JP2000223979A - Limiter circuit - Google Patents

Limiter circuit

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a limiting characteristic which prevents input power from being outputted equally to or more than a certain fixed level within a wide range of an input power level by respectively connecting an amplifier and a transmission line to two output terminals of a power distributor and performing reverse phase combination by a power combiner. SOLUTION: An amplifier 3 and a transmission line 10 are respectively connected to 1st and 2nd output terminals 8 and 9 of a power distributor 6 that attaches 90 deg. phase difference and distributes. Also, the output terminal 11 of the amplifier 3 is connected to the 1st input terminal 14 of a power combiner 13, the output terminal 12 of the line 10 is connected to the 2nd input terminal 15 of the combiner 13 and the combiner 13 which adds 90 deg. phase difference and performs combining, that is, adds 180 deg. phase difference and performs combining is provided. Then, the distributor 6 equally distributes one signal into two, one of the two signals is amplified by the amplifier 3, the other goes through the line 10 without being amplified and the two resultant signals are combined with reverse phases by the combiner 13.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、高周波増幅器の
出力信号の振幅を一定値以下にするためのリミッタ回路
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a limiter circuit for reducing the amplitude of an output signal of a high-frequency amplifier to a certain value or less.

【0002】[0002]

【従来の技術】衛星通信用中継器では、予期せぬ過大な
入力電力が入力されるときがある。その際、中継器の初
段の増幅器等に用いられる電界効果トランジスタ(以下
FET)等の半導体素子が故障してしまうことがある。
そこで、ゲート幅の広いFETのドレイン電圧を低くし
て使用するリミッタ増幅器等を用いて出力電力をリミッ
タし、後段の増幅器を過大入力により故障しないように
する方法がよく用いられる。
2. Description of the Related Art A satellite communication repeater sometimes receives unexpectedly large input power. At that time, a semiconductor element such as a field effect transistor (hereinafter, FET) used for an amplifier or the like at the first stage of the repeater may be broken.
Therefore, a method is often used in which the output power is limited by using a limiter amplifier or the like which uses a FET having a wide gate width with a reduced drain voltage so that a subsequent amplifier does not fail due to excessive input.

【0003】例えば図8は1993年電子情報通信学会
春季大会(C−54)で示された、従来のリミッタ増幅
器の等価回路図である。このリミッタ増幅器では、第一
の増幅器3aと第二の増幅器3b、第一の減衰器4a、
第一のアイソレータ5a、第三の増幅器3cと第四の増
幅器3d、第二の減衰器4b、第二のアイソレータ5
b、そして第五の増幅器3eと第六の増幅器3fが、従
属接続されている。
[0003] For example, FIG. 8 is an equivalent circuit diagram of a conventional limiter amplifier shown at the 1993 Spring Meeting of the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers (C-54). In this limiter amplifier, a first amplifier 3a, a second amplifier 3b, a first attenuator 4a,
A first isolator 5a, a third amplifier 3c and a fourth amplifier 3d, a second attenuator 4b,
b, and a fifth amplifier 3e and a sixth amplifier 3f are cascaded.

【0004】次に動作について説明する。入力端子1に
入力された信号は、第一の増幅器3aから第5の増幅器
3eにより線形領域で増幅される。第五の増幅器3eま
でで増幅された信号は、第六の増幅器3fの非線形性を
利用して出力電力が一定になる。つまり、出力電力がリ
ミットをかけられる。入力信号の電力がさらに増大する
と、次に第五の増幅器3eが非線形性を利用して、第五
の増幅器の出力電力がリミットをかけられる。同様に第
一の増幅器3aから第四の増幅器3dまでも、非線形性
を利用して、それぞれの出力電力がリミッタをかけられ
る。それぞれの増幅器のリミッタ特性を良好にするため
に、各増幅器の入力リターンロスが劣化している。ここ
で、第一のアイソレータ5aと第二のアイソレータ5b
は、その増幅器の入力リターンロスを改善するために配
置されている。また、第一の減衰器4aと第二の減衰器
4bは第二の増幅器3bと第三の増幅器3c、第四増幅
器3dと第五の増幅器3eの間のレベル調整用として配
置されている。図9の曲線は入力端子に入力される信号
の電力に対する出力信号の電力を示している。
Next, the operation will be described. The signal input to the input terminal 1 is amplified in a linear region by the first to third amplifiers 3a to 3e. The output power of the signal amplified by the fifth amplifier 3e becomes constant using the nonlinearity of the sixth amplifier 3f. That is, the output power can be limited. If the power of the input signal further increases, then the fifth amplifier 3e takes advantage of the non-linearity to limit the output power of the fifth amplifier. Similarly, the output power of each of the first amplifier 3a to the fourth amplifier 3d is also limited by using the nonlinearity. In order to improve the limiter characteristics of each amplifier, the input return loss of each amplifier is degraded. Here, the first isolator 5a and the second isolator 5b
Are arranged to improve the input return loss of the amplifier. The first attenuator 4a and the second attenuator 4b are arranged for level adjustment between the second amplifier 3b and the third amplifier 3c and between the fourth amplifier 3d and the fifth amplifier 3e. The curve in FIG. 9 shows the power of the output signal with respect to the power of the signal input to the input terminal.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】従来のリミッタ回路は
以上のように構成されており、多数のアイソレータ、減
衰器、およびFETを用いているため、リミッタ回路全
体が非常に大きく、高価になるという問題点があった。
Since the conventional limiter circuit is constructed as described above and uses a large number of isolators, attenuators, and FETs, the entire limiter circuit is very large and expensive. There was a problem.

