JP3114390B2

JP3114390B2 - 電力合成レーダ送信機

Info

Publication number: JP3114390B2
Application number: JP04268437A
Authority: JP
Inventors: 宏治田中
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1992-10-07
Filing date: 1992-10-07
Publication date: 2000-12-04
Anticipated expiration: 2015-12-04
Also published as: JPH06120749A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、２つ以上の進行波管
（以後ＴＷＴ（ＴｒａｖｅｌｉｎｇＷａｖｅＴｕｂ
ｅ）と略す）の出力電力を合成して出力パワーを上げて
ターゲット検知距離を伸ばすことを目的としたレーダ送
信機の構成に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図７は、従来の電力合成送信機の構成を
示す図である。図において、１はエキサイタからの送信
波を増幅するＦＥＴ増幅回路（以後ＦＥＴＡＭＰと略
す）、２はパワーデバイダ、３は位相調整器、４は可変
アテネータ、５はアイソレータ、６はＴＷＴ、７はサー
キュレータ、８は位相調整器、９は可変アテネータ、１
０はアイソレータ、１１はＴＷＴ、１２はサーキュレー
タ、１３はハイブリッドパワーコンバイナである。

【０００３】次に動作について説明する。エキサイタか
らの送信波がＦＥＴＡＭＰ１に入力したのち、適切な
電力レベルに増幅された後にパワーデバイダ２に入力し
て送信波は２分割され２つのチャンネルに送られ、１方
のチャンネルで位相調整器３に入力して２つのチャンネ
ル出力での送信波の位相が合うように適切に位相調整さ
れ可変アテネータ４に入力する。可変アテネータ４はＴ
ＷＴ６の入力信号が最適になるように調整してから送信
信号をアイソレータ５に入力する。アイソレータ５はＴ
ＷＴ６の入力波が反射することを防ぐ。アイソレータ５
を通過した送信波はＴＷＴ６に入力して大電力レベルに
増幅された後にサーキュレータ７に入力する。サーキュ
レータ７はＴＷＴ６の出力送信波が一方向のみに進行す
るためのものである。サーキュレータ７から出力した送
信波はハイブリッドパワーコンバイナ１３に入力する。
一方、パワーデバイダ２のもう片方の出力信号は同様
に、位相調整器８、可変アテネータ９、アイソレータ１
０、ＴＷＴ１１、サーキュレータ１２を経由してハイブ
リッドパワーコンバイナ１３に入力する。２チャンネル
からの出力された送信波はハイブリッドパワーコンバイ
ナ１３で電力合成されアンテナに出力される。図７に２
チャンネルの送信波の位相関係の一例を示す。２チャン
ネルの線路長の差、部品個別の特性の差、温度特性等に
より２チャンネルの送信波の位相が図７の様にずれてく
ることは十分に有りうる。図８にハイブリッドパワーコ
ンバイナ１３の一般的な入出力特性を示す。ここで示す
様に、最大の電力合成を得るためにはハイブリッドパワ
ーコンバイナ１３に入力する２つのチャンネルからの送
信波の位相が一致している必要があるので、２チャンネ
ルの線路長の違い等で発生する位相の差を位相調整器３
と８により調整する。例えば、最悪の場合２つのチャン
ネルからの送信波の位相が１８０度ずれると逆に出力電
力は互いに打ち消されて、全く電力パワーが得られなく
なってしまう。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の電力合成送信機
は以上のように構成されており、ハイブリッドパワーコ
ンバイナ１３に入力する２チャンネルからの送信波の位
相が一致していることが大切な鍵である。しかしなが
ら、位相調整器３と８で一度調整したつもりでも、エキ
サイタから出力する送信波の周波数がドリフトして各部
品の周波数特性のばらつきにより、ハイブリッドパワー
コンバイナ１３までの経路で２つのチャンネル間に位相
差が発生してしまったり、温度が急激に変動したり、振
動がかかる、などの環境条件により、やはり部品の特性
のばらつきで２チャンネル間に位相差が発生することが
あり、その結果電力合成パワーが低下してしまう等の問
題点があった。

