JPH01248706A - スイッチ付高周波増幅器 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明はトランジスタを用いた高周波増幅器に係わり、
特にベースバイアス電圧を変化させて出力信号をオン・
オフ制御するスイッチ付高周波増幅器に関する。

［従来の技術］ 例えば搬送周波数が数１００ＭＨｚ程度の高周波を用い
た送信機に組込まれた高周波増幅器のなかにはスイッチ
機構を有したものがある。このようなスイッチ機能を有
したスイッチ付高周波増幅器が組込まれた送信機は例え
ば第２図に示すように構成されている。すなわち、高周
波信号源１から出力された高周波信号ａはスイッチ付高
周波増幅器２にて増幅されたのち、電力増幅器３で電力
増幅されてアンテナ４を介して空中へ放射される。そし
て、スイッチ付高周波増幅器２は送信制御部５から入力
される送信制御信号すに応じて、電力増幅器３へ送出す
る出力信号Ｃをオン・オフ制御する。

このスイッチ付高周波増幅器２は例えば第３図に示す回
路構成を有する。前記高周波信号源１から送出される高
周波の入力信号ｄ（高周波信号ａ）は入力端子１１およ
び結合コンデンサ１２を介してｎｐｎ型のトランジスタ
１３のベースへ入力される。このトランジスタ１３のベ
ースには抵抗１４を介して直流のベースバイアス電圧ｖ
ＢＢが印加される。そして、このベースバイアス電圧Ｖ
ＢＢが送信制御部５から送出される送信制御信号すにて
可変制御される。

また、ベース・接地間にはベース抵抗１５が接続され、
トランジスタ１３のエミッタ・接地間には抵抗１６とコ
ンデンサ１７との並列回路が介挿されている。コレクタ
から取出される出力は一対のコンデンサ１８ａ、１８ｂ
と可変コイル１８ｃとからなる同調回路１８および出力
端子１９を介して出力信号Ｃとして前記電力増幅器３へ
送出される。

また、トランジスタ１３のコレクタには前記可’ｈコイ
ル１８ｃを介して直流のコレクタ７［ＥＶ。。

が印加されている。なお、可変コイル１８Ｃ・接地間に
はコンデンサ２０が介挿されている。

このようなスイッチ付高周波増幅器２において、ベース
バイアス電圧ＶＢＢおよびコレクタ電圧ＶＣＣをそれぞ
れこの増幅器に最適な一定電圧に制御した状態で入力端
子１１を介してトランジスタ１３のベースへ高周波信号
ａを印加すると、この入力信号ａはトランジスタ１３で
増幅されて、コレクタから同調回路１８を介して出力端
子１９へ出力信号Ｃとして出力される。なお、出力信号
Ｃは同調回路１８でもって不必要な周波数成分ρ（除去
される。

そして、出力端子１９から出力される出力信号Ｃを遮断
（オフ）する場合には、送信制御部５からの送信制御信
号すで、トランジスタ１３のベースへ印加するベースバ
イアス電圧ＶＢＢを遮断すれば、コレクタ電流が流れな
くなり、出力信号Ｃが遮断される。

すなわち、送信制御信号すでもってベースバイアス電圧
Ｖ［ｌＢを可変制御することにより、入力信号ｄをオン
・オフ制御することなく出力信号Ｃをオン・オフ制御で
きる。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、第３図に示したスイッチ付高周波増幅器
においても未だ解消すべき次のような課題があった。す
なわち、一般的にトランジスタの増幅特性においては、
コレクタにコレクタ電圧ＶＣＣが印加されているので、
たとえベースバイアス電圧ＶＢＩＩをＯｖまで低下させ
たとしても、微小コレクタ電流が流れる。したがって、
入力信号ｄが印加されている限り、入力信号ｄに対応す
る微小な出力信号Ｃが出力端子１９から出力される。

そして、送信制御部５からの送信制御信号すが送信出力
オフ状態を指示してベースバイアス電圧ＶＢＢがＯｖ時
における電力増幅器３へ入力される出力信号Ｃの信号レ
ベルが、送信制御信号すが送信出力オン状態を指示して
ベースバイアス電圧ＶＩ、［ｌか一定電圧時における出
力信号Ｃの信号レベルに比較して、充分に減衰されない
ので、送信出力オフ時においてもアンテナ４から許容値
以上の強度を有した電波が放射される問題がある。

このような不都合を解消するために、第３図で示される
スイッチ付高周波増幅器２を第２図の高周波信号源１と
電力増幅器３との間に複数段に亘って介在させ、送信出
力オフ時に各段の出力信号Ｃの漏洩信号レベルを順次小
さくすることによって、最終段のスイッチ付高周波増幅
器２の出力信号Ｃにおけるオン時とオフ時と間の信号レ
ベル差を大きくすることが考えられている。

