JP2002299921A - ２ｎ以外の数の増幅器要素を備えた多重ポート増幅器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ハイブリッドにより相互接続してチャネル
化、即ちチャネライゼーションを行うＮが整数である２
^Ｎ以外の数の増幅器を並列に配列した並列増幅器を提供
することを課題とする。 【解決手段】 一定の配列の２^Ｎ以外の数であり、Ｎが
整数である複数の増幅器が該増幅器の入力ポート及び出
力ポートに結合した一定の配列のハイブリッドを利用し
て並列に配置される。並列に組み合わせた入力ポートの
何れかに適用した入力信号が、その他の何れかの入力ポ
ートに適用した信号と同数の並列増幅器を通過するよう
に並列にされる。特定の例では１０及び１２の並列増幅
器を使用し、任意の入力ポートに適用した信号が分割さ
れて１０または１２の増幅器中の８つの増幅器を通過す
るようにされる。これにより冗長性及びＥＩＲＰフレキ
シビリティが改善される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、並列増幅器に関
し、より詳細にはハイブリッドにより相互接続してチャ
ネル化、即ちチャネライゼーションを行うＮが整数であ
る２^Ｎ以外の数の増幅器を並列に配列した並列増幅器に
関する。

【０００２】本発明の背景を説明すると、多重チャネル
人工衛星通信システムは今日広く利用されている。電子
増幅器を使用してアップリンク及びダウンリンクの各端
の信号強度を増大させる。電力増幅器を使用して地球へ
再送信を行う前に信号電力を増大する。増幅器は基本的
には非線形である。信号電力増幅器を使用して複数のチ
ャネルの全てに対する信号電力を増大するとすれば複数
のチャネルの信号が一緒になって混ぜんとなるばかり
か、非直線性に起因する相互変調問題に加えて、周波数
感知フィルタを使用しないと信号を別個のチャネルに再
分離出来ないと言った問題が生じることとなる。多数の
斯かるフィルタの必要性を排除すると共に、単一の増幅
器の取り扱い電力量を低減するには少なくとも送信を受
ける独立したチャネルの数に等しい数の増幅器を使用す
る。位相感知ハイブリッド結合ネットワークは増幅器の
入力に結合され、対応する位相感知分離ハイブリッドネ
ットワークは増幅器の出力に結合されて増幅された信号
を元のチャネルに分離する。人工衛星では位相感知分離
ネットワークの出力に出現する各分離チャネルを指定し
て、例えば、別個のアンテナビームを介して地上の異な
る地点への送信を行う。上記に説明した増幅器の並列化
は冗長性や信頼性のために行うのではない。何故なら、
複数の並列にされた増幅器中の１台の増幅器が破損した
場合には位相感知チャネライゼーションが達成できない
からである。

【０００３】

【従来の技術】次に本発明に係わる従来技術を図面に基
づいて説明する。図１（ａ）は従来の並列増幅器を使用
した衛星通信システム１０の簡略ブロック図である。図
１（ａ）の配列においては、通信システム１０は衛星１
２と第１及び第２の地上局１４及び１６をそれぞれ含
む。衛星１２は受信アンテナ１２ａｒ及び送信アンテナ
ａｔを含むように例示される。受信アンテナ１２ａｒは
２つの別個のアンテナビーム１２ｒｂ１及び１２ｒｂ２
を形成し、斯かるビームはそれぞれ地上局１４及び１６
に指向される。地上局１４からの信号はビームフォーマ
出力ポート１２ａｒｏ１で発生され、地上局１６からの
信号はビームフォーマ１２ａｒｏ２で発生される。これ
らの信号を標記を容易にするためにＡ及びＢとする。従
って、Ａ信号は地上局１４からビーム１２ｒｂ１を介し
て受信アンテナ１２ｒへ送信され、Ｂ信号は地上局１６
からビーム１２ｒｂ２を介して送信される。Ａ及びＢ信
号は並列増幅器２０で増幅されて衛星１２の送信アンテ
ナ１２ａｔのビームフォーマ１２ａｔｉ２及び１２ａｔ
ｉ１へそれぞれ適用される。並列増幅器２０は第１及び
第２の入力ポート２０ｉ１及び２０ｉ２と第１及び第２
の出力ポート２０ｏ１及び２０ｏ２を有する。Ａ信号は
入力ポート１２ａｔｉ２に適用されてアンテナビーム１
２ａｔｂ２を介して地上局１６へ送信され、Ｂ信号は入
力ポート１２ａｔｉ１へ適用されてビーム１２ｔｂ１を
介して地上局１４へ送信される。従って、図１（ａ）の
簡単なシステムでは、地球上の２つの別個の地点で対の
アンテナビームを介して通信が可能となる。Ａ及びＢ信
号は情報チャネルと見ることが可能である。

【０００４】図１（ａ）の配列では、Ａ及びＢ信号が並
列増幅器２０内で一緒になって混ぜんとなった場合に
は、並列増幅器出力ポート２０ｏ１及び２０ｏ２から送
信アンテナ１２ａｔのビームフォーマ入力ポートへ適用
された信号はＡ及びＢ信号の双方が混じったものとな
り、各送信ビームが双方の地上局へＡ及びＢ信号の双方
を送信することとなる。これは、チャネライゼーション
のある方法により克服することが可能であり、例えば、
周波数分割フィルタを使用する方法がある。しかしなが
ら、斯かるフィルタは重量が重く、嵩張り且つ高価であ
り、従って、望ましいものではない。図１（ａ）の増幅
器２０において、並列増幅器１及び２はアンテナポート
１２ａｒｏ１及び１２ａｒｏ２からのＡ信号及びＢ信号
を入力ポート２０ｉ１及び２０ｉ２でそれぞれ受信する
ように接続される。増幅器２０の「並列」であると言っ
た側面によりＡ信号が増幅器１及び２にクロス結合し、
Ｂ信号が増幅器１及び２にクロス結合する。並列増幅器
２０内ではこのクロス結合がハイブリッドにより可能と
なる。増幅器２０においては、ポート２０ｉ１及び２０
ｉ２が当該技術分野で公知の３−ｄＢハイブリッドＨ１
に結合される。斯かるハイブリッドはＸ字の形になった
クロスした送信線により表され、クロスすることとはハ
イブリッドの２つの送信線が互いに結合することであ
る。図１（ａ）に図示するごとく、図１（ａ）のハイブ
リッドＨ１のポートをＨ１_１、Ｈ１_２、Ｈ１ _３及びＨ１
_４で表す。Ｈ１_１及びＨ１_２はそれぞれ並列増幅器ポー
ト２０ｉ１及び２０ｉ２と同等もしくは隣接している。
斯かる３−ｄＢハイブリッドにおいては、Ｔ１で示した
線として例示した送信線はポートＨ１_１をポートＨ１_４
に結合し、Ｔ２で示した線として例示した別の送信線が
ポートＨ１_２をポートＨ１_３に結合する。斯かるハイブ
リッドの顕著な特徴はかなり大きな周波数帯に亘ってポ
ートＨ１_１に適用した入力信号が２分の１の電力で且つ
相互に位相が直角になってポートＨ１_３及びＨ１_４に出
現し、ポートＨ１_２がポートＨ１_１から隔離されること
である。同様に、ポートＨ１_２に適用された信号は２分
の１の電力で且つ相互に位相が直角になってポートＨ１
_３及びＨ１_４に出現する。

【０００５】図１（ｂ）は上記の特徴を示す一般的な方
法を図示する。図１（ｂ）において、ポートＨ１_１の信
号を（１、０）で示し、これにより電力が全電力であ
り、基準位相が０°であることを表す。信号（１，０）
の適用から生じたポートＨ１_２の信号を（０，０）で示
し、これにより電力が０であり且つ信号がないことを表
す。信号（１，０）をポートＨ１_１に適用した結果、ポ
ートＨ１_３及びポートＨ１_４に出現する信号は（１／
２，９０）及び（１／２，０）と示し、これにより振幅
または電力が半振幅または半電力であり、それぞれ互い
に直角位相ずれが９０°及び０°であることを表す。ハ
イブリッドのポートに適用去れる「入力」及び「出力」
なる用語は装置が線形であることからその適用について
のみそのように意味するものである。１つの適用におい
て「入力」とされた用語が別の適用または同一の適用の
異なるモードの作用において「出力」となることもあ
る。