【０００５】この発明は上記の様な課題を解消するため
になされたもので、ハイブリッドパワーコンバイナ１３
に入力する２つの送信波の位相を一致させるように制御
することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明に係わる電力合
成レーダ送信機は、電力合成を行うハイブリッドパワー
コンバイナに入力する２つチャンネルのＴＷＴの送信波
のをカップラでモニタし、フェーズディテクタで位相を
比較し、２つの送信波の位相差に比例した電圧信号を電
圧制御型発振器に出力し、ドライバ増幅器で電圧制御発
振器の出力を適切なレベルに増幅して、２つのチャンネ
ルのうちの１チャンネルのＴＷＴに入力することで２つ
チャンネルの送信波の位相が一致するように位相制御ル
ープを構成しているフェーズロックループを組み備えた
ものである。

【０００７】

【０００８】また、この発明に係わる電力合成レーダ送
信機は、電力合成を行うハイブリッドパワーコンバイナ
の出力のモニタ信号を振幅検波器に入力し、その検波出
力信号を基準電圧と比較するコンパレータに入力してそ
の入力信号の電圧差に比例した出力電圧をサンプル／ホ
ールド回路に入力する一方で、ハイブリッドパワーコン
バイナに入力する２つの送信波のモニタ信号をフェーズ
ディテクタに入力して位相差に比例した電圧を先述のサ
ンプル／ホールド回路に入力すると同時に、サーミスタ
で送信機内の温度を検出して、振幅と位相に関するサン
プル値と温度データをリードオンリメモリ（以後ＲＯＭ
と略す）にデータテーブルアドレスとして入力し適切な
制御電圧ビットをＤ／Ａコンバータに出力して、アナロ
グ化された制御信号はドライバー増幅器を経由して２チ
ャンネルのうちの１チャンネルに組込まれた電圧制御型
発振器に入力して送信周波数を制御することで２つチャ
ンネルの送信波の位相が一致するように位相制御ループ
を備えたものである。

【０００９】また、この発明に係わる電力合成レーダ送
信機は、電力合成を行うハイブリッドパワーコンバイナ
の出力のモニタ信号を振幅検波器に入力し、その検波出
力信号を基準電圧と比較するコンパレータに入力してそ
の入力信号の電圧差に比例した出力電圧をサンプル／ホ
ールド回路に入力する一方で、ハイブリッドパワーコン
バイナに入力する２つの送信波のモニタ信号をフェーズ
ディテクタに入力して位相差に比例した電圧を先述のサ
ンプル／ホールド回路に入力すると同時に、サーミスタ
で送信機内の温度を検出して、振幅と位相に関するサン
プル値と温度データをＲＯＭにデータテーブルアドレス
として入力し適切な制御電圧ビットをＤ／Ａコンバータ
に出力して、アナログ化された制御信号はドライバー増
幅器を経由して２チャンネルのうちの１チャンネルに組
込まれた電圧制御型位相調整器に入力して送信波の位相
を制御することで２つチャンネルの送信波の位相が一致
するように位相制御ループを組み備えたものである。

【００１０】

【作用】この発明に係わる電力合成レーダ送信機は、電
力合成を行うハイブリッドパワーコンバイナの２つの入
力送信波の位相検波を行いながらフェーズロックループ
をかけているので、何らかの要因で一方の送信波の周波
数がドリフトしても、もう一方のチャンネルの送信波は
片方のチャンネルの周波数を追随するので、ハイブリッ
ドパワーコンバイナの入力端では位相が一致し、その結
果電力合成により最大の電力が得られる。

【００１１】

【００１２】さらに、この発明に係わる電力合成レーダ
送信機は、電力合成を行うハイブリッドパワーコンバイ
ナの出力で振幅検波を行い、検波信号を特定の基準信号
と比較しつつ、電力合成により最大の電力を得られてい
ることを確認しながら位相制御を行うことができ、また
温度等の外的要因に対する位相のずれについても自動的
に補正することができる。

【００１３】

【実施例】実施例１．図１はこの発明の１実施例の電力
合成レーダ送信機の構成を示すブロツク図である。図に
おいて、１、４〜７、１０、１２、１３は、上記従来装
置と同一のものである。１４はカップラ、１５はカップ
ラ、１６はフェーズディテクタ、１７はループフィル
タ、１８は電圧制御型発振器、１９はドライバー増幅器
である。

