JP2868600B2 - 周波数動作する並列増幅装置及び結合装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は、分離抵抗星形網を有するウィルキンソン形
結合器を備えた複数の並列増幅器を有する複合増幅器に
関し、更に詳しくは、個々の増幅器または増幅モジュー
ルがスイッチネットワークによって結合ノードに接続さ
れている並列増幅器に関する。

多くの通信システムはかなりの距離離れたトランスポ
ンダを必要となる。このようなトランスポンダは放射に
よって町と町の間の通信リンク用に使用される場合、非
常に高価な陸上の通信ケーブルの必要性を除去する。ト
ランスポンダは多くの理想的な場所に常に設けることは
できないが、塔または他の支持体が設けられる場所に設
けられなければならない。また、トランスポンダと使用
されるアンテナは大きな利得を有することが必要であ
る。大きな利得はマイクロ波周波数およびマイクロ波よ
りも高い周波数においてのみ適当な大きさおよび価格の
アンテナで達成することができる。

１つのトランスポンダから他のトランスポンダへの信
号の伝送は、高い信頼性で大きなワット数の電力を発生
することができる電力増幅器を送信トランスポンダ側に
必要とする。従来、マイクロ波電力は進行波管（TWT）
によって出力されていた。ある期間にわたって動作する
と発生する固有の劣化による信頼性問題にも関わらずマ
イクロ波トランスポンダ用に進行波管が使用されたし、
使用され続けられている。

更に最近、進行波管に代わって、Ｃバンドのような低
いマイクロ波周波数において固体電力増幅器（SSPA）が
使用されている。SSPAは理想的には固有の劣化機構を有
していないので、TWTよりも更に信頼性がある。マイク
ロ波トランスポンダは例えば山の頂上のようなアクセス
することができない場所にしばしば設けられるので、こ
の信頼性は非常に有益である。一般的には、固体増幅器
は比較的多数の低電力固体素子、増幅器または増幅器モ
ジュールを並列に設けることによって達成されている。
各増幅器モジュールは全出力電力の一部を受け持ってお
り、電力結合器を使用して個々の増幅器モジュールの各
々からの電力を結合し、所望のマイクロ波周波数または
ミリメートル波周波数において所望の全信号電力を発生
している。

信頼性のために、SSPA内に１つ以上のバックアップ用
の増幅器モジュールを設け、他のモジュールの１つが故
障した場合に動作状態に切り換えられるようにすること
が好ましいことである。マイクロ波トランスポンダは送
電網から離れた地域に設けられ、従って動作電圧を発生
するのに太陽エネルギに頼っているので、バックアップ
用増幅器モジュールが全出力電力に貢献していない場合
に電圧を供給されないということは重要なことである。

種々の形式の電力結合装置がIEEEトランザクション・
オン・マイクロウェーブ・セオリ・アンド・テクニクス
（IEEE Transactions On Microwave Theory and Techni
ques）、1979年５月の第472ページ−第478ページに発表
されたケニス・Ｊ・ラッセル（Kenneth J.Russel）によ
る文献「マイクロ波電力技術（Microwave Power Techni
ques）」に記載されている。このラッセルの文献は結合
がチェーン状になっている集合的すなわちツリー状の結
合装置について説明している。この構成は結合装置にお
いて損失が蓄積するため不利益である傾向がある。電力
結合が低い損失で行われることは非常に好ましいことで
ある。1987年２月３日にベロホベック（Belohoubek）等
に発行された米国特許第4,641,106号は低損失の放射状
結合装置について説明している。この放射状電力結合装
置の構造は冗長に設けられたモジュールを接続し、故障
したモジュールを切り離すに必要なスイッチング回路の
実施に不具合がある。

1982年２月９日にサレー（Saleh）に発行された米国
特許第4,315,222号は複数の増幅器モジュールからの出
力電力が単一の接続点で結合される電力結合装置につい
て説明している。各増幅器モジュールは動作周波数範囲
内の周波数において４分の１波長（λ/4）の電気的長さ
を有する伝送ラインによって接続点に接続されている。
このサレーの装置は増幅器の出力間に分離がなく、特定
の増幅器の出力レベルまたは特定の増幅器の出力におけ
るインピーダンスの変化が結合ノードに接続された他の
増幅器の出力電力または整調に影響を与えるという欠点
がある。

