JP4127218B2 - 電力増幅装置、電力分配器及び電力合成器 - Google Patents
電力増幅装置、電力分配器及び電力合成器 Download PDFInfo
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Description
本発明による電力増幅装置は、2つの電力増幅器と、入力電力を前記電力増幅器に分配する電力分配器と、前記電力増幅器の出力を合成出力する電力合成器とを含む電力増幅装置であって、前記電力合成器は、互いにアイソレーション端子の関係にある端子がそれぞれ前記電力増幅器の出力に接続される第3の方向性結合器と、互いにアイソレーション端子の関係にある端子がそれぞれ前記第3の方向性結合器の互いにアイソレーション端子の関係にある別の端子に接続され、互いにアイソレーション端子の関係にある別の端子の一方が自装置の出力端子に接続される第4の方向性結合器とを有し、前記電力増幅器の出力を1:1の比で合成出力し、前記第3及び第4の方向性結合器各々の結合度は10×log(1/2)dBより小であることを特徴とする。
の第2の入力端子である方向性結合器3−1の端子16−1に対して、端子18−1は結合端子であり、端子171は通過端子であり、端子15−1はアイソレーション端子である。方向性結合器4−1の端子171と端子18−1は互いにアイソレーション端子の関係にあり、端子171に対する結合端子が端子21−1であり、端子171に対する通過端子が端子19であり、端子18−1に対する結合端子が端子19であり、端子18−1に対する通過端子が端子21−1である。方向性結合器4−1の端子19は合成器6−1の出力端子として機能する。また、方向性結合器4−1の端子21−1には終端抵抗51−1が接続される。終端抵抗51−1は合成器6−1の入力端子に不均等な電力が入力されたり、位相差が90度からずれた場合に合成されない電力を吸収する。このように、本発明の第1の実施例による合成器では、合成器の2つの入力端子を有する第1の方向性結合器の残る2つの端子を、合成器の出力端子を有する第2の方向性結合器の端子のうち、互いにアイソレーション端子の関係にある2つの端子(但し合成器の出力端子を除く)に接続することで、第1の方向性結合器の端子15−1及び16−1に入力された電力を合成し、かつこれらの方向性結合器の結合度が10×log(1/2)=−3.01dBより小さく設定されている。
なお、上記実施例では、合成器6−1を構成する方向性結合器3−1及び4−1も結合度−8.34dBの広帯域方向性結合器に置き換えることで、電力増幅装置をさらに広帯域に動作させることができる。
また、端子20は端子10に対してアイソレーション端子の関係にあるため、分配器5の入力電力は端子20には出力されない。
3,3−1,3a〜3d,4,4−1,4a,4c,4d 方向性結合器
5,5−1〜5−4,5a〜5c 分配器
6,6−1,6a〜6d 合成器
31,32,33 電力増幅器
50,50−1〜50−4,50a〜50c,51,51−1,
51a〜51d 抵抗
Claims (10)
- 2つの電力増幅器と、入力電力を前記電力増幅器に分配する電力分配器と、前記電力増幅器の出力を合成出力する電力合成器とを含む電力増幅装置であって、
前記電力分配器は、1つの端子が自装置の入力端子に接続される第1の方向性結合器と、互いにアイソレーション端子の関係にある端子が前記第1の方向性結合器の前記1つの端子に対する結合端子及び通過端子にそれぞれ接続され、互いにアイソレーション端子の関係にある別の端子がそれぞれ前記電力増幅器の入力に接続される第2の方向性結合器とを有し、前記入力電力を1:1の比で前記電力増幅器に分配し、
前記第1及び第2の方向性結合器各々の結合度は10×log(1/2)dBより小であることを特徴とする電力増幅装置。 - 2つの電力増幅器と、入力電力を前記電力増幅器に分配する電力分配器と、前記電力増幅器の出力を合成出力する電力合成器とを含む電力増幅装置であって、
前記電力合成器は、互いにアイソレーション端子の関係にある端子がそれぞれ前記電力増幅器の出力に接続される第3の方向性結合器と、互いにアイソレーション端子の関係にある端子がそれぞれ前記第3の方向性結合器の互いにアイソレーション端子の関係にある別の端子に接続され、互いにアイソレーション端子の関係にある別の端子の一方が自装置の出力端子に接続される第4の方向性結合器とを有し、前記電力増幅器の出力を1:1の比で合成出力し、
前記第3及び第4の方向性結合器各々の結合度は10×log(1/2)dBより小であることを特徴とする電力増幅装置。 - 複数の電力増幅器と、縦続接続され電力を逐次分配して前記複数の電力増幅器に入力せしめる電力分配器と、縦続接続され前記複数の電力増幅器の出力を逐次合成する電力合成器とを含む電力増幅装置であって、
前記電力分配器及び電力合成器の少なくとも1つを結合度が10×log[{N−√(N 2 −N)}/(2×N)]dB又は10×log[{N−√(N)}/(2×N)]dB(Nは当該電力分配器の後段又は当該電力合成器の前段にある電力増幅器の数)である方向性結合器を用いて構成したことを特徴とする電力増幅装置。 - 前記電力分配器は3/4波長の長さの伝送線路を持つ方向性結合器を用いて構成されることを特徴とする請求項1〜3いずれか記載の電力増幅装置。
- 第1〜第3の電力増幅器と、