【００１４】次に、動作について説明する。エキサイタ
からの送信波がＦＥＴＡＭＰ１に入力したのち、適切
な電力レベルに増幅された後に可変アテネータ４に入力
する。可変アテネータ４はＴＷＴ６の入力信号が最適レ
ベルになるように調整してから送信波をアイソレータ５
に入力する。アイソレータ５はＴＷＴ６の入力波が反射
することを防ぐ。アイソレータ５を通過した送信波はＴ
ＷＴ６に入力して大電力レベルに増幅された後にサーキ
ュレータ７に入力する。サーキュレータ７はＴＷＴ６の
出力送信波が一方向のみに進行するためのものである。
サーキュレータ７から出力した送信波はカップラ１４に
入力し、送信波の一部はモニタ信号としてフェーズディ
テクタ１５に送られ、残りの送信波はハイブリッドパワ
ーコンバイナ１３に入力する。一方、ハイブリッドパワ
ーコンバイナ１３に入力するもう一方のチャンネルの送
信波はカップラ１６に入力し、送信波の一部はモニタ信
号としてフェーズディテクタ１５に送られ、残りの送信
波はハイブリッドパワーコンバイナ１３に入力する。フ
ェーズディテクタ１５は２つのチャンネルの送信波の位
相を比較し、位相差に比例した電圧をループフィルタ１
７に出力する。ループフィルタ１７は、その出力で電圧
制御型発振器１８の周波数を適切に駆動するようにパラ
メータを設定されており、電圧制御型発振器１８の出力
はドライバー増幅器１９で増幅され、以降もう一方のチ
ャンネルと同様にアイソレータ１０、ＴＷＴ１１、サー
キュレータ１２を経由してカップラ１６に入力する。従
って、フェーズディテクタ１５、ループフィルタ１７、
電圧制御型発振器１８、ドライバー増幅器１９、アイソ
レータ１０、ＴＷＴ１１、サーキュレータ１２、カップ
ラ１６で位相制御ループを組んだフェーズロックループ
になっており、ＴＷＴ１１の送信周波数はＴＷＴ６の送
信周波数を追随するように動作するので、ハイブリッド
パワーコンバイナ１３の入力で２つの送信波の位相は一
致し、その結果電力合成により最大の電力が得られるこ
とになる。

【００１５】実施例２．図２はこの発明の他の実施例の
電力合成レーダ送信機の構成を示すブロック図である。
図において、１、４〜７、１０、１２、１３は従来の装
置と同一のものである。１４はカップラ、１５はフェー
ズディテクタ、１６はカップラ、１７はループフィル
タ、１８は電圧制御型発振器、１９はドライバー増幅
器、２０はカップラ、２１はカップラ、２２はフェーズ
ディテクタ、２３はループフィルタ、２４は電圧制御型
発振器、２５はドライバー増幅器、２６はアイソレー
タ、２７はＴＷＴ、２８はサーキュレータ、２９はハイ
ブリッドパワーコンバイナである。

【００１６】次に、動作について説明する。この発明は
３つ、またはそれ以上のＴＷＴの出力を合成するもので
あり、図２はＴＷＴが３個の場合の例である。１〜１９
は図１と同様であり、２チャンネルの電力合成送信波は
ハイブリッドパワーコンバイナ１３から出力してカップ
ラ２０に入力し、その一部はモニタ信号としてフェーズ
ディテクタ２２に入力し、残りはハイブリッドパワーコ
ンバイナ２９に入力する。一方３つめのチャンネルから
のモニタ信号がカップラ２１からフェーズディテクタ２
２に入力し、ハイブリッドパワーコンバイナ１３で電力
合成された送信波の位相と比較され、位相差に比例した
電圧がループフィルタ２３に出力される。位相制御が適
切に行われるようにパラメータの設定されたループフィ
ルタ２３は電圧制御型発振器２４の出力周波数を制御す
る電圧を出力し、電圧制御型発振器２４の出力送信波
は、ドライバー増幅器２５で適切なレベルに増幅された
のち、ＴＷＴ２７からの反射を防ぐアイソレータ２６を
経由してＴＷＴ２７で大電力増幅され、サーキュレータ
２８を通過してカップラ２１にフィードバックされる。
このようなフェーズロックループで位相制御されたカッ
プラ２０とカップラ２１からの送信波の位相は一致して
おり、ハイブリッドパワーコンバイナ２９で電力合成さ
れた送信波は最大の電力を得ることができる。更に、４
個以上のＴＷＴ出力電力を合成する場合は、図２に示す
フェーズロックループをカスケード状に並べていくこと
で可能となり、大電力送信波を合成する際に有効であ
る。