第１図は入力ポート12および出力ポート14を有する結
合増幅器を示している。４方路電力分割器16が入力ポー
ト12に接続され、入力ポートからの信号を受信し、この
受信した信号を等しい振幅の４つの部分に分割してい
る。これらの信号は導体、すなわち伝送ライン18a、18
b、18cおよび18d上に現れる。各導体18a、18b、18cおよ
び18dはそれぞれ増幅器モジュール20a、20b、20cおよび
20dの入力ポートに接続されている。結合ノード22がブ
ロック24として示されているインピーダンス変換器を介
して出力ポート14に接続されている。インピーダンス変
換器24は周知のように動作周波数帯域の中心近くの周波
数においてλ/4（またはその奇数倍）に等しい長さを有
する伝送ラインである。

増幅器20a、20b、20cおよび20dの各々の出力ポートは
それぞれある長さの伝送ライン26a、26b、26cおよび26d
を介して１組の単極単投スイッチ28a、28b、28cおよび2
8dにそれぞれ接続されている。スイッチ28a、28b、28c
および28dは結合ノード22に共通に接続されている。第
１図に示すように、スイッチ28aが非導通、すなわち開
放状態にあり、スイッチ28b、28cおよび28dは閉成、す
なわち導通状態にある。

スイッチ28a、28b、28cおよび28dが図示の位置にある
場合、電力は増幅器20b、20cおよび20dの出力ポートか
ら結合ノード22に流れる。この状態は増幅器20aが冗長
増幅器として保留状態に保持されている状態に対応し、
増幅器モジュール20b、20cおよび20dは電力を結合ノー
ド22に供給し、インピーダンス変換器24を介して出力ポ
ート14に供給するオンライン状態にある。本技術分野に
専門知識を有する者は、伝送ライン26a、26b、26cおよ
び26dの特性インピーダンスを適当に選択するととも
に、各伝送ラインの長さを各増幅器の出力ポートと結合
ノード22との間で測定した場合動作周波数帯域の中心に
おいてλ/4になるように選択することによって、選択し
たインピーダンスが各増幅器の出力ポートおよび出力ポ
ート14に現れることを知っている。λ/4の代わりに、λ
/4の奇数倍を使用してもよい。更に詳しくは、伝送ライ
ンの長さおよび特性インピーダンスを適当に選択するこ
とによって出力ポート14および増幅器20aないし20dの出
力に対して50オームまたは75オームのインピーダンスを
設定することができる。

増幅器20aないし20dのいずれか１つが調整または整調
されつつある間、その出力電力が変化したり、および／
またはその出力インピーダンスが変化する。上述したラ
ッセルの文献に推奨されているように、抵抗30a、30b、
30cおよび30dを有する抵抗星形網が浮動ノード32と増幅
器20aないし20dの各々の出力ポートとの間に接続されて
いる。本技術分野に専門知識を有する者は、増幅器20a
ないし20dの出力において発生する信号は振幅および位
相において等しい限り、ノード32は同じ振幅および対応
する位相にあり、どの抵抗の両端にも電圧は現れず、ま
た電力消費もないことを知っている。しかしながら、整
調、劣化または他の要因によって生ずるようないずれか
１つの増幅器の出力電力または出力インピーダンスに変
化が発生した場合には、１つ以上の抵抗に電流が流れ、
増大する変化を吸収し、他の増幅器の出力ポートにおけ
る変化の影響を打ち消そうとする。これは増幅器20dの
出力ポートに発生する信号の増加分が抵抗30dおよび抵
抗30bおよび30cを含む第１の経路を介しておよび伝送ラ
イン26d、26bおよび26cを含む第２の通路を介して増幅
器20bおよび20cの出力ポートに流れることを考えること
によって理解することができる。伝送ラインを含む通路
は２×（λ/4）、またはλ/2の全体の長さを有する。λ
/2の通路は抵抗を介して到達する信号に対してその通路
をとる信号の位相を反転し、この結果関連する出力増幅
器の出力ポートに現れる変化を打ち消している。

