JPH11274874A - 高周波電力増幅装置 - Google Patents
高周波電力増幅装置Info
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- JPH11274874A JPH11274874A JP10090717A JP9071798A JPH11274874A JP H11274874 A JPH11274874 A JP H11274874A JP 10090717 A JP10090717 A JP 10090717A JP 9071798 A JP9071798 A JP 9071798A JP H11274874 A JPH11274874 A JP H11274874A
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Landscapes
- Control Of Amplification And Gain Control (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電力増幅素子を並列動作させる場合にも、自
動利得補正が可能であり、また故障した素子を特定する
ことができる高周波電力増幅装置および高周波電力増幅
装置の制御方法を提供する。 【解決手段】 入力される高周波信号の信号レベルと増
幅されて出力される高周波信号の信号レベルとの差であ
る入出力差に基づいて、増幅手段に入力される高周波信
号を所定のレベルまで減衰させる可変減衰手段による減
衰量を制御して、全体の利得一定に保持する。また、増
幅手段を構成する複数の電力増幅手段の各々について、
電力増幅された高周波信号の信号レベルと入力される高
周波信号の信号レベルとの差である個別増幅度を求め、
異常検出の基準値と個別増幅度との比較結果に基づいて
異常検出信号を出力する。
動利得補正が可能であり、また故障した素子を特定する
ことができる高周波電力増幅装置および高周波電力増幅
装置の制御方法を提供する。 【解決手段】 入力される高周波信号の信号レベルと増
幅されて出力される高周波信号の信号レベルとの差であ
る入出力差に基づいて、増幅手段に入力される高周波信
号を所定のレベルまで減衰させる可変減衰手段による減
衰量を制御して、全体の利得一定に保持する。また、増
幅手段を構成する複数の電力増幅手段の各々について、
電力増幅された高周波信号の信号レベルと入力される高
周波信号の信号レベルとの差である個別増幅度を求め、
異常検出の基準値と個別増幅度との比較結果に基づいて
異常検出信号を出力する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、マイクロ波帯の
固体リニアアンプ等、複数の電力増幅素子を並列に接続
して用いる高周波電力増幅装置および高周波電力増幅装
置の制御方法に関する。
固体リニアアンプ等、複数の電力増幅素子を並列に接続
して用いる高周波電力増幅装置および高周波電力増幅装
置の制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年では、マイクロ波（一般に１［ＧＨ
ｚ］〜１００［ＧＨｚ］程度の周波数の電磁波をいう）
帯の電力増幅の分野においても、半導体素子や半導体集
積回路が普及してきている。これに伴って、例えば長寿
命あるいは低ランニングコスト等の要件を備えた大電力
固体化リニア電力増幅装置の需要が高まっている。
ｚ］〜１００［ＧＨｚ］程度の周波数の電磁波をいう）
帯の電力増幅の分野においても、半導体素子や半導体集
積回路が普及してきている。これに伴って、例えば長寿
命あるいは低ランニングコスト等の要件を備えた大電力
固体化リニア電力増幅装置の需要が高まっている。
【０００３】通常、マイクロ波帯の半導体増幅素子単体
での出力電力は数１０［Ｗ］程度であり、放熱等による
周囲への影響を考慮すると、ＰＡ（電力増幅器）として
の出力電力は、１００［Ｗ］程度、あるいはこれ以下が
現実的である。従って、電子管（いわゆる真空管素子）
並みの出力電力を得るためには、並列出力による電力合
成が必要となる。
での出力電力は数１０［Ｗ］程度であり、放熱等による
周囲への影響を考慮すると、ＰＡ（電力増幅器）として
の出力電力は、１００［Ｗ］程度、あるいはこれ以下が
現実的である。従って、電子管（いわゆる真空管素子）
並みの出力電力を得るためには、並列出力による電力合
成が必要となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、半導体
によるマイクロ波帯大電力リニア固体化増幅装置では、
中電力のリニア電力増幅ユニットを並列に接続し、出力
電力を合成する必要がある。
によるマイクロ波帯大電力リニア固体化増幅装置では、
中電力のリニア電力増幅ユニットを並列に接続し、出力
電力を合成する必要がある。
【０００５】このような並列出力を合成する場合、各増
幅ユニット毎にＡＧＣ（ＡutomaticＧain Ｃontrol:自
動利得制御）を施していると、個体のばらつきが影響
し、この送信系の利得補正精度が悪化してしまう。
幅ユニット毎にＡＧＣ（ＡutomaticＧain Ｃontrol:自
動利得制御）を施していると、個体のばらつきが影響
し、この送信系の利得補正精度が悪化してしまう。
【０００６】また、複数の増幅ユニットの内の１台が故
障した場合、故障を検出することは可能であるが、この
場合には装置全体の利得が下がってしまい、システムダ
ウンとなる場合がある。さらに、各増幅ユニット毎に利
得補正回路を備えようとすると、補正回路が複数必要と
なり、故障率が高くなると同時に製造コストも高くなっ
てしまう。
障した場合、故障を検出することは可能であるが、この
場合には装置全体の利得が下がってしまい、システムダ
ウンとなる場合がある。さらに、各増幅ユニット毎に利
得補正回路を備えようとすると、補正回路が複数必要と
なり、故障率が高くなると同時に製造コストも高くなっ
てしまう。
【０００７】半導体を使用した増幅器の場合、半導体の
特性等により利得が変動してしまうため、従来は各増幅
器毎にＡＧＣ回路あるいはＡＬＣ（Ａutomatic Ｌevel
Ｃontrol：自動振幅制御）回路等の補正回路を設けてい
た。
特性等により利得が変動してしまうため、従来は各増幅
器毎にＡＧＣ回路あるいはＡＬＣ（Ａutomatic Ｌevel
Ｃontrol：自動振幅制御）回路等の補正回路を設けてい
た。
【０００８】この従来のＡＧＣでは、増幅器の利得が常
に一定となる様に、ノイズや別系統の信号源等を基準信
号として使用し、増幅器の利得が一定となるように制御
していた。
に一定となる様に、ノイズや別系統の信号源等を基準信
号として使用し、増幅器の利得が一定となるように制御
していた。
【０００９】固体化電力増幅器に使用するマイクロ波電
力増幅用のトランジスタやＦＥＴ（Ｆield Ｅffect Ｔr
ansistor：電界効果トランジスタ）の場合、ジャンクシ
ョン温度の変動により、一般的には０.０２[ｄＢ／℃／
段］程度の利得変動が発生してしまう。
力増幅用のトランジスタやＦＥＴ（Ｆield Ｅffect Ｔr
ansistor：電界効果トランジスタ）の場合、ジャンクシ
ョン温度の変動により、一般的には０.０２[ｄＢ／℃／
段］程度の利得変動が発生してしまう。
【００１０】このため、半導体を使用したリニア動作の
電力増幅器では、温度変動に伴い利得の変動が発生す
る。そこでこの変動を補正するために、自動利得補正回
路が必要となる。
電力増幅器では、温度変動に伴い利得の変動が発生す
る。そこでこの変動を補正するために、自動利得補正回
路が必要となる。
【００１１】一方、ＡＬＣ回路では基準信号は必要とし
ない。しかしながら、入力レベルを可変しても出力レベ
ルが一定となってしまうため、入力レベルの可変による
出力レベル制御が不可能である。
ない。しかしながら、入力レベルを可変しても出力レベ
ルが一定となってしまうため、入力レベルの可変による
出力レベル制御が不可能である。
【００１２】半導体デバイス開発の技術進歩により、デ