【００１７】実施例３．図３は、この発明の電力合成レ
ーダ送信機の他の実施例である。図において１、２、４
〜７、９〜１３は従来の装置と同一であり、１４はカッ
プラ、１５はフェーズディテクタ、１６はカップラ、３
０は電圧制御型位相調整器である。

【００１８】次に動作について説明する。エキサイタか
らの送信波がＦＥＴＡＭＰ１に入力し適切な電力レベ
ルに増幅された後にパワーデバイダ２に入力して送信波
は２分割され２つのチャンネルに送られ、一方のチャン
ネルでは送信波が可変アテネータ４に入力する。可変ア
テネータ４はＴＷＴ６の入力信号が最適になるように調
整してから送信信号をアイソレータ５に入力する。アイ
ソレータ５はＴＷＴ６の入力波が反射することを防ぐ。
アイソレータ５を通過した送信波はＴＷＴ６に入力して
大電力レベルに増幅された後にサーキュレータ７に入力
する。サーキュレータ７はＴＷＴ６の出力送信波が一方
向のみに進行するためのものである。サーキュレータ７
から出力した送信波はカップラ１４に入力して、一部は
モニタ用にフェーズディテクタ１５に出力し、残りの送
信波をハイブリッドパワーコンバイナ１３に出力する。
一方、もう片方のチャンネルで同様に処理された送信波
はカップラ１６でモニタされフェーズディテクタ１５に
出力され、フェーズディテクタ１５で２つのチャンネル
の送信波の位相を比較し、その位相差に比例した電圧を
電圧制御型位相調整器３０に出力する。電圧制御型位相
調整器３０はパワーデバイダ２からの送信波の位相を調
整し、フェーズディテクタ１５での位相差がなくなるよ
うに制御する。電圧制御型位相調整器３０で位相調整さ
れた送信波は、１方のチャンネルと同様に可変アテネー
タ９、アイソレータ１０、ＴＷＴ１１、サーキュレータ
１２を経由してカップラ１６に入力する。以上のように
処理された送信波はカップラ１４と１６から出力され、
ハイブリッドパワーコンバイナ１３で電力合成される
が、位相が一致するように制御されているので、最大の
合成電力が得られる。

【００１９】実施例４．図４は、この発明の電力合成レ
ーダ送信機の他の実施例である。図において１、４〜
７、１０〜１３は従来の装置と同一であり、１４はカッ
プラ、１５はフェーズディテクタ、１６はカップラ、１
８は電圧制御型発振器、１９はドライバー増幅器、３１
はカップラ、３２は振幅検波器、３３はコンパレータ、
３４はサンプル／ホールド回路、３５はリードオンリメ
モリ（以後ＲＯＭと略す）、３６はデジタル／アナログ
コンバータ（以後Ｄ／Ａコンバータと略す）、３７はド
ライバー増幅器、３８はサーミスタ、３９はアナログ／
デジタルコンバータ（以後Ａ／Ｄコンバータと略す）で
ある。

