JP3187662B2 - Microwave power detection circuit - Google Patents
Microwave power detection circuitInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、マイクロ波帯におけ
る、小型で低損失なマイクロ波電力検出回路に関するも
のである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a small and low-loss microwave power detection circuit in a microwave band.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図６は従来のマイクロ波電力検出回路の
ブロック図であり、図において、１はマイクロ波信号入
力端子１３から入力されたマイクロ波信号を増幅する増
幅器、２ａ，２ｂはマイクロストリップ線路、７はこの
マイクロストリップ線路２ａ，２ｂの間に接続された４
分の１波長線路型方向性結合器、１１は結合出力端子に
接続された検波用ダイオード、１２は終端抵抗、１４は
マイクロ波信号が出力されるマイクロ波信号出力端子で
ある。2. Description of the Related Art FIG. 6 is a block diagram of a conventional microwave power detection circuit. In the figure, reference numeral 1 denotes an amplifier for amplifying a microwave signal input from a microwave signal input terminal 13, and 2a and 2b denote microstrips. The line 7 is connected to the microstrip lines 2a and 2b.
A one-wavelength line type directional coupler, 11 is a detection diode connected to a coupling output terminal, 12 is a terminating resistor, and 14 is a microwave signal output terminal for outputting a microwave signal.
【０００３】次に動作について説明する。入力端子１３
より入力されたマイクロ波信号は、増幅器１により増幅
された後、マイクロストリップ線路２ａを通り、４分の
１波長線路型方向性結合器７に入力される。４分の１波
長線路型方向性結合器７では、大部分の電力はそのまま
主線路であるマイクロストリップ線路２ａを通って出力
端子１４に出力されるが、一部の電力は結合出力端子に
接続された検波用ダイオード１１に入力され、マイクロ
波電力レベルに比例した直流電圧に変換されて、検波電
圧出力端子１５より出力される。Next, the operation will be described. Input terminal 13
The input microwave signal is amplified by the amplifier 1, passes through the microstrip line 2 a, and is input to the 波長 wavelength line type directional coupler 7. In the quarter-wavelength line type directional coupler 7, most of the power is output to the output terminal 14 through the microstrip line 2a, which is the main line, but some of the power is connected to the coupling output terminal. The detection voltage is input to the detection diode 11, converted to a DC voltage proportional to the microwave power level, and output from the detection voltage output terminal 15.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】従来のマイクロ波電力
検出回路は以上のように構成されているので、たとえば
マイクロ波電力増幅器の出力電力検出回路に用いる場
合、最終段の増幅器の後に４分の１波長線路型方向性結
合器が必要であった。このため、装置が大きくなる他、
４分の１波長線路型方向性結合器部分のマイクロストリ
ップ線路の導体損や誘電損により増幅器の出力後の損失
が増加し、電力増幅器としての効率が低下するという問
題点があった。Since the conventional microwave power detection circuit is configured as described above, when it is used for an output power detection circuit of a microwave power amplifier, for example, a quarter of a minute after the last stage amplifier. A one-wavelength line type directional coupler was required. For this reason, the device becomes large,
There is a problem that the loss after output of the amplifier increases due to conductor loss and dielectric loss of the microstrip line in the quarter wavelength line type directional coupler, and the efficiency as a power amplifier decreases.
【０００５】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、小型で低損失なマイクロ波電力
検出回路を得ることを目的とする。The present invention has been made to solve the above problems, and has as its object to provide a small and low-loss microwave power detection circuit.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】請求項１のマイクロ波電
力検出回路は、マイクロ波信号を増幅し、その信号電力
を出力する増幅器と、この増幅器により増幅された信号
電力を出力端子に出力するマイクロストリップ線路と、
このマイクロストリップ線路に信号電力を出力する前記
増幅器から空間に放射された放射電力と結合する回路パ
ターンと、この回路パターンに接続され、前記増幅器の
出力した信号電力を検出する検波回路と、を備えたもの
である。A microwave power detection circuit according to claim 1 amplifies a microwave signal, and amplifies the signal power.
And the signal amplified by the amplifier
A microstrip line that outputs power to an output terminal,
The signal power is output to the microstrip line.
A circuit that combines radiation power radiated from the amplifier into space
Turn and the amplifier connected to this circuit pattern
A detection circuit for detecting the output signal power.