【０００６】図１（ａ）において、（Ａ／２，９０）に
対応する位相ずれが９０°で電力が半電力である信号Ａ
はハイブリッドＨ１のポートＨ１_３に出現し、信号
（Ａ，０）をポートＨ１_１に適用した結果として位相ず
れが０°で電力が半電力の信号Ａ（Ａ／２，０）はポー
トＨ１_４に出現する。同様に、（Ｂ／２，０）に対応す
る位相ずれが０°で電力が半電力である信号Ｂはハイブ
リッドＨ１のポートＨ１_３に出現し、信号（Ｂ，０）を
ポートＨ１_２に適用した結果として位相ずれが９０°で
電力が半電力の信号Ｂ（Ｂ／２，９０）はポートＨ１_４
に出現する。従って、増幅器１は（Ａ／２，９０）と
（Ｂ／２，０）の合計を受信して増幅する一方、増幅器
２は（Ａ／２，０）及び（Ｂ／２，９０）を受信する。
（Ａ／２，９０）＋（Ｂ／２，０）及び（Ａ／２，０）
＋（Ｂ／２，９０）として示すこれらの信号はそれぞれ
通常の方法で増幅器１及び２の出力に増幅されて出現す
る。増幅器は位相転換をすることが可能であるが、増幅
及び位相転換は最終結果に関係なく本書における議論は
しないこととする。増幅合計した信号（Ａ／２，９０）
＋（Ｂ／２，０）は増幅器１の出力に出現して３ｄＢハ
イブリッドＨ２の入力ポートＨ２_１に適用され、増幅合
計した信号（Ａ／２，０）＋（Ｂ／２，９０）は増幅器
２の出力に出現してハイブリッドＨ２の入力ポートＨ２
_２に適用される。ハイブリッドＨ２はハイブリッドＨ１
と同種の作用をし、より詳細には、増幅合計した信号
（Ａ／２，９０）＋（Ｂ／２，０）を半電力且つ９０°
の相対位相ずれでポートＨ２_１からポートＨ２_３へ結合
し、且つ、増幅合計した信号（Ａ／２，０）＋（Ｂ／
２，９０）を半電力且つ０°の相対位相でポートＨ２_２
からポートＨ２_３へ結合する。同様に、ハイブリッドＨ
２は増幅合計した信号（Ａ／２，９０）＋（Ｂ／２，
０）を半電力且つ０°の相対位相でポートＨ２_１からポ
ートＨ２_４へ結合し、且つ、増幅合計した信号（Ａ／
２，０）＋（Ｂ／２，９０）を半電力且つ９０°の位相
でポートＨ２_２からポートＨ２_３へ結合する。ポートＨ
２_３に出現した合計信号は次いで（Ａ／４，１８０）＋
（Ｂ／４，９０）＋（Ａ／４，０）＋（Ｂ／４，１８
０）となり、且つ、ポートＨ２_４に出現した合計信号は
（Ａ／４，９０）＋（Ｂ／４，０）＋（Ａ／４，９０）
＋（Ｂ／４，１８０）となる。ポートＨ２_３に出現する
（Ａ／４，０）及び（Ａ／４，１８０）はキャンセルさ
れて（Ｂ／４，９０）＋（Ｂ／４，９０）が残る。位相
の合った（ｉｎ−ｐｈａｓｅ）これらの２つの信号を加
えると、ＢはＲＦ電力を表すこととなるが、通常の合算
規則はたまたま電力の２乗根である振幅にのみ適用す
る。従って、結果として生じる信号の振幅は√（Ｂ／
４）＋√（Ｂ／４）＝√Ｂであり、結果として生じる信
号の電力は従ってＢである。従って、式（Ｂ／４，９
０）＋（Ｂ／４，９０）は（Ｂ，９０）に等しい。ポー
トＨ２_４に出現する要素（Ｂ／４，０）及び（Ｂ／４，
１８０）もキャンセルされ、（Ａ／４，９０）＋（Ａ／
４，９０）が残る。従って、増幅器１及び２の入力ポー
ト及び出力ポートのハイブリッドの位相感度により各増
幅器は入力信号の要素を増幅すことを可能にするが、ま
た、並列増幅に続く（下流側から）信号の分離またはチ
ャネライゼーションをも可能にする。ハイブリッドＨ２
の出力ポートＨ２_３及びＨ２_４は並列増幅器２０の出力
ポート２０ｏ１及び２０ｏ２にそれぞれ隣接する。

【０００７】図１（ａ）及び図１（ｂ）に関連して説明
をしてきた並列増幅器の配列は２つの独立した増幅器を
単に使用するのに比較して著しい効果を発揮する。全体
としては、２つの独立した信号のピーク振幅部は同時に
は発生せず、従って、各個々の増幅器の全出力電力容量
はほんの短時間にのみ使用される。この事実は並列増幅
器配列では利点であり、信号が別個の単一増幅器配列の
場合より高いレベルまで増幅される。これは並列増幅器
が瞬間低レベル信号の使用しない容量の幾分かを「応
用」または「使用」して、習慣的に高レベルになる斯か
る信号を調節することが可能であるからである。従っ
て、例えば、各々１ワットの出力電力を発生することが
できる２つの増幅器が利用可能であるとすると、これら
の増幅器を１チャネルに１つづ別個に使用すると、各チ
ャネルが最大１ワットに制限されることになる。しかし
ながら、これらの増幅器を並列に使用すれば、出力電力
の合計は２ワットに制限され、所望であれば、一方のチ
ャネルを犠牲にして他方のチャネルに全出力電力の２ワ
ットを振る当てることが可能となる。このように全電力
を単一のチャネルに割り当てることを有効等方放射電力
（ＥＩＲＰ）フレキシビリティが１００％であると言
う。

【０００８】実際に衛星に設置した通信システムでは２
つ以上の別個のチャネルが必要とされる。信号Ａ、Ｂ、
Ｃ及びＤを備えた４つのチャネルが必要であるとする
と、図２（ａ）の配列の如き並列増幅器配列があれば所
望のチャネライゼーションを実現することが可能とな
る。図２（ａ）において、並列増幅器２２０は２つの並
列増幅器２０として組織された４つの増幅器を含み、こ
れらは図１（ａ）に関係して説明したものと同一であ
る。図２（ａ）の２つの並列増幅器２０を区別するため
にそれぞれ２０_１及び２０_２と符号を付ける。並列増幅
器２０_１の入力ポートを２０ｉ_１，１及び２０ｉ_２，１
とし、並列増幅器２０_２の入力ポートを２０ｉ _１，２及
び２０ｉ_２，２とする。図２（ａ）の並列増幅器２０_１
及び２０_２の各々において、図１（ａ）でＨ１で示した
入力ハイブリッドを３１に再指定し、図１（ａ）でＨ２
で示した入力ハイブリッドを３２に再指定する。並列増
幅器２０ _１及び２０_２の各々は図１（ａ）の単体の信号
増幅器１または２に同等であると見ることが可能であ
り、ただ、Ａ及びＢ信号を並列増幅器２０_２に到達させ
且つＣ及びＤ信号を並列増幅器２０_１へ到達させるのに
ある種のクロス結合が必要となる。このため、図２
（ａ）の並列増幅器２２０に適用したＡ信号は３ｄＢハ
イブリッド２３０の入力ポート１に結合され、Ｂ入力信
号は入力ポート２に適用される。同様に、並列増幅器２
２０へのＣ信号は３ｄＢハイブリッド２３２の入力ポー
ト１に適用され、Ｄ入力信号は入力ポート２に適用され
る。ハイブリッド２３０の出力ポート３は並列増幅器２
０２の入力ポート２０ｉ１１に結合され、且つハイブリ
ッド２３２の出力ポート４は並列増幅器２０２の入力ポ
ート２０ｉ２２に結合される。ハイブリッド２３０の出
力ポート４を並列増幅器２０２の入力ポート２０ｉ１２
に接続することでクロス結合が行われ、且つ、ハイブリ
ッド２３２の出力ポート３が並列増幅器２０１の入力ポ
ート２０ｉ２１に結合される。この配列によれば、組み
合わせた２つの並列増幅器２０１及び２０２内に収容さ
れた４つの増幅器の各々は信号Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤを含ん
だ信号を増幅する。