第１図の構成においては、スイッチ28a、28b、28cお
よび28dの１つは常に開放している。これはこの開放し
ているスイッチに関連する増幅器が挿入することを待機
している冗長増幅器であるからか、または冗長増幅器に
よって置き換えられた故障した増幅器に関連しているか
らである。本技術分野に専門知識を有する者に周知であ
るように、インピーダンスは開放回路からλ/4である低
損失伝送ライン上の点において０である。伝送ライン26
aに接続されている増幅器20aの出力ポートからみたイン
ピーダンスは短絡または少なくとも非常に低いインピー
ダンスである。この結果、増幅器20aの出力ポートに接
続されている分離抵抗30aの一端は低インピーダンス点
に接続されている。この結果、所望の信号電圧が分離抵
抗30aの両端に現れ、これにより出力ポート14に供給さ
れるよりもむしろ熱として消費される。消費の原因を調
べる他の方法は抵抗30aが並列に接続された抵抗30b、30
cおよび30dと直列に接続され、ノード32にタップを有す
る分圧器を形成していることであり、この分圧器は信号
源の両端に接続されている。しかしながら、調べてみる
と、第１図に示すようにスイッチ式装置と関連して分離
抵抗を使用することは所望の増幅信号が分離抵抗で消費
される結果となる。

第２図は増幅器モジュールの出力において増幅器の出
力を他の増幅器モジュールからの出力信号の変化の影響
から分離する回路を示している。第２図において、第１
図の構成要素に対応する構成要素は同じ符号で示されて
いる。第２図において、増幅器間の分離は増幅器20a、2
0b…20dの出力とそれらの出力伝送ライン26a、26b…26d
の間に接続された複数の分離器36a、36b…36dによって
行われている。周知のように、分離器36a−36dは増幅器
間の相互作用を低減または除去するように入出力ポート
と１つ以上の内部負荷との間の電力を循環する。しかし
ながら、このような分離器は大きく、重く、そして価格
が高くなる傾向がある。分離抵抗と関連する増幅器が電
力結合に貢献しない場合に分離抵抗において電力を消費
することがなく、小型で、軽量で、低価格の分離抵抗を
使用している増幅器モジュールを並列に設けた改良され
た装置が要望されている。

発明の概要 ある周波数で動作する並列増幅器装置は電力結合ノー
ドおよび各々が増幅した信号を出力する出力ポートを有
している複数の増幅器モジュールを備えている。各増幅
器モジュールはその出力ポートと電力結合ノードとの間
に接続されたインピーダンス変換器に関連している。短
絡スイッチ装置が増幅器モジュールの各々の出力ポート
に接続されている。スイッチ式分離装置が各増幅器モジ
ュールの出力と第２のノードとの間に接続されている。
スイッチ式分離装置の各々は増幅器モジュールの１つの
出力ポートから第２のノードに伸びている直列路を有し
ている。直列路は縦続接続された第１および第２の伝送
ラインを有し、両伝送ラインの間には接続点が設けられ
ている。第１および第２の伝送ラインの各々は動作周波
数の中心近くの４分の１波長の奇数倍に等しい電気的長
さを有している。スイッチ式分離装置の各々は更に第１
および第２の伝送ラインの間の接続点に接続された短絡
スイッチ装置を有している。また、スイッチ式分離装置
の各々は直列路に関連する直列抵抗を有している。直列
抵抗は並列増幅器モジュールの好ましくない動作モード
に関連するエネルギを消散する。

発明の説明 第３図は本発明による結合または並列増幅器装置の構
成を示している。第１図および第２の構成要素に対応す
る第３の構成要素は同じ符号で示されている。第３図に
おいて、増幅器モジュール20a、20b…20cおよび20dはＮ
方路電力分割器（第３図には示さず）から入力ポートに
信号を受信する。各増幅器20a、20b…20c、20dはそれぞ
れ出力ポート21a、21b…21c、21dに増幅した信号を出力
し、出力信号をインピーダンス変換器126a、126b…126
c、126dをそれぞれ介して結合ノード22に供給する。別
のインピーダンス変換器24が結合ノード22を出力ポート
14に接続している。

第１図および第２図の場合におけるように、インピー
ダンス変換器126a、126b…126cおよび126dは各々動作周
波数帯域の中心近くの周波数においてＮλ/4の長さを有
する不平衡伝送ラインを有している。ここにおいて、Ｎ
は奇数である。通常、帯域幅を最大にするために、整数
Ｎは１である。不平衡伝送ラインという用語は周知であ
るが、導体の断面が同じでなく、大きいほうが（アー
ス）として形成される同軸ライン、マイクロストリップ
ライン等のような伝送ラインを示している。このような
不平衡伝送ラインの説明は小さな導体の説明についての
み行われ、大きいほうは理解されているものである。

