JP2522201B2 - 電力合成用位相制御回路 - Google Patents
電力合成用位相制御回路Info
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- JP2522201B2 JP2522201B2 JP6142700A JP14270094A JP2522201B2 JP 2522201 B2 JP2522201 B2 JP 2522201B2 JP 6142700 A JP6142700 A JP 6142700A JP 14270094 A JP14270094 A JP 14270094A JP 2522201 B2 JP2522201 B2 JP 2522201B2
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電力合成形電力増幅装
置における各ルートの位相を揃える電力合成用位相制御
回路に関し、特に各電力増幅器出力の位相差による合成
出力電力の低下を防止する位相制御回路に関する。
置における各ルートの位相を揃える電力合成用位相制御
回路に関し、特に各電力増幅器出力の位相差による合成
出力電力の低下を防止する位相制御回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】図２は従来の電力合成形電力増幅装置を
示す回路ブロック図である。図において、１は入力端
子、２はハイブリッド配分器、３，４は電力増幅器、５
はハイブリッド合成器、６は出力端子、７は可変移相
器、１１は方向性結合器、１２は検波器、１５は移相制
御回路である。
示す回路ブロック図である。図において、１は入力端
子、２はハイブリッド配分器、３，４は電力増幅器、５
はハイブリッド合成器、６は出力端子、７は可変移相
器、１１は方向性結合器、１２は検波器、１５は移相制
御回路である。
【０００３】従来の位相合成回路においては、図２に示
すように合成出力部に方向性結合器１１を備え、検波器
１２によって出力電力を検出し、その値が最大になるよ
うに移相制御回路１５と片方又は双方のルートに挿入し
た可変移相器７により位相を制御していた（特開平２−
３０３２０７号公報、特開昭６１−２６２３０８号公
報、特開昭６１−２６２３０９号公報、特開昭６４−０
２２１０３号公報）。図３は従来の別の電力合成形電力
増幅装置を示す回路ブロック図である。本図に示す例で
は、図２の回路に加えて入力信号電力を検出する為の方
向性結合器１３と検波器１４を備えており、出力電力が
変動した場合、出力部の方向性結合器１１により検出さ
れた合成出力電力の変動分から、入力電力の変動分を差
し引くことで、各ルートの位相差による変動分だけを帰
還して可変位相器７を制御して最大の合成電力を得よう
としている（特開平２−１８４１０７号公報）。
すように合成出力部に方向性結合器１１を備え、検波器
１２によって出力電力を検出し、その値が最大になるよ
うに移相制御回路１５と片方又は双方のルートに挿入し
た可変移相器７により位相を制御していた（特開平２−
３０３２０７号公報、特開昭６１−２６２３０８号公
報、特開昭６１−２６２３０９号公報、特開昭６４−０
２２１０３号公報）。図３は従来の別の電力合成形電力
増幅装置を示す回路ブロック図である。本図に示す例で
は、図２の回路に加えて入力信号電力を検出する為の方
向性結合器１３と検波器１４を備えており、出力電力が
変動した場合、出力部の方向性結合器１１により検出さ
れた合成出力電力の変動分から、入力電力の変動分を差
し引くことで、各ルートの位相差による変動分だけを帰
還して可変位相器７を制御して最大の合成電力を得よう
としている（特開平２−１８４１０７号公報）。
【０００４】図４は従来の更に別の電力合成形電力増幅
装置を示す回路ブロック図である。本図の回路では、出
力電力ではなく、各ルートの位相差を位相差検出・制御
回路９により検出し、その信号によって片方のルートに
挿入した可変移相器７を制御してルート間の位相差によ
る合成出力電力の低下を防止していた（特開昭６２−８
２８０４号公開、特開昭６３−５４８１０号公開）。
装置を示す回路ブロック図である。本図の回路では、出
力電力ではなく、各ルートの位相差を位相差検出・制御
回路９により検出し、その信号によって片方のルートに
挿入した可変移相器７を制御してルート間の位相差によ
る合成出力電力の低下を防止していた（特開昭６２−８
