JP2011234036A5

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Publication number: JP2011234036A5
Application number: JP2010101241A
Authority: JP
Filing date: 2010-04-26
Publication date: 2012-12-20
Anticipated expiration: 2030-04-26

Description

本発明の実施の形態１における電力合成器の回路図である。本発明の実施の形態１における電力合成器で、第１分岐側端子に接続される増幅器が故障した場合の回路図である。本発明の実施の形態１における電力合成器で、２つの第１分岐側端子に接続されるそれぞれの増幅器が故障した場合の回路図である。本発明の実施の形態１における電力合成器で、第１分岐側端子に接続される増幅器が故障した場合に、反射損を０とするための回路図である。本発明の実施の形態２における電力合成器の回路図である。本発明の実施の形態２における電力合成器で、第２分岐側端子に接続される増幅器が故障した場合の回路図である。本発明の実施の形態２における電力合成器で、２つの第２分岐側端子に接続されるそれぞれの増幅器が故障した場合の回路図である。本発明の実施の形態２における電力合成器で、第２分岐側端子に接続される増幅器が故障した場合に、反射損を０とするための回路図である。本発明の実施の形態３における電力合成器の回路図である。本発明の実施の形態３における電力合成器で、第３分岐側端子に接続される増幅器が故障した場合の回路図である。本発明の実施の形態３における電力合成器で、２つの第３分岐側端子に接続されるそれぞれの増幅器が故障した場合の回路図である。本発明の実施の形態３における電力合成器で、第３分岐側端子に接続される増幅器が故障した場合に、反射損を０とするための回路図である。本発明の実施の形態４における電力合成器の回路図である。本発明の実施の形態４における電力合成器で、第４分岐側端子に接続される増幅器が故障した場合の回路図である。本発明の実施の形態４における電力合成器で、２つの第４分岐側端子に接続されるそれぞれの増幅器が故障した場合の回路図である。本発明の実施の形態４における電力合成器で、第４分岐側端子に接続される増幅器が故障した場合に、反射損を０とするための回路図である。本発明の実施の形態５における電力合成器の回路図である。本発明の実施の形態５における電力合成器で、第２分岐側端子に接続される増幅器が故障した場合の回路図である。本発明の実施の形態５における電力合成器で、第２分岐側端子と第１分岐側端子とに接続される２つの増幅器が故障した場合の回路図である。本発明の実施の形態５における電力合成器で、第２分岐側端子に接続される増幅器が故障した場合に、反射損を０とするための回路図である。本発明の実施の形態６における電力合成器の上面図であり、方形同軸線路を用いた電力合成器である。本発明の実施の形態６における電力合成器の図２１中のＡ−Ａ’における断面図である。本発明の実施の形態６における電力合成器の図２１中のＢ−Ｂ’における断面図である。本発明の実施の形態６における方形同軸線路を用いた電力合成器で、入力側同軸線路コネクタに接続する増幅器が故障した場合の入力側同軸線路コネクタの断面図である。本発明の実施の形態６における方形同軸線路を用いた電力合成器で、入力側同軸線路コネクタに接続する増幅器が故障した場合の出力側同軸線路コネクタの断面図である。本発明の実施の形態７における電力合成器回路図である。本発明の実施の形態７における電力合成器で、第１分岐側端子に接続される増幅器が故障した場合の回路図である。本発明の実施の形態７における電力合成器で、第１分岐側端子に接続される増幅器が故障した場合に、反射損を０とするための回路図である。本発明の実施の形態７における直列分岐回路の第１分岐回路と、並列分岐回路の第２分岐回路とを用いて構成された電力合成器の回路図である。本発明の電力合成分配器に適用可能な分岐回路の接続構成を示す図である。本発明の電力合成分配器に適用可能な並列分岐回路の基本構成を示す図である。本発明の電力合成分配器に適用可能な直列分岐回路の基本構成を示す図である。本発明の電力合成分配器を、複数台並列動作させた増幅器の入出力端で用いた送信機の構成図である。

また、第２分岐回路２２７は、第２インピーダンス変成器２０１、第２分岐側端子２２３、２２４、第２合成側端子２２５、および第２電力合成点２２６で構成されている。さらに、第２分岐回路２３７は、第２インピーダンス変成器２０１、第２分岐側端子２３３、２３４、第２合成側端子２３５、および第２電力合成点２３６で構成されている。なお、３つの第２分岐回路２１７、２２７、２３７内で用いられている第２インピーダンス変成器２０１は、インピーダンス開放手段に相当する。

