JP2014045337A - 電力増幅装置及び送信機 - Google Patents

Abstract

【課題】安価に製造できる小型の電力増幅装置及び送信機を提供する。
【解決手段】電力増幅装置は、所定の周波数をフィルタリングするフィルタと、このフィルタが設けられる基板上に、このフィルタの後段に設けられ、電力を分配する分岐線路と、分岐線路の後段に設けられ、電力を増幅する電力増幅素子と、電力増幅素子の後段に設けられ、電力を合成する接続線路と、を備える。電力増幅装置は、さらに伝送される高周波信号をモニタする方向性結合器を備えていてもよい。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、電力増幅装置及び送信機に関する。

例えば固体化素子を用いたレーダ用送信機など、高出力を要する送信機は電力増幅装置を複数個合成して使用される。

レーダ用の電力増幅装置は、効率が高く、高出力を得られる非線形領域において動作させる。しかし、電力増幅装置を非線形領域にて動作させると、基本波成分の他に高調波が含まれる。従って、この高調波を空中線から放射しないようにフィルタリングするフィルタが設けられる。

従来の送信機は、電力増幅装置の出力を合成する合成器の最終出力に一つ設けられていた。従って、高耐電力が必要となり、フィルタ自体高価であり、大型のものを使用する必要があった。

また、小型のフィルタを電力増幅装置内に設ける場合、フィルタの実装スペース分が増えるため、電力増幅装置の大きさが大きくなってしまう。

特開２００６−１０８７４１号公報

従って、安価に製造できる小型の電力増幅装置及び送信機が求められている。

上記の課題を解決するために、本発明の一実施形態は、電力を分配する分岐線路と、分岐線路の後段に設けられ、電力を増幅する電力増幅素子と、電力増幅素子の後段に設けられ、電力を合成する接続線路と、一つに合成される接続線路の後段に、所定の周波数をフィルタリングするフィルタと、を備える電力増幅装置を提供する。

第１の実施形態の電力増幅装置を示す図である。 フィルタの例を示す図である。 第２の実施形態の電力増幅装置を示す図である。 第３の実施形態の電力増幅装置を示す図である。 送信機の構成を示すブロック図である。

以下、電力増幅装置及び送信機の一実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。

本実施形態の電力増幅装置は、電力を分配する分岐線路と、分岐線路の後段に設けられ、電力を増幅する電力増幅素子と、電力増幅素子の後段に設けられ、電力を合成する接続線路と、一つに合成される接続線路の後段に、所定の周波数をフィルタリングするフィルタと、を備える。

（電力増幅装置）
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態の電力増幅装置１を示す図である。図２は、フィルタ１１の例を示す図である。

図１及び図２に示すように、電力増幅装置１は、電力分配部１０と、電力増幅素子２０と、電力合成部３０と、を備える。

電力増幅装置１は、さらに伝送される高周波信号をモニタする方向性結合器１２を備えていてもよい。

電力分配部１０は、入力端子４１に接続し、電力を分配する分岐線路１３と、を備える。分岐線路１３は、元の線路を２つの線路ずつに分岐させる。

電力増幅装置１は、分岐線路１３の後段に電力を増幅する複数の電力増幅素子２０を備える。

電力増幅装置１は、電力増幅素子２０の後段に、電力を合成する接続線路３１を備える。接続線路３１は、二つの線路を一つに接続させる接続部を複数有する。

電力増幅装置１は、一つに合成された接続線路３１の後段に、所定の周波数をフィルタリングするフィルタ１１を備える。

フィルタ１１は、例えば、ローパスフィルタ、バンドパスフィルタなどが用いられる。また、フィルタ１１は電力合成部３０の電力増幅素子２０の後段に設けられるため、小型で安価なものが使用できる。

電力増幅装置１は、フィルタ１１と、接続線路３１と、を一つの基板上に有する。すなわち、フィルタ１１と接続線路３１とは同時に基板上に作成することができるため、製造コストが安価に抑えられる。

フィルタ１１からの出力は出力端子４２に接続される。

方向性結合器１２は、一端が終端し、フィルタ１１と出力端子４２との間の線路に沿って、線路に伝送される高周波信号の進行方向に向かって設けられ、他端がモニタ出力端子４３に接続する。

