JP2009159361A - High-frequency power transmission device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は高周波電力送信装置に係り、特に電力増幅器と方向性結合器を少なくとも備えた高周波電力送信装置に関する。 The present invention relates to a high-frequency power transmission device, and more particularly to a high-frequency power transmission device including at least a power amplifier and a directional coupler.
図3は高周波電力送信装置の一例の構成図を示す。同図において、入力端子38は、電力増幅器31及び端子501を介して方向性結合器32に接続されている。方向性結合器32は、端子502、503を介してフィルタ33、34に接続され、また端子504を介して終端抵抗36に接続されている。方向性結合器35は、端子505を介してフィルタ34に接続され、端子506を介してフィルタ33に接続され、端子507を介して出力端子39に接続され、端子508を介して終端抵抗37に接続されている。
FIG. 3 shows a configuration diagram of an example of the high-frequency power transmission apparatus. In the figure, an
方向性結合器32と方向性結合器35は、基本波の1/4波長の線路長で構成されている結合度3dBの方向性結合器で、マイクロストリップラインやストリップラインや同軸線路のような分布定数回路で構成される。方向性結合器32は、端子501から入力された基本波及び奇数次高調波を等分配して端子502と503に出力する。端子502に出力された基本波及び奇数次高調波の位相は、端子503に出力された基本波及び奇数次高調波の位相に対し−90×n度(nは高調波の次数)になっている。端子501から入力された偶数次高調波は端子502にすべて出力される。端子502は端子503に対してアイソレーションがとれた端子である。
The
方向性結合器35は、端子505から入力される基本波及び高調波の位相が端子506から入力される基本波及び奇数次高調波の位相に対し−90×n度(nは高調波の次数)になっているときに、端子505と506から入力された基本波及び高調波を合成して端子507へ出力する。端子505に入力された偶数次高調波は端子507に全て出力される。端子507は端子508に対してアイソレーションがとれた端子である。フィルタ33とフィルタ34は2次以上の高調波を全反射させる性能を有するフィルタである。
The
この高周波電力増幅器では、入力端子38に入力された信号は、飽和に近い電力レベルで使用する電力増幅器31で電力増幅され、この際に高調波が発生する。電力増幅器31で電力増幅された基本波は、方向性結合器32を介してフィルタ33とフィルタ34を通過し、更に方向性結合器35及び端子507を介して出力端子39へ出力される。
In this high frequency power amplifier, the signal input to the
ここで、高調波を全反射するフィルタ33や34の替りに、高調波を吸収するフィルタを用いることもできる。この種のフィルタとしては、3dB方向性結合器のλ/4ストリップ線路の共役端子同士を接続したU字型の2つの結合導体を上下に配置すると共に、2つの結合導体の一方に入力端子と出力端子とを接続し、他方には2つの端子を設けると共に吸収抵抗をそれぞれ接続した構造としたフィルタを用いることができる(例えば、特許文献1参照)。この特許文献1記載のフィルタによれば、入力端子に入力された基本波信号は、出力端子に現れるが、基本波の高調波信号は吸収抵抗に吸収させることができる。
Here, instead of the
しかしながら、図3において、電力増幅器31から出力された2次以上の高調波は、フィルタ33とフィルタ34で全反射し、そのうち、奇数次高調波は、フィルタ34で全反射して方向性結合器32を介して終端抵抗36で吸収されるが、偶数次高調波はフィルタ33で全反射して方向性結合器32を介して電力増幅器31に戻るため、電力増幅器31にダメージを与えたり破損させてしまう。
However, in FIG. 3, the second and higher harmonics output from the
電力増幅器31を高効率で動作させるためには飽和に近い電力レベルで使用するのが通例であるが、飽和に近い電力レベルで使用すると歪が発生する。また、トランジスタが元来持っている非線形歪や回路構成上発生する歪もある。これらの歪により上述のように電力増幅器31で増幅された信号中には高調波が発生するが、電波法上アンテナから出力する前に高調波を取り除く必要がある。
In order to operate the
高調波を除去するにはフィルタ33及び34による除去が一般的だが、上記のように、フィルタ33で全反射した高調波、とりわけ電力レベルが高い2次〜4次高調波が電力増幅器31に反射し、部品にダメージを与えたり故障させたりする。
In order to remove the harmonics, the removal by the
また、基本波に近い2次〜4次高調波を全反射させるフィルタ33及び34は大型で急峻な特性が必要になる。更に、特許文献1記載のフィルタもU字型の2つの結合導体を上下に配置した大型な構造であり、急峻な特性も必要である。
Further, the
本発明は、以上の点に鑑みなされたもので、反射波による電力増幅器の破損を防ぎ、フィルタが全反射する高調波の周波数でも電力増幅器から終端されているように見え安定に動作できると共に、フィルタの構成を簡易にした高周波電力送信装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, prevents damage to the power amplifier due to reflected waves, and can operate stably even when the filter appears to be terminated from the power amplifier even at harmonic frequencies that are totally reflected. An object of the present invention is to provide a high-frequency power transmission device with a simplified filter configuration.