【００２０】次に動作について説明する。エキサイタか
らの送信波がＦＥＴＡＭＰ１に入力され適切なレベル
に増幅されたのち、可変アテネータ４に入力する。可変
アテネータ４はＴＷＴ６の入力信号レベルが最適になる
ように調整してから送信信号をアイソレータ５に入力す
る。アイソレータ５はＴＷＴ６の入力波が反射すること
を防ぐ。アイソレータ５を通過した送信波はＴＷＴ６に
入力して大電力レベルに増幅された後にサーキュレータ
７に入力する。サーキュレータ７はＴＷＴ６の出力送信
波が一方向のみに進行するためのものである。サーキュ
レータ７から出力した送信波はカップラ１４に入力し、
その一部はモニタ用にフェーズディテクタ１５に出力
し、残りの送信波をハイブリッドパワーコンバイナ１３
に出力する。一方、もう片方のチャンネルで同様に処理
された送信波はカップラ１６でモニタされフェーズディ
テクタ１５に出力され、フェーズディテクタ１５で２チ
ャンネル間の位相を比較し、その位相差に比例した電圧
をサンプル／ホールド回路３４に送る。ハイブリッドパ
ワーコンバイナ１３で電力合成された送信波はカップラ
３１に入力し、その一部は振幅検波器３２へ送られ、残
りはアンテナへ送られる。振幅検波器３２に送られた送
信波モニタ信号は振幅検波され、コンパレータ３３に入
力し、特定の基準電圧と比較され、その電圧差に比例し
た電圧がサンプル／ホールド回路３４に送られる。従っ
て、サンプル／ホールド回路ではフェーズディテクタ１
５から位相情報が、コンパレータ３３から振幅情報が、
それぞれ入力する。これらの信号は適切なレートでサン
プルされ、そしてホールドされてＲＯＭ３５に入力す
る。また、サーミスタ３８は送信機内の温度を検出し、
その値はＡ／Ｄコンバータでデジタル化されＲＯＭ３５
に入力する。ＲＯＭ３５には、後述の電圧制御型発振器
の周波数を決定する制御信号データが入力されており、
この位相ホールド値と振幅ホールド値と温度データをア
ドレスとしてデータを読み出すＲＯＭである。ＲＯＭ３
５から読み出された制御データはＤ／Ａコンバータ３６
でアナログ信号化された後、ドライバー増幅器３７で適
切なレベルに増幅され、電圧制御型発振器１８に入力す
る。電圧制御型発振器１８は入力する制御信号のレベル
によってその出力周波数が制御され、出力信号はドライ
バー増幅器１９で増幅されアイソレータ１０を通過して
ＴＷＴ１１に入力する。ＴＷＴ１１で大電力レベルに増
幅されサーキュレータ１２を経由してカップラ１６に入
力し、制御ループをクローズする。コンパレータ３３に
入力する基準電圧値は、ＴＷＴ６とＴＷＴ１１の出力特
性によるので、送信機をアセンブルする前に位相を変え
ながら得られる最高出力を確認し、最高出力レベルの時
にコンパレータ３３の出力が０になるように基準信号を
設定しておく。フェーズディテクタ１５における位相差
と出力電圧、そしてコンパレータ３３における振幅電圧
と基準信号電圧の差と出力電圧の関係の一例を図５
（ａ）及び（ｂ）において曲線Ａと直線Ｂによって示
す。例えば、図５（ａ）において点Ｃの状態にあったと
すると、コンパレータ３３の出力電圧が−２Ｖで、ピー
クの状態（図５（ａ）点Ｅ）から１０度ずれていること
が分るが、これだけだと、前にずれているのか後ろにず
れているのか分らない。そこでフェーズディテクタ１５
の情報より１０度遅れていることが分る。ＲＯＭ３５の
データはこのようにして、振幅と位相の情報から最適値
の制御信号データを読み出す。また、振幅と位相の関係
が必ずしも図５の曲線Ａと直線Ｂのように保たれないこ
ともあり、その要因として最も可能性が高いのが温度で
ある。つまり、図５（ａ）及び（ｂ）の振幅特性Ａに対
して、位相特性Ｂが温度変化に伴いシフトして図５
（ｂ）の直線Ｄの様な特性になった場合でもつねにコン
パレータ出力が０（図５（ａ）点Ｅ）に近づくことを優
先させなければならない。事前に温度試験を行いこれら
の情報を反映させて、ＲＯＭ３５に制御データを入力し
ておく。つまりＲＯＭ３５には、振幅、位相、温度の３
つのパラメータをアドレスとして制御信号データを入力
しておき、振幅値を優先データとして選び、位相と温度
を参照データとして入力データを読み出す。またこの方
式だと、ＲＯＭ３５に最適の制御電圧が入力されてお
り、いちいち電圧制御型発振器１８の周波数を最大電力
が得られるまで徐々にスイープする必要が無く、リスポ
ンスの早い制御が行える。

【００２１】実施例５．図６は、この発明の電力合成レ
ーダ送信機の他の実施例である。図において１、２、４
〜７、９〜１３は従来の装置と同一であり、１４はカッ
プラ、１５はフェーズディテクタ、１６はカップラ、３
０は電圧制御型位相調整器、３１はカップラ、３２は振
幅検波器、３３はコンパレータ、３４はサンプル／ホー
ルド回路、３５はＲＯＭ、３６はＤ／Ａコンバータ、３
７はドライバー増幅器、３８はサーミスタ、３９はＡ／
Ｄコンバータである。

