電力デバイス及び電力デバイスの制御方法
コンパクトなインピーダンス変換回路を備えたトランジスタを有するＲＦ電力デバイスであって、インピーダンス変換回路が、集中素子ＣＬＣアナログ伝送線路及び高方向性をもって直接電力の検出と反射電力の検出を別個独立に可能にするよう伝送線路に誘導結合された関連の埋め込み型で方向性のある双方向ＲＦ電力センサを有する、ＲＦ電力デバイス。
【発明の詳細な説明】
【開示の内容】
【０００１】
本発明は、電力デバイス及び電力デバイスの監視方法に関する。
【０００２】
増幅器内のＲＦ電力デバイスは、入力信号を受け取り、典型的には入力信号について振幅の大きなバージョンである出力信号を出す。
【０００３】
しかしながら、電力デバイスのうちの多くの形態では、電力デバイスの特性、例えば電力デバイスの効率又は線形特性を維持し又は改善する或る形態の電力制御が必要である。特に、大抵の線形化システムでは、ＲＦ電力デバイスは、典型的には、増幅した出力信号中の入力信号の変調成分が許容可能なほど線形であるようにするために或る形態の出力電力監視及び制御を必要とする。
【０００４】
ＲＦ電力デバイスにおける電力監視を行なう１つの周知の技術は、ＲＦ電力結合器を用いることであり、かかるＲＦ電力結合器は又、種々の用途に利用できるＲＦ電力デバイス、例えばＲＦ電力制御システムの偏倚及び制御、ＲＦ電力監視、ＲＦ増幅器の線形化、例えば包絡線の消去及び復元、及びフィードフォワード増幅器の線形化を可能にするよう電力分割又は分布を立体回路中にもたらすために使用できる。
【０００５】
さらに、ＲＦ電力結合器は又、出力不整合が出力負荷から反射された電力の監視により確認された場合、出力不整合中、ＲＦ電力デバイスを故障から保護するのにも使用できる。
【０００６】
典型的には、ＲＦ電力結合器は、分散型伝送線路及び集中素子ＬＣネットワークの使用により提供される。しかしながら、大抵のＲＦ電力結合器は、比誘電率が制限された基板の表面上に形成される四分の一波長伝送線路の特性を利用しているので、この結果として、伝送線路は、例えば２ＧＨｚの動作周波数では比較的長い場合があり、たとえ相対誘電率が高く、例えばＥｒが１０に等しい基板上に形成された四分の一波長伝送線路でも、２０ｍｍのオーダーのものになる。
【０００７】
したがって、分布型結合器を用いるには、プリント回路板上に相当なスペースが必要であり、その結果、電力制御及び線形化に用いられた場合、出力信号の減算済みレプリカについて別途の時間遅延が生じる場合がある。
【０００８】
この状況を改善することが望ましい。
【０００９】
本発明の目的は、コンパクトな設計で且つ高い方向性（又は指向性）をもって電力デバイスの直接電力及び反射電力を監視する電力センサを提供することにある。
【００１０】
本発明の特徴によれば、添付の特許請求の範囲に記載された電力デバイス及び電力デバイスの監視方法が提供される。
【００１１】
これにより、負荷に送られる電力及び負荷から反射された電力の独立制御を正方向電力センサポートと反射電力センサポートとの間の高い方向性又は高いアイソレーション度で可能にするという利点が得られる。
【００１２】
加うるに、これにより、双方向電力センサ回路をコンパクトなデザインの状態に包装されたＲＦ電力モジュール中の個別デバイス内に組み込むことができるという利点が得られる。特に、伝送線路の接地平面をパッケージの一部として、個別（ディスクリート）デバイスが組み付けられたヒートシンクの一部として設けることができ、或いは、当然のことながら別個に設けることができる。この場合、誘導結合をボンディングワイヤで実現できる。
【００１３】
さらに、このように電力センサをディスクリート電力トランジスタのパッケージ内に具体化することにより、良好な結合挙動が示されることが判明した。電力デバイスと関連した直接電力と反射電力の両方を広範なアイソレーション度で求めることができ、それにより、電力デバイスに対する良好且つ一層正確な制御が可能になる。
【００１４】
電力センサにより検出される信号は、バイアス制御回路の入力に適切に印加される。これにより、増幅器の最大レベルを設定することができる。
【００１５】
トランジスタ用の出力インピーダンス整合回路を形成するよう構成された伝送線路は、具体的には、特定の特性インピーダンスＺの四分の一波長伝送線路の集中素子アナログである。これにより、分布型伝送線路の設計と比較してよりコンパクトな設計が可能になるという利点が得られる。最も適切には、インピーダンス変換ＣＬＣ回路の誘導性素子は、複数本の並列ボンディングワイヤであるように構成される。これにより、電力デバイスの出力のところに高品質であって融通性のあるほぼ理想的な誘導性素子が提供されるという利点が得られる。並列ボンディングワイヤを容量性コンポーネントと一緒に用いることにより、変換回路について広範な特性インピーダンスが得られる。加うるに、この変換回路は、一体形双方向電力センサ回路の設計に用いるのに適している。
【００１６】
好ましくは、「低域」フィルタ回路は、ＲＦ電力デバイス、即ちトランジスタの入力として用いられる。かかる低域フィルタの助けによる予備整合が、トランジスタのインピーダンスをその前の増幅器段又は実際にはトランシーバＩＣに整合させる上で望ましい。適当な予備整合回路は、Ｌ−Ｃ−Ｌトポロジを含み、この場合、キャパシタは、入力信号と大地（アース）との間に接続される。インダクタンスは、複数本のボンディングワイヤとして適切に埋め込まれる。これらの長さ及びこれらの本数は、所望のインピーダンス及びフィルタ特性を最適化するよう選択される。
【００１７】
数個のトランジスタを互いに並列配置する一方で、電力トランジスタをこれらのうちの１つにのみ結合することが適切である。電力増幅器用途では、電力センサは、出力レベルのそれ以上の調整を可能にする上で望ましい。電力設定値を完全に修正する必要はない。その結果、損失を最小限に抑えるため、電力デバイスは、数個の並列トランジスタに適切に細分され、これらトランジスタのうちの１つのみが、それ以上の調整を可能にする電力センサを備える。
【００１８】
また、電力センサはそれ自体、保護信号出力に結合されることが適切である。これは、適切には、反射電力レベルをもたらす隔離されたポートである。これは、例えば、適切に選択された抵抗越しに大地に結合される。
【００１９】
別の実施形態では、電力トランジスタの入力を別の電力トランジスタの出力に接続するのがよい。これにより、２段増幅器が得られる。結合は、この場合、例えば、主電力トランジスタの電力レベルを調整することができるだけでなく、大規模な修正が必要な場合、第１段の電力レベルを調整できるように拡張可能である。その第１の具体例として、結合のフィードバックが或る特定のしきい電圧を超えた場合にのみ、電力制御信号ポートが信号を第１段にもたらすようにするのがよい。その第２の具体化例として、別個の電力センサを第１段の出力及びかくして第２段の入力（例えば、主トランジスタ）に結合する。