【0006】また、多数のFETを使用しているため、
多数の整合回路を用いて調整を行う必要があり、また、
信号の電力レベル調整用として使用している減衰器の減
衰量を調整する必要がある。そのため、調整する時間が
多く必要であるという問題もあった。
Also, since many FETs are used,
It is necessary to make adjustments using a large number of matching circuits.
It is necessary to adjust the amount of attenuation of the attenuator used for adjusting the power level of the signal. Therefore, there is also a problem that much time is needed for adjustment.

【0007】さらに、多数のFETを使用するため、直
流電力を多く供給するため、消費電力が多くなるという
問題点があった。
Further, there is a problem in that a large number of FETs are used, so that a large amount of DC power is supplied, so that power consumption is increased.

【0008】さらにまた、多数のFET、および減衰器
を使用するので周波数特性が劣化するという問題点があ
った。
Furthermore, since a large number of FETs and attenuators are used, there is a problem that the frequency characteristics are deteriorated.

【0009】この発明は前記のような課題を解消するた
めになされたものであり、小型、出力信号の調整が容
易、低消費電力でかつ、広帯域なリミッタ回路を得るこ
とを目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and has as its object to obtain a limiter circuit which is small in size, easily adjusts an output signal, consumes low power, and has a wide band.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】第1の発明によるリミッ
タ回路は、一つの信号を二つに等分配し、二つの信号の
内、一方を増幅器で増幅し、他方を伝送線路のみで増幅
しないで、それぞれの信号を逆相で合成するものであ
る。
A limiter circuit according to a first aspect of the present invention divides one signal into two equal parts, amplifies one of the two signals with an amplifier, and does not amplify the other with only a transmission line. Thus, the respective signals are combined in opposite phases.

【0011】また、第2の発明によるリミッタ回路は、
一つの信号を二つに等分配し、二つの信号の内、一方を
増幅器で増幅し、他方を減衰器により減衰させて、それ
ぞれの信号を逆相で合成するものである。
[0011] Further, the limiter circuit according to the second invention comprises:
One signal is equally divided into two, and one of the two signals is amplified by an amplifier, the other is attenuated by an attenuator, and the signals are combined in opposite phases.

【0012】また、第3の発明によるリミッタ回路は、
一つの信号を二つに等分配し、二つの信号の内、一方を
増幅器で増幅し、その増幅器の出力端子に減衰器を接続
し減衰させて、他方を伝送線路のみで増幅しないで、そ
れぞれの信号を逆相で合成するものである。
Further, the limiter circuit according to the third aspect of the present invention comprises:
One signal is divided equally into two, and one of the two signals is amplified by an amplifier, an attenuator is connected to the output terminal of the amplifier and attenuated, and the other is not amplified only by the transmission line. Are synthesized in opposite phases.

【0013】また、第4の発明によるリミッタ回路は、
一つの信号を二つに等分配し、二つの信号の内、一方を
増幅器で増幅し、他方を位相器のみで位相を変化させ
て、それぞれの信号を逆相で合成するものである。
The limiter circuit according to a fourth aspect of the present invention comprises:
One signal is equally divided into two, one of the two signals is amplified by an amplifier, and the other is changed in phase only by a phase shifter, and the respective signals are combined in opposite phases.

