器20与输出匹配电路30之间。即，RF放大器20的输出端与负载检测电路10连接，负载检测电路10与输出匹配电路30连接。输出匹配电路30与负载ZLD连接。需要说明的是，以下，将从RF放大器20观察负载ZLD侧的阻抗称为负载阻抗。

负载ZLD例如是RF信号用的天线。需要说明的是，负载ZLD不限于天线。RF放大器20、负载检测电路10及输出匹配电路30例如由形成有导体图案的绝缘性基板、安装于该绝缘性基板的半导体元件、芯片型的电子部件、以及形成于绝缘性基板的无源元件等实现。

负载检测电路10具备检测部11、检波部12及运算部13。检测部11具备电感器111、电感器112、电容器113、电容器114、电阻115。

电感器111与电感器112进行感性耦合，使得产生互感M。电感器111和电感器112例如由形成于绝缘性基板的导体图案的变压器实现。通过这些电感器111和电感器112，实现本发明的“第二检测部”。需要说明的是，电感器111和电感器112的形成构造不限于此。例如，在由半导体基板形成基板的情况等下，电感器111和电感器112也能够由芯片部件型的变压器实现。

电感器111连接在RF放大器20的输出端与输出匹配电路30之间。换言之，电感器111的一端经由RF信号的信号传输线路101中的RF放大器20侧的部分而与RF放大器20的输出端连接。电感器111的另一端经由RF信号的信号传输线路101中的输出匹配电路30侧的部分而与输出匹配电路30连接。

电感器112的一端与检波部12连接。电感器112的另一端与基准电位连接。

通过这样的结构，包括电感器111和电感器112的部分(第二检测部)通过感性耦合从信号传输线路101向检波部12输出第二检测信号。第二检测信号反映从RF放大器20输出的RF信号的电流振幅。

电容器113的一端连接在信号传输线路101中的将RF放大器20的输出端与电感器111连接的部分。电容器114的一端连接在信号传输线路101中的将电感器111与输出匹配电路30连接的部分。电容器113的另一端与电容器114的另一端连接，它们的另一端与检波部12连接，并且经由电阻115而与基准电位连接。

电容器113和电容器114分别例如由形成于绝缘性基板的导体图案实现。需要说明的是，电容器113和电容器114的形成构造不限于此。例如，在由半导体基板形成基板的情况等下，电容器113和电容器114也能够由芯片部件型的电容器实现，作为更具体的一例，也能够由MIM电容器实现。通过这些电容器113和电容器114，实现本发明的“第一检测部”。

通过这样的结构，包括电容器113和电容器114的部分(第一检测部)通过容性耦合从信号传输线路101向检波部12输出第一检测信号。第一检测信号反映从RF放大器20输出的RF信号的电压振幅。

连接电容器113与电容器114的线路的长度优选比RF信号的波长(第一检测信号的波长)足够短。由此，能够减小从电容器113输出的第一检测信号与从电容器114输出的第一检测信号的相位差。因此，向检波部12输入的第一检测信号的特性能够更高精度地反映RF信号的特性。需要说明的是，该检测部(第一检测部)可以仅为电容器113和电容器114中的任一方，也可以由3个以上的电容器构成。这根据所希望的容性耦合的大小适当设定即可。例如，将电容器的电容及个数设定为相对于RF信号的第二检测部中的感性耦合的大小与第一检测部中的容性耦合的大小同等即可。

电阻115作为针对容性耦合的终止元件发挥功能。需要说明的是，能够通过其他的阻抗终止元件来置换电阻115。

检波部12具备检波电路121和检波电路122。检波电路122与电感器112连接。检波电路121与电容器113及电容器114连接。由此，向检波电路121输入第一检测信号。向检波电路122输入第二检测信号。

检波电路121及检波电路122例如是进行包络线检波的电路。检波电路121对第一检测信号进行检波，输出第一检波信号。检波电路122对第二检测信号进行检波，输出第二检波信号。