本発明は上記の目的を達成するため、入力信号を電力増幅する電力増幅器と、電力増幅器から出力された信号の基本波の所定の第1の波長の線路長で構成される、縦続接続された一対の第1の方向性結合器とその第1の方向性結合器に接続された第1の終端抵抗とにより、電力増幅器から出力された信号の基本波と奇数次高調波を第1の端子に出力すると共に偶数次高調波を第1の終端抵抗に吸収させる第1の方向性結合手段と、電力増幅器から出力された信号の基本波の所定の第2波長の線路長で構成される、縦続接続された一対の第2の方向性結合器とその第2の方向性結合器に接続された第2の終端抵抗とを少なくとも備えた構成であり、第1の方向性結合手段の第1の端子から出力された電力増幅器から出力された信号の基本波と奇数次高調波のうち、奇数次高調波を第2の終端抵抗により終端させると共に、基本波のみを合成して第2の端子から出力端子へ出力する第2の方向性結合手段とを有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention is a cascade connection composed of a power amplifier that amplifies an input signal and a line length of a predetermined first wavelength of a fundamental wave of a signal output from the power amplifier. A fundamental terminal and odd harmonics of a signal output from the power amplifier are connected to a first terminal by a pair of first directional couplers and a first termination resistor connected to the first directional coupler. And a first directional coupling means for absorbing even-order harmonics to the first termination resistor, and a line length of a predetermined second wavelength of the fundamental wave of the signal output from the power amplifier, A configuration comprising at least a pair of cascaded second directional couplers and a second termination resistor connected to the second directional coupler, wherein the first directional coupling means is a first one. The fundamental wave and oddity of the signal output from the power amplifier output from the A second directional coupling unit that terminates odd harmonics among the second harmonics by the second terminating resistor and synthesizes only the fundamental wave and outputs it from the second terminal to the output terminal. Features.
本発明によれば、電力増幅器に高調波の反射波が全く戻ってこないため、電力増幅器にダメージを与えたり破損することがなく、電力増幅器で増幅する高周波電力に対して発生する高調波を吸収して抑制し、電力増幅器の破損防止と安定動作を可能にすることができる。 According to the present invention, since the reflected wave of the harmonic does not return to the power amplifier at all, it does not damage or damage the power amplifier and absorbs the harmonic generated with respect to the high frequency power amplified by the power amplifier. Thus, the power amplifier can be prevented from being damaged and can be stably operated.
次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(第1の実施形態)
図1は、本発明になる高周波電力送信装置の第1の実施形態の構成図を示す。同図において、高周波電力送信装置は、電力増幅器1、方向性結合器2〜5、終端抵抗6〜9、入力端子10、及び出力端子11を有する。電力増幅器1は飽和に近い電力レベルで使用され、増幅した基本波と、基本波の整数倍の高調波を出力する電力増幅器である。縦続接続された方向性結合器2と方向性結合器3は、基本波の1/4波長の線路長で構成されている結合度3dBの方向性結合器で、マイクロストリップラインやストリップラインや同軸線路のような分布定数回路で構成される。なお、方向性結合器2と方向性結合器3は、基本波の4/3波長の広帯域方向性結合器を使用してもよい。
(First embodiment)
FIG. 1 shows a configuration diagram of a first embodiment of a high-frequency power transmission device according to the present invention. In the figure, the high-frequency power transmission apparatus includes a power amplifier 1,
方向性結合器2は、電力増幅器1から出力され、端子101を介して入力された基本波及び奇数次高調波を等分配して端子102と端子103に出力する。端子102に出力された基本波及び奇数次高調波の位相は、端子103に出力された基本波及び奇数次高調波の位相に対し−90×n度(nは高調波の次数)になっている。また、方向性結合器2は、入力された偶数次高調波を端子102にすべて出力する。端子105は、端子101に対してアイソレーションがとれた端子である。
The
方向性結合器3は、端子102から入力される基本波及び高調波の位相が、端子103から入力される基本波及び奇数次高調波の位相に対し、−90×n度(nは高調波の次数)になっているときに、端子102と端子103から入力された基本波及び奇数次高調波を合成して端子104へ出力する。また、方向性結合器3は、端子102から入力される偶数次高調波は、端子106に全て出力する。端子106は、端子104に対してアイソレーションがとれた端子である。
In the
縦続接続された方向性結合器4と方向性結合器5は、基本波の1/6波長の線路長で構成されている結合度3dBの方向性結合器で、マイクロストリップラインやストリップラインや同軸線路のような分布定数回路で構成される。なお、方向性結合器4と方向性結合器5は、基本波の3/6波長の広帯域方向性結合器を使用してもよい。 The directional coupler 4 and the directional coupler 5 connected in cascade are directional couplers having a coupling degree of 3 dB configured by a line length of 1/6 wavelength of the fundamental wave, and are microstrip line, strip line, coaxial It consists of a distributed constant circuit like a line. Note that the directional coupler 4 and the directional coupler 5 may be broadband directional couplers of 3/6 wavelength of the fundamental wave.