【０００７】請求項２のマイクロ波電力検出回路は、マ
イクロ波信号を増幅し、その信号電 力を出力する増幅器
と、この増幅器により増幅された信号電力を出力端子に
出力するマイクロストリップ線路と、前記増幅器を収納
するケース内部に設けられ、前記増幅器から出力される
電磁界によりマイクロ波電流が誘導される結合素子と、
この結合素子に接続され、前記増幅器の出力した信号電
力を検出する検波器と、を備えたものである。[0007] Microwave power detection circuit according to claim 2, amplifies the microwave signal, an amplifier for outputting the signal power, the output terminal of the signal power amplified by the amplifier
And the microstrip line for outputting, provided inside the case for housing the amplifier, a coupling element microwave current is induced by the electromagnetic field that is output from the amplifier,
The signal power output from the amplifier is connected to this coupling element.
And a detector for detecting a force .
【０００８】[0008]
【作用】請求項１のマイクロ波電力検出回路は、回路パ
ターンが増幅器から空間に放射される電力を結合し、検
波回路がその電力を検出する。In the microwave power detection circuit according to the first aspect, the circuit pattern couples the power radiated from the amplifier to the space, and the detection circuit detects the power.
【０００９】請求項２のマイクロ波電力検出回路は、結
合素子が増幅器から出力される電磁界によりマイクロ波
電流を生じ、検波器がそのマイクロ波電流による電力を
検出する。In the microwave power detection circuit of the present invention, the coupling element generates a microwave current due to the electromagnetic field output from the amplifier, and the detector detects the power based on the microwave current.
【００１０】[0010]
【実施例】実施例１． 以下、この発明の実施例１を図について説明する。図１
はこの発明の実施例１によるマイクロ波電力検出回路の
構成を示すブロック図である。図において、１はマイク
ロ波信号入力端子１３から入力されマイクロ波信号を増
幅する増幅器、２はこの増幅器１とマイクロ波信号出力
端子１４の間に設けられたマイクロストリップ線路、３
はマイクロストリップ線路２と同一基板上に形成された
回路パターン、１１はこの回路パターン３に接続された
検波用ダイオード、１５は検波電圧出力端子である。[Embodiment 1] Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG.
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a microwave power detection circuit according to Embodiment 1 of the present invention. In the figure, reference numeral 1 denotes an amplifier which amplifies a microwave signal input from a microwave signal input terminal 13, 2 denotes a microstrip line provided between the amplifier 1 and a microwave signal output terminal 14,
Is a circuit pattern formed on the same substrate as the microstrip line 2, 11 is a detection diode connected to the circuit pattern 3, and 15 is a detection voltage output terminal.
【００１１】次に動作について説明する。入力端子１３
より入力されたマイクロ波信号は、増幅器１により増幅
された後、マイクロストリップ線路２を通り、出力端子
１４に出力される。マイクロストリップ線路２が形成さ
れている基板上には、マイクロストリップ線路２とは接
しない位置に、回路パターン３が設けられており、増幅
器１の出力電力のうち空間に放射される電力の一部に結
合して、これを検波用ダイオード１１に入力し、マイク
ロ波電力レベルに比例した直流電圧に変換して検波電圧
出力端子１５より出力する。この場合、増幅器１の出力
電力のうち空間に放射される電力は増幅器１の出力電力
に比例するので、検波電圧出力端子１５において得られ
る電圧によって増幅器１の出力電力を検出することが可
能である。Next, the operation will be described. Input terminal 13
The input microwave signal is amplified by the amplifier 1, passes through the microstrip line 2, and is output to the output terminal 14. On the substrate on which the microstrip line 2 is formed, a circuit pattern 3 is provided at a position not in contact with the microstrip line 2, and a part of the output power of the amplifier 1 radiated into the space Is input to the detection diode 11, converted into a DC voltage proportional to the microwave power level, and output from the detection voltage output terminal 15. In this case, the power radiated into the space out of the output power of the amplifier 1 is proportional to the output power of the amplifier 1, so that the output power of the amplifier 1 can be detected by the voltage obtained at the detection voltage output terminal 15. .
【００１２】この実施例によれば、増幅器１から放射さ
れる出力電力を利用して、主線路とは無関係の部分で電
力検出を行うようにしたので、主線路上に方向性結合器
が不要となり、小型で低損失なマイクロ波電力検出回路
が得られる。According to this embodiment, the output power radiated from the amplifier 1 is used to detect the power in a portion irrelevant to the main line, so that a directional coupler is not required on the main line. Thus, a small and low-loss microwave power detection circuit can be obtained.