【0014】また、第5の発明によるリミッタ回路は、
一つの信号を二つに等分配し、二つの信号の内一方を増
幅器で増幅し、その増幅器の出力端子に位相器を接続し
位相を変化させて、他方を伝送線路のみで増幅しない
で、それぞれの信号を逆相で合成するものである。
The limiter circuit according to a fifth aspect of the present invention comprises:
One signal is divided equally into two, one of the two signals is amplified by an amplifier, a phase shifter is connected to the output terminal of the amplifier to change the phase, and the other is not amplified only by the transmission line, These signals are combined in opposite phases.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】実施の形態1.図1は、この発明
の実施の形態1を示すリミッタ回路の等価回路図であ
り、図1において1は入力端子、2は出力端子であり、
6は電力分配器、7は電力分配器の入力端子、8、9は
それぞれ電力分配器の第一の出力端子と第二の出力端
子、3は増幅器、10は伝送線路、11は増幅器3の出
力端子、12は伝送線路9の出力端子、13は電力合成
器、14、15はそれぞれ電力合成器の第一の入力端子
と第二の入力端子、16は電力合成器の出力端子であ
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiment 1 FIG. 1 is an equivalent circuit diagram of a limiter circuit according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 1, 1 is an input terminal, 2 is an output terminal,
6 is a power divider, 7 is an input terminal of the power divider, 8 and 9 are first and second output terminals of the power divider, 3 is an amplifier, 10 is a transmission line, and 11 is an amplifier 3 An output terminal, 12 is an output terminal of the transmission line 9, 13 is a power combiner, 14 and 15 are first and second input terminals of the power combiner, and 16 is an output terminal of the power combiner.

【0016】このリミッタ回路は、インタデジィタル、
ブランチラインカップラ、ラットレース等を用いた、位
相差を90゜付けて分配する電力分配器6と、この電力
分配器6の第一の出力端子8と第二の出力端子9にそれ
ぞれ接続させた増幅器3と伝送線路10と、電力合成器
13の第一の入力端子14に増幅器3の出力端子11が
接続し、また、電力合成器13の第二の入力端子15に
伝送線路10の出力端子12を接続し、位相差90゜を
付けて合成、つまり、180゜の位相差を付けて合成す
る電力合成器13からなる。また、このとき伝送線路1
0の電気長は増幅器3の電気長と同じものとする。
This limiter circuit is an interdigital,
A power divider 6 using a branch line coupler, a rat race, or the like, for distributing with a phase difference of 90 °, and connected to a first output terminal 8 and a second output terminal 9 of the power divider 6. The output terminal 11 of the amplifier 3 is connected to the amplifier 3, the transmission line 10, and the first input terminal 14 of the power combiner 13, and the output terminal of the transmission line 10 is connected to the second input terminal 15 of the power combiner 13. 12 and a power combiner 13 for combining with a phase difference of 90 °, that is, combining with a phase difference of 180 °. At this time, the transmission line 1
The electrical length of 0 is the same as the electrical length of the amplifier 3.

【0017】増幅器3はマイクロ波を増幅するためのも
のであり、図2に示すようにマイクロ波信号を増幅する
ためのFET17と、このFET17の入出力部にそれ
ぞれ設けられたインピーダンス整合用の整合回路18、
19と、増幅器特性に影響すること無く、直流電力から
のバイアス電圧を所望の値に設定してFET17にバイ
アス電圧を印加するためのゲートバイアス回路20、ド
レインバイアス回路21とで構成されている。なお、直
流電力からの増幅器へのバイアス電圧はゲートバイアス
端子22とドレインバイアス端子23に供給される。
The amplifier 3 is for amplifying microwaves. As shown in FIG. 2, an FET 17 for amplifying microwave signals and a matching for impedance matching provided at the input / output unit of the FET 17 are provided. Circuit 18,
19, a gate bias circuit 20 for setting a bias voltage from DC power to a desired value and applying a bias voltage to the FET 17 without affecting the amplifier characteristics, and a drain bias circuit 21. The bias voltage from the DC power to the amplifier is supplied to the gate bias terminal 22 and the drain bias terminal 23.

【0018】実施の形態1のリミッタ回路は、図1のな
かで、入力端子1より入力される入力信号を電力分配器
の入力端子7、電力分配器6、電力分配器6の第一の出
力端子8、増幅器3、増幅器の出力端子11、電力合成
器の第一の入力端子11と電力合成器13、電力合成器
の出力端子16と出力端子2という経路により通過する
信号と、電力分配器の入力端子7、電力分配器6、電力
分配器の第二の出力端子9、伝送線路10、伝送線路の
出力端子12、電力合成器の第二の入力端子15、電力
合成器13、電力合成器の出力端子16と出力端子2と
いう経路により伝送される信号とを逆相で合成する。ま
た、電力分配器6は、二つの経路に対して、当分に入力
信号電力を分配し、電力合成器13は、線路損失と位相
のずれによる損失を持って合成する。
In the limiter circuit of the first embodiment, an input signal inputted from an input terminal 1 in FIG. 1 is converted to an input terminal 7 of a power distributor, a power distributor 6, and a first output of the power distributor 6. A signal passing through a route of a terminal 8, an amplifier 3, an output terminal 11 of the amplifier, a first input terminal 11 of the power combiner and a power combiner 13, an output terminal 16 of the power combiner and an output terminal 2; Input terminal 7, power divider 6, second output terminal 9 of power divider, transmission line 10, output terminal 12 of transmission line, second input terminal 15 of power combiner, power combiner 13, power combiner The signal transmitted through the output terminal 16 of the vessel and the signal transmitted through the path of the output terminal 2 are combined in opposite phases. The power divider 6 distributes the input signal power to the two paths for the time being, and the power combiner 13 combines with the line loss and the loss due to the phase shift.