バイス単体の出力電力も増大している。しかし、従来か
ら使用している電子管を用いた送信機並みの大電力を得
るには、言うまでもなく複数の増幅器の並列出力による
電力合成が必要不可欠である。ところが、故障率やコス
ト低減を追求した場合、電力増幅器はできるだけ簡単な
構成とした方が有利である。
バイス単体の出力電力も増大している。しかし、従来か
ら使用している電子管を用いた送信機並みの大電力を得
るには、言うまでもなく複数の増幅器の並列出力による
電力合成が必要不可欠である。ところが、故障率やコス
ト低減を追求した場合、電力増幅器はできるだけ簡単な
構成とした方が有利である。
【００１３】複数の増幅器を並列動作させ、これに自動
利得制御を施した場合、自動利得制御により送信出力が
一定となるため、仮に１台の増幅器で故障が発生した場
合でも、出力電力の測定では電力増幅器の故障を判断す
ることができない。このため、故障診断に際しては、個
別に電力増幅器を動作させる必要がある。また、故障し
た状態で動作を続けると、連鎖故障の原因にもなる。
利得制御を施した場合、自動利得制御により送信出力が
一定となるため、仮に１台の増幅器で故障が発生した場
合でも、出力電力の測定では電力増幅器の故障を判断す
ることができない。このため、故障診断に際しては、個
別に電力増幅器を動作させる必要がある。また、故障し
た状態で動作を続けると、連鎖故障の原因にもなる。
【００１４】この発明は、このような背景の下になされ
たもので、電力増幅素子を並列動作させる場合にも、自
動利得補正が可能であり、また故障した素子を特定する
ことができる高周波電力増幅装置および高周波電力増幅
装置の制御方法を提供することを目的としている。
たもので、電力増幅素子を並列動作させる場合にも、自
動利得補正が可能であり、また故障した素子を特定する
ことができる高周波電力増幅装置および高周波電力増幅
装置の制御方法を提供することを目的としている。
【００１５】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、請求項１に記載の発明にあっては、入力される
高周波信号の信号レベルを検出する入力信号レベル検出
手段と、前記入力信号レベル検出手段を通過した前記高
周波信号を所定のレベルまで減衰させる可変減衰手段
と、前記所定のレベルまで減衰した高周波信号を増幅す
る増幅手段と、前記増幅されて出力される高周波信号の
信号レベルを検出する出力信号レベル検出手段と、前記
入力される高周波信号の信号レベルと前記出力される高
周波信号の信号レベルとに基づいて前記可変減衰手段に
よる減衰量を制御する制御手段とを具備することを特徴
とする。また、請求項２に記載の発明にあっては、請求
項１に記載の高周波電力増幅装置では、前記制御手段は
前記可変減衰手段の減衰量を制御する減衰制御手段を有
し、前記減衰制御手段は、前記入力される高周波信号の
信号レベルと前記出力される高周波信号の信号レベルと
の差である入出力差を求める第１の差動増幅手段を有
し、前記入出力差に基づいて前記可変減衰手段の減衰量
を制御することを特徴とする。また、請求項３に記載の
発明にあっては、請求項１または請求項２の何れかに記
載の高周波電力増幅装置では、前記増幅手段は、前記所
定のレベルまで減衰した高周波信号を互いに同レベルに
等分する分配手段と、前記等分された高周波信号を各々
電力増幅する複数の電力増幅手段と、前記複数の電力増
幅手段の各々が出力する高周波信号を互いに等比率で合
成する合成手段とを具備することを特徴とする。また、
請求項４に記載の発明にあっては、請求項１ないし請求
項３の何れかに記載の高周波電力増幅装置では、前記入
力レベル検出手段は、前記入力される高周波信号の一部
を取り出す第１の方向性結合器と、前記取り出された高
周波信号を検波して前記入力される高周波信号の振幅に
応じた値の直流電圧を出力する第１の検波器とを具備す
ることを特徴とする。また、請求項５に記載の発明にあ
っては、請求項１ないし請求項３の何れかに記載の高周
波電力増幅装置では、前記出力レベル検出手段は、前記
出力される高周波信号の一部を取り出す第２の方向性結
合器と、前記取り出された高周波信号を検波して前記出
力される高周波信号の振幅に応じた値の直流電圧を出力
する第２の検波器とを具備することを特徴とする。ま
た、請求項６に記載の発明にあっては、請求項１ないし
請求項５の何れかに記載の高周波電力増幅装置では、前
記複数の電力増幅手段の各々は、前記電力増幅された高
周波信号の信号レベルを検出する増幅信号レベル検出手
段を具備し、前記制御手段は、前記増幅信号レベルに基
づいて対応する前記電力増幅手段に発生した異常を検出
する複数の異常検出手段を具備することを特徴とする。
また、請求項７に記載の発明にあっては、請求項１ない
し請求項６の何れかに記載の高周波電力増幅装置では、
前記複数の異常検出手段の各々は、前記入力される高周
波信号の信号レベルと前記電力増幅された高周波信号の
信号レベルとの差である個別増幅度を求める第２の差動
増幅手段と、異常検出の基準値と前記個別増幅度とを比
較する比較手段とを具備することを特徴とする。また、
請求項８に記載の発明にあっては、請求項１ないし請求
項７の何れかに記載の高周波電力増幅装置では、前記複
数の異常検出手段の各々は、前記出力される高周波信号
の信号レベルと前記電力増幅された高周波信号の信号レ
ベルとの差である個別増幅度を求める第２の差動増幅手
段と、異常検出の基準値と前記個別増幅度とを比較する
比較手段とを具備することを特徴とする。また、請求項
９に記載の発明にあっては、請求項１ないし請求項８の
何れかに記載の高周波電力増幅装置では、前記複数の電
力増幅手段の各々は、前記分配された高周波信号を互い
に同レベルに等分岐する分岐手段と、前記等分岐された
高周波信号を各々電力増幅する複数の電力増幅素子と、
前記複数の電力増幅素子の各々が出力する高周波信号を
互いに等比率で合波する合波手段とを具備することを特
徴とする。また、請求項１０に記載の発明にあっては、
請求項６ないし請求項９の何れかに記載の高周波電力増
幅装置では、前記増幅信号レベル検出手段は、前記電力
増幅された高周波信号の一部を取り出す第３の方向性結
合器と、前記取り出された高周波信号を検波して前記電
力増幅された高周波信号の振幅に応じた値の直流電圧を
出力する第３の検波器とを具備することを特徴とする。
また、請求項１１に記載の発明にあっては、入力される
高周波信号の信号レベルと増幅されて出力される高周波
信号の信号レベルとの差である入出力差に基づいて、増
幅手段に入力される前記高周波信号を所定のレベルまで
減衰させる可変減衰手段による減衰量を制御して、全体
の利得一定に保持することを特徴とする。また、請求項
１２に記載の発明にあっては、請求項１１に記載の高周
波電力増幅装置の制御方法では、前記増幅手段を構成す
る複数の電力増幅手段の各々について、電力増幅された
高周波信号の信号レベルと前記入力される高周波信号の
信号レベルとの差である個別増幅度を求め、異常検出の
基準値と当該個別増幅度との比較結果に基づいて異常検
出信号を出力することを特徴とする。また、請求項１３
に記載の発明にあっては、請求項１１に記載の高周波電
力増幅装置の制御方法では、前記増幅手段を構成する複
数の電力増幅手段の各々について、電力増幅された高周
波信号の信号レベルと前記増幅されて出力される高周波
信号の信号レベルとの差である個別増幅度を求め、異常
検出の基準値と当該個別増幅度との比較結果に基づいて
異常検出信号を出力することを特徴とする。
ために、請求項１に記載の発明にあっては、入力される
高周波信号の信号レベルを検出する入力信号レベル検出
手段と、前記入力信号レベル検出手段を通過した前記高
周波信号を所定のレベルまで減衰させる可変減衰手段
と、前記所定のレベルまで減衰した高周波信号を増幅す
る増幅手段と、前記増幅されて出力される高周波信号の
信号レベルを検出する出力信号レベル検出手段と、前記
入力される高周波信号の信号レベルと前記出力される高
周波信号の信号レベルとに基づいて前記可変減衰手段に