【００１３】実施例２． 以下、この発明の実施例２について説明する。図２はこ
の発明の実施例２によるマイクロ波電力検出回路の構成
を示す斜視図である。図において、１はマイクロ波信号
を増幅する増幅器、２はこの増幅器１とマイクロ波信号
出力端子間に接続されたマイクロストリップ線路、４は
増幅器１から出力される電磁界によってマイクロ波電流
を発生させる結合素子、１１はこの結合素子４に接続さ
れた検波用ダイオード、１５は検波電圧出力端子、１７
はマイクロストリップ線路２を含む誘電体基板、１８は
増幅器１を収納しているケースである。Embodiment 2 FIG. Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 2 is a perspective view showing a configuration of a microwave power detection circuit according to Embodiment 2 of the present invention. In the figure, 1 is an amplifier for amplifying a microwave signal, 2 is a microstrip line connected between the amplifier 1 and a microwave signal output terminal, and 4 is a microwave current generated by an electromagnetic field output from the amplifier 1. A coupling element, 11 is a detection diode connected to the coupling element 4, 15 is a detection voltage output terminal, 17
Denotes a dielectric substrate including the microstrip line 2, and 18 denotes a case housing the amplifier 1.
【００１４】次に動作について説明する。この実施例に
おいては、増幅器１から出力される電磁界によって、結
合素子４にマイクロ波電流が生じ、これを検波用ダイオ
ード１１にて直流電圧に変換して検波電圧出力端子１５
より出力する。この場合も、結合素子４に生じるマイク
ロ波電流は増幅器１の出力電力に比例するので、実施例
１と同様、検波電圧出力端子１５において得られる電圧
によって増幅器１の出力電力を検出することが可能であ
る。Next, the operation will be described. In this embodiment, the electromagnetic field output from the amplifier 1 generates a microwave current in the coupling element 4, which is converted into a DC voltage by the detection diode 11, and
Output more. Also in this case, since the microwave current generated in the coupling element 4 is proportional to the output power of the amplifier 1, the output power of the amplifier 1 can be detected by the voltage obtained at the detection voltage output terminal 15, as in the first embodiment. It is.
【００１５】この実施例によれば、増幅器１から出力さ
れる電磁界によって、即ち誘導を利用して主線路とは無
関係な部分で電力検出を行うようにしたので、主線路上
に方向性結合器が不要となり、小型で低損失なマイクロ
波電力検出回路が得られる。According to this embodiment, the power is detected by the electromagnetic field output from the amplifier 1, that is, by using induction, at a portion irrelevant to the main line, so that the directional coupler is provided on the main line. And a small and low-loss microwave power detection circuit can be obtained.
【００１６】実施例３． 以下、この発明の実施例３を図について説明する。図３
はこの発明の実施例３によるマイクロ波電力検出回路の
構成を示す図である。図において、５は４分の１波長高
インピーダンスマイクロストリップ線路と４分の１波長
低インピーダンス先端開放線路とで構成された増幅器１
のバイアス回路、６は終端抵抗、１６は増幅器１のバイ
アス電圧入力端子である。Embodiment 3 FIG. Hereinafter, a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG.
FIG. 9 is a diagram showing a configuration of a microwave power detection circuit according to Embodiment 3 of the present invention. In the figure, 5 is an amplifier 1 composed of a quarter-wavelength high-impedance microstrip line and a quarter-wavelength low-impedance open-ended line.
, 6 is a terminating resistor, and 16 is a bias voltage input terminal of the amplifier 1.
【００１７】この実施例においては、増幅器１のバイア
ス回路５中の、４分の１波長高インピーダンスマイクロ
ストリップ線路と４分の１波長低インピーダンス先端開
放線路との接続点に、検波用ダイオード１１を接続する
ことにより、バイアス回路５への漏れ込み電力を利用し
て電力検出を行う。すなわち、主線路であるマイクロス
トリップ線路２側から見て、検波用ダイオード１１は、
所用周波数で短絡の位置にあるため、増幅器１の出力イ
ンピーダンスに影響を与えることはなく、かつ、きわめ
て疎結合で増幅器１の出力電力を取り出すことが可能で
ある。また、増幅器１のバイアス回路５を利用するの
で、出力回路部に特別な回路を必要とすることもない。In this embodiment, a detecting diode 11 is connected to a connection point between a quarter-wavelength high-impedance microstrip line and a quarter-wavelength low-impedance open-ended line in the bias circuit 5 of the amplifier 1. By making the connection, power detection is performed using the power leaking into the bias circuit 5. That is, when viewed from the microstrip line 2 side which is the main line, the detection diode 11 is
Since it is located at the short-circuit position at the required frequency, the output impedance of the amplifier 1 is not affected and the output power of the amplifier 1 can be taken out with extremely loose coupling. Further, since the bias circuit 5 of the amplifier 1 is used, no special circuit is required in the output circuit section.
