JPH01206709A - マイクロ波ミリ波増幅器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概　要〕 分布定数回路を用いたマイクロ波帯及びミリ波帯で使用
する増幅器（以下マイクロ波ミリ波増幅器と称す。）に
関し、 分岐回路、合成回路により分岐、合成された高利得増幅
器の位相の違いによる合成効率の低下を防ぎ高出力を得
ることを目的とし、 分岐回路に電気的に制御可能な可変移相器を設け、前記
合成回路に付加した検波器の出力を制御回路を通して最
大になるよう前記可変移相器を自動的に制御するよう構
成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、マイクロ波帯及びミリ波帯の電波を利用する
地上無線装置に用いられる高利得増幅器に関する。

マイクロ波ミリ波増幅器では、分布定数回路が用いられ
、多段のガリウム砒素（ＧａＡｓ）　ＦＥＴ増幅器を使
用して分岐回路、合成回路で分岐合成しているのは周知
の通りであるが、特に多段の前記高利得増幅器を多数個
合成する場合、個々の増幅器の位相を合わセる必要があ
る。

〔従来の技術〕

第４図は、従来のマイクロ波ミリ波増幅器のブロック図
であり、図において１は分岐回路、３および３゛は多段
のＧａ眞ＦＥＴで構成される増幅器、４は合成回路、１
２及び１３は５０Ωの終端抵抗である。

従来のマイクロ波ミリ波増幅器の調整は出力側に出力計
等を接続し、入力側に接続された測定器等の入力信号を
分岐回路１で２分岐し、増幅器３．３゛で増幅され、こ
の増幅器３．３゛の出力を合成回路４で合成し、この合
成出力が最大になるようＧａＡｓ　ＦＥＴで構成された
各増幅器の位相調整をこれらの増幅器を搭載した基板上
てスクブ等により手動で行っている。この場合、これら
増幅器のインピーダンスのミスマツチング等により入力
側または出力側に反射される電力を吸収するために終端
抵抗１２及び１３を分岐回路１及び合成回路４にそれぞ
れ設けている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところがＧａＡｓＦＥＴからなる増幅器を多数個合成す
る場合、個々の増幅器の位相の違いによる合成効率の低
下をきたしたり、さらに個々の増幅器の温度変化による
利得ならびに位相の変動と分岐回路及び合成回路の温度
変動が加わり、出力値の変動か大きくなるという品質面
での問題点がある。

さらに前述したように位相調整を基板上でカットアンド
トライによる手動作業で行っているためこの調整作業が
煩雑であり、また合成する単位増幅器の交換時にも位相
合わせが必要であり、従って調整作業工数が多大である
という欠点がある。

本発明は、このような問題点に鑑み、高利得増幅器の位
相調整を自動化して手動作業をなくし、しかも温度変動
にも対応できて高出力が得られるマイクロ波ミリ波増幅
器を提供することを目的としている。

〔課題を解決するだめの手段〕

第１図は本発明のマイクロ波ミリ波増幅器の原理ブロッ
ク図であり、分岐回路１で分岐した後個々の増幅器３．
３゛の入力側に可変移相器２．２゜をそれぞれ挿入し、
さらに合成回路４の出力側に検波器５とこの検波器５の
出力で前記可変移相器２．２゛の位相を制御する制御回
路６を設けた構成としている。

〔作　用］ 本発明では、合成回路４で合成された出力を検波器５で
検出し、この信号を可変移相器２．２゜の位相を制御■
する制御回路６を通し第１図に示す可変移相器２．２゛
の個々の位相を電気的に自動調整してマイクロ波ミリ波
帯の周波数による位相差ならびに増幅器系の温度変化に
よる位相の変動を補償している。

以上の構成により従来手動で位相調整を実施していた作
業かなくなり、大幅なコストダウンが得られる。

〔実施例〕

第２図は本発明の一実施例のマイクロ波ミリ波増幅器の
ブロック図を示している。

また第３図は本発明の他の実施例のマイクロ波ミリ波増
幅器のブロック図を示している。

さらに第５図はマイクロ波ミリ波増幅器の個々の増幅器
３．３゛の入出力電力特性を示している。

第２図及び第３図において、前述した第４図で示したも
のと同一のものは同一の記号で示している。

第２図は本発明のマイクロ波ミリ波増幅器を非飽和領域
で使用する例であり、増幅器の利得調整用に可変減衰器
９．９゛と増幅器３．３°の出力を検波する検波器１０
．１０”　と自動レベル制御回路（ＡＬＣ）　１１．１
１゛　を備え、それぞれの増幅器３．３”の出力が一定
になるようにしている。