よる減衰量を制御する制御手段とを具備することを特徴
とする。また、請求項２に記載の発明にあっては、請求
項１に記載の高周波電力増幅装置では、前記制御手段は
前記可変減衰手段の減衰量を制御する減衰制御手段を有
し、前記減衰制御手段は、前記入力される高周波信号の
信号レベルと前記出力される高周波信号の信号レベルと
の差である入出力差を求める第１の差動増幅手段を有
し、前記入出力差に基づいて前記可変減衰手段の減衰量
を制御することを特徴とする。また、請求項３に記載の
発明にあっては、請求項１または請求項２の何れかに記
載の高周波電力増幅装置では、前記増幅手段は、前記所
定のレベルまで減衰した高周波信号を互いに同レベルに
等分する分配手段と、前記等分された高周波信号を各々
電力増幅する複数の電力増幅手段と、前記複数の電力増
幅手段の各々が出力する高周波信号を互いに等比率で合
成する合成手段とを具備することを特徴とする。また、
請求項４に記載の発明にあっては、請求項１ないし請求
項３の何れかに記載の高周波電力増幅装置では、前記入
力レベル検出手段は、前記入力される高周波信号の一部
を取り出す第１の方向性結合器と、前記取り出された高
周波信号を検波して前記入力される高周波信号の振幅に
応じた値の直流電圧を出力する第１の検波器とを具備す
ることを特徴とする。また、請求項５に記載の発明にあ
っては、請求項１ないし請求項３の何れかに記載の高周
波電力増幅装置では、前記出力レベル検出手段は、前記
出力される高周波信号の一部を取り出す第２の方向性結
合器と、前記取り出された高周波信号を検波して前記出
力される高周波信号の振幅に応じた値の直流電圧を出力
する第２の検波器とを具備することを特徴とする。ま
た、請求項６に記載の発明にあっては、請求項１ないし
請求項５の何れかに記載の高周波電力増幅装置では、前
記複数の電力増幅手段の各々は、前記電力増幅された高
周波信号の信号レベルを検出する増幅信号レベル検出手
段を具備し、前記制御手段は、前記増幅信号レベルに基
づいて対応する前記電力増幅手段に発生した異常を検出
する複数の異常検出手段を具備することを特徴とする。
また、請求項７に記載の発明にあっては、請求項１ない
し請求項６の何れかに記載の高周波電力増幅装置では、
前記複数の異常検出手段の各々は、前記入力される高周
波信号の信号レベルと前記電力増幅された高周波信号の
信号レベルとの差である個別増幅度を求める第２の差動
増幅手段と、異常検出の基準値と前記個別増幅度とを比
較する比較手段とを具備することを特徴とする。また、
請求項８に記載の発明にあっては、請求項１ないし請求
項７の何れかに記載の高周波電力増幅装置では、前記複
数の異常検出手段の各々は、前記出力される高周波信号
の信号レベルと前記電力増幅された高周波信号の信号レ
ベルとの差である個別増幅度を求める第２の差動増幅手
段と、異常検出の基準値と前記個別増幅度とを比較する
比較手段とを具備することを特徴とする。また、請求項
９に記載の発明にあっては、請求項１ないし請求項８の
何れかに記載の高周波電力増幅装置では、前記複数の電
力増幅手段の各々は、前記分配された高周波信号を互い
に同レベルに等分岐する分岐手段と、前記等分岐された
高周波信号を各々電力増幅する複数の電力増幅素子と、
前記複数の電力増幅素子の各々が出力する高周波信号を
互いに等比率で合波する合波手段とを具備することを特
徴とする。また、請求項１０に記載の発明にあっては、
請求項６ないし請求項９の何れかに記載の高周波電力増
幅装置では、前記増幅信号レベル検出手段は、前記電力
増幅された高周波信号の一部を取り出す第３の方向性結
合器と、前記取り出された高周波信号を検波して前記電
力増幅された高周波信号の振幅に応じた値の直流電圧を
出力する第３の検波器とを具備することを特徴とする。
また、請求項１１に記載の発明にあっては、入力される
高周波信号の信号レベルと増幅されて出力される高周波
信号の信号レベルとの差である入出力差に基づいて、増
幅手段に入力される前記高周波信号を所定のレベルまで
減衰させる可変減衰手段による減衰量を制御して、全体
の利得一定に保持することを特徴とする。また、請求項
１２に記載の発明にあっては、請求項１１に記載の高周
波電力増幅装置の制御方法では、前記増幅手段を構成す
る複数の電力増幅手段の各々について、電力増幅された
高周波信号の信号レベルと前記入力される高周波信号の
信号レベルとの差である個別増幅度を求め、異常検出の
基準値と当該個別増幅度との比較結果に基づいて異常検
出信号を出力することを特徴とする。また、請求項１３
に記載の発明にあっては、請求項１１に記載の高周波電
力増幅装置の制御方法では、前記増幅手段を構成する複
数の電力増幅手段の各々について、電力増幅された高周
波信号の信号レベルと前記増幅されて出力される高周波
信号の信号レベルとの差である個別増幅度を求め、異常
検出の基準値と当該個別増幅度との比較結果に基づいて
異常検出信号を出力することを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して本発明に
ついて説明する。図１は、本発明の一実施の形態にかか
る高周波電力増幅装置の構成を示すブロック図である。
本実施の形態は、例えば７０［Ｗ］リニア電力増幅ユニ
ットを２０台並列に接続して出力電力を合成する、２
［ＧＨｚ］帯の１［ｋＷ］出力衛星通信用送信機に適用
した例である。
ついて説明する。図１は、本発明の一実施の形態にかか
る高周波電力増幅装置の構成を示すブロック図である。
本実施の形態は、例えば７０［Ｗ］リニア電力増幅ユニ
ットを２０台並列に接続して出力電力を合成する、２
［ＧＨｚ］帯の１［ｋＷ］出力衛星通信用送信機に適用
した例である。
【００１７】図１において、１は入力された０.０５[ｍ
Ｗ］の高周波信号を約３００［ｍＷ］まで増幅するプリ
アンプである。２は、プリアンプ１によって増幅された
信号の一部を取り出する方向性結合器である。
Ｗ］の高周波信号を約３００［ｍＷ］まで増幅するプリ
アンプである。２は、プリアンプ１によって増幅された
信号の一部を取り出する方向性結合器である。
【００１８】３は、制御電圧ＶR-CONTに基づいて減衰量
を可変させ、装置全体の利得を制御する電圧制御型の可
変減衰器である。４は、電力を２０本の出力端子に等分
配する分配器である。５-1、５-2・・・５-19、５-20
は、分配器４によって分配された高周波信号を各々増幅
するＰＡ（ＰＡ５-n）である。
を可変させ、装置全体の利得を制御する電圧制御型の可
変減衰器である。４は、電力を２０本の出力端子に等分
配する分配器である。５-1、５-2・・・５-19、５-20
は、分配器４によって分配された高周波信号を各々増幅
するＰＡ（ＰＡ５-n）である。
【００１９】６は、各ＰＡ５-1、ＰＡ５-2・・・ＰＡ５
-19、ＰＡ５-20の出力を合成する合成器である。７は、
合成器６の出力から、高調波成分等送信時に不要輻射成
分となる信号成分を除去するＢＰＦ（Ｂand Ｐass Ｆil
ter:帯域通過濾波器）である。そして８は、出力電力の
一部を取り出す方向性結合器である。
-19、ＰＡ５-20の出力を合成する合成器である。７は、
合成器６の出力から、高調波成分等送信時に不要輻射成
分となる信号成分を除去するＢＰＦ（Ｂand Ｐass Ｆil
ter:帯域通過濾波器）である。そして８は、出力電力の
一部を取り出す方向性結合器である。
【００２０】方向性結合器２の結合ポートから出力され
る高周波信号は、レベルを調整する減衰器９を介して検
波器１０に入力される。この検波器１０は、入力された
高周波信号に基づいて、入力レベル検出信号ＳREF-DET
を出力する。
る高周波信号は、レベルを調整する減衰器９を介して検
波器１０に入力される。この検波器１０は、入力された
高周波信号に基づいて、入力レベル検出信号ＳREF-DET
を出力する。
【００２１】方向性結合器８の結合ポートから出力され
る高周波信号は、レベルを調整する減衰器１１を介して
検波器１２に入力される。この検波器１２は、入力され
た高周波信号に基づいて、出力レベル検出信号ＳOUT-DE