しかし、第３図の示すスイッチ付高周波増幅器２を複数
台設けると送信機全体の回路構成が複雑になるのみなら
ず、装置全体が大型化し、かつ製造費も上昇する。

本発明は、トランジスタのベースへダイオードを介して
入力信号およびベースバイアス電圧を印加することによ
って、バイアス電圧オフ時におけるベースへ入力される
入力信号を遮断でき、簡単な回路構成でもって送信出力
オフ時における出力信号の漏洩信号レベルを大幅に低減
できるスイッチ付高周波増幅器を提供することを目的と
する。

また、ベース側に加えコレクタ側にもダイオードを介挿
することにより、出力信号の漏洩信号レベルをさらに低
減できるスイッチ付高周波増幅器を提供することを目的
とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、入力信号をトランジスタのベースへ印加して
、このトランジスタのコレクタから増幅された出力信号
を取出すとともに、ベースに印加するベースバイアス電
圧を変化させて出力信号をオン・オフ制御するスイッチ
付高周波増幅器において、入力信号とベースバイアス電
圧とを共通の入力ダイオードを介してベースへ印加する
ようにしている。

また別の発明においては、上述した入力ダイオードに加
え、コレクタから出力ダイオードを介して出力信号を取
出すようにしている。

［作用］ このように構成されたスイッチ付高周波幅器であれば、
入力信号およびベースバイアス電圧は入力ダイオードを
介してトランジスタのベースへ印加される。そして、ベ
ースバイアス電圧を正常に印加している送信出力オン時
においては、入力ダイオードは順方向にベースバイアス
電圧が印加されているのでオン状態となり、入力信号は
そのままベースへ印加されるので、通常の出力信号レベ
ルが得られる。

一方、ベースバイアス電圧を遮断している送信出力オフ
時においては、入力ダイオードは順方向にベースバイア
ス電圧が印加されていないので、入力ダイオードはオフ
状態になる。よって、入力信号の信号レベルが入力ダイ
オードの順方向の電圧降下分以下の場合は、この入力ダ
イオードに電流がほとんど流れないので、トランジスタ
のコレクタから取出される出力信号の信号レベルは大幅
に抑制される。

また、別の発明の作用は上記作用に加えて、トランジス
タのコレクタ側にも出力ダイオードが介挿されているの
で、送信出力オフ時においては、ベースバイアス電圧が
ＯＶのためコレクタ電流はほとんど流れず、出力ダイオ
ードはオフ状態であるので、出力信号の漏洩信号レベル
がさらに低減されることになる。

なお、ベースバイアス電圧を正常に印加している送信出
力オン時においては、前述したようにトランジスタのコ
レクタから通常の出力信号レベルが得られる。そして大
きなコレクタ電流が流れるために出力ダイオードはオン
状態になり、出力信号はそのまま出力ダイオードを通過
して出力される。

［実施例コ 以下本発明の一実施例を図面を用いて説明する。

第１図は実施例のスイッチ付高周波増幅器を示す回路図
である。第３図の従来のスイッチ付高周波増幅器と同一
部分には同一符号が付しである。

入力信号ｄが入力される入力端子１１は結合コンデンサ
１２および図示極性の入力ダイオード２１を介してｎｐ
ｎ型のトランジスタ］３のへ一スへ接続されている。さ
らに、直流のベースバイアス電圧ＶＢ、が抵抗１４およ
び前記入力ダイオード２１を順方向に介してトランジス
タ１３のベースへ印加されている。そして、このベース
バイアス７ヒ圧ＶＢＢが第２図に示す送信制御部５がら
送出される送信制御信号すにて可変制御される。すなわ
ち、送信制御信号すが送信出力オン時においては、ベー
スバイアス電圧ＶＲＢは正の一定電圧となり、送信出力
オフ時においては、ベースバイアス電圧ＶＲＢは遮断さ
れＯＶとなる。

また、トランジスタ］３のコレクタから取出される出力
信号Ｃは図示極性の出力ダイオード２２および同調回路
１８を介して出力端子１つへ出力される。そして、第２
図に示した電力増幅器３へ送出される。

また、コレクタには可変コイル１８ｃおよび出力ダイオ
ード２２を順方向に介して直流のコレクタ電圧Ｖ（Ｃが
印加されている。

このようなスイッチ付高周波増幅器において、送信制御
信号すにて送信出力オン状態が指示されると、ベースバ
イアス電圧ＶａＯがこの増幅器に最適な一定電圧に制御
した状態でベースに印加される。すると、出力ダイオー
ド２２を介して図示方向のコレクタ電流ＩＣが流れる。

すなわち、このトランジスタ１３は充分な増幅機能を有
した状態となる。その状態で入力端子１１へ入力信号ｄ
が印加されると、この時点においては、入力ダイオード
２１はベースバイアス電圧ＶＢＢが順方向に印加されて
いるので、この入力ダイオード２１はオン状態である。

なお、このオン状態における内部抵抗は例えば数ｌＯΩ
である。よって、この入力ダイオード２１を介してトラ
ンジスタ１３のベースへ高周波の入力信号ｄが印加され
る。しかして、この入力信号ｄはトランジスタ１３で増
幅されて、コレクタから出力信号Ｃが取出される。この
状態においては、コレクタ電ａＩｃのため出力ダイオー
ド２２はオン状態であるので抵抗は数ｌＯΩとなり、出
力信号Ｃはこの出力ダイオード２２および同調回路１８
を介してほとんど減衰されずに出力端子１９へ出力され
る。

