JPH0658855B2

JPH0658855B2 - 高周波変成器

Info

Publication number: JPH0658855B2
Application number: JP2264624A
Authority: JP
Inventors: 健二溝渕; 和敏中島; 進川口
Original assignee: Tokyo Electronic Industry Co Ltd
Current assignee: Tokyo Electronic Industry Co Ltd
Priority date: 1990-10-01
Filing date: 1990-10-01
Publication date: 1994-08-03
Anticipated expiration: 2009-08-03
Also published as: JPH04142016A

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）この発明は、電力増幅器に使用される高周波変成器に関
するもので、特に半導体電力増幅器からの信号を出力す
る場合に有効な変成器として改良されたものである。

（従来の技術）変成器の種類としては、従来から各種のものが知られて
いる。第８図は、各種の変成器の例を示している。第８
図（Ａ）は、開磁路型、同図（Ｂ）は閉磁路型、同図
（Ｃ）は環状型、同図（Ｄ）はレッヘル線型である。各
タイプの特徴を説明すると以下の通りである。

開磁路型：磁性体の介在により、一次と二次の結合度を
より改善することと、さらに磁性体を偏位させることに
より自己インダクタンスを変化させることが容易であ
る。このタイプは、小電力回路でおよそ３０Ｈｚ程度ま
での信号に対して多用されている。

閉磁路型：一次と二次の磁束は、閉じた磁路を構成する
磁性体の性能により支配される。使用周波数としては低
いものが多い。

環状型：トロイダル型とも言われる。磁路は連続した閉
磁路であり、磁性体の特徴を最もよく利用できる形式で
ある。外部への漏れ磁束が他に比べて最小である。

レッヘル線型：平行２線式伝送路の一部、長さ「Ｌ」の
部分でもう一つの線路「二次導体」と結合した変成器と
考えてよい。一次導体、二次導体の折り返し部（ショー
トエンド）から端子部１〜４までの長さ「Ｌ」を選ぶこ
とにより特定周波数に共振させることができる。

なお、閉磁路型の変形された変成器として、第８図
（Ａ）の磁性体の透磁率を１としたもので、空芯型変成
器と呼ばれるものもある。

変成器において、高周波用のものを作成する場合、周波
数が高くなるにつれて、また電力が高くなるにつれて一
次導体、二次導体の端子部構造は重要となる。また低イ
ンピーダンス化を図る必要があるが、このために端子構
造の自由度が少なくなる。

高周波変成器としては、第８図（Ｄ）に示したタイプの
変形したものが多い。

高周波では、「表皮効果」のために導体の表面を信号電
流が流れるので、断面積を増すだけでは十分な電流ルー
トを構成することが困難である。

第８図（Ｃ）に示す構造を採用した場合、２つの巻線は
細い絶縁巻線を複数合わせ１本とした「リッツ線」を用
いれば表面積が大きくなるのでよい。しかし、１〜４の
端子部では、限定された巻線との接合サイズと端子構造
となり電流集中が起こりやすい。端子としては「鳩目ラ
グ」状が多い。

第８図（Ｄ）に示す構造では、導体に中空パイプ状のも
のが多く使用される。導体の表面積は確保しやすい。１
〜４の端子部は導体に見合った表面積をもつバンド状あ
るいはフランジ状の端子形状をたせることが多い。

第８図（Ｄ）に示す構造の変形として、一次導体と二次
導体を同軸状に配置して、端子部１〜４を先と同じ配慮
で構成する例もある。

上記したいずれの変成器においても、端子１〜４の接合
部は、変成器に用いられる導体の表面積より大きな接合
面積を確保することが端子部での接合損失を少なくする
ために望まれる。

（発明が解決しようとする課題）高周波電力増幅器として、最近では、従来の真空管方式
に変り半導体式のものが開発されている。

これに対して、上述した従来の高周波変成器は、真空管
方式に対応して開発されたものが多く、半導体方式に必
ずしも適合するとはかぎらない。

半導体方式では、高電圧を印加するのは好ましくないの
で、大電流化の方向の電力増幅を図ることになる。この
ことは、半導体負荷（高周波変成器）を低インピーダン
スで動作させることが要求される。つまり、半導体化し
た高周波電力増幅器の出力部では、出力電流を効率よく
流させる構造の変成器が要求される。