短絡スイッチ128a、128b…128c、127dは増幅器モジュ
ール20a、20b…20c、20dの各々の出力ポートをアースに
選択的に短絡するためにそれぞれこれらの出力ポートに
接続されている。本技術分野に専門知識を有する者は、
増幅器の出力に接続されている短絡スイッチ128は第１
図および第２図においてノード22の近くに接続されてい
るインライン、すなわち直列スイッチ28に等価なもので
あることを理解するであろう。通常動作の間、増幅器モ
ジュール20aは保留状態に保持され、スイッチ128は増幅
器モジュール20aの出力ポートを短絡するように閉じて
いる。また、通常動作状態において、増幅器モジュール
20b、20cおよび20dはオンライン状態にあり、短絡スイ
ッチ128b、128cおよび128dは開いている。特に、スイッ
チ128が増幅器モジュール20aの出力を短絡するために閉
じているとき、短絡は結合ノード22に対して開放回路、
すなわち非常に高いインピーダンスを示している。これ
は第１図および第２図のスイッチ28aと同じように冗長
増幅器による結合ノード22の負荷を防止しているもので
ある。

また、各増幅器モジュール20a、20b…20c、20dの出力
ポートには分離装置130a、130b…130c、130dが接続され
ている。分離装置130aは代表的なものであり、詳細に説
明する。分離装置130aは縦続接続された第１の伝送ライ
ン140aおよび第２の伝送ライン144aを有し、これは直列
路を画定している。伝送ライン140aの第１の端部は浮動
ノード32に接続され、伝送ライン140aの他端は中間ノー
ド150aにおいて伝送ライン140aの一端に接続されてい
る。伝送ライン140aはＮλ/4の長さを有しており、ここ
においてＮは奇数であり、この奇数は１であってよい。
伝送ライン144aはＮλ/4の長さを有しており、ここにお
いてＮは奇数であり、この奇数は１であってよい。短絡
スイッチ142aはノード150aをアースに制御可能に接続し
ている。ノード150aから離れた伝送ライン144aの端部は
ノード154aおよび分離抵抗230aを介して増幅器モジュー
ル20aの出力ポート21aに接続されている。スイッチ142a
が開いている場合、直列路は浮動ノード32と増幅器モジ
ュール20aの出力ポート21aとの間で伝送ライン140aおよ
び144aおよび抵抗230aを介して伸びている。スイッチ14
2aが閉じて、ノード150aをアースに短絡している場合、
直列路はノード32からおよび増幅器モジュール20aの出
力ポートからＮλ/4の点でアースされている。スイッチ
142aは点線152aで示すようにスイッチ128と同時に動作
するようになっている。

分離装置130b、130cおよび130dは130aと同じである。
各々は浮動ノード32と関連する増幅器モジュールの出力
との間に伸びている直列路を有している。直列路は第１
および第２の伝送ラインおよび抵抗値を有する抵抗を有
している。短絡スイッチが第１および第２の伝送ライン
の間の接続点に接続されている。短絡スイッチの各々は
関連する増幅器モジュールの出力ポートに接続されてい
る関連する短絡スイッチと同時に動作するようになって
いる。

動作においては、増幅器20b、20cおよび20dが機能し
ている通常動作状態においては、スイッチ128b、128cお
よび128dは関連し同時に動作するスイッチ142b、142cお
よび142dとともに開放している。冗長増幅器モジュール
20aに関連している対応し同時に動作するスイッチ128a
および142aは短絡している。この動作状態において、増
幅器モジュール20b、20cおよび20dの出力ポートから出
力される増幅信号は結合ノード22において結合され、和
の信号が出力ポート14に変換される。分離抵抗230b、23
0cおよび230dは伝送ラインを４つ縦続接続した長さを介
して他の動作している増幅器の各々の抵抗およびそれぞ
れの増幅器モジュールの出力ポートに接触されている。
更に詳しくは、分離抵抗230aの一端に接続されているノ
ード154aは縦続接続された伝送ライン144a、140a、140b
および144aを介してノード154bに接続されている。この
ノード154bは分離抵抗230bの一端に接続されている。同
様に、ノード154aは伝送ライン144a、140a、140cおよび
144cを介してノード154cに接続されている。このノード
154cは分離抵抗230cの一端に接続されている。このよう
に、各ノード154は４つの縦続接続された伝送ラインか
らなる通路を介して他のノード154に接続されている。
本発明の好適実施例における各伝送ラインはλ/4の長さ
を有し、４つの縦続接続された伝送ラインはλの全長を
有する。