次に、送信制御信号すにて送信出力オフ状態が指示され
ると、ベースバイアス電圧Ｖａａが遮断されＯＶとなる
。すると、入力ダイオード２１の両端に印加される電圧
が低下して、この入力ダイオード２１はオフ状態になり
、抵抗が数百にΩとなる。さらに、トランジスタ１３の
ベース・エミッタ間電圧がほぼＯＶになるので、このト
ランジスタ１３は増幅機能を停止し、コレクタ電流ＩＣ
はほとんど流れなくなる。したがって１．出力ダイオー
ド２２もオフ状態になり、抵抗が数百にΩとなる。

この状態で入力端子１１から入力された入力信号ｄは入
力ダイオード２１でその信号レベルが大幅に減衰されて
トランジスタ１３のベースへ印加される。しかし、この
トランジスタ１３は増幅機能を停止しているので、コレ
クタから取出される出力信号Ｃの信号レベルは非常に小
さくなる。さらに、この出力信号Ｃの信号レベルは出力
ダイオード２２でさらに減衰される。したがって、送信
出力オフ状態時に出力端子１９から出力されて第２図の
電力増幅器３へ送出される出力信号Ｃの信号レベルは入
力ダイオート２１と出力ダイオード２２とで２段に亘っ
て減衰される。

このように、増幅用のトランジスタ１３のベース回路お
よびコレクタ回路に入力ダイオード２１および出力ダイ
オード２２を介挿することによって、送信出力オフ時に
おける出力信号Ｃの漏洩信号レベルを第３図に示す従来
回路における出力信号Ｃの漏洩信号レベルと比較して大
幅、に低減できる。したがって、スイッチ付高周波増幅
器を多段接続することなく、送信出力オフ時におけるア
ンテナ４から放射される漏洩電波の強度を許容値以下に
抑制することが可能となる。

また、各ダイオード２１．２３は小型で安価な電子部品
であるので、増幅器を多段構成にする場合と比較すれば
、装置全体を小型に形成できるのみならず、製造費を低
減できる。

なお、第１図の実施例においては、入力用ダイオード２
１と出力用ダイオード２２との２個のダイードを設けた
が、出力ダイオード２２を除去して、入力ダイオード２
１のみの構成としても、コレクタから取出される出力信
号Ｃの信号レベルは充分小さくなるので、この発明の目
的は充分達成することができる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明のスイッチ付高周波増幅器に
よれば、トランジスタのベースへダイオードを介して入
力信号およびベースバイアス電圧を印加している。した
がって、バイアス電圧オフ時にベースへ入力される入力
信号を遮断でき、簡単な回路構成でもって送信出力オフ
時における出力信号の漏洩信号レベルを大幅に低減でき
る。さらに、同一性能を有する従来回路に比較してその
製造費を大幅に節減できる。

また、ベース側に加えコレクタ側にもダイオードを介挿
しているので、出力信号の漏洩信号レベルをさらに低減
でき、上述した効果をさらに向上できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係イっるスイッチ付高周波
増幅器を示す回路図、第２図はスイッチ付高周波増幅器
を使用した送信機を示すブロック図、第３図は従来のス
イッチ付高周波増幅器を示す回路図である。 １１・・・入力端子、１３・・・トランジスタ、１８・
・・同調回路、１つ・・・出力端子、２１・・入力ダイ
オード、２２・・・出力ダイオード、Ｃ・・・出力信号
、ｄ・・・入力信号、ＶＢＢ・・・ベースバイアス電圧
、ＶＣＣ・・・コレクタ電圧。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 ｖｓｓ　　　　　　　　　　　　ｖｃｃ第１図 第２図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）入力信号（ｄ）をトランジスタ（１３）のベース
   へ印加して、このトランジスタのコレクタから増幅され
   た出力信号（ｃ）を取出すとともに、前記ベースに印加
   するベースバイアス電圧（Ｖ＿Ｂ＿Ｂ）を変化させて前
   記出力信号をオン・オフ制御するスイッチ付高周波増幅
   器において、前記入力信号と前記ベースバイアス電圧と
   を共通の入力ダイオード（２１）を介して前記ベースへ
   印加することを特徴とするスイッチ付高周波増幅器。
2. （２）入力信号（ｄ）をトランジスタ（１３）のベース
   へ印加して、このトランジスタのコレクタから増幅され
   た出力信号（ｃ）を取出すとともに、前記ベースに印加
   するベースバイアス電圧（Ｖ＿Ｂ＿Ｂ）を変化させて前
   記出力信号をオン・オフ制御するスイッチ付高周波増幅
   器において、前記入力信号と前記ベースバイアス電圧と
   を共通の入力ダイオード（２１）を介して前記ベースへ
   印加し、かつ前記コレクタから出力ダイオード（２２）
   を介して前記出力信号を取出すことを特徴とするスイッ
   チ付高周波増幅器。