変成器のインピーダンスがどの程度のものになるかを、
従来の真空管方式と半導体方式のもので比較すると以下
のようになる。

大きな相違点は、使用できる電源電圧に差のあることで
ある。

真空管方式は、数ＫＶ以上、半導体方式は２４〜１００
Ｖ程度である。同一信号を得るには、電力（Ｗ）＝［電圧(V)］^２×［インピーダンス（Ω）］^-1である
から、半導体方式では真空管方式に対して１０^-2〜１０
^-4程度の低インピーダンス回路で信号電力を扱う必要が
生じる。

そこでこの発明は、上記の要望に応じるように低インピ
ーダンスで効率よく電流を流すことができ、半導体電力
増幅器に好適する高周波変成器を提供することを目的と
する。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）この発明は、表面に導電箔が付され、この導電箔は左右
が誘電体により分離された第１の端子板と、この第１の端子板の左右の導電箔にそれぞれ一端部が接
合され端子板の一方の面方向に垂直に延在し、２次側導
体を成すための第１と第２の金属筒と、この第１と第２の金属筒の他方の端部が接合され、前記
第１の端子板と平行に配設され、表面には前記第１と第
２の金属筒を導通させる導電箔が付された第２の端子板
と、前記第１と第２の金属筒の各回りに中空部を同軸的に配
置して、外周には磁性体が付され、１次側導体を成すた
めの第３と第４の金属筒と、この第３と第４の金属筒の前記第１の端子板側の端部が
接合され、前記第１の端子板と平行に配置され、表面に
は前記第３と第４の金属筒を導通させる導電箔が付され
た第３の端子板と、この第３の端子板と平行に配設されて前記第３と第４の
金属筒の他方の端部が接合され、表面に導電箔が付さ
れ、この導電箔は前記第３と第４の金属筒を電気的に分
離するように左右が誘電体により分離されている第４の
端子板とを備えるものである。

（作用）上記の手段により、端子板の導電箔により電流容量が大
きく低インピーダンスを得ることができる。

（実施例）以下、この発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図はこの発明の一実施例である。第１の端子板１０
には、表面に導電箔が付され、この導電箔は左右が誘電
体１０ａにより分離されている。この第１の端子板１０
の左右の導電箔部には、それぞれ２次導体を成すための
第１と第２の金属筒１１、１２の一端部が挿通により接
合され端子板１０の一方の面方向に垂直に延在してい
る。

この第１と第２の金属筒１１、１２の他方の端子部は、
第２の端子板１４に挿通により接合されている。この第
２の端子板１４は第１の端子板１０と平行に配設され、
表面には第１と第２の金属筒１１、１２を導通させる導
電箔が付されている。

前記第１と第２の金属筒１１、１２の各回りに中空部を
同軸的に配置し、１次導体をなす第３、第４の金属筒２
１、２２が配設されている。この第３、第４の金属筒２
１、２２の外周にはそれぞれ磁性体２３、２４が付され
ている。この第３と第４の金属筒２１、２２の第１の端
子板側１０の端部は、第３の端子板２５に挿通により接
合されている。この第３の端子板２５も第１の端子板１
０と平行に配置され、表面には第３と第４の金属筒２
１、２２を導通させる導電箔が付されている。この第３
の端子板２５と平行にさらに第４の端子板２６が配設さ
れ、第３と第４の金属筒２１、２２の他方の端部が挿通
により接合されている。第４の端子板２６には、表面に
導電箔が付され、第３と第４の金属筒２３、２４を電気
的に分離するように左右が誘電体２６ａにより分離され
ている。