【００２０】
本発明のこれら特徴及び他の特徴は、以下に説明する実施形態から明らかであり、かかる特徴をかかる実施形態を参照して説明する。
【００２１】
次に、図面を参照して本発明の実施形態を例示として説明する。
【００２２】
図１は、個別パッケージを形成するよう基板１０１上に形成された等価電力デバイス１００、例えば、ＲＦ信号を増幅するのに適した電力デバイスを示している。
【００２３】
電力デバイス１００は、ＲＦ電力トランジスタダイ１０２、例えばＭＯＳＦＥＴ、ＬＤＭＯＳＴ、ＢＪＴ又はＨＢＴデバイスを有し、かかるＲＦ電力トランジスタダイは、当業者には周知のように信号源のインピーダンスへのＲＦ電力トランジスタ１０２のインピーダンス整合を可能にするよう予備整合回路１０４を介して電力デバイス入力コネクタ／リード線に結合されている。
【００２４】
トランジスタダイ１０２の出力は、出力インピーダンス整合回路１０６を介して電力デバイス出力コネクタ１０５に結合され、この出力インピーダンス整合回路は、当業者には周知のように負荷の必要とするインピーダンスへのトランジスタ１０２の出力インピーダンスのインピーダンス変換を可能にするよう構成されている。
【００２５】
出力インピーダンス整合回路１０６は、以下に説明するように集中素子キャパシタンス及び誘導性素子としてのボンディングワイヤを用いることにより四分の一波長伝送線路の等価手段を形成するよう構成されている。
【００２６】
双方向電力監視回路１０７（即ち、電力を２つの方向で監視し、即ち、直接電力及び反射電力を監視するよう構成された電力監視回路）が、出力インピーダンス整合回路１０６に誘導結合されている。双方向電力監視回路１０７は、第１のポート１０９及び第２のポート１１０を有するよう構成されている。双方向電力監視回路１０７は、第１のポート１０６のところで出力インピーダンス整合回路１０６を通る正方向出力電力の一部をもたらすと共に第２のポート１１０のところで負荷（図示せず）から反射した電力の一部をもたらす。
【００２７】
第１のポート１０９は、第１の検出回路１１１の入力に結合され、この第１の検出回路は、電力デバイス１００の制御／線形化又は電力監視を可能にする包絡線フィードバック信号を生じさせる。第１の検出回路１１１からの信号を、出力リード線１１２を介して内部制御回路（図示せず）又は外部制御システム（図示せず）により使用できる。第２のポート１１０は、第２の検出回路１１３に結合され、この第２の検出回路は、負荷から反射された電力の部分を処理して電力デバイス１０２の入力としてバイアスを制御する信号を生じさせる。したがって、第２の検出回路１１３は、トランジスタ１０２の出力のところでの過負荷条件を阻止するために用いられる。
【００２８】
図２（この図では、図１に示す均等な要素について同一の参照符号が用いられている）に示すように、予備整合回路１０４は、トランジスタダイ１０２の各入力ポートと電力デバイス入力コネクタ１０３との間に形成されている複数の接続部を含む。各接続部は、容量性素子２０３により互いに結合された２つの誘導性素子２０１，２０２、例えばボンディングワイヤを含む。各接続部について２つの誘導性素子２０１，２０２及び容量性素子２０３の値は、当業者には周知のように、適当な入力インピーダンス整合を可能にするよう選択されている。
【００２９】
単一の接続部をトランジスタダイ１０２の１つの入力ポートと電力デバイス入力コネクタ１０３との間で予備整合回路１０４に用いることができるが、予備整合回路の本実施形態は、入力信号電力により課される場合のある電力限度に打ち勝つよう複数のワイヤ又は接続部（即ち、９個の接続部）を含むが、予備整合回路１０４は、電力デバイス１００の電力要件に応じて電力デバイス入力コネクタ１０３とトランジスタダイ１０２の入力ポートとの間に任意の数のワイヤ／接続部を有してよい。
【００３０】
また、図２に示すように、出力整合回路１０６は、トランジスタダイ１０２のそれぞれの出力ポートとキャパシタンス（本明細書においては、「キャパシタ」と区別なく用いられる場合がある）２０４との間に形成された複数個の接続部（即ち、９個の接続部）を有し、キャパシタンス２０４は、電力デバイス出力コネクタ１０５に結合されている。
【００３１】
図３により明確に示されているように、出力整合回路１０６は、９本の並列ボンディングワイヤ３０１を有し、この場合、各ボンディングワイヤ３０１は、一端部が、電力トランジスタダイ１０２の出力金属バー３０２に結合され、この出力金属バーは、寄生キャパシタとして働き、それにより、大地に対して第１のキャパシタンス３１０が形成されている。上述したように、キャパシタ２０４は、電力デバイス出力コネクタ１０５に接続されている。
【００３２】
トランジスタダイ１０２の寄生キャパシタンス３１０（この実施形態では、このキャパシタンスは、１０ｐＦである）は、四分の一波長伝送線路の集中素子アナログの第１のキャパシタンスとして働き、この場合、四分の一波長伝送線路の集中素子アナログは、出力インピーダンス整合回路１０６として働く。寄生キャパシタンス３１０の頂部は又、出力インピーダンス整合回路１０６の第１のポートとしての役目を果たす。
【００３３】
加うるに、トランジスタダイ１０２と関連した取付け要素（図示せず）が、パッケージフランジ（図示せず）の頂部に設けられ、この場合、パッケージフランジの頂部層は、ボンディングワイヤ３０１の下に設けられていて、伝送線路のための接地平面として働き、出力信号の帰還経路となるが、任意適当な接地箇所を使用できる。
【００３４】
第２のキャパシタンス３１１は、トランジスタダイ１０２の第１のキャパシタンス３１０（即ち、１０ｐＦ）とほぼ同じ値のキャパシタンスを有するキャパシタを形成するよう構成され、この場合、第２のキャパシタンス３１１の金属バー３０９は、出力インピーダンス整合回路１０６のための第２のポートを形成する。
【００３５】
したがって、出力インピーダンス整合回路１０６は、四分の一波長（即ち、９０°）伝送線路の集中素子等価手段を形成するよう構成され、伝送線路は、この実施形態では、一例を挙げると、６オームの特性インピーダンスＺ０を有する。本実施形態は、等価四分の一波長伝送線路を有するものとして出力インピーダンス整合回路１０６を示しているが、出力整合回路１０６は、９０°に実質的に等しい又は９０°の奇数倍である伝送線路を有するよう構成されてもよい。
【００３６】
本実施形態に関し、出力インピーダンス整合回路１０６を形成する複数本のボンディングワイヤ３０１相互間の相互誘導結合は、０．３ｍｍの間隔により得られるが、任意適当な間隔を使用できる。
【００３７】