【0019】増幅器3を経由する経路では、増幅器3の
特性により一定の電力利得を持ち、入力電力の増加にと
もない、出力電力も増加する。また、増幅器は、図2中
のFET17のゲート幅と印加するドレインバイアスの
電圧に依存して、飽和出力電力が決まり、図3のaの曲
線のようにある一定レベルPsatにて、出力電力が飽
和する。つまり、入力電力増加とともに、電力利得が減
少していく。また、伝送線路10を経由する経路では、
入力電力にともない、微小の損失を持って、出力電力も
増加する。増幅器3を経由する経路のように、出力電力
が飽和するというような減少はなく、図3のbの直線と
なる。
The path passing through the amplifier 3 has a constant power gain due to the characteristics of the amplifier 3, and the output power increases as the input power increases. Further, the saturation output power of the amplifier is determined depending on the gate width of the FET 17 in FIG. 2 and the voltage of the applied drain bias. At a certain level Psat as shown by the curve in FIG. Saturates. That is, the power gain decreases as the input power increases. Further, in a route passing through the transmission line 10,
With the input power, the output power also increases with a small loss. As shown in the path through the amplifier 3, there is no decrease such as the saturation of the output power, and the straight line of FIG. 3B is obtained.

【0020】実施の形態1のリミッタ回路への入力電力
が小さいとき、つまり、増幅器がリニア動作してるとき
は、伝送線路10の経路より電力合成器13に入力され
る電力が、増幅器3の経路より電力合成器13に入力さ
れる電力に比べて十分に小さいので、伝送線路10の経
路より電力合成器13に入力される電力を無視すること
ができ、リミッタ回路の出力電力は、増幅器の特性とほ
ぼ同じ特性になる。また、入力電力が大きくなると、増
幅器3に入力される入力電力も同様に大きくなり、増幅
器3は非線形な動作をする。つまり、入力電力の増加に
従い、増幅器の電力利得は減少し、徐々に伝送線路10
の経路より電力合成器13に入力される電力を無視する
ことができなくなる。また、伝送線路10の経路より電
力合成器13に入力される電力は、増幅器3の経路より
電力合成器13に入力される電力に対して、180゜の
通過位相差を持っており、そのため、逆相で合成され
る。それにより、増幅器3より電力合成器13に入力さ
れる電力に比べ、リミッタ回路の出力電力は減少する。
When the input power to the limiter circuit of the first embodiment is small, that is, when the amplifier is operating linearly, the power input to the power combiner 13 from the path of the transmission line 10 is Since the power input to the power combiner 13 is sufficiently smaller than the power input to the power combiner 13, the power input to the power combiner 13 from the path of the transmission line 10 can be neglected. It has almost the same characteristics. When the input power increases, the input power input to the amplifier 3 also increases, and the amplifier 3 operates non-linearly. That is, as the input power increases, the power gain of the amplifier decreases, and the transmission line 10 gradually decreases.
The power input to the power combiner 13 from the path cannot be ignored. The power input to the power combiner 13 from the path of the transmission line 10 has a passing phase difference of 180 ° with respect to the power input to the power combiner 13 from the path of the amplifier 3. Synthesized in reversed phase. Thereby, the output power of the limiter circuit is reduced as compared with the power input from the amplifier 3 to the power combiner 13.