方向性結合器4は、端子104及び端子201を介して方向性結合器3から入力された基本波の4/6波長の信号、つまり基本波の1.5倍の周波数の信号と、基本波の奇数次高調波とを分配して端子202と端子203に出力する。端子202に出力された基本波の1.5倍の周波数の信号と奇数次高調波の位相は、端子203に出力された基本波の1.5倍の周波数の信号と奇数次高調波の位相に対し、−90×n度(nは高調波の次数)になっている。
The directional coupler 4 is a signal having a 4/6 wavelength of the fundamental wave input from the
また、方向性結合器4は、端子104を介して方向性結合器3から入力された基本波の1.5倍の周波数の信号に対する偶数次高調波を端子202に全て出力する。端子204は、端子201に対してアイソレーションがとれた端子である。
Further, the directional coupler 4 outputs all even-order harmonics to a terminal 202 with respect to a signal having a frequency 1.5 times the fundamental wave input from the
方向性結合器5は、フィルタ12から端子206を介して入力される基本波の1.5倍の周波数の信号と奇数次高調波の位相が、フィルタ13から端子205を介して入力される基本波の1.5倍の周波数の信号と奇数次高調波の位相に対し、−90×n度(nは高調波の次数)になっているときに、端子205と端子206をそれぞれ介して入力された基本波の1.5倍の周波数の信号と奇数次高調波を合成して、端子207を介して出力端子11へ出力する。
The directional coupler 5 is a fundamental in which a signal having a frequency 1.5 times the fundamental wave input from the filter 12 through the terminal 206 and the phase of the odd harmonic are input from the
また、方向性結合器5は、フィルタ12から端子206を介して入力される基本波の1.5倍の周波数の信号に対する偶数次高調波を、端子208に全て出力する。端子208は端子207に対してアイソレーションがとれた端子である。なお、方向性結合器4及び5は、方向性結合器4に入力される基本波も分配合成できる帯域内にあるので、方向性結合器4で基本波を分配し、方向性結合器5で合成することができる。 Further, the directional coupler 5 outputs all even-order harmonics with respect to a signal having a frequency 1.5 times the fundamental wave input from the filter 12 via the terminal 206 to the terminal 208. The terminal 208 is a terminal that is isolated from the terminal 207. The directional couplers 4 and 5 are in a band where the fundamental wave input to the directional coupler 4 can also be distributed and synthesized. Therefore, the directional coupler 4 distributes the fundamental wave, and the directional coupler 5 Can be synthesized.