【０００９】また、図２（ａ）では、並列増幅器２０１
の出力ポート２０ｏ１が３ｄＢハイブリッド２３４のポ
ート１に結合され、且つ、並列増幅器２０２の出力ポー
ト２０ｏ２がハイブリッド２３６の入力ポート２に結合
される。並列増幅器２０１の出力ポート２０ｏ２は３ｄ
Ｂハイブリッド２３６のポート１に結合され、且つ、並
列増幅器２０２の出力ポート２０ｏ１はハイブリッド２
３４の入力ポート２に結合される。図１（ａ）に関連し
て説明したごとき分析の後では、ハイブリッド２３２の
入力ポート１及び２のそれぞれに適用したＡ信号及びＢ
信号及びハイブリッド２３２の入力ポート１及び２のそ
れぞれに適用したＣ信号及びＤ信号は、増幅した形態で
ハイブリッド２３４及び２３６の出力ポートに発生する
のを示すのは容易である。より詳細には、Ａ出力はハイ
ブリッド２３６のポート４に生成され、Ｂ信号はハイブ
リッド２３６のポート３に生成され、Ｃ信号はハイブリ
ッド２３４のポート４に生成され、及びＤ信号はハイブ
リッド２３４のポート３に生成される。

【００１０】図１（ａ）の配列の如く、出力信号は入力
したポートと「反対」の出力ポートに出現し、従って、
信号Ａは構造の「頂部」に入力し、「底部」から出力
し、一方信号Ｄは「頂部」及び「底部」に入力する。斯
かる４増幅器システムでは、並列増幅器の全出力電力
（増幅器が１ワット仕様のものであれば４ワット）が３
つの信号を省いて単一の信号またはチャネルに割り当て
られてしまう可能性がり、これもまたＥＩＲＰフレキシ
ビリティ１００％に対応するものである。

【００１１】図２（ｂ）は図２（ａ）の配列を骨格化し
て表したものであり、増幅器をそれぞれ増幅器１、２、
３及び４と再符号をつけたが、ハイブリッドには符号を
つけなかった。図２（ｂ）の並列増幅器配列の入力ポー
ト及び出力ポートを信号またはチャネルでそれぞれＡ、
Ｂ、Ｃ及びＤとした。図２（ｂ）の標記は「煩雑」でな
いから理解しやすいものとなっている。並列増幅器入力
ポートＡ、Ｂ、Ｃ及びＤの何れかに適用した入力信号は
第１のセットのハイブリッドにより分割され、更に第２
のセットのハイブリッドにより再分割されて、個々の増
幅器の入力ポートに適用される。即ち、何れかの入力ポ
ートに適用した信号は４つの増幅器全てを等しく流れる
ことになる。５つ以上の多数のチャネルの取り扱いが必
要な場合には、従来の技術では図２（ａ）及び図２
（ｂ）の４つの並列増幅器を１つの増幅器として扱い且
つ斯かる増幅器の配列を２つ使用して、合わせて８つの
別体の増幅器を含むこととなり、また、クロス結合を１
つ使用して入力信号の全てを８つの増幅器の全てに結合
するようにした。

【００１２】図３は並列結合した８つの増幅器を含んだ
８チャネル配列を例示する。図３の配列では、増幅器
１、２、３及び４を図２（ａ）及び図２（ｂ）の２２０
の配列と同様に、４増幅器配列３２０_１の一部と見るこ
とが可能であり、増幅器５、６、７及び８をまた配列２
２０と同様に、４増幅器配列３２０_２の一部と見ること
が可能である。この考えによれば、並列増幅器３２０_１
及び３２０_２はハイブリッド３３０ＡＢ、３３０ＣＤ、
３３０ＥＦ及び３３０ＧＨを含んだハイブリッドのセッ
ト３３０によりクロス結合される。ハイブリッド３３０
ＡＢは入力端子からの信号Ａ及びＢを図３の左側で並列
増幅器３２０_１に結合し、一方ハイブリッド３３０ＣＤ
は対応する符号の入力端子からの信号Ｃ及びＤを並列増
幅器３２０ _１に結合する。ハイブリッド３３０ＥＦは信
号Ｃ及びＤを並列増幅器３２０_１に結合し、一方ハイブ
リッド３３０ＧＨは信号Ｇ及びＨを並列増幅器３２０_１
に結合する。同様にハイブリッド３３０ＡＢは信号Ａ及
びＢを並列増幅器３２９２へ結合し、一方ハイブリッド
３３０ＣＤは信号Ｃ及びＤを並列増幅器２０２に結合す
る。ハイブリッド３３０ＥＦは信号Ｅ及びＦを並列増幅
器３２０_２に結合し、一方ハイブリッド３３０ＧＨは信
号Ｇ及びＨ並列増幅器３２０_２へ結合する。図４の８並
列増幅器配列３２０の出力端ではハイブリッド３４０Ｇ
Ｈ、３４０ＥＦ、３４０ＣＤ及び３４０ＡＢの別のハイ
ブリッドのセットが対応する位相感知クロス結合を画成
し、これにより信号Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ及びＥが図３の右側
の対応する符号を付した出力端子で分離される。この方
式もまたＥＩＲＰフレキシビリティが１００％である。
図３の配列はエガミ（Ｅｇａｍｉ）等の名で１９８６年
１０月２１日に発行された米国特許第４，６１８，８３
１号に記載された配列に対応する。

【００１３】従来技術において増幅器を並列化するのに
使用した技術がＮが整数であって、２^Ｎの数の増幅器と
同数のチャネルとを有した増幅器配列を生成することは
従来技術の説明のこの段階において明白である。図１
（ａ）及び図１（ｂ）の配列において、Ｎ＝１であり、
図２（ａ）及び図２（ｂ）の配列ではＮ＝２であり、図
３の配列ではＮ＝３である。従って、この方式で生成さ
れる並列増幅器の数は２、４、８、１６、３２、・・・
を含む。８を超える数のチャネルが必要な場合には、従
来技術の次のステップは１６個の並列増幅器（２つの８
チャネル増幅器の組合せであり、クロス結合に適する）
が生成される。斯かる１６個の並列増幅器は上記のエガ
ミの特許出願に記載されている。斯かる配列では、何れ
かの入力ポートに適用した信号が分割されて個々の増幅
器の各々を等しい量で流れるようにされる。２の整数累
乗でない数のチャネルが必要な場合がしばしば起きる。
例えば、１０チャネルのシステムが所望の時にこれが起
きることがある。図３に対応する８チャネル増幅器では
不十分であるが、上記のエガミ等の特許で説明した如き
１６チャネルシステム（次の段階）ではチャネルが必要
数を上回ってしまうことは明白である。余分なチャネル
はそれ自体用の増幅器およびハイブリッドを必要とし、
これにより衛星の重量が増加し、構造が複雑になり且つ
コストが高くなり、且つ、個々の増幅器が衛星の希薄な
電気資源の一部を必要とすることから斯かる如く余分な
チャネルがあることは望ましくない。更に、特定の数の
増幅器を使用する場合には所望の電力レベルを使用でき
る進行波管増幅器またはその他のタイプの増幅器がない
場合がある。チャネル数が１０で各チャネルの出力電力
が１ワットのシステムがあるとすると、１０個の増幅器
を使用するとなると１ワットの増幅器を使用することに
なり、これは可能ではあるが、１６個の増幅器を使用す
るとなると、６２０ミリワットの増幅器が必要であり、
これは利用できない。大抵のアプリケーションでは、余
分なチャネルを備えたシステムの不利な点としてその使
用を除外している。