【0021】従来の増幅器であれば、図3中のPi1で
最大出力電力レベルPsatに達する。しかし、実施の
形態1のように1つの信号を二つに分配し、一方は増幅
器3で増幅し、もう一方は伝送線路10にて信号を伝送
し、それらを逆相にて合成することにより、図3中の曲
線Cのようになる。入力電力がPi1付近より大きくな
ると、伝送線路10より電力合成器13に入力される信
号の影響により実施の形態1のリミッタ回路からの出力
電力は減少する。入力電力がPi3の点は、増幅器3よ
り電力合成器13に入力される信号と伝送線路10より
電力合成器13に入力される信号との電力レベルが同一
となり、出力電力は極端に小さくなる。また、入力電力
がPi3を超えると、伝送線路10より電力合成器13
に入力される信号の電力が、増幅器3より入力される信
号の電力よりも大きくなるため、再び、実施の形態1の
リミッタ回路からの出力電力は大きくなる。つまり、出
力電力が、ある一定レベルより大きくなる入力電力を大
きくすることができる。
The conventional amplifier reaches the maximum output power level Psat at Pi1 in FIG. However, as in the first embodiment, one signal is divided into two, one is amplified by the amplifier 3, and the other is transmitted by the transmission line 10, and the signals are combined in opposite phases. , And a curve C in FIG. When the input power becomes larger than around Pi1, the output power from the limiter circuit of the first embodiment decreases due to the influence of the signal input from the transmission line 10 to the power combiner 13. At the point where the input power is Pi3, the power level of the signal input from the amplifier 3 to the power combiner 13 and the power level of the signal input from the transmission line 10 to the power combiner 13 become extremely small, and the output power becomes extremely small. When the input power exceeds Pi3, the power combiner 13
Is higher than the power of the signal input from the amplifier 3, the output power from the limiter circuit of the first embodiment is again increased. That is, it is possible to increase the input power at which the output power exceeds a certain level.

【0022】実施の形態2.図4は、この発明の実施の
形態2のリミッタ回路の等価回路図である。このリミッ
タ回路は図1に示した実施の形態1における伝送線路の
出力端子12と電力合成器の第二の入力端子との間に減
衰器24を設けたものである。
Embodiment 2 FIG. FIG. 4 is an equivalent circuit diagram of the limiter circuit according to the second embodiment of the present invention. This limiter circuit has an attenuator 24 provided between the output terminal 12 of the transmission line and the second input terminal of the power combiner in the first embodiment shown in FIG.

【0023】実施の形態1では、図3中のPi3の入力
電力のときに、伝送線路10より電力合成器の第二の入
力端子15に入力される信号と、増幅器の出力端子11
より電力合成器の第一の入力端子14に入力される信号
とが同一のレベルで逆相合成され、信号レベルが最小と
なるが、実施の形態2のリミッタ回路では、減衰器24
を伝送線路の出力端子12と電力合成器の第二の入力端
子15との間に接続することにより、リミッタ回路の出
力信号レベルが最小となる点が図3中のPi3よりも大
きくなる。
In the first embodiment, when the input power is Pi3 in FIG. 3, the signal input from the transmission line 10 to the second input terminal 15 of the power combiner and the output terminal 11
The signal input to the first input terminal 14 of the power combiner is subjected to reverse phase synthesis at the same level to minimize the signal level. However, in the limiter circuit of the second embodiment, the attenuator 24
Is connected between the output terminal 12 of the transmission line and the second input terminal 15 of the power combiner, the point at which the output signal level of the limiter circuit becomes minimum becomes larger than Pi3 in FIG.

【0024】以上のように、伝送線路の出力端子12と
電力合成器の第二の入力端子15との間に減衰器24を
いれることにより、リミッタ回路の出力電力レベルが最
小となる入力電力レベルが大きくなり、リミッタ回路と
しての、ダイナミックレンジが大きくなるという利点が
ある。
As described above, by providing the attenuator 24 between the output terminal 12 of the transmission line and the second input terminal 15 of the power combiner, the input power level at which the output power level of the limiter circuit is minimized And the dynamic range of the limiter circuit is increased.

【0025】実施の形態3.図5は、この発明の実施の
形態3のリミッタ回路の等価回路図である。このリミッ
タ回路は図1に示した実施の形態1における増幅器の出
力端子10と電力合成器の第一の入力端子14との間に
減衰器24を設けたものである。
Embodiment 3 FIG. 5 is an equivalent circuit diagram of a limiter circuit according to Embodiment 3 of the present invention. This limiter circuit has an attenuator 24 provided between the output terminal 10 of the amplifier and the first input terminal 14 of the power combiner in the first embodiment shown in FIG.

【0026】実施の形態1では、図3中のPi3の入力
電力のときに、伝送線路の出力端子12より電力合成器
の第二の入力端子15に入力される信号と、増幅器の出
力端子11より電力合成器の第一の入力端子14に入力
される信号とが同一のレベルで逆相合成され、信号レベ
ルが最小となるが、実施の形態3のリミッタ回路では、
減衰器24を増幅器の出力端子11と電力合成器の第一
の入力端子14との間に接続することにより、リミッタ
回路の出力信号レベルが最小となる点が図3中のPi3
よりも小さくなる。
In the first embodiment, when the input power is Pi3 in FIG. 3, the signal input from the output terminal 12 of the transmission line to the second input terminal 15 of the power combiner and the output terminal 11 of the amplifier The signal input to the first input terminal 14 of the power combiner is subjected to reverse-phase synthesis at the same level to minimize the signal level. However, in the limiter circuit according to the third embodiment,
By connecting the attenuator 24 between the output terminal 11 of the amplifier and the first input terminal 14 of the power combiner, the point at which the output signal level of the limiter circuit is minimized is Pi3 in FIG.
Smaller than.