終端抵抗6〜9は、方向性結合器2〜5のアイソレーション端子105,106,204,208を終端するための抵抗である。フィルタ12とフィルタ13は、5次以上の奇数次高調波を全反射できるフィルタである。なお、フィルタ12とフィルタ13は、基本波のみ通過させる帯域通過型フィルタでもよいし、5次以上の高調波のみ全反射させる帯域阻止型フィルタや低域通過型フィルタでもよい。
Termination resistors 6-9 are resistors for terminating the
次に、本実施形態の動作について説明する。図1において、電力増幅器1は飽和に近い電力レベルで使用され、入力端子10から入力された高周波信号を電力増幅する。これにより、電力増幅器1の出力には電力増幅された基本波の信号だけでなく、基本波の整数倍の周波数の高調波も発生する。
Next, the operation of this embodiment will be described. In FIG. 1, a power amplifier 1 is used at a power level close to saturation, and amplifies a high frequency signal input from an
方向性結合器2と方向性結合器3は、基本波の1/4波長の線路長で構成されている結合度3dBの方向性結合器で、中心周波数が基本波と同じ周波数のため、方向性結合器2の端子101から入力された電力増幅器1の出力信号のうち、偶数次の高調波は方向性結合器2で分配されず直進し、端子102を通り方向性結合器3の端子106へ進んで終端抵抗7に吸収される。
The
一方、上記の端子101から入力された電力増幅器1の出力信号のうち、基本波及び奇数次の高調波は方向性結合器2で90×n度(nは高調波の次数)位相差で端子102と端子103に等分配され、方向性結合器3で合成される。よって、方向性結合器3の端子104には基本波と奇数次高調波のみ出力され、方向性結合器4へ供給される。
On the other hand, among the output signals of the power amplifier 1 input from the terminal 101, the fundamental wave and the odd-order harmonics are terminals with a phase difference of 90 × n degrees (where n is the harmonic order) in the
方向性結合器4と方向性結合器5は、基本波の1/6波長の線路長で構成され、3dBの結合度を有する方向性結合器で、中心周波数は基本波の1.5倍である。方向性結合器4は、端子104及び端子201を介して方向性結合器3から入力された基本波の4/6波長の信号、つまり基本波の1.5倍の周波数の信号と、基本波の奇数次高調波とを分配して端子202と端子203に出力する。端子202に出力された基本波の1.5倍の周波数の信号と基本波の奇数次高調波の位相は、端子203に出力された基本波の1.5倍の周波数の信号と基本波の奇数次高調波の位相に対し、−90×n度(nは高調波の次数)になっている。
The directional coupler 4 and the directional coupler 5 are directional couplers having a line length of 1/6 wavelength of the fundamental wave and having a coupling degree of 3 dB. The center frequency is 1.5 times that of the fundamental wave. is there. The directional coupler 4 is a signal having a 4/6 wavelength of the fundamental wave input from the
方向性結合器4の端子202、端子203からそれぞれ出力された基本波の1.5倍の周波数の信号と、基本波の奇数次高調波とのうち、5次以上の奇数次高調波はフィルタ12、フィルタ13でそれぞれ全反射される。フィルタ12で全反射された5次以上の奇数次高調波は、方向性結合器4、3、2を介して終端抵抗6に吸収される。また、フィルタ13で全反射された5次以上の奇数次高調波は、方向性結合器4を介して終端抵抗8に吸収される。
Of the harmonics of the fundamental wave and the odd-order harmonics of the fundamental wave output from the
また、方向性結合器4に入力される奇数次高調波のうち第3次高調波は、方向性結合器4と方向性結合器5の中心周波数の2倍にあたるため、方向性結合器4で分配されずに直進し、フィルタ12を通過して端子206を介して方向性結合器5に入力され、更にこの方向性結合器5を直進して端子208を介して終端抵抗9に吸収される。
Further, among the odd-order harmonics input to the directional coupler 4, the third harmonic corresponds to twice the center frequency of the directional coupler 4 and the directional coupler 5. It goes straight without being distributed, passes through the filter 12 and is input to the directional coupler 5 through the terminal 206, and further goes straight through this directional coupler 5 and is absorbed by the terminating
一方、方向性結合器4に入力される基本波は、方向性結合器4と方向性結合器5で分配合成できる帯域内にあり、方向性結合器4で分配され、フィルタ12とフィルタ13を通過して方向性結合器5で合成された後、端子207を介して出力端子11に出力されて送信される。
On the other hand, the fundamental wave input to the directional coupler 4 is in a band that can be distributed and synthesized by the directional coupler 4 and the directional coupler 5, and is distributed by the directional coupler 4, and the
このように、本実施形態では、基本波の偶数次高調波は終端抵抗7で吸収され、5次以上の奇数次高調波は終端抵抗6、8で吸収され、第3次高調波は終端抵抗9で吸収され、基本波のみ出力端子に11に出力されることになり、電力増幅器1には反射波が戻ってこないため、電力増幅器1にダメージを与えたり破損することがなく、フィルタ12、13が全反射する高調波の周波数における電力増幅器1から見たインピーダンスは終端されたように見え、電力増幅器1を安定に動作させることができる。
Thus, in the present embodiment, the even-order harmonics of the fundamental wave are absorbed by the
また、フィルタ12、13が全反射する周波数では電圧定在波比(VSWR:Voltage Standing Wave Ratio)が悪いが、本実施形態では、反射波が終端抵抗6〜9に吸収されるため、電力増幅器1から見たVSWRは良好に保たれている。更に、必要なフィルタ12、13が5次以上の奇数次高調波のみ反射できればよいため、フィルタを簡易に構成できる。