运算部13具备对数转换器131、对数转换器132、加减法器133、放大器134及放大器135。对数转换器131及对数转换器132与加减法器133的输入端连接，加减法器133的输出端与放大器134及放大器135连接。

对数转换器131与检波电路121连接。对数转换器131对第一检波信号的振幅进行对数转换，生成第一对数信号。对数转换器131将第一对数信号向加减法器133输出。对数转换器132与检波电路122连接。对数转换器132对第二检波信号的振幅进行对数转换，生成第二对数信号。对数转换器132将第二对数信号向加减法器133输出。

加减法器133将第二对数信号和第一对数信号相减。在本实施方式中，更具体而言，加减法器133从第二对数信号减去第一对数信号。需要说明的是，加减法器133也可以从第一对数信号减去第二对数信号。如上所述，成为第一对数信号源的第一检测信号反映RF信号的电压振幅，成为第二对数信号源的第二检测信号反映RF信号的电流振幅。因此，将第二对数信号和第一对数信号相减而得到的信号反映针对RF信号的负载阻抗。即，将第二对数信号和第一对数信号相减而得到的信号是负载阻抗检测信号Sz。

加减法器133向放大器134输出负载阻抗检测信号Sz。放大器134以规定的放大率将负载阻抗检测信号Sz放大并输出。需要说明的是，能够省略放大器134。

加减法器133将第一对数信号和第二对数信号相加。如上所述，成为第一对数信号源的第一检测信号反映RF信号的电压振幅，成为第二对数信号源的第二检测信号反映RF信号的电流振幅。因此，将第二对数信号和第一对数信号相加而得到的信号反映RF信号的功率。即，将第二对数信号和第一对数信号相加而得到的信号是功率检测信号Sp。

加减法器133向放大器135输出功率检测信号Sp。放大器135以规定的放大率将功率检测信号Sp放大并输出。需要说明的是，能够省略放大器135。

这样，由于使用检测到的RF信号的电压振幅和电流振幅生成负载阻抗检测信号Sz，因此，高精度地反映负载阻抗。因此，负载检测电路10能够高精度地检测负载阻抗。同样地，由于使用检测到的RF信号的电压振幅和电流振幅生成功率检测信号Sp，因此，高精度地反映RF信号的功率。因此，负载检测电路10能够高精度地检测RF信号的输出功率。

另外，例如，在为了检测负载阻抗使用方向性耦合器而不使用本发明的结构的情况下，无法直接检测负载阻抗检测信号。因此，在使用方向性耦合器的情况下，只能基于从方向性耦合器输出的功率检测信号，检测是否成为过载的状态，从而间接地检测负载阻抗。

另一方面，根据本发明的负载检测电路，能够与功率检测信号分离地直接检测负载阻抗检测信号。因此，与使用方向性耦合器检测负载阻抗的情况相比，能够高精度地检测负载阻抗。

另外，负载检测电路10具备对数转换器131和对数转换器132。由此，负载检测电路10即便不使用除法等的电路结构和程序上复杂的结构，也能够通过电路结构和程序上的结构简单的减法，来生成负载阻抗检测信号Sz。另外，通过使用对数转换器131和对数转换器132，负载检测电路10更加定量，能够更高精度地生成负载阻抗检测信号Sz。

另外，负载检测电路10通过使用检波电路121及检波电路122，能够将用于生成负载阻抗检测信号Sz的信号转换成更接近直流的信号。另外，能够抑制用于生成负载阻抗检测信号Sz的信号的噪声。由此，负载检测电路10能够更加稳定且更高精度地生成负载阻抗检测信号Sz。

需要说明的是，上述的负载检测电路10还与负载阻抗检测信号Sz一起生成功率检测信号Sp。但是，如果仅生成负载阻抗检测信号Sz，则负载检测电路10也可以具备减法器来代替加减法器133。但是，通过生成功率检测信号Sp，后述的控制部能够更加适当地执行各种控制。

这种结构的负载检测电路10例如用于如下所示的放大电路。

(放大电路)