図２に示すように、フィルタ１１は、エアラインやマイクロストリップライン等によって形成され、フィルタリングする高調波のλ／４の長さを有し、一端が開放の複数のスタブを有する。

以上述べたように、第１の実施形態の電力増幅装置１は、電力を分配する分岐線路１３と、分岐線路１３の後段に設けられ、電力を増幅する電力増幅素子２０と、電力増幅素子２０の後段に設けられ、電力を合成する接続線路３１と、接続線路３１が設けられる基板上の一つに合成された接続線路３１の後段に、所定の周波数をフィルタリングするフィルタ１１と、を備える。

従って、小型の電力増幅装置１を安価に製造することができるという効果がある。

（第２の実施形態）
図３は、第２の実施形態の電力増幅装置１を示す図である。図３に示すように、電力増幅装置１は、電力分配部１０と、電力増幅素子２０と、電力合成部３０と、を備える。

電力増幅装置１は、さらに伝送される高周波信号の進行波をモニタする進行波方向性結合器１２Ａと、伝送される高周波信号の反射波をモニタする反射波方向性結合器１２Ｂと、を備えていてもよい。

電力分配部１０は、入力端子４１に接続し、電力を分配する分岐線路１３と、を備える。分岐線路１３は、元の線路を２つの線路ずつに分岐させる。

電力増幅装置１は、分岐線路１３の後段に電力を増幅する複数の電力増幅素子２０を備える。

電力増幅装置１は、電力増幅素子２０の後段に、電力を合成する接続線路３１を備える。接続線路３１は、二つの線路を一つに接続させる接続部を複数有する。

電力増幅装置１は、接続線路３１を最後に一つに合成する接続部の前段に、所定の周波数をフィルタリングするフィルタ１１を備える。

フィルタ１１は、例えば、ローパスフィルタ、バンドパスフィルタなどが用いられる。また、フィルタ１１は電力合成部３０の電力増幅素子２０の後段に設けられるため、小型で安価なものが使用できる。

電力増幅装置１は、フィルタ１１と、接続線路３１と、を一つの基板上に有する。すなわち、フィルタ１１と接続線路３１とは同時に基板上に作成することができるため、製造コストが安価に抑えられる。

フィルタ１１からの出力は出力端子４２に接続される。

進行波方向性結合器１２Ａは、一端が終端し、フィルタ１１と出力端子４２との間の線路に沿って、線路に伝送される高周波信号の進行方向に向かって設けられ、他端が進行波モニタ出力端子４３Ａに接続する。

反射波方向性結合器１２Ｂは、一端が終端し、出力端子４２とフィルタ１１との間の線路に沿って、線路に伝送される高周波信号の反射方向に向かって設けられ、他端が反射波モニタ出力端子４３Ｂに接続する。

以上述べたように、第１の実施形態の電力増幅装置１は、電力を分配する分岐線路１３と、分岐線路１３の後段に設けられ、電力を増幅する電力増幅素子２０と、電力増幅素子２０の後段に設けられ、電力を合成する接続線路３１と、接続線路３１が設けられる基板上の接続線路３１を最後に一つに合成する接続部の前段に、所定の周波数をフィルタリングするフィルタ１１と、を備える。

従って、さらに小型の電力増幅装置１を安価に製造することができるという効果がある。

（第３の実施形態）
図４は、第３の実施形態の電力増幅装置１を示す図である。図４に示すように、電力増幅装置１は、電力分配部１０と、電力増幅素子２０と、電力合成部３０と、を備える。

電力増幅装置１は、さらに伝送される高周波信号の進行波をモニタする進行波方向性結合器１２Ａと、伝送される高周波信号の反射波をモニタする反射波方向性結合器１２Ｂと、を備えていてもよい。