【００１４】従来技術の単増幅器チャネル方式に対する
並列増幅器配列の相互変調ひずみは少なくとも部分的に
はトラヒックまたは信号不可（ｌｏａｄｉｎｇ）による
ものである点に留意する必要がある。信号周波数変調テ
レビ信号（ＦＭＴＶ）及び単時分割多重（ＴＤＭＡ）信
号は並列増幅器より別体の増幅器で増幅された時にクロ
ス変調及び相互変調が低くなる傾向に有り、一方、移動
アプリケーション（この場合各ビームが別チャネルとし
て取り扱われる）における如く、トラヒックを含んだ多
重担体は別体増幅器及び並列増幅器の双方で同一の性能
を発揮する。配列増幅器配列で取り扱われるチャネル数
より多い増幅器を使用する場合には、少なくとも若干の
相互変調及びクロス変調品を未使用のポートに流用し
て、並列増幅器配列用の性能を向上させることが可能で
ある。

【００１５】図４は従来の技術において１０チャネル通
信システムで使用される如き１０チャネル並列増幅器の
簡略したブロック図である。図４において、３２０の部
分は図３の８チャネル増幅器と同じであり、その分離し
た部分へは符号を個々に付していない。図４の配列にお
いて、８並列増幅器４２０はＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、
Ｇ及びＨで示したチャネルまたは信号を処理する。ま
た、図４において、図１の２０に類似した２つの増幅器
を並列した配列４２０はＩ及びＪのチャネルまたは信号
を処理するために設けられる。この配列は機能的であり
且つ１チャネルに１増幅器のみを設けると言った利点を
有するが、ＥＩＲＰフレキシビリティが１００％を達成
できないと言った不利な点を抱える。代わって、全シス
テム電力（１ワットの増幅器であるから）は１０ワット
であるが２増幅器部４２０の信号の最大出力レベルは２
ワットであり、これは２０％のＥＩＲＰフレキシビリテ
ィに相当し、８増幅器部３２０の対応するＥＩＲＰフレ
キシビリティは１０中の８ワットまたは８０％である。
即ち、入力ポートＩ及びＪに適用される信号は８つの増
幅器から出力を引き出すのではなく、たった２つの増幅
器からしか電力を引き出すことができず、入力ポートＡ
乃至Ｈに適用された信号と同じである。よりフレキシブ
ルな並列増幅器配列が望まれている。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は上記
従来技術の問題点に鑑みなされたもので、ハイブリッド
により相互接続してチャネル化、即ちチャネライゼーシ
ョンを行うＮが整数である２^Ｎ以外の数の増幅器を並列
に配列した並列増幅器を提供することを課題とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明は、並列増幅器配
列において、複数である数Ｍの増幅器であって、各々
が、入力ポート及び出力ポートを含み、前記複数が２の
整数累乗ではない偶数である複数である数Ｍの増幅器
と、前記複数の増幅器と同数の複数の入力ポートと、前
記複数の入力ポートと同数の複数の出力ポートと、数が
｛（Ｍ／２）ｉｎｔ（ｌｏｇ_２Ｍ）｝の入力ハイブリッ
ドであって、前記並列増幅器配列の前記入力ポートの何
れかに適用された信号が、同数の前記数がＭの増幅器を
横断するように接続された入力ハイブリッドを含んだ入
力結合配列と、前記複数の増幅器の前記出力ポート及び
前記並列増幅器配列の出力ポートに接続されると共に、
複数の出力ハイブリッド（Ｏ）を含み、該ハイブリッド
は前記入力ハイブリッドの接続に対して鏡像となるよう
に接続された、前記数の出力ハイブリッドを含む出力結
合配列とを備える。

【００１８】本発明は、複数である数Ｍの増幅器におい
て信号を増幅する方法であって、前記数Ｍが２の整数累
乗以外の数である、複数である数Ｍの増幅器において信
号を増幅する方法において、増幅する前記信号の各々を
２の整数累乗である数Pの等振幅の信号に分割する段階
と、前記等振幅信号を全体に合計する段階と、増幅する
前記信号の各々が前記数Ｍの増幅器のＰを横断するよう
に、合計して生じた信号を前記数Ｍの増幅器の前記入力
ポートに適用する段階と、前記数Ｍの増幅器の各々を横
断する前記数Ｐの信号を増幅する段階と、前記数Ｍの増
幅器の出力を結合する段階とを備える複数である数Ｍの
増幅器において信号を増幅する方法である。

【００１９】本発明は、前記分割、合計及び適用する段
階が、第1の配列の入力ハイブリッドにより実行され、
前記出力を結合する前記手段が、前記第1の配列のハイ
ブリッドの接続と鏡像の関係に接続される一定の配列の
出力ハイブリッドにより実行される請求項２に記載の方
法である。

【００２０】本発明は、前記数Ｍの増幅器が１０であ
り、前記数Ｐが８であり、且つ、前記第1の配列が、各
列が５つの入力ハイブリッドから成る３列に配列した１
５の入力ハイブリッドから成る請求項３に記載の方法で
ある。

【００２１】本発明は、前記数Ｍの増幅器が１２であ
り、前記数Ｐが８であり、且つ、前記第1の配列が、各
列が６つの入力ハイブリッドから成る３列に配列した１
８の入力ハイブリッドから成る請求項３に記載の方法で
ある。

【００２２】

【発明の実施の形態】本発明の一態様による並列増幅器
配列は複数の増幅器を含んだ増幅器セットを含む。斯か
る増幅器セットの増幅器の各々は入力ポート及び出力ポ
ートを含む。本発明による並列増幅器配列と関係した増
幅器セットの増幅器数は偶数Ｍであり、２の整数累乗で
はない。並列増幅器配列は複数の入力ポートを含み、増
幅器セットに関係した入力ポートの数と同数である。並
列増幅器配列はまた複数の出力ポートを含み、増幅器セ
ットの複数の出力ポートの数と同数である。並列増幅器
配列は入力結合配列を含み、この配列は｛（Ｍ／２）ｉ
ｎｔ（ｌｏｇ２Ｍ）｝の数の入力ハイブリッドを含んで
おり、並列増幅器配列の入力ポートの何れかに適用した
信号がその他の何れかの入力ポートに適用した信号と頭
数の並列増幅器を通過するように接続される。並列増幅
器配列は更に出力結合配列を含み、この配列は複数の増
幅器の出力ポート及び並列増幅器配列の出力ポートに結
合される。出力結合配列は複数の出力ハイブリッドを含
み、斯かるハイブリッドの数は入力結合配列の入力ポー
トの数と同数であり、入力ハイブリッドの接続に対して
鏡像となる関係に接続される。

【００２３】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の一態様を詳細
に説明する。図５（ａ）は従来のハイブリッドを例示し
ており、例えば、図１（ｂ）及び図２（ａ）に関連して
説明した如きハイブリッドであり、図２（ｂ）における
如くポートに番号を付しており、即ち、「入力」ポート
１及び２、且つ「出力」ポート３及び４と番号付けされ
ている。各ポート１、２、３、または４を入力ポートす
ることが可能であり、入力ポートから出力ポートへの電
力の分配はハイブリッドの構成にかかっていることは既
に説明したとおりである。図５（ｂ）は以後図５（ａ）
の従来のハイブリッドを表すのに使用する記号を表す。
基本的に、箱に「ｏ」の文字を入れたものであり、ｏは
「出力」を意味する。下記に説明する如く、出力ハイブ
リッドは本発明の１態様による並列増幅器の出力結合配
列で使用される。図５（ｃ）は従来のハイブリッドを表
し、斯かるハイブリッドでは、ハイブリッドの入力ポー
ト１及び２の接続は図５（ａ）のものと逆転している。
図５（ｄ）は図５（ｃ）の逆接続ハイブリッドをあらわ
すのに使用する記号を表す。表記法は基本的には箱に同
定する文字Ｉを入れたものであり、「入力」を意味し、
本発明の１態様による並列増幅器の入力分割ネットワー
クにおける前記の如き逆接続ハイブリッドの使用を意味
する。図５（ａ）はまたハイブリッドの各ポートに隣接
して（Ｐ，）の形態で相対電力及び位相を表し、電力が
１ワットで位相が０°の信号がポート１に適用されてこ
とを推定するものである。同一の記号を使用して図５
（ｃ）の入力ハイブリッド配列における対応する電力及
び位相関係を指定することが可能であり、電力１ワット
で位相角度が０°の信号がポート２に適用した場合、電
力１／２がポート３及び４から９０°の位相で出力さ
れ、ポート１からは電力が出力しないことを例示してい
る。