1つの端子が自装置の入力端子に接続される第1の方向性結合器と、互いにアイソレーション端子の関係にある端子が前記第1の方向性結合器の前記1つの端子に対する結合端子及び通過端子にそれぞれ接続され、互いにアイソレーション端子の関係にある別の端子の一方が前記第1の電力増幅器の入力に接続される第2の方向性結合器とを有し、入力電力を1:2の比で前記第2の方向性結合器の前記別の端子の一方及び他方に分配する第1の電力分配器と、
1つの端子が前記第2の方向性結合器の前記別の端子の他方に接続され、この1つの端子に対する結合端子及び通過端子がそれぞれ前記第2及び第3の電力増幅器の入力に接続される第3の方向性結合器を有する第2の電力分配器と、
互いにアイソレーション端子の関係にある端子がそれぞれ前記第1及び第2の電力増幅器の出力に接続される第4の方向性結合器を有する第1の電力合成器と、
互いにアイソレーション端子の関係にある端子がそれぞれ前記第4の方向性結合器の互いにアイソレーション端子の関係にある別の端子の一方と前記第3の電力増幅器の出力とに接続される第5の方向性結合器と、互いにアイソレーション端子の関係にある端子がそれぞれ前記第5の方向性結合器の互いにアイソレーション端子の関係にある別の端子に接続され、互いにアイソレーション端子の関係にある別の端子の一方が自装置の出力端子に接続される第6の方向性結合器とを有し、前記第4の方向性結合器の前記別の端子の一方からの入力電力と前記第3の電力増幅器の出力とを2:1の比で合成出力する第2の電力合成器とを含み、
前記第1,2,5及び6の方向性結合器各々の結合度は10×log(1/3)dBより小であることを特徴とする電力増幅装置。 - 前記第1,2,5及び6の方向性結合器各々の結合度は10×log[{3−√(6)}/6]dBであり、前記第3及び第4の方向性結合器各々の結合度は10×log(1/2)dBであることを特徴とする請求項5記載の電力増幅装置。
- 第1〜第3の電力増幅器と、
1つの端子が自装置の入力端子に接続される第1の方向性結合器と、互いにアイソレーション端子の関係にある端子が前記第1の方向性結合器の前記1つの端子に対する結合端子及び通過端子にそれぞれ接続され、互いにアイソレーション端子の関係にある別の端子の一方が前記第1の電力増幅器の入力に接続される第2の方向性結合器とを有し、入力電力を1:2の比で前記第2の方向性結合器の前記別の端子の一方及び他方に分配する第1の電力分配器と、
1つの端子が前記第2の方向性結合器の前記別の端子の他方に接続され、この1つの端子に対する結合端子及び通過端子がそれぞれ前記第2及び第3の電力増幅器の入力に接続される第3の方向性結合器を有する第2の電力分配器と、
互いにアイソレーション端子の関係にある端子がそれぞれ前記第1及び第2の電力増幅器の出力に接続される第4の方向性結合器と、互いにアイソレーション端子の関係にある端子がそれぞれ前記第4の方向性結合器の互いにアイソレーション端子の関係にある別の端子に接続される第5の方向性結合器とを有し、前記第1及び第2の電力増幅器の出力を1:1の比で合成出力する第1の電力合成器と、
互いにアイソレーション端子の関係にある端子がそれぞれ前記第5の方向性結合器の互いにアイソレーション端子の関係にある別の端子の一方と前記第3の電力増幅器の出力とに接続される第6の方向性結合器と、互いにアイソレーション端子の関係にある端子がそれぞれ前記第6の方向性結合器の互いにアイソレーション端子の関係にある別の端子に接続され、互いにアイソレーション端子の関係にある別の端子の一方が自装置の出力端子に接続される第7の方向性結合器とを有し、前記第5の方向性結合器の前記別の端子の一方からの入力電力と前記第3の電力増幅器の出力とを2:1の比で合成出力する第2の電力合成器とを含み、
前記第1の電力分配器、前記第1の電力合成器及び前記第2の電力合成器の方向性結合器各々の結合度は10×log(1/N)dB(Nは当該電力分配器の後段又は当該電力合成器の前段にある電力増幅器の数)より小であることを特徴とする電力増幅装置。 - 前記第1の電力分配器、前記第1の電力合成器及び前記第2の電力合成器の方向性結合器各々の結合度は10×log[{N−√(N)}/(2×N)]dBであり、前記第3の方向性結合器の結合度は10×log(1/2)dBであることを特徴とする請求項7記載の電力増幅装置。
- 複数の電力増幅器と、縦続接続され電力を逐次分配して前記複数の電力増幅器に入力せしめる電力分配器と、縦続接続され前記複数の電力増幅器の出力を逐次合成する電力合成器とを含む電力増幅装置に用いられる電力分配器であって、
結合度が10×log[{N−√(N 2 −N)}/(2×N)]dB又は10×log[{N−√(N)}/(2×N)]dB(Nは当該電力分配器の後段にある電力増幅器の数)である方向性結合器を用いて構成されることを特徴とする電力分配器。 - 複数の電力増幅器と、縦続接続され電力を逐次分配して前記複数の電力増幅器に入力せしめる電力分配器と、縦続接続され前記複数の電力増幅器の出力を逐次合成する電力合成器とを含む電力増幅装置に用いられる電力合成器であって、
結合度が10×log[{N−√(N 2 −N)}/(2×N)]dB又は10×log[{N−√(N)}/(2×N)]dB(Nは当該電力合成器の前段にある電力増幅器の数)である方向性結合器を用いて構成されることを特徴とする電力合成器。
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