Further, although the voltage standing wave ratio (VSWR) is poor at the frequency at which the
(第2の実施形態)
図2は、本発明になる高周波電力送信装置の第2の実施形態の構成図を示す。同図において、高周波電力送信装置は、電力増幅器15、方向性結合器16〜19、終端抵抗20〜23、入力端子10、及び出力端子11を有する。電力増幅器15は電力増幅した基本波と第2次〜第4次高調波を出力する電力増幅器である。方向性結合器16と方向性結合器17は、基本波の1/4波長の線路長で構成されている結合度3dBの方向性結合器で、マイクロストリップラインやストリップラインや同軸線路のような分布定数回路で構成される。なお、方向性結合器16と方向性結合器17は、基本波の4/3波長の広帯域方向性結合器を使用してもよい。
(Second Embodiment)
FIG. 2 shows a configuration diagram of a second embodiment of the high-frequency power transmission device according to the present invention. In the figure, the high-frequency power transmission device includes a
方向性結合器16は、電力増幅器15から出力され、端子301を介して入力された基本波及び奇数次高調波(具体的には、第3次高調波)を等分配して端子302と端子303に出力する。端子302に出力された基本波及び奇数次高調波(第3次高調波)の位相は、端子303に出力された基本波及び奇数次高調波(第3次高調波)の位相に対し−90×n度(nは高調波の次数)になっている。また、方向性結合器16は、入力された偶数次高調波(具体的には、第2次高調波及び第4次高調波)を端子302にすべて出力する。端子305は、端子301に対してアイソレーションがとれた端子である。
The
方向性結合器17は、端子302から入力される基本波及び高調波の位相が端子303から入力される基本波及び奇数次高調波の位相に対し−90×n度(nは高調波の次数)になっているときに、端子302と端子303から入力された基本波及び奇数次高調波を合成して端子304へ出力する。方向性結合器17は、端子302に入力された偶数次高調波は端子306に全て出力する。端子306は端子304に対してアイソレーションがとれた端子である。
The
方向性結合器18と方向性結合器19は、基本波の1/6波長の線路長で構成されている方向性結合器で、マイクロストリップラインやストリップラインや同軸線路のような分布定数回路で構成される。方向性結合器18と方向性結合器19とは、3/6波長の広帯域方向性結合器を使用してもよい。
The
方向性結合器18は、端子401から入力された基本波の4/6波長の信号、つまり基本波の1.5倍の周波数の信号とその奇数次高調波を分配して端子402と端子403に出力する。端子402に出力された基本波の1.5倍の周波数の信号と、その奇数次高調波の位相は、端子403に出力された基本波の1.5倍の周波数の信号と、その奇数次高調波の位相に対し−90×n度(nは高調波の次数)になっている。方向性結合器18は、端子401に入力された基本波の1.5倍の周波数の信号に対する偶数次高調波を、端子402に全て出力する。端子405は、端子401に対してアイソレーションがとれた端子である。
The
方向性結合器19は、端子402から入力される基本波の1.5倍の周波数の信号と、基本波の奇数次高調波の位相が端子403から入力される基本波の1.5倍の周波数の信号と基本波の奇数次高調波の位相に対し−90×n度(nは高調波の次数)になっているときに、端子402と端子403から入力された基本波の1.5倍の周波数の信号と、その奇数次高調波とを合成して端子404を介して出力端子11へ出力する。また、方向性結合器19は、端子402から入力された基本波の1.5倍の周波数の信号に対する偶数次高調波は、端子406に全て出力する。端子406は端子404に対してアイソレーションがとれた端子である。
The
終端抵抗20〜23は方向性結合器16〜19のアイソレーション端子305,306,405,406を終端するための抵抗である。
Terminating resistors 20-23 are resistors for terminating the
次に、図2の実施形態の動作を説明する。入力端子10に入力された高周波信号は、電力増幅器15で電力増幅されて基本波と第2次〜第4次高調波が出力される。電力増幅器15から方向性結合器16の端子301を介して入力される電力増幅された基本波と第2次〜第4次高調波のうち、偶数次の高調波である第2次高調波及び第4次高調波は、方向性結合器16及び方向性結合器17の中心周波数の2倍にあたるため分配合成されず、全て分配されず直進し、端子302を通り方向性結合器17の端子306へ進んで終端抵抗21に吸収される。
Next, the operation of the embodiment of FIG. 2 will be described. The high frequency signal input to the
一方、電力増幅器15の出力信号中の基本波及び奇数次高調波(具体的には第3次高調波)は、方向性結合器16から端子302と端子303にそれぞれ90×n度(nは高調波の次数)の位相差で分配されて出力され、方向性結合器17で合成されて端子304へ出力される。よって、方向性結合器18の端子401には、方向性結合器17から基本波と第3次高調波のみ入力される。
On the other hand, the fundamental wave and the odd-order harmonics (specifically, the third-order harmonics) in the output signal of the
方向性結合器18に入力された基本波と第3次高調波のうち、第3次高調波は方向性結合器18と方向性結合器19の中心周波数の2倍にあたるため、方向性結合器18で分配されずに直進して端子402へすべて出力され、方向性結合器19も直進して端子406へすべて出力されて終端抵抗23に吸収される。基本波は、方向性結合器18で分配され、更に方向性結合器19で合成されて、端子404を介して出力端子11へ出力されて送信される。
Of the fundamental wave and the third harmonic input to the
本実施形態では、電力増幅器15から出力される高調波が第2次〜第4次高調波までしか無い場合に有効で、第2次〜第4次高調波を吸収するため電力増幅器15へは反射波が戻らない。本実施形態は、第1の実施形態と同様の特長を有すると共に、電力増幅器15の高調波が第2次〜第4次高調波までであるので、図1の第1の実施形態に比べてフィルタが不要でコストを下げることができる。
In the present embodiment, it is effective when the harmonics output from the
1、10 入力端子
2〜5、16〜19 方向性結合器
6〜9、20〜23 終端抵抗
11 出力端子
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記電力増幅器から出力された信号の基本波の所定の第1の波長の線路長で構成される、縦続接続された一対の第1の方向性結合器と該第1の方向性結合器に接続された第1の終端抵抗とにより、前記電力増幅器から出力された信号の基本波と奇数次高調波を第1の端子に出力すると共に偶数次高調波を前記第1の終端抵抗に吸収させる第1の方向性結合手段と、
前記電力増幅器から出力された信号の基本波の所定の第2波長の線路長で構成される、縦続接続された一対の第2の方向性結合器と該第2の方向性結合器に接続された第2の終端抵抗とを少なくとも備えた構成であり、前記第1の方向性結合手段の前記第1の端子から出力された前記電力増幅器から出力された信号の基本波と奇数次高調波のうち、前記奇数次高調波を前記第2の終端抵抗により終端させると共に、前記基本波のみを合成して第2の端子から出力端子へ出力する第2の方向性結合手段と