すなわち、第２分岐回路２１７を例に説明すると、第２インピーダンス変成器２０１は、第２合成側端子２１５における第２電力合成点２１６側のインピーダンスが、Ｚ０となるように、下式（５）で表されるインピーダンスＺ_ｔ２となる、電気長が１／４波長の奇数倍の線路で構成されている。したがって、第２接続線路の長さは、第２電力合成点２１６と第２電力合成点２３６間の電気長、および第２電力合成点２２６と第２電力合成点２３６間の電気長は１／２波長の整数倍となる。

なお、本実施の形態２では、第２インピーダンス線路は、上式（５）で表されるインピーダンスを有する、電気長が１／４波長の奇数倍の線路とした。しかし、本発明は、これに限るものではなく、１／４波長を直列に多段接続したインピーダンス変成器、テーパ線路を用いたインピーダンス変成器等、増幅器が正常動作している場合に、第２分岐回路２１７、２２７、２３７でのインピーダンス整合が実現できるインピーダンス変成器であって、第２接続線路の長さは、第２電力合成点２１６と第２電力合成点２３６間の電気長、および第２電力合成点２２６と第２電力合成点２３６間の電気長は１／２波長の整数倍となるように決定してもよい。

次に、本発明の実施の形態３に係る電力合成器に接続される複数の増幅器の内、第３分岐側端子３１３に接続される増幅器が故障し、第３分岐側端子３１４、３２３、３２４からのみ信号が入力される場合を考える。図１０は、本発明の実施の形態３における電力合成器で、第３分岐側端子３１３に接続される増幅器が故障した場合の回路図である。この図１０は、上述した故障が発生した際に、故障した増幅器を取り除き、第３分岐側端子３１３に、先端が短絡され、インピーダンスが４Ｚ０で、電気長が１／４波長の奇数倍である第３終端線路３１８で終端した状態を示している。なお、第３終端線路３１８は、インピーダンス開放手段に相当する。

一方、第３分岐側端子３３３側から入力される電力は、第３分岐側端子３１４に接続された増幅器からの電力であり、第３分岐側端子３３４側から入力される信号は、第３分岐側端子３２３、３２４に接続された２つの増幅器からの合成電力である。このことから、第３分岐側端子３３３側からの電力と第３分岐側端子３３４側からの電力の比は、１対２となっている。この結果、電力合成器内でのインピーダンス不整合による損失なく合成され、第３合成側端子３３５から出力される。

また、実施の形態３では、第３分岐側端子３１３に接続された増幅器のみが故障した場合について説明した。しかし、本発明は、これに限るものではなく、複数の第３分岐側端子に接続される増幅器が故障した場合にも、故障した増幅器が接続されていた第３分岐側端子を第３終端線路３１８により終端することで、同様の効果が得られる。

また、第４分岐回路４１７および第４分岐回路４２７の前段の入力部は、入力端子１、増幅器２、サーキュレータ３、および終端抵抗４を備えて構成されている。

また、本実施の形態４では、第４分岐側端子４１３に接続された増幅器のみが故障した場合について説明した。しかし、本発明は、これに限るものではなく、複数の第４分岐側端子に接続される増幅器が故障した場合にも、故障した増幅器が接続されていた端子を短絡することで、同様の効果が得られる。

また、本実施の形態４では、第４分岐側端子を２つ、第４合成側端子を１つ有する第４分岐回路４１７、４２７、４３７をトーナメント接続することにより構成した。しかし、本発明は、これに限るものではなく、第４分岐回路の一部、または、すべてを第４分岐側端子がＫ個（Ｋは２以上の整数）、第４合成側端子を１個有する第４分岐回路により構成してもよい。

つまり、第１電力合成点１３６における第１分岐側端子１３３側のインピーダンスは、２Ｚ０であり、第１電力合成点１３６から第１分岐側端子１３４側のインピーダンスは４Ｚ０となる。したがって、第１分岐回路１３７は、第１分岐側端子１３３側からの電力と第１分岐側端子１３４側からの電力の比が２対１で合成する分岐回路となっている。

図１９は、本発明の実施の形態５における電力合成器で、第２分岐側端子２１４と第１分岐側端子１２３とに接続される２つの増幅器が故障した場合の回路図である。この図１９は、上述した故障が発生した際に、故障した２つの増幅器の両方とも電力合成器から取り外し、第２分岐側端子２１４および第１分岐側端子１２３が短絡となるように終端した状態を示している。このように、２つ以上の増幅器が故障した場合にも、故障した増幅器が接続される第１分岐側端子、第２分岐側端子のそれぞれを短絡することで、同様の効果が得られる。