【００２４】図６（ａ）は本発明の１態様による並列増
幅器配列５１０の簡単な図であり、１０の増幅器のセッ
ト５１２が並列にされている。この並列増幅器配列には
１０の入力ポートがあり、それぞれ、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、
Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉ及びＪとする。セット５１２の１０
の増幅器は軸線または平面８の方向に配列され、並列増
幅器配列５１０の増幅器１、２、３、４、５、６、７、
８、９、１０の各々は信号の流れる単一入力ポート（増
幅器記号の左側または幅広側に）及び単一の出力ポート
（増幅器記号の右側または先端に）を有する。図６
（ａ）に例示する如く、並列増幅器配列５１０の入力ポ
ートＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉ及びＪは入力
ネットワーク（ＩＮＥＴ）５１４により増幅器１、２、
３、４、５、６、７、８、９、１０の入力ポートに結合
される。

【００２５】図６（ｂ）は図６（ａ）のＩＮＥＴ５１４
の詳細を例示し、且つ、図６（ｃ）はＯＮＳＥＴ５１６
の詳細を例示する。図６（ｂ）に図示した如く、入力ネ
ットワークは複数の「入力」（Ｉ）ハイブリッドを含
む。これらのハイブリッドの数は｛（Ｍ/２）（ｌｏｇ
_２Ｍ’）｝であり、此処で、Ｍは並列増幅器配列中の此
処の増幅器の数であり、Ｍ’は２の最大累乗でありＭよ
りは小さい。図６（ａ）に図した配列では、Ｍ＝１０で
あり、１０より小さい２の最大累乗は８である。ｌｏｇ
_２８＝３であるから、図６（ｂ）の入力分割ネットワー
クにはハイブリッドが数で｛（１０／２）ｘ３｝あるこ
とになる。入力ネットワークのハイブリッドは全て入力
（Ｉ）タイプである。

【００２６】また、図６（ａ）において、並列増幅器配
列５１０は１０の出力ポートを含みＡ’、Ｂ’、Ｃ’、
Ｄ’、Ｅ’、Ｆ’、Ｇ’、Ｈ’及びＪ’とする。セット
５１２の１０の増幅器増幅器１、２、３、４、５、６、
７、８、９、１０は出力ネットワーク（ＯＮＥＴ）５１
６により出力ポートＡ’、Ｂ’、Ｃ’、Ｄ’、Ｅ’、
Ｆ’、Ｇ’、Ｈ’及びＪ’に結合される。図６（ｃ）へ
の言及によればＯＮＥＴ５１６は１セット５１６の「出
力」（ｏ）ハイブリッドを含む。出力セット５１６のハ
イブリッド数は入力ハイブリッドのセット５１４のハイ
ブリッド数と同数である。

【００２７】図６（ｂ）及び図６（ｃ）では、入力ハイ
ブリッドは３列、５行に配列されている如く例示されて
おり、列の番号付けは並列増幅器セット５１２から最も
遠く離れた行から開始される。図６（ｂ）では、列の番
号付けは「ｃｏｌ．１」とマークされた列から開始され
る。簡単にするために、図６（ｂ）の入力ハイブリッド
の表示は数表示５１４_ＣＲでなされ、ここで、Ｃは列で
あり、Ｒは行である。従って、セット５１４の第１の列
の入力ハイブリッドは５１４_１１、５１４_１２、５１４
_１３、５１４_１４及び５１４_１５と表示する。同様に、
セット５１４の第２列の入力ハイブリッドは５１
４_２１、５１４_２２、５１４_２３、５１４_２４及び５１
４_２５と表示され、セット５１４の第３の列の入力ハイ
ブリッドは５１４_３１、５１４_３２、５１４_３３、５１
４_３４及び５１４_３５と表示される。図６（ｂ）のセッ
ト５１４の入力ハイブリッドの各々は図５（ｃ）及び図
５（ｄ）の方法と同一の方法で表示される、即ち、数表
示１、２、３及び４である。簡単にするために、ポート
の表示は入力ハイブリッドのみに付される即ち５１４
_１１、５１４_１３、５１４_１５、５１４_２２、５１２
_２４、５１４_３１、５１４ _３３及び５１４_３５である。
図６（ｃ）では、出力ハイブリッドは３の列及び５の行
に配列されている如く例示されており、列の番号付けは
並列増幅器５１２から最も遠く離れたコラムから開始さ
れ、斯かる列は「ｃｏｌ．１」とマークされる。簡単に
するために、出力ハイブリッドの表記法は数表示５１６
_ＣＲによりなされ、Ｃは列を表し、Ｒは行を表す。従っ
て、セット５１６の第１の列の出力ハイブリッドは５１
６_１１、５１６_{１ ２}、５１６_１３、５１６_１４及び５１
６_１５と表示する。同様に、セット５１６の第２列の出
力ハイブリッドは５１６_２１、５１６_２２、５１
６_２３、５１６_{２ ４}及び５１６_２５と表示され、セット
５１６の第３の列の出力ハイブリッドは５１６_３１、５
１６_３２、５１６_３３、５１６_３４及び５１６_３５と表
示される。図６（ｃ）のセット５１６の出力ハイブリッ
ドの各々は図５（ａ）及び図５（ｂ）の方法と同一の方
法で表示される、即ち、数表示１、２、３及び４であ
る。簡単にするために、ポートの表示は出力ハイブリッ
ドのみに付される即ち５１６_{１ １}、５１６_１３、５１６
_１５、５１６_２２、５１６_２４、５１６_３１、５１６_３
３及び５１６_３５である。

【００２８】図６（ｂ）のＩＮＥＴ５１４の列１の各ハ
イブリッドの入力ポート１及び２は図６の並列増幅器配
列５１０の対応する対の入力ポートに接続される。より
詳細には、ハイブリッド５１４_１１の入力ポート１及び
２が並列増幅器入力ポートＡ及びＢにそれぞれ接続され
る。同様に、ハイブリッド５１４_１２の入力ポート１及
び２が並列増幅器入力ポートＣ及びＤにそれぞれ接続さ
れ、ハイブリッド５１４_１３の入力ポート１及び２が並
列増幅器入力ポートＥ及びＦにそれぞれ接続され、ハイ
ブリッド５１４_１４の入力ポート１及び２が並列増幅器
入力ポートＧ及びＨにそれぞれ接続され、且つ、ハイブ
リッド５１４_１５の入力ポート１及び２が並列増幅器入
力ポートＩ及びＪにそれぞれ接続される。また、ＯＮＥ
Ｔ５１６のハイブリッド５１６_１１の出力ポート１及び
２は並列増幅器出力ポートＡ’及びＢ’にそれぞれ接続
される。同様に、ハイブリッド５１６_１２の出力ポート
１及び２は並列増幅器出力ポートＣ’及びＤ’にそれぞ
れ接続され、ハイブリッド５１６_１３の出力ポート１及
び２は並列増幅器出力ポートＥ’及びＦ’にそれぞれ接
続され、ハイブリッド５１６_１４の出力ポート１及び２
は並列増幅器出力ポートＧ’及びＨ’にそれぞれ接続さ
れ、且つ、ハイブリッド５１６_１５の出力ポート１及び
２は並列増幅器出力ポートＩ’及びＪ’にそれぞれ接続
される。