２８０４号公開、特開昭６３−５４８１０号公開）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】以上の従来の電力合成
形電力増幅装置のうち、図２の回路では、出力電力を検
出して可変移相器７における移相量を制御しているの
で、入力電力の変化や、電力増幅器３，４の利得変化に
よる出力電力の変化に対しても移相制御回路１５が応答
し、可変移相器７における移相量を変化させてしまう
為、入力電力の変化や増幅器３，４の利得変化に対して
その都度制御回路の設定を変更して出力電力の調整を行
う必要があった。
形電力増幅装置のうち、図２の回路では、出力電力を検
出して可変移相器７における移相量を制御しているの
で、入力電力の変化や、電力増幅器３，４の利得変化に
よる出力電力の変化に対しても移相制御回路１５が応答
し、可変移相器７における移相量を変化させてしまう
為、入力電力の変化や増幅器３，４の利得変化に対して
その都度制御回路の設定を変更して出力電力の調整を行
う必要があった。
【０００６】また図３の回路においては入力電力の変化
分を差し引いて制御することができるが、出力電力を検
出していることにおいては図２の回路と変わりがないの
で、電力増幅器３，４の温度特性や経年変化による１ｄ
Ｂ以下の出力電力変化に対してさえも数１０°の位相差
を与えるように可変移相器７の移相量を制御してしまう
（１ｄＢの電力変化は約５５°の位相差に相当する）。
通常の運用で増幅器３，４の利得変動による０．５ｄＢ
以下の出力変動については増幅器３，４の利得の設定変
更行わずに使用することが多い。つまり、図３の回路に
おいては増幅器３，４の利得変化による実際には問題に
ならない微妙な出力変化に対しても位相を大きく変化さ
せてしまう。
分を差し引いて制御することができるが、出力電力を検
出していることにおいては図２の回路と変わりがないの
で、電力増幅器３，４の温度特性や経年変化による１ｄ
Ｂ以下の出力電力変化に対してさえも数１０°の位相差
を与えるように可変移相器７の移相量を制御してしまう
（１ｄＢの電力変化は約５５°の位相差に相当する）。
通常の運用で増幅器３，４の利得変動による０．５ｄＢ
以下の出力変動については増幅器３，４の利得の設定変
更行わずに使用することが多い。つまり、図３の回路に
おいては増幅器３，４の利得変化による実際には問題に
ならない微妙な出力変化に対しても位相を大きく変化さ
せてしまう。
【０００７】図４の回路はルート間の位相差を検出して
移相器を制御するので図２及び図３について述べたのよ
うな問題は解決されている。しかしながら電力増幅器
３，４における起動時等の過渡的な位相変化や、温度変
化および経年変化による位相の変化に対して、各々のル
ートの変化の合計分の制御が必要であった。つまり２つ
の電力増幅器３，４の位相変化が進みθ1と遅れθ2との
逆方向であった場合、片方のルートに挿入された可変移
相器７による移相量としては（θ1＋θ2）が必要であ
る。
移相器を制御するので図２及び図３について述べたのよ
うな問題は解決されている。しかしながら電力増幅器
３，４における起動時等の過渡的な位相変化や、温度変
化および経年変化による位相の変化に対して、各々のル
ートの変化の合計分の制御が必要であった。つまり２つ
の電力増幅器３，４の位相変化が進みθ1と遅れθ2との
逆方向であった場合、片方のルートに挿入された可変移
相器７による移相量としては（θ1＋θ2）が必要であ
る。
【０００８】位相差検出回路を実現する一つの具体例と
して、方向性結合器と逆極性の検波器、及び直流増幅器
により構成するものがあるが（特開昭６２−８２８０４
号公報）、その制御範囲は±９０°に制限されている。
つまり実際の制御範囲が非常に狭い為、前述のように各
電力増幅器の位相変化が逆方向になった場合には、制御
範囲を免脱したり、片方のルートの位相器で両方のルー
ト間の位相差を制御するので検出回路の特性によっては
ループ全体が負帰還から正帰還に変化し制御不能となる
ことがある。
して、方向性結合器と逆極性の検波器、及び直流増幅器
により構成するものがあるが（特開昭６２−８２８０４
号公報）、その制御範囲は±９０°に制限されている。
つまり実際の制御範囲が非常に狭い為、前述のように各
電力増幅器の位相変化が逆方向になった場合には、制御
範囲を免脱したり、片方のルートの位相器で両方のルー
ト間の位相差を制御するので検出回路の特性によっては
ループ全体が負帰還から正帰還に変化し制御不能となる
