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設計技術シリーズ

RF電力増幅器の基礎と設計法

著者: 末次 正氏(福岡大学)
価格: 3,300円(本体)+税
判型: A5
ページ数: 185 ページ
ISBN: 978-4-904774-35-9
発売日: 2015/7/27

【著者紹介】

末次 正(すえつぐ ただし)
1990年 慶應義塾大学工学部電気工学科卒業
1995年 慶應義塾大学大学院電気工学専攻博士課程修了
1995年 福岡大学工学部電子工学科講師
1998年 福岡大学工学部電子情報工学科助教授
2001年 Wright State大学客員教授
2010年 福岡大学工学部電子情報工学科教授
現在 福岡大学工学部電子情報工学科教授
博士 (工学)

【目次】

まえがき

第1章 序論

  1. 1.RF電力増幅器の利用分野
  2. 2.増幅器の分類
  3. 3.電力増幅器の利用形態
  4. 4.電力増幅器と電力効率
  5. 5.電力増幅器と同調回路

第2章 増幅器の基礎

  1. 1.性能指標(効率、電力)
  2. 1.1 効率
  3. 1.2 全体効率 (Overall Efficiency)
  4. 1.3 ドレイン効率 (Drain Efficiency or Collector Efficiency)
  5. 1.4 PAE (Power Added Efficiency)
  6. 1.5 電力出力容量 (Power Output Capability:cp
  7. 2.性能指標 (線形性)
    1. 2.1 THD (Total Harmonic Distortion)
    2. 2.2 相互変調 (Intermodulation)
  8. 3.線形増幅器とスイッチング増幅器

第3章 線形増幅器

  1. 1.A級増幅器
  2. 2.B級増幅器
  3. 3.AB級増幅器
  4. 4.C級増幅器
    1. 4.1 電流源型C級増幅器
    2. 4.2 飽和型C級増幅器

第4章 スイッチング増幅器

  1. 1.D級増幅器
    1. 1.1 理想動作
    2. 1.2 非理想成分を含む回路の動作
      1. 1.2.1 設計値からずれた動作
      2. 1.2.2 ON抵抗の影響
      3. 1.2.3 シャントキャパシタンスの影響
      4. 1.2.4 非線形キャパシタの影響
    3. 1.3 D級の制御方法
      1. 1.3.1 PWM変調
      2. 1.3.2 AM変調
  2. 2.E級増幅器
    1. 2.1 スイッチング増幅器の高周波化の利点
      1. 2.1.1 スイッチング増幅器の高効率化の利点
      2. 2.1.2 ゼロ電圧スイッチング方式
      3. 2.1.3 ボディダイオードによるZVS動作
    2. 2.2 E級スイッチング (ソフトスイッチング)
    3. 2.3 E級増幅器 定義
    4. 2.4 理想動作
    5. 2.5 非理想動作
      1. 2.5.1 設計値からずれた動作
      2. 2.5.2 ボディダイオードを含む動作
      3. 2.5.3 非理想成分の影響
    6. 2.6 第2高調波共振型E級増幅器
    7. 2.7 非線形シャントキャパシタンス
    8. 2.8 その他の回路構成
      1. 2.8.1 One capacitor and one inductor E級
      2. 2.8.2 DE級増幅器
      3. 2.8.3 EM
      4. 2.8.4 逆E級増幅器(Inverse Class E Amplifier)
      5. 2.8.5 Φ2級インバータ
      6. 2.8.6 E級周波数逓倍器
      7. 2.8.7 E級発振器
      8. 2.8.8 E級整流器
      9. 2.8.9 E級DC-DCコンバータ
    9. 2.9 E級の制御方法
      1. 2.9.1 周波数制御
      2. 2.9.2 位相制御 (Phase-Shift ControlまたはOutphasing Control)
      3. 2.9.3 AM変調 (Drain変調またはCollector変調)
      1. 3.F級増幅器
        1. 3.1 一つの高調波を用いるもの (F1級増幅器:Biharmonic mode)
        2. 3.2 複数の高調波を用いるもの (F2級増幅器:Polyharmonic mode)
        3. 3.3 逆F級増幅器
      2. 4.S級増幅器
        1. 4.1 回路構成
        2. 4.2 PWM変調による出力電圧の歪
      3. 5.G級以降

    第5章 信号の線形化、高効率化

    1. 1.線形化
      1. 1.1 プレディストーション
      2. 1.2 フィードフォワード
    2. 2.高効率化
      1. 2.1 エンベロープトラッキング (包絡線追跡)
      2. 2.2 EER (包絡線除去・再生)
      3. 2.3 Doherty増幅器
      4. 2.4 Outphasing (位相反転方式)

    第6章 同調回路

    1. 1.狭帯域同調回路
      1. 1.1 集中定数素子狭帯域同調回路
        1. 1.1.1 Lマッチング回路
        2. 1.1.2 スミスチャートを用いた図的解法
        3. 1.1.3 πマッチング回路とTマッチング回路
      2. 1.2 伝送線路狭帯域同調回路
        1. 1.2.1 伝送線路狭帯域同調回路
        2. 1.2.2 スミスチャートによる伝送線路のインピーダンス整合
    2. 2.広帯域同調回路
      1. 2.1 磁気トランス回路
      2. 2.2 伝送線路トランス
        1. 2.2.1 伝送線路トランスの基礎
        2. 2.2.2 Guannella接続
        3. 2.2.3 Ruthroff接続
        4. 2.2.4 GuannellaとRuthroffの組み合わせ

    第7章 パワーデバイス

    1. 1.BJT
    2. 2.FET
    3. 3.ヘテロ接合
      1. 3.1 HEMT構造
      2. 3.2 HBT
    4. 4.化合物半導体
      1. 4.1 GaAs (ガリウムヒ素) デバイス
      2. 4.2 ワイドバンドギャップデバイス
    5. 5.パッケージ

    参考文献

    索引

    【参考文献】

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