本技術分野に専門知識を有する者に周知であるよう
に、長さλを有する伝送ラインは該伝送ラインを通過す
る信号の位相およびインピーダンスを元の位相およびイ
ンピーダンスに戻す。この結果、動作中の増幅器モジュ
ール20b、20cおよび20dおよび関連する分離抵抗230b、2
30cおよび230dについては、ノード154b、154cおよび154
dがあたかも直接相互接続されているようになって、ラ
ッセルの文献に説明されているものと等価なウィルキン
ソンの抵抗星形網の等価なものを形成しており、これに
より増幅器モジュールの出力ポート間に所望の分離を形
成している。

一方、増幅器20aの出力ポート21aに形成される短絡は
上述したようにλ/4の伝送ライン126aを介して結合ノー
ド22に対して開放回路を形成している。更に、ノード15
0aをアースに短絡する短絡スイッチ142aはλ/4の伝送ラ
イン140aを介して浮動ノード32に対して高インピーダン
スを示し、これにより信号電力が分離装置130aに流れる
ことを防止し、抵抗230aにおける電力消費を低減するよ
うになっている。更に、短絡スイッチ142aはλ/4の伝送
ライン144aを介してノード154aに対して高インピーダン
スを示している。分離抵抗230aは高インピーダンスノー
ド154aに接続されているので、僅かに残っている電流が
抵抗230aに流れ、これら電力消費および抵抗230aを最小
にしている。

増幅器モジュール20aがオンライン状態にある期間に
分離を形成することが関係している限り、分離抵抗230a
は第３図に示す端部位置を含む伝送ライン140aおよび14
4aによって定められる直列路に沿ったどこかに設けられ
たり、または接続されてもよい。例えば、抵抗230aは伝
送ライン140aのどこかに設けられたり、伝送ライン144a
のどこかに設けられたり、またはその抵抗が伝送ライン
間で分割することもできる（このために、ノード150aお
よび154aはゼロの長さを有するものとして取り扱われ
る）。しかしながら、オンライン状態に損失が発生した
場合を考えると、ある位置が好ましい。スイッチ142が
ノード150aをアースに短絡したとき、低インピーダンス
点が形成される。小さな残りの信号電圧でさえも、低イ
ンピーダンス点近くにおいては比較的大きな信号電流に
なる。従って、直列抵抗における損失は少なくとも短絡
からＮλ/4の位置に存在する傾向がある。分離抵抗230a
用のこのような位置はノード150aからλ/4離れた第３図
に示す位置である。分離抵抗230aに対する他の対応する
位置（図示せず）はノード150aから離れた伝送ライン14
0aの端部である。

勿論、増幅器または増幅器モジュールが故障してまた
は保留状態に保持されて動作していない場合でも、同じ
議論が行われる。スイッチ128a、128b…128c、128dのい
ずれかおよび関連するスイッチ142a、142b…142c、142d
のいずれかが開放している場合、電力は動作している増
幅器モジュール20の関連する出力ポート21からインピー
ダンス変換器126を介して結合ノード22に流れ、関連す
る分離抵抗230はノード154に互いに効果的に接続され
る。一方、対の関連するスイッチ128および142が関連す
るノードを短絡している場合、電力は結合ノード22に流
れることはできず、高インピーダンスがノード22に現
れ、相互作用を低減または除去する。同時に、短絡され
たスイッチ142は他の全ての分離抵抗から関連する分離
抵抗230の結合を減らし、結合を減らされた分離抵抗に
おける電力消費を低減または除去する。

第４図は本発明の結合装置部分の特定の実施例におい
て308で示すプリント回路基板の伝送ラインおよびスイ
ッチの物理的な位置を示す骨組み図である。第4a図にお
いて、第３図の構成要素に対応する構成要素は同じ符号
で示されている。