【0027】また、増幅器の出力端子11と電力合成器
の第一の入力端子14との間に減衰器24を接続するこ
とにより、増幅器の飽和出力電力が減少する。そのた
め、実施の形態3のリミッタ回路は、リミッタ回路の出
力電力を減少させるという利点がある。
Further, by connecting the attenuator 24 between the output terminal 11 of the amplifier and the first input terminal 14 of the power combiner, the saturation output power of the amplifier is reduced. Therefore, the limiter circuit according to the third embodiment has an advantage that the output power of the limiter circuit is reduced.

【0028】実施の形態4.図6は、この発明の実施の
形態4のリミッタ回路の等価回路図である。このリミッ
タ回路は図1に示した実施の形態1における伝送線路の
出力端子12と電力合成器の第二の入力端子15との間
に位相器26を設けたものである。
Embodiment 4 FIG. 6 is an equivalent circuit diagram of a limiter circuit according to Embodiment 4 of the present invention. This limiter circuit has a phase shifter 26 provided between the output terminal 12 of the transmission line and the second input terminal 15 of the power combiner in the first embodiment shown in FIG.

【0029】実施の形態1では、図3中のPi3の入力
電力のときに、伝送線路の出力端子12より電力合成器
の第二の入力端子15に入力される信号と、増幅器の出
力端子11より電力合成器の第一の入力端子14に入力
される信号とが同一のレベルで逆相合成され、信号レベ
ルが最小となるが、実施の形態4のリミッタ回路では、
位相器26を伝送線路の出力端子12と電力合成器の第
二の入力端子15との間に接続することにより、Pi3
のときに、信号レベルが最小となるが、実施の形態1に
比べて、信号レベルは大きくなる。
In the first embodiment, when the input power is Pi3 in FIG. 3, the signal input from the output terminal 12 of the transmission line to the second input terminal 15 of the power combiner and the output terminal 11 of the amplifier The signal input to the first input terminal 14 of the power combiner is subjected to reverse-phase synthesis at the same level to minimize the signal level. However, in the limiter circuit according to the fourth embodiment,
By connecting the phase shifter 26 between the output terminal 12 of the transmission line and the second input terminal 15 of the power combiner, Pi3
In this case, the signal level is the minimum, but the signal level is higher than in the first embodiment.

【0030】以上のように、伝送線路の出力端子12と
電力合成器の第二の入力端子15との間に位相器26を
いれることにより、リミッタ回路の出力電力の最小レベ
ルが大きくなり、極端な信号レベルの減少がなくなると
いう利点がある。
As described above, by inserting the phase shifter 26 between the output terminal 12 of the transmission line and the second input terminal 15 of the power combiner, the minimum level of the output power of the limiter circuit increases, There is an advantage that a significant decrease in signal level is eliminated.

【0031】実施の形態5.図7は、この発明の実施の
形態2のリミッタ回路の等価回路図である。このリミッ
タ回路は図1に示した実施の形態1における増幅器の出
力端子11と電力合成器の第一の入力端子14との間に
位相器26を設けたものである。
Embodiment 5 FIG. 7 is an equivalent circuit diagram of a limiter circuit according to Embodiment 2 of the present invention. This limiter circuit has a phase shifter 26 provided between the output terminal 11 of the amplifier and the first input terminal 14 of the power combiner in the first embodiment shown in FIG.

【0032】実施の形態1では、図3中のPi3の入力
電力のときに、伝送線路の出力端子11より電力合成器
の第二の入力端子15に入力される信号と、増幅器の出
力端子より電力合成器の第一の入力端子14に入力され
る信号とが同一のレベルで逆相合成され、信号レベルが
最小となるが、実施の形態5のリミッタ回路では、位相
器26を増幅器の出力端子11と電力合成器の第一の入
力端子14との間に接続することにより、実施の形態4
のリミッタ回路と同様に、Pi3のときに、信号レベル
が最小となるが、実施の形態1に比べて、信号レベルは
大きくなる。
In the first embodiment, when the input power is Pi3 in FIG. 3, the signal input from the output terminal 11 of the transmission line to the second input terminal 15 of the power combiner and the signal input from the output terminal of the amplifier The signal input to the first input terminal 14 of the power combiner is reverse-phase-combined at the same level to minimize the signal level. However, in the limiter circuit according to the fifth embodiment, the phase shifter 26 is connected to the output of the amplifier. By connecting between the terminal 11 and the first input terminal 14 of the power combiner, the fourth embodiment
In the case of Pi3, the signal level becomes minimum, but the signal level becomes higher than that in the first embodiment.