Tを出力する。
る高周波信号は、レベルを調整する減衰器１１を介して
検波器１２に入力される。この検波器１２は、入力され
た高周波信号に基づいて、出力レベル検出信号ＳOUT-DE
Tを出力する。
【００２２】制御回路１３には、上述の入力レベル検出
信号ＳREF-DETと出力レベル検出信号ＳOUT-DETとが入力
され、この制御回路１３が可変減衰器３を制御する制御
信号ＶR-CONTを生成する。
信号ＳREF-DETと出力レベル検出信号ＳOUT-DETとが入力
され、この制御回路１３が可変減衰器３を制御する制御
信号ＶR-CONTを生成する。
【００２３】図２は、各ＰＡ５-nの詳細な構成を示す接
続図である。図２において、２１〜２３は互いに直列に
接続され、入力された高周波信号を増幅する高周波増幅
素子である。この高周波増幅素子２１に入力された３
［ｍＷ］の高周波信号は、１２［Ｗ］まで増幅されて高
周波増幅素子２３から出力される。２４は、電力を４本
の出力端子に等分配する分配器である。２５〜２８は、
分配器２４によって分配された高周波信号を各々増幅す
る電力増幅素子である。
続図である。図２において、２１〜２３は互いに直列に
接続され、入力された高周波信号を増幅する高周波増幅
素子である。この高周波増幅素子２１に入力された３
［ｍＷ］の高周波信号は、１２［Ｗ］まで増幅されて高
周波増幅素子２３から出力される。２４は、電力を４本
の出力端子に等分配する分配器である。２５〜２８は、
分配器２４によって分配された高周波信号を各々増幅す
る電力増幅素子である。
【００２４】２９は、各電力増幅素子２５〜２８の出力
を合成する合成器である。３０は、合成器２９によって
合成された出力電力の一部を取り出す方向性結合器であ
る。この方向性結合器３０の結合ポートから出力される
高周波信号は、レベルを調整する減衰器３１を介して検
波器３２に入力される。
を合成する合成器である。３０は、合成器２９によって
合成された出力電力の一部を取り出す方向性結合器であ
る。この方向性結合器３０の結合ポートから出力される
高周波信号は、レベルを調整する減衰器３１を介して検
波器３２に入力される。
【００２５】この検波器３２は、入力された高周波信号
に基づいて、電圧信号ＳDET0を出力する。３３は、直流
増幅器を形成するオペアンプであり、電圧信号ＳDET0を
１０倍に増幅する。このオペアンプ３３によって形成さ
れる直流増幅器の出力は、電圧信号ＳDET-nとして制御
回路１３に供給される。なお、図１に示すＰＡ５-1、Ｐ
Ａ５-2・・・ＰＡ５-19、ＰＡ５-20は全て、このＰＡ５
-nと同一の構成である。
に基づいて、電圧信号ＳDET0を出力する。３３は、直流
増幅器を形成するオペアンプであり、電圧信号ＳDET0を
１０倍に増幅する。このオペアンプ３３によって形成さ
れる直流増幅器の出力は、電圧信号ＳDET-nとして制御
回路１３に供給される。なお、図１に示すＰＡ５-1、Ｐ
Ａ５-2・・・ＰＡ５-19、ＰＡ５-20は全て、このＰＡ５
-nと同一の構成である。
【００２６】図３は、制御回路１３の詳細な構成を示す
接続図である。図３において４１は、入力レベル検出信
号ＳREF-DETを約１０倍に増幅する直流増幅器を形成す
るオペアンプである。
接続図である。図３において４１は、入力レベル検出信
号ＳREF-DETを約１０倍に増幅する直流増幅器を形成す
るオペアンプである。
【００２７】また４２は、出力レベル検出信号ＳOUT-DET
を１０倍に増幅する直流増幅器を形成するオペアンプ４
２である。そして４３は、オペアンプ４１が形成する直
流増幅器の出力とオペアンプ４２が形成する直流増幅器
の出力との差分を増幅するオペアンプである。
を１０倍に増幅する直流増幅器を形成するオペアンプ４
２である。そして４３は、オペアンプ４１が形成する直
流増幅器の出力とオペアンプ４２が形成する直流増幅器
の出力との差分を増幅するオペアンプである。
【００２８】そしてオペアンプ４４は、オペアンプ４３
が出力する差動レベルΔＶと、可変減衰器３の基準減衰
量を決定するオフセット電圧とを加算し、制御電圧ＶR-
CONTを出力する。
が出力する差動レベルΔＶと、可変減衰器３の基準減衰
量を決定するオフセット電圧とを加算し、制御電圧ＶR-
CONTを出力する。
【００２９】ＰＡ５-1、ＰＡ５-2・・・ＰＡ５-19、Ｐ
Ａ５-20（ＰＡ５-n、図１ならびに図２参照）が各々出
力する電圧信号ＳDET-1、ＳDET-2・・・ＳDET-19、ＳDE
T-20（ＳDET-n)は、各々対応する異常検出部５０-nが有
するオペアンプ５１の入力端の一方に入力される。
Ａ５-20（ＰＡ５-n、図１ならびに図２参照）が各々出
力する電圧信号ＳDET-1、ＳDET-2・・・ＳDET-19、ＳDE
T-20（ＳDET-n)は、各々対応する異常検出部５０-nが有
するオペアンプ５１の入力端の一方に入力される。
【００３０】各異常検出部５０-nが有するオペアンプ５
１の入力端の他方には、オペアンプ４１を介して入力レ
ベル検出信号ＳREF-DETが入力される。これにより各オ
ペアンプ５１は、差分電圧ΔＶ-nを出力する。
１の入力端の他方には、オペアンプ４１を介して入力レ
ベル検出信号ＳREF-DETが入力される。これにより各オ
ペアンプ５１は、差分電圧ΔＶ-nを出力する。
【００３１】各異常検出部５０-nが有するコンパレータ
５２の入力端の一方には、オペアンプ５１の出力端が接
続され、コンパレータ５２の入力端の他方には、基準電
圧が接続されている。
５２の入力端の一方には、オペアンプ５１の出力端が接
続され、コンパレータ５２の入力端の他方には、基準電
圧が接続されている。
【００３２】即ちコンパレータ５２は、差分信号ΔＶ-n
と基準電圧とを比較し、この比較結果を各々異常検出信
号ＳALM-1、ＳALM-2・・・ＳALM-19、ＳALM-20(ＳALM-
n）として出力する。なお異常検出部５０-nは、ＰＡ５-
nと同数であるが、同一構成のものが複数設けられるの
で、ここでは図示ならびに説明は省略する。
と基準電圧とを比較し、この比較結果を各々異常検出信
号ＳALM-1、ＳALM-2・・・ＳALM-19、ＳALM-20(ＳALM-
n）として出力する。なお異常検出部５０-nは、ＰＡ５-
nと同数であるが、同一構成のものが複数設けられるの
で、ここでは図示ならびに説明は省略する。
【００３３】本実施の形態では、図１に示す方向性結合
器２から方向性結合器８までの間で利得補正が行われ
る。方向性結合器２によって取り出された高周波信号
は、減衰器９を介して検波器１０に入力され、検波器１
０はこれに応じた入力レベル検出信号ＳREF-DETを出力
する。
器２から方向性結合器８までの間で利得補正が行われ
る。方向性結合器２によって取り出された高周波信号
は、減衰器９を介して検波器１０に入力され、検波器１
０はこれに応じた入力レベル検出信号ＳREF-DETを出力
する。
【００３４】また方向性結合器８によって取り出された
高周波信号は、減衰器１１を介して検波器１２に入力さ
れ、検波器１２はこれに応じた出力レベル検出信号ＳOU
T-DETを出力する。
高周波信号は、減衰器１１を介して検波器１２に入力さ
れ、検波器１２はこれに応じた出力レベル検出信号ＳOU
T-DETを出力する。
【００３５】減衰器９の減衰量と減衰器１１の減衰量、
および各ＰＡ５-nが有する減衰器３１の減衰量とは、本
実施の形態の規定利得時に、検波器１０と検波器１２、
そして検波器３２とに同レベルの高周波信号が入力され
るように予め設定しておく。
および各ＰＡ５-nが有する減衰器３１の減衰量とは、本
実施の形態の規定利得時に、検波器１０と検波器１２、
そして検波器３２とに同レベルの高周波信号が入力され
るように予め設定しておく。
【００３６】本実施の形態に高周波信号が入力された場
合、方向性結合器２によって取り出された高周波信号は
減衰器９を介して検波器１０に入力される。検波器１０
はこれに応じた入力レベル検出信号ＳREF-DETを出力
し、この入力レベル検出信号ＳREF-DETは制御回路１３
に入力される。
合、方向性結合器２によって取り出された高周波信号は