第２図（ａ）は、第１図の変成器を矢印Ａ方向からみた
図であり、同図（ｂ）は矢印Ｂ方向からみた図である。

第３図は上記の変成器の電気的回路を等価的に示してい
る。そして第１図に対応する部品には第１図と同一符号
を付している。

第４図（ａ）は、一次側を構成する部品を取り出して示
している。同図（ｂ）は、端子板２５、同図（ｃ）は端
子板２６を示してる。この端子板２５、２６の穴に先の
金属筒２２、２３が挿入されることにより機械的に結合
し、また端子板の表面に付されている導体箔に電気的に
接続される。またこれらの端子板には、裏と表の導体箔
を接続するめの孔が複数設けられている。

第５図（ａ）は、二次側を構成する部品を取り出して示
してる。同図（ｂ）は端子板１０、同図（ｃ）は端子板
１４を示してる。この端子板１０、１４の穴に、金属筒
１１、１２が挿入されることにより機械的に結合し、ま
た端子板の表面に付されている導体箔に電気的に接続さ
れる。これらの端子板にも裏と表の導体箔を接続するた
めの孔が複数設けられている。

第６図は、半導体式の電力増幅器の基本構成を示してい
る。トランジスタにより構成されるプッシュプル増幅器
６０の出力は、上記したような高周波変成器６１の一次
側入力端子に供給される。そしてこの高周波変成器６１
の出力は、負荷６２に供給される。

高周波回路においては、表皮効果により高周波電流が高
周波電流の導体表面から深さ方向へ分布するのは制限さ
れる。そこで、大電流を流すには導体の断面積を大きく
するよりも表面積の方を増大することが有用である。こ
の発明による端子板の構造は、表面積が大きく大電流を
流すのに効果的に構成され、変成器としては低インピー
ダンスを得ることができる。

端子板の構造をさらに第７図に示している。

端子板は、誘電体７１の裏と表の面に導体箔７２、７３
を付した構造であり、導体箔７２、７３は複数の孔にそ
れぞれ充填された導電部材７４により電気的に接続され
ている。信号電流は、導体箔の稜線部７５に流入するよ
うにリード端子７５が導出される。誘電体７１は、厚み
ｄをもつが、その誘電率εにより導体箔７２、７３は、
高周波的には結合状態にあり、また、導電部材による接
続により高周波電流が同じ条件で分布する。

［発明の効果］以上説明したようにこの発明の高周波変成器によれば、
低インピーダンスで効率よく電流を流すことができ、半
導体電力増幅器に好適する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す構成説明図、第２図
は第１図の部品を取出して示す図、第３図は第１図の変
成器の電気的回路を示す図、第４図及び第５図はそれぞ
れ第１図の各部の部品を取出して示す図、第６図は電力
増幅器の基本構成を示す図、第７図は端子板の構造説明
図、第８図は従来の変成器の各種の例を示す図である。１０、１４、２５、２６……端子板、１１、１２、２
１、２２……金属筒、２３、２４……磁性体。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表面に導電箔が付され、この導電箔は左右
が誘電体により分離された第１の端子板と、この第１の端子板の左右の導電箔にそれぞれ一端部が接
合され端子板の一方の面方向に垂直に延在し、２次側導
体を成すための第１と第２の金属筒と、この第１と第２の金属筒の他方の端部が接合され、前記
第１の端子板と平行に配設され、表面には前記第１と第
２の金属筒を導通させる導電箔が付された第２の端子板
と、前記第１と第２の金属筒の各回りに中空部を同軸的に配
置して、外周には磁性体が付され、１次側導体を成すた
めの第３と第４の金属筒と、この第３と第４の金属筒の前記第１の端子板側の端部が
接合され、前記第１の端子板と平行に配置され、表面に
は前記第３と第４の金属筒を導通させる導電箔が付され
た第３の端子板と、この第３の端子板と平行に配設されて前記第３と第４の
金属筒の他方の端部が接合され、表面に導電箔が付さ
れ、この導電箔は前記第３と第４の金属筒を電気的に分
離するように左右が誘電体により分離されている第４の
端子板とを具備したことを特徴とする高周波変成器。