上述の実施形態は、９本の並列ボンディングワイヤ３０１の使用例を示しているが、単一のボンディングワイヤを用いることができ、しかしながら、単一のボンディングワイヤを用いると、最大伝送ＲＦ電力が制限される場合があり、例えば、電流は、単一の３８μｍ直径の金製ボンディングワイヤに関し、０．６Ａ未満の平均電流に制限される場合がある。したがって、任意適当な本数のボンディングワイヤを電力デバイス１００についての電流要件に応じて使用するのがよい。
【００３８】
出力インピーダンス整合回路１０６（即ち、出力変換回路）のボンディングワイヤ３０１に誘導結合されたボンディングワイヤ３０３が、以下に説明する４個の他のキャパシタンス３０４，３０５，３０６，３０７と一緒になって、双方向電力監視回路１０７（即ち、双方向の方向性結合器）を形成するよう配置されている。
【００３９】
双方向電力監視回路１０７のボンディングワイヤ３０３と出力インピーダンス整合回路１０６のボンディングワイヤ３０１との間の磁界が、各ボンディングワイヤ３０１と各ボンディングワイヤ３０３との間の距離の２乗に反比例するので、双方向電力監視回路１０７のボンディングワイヤ３０３と出力インピーダンス整合回路１０６のボンディングワイヤとの間に生じる誘導結合は、主として、端に位置したボンディングワイヤ３０１，３０３相互間で生じる。
【００４０】
双方向電力監視回路１０７は、誘導結合を可能にするようボンディングワイヤ３０３を集中素子伝送線路の一部であるボンディングワイヤ３０１と並列に配置することにより形成され、この場合、双方向電力監視回路のボンディングワイヤ３０３の一端部は、トランジスタダイ１０２の出力のところに形成された金属バー３０２に隣接して設けられた第１のボンディングパッド３０７に取り付けられる。ボンディングワイヤ３０３の他端部は、キャパシタンス２０４の金属バー３０９に隣接して設けられた第２のボンディングパッド３０８に取り付けられる。第２のボンディングパッド３０８は、一例として２５オームの特性インピーダンスＺ０を有する双方向電力監視回路１０７の第３のポートとして働き、第１のボンディングパッド３１２は、一例として２５オームの特性インピーダンスＺ０を有する双方向電力監視回路１０７の第４のポートとして働く。
【００４１】
したがって、以下に説明するように、集中素子インピーダンス変換回路１０６を形成する複数本のボンディングワイヤ３０１と双方向電力監視回路１０７のボンディングワイヤ３０３との間の相互インダクタンス結合を関連のキャパシタンス３０４，３０５，３０６，３０７と組み合わせた結果として、反射電力センサポート（即ち、第３のポート）及び正方向電力センサポート（即ち、第４のポート）が形成されることになる。
【００４２】
第１のボンディングパッド３１２をトランジスタダイ１０２の出力のところに形成された金属バー３０２に隣接して配置して用いた結果として、４つのキャパシタ３０４，３０５，３０６，３０７のうちの２つが形成され、第１のボンディングパッド３０７とトランジスタの出力金属バー３０２との間の１つのキャパシタ３０４は、一例として、０．９８ｐＦのキャパシタンスを有し、第１のボンディングパッド３０７とアース（即ち、基準電圧）との間の第２のキャパシタ３０５は、一例として２．１５ｐＦのキャパシタンスを有する。第２のボンディングパッド３０８をキャパシタンス２０４の金属バー３０９に隣接して配置して用いた結果として、４つのキャパシタ３０４，３０５，３０６，３０７のうちの２つ以上が形成され、１つのキャパシタ３０６が、第２のボンディングパッド３０８とキャパシタンス２０４の金属バー３０９との間に作られ、このキャパシタ３０６は、一例として、０．９８ｐＦのキャパシタンスを有し、別のキャパシタ３０７が、第２のボンディングパッド３０８とアースとの間に作られ、このキャパシタ３０７は、一例として２．１５ｐＦのキャパシタンスを有する。
【００４３】
これにより、コンパクトな設計で且つ直接経路と反射経路との間で高い方向性をもって電力デバイス１００からの供給電力と反射電力を監視する手段を提供できるという利点が得られる。
【００４４】
出力整合回路１０６及び双方向電力監視回路１０７に関する等価回路が、図４に示されており、この回路は、１．６〜２．６ＧＨｚの周波数帯に関し、反射電力と直接電力との間のアイソレーション度を＜２２ｄＢにするよう構成されている。
【００４５】
単一の伝送線路ボンディングワイヤ当たりに伝送される電力Ｐ＿ｂｗを、電力デバイスの出力Ｐｏｕｔをボンディングワイヤの本数で除算した値として算定でき、即ち、Ｐ＿ｂｗ＝Ｐｏｕｔ／ｎである。
【００４６】
したがって、双方向電力監視回路１０７の出力ポート（即ち、ポート４）のところの電力Ｐｃｏｕｐを次のように算定できる。
【００４７】
〔数１〕
Ｐｃｏｕｐ＝Ｐｏｕｔ／ｎ／０．５Ｃ
上式において、Ｃは、第２のポートと第４のポートとの間の電力分割比を示す係数である。
【００４８】
アイソレーションポートとも呼ばれている双方向電力監視回路１０７の第３のポートは、電力デバイス出力に取り付けられている負荷から反射された電力の部分を表わしている。
【００４９】
上述したように、第３のポートは、直接電力と反射電力との間の不整合の測度を求めることができ、それによりトランジスタのバイアスを調節して不整合の度合いが大きすぎるようになった場合、トランジスタダイ１０２への損傷を回避するよう図１に示すように出力不整合検出及び保護回路１１３に結合されている。これは、電力不整合を迅速に突き止めることができると共に損傷を回避するために予防措置をとることができ、例えば、トランジスタバイアスの調整又は出力インピーダンス整合回路１０６の修正を可能にしてインピーダンス整合条件を改善することができるという利点を有する。
【００５０】
第４のポートは、第４のポートにより提供される情報に応じて電力監視又は例えば電力デバイス１００の線形化を可能にし、それにより、例えば電力要件に基づいてトランジスタ１０２についての最適電力出力を設定できるよう図１に示すように包絡線検出及びフィードバック信号回路１１１に結合されている。例えば、無線電話（図示せず）に用いられる場合、電力デバイスは、信号に関する必要性、例えば、基地局（図示せず）からの距離に応じて送信中のＲＦ信号を制御し、それにより、無線電話に関する電力要件の最適化を可能にするよう使用できる。均等例として、電力デバイス１００は、他のＲＦ送信システム、例えば基地局（図示せず）に使用できる。
【００５１】
一例を挙げると、指定された値のキャパシタンス及びインダクタンスを有する上述の電力デバイス１００に関し、図５、図６、図７及び図８は、双方向電力監視回路１０７の代表的な周波数応答を示している。
【００５２】
図５は、周波数範囲に対するポート３及びポート４のところの代表的な挿入反射減衰量（ＩＲＬ，Ｓ１１）を示している。反射減衰量に注目すると、ほぼ所望の周波数結合が、ボンディングワイヤ１０６（第１のポートから出る信号）とボンディングワイヤ１０７（第３のポートから第４のポートへの電力監視信号）との間で生じていることが示されている。