ことがある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
めに本発明は次の手段を提供する。
めに本発明は次の手段を提供する。
【００１０】入力信号をｎ個の信号路に分岐する分岐
手段と、該分岐手段で分岐された前記入力信号を前記各
信号路からそれぞれ受けるｎ個の電力増幅器と、該ｎ個
の電力増幅器の出力を合成する合成手段とを備えてなる
電力合成形電力増幅装置に設けられ、該ｎ個の電力増幅
器から出力される信号の位相を揃える電力合成用位相制
御回路のおいて、前記各電力増幅器の入力側の前記信号
路にそれぞれ挿入され、移相量制御信号入力端子に入力
される移相量制御信号に応じて前記信号路における前記
入力信号の移相をする移相器と、前記分岐手段に入力さ
れる前記入力信号と前記各電力増幅器の出力信号との位
相差をそれぞれ検出し、該位相差と所定値との誤差に応
じて前記移相量制御信号を生成し、対応する前記可変移
相器に該移相量制御信号をそれぞれ供給するｎ個の位相
差検出・制御回路とを備え、前記各位相差検出・制御回
路は前記移相量制御信号により前記誤差をほぼ零にする
ことを特徴とする電力合成用位相制御回路。
手段と、該分岐手段で分岐された前記入力信号を前記各
信号路からそれぞれ受けるｎ個の電力増幅器と、該ｎ個
の電力増幅器の出力を合成する合成手段とを備えてなる
電力合成形電力増幅装置に設けられ、該ｎ個の電力増幅
器から出力される信号の位相を揃える電力合成用位相制
御回路のおいて、前記各電力増幅器の入力側の前記信号
路にそれぞれ挿入され、移相量制御信号入力端子に入力
される移相量制御信号に応じて前記信号路における前記
入力信号の移相をする移相器と、前記分岐手段に入力さ
れる前記入力信号と前記各電力増幅器の出力信号との位
相差をそれぞれ検出し、該位相差と所定値との誤差に応
じて前記移相量制御信号を生成し、対応する前記可変移
相器に該移相量制御信号をそれぞれ供給するｎ個の位相
差検出・制御回路とを備え、前記各位相差検出・制御回
路は前記移相量制御信号により前記誤差をほぼ零にする
ことを特徴とする電力合成用位相制御回路。
【００１１】前記分岐手段がハイブリッド分配器であ
ることを特徴とする上記に記載の電力合成用位相制御
回路。
ることを特徴とする上記に記載の電力合成用位相制御
回路。
【００１２】前記合成手段がハイブリッド合成器であ
ることを特徴とする上記又はに記載の電力合成用位
相制御回路。
ることを特徴とする上記又はに記載の電力合成用位
相制御回路。
【００１３】前記移相量制御信号が、前記誤差に比例
した直流電圧であることえを特徴とする上記，又は
に記載の電力合成用位相制御回路。
した直流電圧であることえを特徴とする上記，又は
に記載の電力合成用位相制御回路。
【００１４】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。図１は本発明の一実施例を示す回路ブロック図であ
る。この実施例では、入力端子１に入力されたＲＦ信号
は、ハイブリッド分配器２で２分岐された後に、可変移
相器７，８を経て電力増幅器３，４それぞれに入力され
る。両電力増幅器３，４で増幅された信号は、ハイブリ
ッド合成器５でなる電力合成手段により電力合成され、
出力端子６から出力される。この際、電力増幅器３のル
ートについては、入力信号と増幅器出力の位相差を位相
差検出・制御回路９にて検出し、その位相差と所定値と
の差を誤差とし、この誤差を現わす信号として移相量制
御信号を生成する。この移相量制御信号は、直流電圧の
信号であり、可変移相器７の移相量制御信号入力端子へ
入力される。その移相量制御信号により増幅器入力部に
おける可変移相器７の移相量が調整されて、入力端子１
における信号の位相と電力増幅器３の出力における信号
の位相の差がψ1となるように制御される。また電力増
幅器４のルートについても同様に位相差検出・制御回路
１０と可変移相器８とによっての入出力間の位相差がψ
2となるように制御される。
る。図１は本発明の一実施例を示す回路ブロック図であ
る。この実施例では、入力端子１に入力されたＲＦ信号
は、ハイブリッド分配器２で２分岐された後に、可変移
相器７，８を経て電力増幅器３，４それぞれに入力され
る。両電力増幅器３，４で増幅された信号は、ハイブリ
ッド合成器５でなる電力合成手段により電力合成され、
出力端子６から出力される。この際、電力増幅器３のル