第4a図に示す結合装置は最大６個のまたは６個以下の
増幅器モジュールまたは増幅器源からの信号を結合する
ことができ、残りのものは保留状態に保持される。第4a
図の左側において、結合ノード22はインピーダンス変換
器24を介して出力ポート14に接続されている。第4a図の
右側において、ライン262a、262b、262c、262m、262nお
よび262dとして示されている伝送ラインは関連する増幅
器モジュールまたは増幅器源からの信号を受信し、該信
号を結合ノード22から等距離にある円形路に沿って構成
されている円128a、128b、128c、128m、128nおよび128d
として示されている短絡スイッチに供給するようになっ
ている。短絡スイッチ128a、128b、128c、128m、128nお
よび128dはそれぞれ等しい長さの伝送ライン126a、126
b、126c、126m、126nおよび126dを介して結合ノード22
に接続されている。短絡スイッチ128a、128b、128c、12
8m、128nおよび128dから、更に伝送ライン144a、144b、
144c、144m、144nおよび144dがそれぞれ伝送ライン262
に並列に伸び、短絡スイッチ142a、142b、142c、142m、
142nおよび142dに接続されている。短絡スイッチ142aな
いし142dは点31に中心をおく円形路の一部に沿って構成
されている。第4a図に示すように、点31は結合ノード32
内に中心が設けられており、これは以下に説明するよう
にプリント回路基板の下側に設けられている。

第4a図に示す短絡スイッチ142a、142b、142c、142m、
142nおよび142dから、プリント配線基板の上面上に設け
られているマイクロストリップ伝送ライン240a、240b、
240c、240m、240n、240dはそれぞれマイクロストリップ
144a、144b、144c、144m、144nおよび144dと同軸にプリ
ント配線基板のフィードスルー260a、260b、260c、260
m、260n、260dにそれぞれ伸びている。フィードスルー2
60は第4b図に関連して詳細に説明されている。第4a図に
示すプリント配線基板の下側には、伝送ライン140a、14
0b、140c、140m、140nおよび140dがフィードスルーから
結合ノード32に向かって放射状に伸び、第4d図において
詳細に説明するように結合ノードに接続されている。

第4b図は第4a図の結合装置の構造の一部を示す斜視図
である。第4b図において、第4a図の構成要素に対応する
構成要素は同じ符号で示されている。第4b図において、
プリント配線基板308は非導電性基板すなわち絶縁基板3
10および第4d図において説明されるものを除いて主にア
ース面である下側金属化部312を有している。プリント
配線基板308はその上面上に上側アース面領域314aおよ
び314b、マイクロストリップ伝送ライン262b、126b、14
4b、および伝送ライン240bの一部を画定する別の金属化
部を有している。

第4b図に示すように、アース面314aおよび314bは複数
の穴356を有している。この穴は上側アース面314aおよ
び314bを下側金属化部312のアース面部分に電気的に相
互接続するメッキした貫通孔の上側部分である。マイク
ロストリップ伝送ライン262bは伝送ライン126bおよび14
4bと交差するところまで伸びている。伝送ライン144bは
貫通孔318を横切って延出し、同軸ケーブル340bの中心
導体260bに接続されている。この外側導体は341のよう
な位置において下側金属化部312にはんだ付けされてい
る。この種の接続は本技術分野で周知のものであり、こ
れ以上の説明は必要ない。また、第4b図には短絡スイッ
チ128bおよび142bが示されているが、これらはプリント
配線基板から展開されて示されている。短絡スイッチ14
2bの詳細については第4c図において説明され、短絡スイ
ッチ128bも同じである。

第4c図は短絡スイッチ142bの近傍の第4b図のプリント
配線基板308の一部を示す斜視図であり、スイッチがプ
リント配線基板に組み立てられている。第4c図におい
て、第4b図の構成要素に対応する構成要素は同じ符号で
示されている。第4c図の短絡スイッチ142bは導電性隔膜
ばね340によって支持された非磁性導電性プランジャ320
bを有している。隔膜ばね340の外側縁部ははんだ付けな
どによって穴318の周囲の下側アース面312に電気的に接
続されている。隔膜ばね340の自然の位置はプランジャ3
20bの突出する長さに関連して選択され、プランジャ320
bの先端部348が穴318を横切って伝送ライン144bから伝
送ライン240bにブリッジしている導電性ブリッジ要素31
6の下側面に接触しないようになっている。326で示す電
磁石がアース導体312の下側面に固着されたフレーム327
によって支持され、導体320によって励磁されると、プ
ランジャ320bの下側部分に固定された磁性スラグ320aを
引き付ける。電磁石326が励磁されると、スラグ320aは
上方に引かれ、これにより導電性プランジャ320bの先端
部348をブリッジ用導体316の下側面に接触させるように
押し上げ、これにより伝送ラインをアースする。上述し
た構造は、ブリッジ用導体316が動かず、両伝送ライン1
44bおよび240bに常に接触していることを除いて1988年1
1月１日にブラント（Brant）に発行された米国特許第4,
782,313号に記載されているものと同じである。