減衰器９を介して検波器１０に入力される。検波器１０
はこれに応じた入力レベル検出信号ＳREF-DETを出力
し、この入力レベル検出信号ＳREF-DETは制御回路１３
に入力される。
【００３７】方向性結合器２を通過した高周波信号は分
配器４によって分配された後、ＰＡ５-1、ＰＡ５-2・・
・ＰＡ５-19、ＰＡ５-20（ＰＡ５-n）によって増幅され
る。これら増幅された高周波信号は、再び合成器６によ
って合成され、ＢＰＦ７よって不要成分が除去された
後、方向性結合器８を介して出力される。
配器４によって分配された後、ＰＡ５-1、ＰＡ５-2・・
・ＰＡ５-19、ＰＡ５-20（ＰＡ５-n）によって増幅され
る。これら増幅された高周波信号は、再び合成器６によ
って合成され、ＢＰＦ７よって不要成分が除去された
後、方向性結合器８を介して出力される。
【００３８】方向性結合器８によって取り出された高周
波信号は、減衰器１１を介して検波器１２に入力され
る。検波器１２は、これに応じた出力レベル検出信号ＳO
UT-DETを出力し、この出力レベル検出信号ＳOUT-DETは
制御回路１３に入力される。
波信号は、減衰器１１を介して検波器１２に入力され
る。検波器１２は、これに応じた出力レベル検出信号ＳO
UT-DETを出力し、この出力レベル検出信号ＳOUT-DETは
制御回路１３に入力される。
【００３９】制御回路１３に入力された入力レベル検出
信号ＳREF-DETと、出力レベル検出信号ＳOUT-DETとは、各
々オペアンプ４１あるいはオペアンプ４２によって増幅
された後、オペアンプ４３の入力端の各々に入力され
る。
信号ＳREF-DETと、出力レベル検出信号ＳOUT-DETとは、各
々オペアンプ４１あるいはオペアンプ４２によって増幅
された後、オペアンプ４３の入力端の各々に入力され
る。
【００４０】これによりオペアンプ４３は、予め設定し
た規定利得との差である差動レベルΔＶを出力する。ま
たこの差動レベルΔＶは、オペアンプ４４によってオフ
セット電圧と加算され、制御電圧ＶR-CONTとして出力さ
れる。この制御電圧ＶR-CONTによって、可変減衰器３の
減衰量を制御する。
た規定利得との差である差動レベルΔＶを出力する。ま
たこの差動レベルΔＶは、オペアンプ４４によってオフ
セット電圧と加算され、制御電圧ＶR-CONTとして出力さ
れる。この制御電圧ＶR-CONTによって、可変減衰器３の
減衰量を制御する。
【００４１】規定利得設定時と同じ条件で有るとすれ
ば、差動レベルΔＶは０となり、制御電圧ＶR-CONTは基
準レベル設定時の値と同一となる。このため、可変減衰
器３の減衰量も変化しない。（規定利得の時、差動レベ
ルΔＶは０となる。）
ば、差動レベルΔＶは０となり、制御電圧ＶR-CONTは基
準レベル設定時の値と同一となる。このため、可変減衰
器３の減衰量も変化しない。（規定利得の時、差動レベ
ルΔＶは０となる。）
【００４２】これに対して、温度変化等により装置全体
の利得が低下した場合、差動レベルΔＶは正電位とな
る。従って、制御電圧ＶR-CONTの値を上げて可変減衰器
３の減衰量を減らす方向に変化させる。この動作は、差
動レベルΔＶが０になるまで継続する。
の利得が低下した場合、差動レベルΔＶは正電位とな
る。従って、制御電圧ＶR-CONTの値を上げて可変減衰器
３の減衰量を減らす方向に変化させる。この動作は、差
動レベルΔＶが０になるまで継続する。
【００４３】また、装置全体の利得が上昇した場合、差
動レベルΔＶは負電位となる。従って、制御電圧ＶR-CO
NTの値を下げて可変減衰器３の減衰量を増やす方向に変
化させる。この動作も、差動レベルΔＶが０になるまで
継続する。
動レベルΔＶは負電位となる。従って、制御電圧ＶR-CO
NTの値を下げて可変減衰器３の減衰量を増やす方向に変
化させる。この動作も、差動レベルΔＶが０になるまで
継続する。
【００４４】高周波信号が入力されている間はこのよう
な動作が随時実施され、これによって差動レベルΔＶが
常に０となるように制御電圧ＶR-CONTを継続して制御す
る。このため、装置全体の利得は常に規定値に保たれ
る。
な動作が随時実施され、これによって差動レベルΔＶが
常に０となるように制御電圧ＶR-CONTを継続して制御す
る。このため、装置全体の利得は常に規定値に保たれ
る。
【００４５】ＰＡ５-1、ＰＡ５-2・・・ＰＡ５-19、Ｐ
Ａ５-20（ＰＡ５-n）の何れかが故障した場合について
も、上述のように利得が低下した時と同様な動きによ
り、装置全体の利得を確保することが可能である。
Ａ５-20（ＰＡ５-n）の何れかが故障した場合について
も、上述のように利得が低下した時と同様な動きによ
り、装置全体の利得を確保することが可能である。
【００４６】ＰＡ５-1、ＰＡ５-2・・・ＰＡ５-19、Ｐ
Ａ５-20（ＰＡ５-n）の各々の出力側には、方向性結合
器８と減衰器１１、そして検波器１２とからなる回路と
同等な回路が設けられている内蔵されている。
Ａ５-20（ＰＡ５-n）の各々の出力側には、方向性結合
器８と減衰器１１、そして検波器１２とからなる回路と
同等な回路が設けられている内蔵されている。
【００４７】そこで、各ＰＡ５-1、ＰＡ５-2・・・ＰＡ
５-19、ＰＡ５-20から出力される各々電圧信号ＳDET-
1、ＳDET-2・・・ＳDET-19、ＳDET-20を制御回路１３に
入力し、オペアンプ５１によって、入力レベル検出信号
ＳREF-DET信号とで差動増幅することで、差分電圧ΔＶ-
nが得られる。この差分電圧ΔＶ-nは、正常状態では０
となるが、異常状態では正電位となる。
５-19、ＰＡ５-20から出力される各々電圧信号ＳDET-
1、ＳDET-2・・・ＳDET-19、ＳDET-20を制御回路１３に
入力し、オペアンプ５１によって、入力レベル検出信号
ＳREF-DET信号とで差動増幅することで、差分電圧ΔＶ-
nが得られる。この差分電圧ΔＶ-nは、正常状態では０
となるが、異常状態では正電位となる。
【００４８】差分電圧ΔＶ-nは、これと予め設定された
基準電圧とを比較するコンパレータ５２に入力される。
差分電圧ΔＶ-nが基準電圧を越えた場合、コンパレータ
５２はこれに対応するＰＡ５-nに異常が発生したと判断
し、異常検出信号ＳALM-nを“Ｈ（ハイレベル）”にす
る。
基準電圧とを比較するコンパレータ５２に入力される。
差分電圧ΔＶ-nが基準電圧を越えた場合、コンパレータ
５２はこれに対応するＰＡ５-nに異常が発生したと判断
し、異常検出信号ＳALM-nを“Ｈ（ハイレベル）”にす
る。
【００４９】一方、差分電圧ΔＶ-nが基準電圧以下の場
合、コンパレータ５２は対応するＰＡ５-nが正常である
と判断し、異常検出信号ＳALM-nを“Ｌ（ローレベル)”
のままとする。このように、ＰＡ５-nと同数が出力され
る異常検出信号ＳALM-nを常時監視することで、異常と
なったＰＡ５-nを瞬時に検知することができる。
合、コンパレータ５２は対応するＰＡ５-nが正常である
と判断し、異常検出信号ＳALM-nを“Ｌ（ローレベル)”
のままとする。このように、ＰＡ５-nと同数が出力され
る異常検出信号ＳALM-nを常時監視することで、異常と
なったＰＡ５-nを瞬時に検知することができる。
【００５０】なお上述の実施の形態では、ＰＡを２０台
使用した構成を例に挙げて説明したが、さらにＰＡの数
を増やして出力電力を増大させる場合にも、特に構成を
変更することなく対応可能である。
使用した構成を例に挙げて説明したが、さらにＰＡの数
を増やして出力電力を増大させる場合にも、特に構成を
変更することなく対応可能である。
【００５１】さらに、上述の実施の形態のように高周波
電力増幅装置の入力信号レベルを基準に各ＰＡの故障を
監視しているが、高周波電力増幅装置の出力信号レベル
を基準に各ＰＡを監視するものであっても同様の効果が
得られる。また本発明は、大電力リニア増幅器に限定さ
れず、低電力や中電力の増幅器の並列動作や、単体動作
の場合にも適用可能である。
電力増幅装置の入力信号レベルを基準に各ＰＡの故障を
監視しているが、高周波電力増幅装置の出力信号レベル