さらにアイソレータ７．７゛、８．８°をそれぞれの増
幅器の入出力側に設けてインピーダンス不整合による反
射を防止する構成としている。

第２図に示すように本発明を非飽和領域で使用する場合
、前記ＡＬＣによりそれぞれの増幅器３．３゛の出力を
一定にした後、合成回路４で合成し検波器５で検出した
出力を用いて制御回路６を介し合成出力か最大になるよ
うに可変移相器２．２゛を制御する。即ぢこの場合は、
まずそれぞれの増幅器３．３゛の出力レヘルを合わせた
後位相を自動調整するわけである。

また第３図は本発明のマイクロ波ミリ波増幅器を飽和領
域で使用する例である。ここで飽和領域で使用する場合
とは、１州や４相ＰＳＫ（Ｐｈａｓｅ　５ｉｆｔ　Ｋｅ
ｙｉｎｇ）方式等のように鉗成分があまり影響しないも
のに使用する場合である。この場合は非飽和領域で使用
する場合と異なり増幅器３．３゛の利得のアンバランス
は無関係となり、位相のみの変化が合成効率に関係する
。

従って第２図の可変減衰器９．９′、検波器１０．１０
゛　及びＡＬＣ，１，１，１１゛　　ば不要となる。

位相制御については、第２図で説明したものと同一であ
るため省略する。

第５図において、２木の線ａ、ｂは増幅器３ならびに増
幅器３゛それぞれの入出力特性を示しており、図に示ず
Ｐｉｎｌ、Ｐｉｎｌ’　は増幅器３．３゛個々の入力電
力を示し、Ｐｏｕｔ　２、Ｐｏｕｔ２’　は増幅器３．
３゛の出力電力を示している。

またＰｉｎＡは分岐回路１の入力電力を示し、Ｐｏｕｔ
　Ｂは合成回路５の出力電力を示している。

ＰｉｎＡはＰｉｎｌ（又はＰｉｎｅ’）に比べ３ｄｂ利
得か高い。合成回路４により同位相で２系列の電力か合
成された場合、分岐回路１の入力電力と合成回路４の合
成出力電力との間の入出力特性は点線で示す理想的な特
性となるが、位相がずれている場合は一点鎖線で示され
るように点線の特性に比へ利得も飽和電力も下がる。

図に示す入力電力対出力電力の変化が直線的である領域
を非飽和領域と称し、飽和している領域を飽和領域と称
している。

マイクロ波ミリ波増幅器をごの飽和領域で使用する場合
は、本発明の可変移相器２．２゛を用いて自動位相調整
を行うごとにより第５図の点線で示す理想特性のものが
得られ、合成効率が向上し最大出力が求められる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、従来のマイクロ波
ミリ波増幅器に比べ、位相調整が自動化され、さらに温
度変動による位相変化も補償されるため調整時間の短縮
と品質の向上が得られる等大きな効果が得られる。

また本発明を２分岐以上の多分岐合成の場合にも利用可
能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のマイクロ波ミリ波増幅器の原理ブロッ
ク図、 第２図は本発明の一実施例のマイクロ波ミリ波増幅器の
フロック図、 第３図は本発明の他の実施例のマイクロ波ミリ波増幅器
のブロック図、 第４図は従来のマイクロ波ミリ波増幅器のブロック図、 第５図は増幅器の入出力電力特性を示している。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 入力の分岐回路（１）と該分岐回路（１）によるそれぞ
   れの分岐径路に設けられた増幅器（３、３’）及び各増
   幅器（３、３’）の出力を合成する合成回路（４）を備
   えたマイクロ波ミリ波増幅器において、 少なくとも１つの分岐径路に可変移相器（２、２’）と
   、 合成後の出力を検出する検波器（５）と、 該検波器（５）の出力で前記可変移相器（２、２’）を
   制御する制御回路（６）を設け、 前記検波器（５）の出力が最大となるよう前記制御回路
   （６）で可変移相器（２、２’）を制御するようにした
   ことを特徴とするマイクロ波ミリ波増幅器。