图2是第一实施方式的放大电路的等效电路图。如图2所示，放大电路1具备负载检测电路10、RF放大器20、输出匹配电路30及控制电路40。负载检测电路10、RF放大器20及输出匹配电路30如上述说明所述，省略具体的说明。

控制电路40由IC、微机等实现。控制电路40与负载检测电路10及输出匹配电路30连接。从负载检测电路10向控制电路40输入负载阻抗检测信号Sz及功率检测信号Sp。需要说明的是，向控制电路40至少输入负载阻抗检测信号Sz即可。

控制电路40使用负载阻抗检测信号Sz对输出匹配电路30的阻抗进行控制。例如，控制电路40按照规定的取样间隔取得负载阻抗检测信号Sz，检测负载阻抗的变动。控制电路40根据负载阻抗的变动，来调整输出匹配电路30的阻抗。由此，放大电路1能够高精度地补偿负载阻抗的变动。

由此，能够使RF放大器20与负载ZLD的阻抗匹配变得稳定，例如，能够抑制放大器的特性劣化。需要说明的是，这里，放大器的特性例如是指失真特性、EVM(Error VectorMagnitude，误差矢量幅度)、效率、饱和功率等。

另外，在该结构中，通过输出匹配电路30进行阻抗的调整，因此，放大电路1能够直接补偿负载阻抗。

(第二实施方式)

图3是第二实施方式的放大电路的等效电路图。如图3所示，第二实施方式的放大电路1A在控制电路40进行控制的对象中与第一实施方式的放大电路1不同。放大电路1A的其他结构与放大电路1相同，省略相同部位的说明。

放大电路1A具备偏置电路51及驱动电压电路52。如图3所示，RF放大器20例如具备FET201、输入电容202、偏置用电阻203及线圈204。FET201的源极接地。FET201的栅极经由输入电容202而与RF信号的输入端连接。FET201的栅极经由偏置用电阻203而与偏置电路51连接。FET201的漏极经由线圈204而与驱动电压电路52连接。另外，FET201的漏极通过RF放大器20的输出端而与负载检测电路10连接。

偏置电路51生成偏置电压。偏置电路51通过偏置用电阻203向FET201的栅极供给偏置电压。驱动电压电路52生成驱动电压。驱动电压电路52通过线圈204向FET201的漏极供给驱动电压。

控制电路40使用负载阻抗检测信号Sz对偏置电路51进行控制。换言之，控制电路40使用负载阻抗检测信号Sz，调整针对RF放大器20的偏置电压。放大电路1A通过调整偏置电压，能够调整RF放大器20的特性，能够间接地调整负载阻抗。即，放大电路1A能够间接地补偿负载阻抗。

(第三实施方式)

图4是第三实施方式的放大电路的等效电路图。如图4所示，第三实施方式的放大电路1B在控制电路40进行控制的对象中与第二实施方式的放大电路1A不同。放大电路1B的其他结构与放大电路1A相同，省略相同部位的说明。

控制电路40使用负载阻抗检测信号Sz对驱动电压电路52进行控制。换言之，控制电路40使用负载阻抗检测信号Sz，调整针对RF放大器20的驱动电压。放大电路1B通过调整驱动电压，能够调整RF放大器20的特性，能够间接地调整负载阻抗。即，放大电路1B能够间接地补偿负载阻抗。

(第四实施方式)

图5是第四实施方式的放大电路的等效电路图。如图5所示，第四实施方式的放大电路1C在具有副RF放大器20S这一点、在由于具有副RF放大器20S而产生的电路的变更点、以及在控制电路40进行控制的对象中，与第一实施方式的放大电路1不同。放大电路1C的其他结构与放大电路1相同，省略相同部位的说明。