【００２９】分析の目的上、ｋ番目の列のｉ番目のハイ
ブリッドのｊ番目のポートの信号出力をＯ_ｋ［ｉ，ｊ］
とし、その信号入力をＩ_ｋ［ｉ，ｊ］とする。斯かる配
列において、ｊは１または２であり、入力ポートの番号
付けに対応し、ｉは１から（Ｍ／２）まで変動し、ｋは
１からｌｏｇ２Ｍ’まで変動する。従って、増幅器が個
々に１０ある並列増幅器配列、Ｍ＝１０、では故にｉは
１から５まで変動することが可能であり、ｋは１から３
まで変動することが可能である。これらの表示を使用す
ると、ｋ番目および（ｋ−ｌ）番目の列は、ｋ＞１とす
れば、下記のようになる。 Ｉｋ［ｉ，ｊ］＝Ｏｋ−１［ｉｎｔ（（ｉ−ｌ）＋（ｊ−１）Ｍ／２）／２］ ＋１，（ｉ−ｌ＋（ｊ−ｌ）Ｍ／２）ｍｏｄ２＋１］ （１） 故に、 ｉ（ハイブリッドが存在する行） ＝１、２、・・・、Ｍ／２； ｊ（ハイブリッドのポート）＝１、２； ｋ（ハイブリッドが存在する列）＝１、２、・・・、ｌ
ｏｇＭ’、ただし、Ｍ’は２の整数累乗であるＭ以下の
最大数であり、故に、Ｍ＝１０、Ｍ’＝８である。ｊ＝
１であって、入力ハイブリッドの第１番目のポート（図
６（ｂ）または図６（ｃ）の「１」と表示されたポー
ト）に対応するから、式（１）は下記の如くとなる。即
ち、 Ｉ_ｋ［ｉ，ｌ］＝Ｏ_ｋ−１［ｉｎｔ（（ｉ−１）／２）＋１、 （２） （ｉ-１）Ｍ/２ ｍｏｄ２＋１］ 且つ、ｊ＝２であって、入力ハイブリッドの第２番目の
ポート（図６の「２」と表示されたポート）に対応する
から、式（１）下記の形態となる。即ち Ｉ_ｋ［ｉ，２］＝Ｏ_ｋ−１［ｉｎｔ（（ｉ−１）＋Ｍ／２）／２］＋１、 （ｉ-１＋Ｍ/２） ｍｏｄ２＋１］ （３） 式（１）から連続した列間の接続は入力及び出力ハイブ
リッドネットワークの双方において同一であることがわ
かる。

【００３０】従って、図６（ａ）、６ｂ及び６ｃにおい
て、入力ネットワーク５１４及び出力ネットワーク５１
６のハイブリッドの接続は双方とも式（１）により得ら
れる。より詳細には、式（２）を図６（ｂ）の列２（ｋ
＝２）及び行１（ｉ＝１）のハイブリッド５１４_２１に
当てはめると、列１及び行２の間で相互接続を確立する
ためには、第２段階のハイブリッドの入力ポート１への
接続が式（２）に代入することで得られる。即ち、 Ｉ_２［１，ｌ］＝Ｏ_１［ｉｎｔ（０／２）＋１，０ ｍｏｄ２＋１］（４） であり、下記に対応する。 Ｉ_２［１，ｌ］＝Ｏ_１［１，１］ （５） となり、Ｉ_２は第２段階のハイブリッドの入力への接続
を示し、「［１，１］」において、最初の「１」は第１
行のハイブリッドであり、２番目の「１」はハイブリッ
ドの最初のポート（ポート１）を指す。したがって、式
（５）となり、これは第２列の第１行中のハイブリッド
５１４_２１の最初の入力ポート（１と表示されたポー
ト）が第１列の第１行中のハイブリッド５１４_１１の第
１の出力ポート（３と表示されたポート）に接続されて
いることを意味する。この計算ステップは図７（ａ）の
表の対応する行（ハイブリッド＃１、ポート＃１）中に
要約の形態で記載されている。

【００３１】図６（ｂ）の第２列（ｋ＝２）の第１行
（ｉ＝１）を占めるハイブリッド５１４_２１の第２入力
ポート（ｊ＝２）の接続を決定するためには式（３）を
使用して、 Ｉ_２［１，２］＝Ｏ_１［ｉｎｔ（（１−１＋１０／２）／２＋１， （１−１＋１０／２） ｍｏｄ２＋１） （６） Ｉ_２［１，２］＝Ｏ_１［ｉｎｔ（５／２），１＋１］ （７） Ｉ_２［１，２］＝Ｏ_１［ｉｎｔ（２．５／２）＋１，２ （８） Ｉ_２［１，２］＝Ｏ_１［３，２］ （９） ただし、Ｉ_２は第２列のハイブリッドの入力ポートを指
し、「［１，２］」の最初の「１」は第１行中のハイブ
リッドを指し、一方、「２」は第２の入力ポートを指
す。従って、式（９）は第１行、第２列の部位を占める
ハイブリッド５１４_２１が第１列の第３行、第３行中の
ハイブリッド５１４_１３の第２出力ポート（４と表示さ
れたポート）に接続されていることを意味する。この接
続は図６（ｂ）において５１８_２で表示されており、決
定のステップは図７（ａ）の表の第２行（ハイブリッド
＃１、ポート＃２）に記載されている。

【００３２】図６（ｂ）のハイブリッド５１４_２１の出
力接続は式（２）及び（３）を使用して第３列のハイブ
リッドに適用して入力ポートに対する接続により決定さ
れる。従って、第１行（ｉ＝１）、第３列（ｋ＝３）に
位置するハイブリッド５１４ _３１を取ると、ｊ＝１であ
る第１入力ポート（ポート１）の接続は第２列の同等位
置にあるハイブリッド５１４_２１について行ったと同じ
方法で式（２）に代入して決定する。この時、第1行第3
列の値を式（２）に代入すると第1行第2列の結果と同一
の結果を生む、即ち、 Ｉ_３［１，１］＝Ｏ_２［ｉｎｔ（０／２）＋１，０ ｍｏｄ２＋１］（１０） であり、下記に対応する、 Ｉ_３［１，１］＝Ｏ_２［１，１］ （１１） これは、第１行第３列のハイブリッド５１４_３１の第１
の入力ポート（１と表示されたポート）が第２列第１行
のハイブリッド５１４_２１の第１の出力ポート（３と表
示されたポート）に接続されることを意味する。この接
続は図６（ｂ）で５１８_３と表示され、計算は図７の第
１行（ハイブリッド＃１、ポート＃１）に要約されてい
る。この接続５１８_３は代わって５１４_２１の２つの出
力接続の１つを確立する。

【００３３】同様に、図６（ｂ）の入力部５１４の第２
列の入力ハイブリッドのその他の出力接続は入力部５１
４の第３列のハイブリッドの入力ポートへの接続により
決定される。例えば、図６（ｂ）の第１行第３列の入力
ハイブリッド５１４_３１の第２入力ポート（２と表示さ
れたポート）の接続を見つけるには、顕著な値はｉ＝
１、ｊ＝２、ｋ＝３であり、ｊ＝２であるから式（３）
を使用する。式（３）に代入すると、 Ｉ_ｋ［ｉ，２］＝Ｏ_ｋ−１［ｉｎｔ（（ｉ−１）＋Ｍ／２）／２］， （ｉ-１＋Ｍ/２） ｍｏｄ２＋１］ （３’） 式（６）、（７）、（８）及び（９）の同値をもとめる
と、 Ｉ_３［１，２］＝Ｏ_２［ｉｎｔ（（１−１＋１０／２）／２＋１，（１−１＋ １０／２） ｍｏｄ２＋１） （１２） Ｉ_３［１，２］＝Ｏ_２［ｉｎｔ（５／２），（５）ｍｏｄ ２＋１］（１３） Ｉ_３［１，２］＝Ｏ_２［ｉｎｔ（２．５／２）＋１，１＋１］ （１４） Ｉ_３［１，２］＝Ｏ_２［３，２］ （１５） これは、第１行第３列の位置を占めるハイブリッド５１
４_３１の第２の入力ポート（２と表示されたポート）が
第２列第３行のハイブリッド５１４_２３の第２の出力ポ
ート（４と表示されたポート）に接続されることを意味
する。この接続は図６（ｂ）で５１８_４で表示されてお
り、計算は図７（ａ）の第２行（ハイブリッド＃１、ポ
ート＃２）に要約されている。