【００１８】実施例４． 以下、この発明の実施例４を図について説明する。図４
はこの発明の実施例４によるマイクロ波電力検出回路の
構成を示すブロック図である。この実施例が実施例３と
異なる点は、増幅器１のバイアス回路５中の、４分の１
波長高インピーダンスマイクロストリップ線路と４分の
１波長低インピーダンス先端開放線路との接続点からわ
ずかに（１０分の１波長程度以内）離れた点に、検波用
ダイオード１１を接続し、電力検出を行うことである。
この場合、実施例３よりは結合度が大きいため、電力検
出の精度を向上させることができる一方、検波用ダイオ
ード１１が増幅器１の出力インピーダンスに影響を与え
る程度は十分小さい。Embodiment 4 FIG. Hereinafter, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG.
FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a microwave power detection circuit according to Embodiment 4 of the present invention. This embodiment is different from the third embodiment in that the bias circuit 5 of the amplifier 1
The detection diode 11 is connected to a point slightly (within about 1/10 wavelength) away from the connection point between the high-wavelength high-impedance microstrip line and the 1 / 4-wavelength low-impedance open-end line to perform power detection. That is.
In this case, since the degree of coupling is higher than in the third embodiment, the accuracy of power detection can be improved, but the degree to which the detection diode 11 affects the output impedance of the amplifier 1 is sufficiently small.
【００１９】実施例５． 以下、この発明の実施例５を図について説明する。図５
はこの発明の実施例５によるマイクロ波電力検出回路の
構成を示すブロック図である。図において、２１は前記
実施例１〜４等による電力検出回路、２２は可変減衰
器、２３は可変減衰器制御回路である。この実施例は、
前記実施例１〜４等による、小型で低損失な電力検出回
路を利用して閉ループ自動利得制御増幅器を構成した例
である。すなわち、本実施例においては前記実施例１〜
４等による電力検出回路を利用するため、最終段増幅器
の出力に方向性結合器が不要となり、小型で高効率なマ
イクロ波電力増幅器を得ることができる。Embodiment 5 FIG. Hereinafter, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG.
FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a microwave power detection circuit according to Embodiment 5 of the present invention. In the figure, 21 is a power detection circuit according to the first to fourth embodiments, etc., 22 is a variable attenuator, and 23 is a variable attenuator control circuit. This example is
This is an example in which a closed-loop automatic gain control amplifier is configured using a small and low-loss power detection circuit according to the first to fourth embodiments. That is, in the present embodiment, the above-described embodiments 1 to
Since a power detection circuit such as 4 is used, a directional coupler is not required at the output of the final-stage amplifier, and a small and highly efficient microwave power amplifier can be obtained.
【００２０】[0020]
【発明の効果】請求項１のマイクロ波電力検出回路は、
マイクロ波信号を増幅し、その信号電力を出力する増幅
器と、この増幅器により増幅された信号電力を出力端子
に出力するマイクロストリップ線路と、このマイクロス
トリップ線路に信号電力を出力する前記増幅器から空間
に放射された放射電力と結合する回路パターンと、この
回路パターンに接続され、前記増幅器の出力した信号電
力を検出する検波回路とを備えたので、本来不要成分で
ある放射電力を利用して、主線路上に方向性結合器が不
要となり小型で低損失なものが得られる。According to the first aspect of the present invention, there is provided a microwave power detection circuit comprising:
An amplifier that amplifies a microwave signal and outputs the signal power, and an output terminal that outputs the signal power amplified by the amplifier.
And the microstrip line
Space from the amplifier that outputs signal power to the trip line
Circuit pattern that combines with the radiated power radiated to
A detection circuit that is connected to the circuit pattern and detects the signal power output from the amplifier, so that a directional coupler is not required on the main line by using radiated power that is an unnecessary component. Thus, a small and low-loss product can be obtained.
【００２１】請求項２のマイクロ波電力検出回路は、マ
イクロ波信号を増幅し、その信号電力を出力する増幅器
と、この増幅器により増幅された信号電力を出力端子に
出力するマイクロストリップ線路と、前記増幅器を収納
するケース内部に設けられ、前記増幅器から出力される
電磁界によりマイクロ波電流が誘導される結合素子と、
この結合素子に接続され、前記増幅器の出力した信号電
力を検出する検波器と、を備えたので、本来不要成分で
ある誘導電力を利用して、主線路上に方向性結合器が不
要となり小型で低損失なものが得られる。According to a second aspect of the present invention, there is provided a microwave power detection circuit which amplifies a microwave signal and outputs the signal power, and outputs the signal power amplified by the amplifier to an output terminal.
And the microstrip line for outputting, provided inside the case for housing the amplifier, a coupling element microwave current is induced by the electromagnetic field that is output from the amplifier,
The signal power output from the amplifier is connected to this coupling element.