【００５３】
図６は、ポート１からの電力方向性、ポート２及びポート４への電力トランジスタ出力を示している。理解できるように、Ｓ１４は、−１３ｄＢよりも高い。これは、ポート１からポート２への信号の約５％分に相当すると共に第２のポートのところの０．２５ｄＢの電力損失に相当し、この電力損失は、ポート１のところの電力の約６％である。かかる電力損失は、申し分なく許容限度内に収まっており、結合器に関する通常の尺度は、０．５０ｄＢ未満の損失を有することが望ましい。この図は、更に、負荷に送られる電力及び負荷から反射される電力の独立制御を正方向電力センサポートと反射電力センサポートとの間の高い方向性又は高いアイソレーション度をもって可能にするという利点を示している。これは、当然のことながら、増幅された信号で動作している間における重要な判断基準である。この場合における別の要点として、Ｓ１４グラフは非常に広く、このことは、Ｓ１４グラフを広い周波数範囲に及びかくしてブロードバンド用途向けに使用できるということを意味している。しかしながら、一般的に言って、結合器の帯域幅は、増幅器の帯域幅よりも大きい。
【００５４】
図７は、ポート３とポート４との間の代表的なアイソレーション度（Ｓ３４）を示している。ここには、幾分かの周波数依存性があるが、これは、線形であり、非常に強いものではない（−２８ｄＢ〜−２２ｄＢ）。その結果、帰還信号をノイズから識別することができる。
【００５５】
図８は、ポートの特性インピーダンスと周波数との関係を示している。図５、図６、図７及び図８は、ｘ軸上に周波数をＧＨｚ単位で示すと共にｙ軸上にｄＢを示している。
【００５６】
当業者には理解されるように、上述のインダクタ及びキャパシタの値は、例示であり、従って、任意の適当な値を用いることができ、それにより、必要に応じて種々のＲＦ特性をもたらすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の第１の実施形態としての電力デバイスを示す図である。
【図２】本発明の第２の実施形態としての電力デバイスを示す図である。
【図３】本発明の実施形態としての双方向電力センサ回路を備えたインピーダンス変換／整合回路を示す図である。
【図４】本発明の実施形態としてのインピーダンス整合回路の等価略図である。
【図５】本発明の実施形態としての双方向電力センサ回路の一性能特性を示す図である。
【図６】本発明の実施形態としての双方向電力センサ回路の別の性能特性を示す図である。
【図７】本発明の実施形態としての双方向電力センサ回路の別の性能特性を示す図である。
【図８】本発明の実施形態としての双方向電力センサ回路の別の性能特性を示す図である。
【開示の内容】
【０００１】
本発明は、電力デバイス及び電力デバイスの監視方法に関する。
【０００２】
増幅器内のＲＦ電力デバイスは、入力信号を受け取り、典型的には入力信号について振幅の大きなバージョンである出力信号を出す。
【０００３】
しかしながら、電力デバイスのうちの多くの形態では、電力デバイスの特性、例えば電力デバイスの効率又は線形特性を維持し又は改善する或る形態の電力制御が必要である。特に、大抵の線形化システムでは、ＲＦ電力デバイスは、典型的には、増幅した出力信号中の入力信号の変調成分が許容可能なほど線形であるようにするために或る形態の出力電力監視及び制御を必要とする。
【０００４】
ＲＦ電力デバイスにおける電力監視を行なう１つの周知の技術は、ＲＦ電力結合器を用いることであり、かかるＲＦ電力結合器は又、種々の用途に利用できるＲＦ電力デバイス、例えばＲＦ電力制御システムの偏倚及び制御、ＲＦ電力監視、ＲＦ増幅器の線形化、例えば包絡線の消去及び復元、及びフィードフォワード増幅器の線形化を可能にするよう電力分割又は分布を立体回路中にもたらすために使用できる。
【０００５】
さらに、ＲＦ電力結合器は又、出力不整合が出力負荷から反射された電力の監視により確認された場合、出力不整合中、ＲＦ電力デバイスを故障から保護するのにも使用できる。
【０００６】
典型的には、ＲＦ電力結合器は、分散型伝送線路及び集中素子ＬＣネットワークの使用により提供される。しかしながら、大抵のＲＦ電力結合器は、比誘電率が制限された基板の表面上に形成される四分の一波長伝送線路の特性を利用しているので、この結果として、伝送線路は、例えば２ＧＨｚの動作周波数では比較的長い場合があり、たとえ相対誘電率が高く、例えばＥｒが１０に等しい基板上に形成された四分の一波長伝送線路でも、２０ｍｍのオーダーのものになる。
【０００７】
したがって、分布型結合器を用いるには、プリント回路板上に相当なスペースが必要であり、その結果、電力制御及び線形化に用いられた場合、出力信号の減算済みレプリカについて別途の時間遅延が生じる場合がある。
【０００８】
この状況を改善することが望ましい。
【０００９】
本発明の目的は、コンパクトな設計で且つ高い方向性（又は指向性）をもって電力デバイスの直接電力及び反射電力を監視する電力センサを提供することにある。
【００１０】
本発明の特徴によれば、添付の特許請求の範囲に記載された電力デバイス及び電力デバイスの監視方法が提供される。
【００１１】
これにより、負荷に送られる電力及び負荷から反射された電力の独立制御を正方向電力センサポートと反射電力センサポートとの間の高い方向性又は高いアイソレーション度で可能にするという利点が得られる。
【００１２】
加うるに、これにより、双方向電力センサ回路をコンパクトなデザインの状態に包装されたＲＦ電力モジュール中の個別デバイス内に組み込むことができるという利点が得られる。特に、伝送線路の接地平面をパッケージの一部として、個別（ディスクリート）デバイスが組み付けられたヒートシンクの一部として設けることができ、或いは、当然のことながら別個に設けることができる。この場合、誘導結合をボンディングワイヤで実現できる。
【００１３】
さらに、このように電力センサをディスクリート電力トランジスタのパッケージ内に具体化することにより、良好な結合挙動が示されることが判明した。電力デバイスと関連した直接電力と反射電力の両方を広範なアイソレーション度で求めることができ、それにより、電力デバイスに対する良好且つ一層正確な制御が可能になる。
【００１４】
電力センサにより検出される信号は、バイアス制御回路の入力に適切に印加される。これにより、増幅器の最大レベルを設定することができる。
【００１５】