【００３４】図６（ｂ）の接続５１８_３及び５１８_４を
５１８_１及び５１８_２と比較すると、第１行第２列の入
力ハイブリッドの入力ポート接続を決定するのに適用す
る式（１）を第１行第３列を占める入力ハイブリッドに
適用すると、先行する列に対する対応する接続となるこ
とが明らかである。このパターン安定度を図６（ｂ）の
構造のその他の行に適用する。従って、図７（ａ）の要
約を図６（ｂ）の構造等の構造の入力部５１４の何れか
の列に適用する。入力ハイブリッドの接続を決定するた
めの式（１）の利用の別の例として、図６（ｂ）の入力
ハイブリッド５１４_２３考えてみる。ハイブリッド５１
４_２３の第１の入力ポートの接続を決定するために、適
切な式はｊ＝１であり、これは式（２）に相当する。 Ｉ_ｋ［ｉ，ｌ］＝Ｏ_ｋ−１［ｉｎｔ（（ｉ−１）／２）＋１、（ｉ-１）Ｍ/２ ｍｏｄ ２＋１］ （２） ｉ＝３及びｋ＝２の値を式３に代入すると、下記の如くなる。即ち、 Ｉ_２［３，ｌ］＝Ｏ_１［ｉｎｔ（１）＋１、２ ｍｏｄ ２＋１］ （１６） Ｉ_２［３，ｌ］＝Ｏ_１［２，１］ （１７） これは、第２列、第３行のハイブリッド及び第１のポー
トの問題の入力ポートは第１列の出力ポートに接続さ
れ、斯かる第１列においては、出力ポートは第２行の出
力ポートであり、それはハイブリッド５１４_１２の第１
の出力ポート（３と表示されたポート）であることを示
す。

【００３５】図６（ｂ）の入力結合ネットワークのハイ
ブリッドの何れかに対する接続は式（２）及び（３）か
らまたは表７ａの表から決定できる。図６（ｃ）の出力
結合ネットワーク５１６の接続は列１を最終の列にする
ように列の再表示を行って式（２）及び（３）から見つ
けることができ、ハイブリッドのポートもまた図６
（ｃ）に図示する如く再表示される。上記に述べた如
く、出力結合ネットワーク５１６のハイブリッドは０ま
たは図５ａ及び５ｂに関連して説明した出力タイプであ
る。図７（ａ）の表は並列増幅器配列において１０の増
幅器が使用されている場合にのみ適用するものである
が、前記式は２の累乗に必ずしも等しくない任意の偶数
の増幅器に使用することが可能である。図７（ａ）の表
に対応する表は任意の斯かる数の増幅器に対して前記式
から作成することができる。例えば、図７（ｂ）の表は
増幅器が１２の並列配列に適用される。図７（ｃ）の構
造はハイブリッドの２つの相互に隣接した列を示して、
図７（ａ）及び図７（ｂ）の適合性を示したものであ
る。

【００３６】図６（ａ）、図６（ｂ）及び図６（ｃ）は
図４の従来の技術の配列とは作用の面で異なる。図４の
配列では、入力ポートＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ及び
Ｈに適用した信号は８つの部分に分割され増幅器１、
２、３、４、５、６、７及び８の各々を等量で或いは同
じ大きさで流れるようにされるが、入力ポートI及びJに
適用した信号は２つの部分い分割されて増幅器９及び１
０を通って流れる。従って、信号のあるもの（ポートＡ
乃至Ｈに適用された信号）は各々８つの増幅器を（平行
に）流れるが、他の信号（ポートI及びJに適用された信
号）は２つの増幅器にしか流れない。これとは反対に、
図６（ｂ）の配列では、入力ポートＡ乃至Ｊのいずれか
に適用した信号８度分割され、１０の増幅器中８つの増
幅器を同じ振幅で流れることなる。図６（ｂ）の配列の
入力ポートに適用しなかった信号は８つの増幅器を前部
を流れることはない。これによりＥＩＲＰフレキシビリ
ティを１００％まで改善されると共に、少なくとも従来
技術の信号数を上回る数の若干の数の信号に対する冗長
性が改善される。

【００３７】図６（ａ）、図６（ｂ）、及び図６（ｃ）
の配列が本発明により可能となる配列の全てではない。
図８は入力ハイブリッド配列８１４及び出力ハイブリッ
ド配列８１６を使用して並列にされた１０の増幅器のセ
ット５１２を使用する並列増幅器配列８１０を含んだ本
発明の別の実施態様の簡単な図である。入力ハイブリッ
ド配列８１４は図６に関連して説明した入力ハイブリッ
ド配列５１４と異なり、また、出力ハイブリッド配列８
１６は入力ハイブリッド配列８１４の鏡像であり、従っ
て、出力ハイブリッド配列も図６の出力ハイブリッド配
列５１６と異なる。図８の配列では、第１列及び第２列
との間に簡単な接続が設けられる。図８の入力及び出力
ハイブリッド配列８１４及び８１６の接続を画定する式
はｉ＝１、・・・、Ｍ／２であるから、 Ｉ_２［ｉ，１］＝０_１［ｉ，２］ （１８） ｉ＝１、２、・・・、Ｍ／２−１であるから、 Ｉ_２［ｉ，２］＝０_１［ｉ＋１，１］ （１９） Ｉ_２［Ｍ／２，２］＝０_１［１，１］ （２０） 図９に図示する如く、簡単な接続はまた第２列及び第３
列の間でも使用することが可能である。図９は入力ハイ
ブリッド配列９１４及び出力ハイブリッド配列９１６を
使用して並列にされた１０の増幅器のセット５１２を使
用する並列増幅器配列ｍ１０を含んだ本発明の別の実施
態様の簡単な図である。入力ハイブリッド配列９１４は
図６に関連して説明した入力ハイブリッド配列５１４と
異なり、また、出力ハイブリッド配列９１６は入力ハイ
ブリッド配列９１４の鏡像であり、従って、出力ハイブ
リッド配列も図６の出力ハイブリッド配列５１６と異な
る。図９の入力及び出力ハイブリッド配列９１４及び９
１６の接続を画定する式はｉ＝２、３・・・、Ｍ／２で
あるから、 Ｉ_３［ｉ，１］＝０_２［ｉ−１，２］ （２１） Ｉ_３［１，１］＝０_２［Ｍ／２，２］ （２２） ｉ＝１、２、・・・、Ｍ／２−１であるから、 Ｉ_３［ｉ，２］＝０_２［ｉ＋１，２］ （２３） Ｉ_３［Ｍ／２，２］＝０_２［１，１］ （２４）

【００３８】本発明は以下の問題点を解決するものであ
り、即ち、（ａ）信号が個々の増幅器から成る増幅器セ
ットに到着した時に信号を最大に分割するための数が
Ｍ’の列の接続の方法、（ｂ）２の累乗でない数Ｍの増
幅器の個々全てが同等に使用されて、数がＭの信号の全
てが存在する時に全ＲＦ電力を確実に実現する方法、及
び（ｃ）信号が並列増幅器配列の出力で確実に正しく
（適切な位相と振幅で）「加算（アッドアップ）」され
る方法を見出す。本発明のその他の実施態様は当業者に
は明白なことである。例えば、個々の増幅器は単一の入
力ポート及び出力ポートを持つものと説明をしたが、複
数の入力ポート及び／または出力ポートを有する増幅器
であっても、単一の入力ポート及び出力ポートのみが並
列増幅器配列の通路に結合するようにすれば、使用する
ことは可能である。利得制御またはその他の目的に使用
される如き増幅器のコントロール入力ポートは勿論本発
明の文脈においては意味を持たないものであり、考慮は
しない。特定の例示例として１０の増幅器配列を説明し
たが、任意の偶数個の増幅器を使用することが可能であ
る。