を有することを特徴とする高周波電力送信装置。 A power amplifier that amplifies the input signal, and
A pair of first directional couplers connected in cascade, each having a line length of a predetermined first wavelength of a fundamental wave of a signal output from the power amplifier, and connected to the first directional coupler The first termination resistor is configured to output the fundamental wave and odd harmonics of the signal output from the power amplifier to the first terminal and absorb the even harmonics to the first termination resistor. One directional coupling means;
Connected to a pair of cascaded second directional couplers configured with a line length of a predetermined second wavelength of the fundamental wave of the signal output from the power amplifier, and the second directional coupler And a second termination resistor, and a fundamental wave and odd harmonics of the signal output from the power amplifier output from the first terminal of the first directional coupling means. A second directional coupling unit that terminates the odd harmonics with the second termination resistor and combines only the fundamental wave and outputs the synthesized signal from the second terminal to the output terminal. A high-frequency power transmitter.
前記電力増幅器から出力された信号の基本波の1/4波長又は4/3波長の線路長で構成される、縦続接続された一対の第1の方向性結合器と該第1の方向性結合器に接続された第1の終端抵抗とにより、前記電力増幅器から出力された信号の基本波と奇数次高調波を第1の端子に出力すると共に偶数次高調波を前記第1の終端抵抗に吸収させる第1の方向性結合手段と、
前記電力増幅器から出力された信号の基本波の1/6波長又は3/6波長の線路長で構成される、縦続接続された一対の第2の方向性結合器と、それら一対の第2の方向性結合器の間に挟まれた5次以上の高調波を全反射するフィルタと、前記一対の第2の方向性結合器の入力側と出力側にそれぞれ接続された一対の第2の終端抵抗とを備えた構成であり、前記第1の方向性結合手段の前記第1の端子から出力された前記電力増幅器から出力された信号の基本波と奇数次高調波のうち、5次以上の高調波を前記フィルタで全反射して入力側に接続された前記一対の第2の終端抵抗の一方に吸収させ、かつ、前記フィルタを通過した第3次高調波を出力側に接続された前記一対の第2の終端抵抗の他方により吸収させると共に、前記基本波のみを合成して出力端子へ出力する第2の方向性結合手段と
を有することを特徴とする高周波電力送信装置。 A power amplifier that amplifies the input signal, and
A pair of cascaded first directional couplers and a first directional coupling, each having a line length of ¼ wavelength or 4/3 wavelength of the fundamental wave of the signal output from the power amplifier A first termination resistor connected to the power supply unit to output a fundamental wave and an odd-order harmonic of the signal output from the power amplifier to the first terminal, and an even-order harmonic to the first termination resistor. First directional coupling means to be absorbed;
A pair of second directional couplers connected in cascade, each having a line length of 1/6 wavelength or 3/6 wavelength of the fundamental wave of the signal output from the power amplifier, and the pair of second directional couplers A filter that totally reflects a fifth-order or higher harmonic wave sandwiched between directional couplers, and a pair of second terminations respectively connected to the input side and the output side of the pair of second directional couplers A resistor, and the fundamental wave and odd harmonics of the signal output from the power amplifier output from the first terminal of the first directional coupling means have a fifth or higher order. The harmonic wave is totally reflected by the filter and absorbed by one of the pair of second termination resistors connected to the input side, and the third harmonic wave that has passed through the filter is connected to the output side. Only the fundamental wave is absorbed by the other of the pair of second terminal resistors. Synthesized high-frequency power transmitter, characterized in that a second directional coupler means for outputting to the output terminal.