第4a図および第4b図で説明したように、同軸導体状の
伝送ラインはプリント回路のフィードスルー点260から
結合ノード32の領域まで伸びている。第4d図はプリント
回路308の下側にある結合ノード32の詳細を示す斜視図
である。第4a図および第4b図の構成要素に対応する第4d
図の構成要素は同じ符号で示されている。第4d図におい
て、アース導体312内の環状穴396は結合ノード32である
別の導体領域を画定している。環状穴396内において、
一群の導電性接続パッド394a、394b、394c、394m…は抵
抗を伝送ラインに相互接続するはんだ点を形成してい
る。接続は同じであるので、抵抗392bの伝送ライン340b
への接続についてのみ詳細に説明する。

第4d図に示すように、同軸伝送ライン340bの外側導体
ははんだフィレット382によってアース面312に接続され
ている。同軸伝送ライン340bの中心導体384bは環状穴ま
たは間隙396の一部を横切って延出し、はんだパッド394
bにはんだ付けされている。392bで示す矩形のチップ抵
抗は端部金属化部386および390を有している。端部金属
化部386は導電性パッド394bにはんだ付けされ、抵抗392
bの本体は穴または間隙396の一部を横切って延出し、端
部金属化部390は結合パッド32の縁部に隣接している。
端部金属化部390および結合ノード32の間がはんだフィ
レット388で接続されている。

本発明の他の実施例は本技術分野に専門知識を有する
者に明らかであろう。例えば、並列に設けられた固体増
幅器モジュールについて説明したが、TWT増幅器または
他の形式の増幅器を同じように並列に設けてもよい。増
幅器モジュールの代わりに、位相コヒーレントな発振器
からの電力が同じように結合されてもよい。単一の増幅
器モジュールが保留状態に保持されるものとして説明し
たが、複数のものが保留されてもよい。スイッチの同時
動作は機械的に、図示のように直列電気接続によって、
または論理回路から別々に駆動されて達成されてもよ
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は所望の増幅信号を消費して好ましくない分離抵
抗を有する並列増幅器装置を示す図である。 第２図は分離装置を配列することによって分離が行われ
ている並列増幅器装置を示す図である。 第３図は本発明によるスイッチ式分離装置を有する並列
増幅器装置を示す図である。 第4a図は第３図の装置に対応するプリント配線基板上の
物理的レイアウトを示す骨組み図である。第4b図は内部
を詳細に示すように展開され、部分的に破断されている
第4a図のプリント配線基板の一部の上側を示す斜視図で
ある。第4c図は第4b図の装置の一部を更に詳細に示す破
断斜視図である。第4d図は第4a図の装置の下側の結合ノ
ードの斜視図である。 14…出力ポート、20a−20d…増幅器モジュール、21a−2
1d…出力ポート、22…結合ノード、24…インピーダンス
変換器、126a−126d…インピーダンス変換器、128a−12
8d…短絡スイッチ、130a−130d…分離装置、140a−140
d、144a−144d…伝送ライン。