を基準に各ＰＡを監視するものであっても同様の効果が
得られる。また本発明は、大電力リニア増幅器に限定さ
れず、低電力や中電力の増幅器の並列動作や、単体動作
の場合にも適用可能である。
【００５２】上述の実施の形態では、電圧制御型の可変
減衰器を使用しているが、電流制御型の可変減衰器やデ
ィジタル制御型の可変減衰器等を用いたものであって
も、本発明の適用範囲であることは、言うまでもない。
そして本発明は、電子管を並列動作させて電力を合成す
る増幅器や、マイクロ波帯以外の周波数の増幅器にも適
用可能である。
減衰器を使用しているが、電流制御型の可変減衰器やデ
ィジタル制御型の可変減衰器等を用いたものであって
も、本発明の適用範囲であることは、言うまでもない。
そして本発明は、電子管を並列動作させて電力を合成す
る増幅器や、マイクロ波帯以外の周波数の増幅器にも適
用可能である。
【００５３】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、入力される高周波信号の信号レベルと増幅されて出
力される高周波信号の信号レベルとの差である入出力差
に基づいて、増幅手段に入力される高周波信号を所定の
レベルまで減衰させる可変減衰手段による減衰量を制御
して、全体の利得一定に保持する。また、増幅手段を構
成する複数の電力増幅手段の各々について、電力増幅さ
れた高周波信号の信号レベルと入力される高周波信号の
信号レベルとの差である個別増幅度を求め、異常検出の
基準値と個別増幅度との比較結果に基づいて異常検出信
号を出力する。あるいは、増幅手段を構成する複数の電
力増幅手段の各々について、電力増幅された高周波信号
の信号レベルと増幅されて出力される高周波信号の信号
レベルとの差である個別増幅度を求め、異常検出の基準
値と個別増幅度との比較結果に基づいて異常検出信号を
出力するので、電力増幅素子を並列動作させる場合に
も、自動利得補正が可能であり、また故障した素子を特
定することができる高周波電力増幅装置および高周波電
力増幅装置の制御方法が実現可能であるという効果が得
られる。
ば、入力される高周波信号の信号レベルと増幅されて出
力される高周波信号の信号レベルとの差である入出力差
に基づいて、増幅手段に入力される高周波信号を所定の
レベルまで減衰させる可変減衰手段による減衰量を制御
して、全体の利得一定に保持する。また、増幅手段を構
成する複数の電力増幅手段の各々について、電力増幅さ
れた高周波信号の信号レベルと入力される高周波信号の
信号レベルとの差である個別増幅度を求め、異常検出の
基準値と個別増幅度との比較結果に基づいて異常検出信
号を出力する。あるいは、増幅手段を構成する複数の電
力増幅手段の各々について、電力増幅された高周波信号
の信号レベルと増幅されて出力される高周波信号の信号
レベルとの差である個別増幅度を求め、異常検出の基準
値と個別増幅度との比較結果に基づいて異常検出信号を
出力するので、電力増幅素子を並列動作させる場合に
も、自動利得補正が可能であり、また故障した素子を特
定することができる高周波電力増幅装置および高周波電
力増幅装置の制御方法が実現可能であるという効果が得
られる。
【００５４】即ち本発明によれば、校正用信号源が不要
になるとともに、個々のＰＡの利得ばらつきを無視する
ことができ、利得補正の精度が向上する。これととも
に、１台のＰＡが故障した場合でもＡＧＣが追従するた
め、装置全体の利得は保証され、システムダウンを回避
すること（ＦＡＩＬ ＳＡＦＥ:フェイルセイフ）が可能
になる。
になるとともに、個々のＰＡの利得ばらつきを無視する
ことができ、利得補正の精度が向上する。これととも
に、１台のＰＡが故障した場合でもＡＧＣが追従するた
め、装置全体の利得は保証され、システムダウンを回避
すること（ＦＡＩＬ ＳＡＦＥ:フェイルセイフ）が可能
になる。
【００５５】本発明では、個々のＰＡに利得補正機能を
必要としないため、一般的なＰＡの並列合成のように少
ない部品点数でシステム構築が可能となり、コストの低
減と故障率の低減を図ることができる。
必要としないため、一般的なＰＡの並列合成のように少
ない部品点数でシステム構築が可能となり、コストの低
減と故障率の低減を図ることができる。
【００５６】また異常検出回路により、リニア増幅する
複数のＰＡの中から、異常となったＰＡを瞬時に検出で
きるため、故障ＰＡを特定する診断時間を削減できると
ともに、異常ＰＡによる他への連鎖故障を防ぐことがで
きる。即ちＰＡが故障した場合も、故障したＰＡを除く
他のＰＡで増幅動作をし、装置全体の利得を確保するこ
とができる。
複数のＰＡの中から、異常となったＰＡを瞬時に検出で
きるため、故障ＰＡを特定する診断時間を削減できると
ともに、異常ＰＡによる他への連鎖故障を防ぐことがで
きる。即ちＰＡが故障した場合も、故障したＰＡを除く
他のＰＡで増幅動作をし、装置全体の利得を確保するこ
とができる。
【００５７】また、入力レベルを可変して出力電力変化
させるリニア動作時においても、故障したＰＡを特定す
ることができる。さらに、温度変動に伴う検波特性も相
殺され、利得の保証範囲も広がるので、利得の補正精度
も向上する。
させるリニア動作時においても、故障したＰＡを特定す
ることができる。さらに、温度変動に伴う検波特性も相
殺され、利得の保証範囲も広がるので、利得の補正精度
も向上する。
【図１】 本発明の一実施の形態にかかる高周波電力増
幅装置の構成を示すブロック図である。
幅装置の構成を示すブロック図である。
【図２】 同実施の形態における各ＰＡ５-nの詳細な構
成を示す接続図である。
成を示す接続図である。
【図３】 同実施の形態における制御回路１３の詳細な
構成を示す接続図である。
構成を示す接続図である。
１ プリアンプ ２ 方向性結合器（第１の方向性結合器） ３ 可変減衰器（可変減衰手段） ４ 分配器（分配手段） ５-1〜５-20、５-n ＰＡ（電力増幅手段） ６ 合成器（合成手段） ７ ＢＰＦ ８ 方向性結合器（第２の方向性結合器） ９ 減衰器 １０ 検波器（第１の検波器） １１ 減衰器 １２ 検波器（第２の検波器） １３ 制御回路（制御手段） ２１〜２３ 電力増幅素子 ２４ 分配器（分岐手段） ２５〜２８ 電力増幅素子（電力増幅素子） ２９ 合成器（合波手段） ３０ 方向性結合器（第３の方向性結合器） ３１ 減衰器 ３２ 検波器（第３の検波器） ３３ オペアンプ ４０ ＡＧＣ部（減衰制御手段） ４１、４２ オペアンプ ４３ オペアンプ（第１の差動増幅手段） ４４ オペアンプ ５０-n 異常検出部（異常検出手段） ５１ オペアンプ（第２の差動増幅手段） ５２ コンパレータ（比較手段） ＳALM-1〜ＳALM-20、ＳALM-n 異常検出信号 ＳDET0 電圧信号 ＳDET-1〜ＳDET-20、ＳDET-n 電圧信号 ＳREF-DET 入力レベル検出信号 ＳOUT-DET 出力レベル検出信号
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１１年３月１５日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正内容】
【発明の名称】 高周波電力増幅装置
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、マイクロ波帯の
固体リニアアンプ等、複数の電力増幅素子を並列に接続
して用いる高周波電力増幅装置に関する。
固体リニアアンプ等、複数の電力増幅素子を並列に接続
して用いる高周波電力増幅装置に関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１４】この発明は、このような背景の下になされ
たもので、電力増幅素子を並列動作させる場合にも、自
動利得補正が可能であり、また故障した素子を特定する
ことができる高周波電力増幅装置を提供することを目的
としている。
たもので、電力増幅素子を並列動作させる場合にも、自
動利得補正が可能であり、また故障した素子を特定する
ことができる高周波電力増幅装置を提供することを目的