前記電力増幅器から出力された信号の基本波の1/4波長又は4/3波長の線路長で構成される、縦続接続された一対の第1の方向性結合器と該第1の方向性結合器に接続された第1の終端抵抗とにより、前記電力増幅器から出力された信号の基本波と第3次高調波を第1の端子に出力すると共に偶数次高調波を前記第1の終端抵抗に吸収させる第1の方向性結合手段と、
前記電力増幅器から出力された信号の基本波の1/6波長又は3/6波長の線路長で構成される、縦続接続された一対の第2の方向性結合器と、前記第2の方向性結合器に接続された第2の終端抵抗とを備えた構成であり、前記第1の方向性結合手段の前記第1の端子から出力された前記電力増幅器から出力された信号の基本波と第3次高調波のうち、第3次高調波を前記第2の終端抵抗により終端させると共に、前記基本波のみを合成して出力端子へ出力する第2の方向性結合手段と
を有することを特徴とする高周波電力送信装置。 A power amplifier that amplifies an input signal to output a fundamental wave and second to fourth harmonics;
A pair of cascaded first directional couplers and a first directional coupling, each having a line length of ¼ wavelength or 4/3 wavelength of the fundamental wave of the signal output from the power amplifier A first terminator connected to the power supply unit to output a fundamental wave and a third harmonic of the signal output from the power amplifier to the first terminal and to transmit an even-order harmonic to the first terminator. First directional coupling means to be absorbed by
A pair of second directional couplers connected in cascade, each having a line length of 1/6 wavelength or 3/6 wavelength of the fundamental wave of the signal output from the power amplifier, and the second directionality A second termination resistor connected to the coupler, and a fundamental wave of the signal output from the power amplifier output from the first terminal of the first directional coupling means and a second Of the third harmonic, the third harmonic is terminated by the second terminating resistor, and the second directional coupling means for synthesizing only the fundamental wave and outputting it to the output terminal is provided. A high-frequency power transmitter.
それぞれ前記電力増幅器から出力された信号の基本波の1/4波長の線路長で構成され、中心周波数が基本波と同一周波数の、縦続接続された第1及び第2の方向性結合器と、
前記第1及び第2の方向性結合器を直進して前記第2の方向性結合器からすべて出力される、前記電力増幅器の出力信号中の基本波の偶数次高調波を吸収する第1の終端抵抗と、
前記第1の方向性結合器で等分配され前記第2の方向性結合器で合成された、前記電力増幅器の出力信号中の基本波及びその奇数次高調波を入力として受ける、前記基本波の1/6波長の線路長で構成され、中心周波数が前記基本波の1.5倍の周波数の第3の方向性結合器と、
前記第3の方向性結合器から2つの端子へ分配出力された前記基本波の5次以上の高調波をそれぞれ全反射する第1及び第2のフィルタと、
前記第3、第2及び第1の方向性結合器を順次に介して入力される前記第1のフィルタで全反射された前記5次以上の高調波を吸収する第2の終端抵抗と、
前記第3の方向性結合器を介して入力される前記第2のフィルタで全反射された前記5次以上の高調波を吸収する第3の終端抵抗と、
前記第1及び第2フィルタからそれぞれ出力された信号を入力として受ける、前記基本波の1/6波長の線路長で構成され、中心周波数が前記基本波の1.5倍の周波数の第4の方向性結合器と、
前記第3の方向性結合器及び前記第1のフィルタ及び前記第4の方向性結合器を直進して該第4の方向性結合器からすべて出力される前記基本波の第3次高調波を吸収する第4の終端抵抗と、
を有し、前記第3の方向性結合器で分配され前記第4の方向性結合器で合成された、前記電力増幅器の出力信号中の前記基本波を出力端子へ出力することを特徴とする高周波電力送信装置。 A power amplifier that amplifies the input signal at a saturation level; and
First and second directional couplers connected in cascade, each having a line length of ¼ wavelength of the fundamental wave of the signal output from the power amplifier, the center frequency being the same as the fundamental wave;
The first and second directional couplers go straight and absorb all even harmonics of the fundamental wave in the output signal of the power amplifier, which are all output from the second directional coupler. A termination resistor;
Receiving the fundamental wave and its odd harmonics in the output signal of the power amplifier, which are equally distributed by the first directional coupler and synthesized by the second directional coupler, as inputs; A third directional coupler having a line length of 1/6 wavelength and having a center frequency of 1.5 times the fundamental wave;
First and second filters that respectively totally reflect the fifth and higher harmonics of the fundamental wave distributed and output from the third directional coupler to two terminals;