放大电路1C具备副RF放大器20S、偏置电路51S及输入匹配电路60。

输入匹配电路60连接在RF放大器20的输入端与放大电路1C的RF信号的输入端之间。

副RF放大器20S的输入端与输入匹配电路60连接，副RF放大器20S的输出端与输出匹配电路30连接。换言之，副RF放大器20S与RF放大器20并联连接。

偏置电路51S向副RF放大器20S供给偏置电压。

控制电路40使用负载阻抗检测信号Sz对偏置电路51S进行控制。换言之，控制电路40使用负载阻抗检测信号Sz，调整针对副RF放大器20S的偏置电压。放大电路1C通过调整副RF放大器20S的偏置电压，能够调整副RF放大器20S的特性。在放大电路1C中，负载阻抗依赖于RF放大器20的特性和副RF放大器20S的特性。因此，放大电路1C能够间接地调整负载阻抗。即，放大电路1C能够间接地补偿负载阻抗。

此外，在该结构中，也可以不变更作为主要的放大器的RF放大器20的偏置电压、驱动电压。

需要说明的是，在本实施方式中，示出了调整副RF放大器20S的偏置电压的方式，但也能够调整驱动电压。

(第五实施方式)

图6是第五实施方式的放大电路的等效电路图。如图6所示，第五实施方式的放大电路1D在控制电路40进行控制的对象中与第四实施方式的放大电路1C不同。放大电路1D的其他结构与放大电路1C相同，省略相同部位的说明。

控制电路40使用负载阻抗检测信号Sz，对输出匹配电路30的阻抗及输入匹配电路60的阻抗中的至少一方进行控制。在这样的结构及处理中，放大电路1D也能够调整并补偿负载阻抗。需要说明的是，在放大电路1D中，也可以不一定与副RF放大器20S同时具备输入匹配电路60，也可以仅具备输入匹配电路60。

(第六实施方式)

图7是第六实施方式的放大电路的等效电路图。如图7所示，第六实施方式的放大电路1E在输出匹配电路30与负载检测电路10的连接顺序相反这一点与第一实施方式的放大电路1不同。放大电路1E的其他结构与放大电路1相同，省略相同部位的说明。

在放大电路1E中，在RF放大器20的输出端连接有输出匹配电路30，输出匹配电路30经由负载检测电路10而与负载ZLD连接。

即便为这样的结构，放大电路1E也能够调整并补偿负载阻抗。此外，在该结构中，连接负载检测电路10的部分的阻抗比RF放大器20的输出端的阻抗高。由此，容易减小负载检测电路10中的损耗。

(第七实施方式)

图8是第七实施方式的放大电路的等效电路图。如图8所示，第七实施方式的放大电路1F在控制电路40进行控制的对象中与第六实施方式的放大电路1E不同。放大电路1F的其他结构与放大电路1E相同，省略相同部位的说明。

在放大电路1F中，控制电路40使用负载阻抗检测信号Sz，控制针对RF放大器20的偏置电路51。即便为这样的结构，放大电路1F也能够调整并补偿负载阻抗。

(第八实施方式)

图9是第八实施方式的放大电路的等效电路图。如图9所示，第八实施方式的放大电路1G在具有多个RF信号的放大系统这一点与第六实施方式的放大电路1E不同。放大电路1G的其他结构与放大电路1E相同，省略相同部位的说明。

放大电路1G具备负载检测电路10、控制电路40、多个RF放大器(RF放大器21、RF放大器22、RF放大器23)、多个输出匹配电路(输出匹配电路31、输出匹配电路32、输出匹配电路33)、多个输入匹配电路(输入匹配电路61、输入匹配电路62、输入匹配电路63)、开关电路71及开关电路72。

放大电路1G的RF信号的输入端与开关电路71连接。开关电路71与输入匹配电路61、输入匹配电路62及输入匹配电路63连接。开关电路71选择输入匹配电路61、输入匹配电路62及输入匹配电路63中的任一方而与RF信号的输入端连接。

输入匹配电路61与RF放大器21的输入端连接。RF放大器21的输出端与输出匹配电路31连接。输入匹配电路62与RF放大器22的输入端连接。RF放大器22的输出端与输出匹配电路32连接。输入匹配电路63与RF放大器23的输入端连接。RF放大器23的输出端与输出匹配电路33连接。