としている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１５】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、請求項１に記載の発明にあっては、（ａ）入力
端に設けられ、入力される高周波信号の信号レベルを検
出する入力信号レベル検出手段と、（ｂ）前記入力信号
レベル検出手段を通過した前記高周波信号を所定のレベ
ルまで減衰させる１つの可変減衰手段と、（ｃ）前記可
変減衰手段によって前記所定のレベルまで減衰した高周
波信号を互いに同レベルに等分する分配手段と、各々が
前記等分された高周波信号を電力増幅するとともに当該
電力増幅された高周波信号の信号レベルを検出する増幅
信号レベル検出手段を有する複数の電力増幅手段と、前
記複数の電力増幅手段の各々が出力する高周波信号を互
いに等比率で合成する合成手段とから構成され前記所定
のレベルまで減衰した高周波信号を増幅する増幅手段
と、（ｄ）出力端に設けられ、前記増幅されて出力され
る高周波信号の信号レベルを検出する出力信号レベル検
出手段と、（ｅ）前記入力される高周波信号の信号レベ
ルと前記出力される高周波信号の信号レベルとの差であ
る入出力差を求める第１の差動増幅手段から構成される
減衰制御手段と、各々に設けられた異常検出のための所
定の基準値と前記増幅信号レベルとを比較することで対
応する前記電力増幅手段に発生した異常を検出して各々
個別に異常検出信号を出力する複数の異常検出手段とを
有し、前記複数の電力増幅手段の各々に分配される前記
高周波信号のレベルを減衰させる前記可変減衰手段を当
該入力差に基づいて生成される制御信号によって制御す
る制御手段とを具備し、前記減衰制御手段は、前記入出
力差に基づいて前記可変減衰手段による減衰量を連続的
に制御することで全体の利得を一定に保持し、前記異常
が発生した電力増幅手段と並列に動作する他の前記電力
増幅手段への異常の波及を抑制して増幅動作を継続する
ことを特徴とする。
ために、請求項１に記載の発明にあっては、（ａ）入力
端に設けられ、入力される高周波信号の信号レベルを検
出する入力信号レベル検出手段と、（ｂ）前記入力信号
レベル検出手段を通過した前記高周波信号を所定のレベ
ルまで減衰させる１つの可変減衰手段と、（ｃ）前記可
変減衰手段によって前記所定のレベルまで減衰した高周
波信号を互いに同レベルに等分する分配手段と、各々が
前記等分された高周波信号を電力増幅するとともに当該
電力増幅された高周波信号の信号レベルを検出する増幅
信号レベル検出手段を有する複数の電力増幅手段と、前
記複数の電力増幅手段の各々が出力する高周波信号を互
いに等比率で合成する合成手段とから構成され前記所定
のレベルまで減衰した高周波信号を増幅する増幅手段
と、（ｄ）出力端に設けられ、前記増幅されて出力され
る高周波信号の信号レベルを検出する出力信号レベル検
出手段と、（ｅ）前記入力される高周波信号の信号レベ
ルと前記出力される高周波信号の信号レベルとの差であ
る入出力差を求める第１の差動増幅手段から構成される
減衰制御手段と、各々に設けられた異常検出のための所
定の基準値と前記増幅信号レベルとを比較することで対
応する前記電力増幅手段に発生した異常を検出して各々
個別に異常検出信号を出力する複数の異常検出手段とを
有し、前記複数の電力増幅手段の各々に分配される前記
高周波信号のレベルを減衰させる前記可変減衰手段を当
該入力差に基づいて生成される制御信号によって制御す
る制御手段とを具備し、前記減衰制御手段は、前記入出
力差に基づいて前記可変減衰手段による減衰量を連続的
に制御することで全体の利得を一定に保持し、前記異常
が発生した電力増幅手段と並列に動作する他の前記電力
増幅手段への異常の波及を抑制して増幅動作を継続する
ことを特徴とする。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４６】ＰＡ５-1、ＰＡ５-2・・・ＰＡ５-19、Ｐ
Ａ５-20（ＰＡ５-n）の各々の出力側には、方向性結合
器８と減衰器１１、そして検波器１２とからなる回路と
同等な回路が設けられている。
Ａ５-20（ＰＡ５-n）の各々の出力側には、方向性結合
器８と減衰器１１、そして検波器１２とからなる回路と
同等な回路が設けられている。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００５３】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、入力される高周波信号の信号レベルと増幅されて出
力される高周波信号の信号レベルとの差である入出力差
に基づいて、増幅手段に入力される高周波信号を所定の
レベルまで減衰させる可変減衰手段による減衰量を制御
して、全体の利得一定に保持する。また、増幅手段を構
成する複数の電力増幅手段の各々について、電力増幅さ
れた高周波信号の信号レベルと入力される高周波信号の
信号レベルとの差である個別増幅度を求め、異常検出の
基準値と個別増幅度との比較結果に基づいて異常検出信
号を出力する。あるいは、増幅手段を構成する複数の電
力増幅手段の各々について、電力増幅された高周波信号
の信号レベルと増幅されて出力される高周波信号の信号
レベルとの差である個別増幅度を求め、異常検出の基準
値と個別増幅度との比較結果に基づいて異常検出信号を
出力するので、電力増幅素子を並列動作させる場合に
も、自動利得補正が可能であり、また故障した素子を特
定することができる高周波電力増幅装置が実現可能であ
るという効果が得られる。
ば、入力される高周波信号の信号レベルと増幅されて出
力される高周波信号の信号レベルとの差である入出力差
に基づいて、増幅手段に入力される高周波信号を所定の
レベルまで減衰させる可変減衰手段による減衰量を制御
して、全体の利得一定に保持する。また、増幅手段を構
成する複数の電力増幅手段の各々について、電力増幅さ
れた高周波信号の信号レベルと入力される高周波信号の
信号レベルとの差である個別増幅度を求め、異常検出の
基準値と個別増幅度との比較結果に基づいて異常検出信
号を出力する。あるいは、増幅手段を構成する複数の電
力増幅手段の各々について、電力増幅された高周波信号
の信号レベルと増幅されて出力される高周波信号の信号
レベルとの差である個別増幅度を求め、異常検出の基準
値と個別増幅度との比較結果に基づいて異常検出信号を
出力するので、電力増幅素子を並列動作させる場合に
も、自動利得補正が可能であり、また故障した素子を特
定することができる高周波電力増幅装置が実現可能であ
るという効果が得られる。
Claims (13)
- 【請求項１】 入力される高周波信号の信号レベルを検
出する入力信号レベル検出手段と、 前記入力信号レベル検出手段を通過した前記高周波信号
を所定のレベルまで減衰させる可変減衰手段（３）と、 前記所定のレベルまで減衰した高周波信号を増幅する増
幅手段と、 前記増幅されて出力される高周波信号の信号レベルを検
出する出力信号レベル検出手段と、 前記入力される高周波信号の信号レベルと前記出力され
る高周波信号の信号レベルとに基づいて前記可変減衰手
段による減衰量を制御する制御手段（１３）とを具備す
ることを特徴とする高周波電力増幅装置。 - 【請求項２】 前記制御手段は前記可変減衰手段の減衰
量を制御する減衰制御手段（４０）を有し、 前記減衰制御手段は、 前記入力される高周波信号の信号レベルと前記出力され
る高周波信号の信号レベルとの差である入出力差を求め
る第１の差動増幅手段（４３）を有し、 前記入出力差に基づいて前記可変減衰手段の減衰量を制
御することを特徴とする請求項１に記載の高周波電力増
幅装置。 - 【請求項３】 前記増幅手段は、 前記所定のレベルまで減衰した高周波信号を互いに同レ
ベルに等分する分配手段（４）と、 前記等分された高周波信号を各々電力増幅する複数の電
力増幅手段（５-1〜５-20、５-n）と、 前記複数の電力増幅手段の各々が出力する高周波信号を
互いに等比率で合成する合成手段（６）とを具備するこ