【００２２】次に動作について説明する。エキサイタか
らの送信波がＦＥＴＡＭＰ１に入力し適切な電力レベ
ルに増幅された後にパワーデバイダ２に入力して送信波
は２分割され２つのチャンネルに送られ、一方のチャン
ネルでは送信波が可変アテネータ４に入力する。可変ア
テネータ４はＴＷＴ６の入力信号が最適になるように調
整してから送信信号をアイソレータ５に入力する。アイ
ソレータ５はＴＷＴ６の入力波が反射することを防ぐ。
アイソレータ５を通過した送信波はＴＷＴ６に入力して
大電力レベルに増幅された後にサーキュレータ７に入力
する。サーキュレータ７はＴＷＴ６の出力送信波が一方
向のみに進行するためのものである。サーキュレータ７
から出力した送信波はカップラ１４に入力して、一部は
モニタ用にフェーズディテクタ１５に出力し、残りの送
信波をハイブリッドパワーコンバイナ１３に出力する。
一方、もう片方のチャンネルで同様に処理された送信波
はカップラ１６でモニタされフェーズディテクタ１５に
出力され、フェーズディテクタ１５で２チャンネル間の
位相を比較し、その位相差に比例した電圧をサンプル／
ホールド回路３４に送る。ハイブリッドパワーコンバイ
ナ１３で電力合成された送信波はカップラ３１に入力
し、その一部は振幅検波器３２へ送られ、残りはアンテ
ナへ送られる。振幅検波器３２に送られた送信波モニタ
信号は振幅検波され、コンパレータ３３に入力し、特定
の基準電圧と比較され、その電圧差に比例した電圧がサ
ンプル／ホールド回路３４に送られる。従って、サンプ
ル／ホールド回路ではフェーズディテクタ１５から位相
情報が、コンパレータ３３から振幅情報が、それぞれ入
力する。これらの信号は適切なレートでサンプルされ、
そしてホールドされてＲＯＭ３５に入力する。また、サ
ーミスタ３８は送信機内の温度を検出し、その値はＡ／
Ｄコンバータでデジタル化されＲＯＭ３５に入力する。
ＲＯＭ３５には、後述の電圧制御型位相調整器の周波数
を決定する制御信号データが入力されており、この位相
ホールド値と振幅ホールド値と温度データをアドレスと
してデータを読み出すＲＯＭである。ＲＯＭ３５から読
み出された制御データはＤ／Ａコンバータ３６でアナロ
グ信号化された後、ドライバー増幅器３７で適切なレベ
ルに増幅され、電圧制御型位相調整器３０に入力する。
電圧制御型位相調整器３０は入力する制御信号のレベル
によってパワーデバイダ２からの送信波の位相を制御
し、その後送信波はドライバー増幅器１９で増幅されア
イソレータ１０を通過してＴＷＴ１１に入力する。ＴＷ
Ｔ１１で大電力レベルに増幅されサーキュレータ１２を
経由してカップラ１６に入力し、制御ループをクローズ
する。コンパレータ３３の基準電圧の設定、ＲＯＭ３５
の入力データ等に関しては、実施例４と同様である。

【００２３】

【発明の効果】この発明によれば、ハイブリッドパワー
コンバイナの入力端で複数チャンネルの送信波の位相関
係が温度や線路長の要因で変動しても、位相補正の制御
ループを構成しているので、送信波の位相を一致させる
ことができ、その結果電力合成により、所要の電力が得
られる。

【００２４】この発明の実施例４、５では電力合成され
た送信波の振幅と電力合成される複数の送信波の位相関
係をモニタしながら位相補正する制御ループを組んでい
るため、最大振幅を得るために一方のチャンネルの位相
を制御する際に、位相を進めるのか、遅らすのかの情報
が分っているため、位相補正のリスポンスが速く、また
温度的な変動にも自動的に補正できる。

【００２５】この発明の実施例２の様な３チャンネル以
上の電力合成を行う場合、従来の方式ではＦＥＴＡＭ
Ｐに要求される出力は非常に大きくなり、外形寸法も大
きくなってしまうが、この方式だとそれぞれのチャンネ
ルに電圧制御型発振器を組込ませており、外形寸法的に
も小型化できる。

【００２６】従来位相調整器等でマニュアル的に行われ
てきたチャンネル間の位相調整作業を省くことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の１実施例による電力合成レーダ送信
機の構成を示すブロック図である。