なお、本実施の形態７では、第１インピーダンス線路は、上式（１）で表されるインピーダンスを有する、電気長が１／４波長の奇数倍の線路とした。しかし、本発明は、これに限るものではなく、１／４波長を直列に多段接続したインピーダンス変成器、テーパ線路を用いたインピーダンス変成器等、増幅器が正常動作している場合に、第１分岐回路１０１７、１０２７、１０３７でのインピーダンス整合が実現できるインピーダンス変成器とし、第１電力合成点１０１６と第１電力合成点１０３６間、および第１電力合成点１０２６と第１電力合成点１０３６間の長さが１／２波長の整数倍となるように第１接続線路の長さを調整すればよい。

また、本実施の形態７では、第１分岐側端子１０１４に接続された増幅器が故障した場合、第１合成側端子１０３５のインピーダンスは、第１分岐側端子１０３３側のインピーダンスＺ０と、第１分岐側端子１０３４側のインピーダンスＺ０／２とが直列接続され、第１インピーダンス変成器１００１によりインピーダンス変成されるため、４／３Ｚ０となる。

Claims

請求項２３に記載の電力合成分配器において、
第１の分岐端子の総数をＭ個（Ｍは、２以上の整数）、全反射終端された第１の分岐側端子の総数を（Ｍ−Ｎ）個（Ｎは、１以上Ｍ未満の整数）としたとき、
（ケース１）前記第２の分岐回路において、前記第２の合成側端子が長さ１／４波長の奇数倍である前記インピーダンス変成器を介して前記第２の電力合成点と接続されており、前記第２の合成側端子に接続される負荷インピーダンスがＺ０である場合であり、かつ、前記第２の分岐回路が複数の並列接続された第２の分岐側端子で構成されている場合には、前記整合用インピーダンス変成器を、電気長が１／４波長の奇数倍であり、インピーダンスが

である線路として構成し、
（ケース２）前記第２の分岐回路において、前記第２の合成側端子が長さ１／４波長の偶数倍である前記インピーダンス変成器を介して前記第２の電力合成点と接続されており、前記第２の合成側端子に接続される負荷インピーダンスがＺ０である場合であり、かつ、前記第２の分岐回路が複数の並列接続された第２の分岐側端子で構成されている場合には、前記整合用インピーダンス変成器を、電気長が１／４波長の奇数倍であり、インピーダンスが

である線路として構成し、
（ケース３）前記第２の分岐回路において、前記第２の合成側端子が長さ１／４波長の奇数倍である前記インピーダンス変成器を介して前記第２の電力合成点と接続されており、前記第２の合成側端子に接続される負荷インピーダンスがＺ０である場合であり、かつ、前記第２の分岐回路が複数の直列接続された第２の分岐側端子で構成されている場合には、前記整合用インピーダンス変成器を、電気長が１／４波長の奇数倍であり、インピーダンスが

である線路として構成し、
（ケース４）前記第２の分岐回路において、前記第２の合成側端子が長さ１／４波長の偶数倍である前記インピーダンス変成器を介して前記第２の電力合成点と接続されており、前記第２の合成側端子に接続される負荷インピーダンスがＺ０である場合であり、かつ、前記第２の分岐回路が複数の直列接続された第２の分岐側端子で構成されている場合には、前記整合用インピーダンス変成器を、電気長が１／４波長の奇数倍であり、インピーダンスが

である線路として構成し、
（ケース５）前記第２の分岐回路において、前記第２の合成側端子が前記インピーダンス変成器を介さずに直接前記第２の電力合成点と接続されており、前記第２の合成側端子に接続される負荷インピーダンスがＺ０である場合であり、かつ、前記第２の分岐回路が複数の並列接続された第２の分岐側端子で構成されている場合には、前記整合用インピーダンス変成器を、電気長が１／４波長の奇数倍であり、インピーダンスが

である線路として構成し、
（ケース６）前記第２の分岐回路において、前記第２の合成側端子が前記インピーダンス変成器を介さずに直接前記第２の電力合成点と接続されており、前記第２の合成側端子に接続される負荷インピーダンスがＺ０である場合であり、かつ、前記第２の分岐回路が複数の直列接続された第２の分岐側端子で構成されている場合には、前記整合用インピーダンス変成器を、電気長が１／４波長の奇数倍であり、インピーダンスが

である線路として構成する
ことを特徴とする電力合成分配器。