ートについては、入力信号と増幅器出力の位相差を位相
差検出・制御回路９にて検出し、その位相差と所定値と
の差を誤差とし、この誤差を現わす信号として移相量制
御信号を生成する。この移相量制御信号は、直流電圧の
信号であり、可変移相器７の移相量制御信号入力端子へ
入力される。その移相量制御信号により増幅器入力部に
おける可変移相器７の移相量が調整されて、入力端子１
における信号の位相と電力増幅器３の出力における信号
の位相の差がψ1となるように制御される。また電力増
幅器４のルートについても同様に位相差検出・制御回路
１０と可変移相器８とによっての入出力間の位相差がψ
2となるように制御される。
【００１５】この実施例において、位相差検出・制御回
路９，１０で設定される入出力間の位相差をψ1＝ψ2＝
ψ0となるように設定すれば、ハイブリッド合成器５に
入力される信号は同相となるので、出力端子６から出力
される合成出力は最大となる。このψ0が前述の所定値
に相当する。
路９，１０で設定される入出力間の位相差をψ1＝ψ2＝
ψ0となるように設定すれば、ハイブリッド合成器５に
入力される信号は同相となるので、出力端子６から出力
される合成出力は最大となる。このψ0が前述の所定値
に相当する。
【００１６】本実施例においては各ルート毎に位相制御
ループを備えているので、各々の制御範囲については、
他方の系の影響を受けずに全範囲にわたって補償可能で
ある。また、各電力増幅器３または４に位相変化があっ
たとしても、そのルートの制御ループ内で帰還および制
御がされるので、系の安定性が得られる。
ループを備えているので、各々の制御範囲については、
他方の系の影響を受けずに全範囲にわたって補償可能で
ある。また、各電力増幅器３または４に位相変化があっ
たとしても、そのルートの制御ループ内で帰還および制
御がされるので、系の安定性が得られる。
【００１７】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、電力合成用位相制御に関して、各々のルート毎に、
その入出力間の位相差を検出して移相を制御するループ
を備えることにより、入力信号のレベル変化や電力増幅
器の利得変化等の位相差によるもの以外の出力変化に対
して誤制御が掛かることもなく、位相差による出力変化
に対しても安定で且つ広い有効制御範囲を有する制御回
路を実現できる。
ば、電力合成用位相制御に関して、各々のルート毎に、
その入出力間の位相差を検出して移相を制御するループ
を備えることにより、入力信号のレベル変化や電力増幅
器の利得変化等の位相差によるもの以外の出力変化に対
して誤制御が掛かることもなく、位相差による出力変化
に対しても安定で且つ広い有効制御範囲を有する制御回
路を実現できる。
【図１】本発明の一実施例を示す回路ブロック図。
【図２】従来技術の一例を示す回路ブロック図。
【図３】従来技術の更に別の一例を示す回路ブロック
図。
図。
【図４】従来技術の更に別の一例を示す回路ブロック
図。
図。
１ 入力端子 ２ ハイブリッド分配器 ３，４ 電力増幅器 ５ ハイブリッド合成器 ６ 出力端子 ７，８ 可変移相器 ９，１０ 位相差検出・制御回路 １１，１３ 方向性結合器 １２，１４ 検波器 １５ 移相制御回路
Claims (4)
- 【請求項１】入力信号をｎ個の信号路に分岐する分岐手
段と、該分岐手段で分岐された前記入力信号を前記各信
号路からそれぞれ受けるｎ個の電力増幅器と、該ｎ個の
電力増幅器の出力を合成する合成手段とを備えてなる電
力合成形電力増幅装置に設けられ、該ｎ個の電力増幅器
から出力される信号の位相を揃える電力合成用位相制御
回路のおいて、 前記各電力増幅器の入力側の前記信号路にそれぞれ挿入
され、移相量制御信号入力端子に入力される移相量制御
信号に応じて前記信号路における前記入力信号の移相を
する移相器と、 前記分岐手段に入力される前記入力信号と前記各電力増
幅器の出力信号との位相差をそれぞれ検出し、該位相差
と所定値との誤差に応じて前記移相量制御信号を生成
し、対応する前記可変移相器に該移相量制御信号をそれ
ぞれ供給するｎ個の位相差検出・制御回路とを備え、 前記各位相差検出・制御回路は前記移相量制御信号によ
り前記誤差をほぼ零にすることを特徴とする電力合成用
位相制御回路。 - 【請求項２】前記分岐手段がハイブリッド分配器である
ことを特徴とする請求項１に記載の電力合成用位相制御
回路。 - 【請求項３】前記合成手段がハイブリッド合成器である