【図２】この発明の別の実施例による電力合成レーダ送
信機の構成を示すブロック図である。

【図３】この発明の別の実施例による電力合成レーダ送
信機の構成を示すブロック図である。

【図４】この発明の別の実施例による電力合成レーダ送
信機の構成を示すブロック図である。

【図５】この発明の実施例４と実施例５の電力合成レー
ダ送信機のコンパレータ３３の入出力特性とフェーズデ
ィテクタ１５の入出力特性を示す図である。

【図６】この発明の別の実施例による電力合成レーダ送
信機の構成を示すブロック図である。

【図７】従来の電力合成レーダ送信機の構成を示すブロ
ック図である。

【図８】電力合成される２チャンネルの送信波のハイブ
リッドパワーコンバイナ１３入力端での位相関係の１例
を示す図である。

【図９】ハイブリッドパワーコンバイナ１３に入力する
送信波の位相差と出力電力の特性を示す図である。

【符号の説明】

１ＦＥＴＡＭＰ２パワーデバイダ３位相調整器４可変アテネータ５アイソレータ６ＴＷＴ７サーキュレータ８位相調整器９可変アテネータ１０アイソレータ１１ＴＷＴ１２サーキュレータ１３ハイブリッドパワーコンバイナ１４カップラ１５フェーズディテクタ１６カップラ１７ループフィルタ１８電圧制御型発振器１９ドライバー増幅器２０カップラ２１カップラ２２フェーズディテクタ２３ループフィルタ２４電圧制御型発振器２５ドライバー増幅器２６アイソレータ２７ＴＷＴ２８サーキュレータ２９ハイブリッドパワーコンバイナ３０電圧制御型位相調整器３１カップラ３２振幅検波器３３コンパレータ３４サンプル／ホールド回路３５ＲＯＭ３６Ｄ／Ａコンバータ３７ドライバー増幅器３８サーミスタ３９Ａ／Ｄコンバータ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】エキサイタからの送信波を増幅する増幅
回路と、上記増幅回路の出力信号を入力し、信号振幅レ
ベルを調整する可変アテネータと、上記可変アテネータ
の出力信号を所定の電力レベルに増幅する第１の進行波
管と、上記第１の進行波管からの出力信号を２分岐する
第１のカップラと、第２の進行波管、上記第２の進行波
管からの出力信号を２分岐する第２のカップラ、上記第
１及び第２のカップラによりそれぞれ２分岐された一方
の出力信号の位相差を比較し、位相差に対応した電圧を
出力するフェーズディテクタ、上記フェーズディテクタ
からの出力電圧に対応して発振周波数が制御可能な電圧
制御型発振器及び上記電圧制御型発振器からの出力信号
を増幅し、上記第２の進行波管に出力するドライバー増
幅器とから構成される位相制御ループと、上記第１及び
第２のカップラによりそれぞれ２分岐された他方の出力
信号を電力合成するハイブリッドパワーコンバイナとを
有することを特徴とした電力合成レーダ送信機。
【請求項２】エキサイタからの送信波を増幅する増幅
回路と、上記増幅回路の出力信号を入力し、信号振幅レ
ベルを調整する可変アテネータと、上記可変アテネータ
の出力信号を所定の電力レベルに増幅する第１の進行波
管と、上記第１の進行波管からの出力信号を２分岐する
第１のカップラと、第２の進行波管、上記第２の進行波
管からの出力信号を２分岐する第２のカップラ、上記第
１及び第２のカップラによりそれぞれ２分岐された一方
の出力信号の位相差を比較し、位相差に対応した電圧を
出力する第１のフェーズディテクタ、上記第１のフェー
ズディテクタからの出力電圧に対応して発振周波数が制
御可能な第１の電圧制御型発振器及び上記第１の電圧制
御型発振器からの出力信号を増幅し、上記第２の進行波
管に出力する第１のドライバー増幅器とから構成される
第１の位相制御ループと、上記第１及び第２のカップラ
によりそれぞれ２分岐された他方の出力信号を電力合成
する第１のハイブリッドパワーコンバイナと、上記第１
のハイブリッドパワーコンバイナの出力信号を２分岐す
る第３のカップラと、第３の進行波管、上記第３の進行
波管からの出力信号を２分岐する第４のカップラ、上記
第３及び第４のカップラによりそれぞれ２分岐された一
方の出力信号の位相差を比較し、位相差に対応した電圧
を出力する第２のフェーズディテクタ、上記第２のフェ
ーズディテクタからの出力電圧に対応して発振周波数が
制御可能な第２の電圧制御型発振器及び上記第２の電圧