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】各々が出力ポートを含んでおり、該出力ポ
   ートに増幅された信号を発生する第１の複数の増幅器で
   あって、前記出力ポートの各々における前記増幅された
   信号の振幅は、各目上等しい第１の複数の増幅器と、 電力結合ノードと、 前記第１の複数の増幅器からの前記増幅された信号を前
   記電力結合ノードにおいて結合するように供給する前記
   第１の複数に等しい複数の第１のインピーダンス変換器
   であって、該第１のインピーダンス変換器の各々は、前
   記増幅器の１つの出力ポートに接続されており、該第１
   のインピーダンス変換器のすべてが、前記電力結合ノー
   ドに接続されている複数の第１のインピーダンス変換器
   と、 前記増幅器の１つ以上の出力ポートを短絡制御する前記
   第１の複数に等しい複数の制御可能な第１の短絡スイッ
   チ手段であって、該第１の短絡スイッチ手段の各々は、
   前記増幅器の１つの前記出力ポートに接続されている複
   数の第１の短絡スイッチ手段と、 第２のノードと、 前記第１の複数に等しい複数のスイッチ式分離手段とを
   備えており、 該スイッチ式分離手段の各々は、前記増幅器の１つの前
   記出力ポートから前記第２のノードに延在している直列
   路を含んでおり、該直列路は、当該第１の伝送ラインと
   当該第２の伝送ラインとの間の接続点を画定している第
   １及び第２の縦続接続された伝送ラインを含んでおり、
   該第１及び第２の伝送ラインの各々は、動作周波数近傍
   の４分の１波長の奇数倍に等しい長さを有しており、前
   記スイッチ式分離手段の各々は更に、前記第１の伝送ラ
   インと前記第２の伝送ラインとの間の前記接続点に接続
   されている第２の短絡スイッチ手段であって、前記第２
   のノードから離れていると共に関連した増幅器の前記出
   力ポートから離れている位置において前記第１及び第２
   の伝送ラインを短絡する第２の短絡スイッチ手段を含ん
   でおり、前記スイッチ式分離手段の各々は又、前記直列
   路に付設されている直列抵抗手段であって、該直列抵抗
   手段に関連した第２のスイッチ手段が開放しているとき
   に、当該並列増幅器装置の好ましくない動作モードに関
   連したエネルギを消散させ、前記第２のスイッチ手段が
   閉成しているときに、該直列抵抗手段における電力の消
   散を防止する直列抵抗手段を含んでいる周波数動作する
   並列増幅器装置。
2. 【請求項２】前記第１のインピーダンス変換器の各々
   は、前記動作周波数における４分の１波長の第２の奇数
   倍に等しい長さを有している伝送ラインを含んでいる請
   求項１に記載の装置。
3. 【請求項３】前記電力結合ノードと前記並列増幅器装置
   の出力ポートとの間に接続されている出力インピーダン
   ス変換手段を更に含んでいる請求項１に記載の装置。
4. 【請求項４】前記第１及び第２の短絡スイッチ手段に接
   続されており、前記増幅器の特定の１つに関連した前記
   第１の短絡スイッチ手段が閉成状態及び開放状態のうち
   の一方の状態にあるときに、前記増幅器の前記特定の１
   つに関連した前記第２の短絡スイッチ手段を対応する状
   態に制御する制御手段を更に含んでいる請求項１に記載
   の装置。
5. 【請求項５】結合されるべき相互に同相の信号を受け取
   るように構成されている第１の複数の受信ノードと、 結合ノードと、 該結合ノード及び前記第１の複数の受信ノードに接続さ
   れており、前記ノードの各々からの前記信号を相互に等
   しい位相で前記結合ノードに供給する手段と、 前記第１の複数に等しい複数の第１の短絡スイッチ手段
   の各々は、前記ノードの１つに接続されており、導通状
   態のときに、関連した信号に対して低いインピーダンス
   を示し、これにより前記結合ノードにおける結合を防止
   する前記複数の第１の短絡スイッチ手段と、 第２のノードと、 前記第１の複数に等しい複数の分離装置であって、該分
   離装置の各々は、前記第２のノードと前記受信ノードの
   １つとの間に延在している直列路を画定すると共に当該
   第１の伝送ラインと当該第２の伝送ラインとの間に位置
   している中間ノードを画定するように縦続接続された第
   １及び第２の伝送ラインを含んでおり、前記分離装置の
   各々は更に、前記第１及び第２の伝送ラインを短絡する
   ための、前記中間ノードに接続されている中間短絡スイ
   ッチ手段を含んでおり、該中間短絡スイッチ手段は、前
   記第１の短絡スイッチ手段の１つと同時に動作している
   複数の分離装置と、 前記第１の複数に等しい複数の抵抗手段であって、該抵
   抗手段の１つは、前記分離手段の各々の前記直列路に付
   設されている複数の抵抗手段とを備えた結合装置。