電力分配部１０は、入力端子４１に接続し、電力を分配する分岐線路１３と、を備える。分岐線路１３は、元の線路を２つの線路ずつに分岐させる。

電力増幅装置１は、分岐線路１３の後段に電力を増幅する複数の電力増幅素子２０を備える。

電力増幅装置１は、電力増幅素子２０の後段に、電力を合成する接続線路３１を備える。接続線路３１は、二つの線路を一つに接続させる接続部を複数有する。

電力増幅装置１は、電力増幅素子２０の後段の最初の接続部の前段に、所定の周波数をフィルタリングするフィルタ１１を備える。

フィルタ１１は、例えば、ローパスフィルタ、バンドパスフィルタなどが用いられる。また、フィルタ１１は電力合成部３０の電力増幅素子２０の後段に設けられるため、小型で安価なものが使用できる。

電力増幅装置１は、フィルタ１１と、接続線路３１と、を一つの基板上に有する。すなわち、フィルタ１１と接続線路３１とは同時に基板上に作成することができるため、製造コストが安価に抑えられる。

フィルタ１１からの出力は出力端子４２に接続される。

進行波方向性結合器１２Ａは、一端が終端し、フィルタ１１と出力端子４２との間の線路に沿って、線路に伝送される高周波信号の進行方向に向かって設けられ、他端が進行波モニタ出力端子４３Ａに接続する。

反射波方向性結合器１２Ｂは、一端が終端し、出力端子４２とフィルタ１１との間の線路に沿って、線路に伝送される高周波信号の反射方向に向かって設けられ、他端が反射波モニタ出力端子４３Ｂに接続する。

以上述べたように、第１の実施形態の電力増幅装置１は、電力を分配する分岐線路１３と、分岐線路１３の後段に設けられ、電力を増幅する電力増幅素子２０と、電力増幅素子２０の後段に設けられ、電力を合成する接続線路３１と、電力増幅素子２０の後段の、接続線路３１が設けられる基板上の最初の接続部の前段に、所定の周波数をフィルタリングするフィルタ１１と、を備える。

従って、さらに小型の電力増幅装置１を安価に製造することができるという効果がある。

（送信機）
図５は、送信機２の構成を示すブロック図である。図５に示すように、送信機２は、電力を分配する分岐線路１３と、分岐線路１３の後段に設けられ、電力を増幅する電力増幅素子２０と、電力増幅素子２０の後段に設けられ、電力を合成する接続線路３１と、接続線路３１が設けられる基板上の一つに合成された接続線路３１の後段に、所定の周波数をフィルタリングするフィルタ１１と、を備える複数の電力増幅装置１と、電力増幅装置１によって増幅された電力を合成する合成器５２と、を備える。

送信機２は、上述の第１の実施例乃至第３の実施例の電力増幅器１を選択して用いることができる。

従って、合成器５２と、空中線との間に高価なフィルタを設ける必要がなく、小型かつ安価に製造することができるという効果がある。

いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１１：フィルタ
１２：方向性結合器
１３：分岐線路
２０：電力増幅素子
３１：接続線路

Claims (5)

1. 電力を分配する分岐線路と、
   前記分岐線路の後段に設けられ、電力を増幅する電力増幅素子と、
   前記電力増幅素子の後段に設けられ、電力を合成する接続線路と、
   一つに合成される前記接続線路の後段に、所定の周波数をフィルタリングするフィルタと、
   を備える電力増幅装置。
2. 前記フィルタは、
   前記接続線路を最後に一つに合成する接続部の前段に設けられる請求項１記載の電力増幅装置。
3. 前記フィルタは、
   前記電力増幅素子の後段の最初の接続部の前段に設けられる請求項１記載の電力増幅装置。
4. 伝送される高周波信号をモニタする方向性結合器をさらに備え、
   前記フィルタは、
   前記接続線路が設けられる基板と同一の基板上に設けられる請求項２又は請求項３記載の電力増幅装置。
5. 電力を分配する分配器と、
   前記分配器によって分配された電力を増幅し、所定の周波数をフィルタリングするフィルタと、前記フィルタが設けられる基板上に、前記フィルタの後段に設けられ、電力を分配する分岐線路と、前記分岐線路の後段に設けられ、電力を増幅する電力増幅素子と、前記電力増幅素子の後段に設けられ、電力を合成する接続線路と、を備える複数の電力増幅装置と、
   前記電力増幅装置によって増幅された電力を合成する合成器と、
   を備える送信機。

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