制御型発振器からの出力信号を増幅し、上記第３の進行
波管に出力する第２のドライバー増幅器とから構成され
る第２の位相制御ループと、上記第３及び第４のカップ
ラによりそれぞれ２分岐された他方の出力信号を電力合
成する第２のハイブリッドパワーコンバイナとを有する
ことを特徴とした電力合成レーダ送信機。
【請求項３】エキサイタからの送信波を増幅する増幅
回路と、上記増幅回路の出力信号を入力し、信号振幅レ
ベルを調整する可変アテネータと、上記可変アテネータ
の出力信号を所定の電力レベルに増幅する第１の進行波
管と、上記第１の進行波管からの出力信号を２分岐する
第１のカップラと、第２の進行波管と、上記第２の進行
波管からの出力信号を２分岐する第２のカップラと、上
記第１及び第２のカップラによりそれぞれ２分岐された
一方の出力信号の位相差を比較し、位相差に対応した電
圧を出力するフェーズディテクタと、上記第１及び第２
のカップラによりそれぞれ２分岐された他方の出力信号
を電力合成するハイブリッドパワーコンバイナと、上記
ハイブリッドパワーコンバイナの出力信号をモニタする
第３のカップラと、上記第３のカップラの出力信号の振
幅検波を行う振幅検波器と、基準信号と上記振幅検波器
の出力信号を比較するコンパレータと、上記フェーズデ
ィテクタと上記コンパレータの出力信号をサンプリング
するサンプル／ホールド回路と、送信機内の温度を検出
する温度センサと、上記温度センサの出力信号をデジタ
ル化するアナログ／デジタルコンバータと、上記サンプ
ル／ホールド回路のデータと上記アナログ／デジタルコ
ンバータのデータをアドレスとして必要な制御データを
読み出すリードオンリメモリと、上記リードオンリメモ
リからの出力データをアナログ化するデジタル／アナロ
グコンバータと、上記デジタル／アナログコンバータの
出力信号を適切なレベルに増幅する第１のドライバー増
幅器と、上記第１のドライバー増幅器からの制御信号に
より発振周波数を制御する電圧制御型発振器と、上記電
圧制御型発振器の出力信号を適切なレベルに増幅し、上
記第２の進行波管に出力する第２のドライバー増幅器を
有することを特徴とした電力合成レーダ送信機。
【請求項４】エキサイタからの送信波を増幅する増幅
回路と、上記増幅回路の出力信号を２チャンネルに分割
するパワーデバイダと、上記パワーデバイダにより分割
された一方の出力信号を入力し、信号振幅レベルを調整
する第１の可変アテネータと、上記第１の可変アテネー
タの出力信号を所定の電力レベルに増幅する第１の進行
波管と、上記第１の進行波管からの出力信号を２分岐す
る第１のカップラと、上記パワーデバイダにより分割さ
れた他方の出力信号を入力し、当該出力信号の位相を、
制御信号により制御する電圧制御型位相調整器と、上記
電圧制御型位相調整器の出力信号を入力し、信号振幅レ
ベルを調整する第２の可変アテネータと、上記第２の可
変アテネータの出力信号を所定の電力レベルに増幅する
第２の進行波管と、上記第２の進行波管からの出力信号
を２分岐する第２のカップラと、上記第１及び第２のカ
ップラによりそれぞれ２分岐された一方の出力信号の位
相差を比較し、位相差に対応した電圧を出力するフェー
ズディテクタと、上記第１及び第２のカップラによりそ
れぞれ２分岐された他方の出力信号を電力合成するハイ
ブリッドパワーコンバイナと、上記ハイブリッドパワー
コンバイナの出力信号をモニタする第３のカップラと、
上記第３のカップラの出力信号の振幅検波を行う振幅検
波器と、基準信号と上記振幅検波器の出力信号を比較す
るコンパレータと、上記フェーズディテクタと上記コン
パレータの出力信号をサンプリングするサンプル／ホー
ルド回路と、送信機内の温度を検出する温度センサと、
上記温度センサの出力信号をデジタル化するアナログ／
デジタルコンバータと、上記サンプル／ホールド回路の
データと上記アナログ／デジタルコンバータのデータを
アドレスとして必要な制御データを読み出すリードオン
リメモリと、リードオンリメモリからの出力データをア
ナログ化するデジタル／アナログコンバータと、上記デ
ジタル／アナログコンバータの出力信号を適切なレベル
に増幅し、上記電圧制御型位相調整器へ制御信号を出力
するドライバー増幅器とを有することを特徴とした電力
合成レーダ送信機。