とを特徴とする請求項１または請求項２の何れかに記載
の高周波電力増幅装置。 - 【請求項４】 前記入力レベル検出手段は、 前記入力される高周波信号の一部を取り出す第１の方向
性結合器（２）と、 前記取り出された高周波信号を検波して前記入力される
高周波信号の振幅に応じた値の直流電圧を出力する第１
の検波器（１０）とを具備することを特徴とする請求項
１ないし請求項３の何れかに記載の高周波電力増幅装
置。 - 【請求項５】 前記出力レベル検出手段は、 前記出力される高周波信号の一部を取り出す第２の方向
性結合器（８）と、 前記取り出された高周波信号を検波して前記出力される
高周波信号の振幅に応じた値の直流電圧を出力する第２
の検波器（１２）とを具備することを特徴とする請求項
１ないし請求項３の何れかに記載の高周波電力増幅装
置。 - 【請求項６】 前記複数の電力増幅手段の各々は、 前記電力増幅された高周波信号の信号レベルを検出する
増幅信号レベル検出手段を具備し、 前記制御手段は、 前記増幅信号レベルに基づいて対応する前記電力増幅手
段に発生した異常を検出する複数の異常検出手段（５０
-n）を具備することを特徴とする請求項１ないし請求項
５の何れかに記載の高周波電力増幅装置。 - 【請求項７】 前記複数の異常検出手段の各々は、 前記入力される高周波信号の信号レベルと前記電力増幅
された高周波信号の信号レベルとの差である個別増幅度
を求める第２の差動増幅手段（５１）と、 異常検出の基準値と前記個別増幅度とを比較する比較手
段（５２）とを具備することを特徴とする請求項１ない
し請求項６の何れかに記載の高周波電力増幅装置。 - 【請求項８】 前記複数の異常検出手段の各々は、 前記出力される高周波信号の信号レベルと前記電力増幅
された高周波信号の信号レベルとの差である個別増幅度
を求める第２の差動増幅手段と、 異常検出の基準値と前記個別増幅度とを比較する比較手
段とを具備することを特徴とする請求項１ないし請求項
７の何れかに記載の高周波電力増幅装置。 - 【請求項９】 前記複数の電力増幅手段の各々は、 前記分配された高周波信号を互いに同レベルに等分岐す
る分岐手段（２４）と、 前記等分岐された高周波信号を各々電力増幅する複数の
電力増幅素子（２５〜２８）と、 前記複数の電力増幅素子の各々が出力する高周波信号を
互いに等比率で合波する合波手段（２９）とを具備する
ことを特徴とする請求項１ないし請求項８の何れかに記
載の高周波電力増幅装置。 - 【請求項１０】 前記増幅信号レベル検出手段は、 前記電力増幅された高周波信号の一部を取り出す第３の
方向性結合器（３０）と、 前記取り出された高周波信号を検波して前記電力増幅さ
れた高周波信号の振幅に応じた値の直流電圧を出力する
第３の検波器（３２）とを具備することを特徴とする請
求項６ないし請求項９の何れかに記載の高周波電力増幅
装置。 - 【請求項１１】 入力される高周波信号の信号レベルと
増幅されて出力される高周波信号の信号レベルとの差で
ある入出力差に基づいて、増幅手段に入力される前記高
周波信号を所定のレベルまで減衰させる可変減衰手段に
よる減衰量を制御して、全体の利得を一定に保持するこ
とを特徴とする高周波電力増幅装置の制御方法。 - 【請求項１２】 前記増幅手段を構成する複数の電力増
幅手段の各々について、電力増幅された高周波信号の信
号レベルと前記入力される高周波信号の信号レベルとの
差である個別増幅度を求め、異常検出の基準値と当該個
別増幅度との比較結果に基づいて異常検出信号を出力す
ることを特徴とする請求項１１に記載の高周波電力増幅
装置の制御方法。 - 【請求項１３】 前記増幅手段を構成する複数の電力増
幅手段の各々について、電力増幅された高周波信号の信
号レベルと前記増幅されて出力される高周波信号の信号
レベルとの差である個別増幅度を求め、異常検出の基準
値と当該個別増幅度との比較結果に基づいて異常検出信
号を出力することを特徴とする請求項１１に記載の高周
波電力増幅装置の制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10090717A JPH11274874A (ja) | 1998-03-20 | 1998-03-20 | 高周波電力増幅装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10090717A JPH11274874A (ja) | 1998-03-20 | 1998-03-20 | 高周波電力増幅装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11274874A true JPH11274874A (ja) | 1999-10-08 |
Family
ID=14006305
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10090717A Pending JPH11274874A (ja) | 1998-03-20 | 1998-03-20 | 高周波電力増幅装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11274874A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004032219A1 (ja) * | 2002-10-07 | 2004-04-15 | Tokyo Electron Limited | プラズマ処理装置 |
| US7445690B2 (en) | 2002-10-07 | 2008-11-04 | Tokyo Electron Limited | Plasma processing apparatus |
| JP2012138814A (ja) * | 2010-12-27 | 2012-07-19 | Toshiba Corp | 送信装置 |
| JP2014197829A (ja) * | 2013-03-07 | 2014-10-16 | 株式会社東芝 | 電力増幅装置及び送信機 |
| JPWO2014141539A1 (ja) * | 2013-03-14 | 2017-02-16 | 日本電気株式会社 | 電力増幅器、故障検出方法 |
-
1998
- 1998-03-20 JP JP10090717A patent/JPH11274874A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004032219A1 (ja) * | 2002-10-07 | 2004-04-15 | Tokyo Electron Limited | プラズマ処理装置 |
| US7445690B2 (en) | 2002-10-07 | 2008-11-04 | Tokyo Electron Limited | Plasma processing apparatus |
| US8163128B2 (en) | 2002-10-07 | 2012-04-24 | Tokyo Electron Limited | Plasma processing apparatus |
| JP2012138814A (ja) * | 2010-12-27 | 2012-07-19 | Toshiba Corp | 送信装置 |
| JP2014197829A (ja) * | 2013-03-07 | 2014-10-16 | 株式会社東芝 | 電力増幅装置及び送信機 |
| US9143103B2 (en) | 2013-03-07 | 2015-09-22 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Power amplifying device and transmitter |
| JPWO2014141539A1 (ja) * | 2013-03-14 | 2017-02-16 | 日本電気株式会社 | 電力増幅器、故障検出方法 |
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