【0033】以上のように、実施の形態5のリミッタ回
路は、増幅器の出力端子11と電力合成器の第一の入力
端子14との間に位相器26を接続することにより、実
施の形態4のリミッタ回路と同様に、リミッタ回路の出
力電力の最小レベルが大きくなり、極端な信号レベルの
減少がなくなるという利点がある。
As described above, in the limiter circuit according to the fifth embodiment, the phase shifter 26 is connected between the output terminal 11 of the amplifier and the first input terminal 14 of the power combiner. As in the case of the limiter circuit, there is an advantage that the minimum level of the output power of the limiter circuit is increased, and an extreme decrease in the signal level is prevented.

【0034】[0034]

【発明の効果】第1の発明によれば、電力分配器の2つ
の出力端子にそれぞれ増幅器と伝送線路を接続し、電力
合成器にて逆相合成をすることにより、入力電力レベル
の広い範囲で、ある一定レベル以上出力しないリミッテ
ィング特性を得ることができる。
According to the first aspect of the present invention, an amplifier and a transmission line are connected to two output terminals of the power divider, respectively, and the power combiner performs opposite-phase combining, thereby providing a wide range of input power levels. Thus, it is possible to obtain a limiting characteristic that does not output a certain level or more.

【0035】また、FETを一つしか使わないため、消
費電力が小さく低コストとなり、アイソレータを使わな
いため小形化されていて、90゜の位相差を持って分配
する電力分配器と90゜の位相差を持って合成する電力
合成器を用いているので、VSWRも良好な特性を得る
ことができる。
Also, since only one FET is used, the power consumption is small and the cost is low. Since the isolator is not used, it is miniaturized, and a power divider for distributing with a phase difference of 90 ° and a power divider of 90 ° are used. Since a power combiner that combines signals with a phase difference is used, a good VSWR characteristic can be obtained.

【0036】第2の発明によれば、伝送線路の出力端子
と電力合成器との間に減衰器を入れることにより、リミ
ッタ回路の出力電力レベルが最小となる入力電力レベル
が大きくなり、さらに入力電力レベルの広い範囲で、あ
る一定レベル以上出力しないリミッティング特性を得る
ことができる。
According to the second aspect, the attenuator is provided between the output terminal of the transmission line and the power combiner, so that the input power level at which the output power level of the limiter circuit is minimized is increased, and the input power level is further reduced. In a wide range of power levels, it is possible to obtain a limiting characteristic that does not output a certain level or more.

【0037】第3の発明によれば、増幅器の出力端子と
電力合成器との間に減衰器を入れることにより、リミッ
タ回路の出力電力をレベルを下げ、入力電力レベルの広
い範囲で、ある一定レベル以上出力しないリミッティン
グ特性を得ることができる。
According to the third aspect, the output power of the limiter circuit is lowered by inserting an attenuator between the output terminal of the amplifier and the power combiner, and the output power of the limiter circuit is kept constant over a wide range of the input power level. It is possible to obtain a limiting characteristic that does not output a level or more.

【0038】第4の発明によれば、伝送線路の出力端子
と電力合成器との間に減衰器を入れることにより、第一
の発明に比べ極端な出力電力レベルの減少を避け、入力
電力レベルの広い範囲で、ある一定レベル以上出力しな
いリミッティング特性を得ることができる。
According to the fourth aspect, an attenuator is provided between the output terminal of the transmission line and the power combiner, thereby avoiding an extreme decrease in output power level as compared with the first aspect, and reducing the input power level. Over a wide range, it is possible to obtain a limiting characteristic that does not output a certain level or more.

【0039】第5の発明によれば、増幅器の出力端子と
電力合成器との間に減衰器を入れることにより、第四の
発明と同様に、第一の発明に比べ極端な出力電力レベル
の減少を避け、入力電力レベルの広い範囲で、ある一定
レベル以上出力しないリミッティング特性を得ることが
できる。
According to the fifth aspect of the present invention, an attenuator is provided between the output terminal of the amplifier and the power combiner. It is possible to obtain a limiting characteristic in which output is not output beyond a certain level over a wide range of the input power level while avoiding a decrease.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 この発明によるリミッタ回路の実施の形態1
を示す図である。
FIG. 1 is a first embodiment of a limiter circuit according to the present invention;
FIG.

【図2】 単位増幅器の構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a unit amplifier.

【図3】 この発明のリミッタ回路を構成する増幅器、
伝送線路とリミッタ回路の入力電力に対する出力電力を
示す図である。
FIG. 3 is an amplifier constituting a limiter circuit according to the present invention;
FIG. 4 is a diagram illustrating output power with respect to input power of a transmission line and a limiter circuit.