【００３９】

【発明の効果】本発明は、以上説明したような形態で実
施され、次のような効果を有する。

【００４０】本発明によれば、並列増幅器配列は（５１
０、８１０、９１０）は、１セット（５１２）の増幅器
を含み、斯かる１セットが複数の個々の増幅器（１、
２、３、４、５、６、７、８、９、１０）を含む。前記
セット（５１２）中の増幅器の各々が入力ポート及び出
力ポートを含む。並列増幅器配列（５１０）に関係した
増幅器のセット中の増幅器の数は、本発明によれば、２
の整数累乗でない偶数（図６ａ、図６ｂ、図６ｃ、図８
及び図９では１０）である。並列増幅器配列（５１０、
８１０、９１０）は複数であるＭの入力ポート（Ａ乃至
Ｊ）を含み、増幅器のセット（５１２）に関係した入力
ポートの数と同数である。並列増幅器配列（５１０、８
１０、９１０）はまた複数の出力ポート（Ａ’乃至
Ｊ’）を含み、増幅器のセット（５１２）に関係した複
数の出力ポートの数と同数である。並列増幅器配列（５
１０、８１０、９１０）は入力結合配列（５１４、８１
４、９１４）を含み、該結合は数が｛（Ｍ／２）ｉｎｔ
（ｌｏｇ_２Ｍ）｝の入力ハイブリッド（５１４ｃｒ、こ
こで、ｃは列及びｒは行である）を含み、並列増幅器配
列（５１０、８１０、９１０）の入力ポート（Ａ乃至
Ｊ）の何れかに適用された信号がその他の何れかの入力
ポートに適用された信号と同じ数の増幅器に分割される
とともに流通するように接続される。この文脈では、
「入力」ハイブリッドは従来のまたは「出力」ハイブリ
ッドと同じであるが、逆転した入力ポートを有する。

【００４１】本発明によれば、並列増幅器配列（５１
０、８１０、９１０）は更に、出力結合配列（５１６、
８１６、９１６）を含み、該出力結合配列は複数の増幅
器からなる前記増幅器セット（５１２）の出力ポート及
び並列増幅器配列（５１０、８１０、９１０）の出力ポ
ート（Ａ’乃至Ｊ’）に接続される。出力結合配列（５
１６、８１６、９１６）は複数の出力ハイブリッド
（Ｏ）を含み、該ハイブリッドは入力結合配列（５１
４、８１４、９１４）の入力（Ｉ）ハイブリッドの数と
同数であり、入力ハイブリッドの接続に対して鏡像とな
るように接続される。即ち、増幅器のセットの（５１
２）の配列に関係した線（８）に沿って「折り畳まれ
た」時に、出力ハイブリッド配列（５１６、８１６、９
１６）は入力ハイブリッド配列（５１４、８１４、９１
４）の接続に隣接する。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は、従来技術の並列増幅器配列を使用し
た衛星通信システムの簡単な図であり、（ｂ）は、前記
並列増幅器に使用することが可能なハイブリッドの簡単
な図であり、１形態の表記法を例示してある。

【図２】（ａ）は、従来技術のＮが２であり、４つの増
幅器を含んだ２^Ｎ並列増幅器配列の簡単な図であり、
（ｂ）は、若干異なる表記法を使用した（ａ）の配列の
略図である。

【図３】従来技術のＮが３であり、８つの増幅器を含ん
だ２^Ｎ並列増幅器配列の簡単な図である。

【図４】１０増幅器システムに使用可能な従来技術の２
^Ｎ並列増幅器配列の簡単な図である。

【図５】（ａ）は、従来技術で使用される如き従来のハ
イブリッドの簡単な図であり、（ｂ）は、以後従来のま
たは「出力」ハイブリッド等を表すのに使用される記号
を例示しており、（ｃ）は、「入力」ポートが反転また
は逆転された従来のハイブリッドの簡単な略図であり、
（ｄ）は、以後切り替えた従来のまたは「入力」ハイブ
リッドを表すのに使用する記号（Ｉ）を例示してある。

【図６（ａ）】本発明の１態様による１０増幅器並列増
幅器配列の簡単な図であり、各入力信号に対するＥＩＲ
Ｐフレキシビリティが８０％であり、且つ、入力ハイブ
リッド配列及び対応する鏡像の出力ハイブリッド配列を
ブロックとして例示してある。

【図６（ｂ）】図６（ａ）の配列の入力出力ハイブリッ
ドブロックの寄り詳細な図である。

【図６（ｃ）】図６（ａ）の配列の入力出力ハイブリッ
ドブロックの寄り詳細な図である。

【図７（ａ）】図６（ｂ）の配列のパラメータが画定式
に関係した場合の該パラメータを記載した表である。

【図７（ｂ）】図７（ａ）の表に同等ではあるが、１２
並列増幅器配列用の表である。

【図７（ｃ）】図７（ａ）の表の表記法を使用した２段
階ハイブリッドの略図である。

【図８】本発明の別の態様による並列増幅器の別の実施
例の簡単な図であり、ハイブリッドの第１及び第２のコ
ラム間の接続を単純化している。

【図９】本発明の別の態様による並列増幅器の別の実施
例の簡単な図であり、ハイブリッドの第２及び第３コラ
ム管の接続を単純化している。

【符号の説明】

５１０ 並列増幅器配列 ５１２ 増幅器 ５１４ 入力結合配列 ５１４ｃｒ 入力ハイブリッド ５１６ 出力結合配列 ８１０ 並列増幅器配列 ８１４ 入力結合配列 ８１６ 出力結合配列 ９１０ 並列増幅器配列 ９１４ 入力結合配列 ９１６ 出力結合配列

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5J069 AA04 AA21 AA41 CA35 CA75 CA92 FA15 FA19 KA29 KA68 KC06 KC07 MA10 SA14 TA01

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】並列増幅器配列において、 複数である数Ｍの増幅器であって、各々が、入力ポート
   及び出力ポートを含み、前記複数が２の整数累乗ではな
   い偶数である複数である数Ｍの増幅器と、 前記複数の増幅器と同数の複数の入力ポートと、 前記複数の入力ポートと同数の複数の出力ポートと、 数が｛（Ｍ／２）ｉｎｔ（ｌｏｇ_２Ｍ）｝の入力ハイブ
   リッドであって、前記並列増幅器配列の前記入力ポート
   の何れかに適用された信号が、同数の前記数がＭの増幅
   器を横断するように接続された入力ハイブリッドを含ん
   だ入力結合配列と、 前記複数の増幅器の前記出力ポート及び前記並列増幅器
   配列の出力ポートに接続されると共に、複数の出力ハイ
   ブリッド（Ｏ）を含み、該ハイブリッドは前記入力ハイ
   ブリッドの接続に対して鏡像となるように接続された、
   前記数の出力ハイブリッドを含む出力結合配列とを備え
   る並列増幅器配列。
2. 【請求項２】複数である数Ｍの増幅器において信号を増
   幅する方法であって、前記数Ｍが２の整数累乗以外の数
   である、複数である数Ｍの増幅器において信号を増幅す
   る方法において、 増幅する前記信号の各々を２の整数累乗である数Pの等
   振幅の信号に分割する段階と、前記等振幅信号を全体に
   合計する段階と、増幅する前記信号の各々が前記数Ｍの
   増幅器のＰを横断するように、合計して生じた信号を前
   記数Ｍの増幅器の前記入力ポートに適用する段階と、 前記数Ｍの増幅器の各々を横断する前記数Ｐの信号を増
   幅する段階と、 前記数Ｍの増幅器の出力を結合する段階とを備える複数
   である数Ｍの増幅器において信号を増幅する方法。
3. 【請求項３】前記分割、合計及び適用する段階が、第1
   の配列の入力ハイブリッドにより実行され、前記出力を
   結合する前記手段が、前記第1の配列のハイブリッドの
   接続と鏡像の関係に接続される一定の配列の出力ハイブ
   リッドにより実行される請求項２に記載の方法。
4. 【請求項４】前記数Ｍの増幅器が１０であり、前記数Ｐ
   が８であり、且つ、前記第1の配列が、各列が５つの入
   力ハイブリッドから成る３列に配列した１５の入力ハイ
   ブリッドから成る請求項３に記載の方法。
5. 【請求項５】前記数Ｍの増幅器が１２であり、前記数Ｐ
   が８であり、且つ、前記第1の配列が、各列が６つの入
   力ハイブリッドから成る３列に配列した１８の入力ハイ
   ブリッドから成る請求項３に記載の方法。