トランジスタ用の出力インピーダンス整合回路を形成するよう構成された伝送線路は、具体的には、特定の特性インピーダンスＺの四分の一波長伝送線路の集中素子アナログである。これにより、分布型伝送線路の設計と比較してよりコンパクトな設計が可能になるという利点が得られる。最も適切には、インピーダンス変換ＣＬＣ回路の誘導性素子は、複数本の並列ボンディングワイヤであるように構成される。これにより、電力デバイスの出力のところに高品質であって融通性のあるほぼ理想的な誘導性素子が提供されるという利点が得られる。並列ボンディングワイヤを容量性コンポーネントと一緒に用いることにより、変換回路について広範な特性インピーダンスが得られる。加うるに、この変換回路は、一体形双方向電力センサ回路の設計に用いるのに適している。
【００１６】
好ましくは、「低域」フィルタ回路は、ＲＦ電力デバイス、即ちトランジスタの入力として用いられる。かかる低域フィルタの助けによる予備整合が、トランジスタのインピーダンスをその前の増幅器段又は実際にはトランシーバＩＣに整合させる上で望ましい。適当な予備整合回路は、Ｌ−Ｃ−Ｌトポロジを含み、この場合、キャパシタは、入力信号と大地（アース）との間に接続される。インダクタンスは、複数本のボンディングワイヤとして適切に埋め込まれる。これらの長さ及びこれらの本数は、所望のインピーダンス及びフィルタ特性を最適化するよう選択される。
【００１７】
数個のトランジスタを互いに並列配置する一方で、電力トランジスタをこれらのうちの１つにのみ結合することが適切である。電力増幅器用途では、電力センサは、出力レベルのそれ以上の調整を可能にする上で望ましい。電力設定値を完全に修正する必要はない。その結果、損失を最小限に抑えるため、電力デバイスは、数個の並列トランジスタに適切に細分され、これらトランジスタのうちの１つのみが、それ以上の調整を可能にする電力センサを備える。
【００１８】
また、電力センサはそれ自体、保護信号出力に結合されることが適切である。これは、適切には、反射電力レベルをもたらす隔離されたポートである。これは、例えば、適切に選択された抵抗越しに大地に結合される。
【００１９】
別の実施形態では、電力トランジスタの入力を別の電力トランジスタの出力に接続するのがよい。これにより、２段増幅器が得られる。結合は、この場合、例えば、主電力トランジスタの電力レベルを調整することができるだけでなく、大規模な修正が必要な場合、第１段の電力レベルを調整できるように拡張可能である。その第１の具体例として、結合のフィードバックが或る特定のしきい電圧を超えた場合にのみ、電力制御信号ポートが信号を第１段にもたらすようにするのがよい。その第２の具体化例として、別個の電力センサを第１段の出力及びかくして第２段の入力（例えば、主トランジスタ）に結合する。
【００２０】
本発明のこれら特徴及び他の特徴は、以下に説明する実施形態から明らかであり、かかる特徴をかかる実施形態を参照して説明する。
【００２１】
次に、図面を参照して本発明の実施形態を例示として説明する。
【００２２】
図１は、個別パッケージを形成するよう基板１０１上に形成された等価電力デバイス１００、例えば、ＲＦ信号を増幅するのに適した電力デバイスを示している。
【００２３】
電力デバイス１００は、ＲＦ電力トランジスタダイ１０２、例えばＭＯＳＦＥＴ、ＬＤＭＯＳＴ、ＢＪＴ又はＨＢＴデバイスを有し、かかるＲＦ電力トランジスタダイは、当業者には周知のように信号源のインピーダンスへのＲＦ電力トランジスタ１０２のインピーダンス整合を可能にするよう予備整合回路１０４を介して電力デバイス入力コネクタ／リード線に結合されている。
【００２４】
トランジスタダイ１０２の出力は、出力インピーダンス整合回路１０６を介して電力デバイス出力コネクタ１０５に結合され、この出力インピーダンス整合回路は、当業者には周知のように負荷の必要とするインピーダンスへのトランジスタ１０２の出力インピーダンスのインピーダンス変換を可能にするよう構成されている。
【００２５】
出力インピーダンス整合回路１０６は、以下に説明するように集中素子キャパシタンス及び誘導性素子としてのボンディングワイヤを用いることにより四分の一波長伝送線路の等価手段を形成するよう構成されている。
【００２６】
双方向電力監視回路１０７（即ち、電力を２つの方向で監視し、即ち、直接電力及び反射電力を監視するよう構成された電力監視回路）が、出力インピーダンス整合回路１０６に誘導結合されている。双方向電力監視回路１０７は、第１のポート１０９及び第２のポート１１０を有するよう構成されている。双方向電力監視回路１０７は、第１のポート１０６のところで出力インピーダンス整合回路１０６を通る正方向出力電力の一部をもたらすと共に第２のポート１１０のところで負荷（図示せず）から反射した電力の一部をもたらす。
【００２７】
第１のポート１０９は、第１の検出回路１１１の入力に結合され、この第１の検出回路は、電力デバイス１００の制御／線形化又は電力監視を可能にする包絡線フィードバック信号を生じさせる。第１の検出回路１１１からの信号を、出力リード線１１２を介して内部制御回路（図示せず）又は外部制御システム（図示せず）により使用できる。第２のポート１１０は、第２の検出回路１１３に結合され、この第２の検出回路は、負荷から反射された電力の部分を処理して電力デバイス１０２の入力としてバイアスを制御する信号を生じさせる。したがって、第２の検出回路１１３は、トランジスタ１０２の出力のところでの過負荷条件を阻止するために用いられる。
【００２８】
図２（この図では、図１に示す均等な要素について同一の参照符号が用いられている）に示すように、予備整合回路１０４は、トランジスタダイ１０２の各入力ポートと電力デバイス入力コネクタ１０３との間に形成されている複数の接続部を含む。各接続部は、容量性素子２０３により互いに結合された２つの誘導性素子２０１，２０２、例えばボンディングワイヤを含む。各接続部について２つの誘導性素子２０１，２０２及び容量性素子２０３の値は、当業者には周知のように、適当な入力インピーダンス整合を可能にするよう選択されている。
【００２９】
単一の接続部をトランジスタダイ１０２の１つの入力ポートと電力デバイス入力コネクタ１０３との間で予備整合回路１０４に用いることができるが、予備整合回路の本実施形態は、入力信号電力により課される場合のある電力限度に打ち勝つよう複数のワイヤ又は接続部（即ち、９個の接続部）を含むが、予備整合回路１０４は、電力デバイス１００の電力要件に応じて電力デバイス入力コネクタ１０３とトランジスタダイ１０２の入力ポートとの間に任意の数のワイヤ／接続部を有してよい。
【００３０】
また、図２に示すように、出力整合回路１０６は、トランジスタダイ１０２のそれぞれの出力ポートとキャパシタンス（本明細書においては、「キャパシタ」と区別なく用いられる場合がある）２０４との間に形成された複数個の接続部（即ち、９個の接続部）を有し、キャパシタンス２０４は、電力デバイス出力コネクタ１０５に結合されている。
【００３１】