Since a detector for detecting a force is provided, a directional coupler is not required on the main line by using induced power which is an unnecessary component, so that a small and low-loss device can be obtained.
【図１】 この発明の実施例１によるマイクロ波電力検
出回路の構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a microwave power detection circuit according to a first embodiment of the present invention.
【図２】 この発明の実施例２によるマイクロ波電力検
出回路の構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a microwave power detection circuit according to a second embodiment of the present invention.
【図３】 この発明の実施例３によるマイクロ波電力検
出回路の構成を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a microwave power detection circuit according to a third embodiment of the present invention.
【図４】 この発明の実施例４によるマイクロ波電力検
出回路の構成を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of a microwave power detection circuit according to a fourth embodiment of the present invention.
【図５】 この発明の実施例５によるマイクロ波自動利
得制御増幅器の構成を示すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a microwave automatic gain control amplifier according to Embodiment 5 of the present invention.
【図６】 従来のマイクロ波電力検出回路の構成を示す
ブロック図である。FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of a conventional microwave power detection circuit.
１ 増幅器、２ マイクロストリップ線路、３ マイク
ロストリップ線路２と同一基板上に形成された回路パタ
ーン、４ 結合素子、５ 増幅器１のバイアス回路、６
結合抵抗、７ ４分の１波長線路型方向性結合器、１
１ 検波用ダイオード、１２ 終端抵抗、１３ マイク
ロ波信号入力端子、１４ マイクロ波信号出力端子、１
５ 検波電圧出力端子、１６ 増幅器１のバイアス電圧
入力端子、１７ 誘電体基板、１８ 増幅器を収容して
いるケース、２１ 前記実施例１〜４等による電力検出
回路、２２ 可変減衰器、２３ 可変減衰器制御回路Reference Signs List 1 amplifier, 2 microstrip line, circuit pattern formed on the same substrate as 3 microstrip line 2, 4 coupling element, 5 bias circuit of amplifier 1, 6
Coupling resistance, 波長 wavelength line type directional coupler, 1
1 detection diode, 12 terminator, 13 microwave signal input terminal, 14 microwave signal output terminal, 1
Reference Signs List 5 detection voltage output terminal, 16 bias voltage input terminal of amplifier 1, 17 dielectric substrate, case accommodating 18 amplifier, 21 power detection circuit according to Examples 1 to 4, etc., 22 variable attenuator, 23 variable attenuation Control circuit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01P 1/00 G01R 21/00 G01R 29/08 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) H01P 1/00 G01R 21/00 G01R 29/08
Claims (2)
を出力する増幅器と、この増幅器により増幅された信号
電力を出力端子に出力するマイクロストリップ線路と、
このマイクロストリップ線路に信号電力を出力する前記
増幅器から空間に放射された放射電力と結合する回路パ
ターンと、この回路パターンに接続され、前記増幅器の
出力した信号電力を検出する検波回路とを備えたことを
特徴とするマイクロ波電力検出回路。1. A microwave signal is amplified and its signal power is increased.
And the signal amplified by the amplifier
A microstrip line that outputs power to an output terminal,
The signal power is output to the microstrip line.
A circuit that combines radiation power radiated from the amplifier into space
Turn and the amplifier connected to this circuit pattern
A microwave power detection circuit, comprising: a detection circuit that detects the output signal power.
を出力する増幅器と、この増幅器により増幅された信号
電力を出力端子に出力するマイクロストリップ線路と、
前記増幅器を収納するケース内部に設けられ、前記増幅
器から出力される電磁界によりマイクロ波電流が誘導さ
れる結合素子と、この結合素子に接続され、前記増幅器
の出力した信号電力を検出する検波器とを備えたことを
特徴とするマイクロ波電力検出回路。2. Amplifying a microwave signal, and amplifying the signal power.
And the signal amplified by the amplifier
A microstrip line that outputs power to an output terminal ,
The microwave current is induced by an electromagnetic field output from the amplifier, which is provided inside a case for housing the amplifier.
A coupling element connected to the coupling element and the amplifier
And a detector for detecting the signal power output from the microwave power detection circuit.
Priority Applications (1)
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| JP20701294A JP3187662B2 (en) | 1994-08-31 | 1994-08-31 | Microwave power detection circuit |
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| JP20701294A JP3187662B2 (en) | 1994-08-31 | 1994-08-31 | Microwave power detection circuit |
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| JPH0878901A JPH0878901A (en) | 1996-03-22 |
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- 1994-08-31 JP JP20701294A patent/JP3187662B2/en not_active Expired - Fee Related
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