A second termination resistor that absorbs the fifth and higher harmonics totally reflected by the first filter that is sequentially input through the third, second, and first directional couplers;
A third termination resistor that absorbs the fifth and higher harmonics totally reflected by the second filter input via the third directional coupler;
The first and second filters each receive a signal output as an input and are configured with a line length of 1/6 wavelength of the fundamental wave, and a fourth frequency whose center frequency is 1.5 times the fundamental wave. A directional coupler;
The third harmonic of the fundamental wave output straight from the fourth directional coupler by traveling straight through the third directional coupler, the first filter, and the fourth directional coupler. A fourth terminating resistor to absorb;
And the fundamental wave in the output signal of the power amplifier, which is distributed by the third directional coupler and synthesized by the fourth directional coupler, is output to an output terminal. High frequency power transmitter.
それぞれ前記電力増幅器から出力された信号の基本波の1/4波長の線路長で構成され、中心周波数が基本波と同一周波数の、縦続接続された第1及び第2の方向性結合器と、
前記第1及び第2の方向性結合器を直進して前記第2の方向性結合器からすべて出力される、前記電力増幅器の出力信号中の基本波の偶数次高調波を吸収する第1の終端抵抗と、
前記第1の方向性結合器で等分配され前記第2の方向性結合器で合成された、前記電力増幅器の出力信号中の基本波及びその第3次高調波を入力として受ける、前記基本波の1/6波長の線路長で構成され、中心周波数が前記基本波の1.5倍の周波数の、縦続接続された第3及び第4の方向性結合器と、
前記第3及び第4の方向性結合器を直進して前記第4の方向性結合器からすべて出力される、前記基本波の第3次高調波を吸収する第2の終端抵抗と、
前記第3の方向性結合器で分配され前記第4の方向性結合器で合成された、前記電力増幅器の出力信号中の前記基本波を出力端子へ出力することを特徴とする高周波電力送信装置。 A power amplifier that amplifies an input signal to output a fundamental wave and second to fourth harmonics;
First and second directional couplers connected in cascade, each having a line length of ¼ wavelength of the fundamental wave of the signal output from the power amplifier, the center frequency being the same as the fundamental wave;
The first and second directional couplers go straight and absorb all even harmonics of the fundamental wave in the output signal of the power amplifier, which are all output from the second directional coupler. A termination resistor;
Receiving the fundamental wave in the output signal of the power amplifier and the third harmonic thereof, which are equally distributed by the first directional coupler and synthesized by the second directional coupler, as an input; A third and a fourth directional coupler connected in cascade, the center frequency of which is 1.5 times the frequency of the fundamental wave,
A second termination resistor that absorbs the third harmonic of the fundamental wave, which travels straight through the third and fourth directional couplers and is all output from the fourth directional coupler;
A high-frequency power transmission device that outputs the fundamental wave in the output signal of the power amplifier, which is distributed by the third directional coupler and synthesized by the fourth directional coupler, to an output terminal. .
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JPS60114409A (en) * | 1983-11-28 | 1985-06-20 | Shinko Kogyo Kk | Device for setting material feeding space in material- feedable edge preparation machine |
JPS6135022A (en) * | 1984-07-26 | 1986-02-19 | Nec Corp | High frequency circuit |
JPH03171901A (en) * | 1989-11-30 | 1991-07-25 | Nec Corp | Directional coupler of center frequency variable type |
-
2007
- 2007-12-27 JP JP2007335745A patent/JP4962308B2/en active Active
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JPH03171901A (en) * | 1989-11-30 | 1991-07-25 | Nec Corp | Directional coupler of center frequency variable type |
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