図３により明確に示されているように、出力整合回路１０６は、９本の並列ボンディングワイヤ３０１を有し、この場合、各ボンディングワイヤ３０１は、一端部が、電力トランジスタダイ１０２の出力金属バー３０２に結合され、この出力金属バーは、寄生キャパシタとして働き、それにより、大地に対して第１のキャパシタンス３１０が形成されている。上述したように、キャパシタ２０４は、電力デバイス出力コネクタ１０５に接続されている。
【００３２】
トランジスタダイ１０２の寄生キャパシタンス３１０（この実施形態では、このキャパシタンスは、１０ｐＦである）は、四分の一波長伝送線路の集中素子アナログの第１のキャパシタンスとして働き、この場合、四分の一波長伝送線路の集中素子アナログは、出力インピーダンス整合回路１０６として働く。寄生キャパシタンス３１０の頂部は又、出力インピーダンス整合回路１０６の第１のポートとしての役目を果たす。
【００３３】
加うるに、トランジスタダイ１０２と関連した取付け要素（図示せず）が、パッケージフランジ（図示せず）の頂部に設けられ、この場合、パッケージフランジの頂部層は、ボンディングワイヤ３０１の下に設けられていて、伝送線路のための接地平面として働き、出力信号の帰還経路となるが、任意適当な接地箇所を使用できる。
【００３４】
第２のキャパシタンス３１１は、トランジスタダイ１０２の第１のキャパシタンス３１０（即ち、１０ｐＦ）とほぼ同じ値のキャパシタンスを有するキャパシタを形成するよう構成され、この場合、第２のキャパシタンス３１１の金属バー３０９は、出力インピーダンス整合回路１０６のための第２のポートを形成する。
【００３５】
したがって、出力インピーダンス整合回路１０６は、四分の一波長（即ち、９０°）伝送線路の集中素子等価手段を形成するよう構成され、伝送線路は、この実施形態では、一例を挙げると、６オームの特性インピーダンスＺ０を有する。本実施形態は、等価四分の一波長伝送線路を有するものとして出力インピーダンス整合回路１０６を示しているが、出力整合回路１０６は、９０°に実質的に等しい又は９０°の奇数倍である伝送線路を有するよう構成されてもよい。
【００３６】
本実施形態に関し、出力インピーダンス整合回路１０６を形成する複数本のボンディングワイヤ３０１相互間の相互誘導結合は、０．３ｍｍの間隔により得られるが、任意適当な間隔を使用できる。
【００３７】
上述の実施形態は、９本の並列ボンディングワイヤ３０１の使用例を示しているが、単一のボンディングワイヤを用いることができ、しかしながら、単一のボンディングワイヤを用いると、最大伝送ＲＦ電力が制限される場合があり、例えば、電流は、単一の３８μｍ直径の金製ボンディングワイヤに関し、０．６Ａ未満の平均電流に制限される場合がある。したがって、任意適当な本数のボンディングワイヤを電力デバイス１００についての電流要件に応じて使用するのがよい。
【００３８】
出力インピーダンス整合回路１０６（即ち、出力変換回路）のボンディングワイヤ３０１に誘導結合されたボンディングワイヤ３０３が、以下に説明する４個の他のキャパシタンス３０４，３０５，３０６，３０７と一緒になって、双方向電力監視回路１０７（即ち、双方向の方向性結合器）を形成するよう配置されている。
【００３９】
双方向電力監視回路１０７のボンディングワイヤ３０３と出力インピーダンス整合回路１０６のボンディングワイヤ３０１との間の磁界が、各ボンディングワイヤ３０１と各ボンディングワイヤ３０３との間の距離の２乗に反比例するので、双方向電力監視回路１０７のボンディングワイヤ３０３と出力インピーダンス整合回路１０６のボンディングワイヤとの間に生じる誘導結合は、主として、端に位置したボンディングワイヤ３０１，３０３相互間で生じる。
【００４０】
双方向電力監視回路１０７は、誘導結合を可能にするようボンディングワイヤ３０３を集中素子伝送線路の一部であるボンディングワイヤ３０１と並列に配置することにより形成され、この場合、双方向電力監視回路のボンディングワイヤ３０３の一端部は、トランジスタダイ１０２の出力のところに形成された金属バー３０２に隣接して設けられた第１のボンディングパッド３０７に取り付けられる。ボンディングワイヤ３０３の他端部は、キャパシタンス２０４の金属バー３０９に隣接して設けられた第２のボンディングパッド３０８に取り付けられる。第２のボンディングパッド３０８は、一例として２５オームの特性インピーダンスＺ０を有する双方向電力監視回路１０７の第３のポートとして働き、第１のボンディングパッド３１２は、一例として２５オームの特性インピーダンスＺ０を有する双方向電力監視回路１０７の第４のポートとして働く。
【００４１】
したがって、以下に説明するように、集中素子インピーダンス変換回路１０６を形成する複数本のボンディングワイヤ３０１と双方向電力監視回路１０７のボンディングワイヤ３０３との間の相互インダクタンス結合を関連のキャパシタンス３０４，３０５，３０６，３０７と組み合わせた結果として、反射電力センサポート（即ち、第３のポート）及び正方向電力センサポート（即ち、第４のポート）が形成されることになる。
【００４２】
第１のボンディングパッド３１２をトランジスタダイ１０２の出力のところに形成された金属バー３０２に隣接して配置して用いた結果として、４つのキャパシタ３０４，３０５，３０６，３０７のうちの２つが形成され、第１のボンディングパッド３０７とトランジスタの出力金属バー３０２との間の１つのキャパシタ３０４は、一例として、０．９８ｐＦのキャパシタンスを有し、第１のボンディングパッド３０７とアース（即ち、基準電圧）との間の第２のキャパシタ３０５は、一例として２．１５ｐＦのキャパシタンスを有する。第２のボンディングパッド３０８をキャパシタンス２０４の金属バー３０９に隣接して配置して用いた結果として、４つのキャパシタ３０４，３０５，３０６，３０７のうちの２つ以上が形成され、１つのキャパシタ３０６が、第２のボンディングパッド３０８とキャパシタンス２０４の金属バー３０９との間に作られ、このキャパシタ３０６は、一例として、０．９８ｐＦのキャパシタンスを有し、別のキャパシタ３０７が、第２のボンディングパッド３０８とアースとの間に作られ、このキャパシタ３０７は、一例として２．１５ｐＦのキャパシタンスを有する。
【００４３】
これにより、コンパクトな設計で且つ直接経路と反射経路との間で高い方向性をもって電力デバイス１００からの供給電力と反射電力を監視する手段を提供できるという利点が得られる。
【００４４】
出力整合回路１０６及び双方向電力監視回路１０７に関する等価回路が、図４に示されており、この回路は、１．６〜２．６ＧＨｚの周波数帯に関し、反射電力と直接電力との間のアイソレーション度を＜２２ｄＢにするよう構成されている。
【００４５】
単一の伝送線路ボンディングワイヤ当たりに伝送される電力Ｐ＿ｂｗを、電力デバイスの出力Ｐｏｕｔをボンディングワイヤの本数で除算した値として算定でき、即ち、Ｐ＿ｂｗ＝Ｐｏｕｔ／ｎである。
【００４６】