输出匹配电路31、输出匹配电路32及输出匹配电路33与开关电路72连接。开关电路72与负载检测电路10连接。开关电路72选择输出匹配电路31、输出匹配电路32及输出匹配电路33中的任一方而与负载检测电路10连接。

开关电路71的连接切换与开关电路72的连接切换同步进行。即，当开关电路71选择输入匹配电路61时，开关电路72选择输出匹配电路31。同样地，当开关电路71选择输入匹配电路62时，开关电路72选择输出匹配电路32，当开关电路71选择输入匹配电路63时，开关电路72选择输出匹配电路33。

控制电路40对输出匹配电路31、输出匹配电路32、输出匹配电路33的阻抗进行控制。更具体而言，当选择输入匹配电路61、RF放大器21及输出匹配电路31而将第一RF信号放大时，控制电路40控制输出匹配电路31的阻抗。同样地，当选择输入匹配电路62、RF放大器22及输出匹配电路32而将第二RF信号放大时，控制电路40控制输出匹配电路32的阻抗。当选择输入匹配电路63、RF放大器23及输出匹配电路33而将第三RF信号放大时，控制电路40控制输出匹配电路33的阻抗。

根据该结构，放大电路1G能够放大多种RF信号，能够对各RF信号补偿负载阻抗。例如，即便在无法由一个RF放大器应对的频带中设置有多个RF信号，放大电路1G也能够按照每个RF信号切换RF放大器，补偿针对各个RF放大器的负载阻抗。另外，在该结构中，也可以不按照每个RF放大器具备负载检测电路10，能够简化放大电路1G的电路结构。

需要说明的是，上述的各实施方式中的控制电路40的控制对象能够组合。例如，控制电路40也能够对偏置电路和驱动电压电路进行控制。另外，例如，控制电路40也能够对偏置电路和输出匹配电路30进行控制。

(第九实施方式)

图10是第九实施方式的负载检测电路的等效电路图。如图10所示，第九实施方式的负载检测电路10H在检测部11H的结构、所输出的信号中与第一实施方式的负载检测电路10不同。负载检测电路10H的其他结构与负载检测电路10相同，省略相同部位的说明。

负载检测电路10H具备检测部11H。检测部11H具备电感器111、电感器112、电容器113、电容器114、电容器116。

电感器111与电感器112进行感性耦合，使得产生互感M。电感器111连接在RF放大器20的输出端与输出匹配电路30之间。

电容器113的一端及电容器114的一端分别与信号传输线路101连接。电容器113的另一端与电容器114的另一端连接，它们的另一端的节点经由电容器116而与基准电位连接。

电容器113的另一端和电容器114的另一端的节点与电感器112连接。

电感器112的负载ZLD侧的端部E1与检波部12的检波电路121连接。从电感器112的端部E1输出第一信号。电感器112的负载ZLD侧的端部E1是指，电感器112与电感器111中的与负载ZLD连接的一侧(与输出匹配电路30连接的一侧)的部分进行感性耦合的部分的端部。

电感器112的RF放大器20侧的端部E2与检波部12的检波电路122连接。从电感器112的端部E2输出第二信号。电感器112的RF放大器20侧的端部E2是指，电感器112与电感器111中的与RF放大器20连接的一侧的部分进行感性耦合的部分的端部。

在该结构中，电感器112与电容器113、114的连接部(节点)通过电容器116而与基准电位连接。因此，在信号传输线路101中，电压与电流的相位差为90度，但第一信号与第二信号的电压的相位差成为180度。

第一信号及第二信号是由电感器112检测的信号与由电容器113、114检测的信号重叠而得到的信号。因此，第一信号及第二信号依赖于负载阻抗的电抗成分的大小及符号。

因此，将从加减法器133输出的第一信号和第二信号相减而得到的信号成为负载阻抗的电抗检测信号Szr。由此，负载检测电路10H能够更高精度地检测负载阻抗的电抗成分。

需要说明的是，上述的各实施方式的结构能够适当组合，能够起到与各个组合相应的作用效果。