【図4】 この発明によるリミッタ回路の実施の形態2
を示す図である。
FIG. 4 is a second embodiment of a limiter circuit according to the present invention;
FIG.

【図5】 この発明によるリミッタ回路の実施の形態3
を示す図である。
FIG. 5 is a third embodiment of a limiter circuit according to the present invention;
FIG.

【図6】 この発明によるリミッタ回路の実施の形態4
を示す図である。
FIG. 6 is a limiter circuit according to a fourth embodiment of the present invention;
FIG.

【図7】 この発明によるリミッタ回路の実施の形態5
を示す図である。
FIG. 7 is a limiter circuit according to a fifth embodiment of the present invention;
FIG.

【図8】 従来のリミッタ回路を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a conventional limiter circuit.

【図9】 従来のリミッタ回路の入力電力に対する出力
電力を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing output power with respect to input power of a conventional limiter circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 入力端子、2 出力端子、3 増幅器、4 減衰
器、5 アイソレータ、6 電力分配器、7 電力分配
器の入力端子、8 電力分配器の第一の出力端子、9
電力分配器の第二の出力端子、10 伝送線路、11
増幅器の出力端子、12 伝送線路の出力端子、13
電力合成器、14 電力合成器の第一の入力端子、15
電力合成器の第一の入力端子、16 電力合成器の出
力端子、17 FET、18 整合回路、19 整合回
路、20 ゲートバイアス回路、21 ドレインバイア
ス回路、22 ゲートバイアス端子、23 ドレインバ
イアス端子、24 減衰器、25 減衰器の出力端子、
26 位相器、27 位相器の出力端子。
Reference Signs List 1 input terminal, 2 output terminal, 3 amplifier, 4 attenuator, 5 isolator, 6 power splitter, 7 input terminal of power splitter, 8 first output terminal of power splitter, 9
Second output terminal of the power divider, 10 transmission line, 11
Output terminal of amplifier, 12 Output terminal of transmission line, 13
Power combiner, 14 first input terminal of power combiner, 15
1st input terminal of power combiner, 16 output terminal of power combiner, 17 FET, 18 matching circuit, 19 matching circuit, 20 gate bias circuit, 21 drain bias circuit, 22 gate bias terminal, 23 drain bias terminal, 24 Attenuator, 25 output terminal of attenuator,
26 Phaser, 27 Output terminal of phaser.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入力端子と第一および第二の出力端子を
有し、上記入力端子と第一の出力端子間の位相に比べ、
入力端子と第二の出力端子間の位相が90゜遅れて信号
を分配する電力分配器と、第一の入力端子と第二の入力
端子と出力端子を有し、上記第一の入力端子と出力端子
間の位相よりも、第二の入力端子と出力端子間の位相が
90遅れて信号を合成する電力合成器と、上記電力分配
器の第一の出力端子と電力合成器の第一の入力端子間に
設けられ、半導体素子を用いた増幅器と、上記電力分配
器の第二の出力端子と電力合成器の第二の入力端子間に
設けられた伝送線路とを具備したリミッタ回路。
An input terminal and a first and a second output terminal, wherein a phase is compared with a phase between the input terminal and the first output terminal.
A power divider that distributes a signal with a phase between the input terminal and the second output terminal delayed by 90 °, a first input terminal, a second input terminal, and an output terminal; A power combiner that combines a signal with a phase between the second input terminal and the output terminal being delayed by 90 from the phase between the output terminals, and a first output terminal of the power divider and a first of the power combiner. A limiter circuit provided between input terminals and comprising an amplifier using a semiconductor element, and a transmission line provided between a second output terminal of the power divider and a second input terminal of the power combiner.
【請求項2】 上記伝送線路の出力端子と電力合成器の
第二の入力端子間に減衰器を設けた請求項1記載のリミ
ッタ回路。
2. The limiter circuit according to claim 1, wherein an attenuator is provided between an output terminal of the transmission line and a second input terminal of the power combiner.
【請求項3】 上記増幅器に直列に接続された減衰器を
設けた請求項1記載のリミッタ回路。
3. The limiter circuit according to claim 1, further comprising an attenuator connected in series to said amplifier.
【請求項4】 上記伝送線路の出力端子と電力合成器の
第二の入力端子間に位相器を設けた請求項1記載のリミ
ッタ回路。
4. The limiter circuit according to claim 1, wherein a phase shifter is provided between an output terminal of the transmission line and a second input terminal of the power combiner.
【請求項5】 上記増幅器に直列に接続された位相器を
設けた請求項1記載のリミッタ回路。
5. The limiter circuit according to claim 1, further comprising a phase shifter connected in series to said amplifier.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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