したがって、双方向電力監視回路１０７の出力ポート（即ち、ポート４）のところの電力Ｐｃｏｕｐを次のように算定できる。
【００４７】
〔数１〕
Ｐｃｏｕｐ＝Ｐｏｕｔ／ｎ／０．５Ｃ
上式において、Ｃは、第２のポートと第４のポートとの間の電力分割比を示す係数である。
【００４８】
アイソレーションポートとも呼ばれている双方向電力監視回路１０７の第３のポートは、電力デバイス出力に取り付けられている負荷から反射された電力の部分を表わしている。
【００４９】
上述したように、第３のポートは、直接電力と反射電力との間の不整合の測度を求めることができ、それによりトランジスタのバイアスを調節して不整合の度合いが大きすぎるようになった場合、トランジスタダイ１０２への損傷を回避するよう図１に示すように出力不整合検出及び保護回路１１３に結合されている。これは、電力不整合を迅速に突き止めることができると共に損傷を回避するために予防措置をとることができ、例えば、トランジスタバイアスの調整又は出力インピーダンス整合回路１０６の修正を可能にしてインピーダンス整合条件を改善することができるという利点を有する。
【００５０】
第４のポートは、第４のポートにより提供される情報に応じて電力監視又は例えば電力デバイス１００の線形化を可能にし、それにより、例えば電力要件に基づいてトランジスタ１０２についての最適電力出力を設定できるよう図１に示すように包絡線検出及びフィードバック信号回路１１１に結合されている。例えば、無線電話（図示せず）に用いられる場合、電力デバイスは、信号に関する必要性、例えば、基地局（図示せず）からの距離に応じて送信中のＲＦ信号を制御し、それにより、無線電話に関する電力要件の最適化を可能にするよう使用できる。均等例として、電力デバイス１００は、他のＲＦ送信システム、例えば基地局（図示せず）に使用できる。
【００５１】
一例を挙げると、指定された値のキャパシタンス及びインダクタンスを有する上述の電力デバイス１００に関し、図５、図６、図７及び図８は、双方向電力監視回路１０７の代表的な周波数応答を示している。
【００５２】
図５は、周波数範囲に対するポート３及びポート４のところの代表的な挿入反射減衰量（ＩＲＬ，Ｓ１１）を示している。反射減衰量に注目すると、ほぼ所望の周波数結合が、ボンディングワイヤ１０６（第１のポートから出る信号）とボンディングワイヤ１０７（第３のポートから第４のポートへの電力監視信号）との間で生じていることが示されている。
【００５３】
図６は、ポート１からの電力方向性、ポート２及びポート４への電力トランジスタ出力を示している。理解できるように、Ｓ１４は、−１３ｄＢよりも高い。これは、ポート１からポート２への信号の約５％分に相当すると共に第２のポートのところの０．２５ｄＢの電力損失に相当し、この電力損失は、ポート１のところの電力の約６％である。かかる電力損失は、申し分なく許容限度内に収まっており、結合器に関する通常の尺度は、０．５０ｄＢ未満の損失を有することが望ましい。この図は、更に、負荷に送られる電力及び負荷から反射される電力の独立制御を正方向電力センサポートと反射電力センサポートとの間の高い方向性又は高いアイソレーション度をもって可能にするという利点を示している。これは、当然のことながら、増幅された信号で動作している間における重要な判断基準である。この場合における別の要点として、Ｓ１４グラフは非常に広く、このことは、Ｓ１４グラフを広い周波数範囲に及びかくしてブロードバンド用途向けに使用できるということを意味している。しかしながら、一般的に言って、結合器の帯域幅は、増幅器の帯域幅よりも大きい。
【００５４】
図７は、ポート３とポート４との間の代表的なアイソレーション度（Ｓ３４）を示している。ここには、幾分かの周波数依存性があるが、これは、線形であり、非常に強いものではない（−２８ｄＢ〜−２２ｄＢ）。その結果、帰還信号をノイズから識別することができる。
【００５５】
図８は、ポートの特性インピーダンスと周波数との関係を示している。図５、図６、図７及び図８は、ｘ軸上に周波数をＧＨｚ単位で示すと共にｙ軸上にｄＢを示している。
【００５６】
当業者には理解されるように、上述のインダクタ及びキャパシタの値は、例示であり、従って、任意の適当な値を用いることができ、それにより、必要に応じて種々のＲＦ特性をもたらすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の第１の実施形態としての電力デバイスを示す図である。
【図２】本発明の第２の実施形態としての電力デバイスを示す図である。
【図３】本発明の実施形態としての双方向電力センサ回路を備えたインピーダンス変換／整合回路を示す図である。
【図４】本発明の実施形態としてのインピーダンス整合回路の等価略図である。
【図５】本発明の実施形態としての双方向電力センサ回路の一性能特性を示す図である。
【図６】本発明の実施形態としての双方向電力センサ回路の別の性能特性を示す図である。
【図７】本発明の実施形態としての双方向電力センサ回路の別の性能特性を示す図である。
【図８】本発明の実施形態としての双方向電力センサ回路の別の性能特性を示す図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力デバイスであって、
− トランジスタと、
− 前記トランジスタ用の出力整合回路を形成するよう構成された伝送線路と、
− 前記トランジスタ用の電力センサを形成するよう前記伝送線路に誘導結合された方向性結合器とを有する、電力デバイス。
【請求項２】
前記電力センサは、方向性のある双方向ＲＦ電力センサである、請求項１に記載の電力デバイス。
【請求項３】
前記方向性結合器は、集中素子インダクタンス・キャパシタンス型結合器である、請求項１に記載の電力デバイス。
【請求項４】
前記伝送線路は、四分の一波長伝送線路の集中素子キャパシタンス・インダクタンス・キャパシタンス型アナログである、請求項１に記載の電力デバイス。
【請求項５】
前記伝送線路の誘導性素子は、第１のポート側の第１のキャパシタに結合されると共に第２のポート側の第２のキャパシタに結合されたボンディングワイヤである、請求項４に記載の電力デバイス。
【請求項６】
前記伝送線路の前記誘導性素子は、複数本のボンディングワイヤである、請求項５に記載の電力デバイス。
【請求項７】
前記方向性結合器の誘導性素子は、第３のポート側の第３のキャパシタ及び第４のキャパシタに結合されると共に第４のポート側の第５のキャパシタ及び第６のキャパシタに結合されたボンディングワイヤである、請求項３に記載の電力デバイス。
【請求項８】
前記方向性結合器の前記第３のポートは、前記伝送線路経由で負荷に送られる電力の指標をもたらすよう配置されている、請求項７に記載の電力デバイス。
【請求項９】