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の電力合成用位
相制御回路。 - 【請求項４】前記移相量制御信号が、前記誤差に比例し
た直流電圧であることえを特徴とする請求項１，２又は
３に記載の電力合成用位相制御回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6142700A JP2522201B2 (ja) | 1994-06-24 | 1994-06-24 | 電力合成用位相制御回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6142700A JP2522201B2 (ja) | 1994-06-24 | 1994-06-24 | 電力合成用位相制御回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH088660A JPH088660A (ja) | 1996-01-12 |
| JP2522201B2 true JP2522201B2 (ja) | 1996-08-07 |
Family
ID=15321528
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6142700A Expired - Lifetime JP2522201B2 (ja) | 1994-06-24 | 1994-06-24 | 電力合成用位相制御回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2522201B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7587652B2 (en) | 2003-09-30 | 2009-09-08 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Variable power distributor, error detection method thereof, and set value correction method |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4786021B2 (ja) | 2000-09-05 | 2011-10-05 | 三菱電機株式会社 | 高周波増幅器、フィードフォワード増幅器および歪み補償増幅器 |
| WO2003065494A1 (fr) | 2002-01-31 | 2003-08-07 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Dephaseur micro-ondes et amplificateur de puissance |
| JP5111614B2 (ja) * | 2008-11-10 | 2013-01-09 | 三菱電機株式会社 | 周波数可変増幅器 |
| JP2010141833A (ja) * | 2008-12-15 | 2010-06-24 | Yagi Antenna Co Ltd | フェーズドアレイアンテナの位相制御装置 |
| JPWO2012133470A1 (ja) * | 2011-03-25 | 2014-07-28 | 日本電気株式会社 | 位相調整回路および位相調整方法 |
-
1994
- 1994-06-24 JP JP6142700A patent/JP2522201B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7587652B2 (en) | 2003-09-30 | 2009-09-08 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Variable power distributor, error detection method thereof, and set value correction method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH088660A (ja) | 1996-01-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19960402 |