前記方向性結合器の前記第４のポートは、前記伝送線路に結合された負荷から反射された電力の指標をもたらすよう配置されている、請求項７に記載の電力デバイス。
【請求項１０】
前記第４のポートは、前記トランジスタのバイアスを制御するバイアス制御回路への入力をもたらすよう配置されている、請求項７に記載の電力デバイス。
【請求項１１】
前記第１のキャパシタは、前記トランジスタの寄生出力キャパシタンスである、請求項５に記載の電力デバイス。
【請求項１２】
前記伝送線路は、９０°に実質的に等しく又は９０°の奇数倍の動作周波数で信号の位相ずれを生じさせるよう構成されている、請求項１に記載の電力デバイス。
【請求項１３】
トランジスタを有する電力デバイス用回路であって、
前記トランジスタ用の出力整合回路を形成するよう構成された伝送線路と、
前記トランジスタ用の電力センサを形成するよう前記伝送線路に誘導結合された方向性結合器とを有する、回路。
【請求項１４】
請求項１〜１２のうちいずれか一に記載の電力デバイスを有するＲＦ送信装置。
【請求項１５】
請求項１〜１２のうちいずれか一に記載の電力デバイスを有する無線電話。
【請求項１６】
請求項１〜１２のうちいずれか一に記載の電力デバイスを有する基地局。
【請求項１７】
電力デバイスを監視する方法であって、前記電力デバイスは、トランジスタと、前記トランジスタ用の出力整合回路を形成するよう構成された伝送線路と、前記電力デバイスに結合されている負荷から反射された電力の指標をもたらすよう前記伝送線路に誘導結合された方向性結合器とを有し、前記方法は、
− 前記負荷から反射された電力の前記指標をバイアス制御回路に提供して前記トランジスタのバイアスの監視を可能にするステップを有する、方法。
【請求項１】
電力デバイスであって、
− トランジスタと、
− 前記トランジスタ用の出力整合回路を形成するよう構成された伝送線路と、
− 前記トランジスタ用の電力センサを形成するよう前記伝送線路に誘導結合された方向性結合器とを有する、電力デバイス。
【請求項２】
前記電力センサは、方向性のある双方向ＲＦ電力センサである、請求項１に記載の電力デバイス。
【請求項３】
前記方向性結合器は、集中素子インダクタンス・キャパシタンス型結合器である、請求項１に記載の電力デバイス。
【請求項４】
前記伝送線路は、四分の一波長伝送線路の集中素子キャパシタンス・インダクタンス・キャパシタンス型アナログである、請求項１に記載の電力デバイス。
【請求項５】
前記伝送線路の誘導性素子は、第１のポート側の第１のキャパシタに結合されると共に第２のポート側の第２のキャパシタに結合されたボンディングワイヤである、請求項４に記載の電力デバイス。
【請求項６】
前記伝送線路の前記誘導性素子は、複数本のボンディングワイヤである、請求項５に記載の電力デバイス。
【請求項７】
前記方向性結合器の誘導性素子は、第３のポート側の第３のキャパシタ及び第４のキャパシタに結合されると共に第４のポート側の第５のキャパシタ及び第６のキャパシタに結合されたボンディングワイヤである、請求項３に記載の電力デバイス。
【請求項８】
前記方向性結合器の前記第３のポートは、前記伝送線路経由で負荷に送られる電力の指標をもたらすよう配置されている、請求項７に記載の電力デバイス。
【請求項９】
前記方向性結合器の前記第４のポートは、前記伝送線路に結合された負荷から反射された電力の指標をもたらすよう配置されている、請求項７に記載の電力デバイス。
【請求項１０】
前記第４のポートは、前記トランジスタのバイアスを制御するバイアス制御回路への入力をもたらすよう配置されている、請求項７に記載の電力デバイス。
【請求項１１】
前記第１のキャパシタは、前記トランジスタの寄生出力キャパシタンスである、請求項５に記載の電力デバイス。
【請求項１２】
前記伝送線路は、９０°に実質的に等しく又は９０°の奇数倍の動作周波数で信号の位相ずれを生じさせるよう構成されている、請求項１に記載の電力デバイス。
【請求項１３】
トランジスタを有する電力デバイス用回路であって、
前記トランジスタ用の出力整合回路を形成するよう構成された伝送線路と、
前記トランジスタ用の電力センサを形成するよう前記伝送線路に誘導結合された方向性結合器とを有する、回路。
【請求項１４】
請求項１〜１２のうちいずれか一に記載の電力デバイスを有するＲＦ送信装置。
【請求項１５】
請求項１〜１２のうちいずれか一に記載の電力デバイスを有する無線電話。
【請求項１６】
請求項１〜１２のうちいずれか一に記載の電力デバイスを有する基地局。
【請求項１７】
電力デバイスを監視する方法であって、前記電力デバイスは、トランジスタと、前記トランジスタ用の出力整合回路を形成するよう構成された伝送線路と、前記電力デバイスに結合されている負荷から反射された電力の指標をもたらすよう前記伝送線路に誘導結合された方向性結合器とを有し、前記方法は、
− 前記負荷から反射された電力の前記指標をバイアス制御回路に提供して前記トランジスタのバイアスの監視を可能にするステップを有する、方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公表番号】特表２００８−５２４９５１（Ｐ２００８−５２４９５１Ａ）
【公表日】平成２０年７月１０日（２００８．７．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−５４７７３８（Ｐ２００７−５４７７３８）
【出願日】平成１７年１２月１５日（２００５．１２．１５）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＩＢ２００５／０５４２７１
【国際公開番号】ＷＯ２００６／０６７７０５
【国際公開日】平成１８年６月２９日（２００６．６．２９）
【出願人】（５９００００２４８）コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ (12,071)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２０年７月１０日（２００８．７．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１２月１５日（２００５．１２．１５）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＩＢ２００５／０５４２７１
【国際公開番号】ＷＯ２００６／０６７７０５
【国際公開日】平成１８年６月２９日（２００６．６．２９）
【出願人】（５９００００２４８）コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ (12,071)
【Ｆターム（参考）】
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